地方高校新工科微电子人才培养策略研究

2022-03-23施隆照王少昊黄继伟王仁平

电气电子教学学报 2022年1期

施隆照，王少昊，黄继伟，王仁平

(福州大学物理与信息工程学院，福州 350108)

电子信息产业是福建省三大产业之一，十三五以来，福建省积极实施“填屏补芯”战略[1]，初步建成具有一定规模、布局合理、功能完整的集成电路与光电显示创新型产业集群，“一芯一屏”产业链亟需大量中高端复合型工程技术骨干。但是，福建省相关院校现有培养能力在质和量上都难以满足产业中短期需求，与“一芯一屏”行业当前的人才需求结构存在以下三个方面的失配：

(1)产业的跨专业复合型人才需求与院校专业设置模式的失配；

(2)产业对人才专精实战能力的要求与院校宽口径的培养模式间的失配；

(3)产业对人才实训条件的严苛要求与院校缺乏实训能力的失配。

这些问题对于近年来本硕培养规模迅速扩大的重点高校相关专业来说，进一步加剧了专业在师资、实验平台水平、运维投入上的不足，特别是集成电路工艺实验环境的建设，存在巨大的困难，对其工程培养能力提出了“逆水行舟”的挑战。一旦专业工程培养能力与产业的岗位需求的脱节加剧，就容易造成“毕业生就业难，企业用人难”的局面。

1 新工科背景下专业的人才定位

新工科建设是以新技术、新业态、新模式、新产业为特征，是在新科技革命、新产业革命、新经济背景下提出的关于工程教育改革的新思路[2]。“一芯一屏”产业完全符合这些特征，而且产业发展速度特别快，高校很难跟上企业的步伐，也很难满足企业对人才的需求。因此，新工科建设需要紧密结合地方政府与企业，借助资源优势，建立工程教育与经济社会互动的发展模式，协同育人助力产业转型升级。

地方高校在人才培养定位上要将应用型和区域性相结合，以地方经济社会发展服务作为目标，为政府、企业和人才的发展提供服务。福州大学作为福建省的地方高校，是一所以工为主、理工结合，理、工、经、管、文、法、艺等多学科协调发展的大学，学校确立了走创业型强校之路的办学理念，努力为国家和区域经济社会发展培养各类人才。福州大学作为首批入选国家示范性微电子学院筹建单位的省属高校，针对福建省的“填屏补芯”战略，以集成电路与光电信息产业专业群为基础，探索跨专业培养产业急需高端人才新机制；依托三级校政企研发平台体系，力图先以需求带动科研、再以科研助力育人，突出“需求导向、产教结合、研教相济、虚实并举”的建设原则，精确把握产业技术走向与人才预期需求，构建多方深度融合协同育人机制的可持续发展模式，面向福建省“一芯一屏”产业开展新工科建设和人才培养。

2 突破途径

2.1 借力地方优势资源培养产业急需人才

为落实国家示范微电子学院的“校政企”协同育人体系，本专业与北京大学开展人才联合培养、促进师资人才交流；与厦门联芯、福建晋华、福州瑞芯微等公司联合建立福建省集成电路行业人才培养工作组，紧密开展微电子人才合作培养。

福州大学-晋江微电子研究院立足于原创性与基础性技术研究，吸引国内外半导体领域高端师资人才，面向产业与应用，开展新材料、新器件、新工艺和新产品研发，力争五年内把研究院建设成为服务于福建省微电子产业链企业的国家级微电子先导技术研发中心与公共研发平台。研究院建设将结合本学院的人才培养与学科建设功能以及微电子学院建设，多方协同打造我省“学院+研究院+企业”的政产学研协同创新驱动体系，持续完善提升本学院“课程培养+参与研发+企业实训”的复合型定向式中高端产业人才培养流程，实现复合型中高端人才的培养。

2.2 打破专业界限，培养跨学科急需人才

我校建设了打破专业界限完善面向产业的“一横一纵”课程体系。“一横一纵”课程体系涵盖下辖专业，辐射相关专业如图1所示。

图1 “一横一纵”课程体系涵盖下辖专业，辐射相关专业

“一横”涵盖化学化工、材料、机械与自动化、管理等多个学科专业，具体与大企业联合开展跨专业开放式“3+1”产业定向班试点。在与晋江晋华公司联合开展跨专业开放式“3+1”产业班试点基础上，继续探索跨院系、跨学科、跨专业交叉培养新兴工科人才。该模式的亮点在于“开放式”，主要有三个方面：首先，不强制要求学生毕业后进入指定企业就业，而通过校政企三方联合制定多层次组合型优惠政策，吸引进入产业班学生在毕业后进入企业就业。其次，开展跨专业的“一横”本科生培养，鼓励校内本科三年级工科专业学生自愿报名跨专业进入微电子学院试点班进入产业班培养，选修补强微电子专业基础理论与相关基础实践课程。再者，以行业、企业需求为原则，推行“以岗定课”，设置开放式企业研究(工程设计)课题，配备相应企业导师，指导学生在企业的实践活动，积极推行企业专项认证、职业资格证以及毕业证“课证融合”制度。为有效支撑“开放式”产业班模式，三方联合建立长期人才档案，同时探索采取滚动选拔和允许退出等过程控制机制，确保“3+1”产业班的培养质量。

“一纵”是针对我省“一芯一屏”产业链各环节的人才需求，在产业调研和科学分析的基础上，突破学科定势，“校校政企”联合打造模块化、具备重构能力的“公共基础课-专业基础课-专业方向课”三层本科课程体系架构如图2所示，打造了针对五个产业的13个课程群模块。

