全国大学生集成电路创新创业大赛促进电子封装技术专业大学生创新思维训练和创新能力培养

殷祚炷，谢宇，周丹

（1.南昌航空大学 航空制造工程学院，江西南昌 330063；2.南昌航空大学 环境与化学工程学院，江西南昌 330063）

在创新驱动发展的国家战略下，高校需要培养高素质的创新型人才[1-2]。随着科技的快速发展，根据社会对电子封装技术专业人才的需要，高校的电子封装技术专业在经历了长时间的实践与探讨之后，获得了越来越好的发展，目前进入重点培育兼具创造性和复合应用能力人才的阶段[3-4]。复合型应用型创新人才不仅要有扎实的理论功底、良好的职业素养，还要具备把所学知识应用到实践中的能力。另外，其还要具备在本专业理论与专业技能基础上进一步创新的思维与能力[5-6]。普通的课程设置系统可以满足学生在学科理论和专业技能方面的学习需要，但如何培养学生的创造性思维，培养其创新能力还存在一些问题[4]。

高素质复合型应用人才与创新性思维的关系如图1 所示，创新人才要有明确的知识结构、良好的综合素质，能够在面对复杂的应用问题时更加从容。以完备的专业理论知识与最新的新技术知识构成扎实的知识结构，是培养学生创造性思维的先决条件，二者的融合是培养学生创造性思维的途径。学生良好的综合素质主要体现在：他们具有报效国家的责任感，服务社会的道德意识，融入集体的团队意识，健康的身体，这些都是学生具有创造力的必备条件。因此，高校要培养复合型、创造型人才，首先应明确学生的知识结构、培养学生的综合素质。现今集成电路设计理论和封装技术不断创新发展，“大学生怎样将电子封装领域的科技进步与自己的本科专业基础知识相结合”已成为电子封装领域创新人才培养的核心问题[7-8]。

图1 高素质复合型应用人才与创新性思维的关系图

随着信息技术的快速发展和人民生活水平的提高，电子产品的应用越来越广泛，而集成电路（Integrated Circuit，IC）为电子产品的核心，IC 产业已经成为全球制造业的重要组成部分，其应用范围和市场需求也在不断扩大。在这个背景下，我国政府高度重视集成电路产业的发展，提出了一系列鼓励和支持政策，其中之一就是举办全国大学生集成电路创新创业大赛，旨在推动我国集成电路领域的技术创新和人才培养，促进集成电路产业的发展。大学生是未来科技产业发展与创新的中坚力量，培育大学生的创新精神、创业意识，提高其在集成电路领域的技术水平和创新能力，是当前教育改革和人才培养的重要任务之一。全国大学生集成电路创新创业大赛作为一个重要的平台，为大学生提供了一个展示自己技术和创新能力的机会。通过参加比赛，大学生可以深入了解集成电路行业的前沿技术和发展趋势，夯实个人的专业素养，提升创新思维能力，并且也可以认识同业的企业与专家，为自己的职业规划和创业奠定坚实的基础。

要想在全国大学生集成电路创新创业大赛中获得好成绩，不仅需要具备优秀的专业技能和创新能力，还需要有良好的团队协作和组织管理能力。因此，对大学生的培养不能仅停留在知识传授和理论研究层面，还需要通过实践教学和创新创业活动，提高学生的综合素质和实践能力。本文围绕全国大学生集成电路创新创业大赛，探讨如何通过教学改革，促进大学生的创新性训练和创新力培养，以应对我国集成电路产业快速发展的需求。全国大学生集成电路创新创业大赛在使学生完成设计任务的同时，也促使他们将多个专业的基本知识与学科新技术进行融合，使学生的实践和团队合作能力得到极大的提升，并培养他们的吃苦耐劳精神。这一特征符合新时期对复合型应用型创新人才的要求，让学生在掌握专业知识和技能的同时更好地促进社会发展。

该文基于全国大学生集成电路创新创业大赛，对培养电子封装技术专业本科生的创新性思维与能力的可行性及其方法进行深入论述。

1 全国大学生集成电路创新创业大赛促进学生创新能力提升及其发展状况

在新时代背景下，电子封装技术专业已经融入了新的教育理念和模式，为培养高素质的创新型人才提供了有力的支撑。虽然新的设计理论、封装工艺层出不穷，但是，在培养具有创新性人才方面仍存在着一个很大的障碍，那就是如何将其与大学本科专业的基础理论有机结合[7-8]。

