集成电路工程专业国际化人才培养模式研究

2022-03-16王元发周前能

科教导刊·电子版 2022年4期

王元发周前能杨虹

（重庆邮电大学光电工程学院重庆 400065）

0 引言

集成电路作为智力密集型产业，人才是产业发展的根本。国务院于2011年颁发了《进一步鼓励软件产业与集成电路产业发展的若干政策》，并明确指出集成电路人才培养应深化改革，努力培养国际化、复合型、应用型人才。2014年国务院印发的《国家集成电路产业发展推进纲要》进一步指出要加大人才培养力度。2016年教育部等七部委再次发布《关于加强集成电路人才培养的意见》，要求创新集成电路人才培养机制。2020年底，教育部和国务院学位委员会联合发文确定将集成电路科学与工程设为一级学科。由此可见，国家对集成电路产业及其人才培养的重视程度可见一斑。高校作为人才培养的主渠道，肩负着重要的使命。本文针对重庆邮电大学（以下简称“我校”）集成电路工程类专业教学实际情况，以培养集成电路工程专业国际化人才为导向，从课程体系修订、集成电路设计实验平台建设、师资队伍建设、校政企及产学研合作等方面探索集成电路工程专业国际化人才培养模式。

1 课程体系的修订

1.1 更新课程设置

集成电路专业是一个多学科的交叉新兴专业，该专业本科教学的课程内容包括物理、通信、计算机、微电子器件与工艺，集成电路设计等知识点，各知识点既要交叉融合，又要避免高度重合。同时，课程设置既要考虑由浅入深的学习原则，又要考虑专业基础课和专业方向课的前后衔接，整个课程体系设置应该紧扣集成电路产业链各环节的主要任务，重点围绕集成电路设计流程，并针对每个环节深入展开教学。为了适应国际化人才需求，我校结合国内外著名高校的微电子与集成电路一流专业，对课程设置进行修订。比如，将原来的量子力学、固体物理、数学物理方程三门课程合并为微电子学科基础导论，结合微电子与集成电路专业特色进行讲解，注重实践，删除理论性较强的知识点。为了注重专业的工程实践性，新增《模拟集成电路设计综合实验》《数字集成电路设计综合实验》《混合信号集成电路设计》等课程。为了注重知识的连贯性，将原来一学期同时开设数字逻辑电路和硬件描述语言进行调整，先修数字逻辑电路基础课程，再开设硬件描述语言课程。

1.2 修订教学资源

教师在授课时教材选择尤为重要，选择经典教材有利于学生对知识的接收和学习方向的把握。然而国内集成电路相关教材版本较多，要求教师不局限于熟悉现有的教材和教学资源，还应该结合学科发展前沿和集成电路产品发展方向更新知识结构。我校紧密围绕培养创新性应用型的集成电路工程性人才为导向，选择了国外经典集成电路相关教材如BehzadRazavi编著的《模拟CMOS集成电路设计》，Allen的《CMOS模拟集成电路设计》，JanM.Rabaey编著的《数字集成电路-电路、系统与设计》等。在《处理器体系结构》课程教学中，结合当前处理器热点和前沿，新增RISC-V架构及指令章节，并联合阿里平头和和重庆芯爱智能有限公司开展RISC-V设计人才培训。基于阿里平头哥玄铁处理器开发平台，编著了《基于FPGA的平头哥RISC-V与SoC设计》培训讲义。根据集成电路专业特色，编著了《VLSI数字信号处理》《体域网系统架构、关键技术与应用》。引进了Cadence公司和Synopsys公司的专业技术指导资料。另外，每学期期末，各门课程教学团队集体讨论课程效果，及时反馈学生意见及其建议，修订课程教学大纲、课程教案、实验指导手册，完善教学总结，提出持续改进计划，优化教学资源。

2 建立健全集成电路设计实验平台

集成电路设计人才的培养目标之一要求学生具有较高的工程性和实践性,要求培养较高工程素质、较强实验技能和动手能力的专业人才。而集成电路设计人才培养必然需要学生熟悉集成电路设计软件的使用，并能将课堂学习内容和项目设想变为实际。在高校集成电路设计专业建设之初，一些高校将教学软件安装在个人电脑，然而，学生需要掌握的集成电路设计软件较多，加之个人电脑配置和使用年限等问题不一致，每年教学过程会出现学生实验设计软件运行故障较多，严重影响教学质量。综合性实验教学更需要几个人共同完成，独立的个人电脑设计大型实验阻碍设计进程。同时，该方法与企业集成电路设计平台不一致，导致毕业学生不能较快适应企业对人才的需求。我校在2年内建成了集成电路设计公共平台。该平台不仅可以使学生全面掌握集成电路设计的各种方法流程,更充分培养学生的工程意识,使之成为全面复合型集成电路国际化人才。同时，基于该平台，学生可以参加大学生科研训练、集成电路创新创业大赛，全国集成电路设计大赛，毕业设计等。推动学生由被动接受知识变为自我激励型的主动探索与实践。

3 组建优秀师资队伍

集成电路专业要求教师不仅具有强的理论知识，而且具有工程实践经验。我校在现有重庆市优秀人才，重庆市优秀中青年骨干教师的基础上，重视集成电路人才队伍建设，针对性引进和培养尖端领军人才、高端专业人才、工程技术人才。积极组建优秀的集成电路教学科研团队，聘请国家级和重庆市级教学名师到校指导和讲课，聘请企业优秀工程师指导与交流。利用国家留学基金，鼓励青年教师到国外一流高校一流专业继续深造，积极引进国外著名高校博士及博士后人才，或有国际知名企业工作经验的博士人才来校工作。鼓励青年教师参加国家级集成电路工程高级研修项目培训。通过“走出去，引进来”方式，充分利用国内外资源，组建稳定、可持续发展的优秀师资队伍。

4 政、企、校及产学研合作

国内高校开始重视校企合作以及产学研的培养机制，然而校企和产学研合作方式和合作效果要求不仅局限于教师，也应该让大多数学生参与具体实践。在集成电路国际化人才的培养方法方面，我国已借鉴国外高校的成功经验，在校企合作和产学研合作方面不断进行探索与实践。我校在校政企及产学研合作方面经过多年的探索与尝试，取得了一定的成效，与著名的集成电路设计软件供应商Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等进行合作，三大著名供应商不仅为我校提供EDA大学计划设计软件，还多次派遣资深工程师来我校为师生作技术指导与培训。与中电科第24研究所、西南集成电路有限公司、重庆两江半导体研究院有限公司、重庆粤嵌科技有限公司、重庆双芯科技有限公司等有深入的合作，不仅限于教师与企业的科研合作，同时注重学生深入企业实习实践学习。与 Intel FPGA中国创新中心进行长期深入合作，为我校提供高端FPGA开发板，定期提供培训和技术指导。与华润微电子重庆有限公司进行合作，学生可以深入企业学习集成电路制造过程。通过校企合作，使学生达到理论知识学习与实践能力培养紧密结合，教学与生产紧密结合，师生与一线技术人员紧密结合。在校政合作方面，与重庆高新区、西永微电子园进行合作，设立西永微电子研发中心，为集成电路工程专业的建设提供实质性的经费支柱及科研环境。