产教研协同育人模式下电子封装专业教学改革实践与探索

摘 要：针对不断发展的电子封装新技术以及新业态，“产教研协同发展、培养应用型复合人才”成为高校电子封装专业教学改革的新模式。该文以哈尔滨工业大学（深圳）电子封装专业产教研改革实践为例，提出包括企业名师讲座、校企联合实训、多方合作攻关和产学协同科研转化等产教研协同育人的若干举措，着力提升学生解决电子封装工程实际问题的综合能力，为培养高层次应用型复合科技人才提供借鉴。

关键词：电子封装；教学改革；人才教育；应用型复合人才；校企联合

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）33-0135-04

Abstract： Targeting the constantly evolving new technologies and business models of electronic packaging， the collaborative development of industry， universities， and research institutes （IUR） to cultivate applied comprehensive talents has become a new mode of teaching reform in the field of electronic packaging. Taking the IUR reform of electronic packaging major at Harbin Institute of Technology， Shenzhen as an example， the new model proposes several measures for the collaborative education of IUR， including lectures by enterprise renowned teachers， joint training between schools and enterprises， multi-party cooperation in tackling key issues， and collaborative research transformation between industry and academia. The aim is to enhance students' comprehensive ability to solve practical problems in electronic packaging engineering and provide reference for cultivating high-levell applied comprehensive talents.

Keywords： electronic packaging; curriculum reform; talents cultivation; applied comprehensive talents; cooperation between college and enterprise

集成电路按照制造流程，主要可分为上游芯片设计、中游芯片制造以及下游封装测试三个环节。其中电子封装是集成电路产业链中将裸片转换为能够可靠工作的器件关键过程，其涉及到设计、机械、材料、电子、物理、化工、测试、环境和可靠性等多学科领域[1-3]。在后摩尔时代，在先进制程突破乏力的情况下，通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术发展趋势，也是西方国家对我国芯片制造产业进行封锁下实现突围的重要技术方向之一，并引起了工信部、教育部和其他相关部门高度重视[4]。而培养本土芯片制造业亟需的相关人才成为了解决国内芯片制造业困境的重要环节[5-6]。

《中国集成电路产业人才发展白皮书（2017—2018年版）》指出，2020年中国芯片专业人才缺口预计超20万[7]。预计到2025年，人才缺口将扩大至30万[8]。这严重制约了我国芯片产业的发展。同时由于电子封装技术发展速度快，传统的课堂教学模式难以适应企业所需的芯片产业人才的需求，亟需接力好从学校到产业的最后一棒[9-11]。2007年，哈尔滨工业大学成为首批获建“电子封装”专业的两大高校之一，距今已有17年的教学历史，为国内培养了一大批芯片领域人才。根据多年的教学经验，哈尔滨工业大学（深圳）结合电子封装专业的发展现状及困境，提出了产教研协同培养的改革方案，以提升学生解决电子封装工程实际问题的综合能力为目标，初步建立了与制造企业、科研院所联合培养应用型复合人才的教学新模式。

一 电子封装产教研改革创新模式

如图1所示，哈尔滨工业大学（深圳）（以下简称“我校”）电子封装专业围绕芯片产业前沿技术、核心工艺和共性问题，通过开设企业名师前沿讲座、建立校企联合实训课堂、多方合作科研攻关和产学协同成果转化等，探索了联合培养、协同育人的治学新体系。目前，我校通过建立实习和联合培养基地、共同承担课题、党支部共建和定期互访等形式与深圳市赛意法微电子有限公司（以下简称“赛意法”）、工业和信息化部电子第五研究所（以下简称“电子五所”）等在内的18家企业及科研院所形成了多层次、多领域的应用型复合人才培养机制。

（一） 开设企业名师讲座，拓宽学生科研视野

理论教学是培养学生电子封装理论知识、提高学生掌握电子封装基础技能的重要环节。由于电子封装技术更新迭代速度快，在传统授课模式下教学材料难以做到实时更新，存在教学内容滞后于封装技术发展的问题。我校通过与企业及科研院所建立企业导师专家库，聘请了55位来自赛意法、华为、电子五所和中国航天科工二院等知名企业及科研院所的校外导师，联合打造电子封装工艺和可靠性实际案例分析等精品课程，部分课程见表1。如图2所示，来自赛意法的企业名师在讲座上分享行业动态、前沿技术、实践经验、工程案例和企业最新研究成果，突出封装技术的先进性和时效性，提升学生的工程技术能力，补齐了学生入职后经常发生的“书本知识与实际应用脱节”的短板。与此同时，学生与企业名师可就产业前沿技术与工程问题深入交流，激发学生的求知欲，拓宽学生的学术视野。

（二） 开展校企联合实训，提高学生实践能力

实践教学是巩固学生所学理论知识、提高学生分析和解决实际问题能力的重要环节。由于场地、经费等综合条件设置，电子封装专业的实践教学普遍存在工艺流程多、设备台套数少的现状，在传统教学模式下往往需要多人一组、统一授课、共同参与完成某项任务。然而，此种模式存在学生主动性不强或者浑水摸鱼的现象，导致实践教学效果差等问题。如图3所示，我校打造了校企联合实训平台，具体校企联合实训教学大纲见表2。