近年来，为了提升材料类专业大学生的实践能力，各级教育部门已举办了不同层次和范围的集成电路创新创业竞赛。比赛要求学生在规定的期限内，运用自己所学的专业理论知识对 IC 设计原理进行分析与思考，完成基于紫光同创FPGA 平台的物品识别系统，并使其达到最优的使用功能和最低的制作成本。全国大学生集成电路创新创业大赛是由中国国家集成电路产业发展基金会主办，面向全国高校和科研机构举办的一项集成电路技术和创业项目的综合竞赛活动。该赛事旨在推动集成电路领域的技术创新和人才培养，为学生提供一个展示自己才华和创新能力的平台，同时也为集成电路产业的发展注入新的活力。2017 年6 月，南京理工大学在上海举办了首届全国大学生集成电路创新创业大赛。比赛要求参赛选手必须在一周之内完成参赛作品，作品要有创意，要有完整的分析，要有技术上的可行性和合理性。在首届全国大学生集成电路创新创业大赛成功举办的基础上，我国许多高校也意识到集成电路创新创业大赛可以增强学生的实践与创新能力，因此，相继举办各类集成电路创新创业大赛，省级、地区级别的比赛也如雨后春笋般蓬勃发展。2017 年，首届全国大学生集成电路创新创业大赛由工业和信息化部人才交流中心、南京市浦口区人民政府、国家微电子学院产学研一体化发展联盟、江北新区人力资源服务产业园、深圳国家集成电路设计产业基地、中星微电子集团、Xilinx、ADI、ARM、江北新区集成电路智慧谷联合举办。南京工业大学首次组织了26 所高校参与的全国大学生集成电路创新创业大赛。全国大学生集成电路创新创业大赛至2022 年已成功举办6 届，第2～6 届分别在国内各大知名高校举办。大学生通过参加各级集成电路创新创业大赛，既能巩固专业基础知识，又能在比赛中进行实际训练，提升科技创新能力。

全国大学生集成电路创新创业大赛是集成电路领域技术创新的重要推手之一，涵盖了集成电路设计、制造、测试、封装等多个领域，为参赛选手提供了一个充分展示自己技术和创新能力的平台。比赛评委由业内专家组成，能够提供专业的技术指导和评审，对参赛选手的技术水平和创新思维能力进行全方位的评估和指导，有利于推动集成电路领域的技术创新和发展。全国大学生集成电路创新创业大赛为大学生提供了一个切实可行的创业平台，使大学生能够通过自己的创新能力和实践经验，更好地了解市场需求和技术的发展趋势，同时也为自己的职业规划和未来创业奠定基础。在比赛中，大学生可以加强自己的创新创业意识与能力，培养敢于尝试、勇于创新的创业精神，进而为我国的创新型发展和集成电路产业的快速发展做出贡献。全国大学生集成电路创新创业大赛不仅是学生展示自己创新能力和创业意识的平台，同时也是高校、企业、科研机构之间交流合作的机会。通过参加比赛，大学生可以结识同行业的企业和专家，了解集成电路行业的前沿技术和发展趋势，增强自己的专业素养和创新思维能力。同时，比赛也为高校和企业之间的合作提供了一个平台，有利于推动集成电路产业的快速发展和创新。

2 全国大学生集成电路创新创业大赛促进学生创新思维训练和创新能力培养的可行性

图2 为全国大学生集成电路创新创业大赛与课堂教学的关系图。由图2 可知，全国大学生集成电路创新创业大赛可以作为课堂教学的扩充和伸展。其作用不仅是促进教学和学习，更能提高学生分析问题、解决问题的能力。高校可根据专业设定目标，以全国大学生集成电路创新创业大赛培养学生的创造性思维和创新能力。在教学过程中，教师要注重专业知识的传授和技能的训练，通过IC 创新创业大赛的形式，加强学生的创新思维和培养学生的创新能力。通过集成电路创新创业大赛，可以构建一个培养学生创新能力的系统，该系统包括3 个部分：学习专业基础知识、跨学科知识的交叉融合以及综合能力的培养。

