集成电路工程专业创新人才培养模式研究

集成电路工程专业创新人才培养模式研究

摘要：集成电路产业是电子信息产业发展、促进社会信息化的基础。创新型人才是集成电路产业发展的重要因素。随着集成电路工程相关人员需求的日益增加，国内很多高校都开设了集成电路相关专业。加强大学生科技创新能力培养是当前教育改革的重要课题。根据本专业的特点，从创新人才的基本内涵、培养目标、课程体系和实践环节等方面论述了集成电路工程专业创新人才培养模式。

关键词：集成电路；创新人才；培养模式

集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来，我国集成电路产业发展迅速。2004年，我国集成电路产量为211亿块，销售额为545.3亿元。2011年一季度，我国集成电路总产量达到191亿块，销售额达348.4亿元，中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。

我国集成电路产业经过多年的发展，已基本形成了四业（设计业、制造业、封装业和测试业）并举协同发展、四个相对集中的产业集群（长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区）和多个国家集成电路产业化基地。随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣，对集成电路相关人员的需求也日益增加，但是现在教学模式下培养的高校毕业生很难满足产业发展的需要。有相当一部分毕业生动手能力差，分析问题、解决问题的能力弱，难以满足社会要求。为了解决这些问题本文从创新人才的基本内涵、培养目标、课程体系和实践环节等方面分析了集成电路工程专业教学存在的问题，提出集成电路工程专业人才培养的改革措施，探索集成电路工程专业创新型人才培养模式。

一、集成电路工程专业大学生创新人才的基本内涵

集成电路工程专业大学生创新人才，应具有扎实的理论基础、超常的创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。扎实的理论基础是指集成电路工程专业大学生应具有厚实的数学、量子力学、固体物理、半导体物理、半导体器件方面的知识，具有从事科技创新活动的基本知识和逻辑思维方法。扎实的基础理论是科技发展和创新的源泉、先导和后盾，也是开展科技创新活动的基础和依托。创新理念包括推崇创新、追求创新、以创新为荣的创新意识和敢于

质疑、勇于挑战权威的创新精神。只有在强烈的创新意识引导和创新精神激励下，理科大学生才可能产生强烈的创新动机。因此，创新意识和创新精神是创新的前提和动力。创新思维是指发明或发现一种新方式用以解决新问题的思维过程，它具有区别于一般性思维的五个基本特征，即积极的求异性、敏锐的观察力、创造性的想象、多学科的知识结构以及灵活的灵感。创新思维贯穿创新活动的始终，是创新人才的重要素质。创新技能是反映创新主题行为技巧的动作能力，主要包括对创新主题的信息加工能力、动手和操作能力，创新成果的表达能力以及感悟能力等，它是创新思想获得表现的载体，因而是创新人才培养的关键。创新人格是接受长期的创新教育和自我训练后所形成的稳定而持久的创新个性特征，包括好奇心、坚毅、独立性强、自信、有恒心、严谨等，这是创新人才培养的最终目的。

二、科学的集成电路工程专业人才培养方案是创新人才培养的根本

(一)确定培养目标

高等教育的总体目标是为21世纪培养高素质的创新性人才，教学以培养应用型技术人才为主，同时选拔部分优秀学生向研究型人才发展，按“厚基础、宽口径、高素质、强能力”模式培养复合型人才。集成电路工程专业旨在培养具有良好的科学素养和国际竞争力，适应社会主义现代化建设需要的高级人才。通过基础与专业、理论与实践相结合的培养模式，培养既具有良好的文化修养和科学素质，又具有坚实的理论基础，同时具有丰富的集成电路开发、设计和工程管理能力的应用型高级人才。通过几年的学习，使得集成电路专业学生毕业后掌握得以下几方面的知识与能力。

1.具有深厚的理论修养、扎实的专业基础知识、开阔的视野和高尚的职业素养。

2.具有良好的科学素养和较强的外语应用能力，对全世界科学和技术的发展动态有敏锐的观察力。

3.具有工程推理与判断、发现问题和解决问题的技能，能够进行科学研究和开发应用实际的项目。

4.具有良好的沟通、组织协调、团队合作的能力。

5.能够掌握集成电路的基本设计原理，熟悉制造工艺，能从事或参与集成领域产品的研究、开发、设计、制造、测试、应用、销售和管理工作。

(二)优化课程体系

课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构，是教学思想、教育理念的具体化，也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。课程设置是否科学，教学内容是否合理，直接影响创新能力的培养与综合素质的提高。建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路工程专业课程体系。基础课程的理论性太强，学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“量子力学”是专业基础课程，理论性较强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。然而，一般来说，学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导，特别是基础相对较差的学生，再加上较强的数学基础要求，学生学习的积极性受到极大打击。此外，部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少，学生不能全面、深入地学习，进一步削弱了学生的学习热情。教师在讲授“固体物理”和“量子力学”等集成电路工程专业基础课时，应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导，以免影响学生的学习兴趣。另外，适当减少理论教学中复杂的公式推导，而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习，既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。在加强公共基础课和专业基础课的同时，专业课方面应该多设置一些工程上用的多的课程，如模拟CMOS集成电路设计、数字集成电路设计、VHDL硬件描述语言、VerilogHDL、EDA技术及应用。

在教学内容和教学方法上，集成电路工程的教师应该做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。改变传统的教学手段和教学方法，在教育方法上力求做到教师讲授与学生实践相结合，个人学习与团队合作学习相结合，让学生主动学习。将案例教学引入到课堂中，采用“探究式”的授课方法，引导学生主动思考，并分组进行讨论，确定解决问题的方法，给学生创造实验环境去验证方法的可行性。聘请校外专家、学者或企业工程管理人才为学生做专题讲座，进行辅导与授课，并定期派学生到企业去学习与实践锻炼。加强教师队伍的建设，提高教师队伍的能力。为教师提供去国外或者企业学习与交流的机会，让教师亲自参与到项目实训中，通过与企业项目工程师学习与合作提高教师自身的工程实践能力。聘请集成领域的国内外专家、学者、企业的项目经理、工程管理人员、工程设计人员，与本专业教师共同组建一支“多样性、复合型、高精端、产学研”的师资队伍，一起承担集成电路专业的人才培养任务。

实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。增加实验教学的课时量。通过实验更好地理解掌握所学的理论知识，融会贯通，极大地提高了学生的学习兴趣。完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点，对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用，尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合，可以很好地培养学生的工程素质和创新能