一方面，学校组织学生前往赛意法、芯火科技等教学实训基地开展工厂实习。上述企业委派资深工程师介绍半导体生产概况和流程，然后给实习学生配备一对一的工段企业导师。企业导师负责通过现场教授培训包括晶圆贴片、芯片互连、环氧塑封、塑封成品电测和塑封成品筛选等工段项目的工艺流程特点和相关案例，并就学生提出的具体问题进行解答。随后，工段企业导师和学生轮换直至完成生产线流程；另一方面，学生在完成工厂实习回到学校后，可以自由选择课程实践时间及工艺环节，并进入到学校的工程训练中心以LED灯珠产品制备为目标进行实操。通过在LED晶圆切割及扩晶、芯片黏接及引线键合、芯片配胶及涂敷和灯珠IV曲线测试等工艺环节的针对性训练，学生可以及时将在上述企业工厂实习学习到的内容以及工程技能进行固化。最后，由学校电子封装专业实践课老师和企业导师共同出题综合考核，完成对学生电子封装产品生产知识的考察和典型产品制作，使其高效掌握电子封装产业所需工程技能。通过形成校企联合实践的模式，我校电子封装专业实践课弥补了教学资源短缺、教学模式单一、教学时间固定的短板，切实提升了学生解决实际工程问题的能力，起到1+1>2的教学效果。

（三） 多方合作攻关，培养工程人才

高校学生传统的毕业训练普遍是在校内完成，由高校教师与学生商议确定科研课题。该种模式好处在于学生能够明确知道自己的科研方向，弊端在于课题的工程属性偏弱。如图4所示，我校大力倡导应用型人才培养新模式。通过学院教师与企业及科研院所的专家共同申请项目，联合培养硕士和博士生，将科研由论文聚焦到实际的“卡脖子”难题和科研攻关课题，贯通书本知识、科研训练和工程实践三个环节。在研究生开题、中期和答辩各个环节，企业和研究所导师全过程参与指导，进一步提升研究生解决实际工程问题的能力。同时，参与校外联合培养的学生由企业和科研院所组织完成入职培训以及科研技能训练，在企业和科研院所内进行轮岗顶岗学习，并以项目为抓手，培养学生的科研能力和解决实际问题的能力，帮助学生更早地了解企业文化和行业需求，明确未来就业发展方向。学生毕业后可以选择留在研究所或者企业，成为企业重点人才，形成双向良性互动。由表3可知，哈尔滨工业大学（深圳）与西北核技术研究院、 中国空间技术研究院、电子五所、钢铁研究总院有限公司和赛意法等多家单位合作建设产教融合培养平台。根据对学生就业数据进行统计，自2018年以来，我校电子封装专业约10%学生在上述研究院所及企业开展实习或毕业设计，其毕业后进入航天、中电科等知名院所以及华为、中兴、比亚迪等世界500强企业比例高达98%。

（四） 产学协同科研转化，培养创业急先锋

本硕博学生是创新创业的有生力量，然而目前还面临着成果多而转化少的矛盾局面。如图5所示，我校为打破这一矛盾局面，与企业之间建立了紧密的科研成果转化新模式：一方面定期与企业、科研院所举办前沿技术发展论坛，明确行业发展动态、重点需求、攻关方向以及面临难题，并将其前沿热点、共性问题导入到科研训练、学科竞赛、毕业设计以及创新创业项目中，以问题为导向，激发学生想象力、创造力和创新活力；另一方面，我校通过举办硕博研究生学术论坛等会议，主动向企业、研究院所分享来自科研训练、学科竞赛、毕业设计以及创新创业中的阶段性成果以及研究进展，增大学生科研成果曝光度，增大与重点企业、科研院所的互动性和黏性，推动科研成果由实验样品向商品化、产业化转变，引导学生由知识单一型人才向符合电子封装产业需求的创新型复合型人才转变。

目前，在产教研协同发展模式下，我校部分学生毕业后选择了自主创业，创办了多家与材料领域密切相关的高新技术企业。以博士毕业生胡博为例，在其科研成果纳米银技术得到相关企业的肯定及期许后，他毕业后创办了深圳市芯源新材料科技有限公司（下称“深圳芯源”），实现了由学生身份向企业CEO的身份转变。深圳芯源在学校以及企业相关导师的共同指导下对该烧结银技术进行了持续优化和改进，先后攻克批量纳米银制备技术、无钎剂绿色有机载体合成工艺和微纳米组织结构设计等关键技术瓶颈。最终，如图6所示，该纳米银产品获得了中国创新创业大赛三等奖，进入了相关企业的原材料供应链，并实现了批量稳定供货。除此之外，深圳芯源公司还获得诺延资本和元禾璞华（苏州）投资管理有限公司共同领投的数千万Pre-A轮融资，天使轮投资方中南创投基金跟投。

二 结束语

产教研协同发展，培养应用型复合人才是推进电子封装专业改革的新机制、新模式。然而真正实现应用型人才培养的前提和关键是要建立合理科学的人才培养体系。以对哈尔滨工业大学（深圳）电子封装专业改革与实践为例，本文提出了开创企业名师讲座、开展校企联合实训、多方合作攻关和产学协同科研转化等新机制，积极探索了新型应用型电子封装技术复合人才产教研实践的新模式。哈尔滨工业大学（深圳）电子封装专业改革与实践结果表明，产教研协同发展能切实提高学生的综合应用能力，促进学生就业和创业质量提升，为培养高水平应用型人才的产教研实践提供了新的思路和案例。

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