图2 全国大学生集成电路创新创业大赛与课堂教学的关系图

2.1 多学科交叉专业知识的学习

学习专业基础知识是学生创新能力培养的重要基础。对于全国大学生集成电路创新创业大赛，学生需要掌握的专业基础知识主要包括电子电路、数字电路、模拟电路、集成电路设计等方面。这些知识是学生进行集成电路创新设计的基础，是集成电路设计的核心。因此，教师应该在教学中传授学生专业知识，为学生创新提供坚实的基础。在课堂教学中，教师应采用多种教学方法，如案例分析、实验操作等，帮助学生深入理解和掌握专业知识。此外，高校还应邀请集成电路产业的专家学者和企业代表来授课、举办讲座，为学生提供更加丰富的学习资源，帮助学生了解最新的集成电路技术和行业发展趋势。在课程设置中，高校应安排一些研究型课程或研究性实验课程，让学生自主选择研究方向和主题，从而提高学生的自主学习能力和创新意识。竞赛旨在为电子封装技术专业的大学生提供电子结构设计、电子封装材料、设计理论及电子装置可靠性等方面的相关知识与技巧。全国大学生集成电路创新创业大赛往往需要学生基于紫光同创FPGA 芯片的硬件载体，实现对水果的数量、颜色和类别的识别，并通过串口将所识别信息打印出来。在集成电路设计中，学生需要运用电子结构设计方法来计算器件的分布和承载情况。对于结构分布的部分，学生必须掌握电子器件设计的基本原则和方法，能够分析不同类型电子器件的承载情况，从而确定最佳的结构分布方案。集成电路创新创业大赛通常要求设计出最轻质量的结构，因此，在设计过程中需重视质量。为了比较多种设计方案的优劣，需要进行对比分析，而手工计算是十分费时的，使用电脑软件，例如 ABAQUS, ANSYS,MIDAS 等，无疑是更好的途径。同时，为了更好地完成大赛的各项工作，还必须具备相应的软件能力。在充分掌握每一门理论与技术课程知识的基础上，将所学知识进行灵活应用，是实现比赛所需要的设计目的的基本前提。

2.2 创新思维训练和创新能力培养

学生应当具备将所学知识运用于生产实践的能力，从而达到新工科人才培养的目的[9-13]。在全国大学生集成电路创新创业大赛中，学生可以在教室之外的环境进行实际的练习，将所学到的知识运用到实际，从而提升创造力。创新能力培训就是在比赛中对学生进行的一种能力培养，以提高他们的创新意识，培养他们的创新思维。通过这样的培训，可以提高学生的科学素质，激发他们的创造积极性，使他们成为适应新时期需要的复合型、应用型、创新型人才。在进行创新能力的培养时，要将当前国内外前沿的科学技术动态以及最新的科研成果介绍给学生，使他们在实际操作中不是机械地进行学习，还需要从前沿科学技术中找到创新的灵感，培养他们的创新思维能力，使他们时刻保持对科学技术的关注[14]。通过创新能力训练，学生可以提高发现问题和解决问题的能力，在全国大学生集成电路创新创业大赛中灵活运用创新思维，寻找最佳科学设计方法，发挥出最大的作用；通过创新能力训练，学生得以在设计实践中掌握解决问题和分析问题的能力，从而有效提高创新意识和创新观念，激发创新热情。这种训练不仅能够为学生成为新时代复合应用型人才奠定基础，还能够为学生将来的职业发展提供宝贵的经验和能力。全国大学生集成电路创新创业大赛是一项集思想、创新、实践于一体的综合性活动，学生可以发挥自己的创造性思维和创新能力，提出新的集成电路设计方案和创业项目，并通过实施过程来证明其可行性。该实践性的学习方法除了可激发学生的学习兴趣，还能培育学生的创造性思维，增强其创新能力，为学生以后的职业生涯发展奠定基础。