图2 “一纵”本科课程体系架构

2.3 完善实训平台，强化学生工程素质教育

学院深入实施“卓越人才教育计划2.0”，全面落实“学生中心、产出导向、持续改进”的工程教育理念，促进学生全面发展。学院各专业培养方案中实践性教学课时比例达到30%以上，学生在校期间参加实训实习的时间累计达到一年的预期指标。学院将建成覆盖“一芯一屏”全产业链环节的实训平台体系，依托平板显示技术国家地方联合工程实验室、场致发射显示技术教育部工程研究中心、福建集成电路电路设计中心、省级光电信息虚拟仿真实验教学中心和微电子工艺虚拟仿真实验平台等，建成国内一流的集成电路与光电信息产业实训教学基地，与厦门联芯、福建福联、福建捷联电子、TCL集团、福州瑞芯微等联合建设校外实训实践基地。与校外实训实践基地建立完善大学生实习实训的制度，由相关企业提供研究(工程设计)课题，配备企业中业务水平高、责任心强的工程师担任企业导师，指导卓越班学生学习企业先进技术和企业文化，参与技术创新和工程开发，培养学生的职业精神和职业道德，保障在企业一年的学习培养质量。

2.4 虚实结合建设微电子工艺实验环境

微电子工艺实验环境与实训条件的建设与维护都需要大量资金支持，是多数高校的短板。建成微电子工艺虚拟仿真实验平台，具备开展国际先进的半导体工艺器件仿真工具教学与微电子IC制造技术虚拟培训能力的条件，是填补学校工艺实训教学短板的一种较为容易实现的方案。再依托优势资源在企业开展实习实训，如学院每年派遣十余名本、硕生赴台联电新加坡厂、厦门联芯等先进12寸晶圆厂实习，派遣研究生到北京大学微纳电子研究院开展“1+2”联合培养等，以弥补学校高端工艺人才培养实验条件的不足，提高现有条件下的微电子工艺高端人才的培养能力。

2.5 推进创新实践能力培养体系建设

健全创新创业教育体系，结合“三全育人”要求，以职业胜任力模型为目标，以提高实践能力为导向，推行面向企业真实生产环境的任务式、项目化培养模式，建立以提高实践能力为引领的人才培养流程。充分发挥国家级平台、国家级教学示范中心、省级校级各类科研平台和厦门联芯等校外教学实践基地和办学主体提供的实践平台等，创建了“学科基础实验平台-专业实习实践平台-专业设计实践平台-科研训练实践平台-竞赛活动实践平台”大学生5大创新实践平台，不断推进 “两线”有机结合的“五训推进”的大学生创新实践能力培养体系建设，引导学生参与教师的科研项目或自己组队申请国家级、省级、校级本科生科研训练计划(SRTP)项目，培养学生科研创新意识与能力，“两线结合”“五训推进”培养体系如图3所示。这些举措切实保障大学生创新实践能力培养，努力使50%以上本专业学生在校期间参与一项训练项目或赛事活动。

图3 “两线结合-五训推进”大学生创新实践能力培养体系

2.6 产学研协同推动新工科高端人才培养

根据集成电路与新型显示的产业链布局关键技术创新链，重点开展下一代非易失性存储器芯片、柔性及可拉伸基板衬底材料、器件加工工艺、光电系统设计、穿戴显示系统集成等技术研究，开发存储器芯片、TFT背板、MicroLED、柔性OLED面板、VR/AR显示等新产品。推进产学研成果转化与学院的高端人才培养相结合，充分利用成果促进人才培养水平显著提高。微电子学院把高质量的科研环境和产学研成果转化为优质教学资源，不断鼓励本学院本科生参与科研研究，引导并激发学生的考研热情，开展考研指导等多项措施，营造良好的学习氛围、考研氛围，提升微电子人才的层次，强化培养学生的创新能力，为福建省“一芯一屏”产业培养急需的高端人才。

2.7 加强与闽台、国际交流培养教师队伍

学院不断明确应用型专业师资与国际化方面的需求，采用多种形式有针对性地引进高水平师资，持续完善应用型教师队伍结构，有力支撑实践实训的需求；同时积极开展国际交流与闽台合作，利用区位优势，积极引入台湾高校专业师资，推动师资共享，巩固提升本学院人才培养能力与学术水平，有力推进面向“一芯一屏” 产业链的协同创新。通过合作办学、国际产学合作交流、举办国际会议等形式进一步强化工科教师国际交流能力，开拓国际视野。

3 实施过程可能存在的问题与举措

对于地方高校，在教学实施过程中最可能遇到以下两个问题。

3.1 学生学习自主性不高

对于普通高校，学生的学习目标往往没有高中时那么明确，再加上远离家长的监管，不少同学的学习自主性不高，这已是一个很普遍的问题。学院始终坚持把立德树人作为中心环节，坚持围绕学生、关爱学生、服务学生，将教学、科研、管理纳入育人主体范围，加强师风师德建设，形成全员育人的大思政格局，提升育人工作“深度”。育人教育贯穿学生在校成长三大阶段，对入校新生以“养成、转变”为主题、对大学成长期以“实践、成长”为主题、对毕业发展期以“发展、未来”为主题开展教育，提升育人工作成效。以“三全育人”的理念培养德智体美劳全面发展的新工科人才。

3.2 师资引进困难

随着国内集成电路产业热度的提升，集成电路人才缺口进一步加大，企业招聘难，高校招聘高层次人才更难。福建省教育厅针对这个问题每年都开展海外人才与项目的对接活动，学校每年也举办国际青年学者论坛，将有意向的海外青年学者请进学校进行交流，接收国外因半导体产业遇冷而释放出来的人才以及学成回国的人才，并采用灵活的一人一策吸引人才。