2.3 综合能力培训

全国大学生集成电路创新创业大赛既为大学生提供了应用专业知识的机会，也为他们学习通用技能提供机会。通过参与全国大学生集成电路设计创新创业大赛，学生可以把所学的理论知识与实际工作紧密结合，并通过全程参与，提升组织及协调技巧。参加全国大学生集成电路设计创新创业大赛是一项既烦琐又艰难的活动，对学生的要求很高。在一次次的失败与挫折中，学生磨炼了自己的意志，锻炼了自己的勇气与毅力。在完成参赛作品过程中，学生之间相互协作，分工明确，增强了团队精神和交流能力。教师在开展比赛技巧训练时，要针对学生的特点，采取差异化的辅导，让学生养成独立思考的习惯。竞争力技能训练能够激发大学生的创造性思维、增强他们的创造力，为培养适应新时代的综合应用型人才提供了必要条件和强有力的支撑。

3 全国大学生集成电路创新创业大赛不同阶段对学生创新能力培养的促进作用

全国大学生集成电路创新创业大赛一般分为初赛、复赛和决赛3 个阶段。在初赛阶段，学生需要按照比赛要求提交项目计划书，对项目进行详细的说明，并提交相关的技术资料。初赛的主要目的是筛选出具有潜力的项目，为复赛和决赛做好准备。在复赛阶段，学生需要进一步完善项目，并提交更为详细的技术方案和商业计划。复赛的主要目的是进一步完善学生的参赛项目内容和商业计划，筛选出更具创新性和商业价值的项目。在决赛阶段，学生需要展示项目，并就专家和评委对项目提出的询问进行答辩。决赛的主要目的是评选出最具商业价值和创新性的项目。

在初赛阶段，学生需要提交项目计划书，对项目进行详细的规划和阐述。这个阶段的主要目的是让学生明确项目目标、研究方向、研究内容和研究方法，以及预期的成果和实现方式。在提交项目计划书的过程中，学生需要对项目进行深入的了解和分析，从而增强思维能力和创新能力。在复赛阶段，学生需要进一步完善项目，包括设计、制作和测试等方面。这个阶段的主要目的是让学生更深入地解析项目，完善个人的创意，增强技术能力，同时在实践中不断锻炼剖析问题、解决问题的能力。在决赛阶段，学生需要对项目进行展示和介绍，并回答评委和观众的问题。这个阶段的主要目的是让学生将创意和研究成果展现出来，并通过演示和回答问题进一步提高沟通能力和表达能力。同时，决赛阶段也是对学生创新能力的最终考验和证明。

全国大学生集成电路创新创业大赛是一项集思想、创新、实践于一体的综合性活动，学生可以发挥创造性思维和创新能力，提出新的集成电路设计方案和创业项目，利用实践检验可行性。学生在此类实践中学习，利用实践激发兴趣、主动学习。此外，大赛还能培养学生的创造性思维，为学生未来的职业发展奠定坚实的基础。在大赛中，学生需要通过自主研究、探索和实践，解决集成电路设计和创业项目中遇到的各种问题。实践伴随学习，能够提高学生解决问题能力，培养学生的学习兴趣和激发学生的创新潜能，同时也能够培养学生的团队协作和沟通能力。全国大学生集成电路创新创业大赛不仅可以促进学生创新能力的培养，而且可以促进学生的实践能力、研究能力、团队协作能力、表达能力、解决问题能力、自我认知和自我管理能力的培养。这些能力的培养不仅可以使学生的综合素质得到增强，而且对于学生的未来职业发展也有深远影响。因此，全国大学生集成电路创新创业大赛应该得到更多的支持和重视，为大学生创新创业提供更好的机会和平台。

4 结束语

全国大学生集成电路创新创业大赛涉及多门学科的知识交叉，以及前沿科学技术知识的集中展现。要在竞赛中获得优秀的成绩，就必须对学生进行创新思维的训练、创新能力的培养，这是新时期复合型创新型人才培养的重要组成部分。学生通过参与全国大学生集成电路设计创新创业大赛，不但提高了竞争意识与动手能力，而且培养了创新精神与团队合作精神。在教学过程中融入实践性与创造性要素，推动交叉学科与校内课程的结合，并运用灵活多样的教学方法与创新能力培训机制，以大赛为核心，以高校第二课堂创新实践培养系统为主要载体，对培养有卓越创新能力的创新型高端人才具有重要意义。