以設計大賽為紐帶建設微電子實踐教學體系

北京工業大學電子信息與控制工程學院 袁 穎 胡小玲 劉 榿

以設計大賽為紐帶建設微電子實踐教學體系

北京工業大學電子信息與控制工程學院 袁 穎 胡小玲 劉 榿

為滿足國家集成電路產業發展對高素質人才的迫切需求，教育部等六部委發布了建設和籌建示范性微電子學院的通知。本文對大學生集成電路設計大賽對于北京工業大學微電子實踐教學的推進作用進行了分析，提出了建設完善的產學結合、校企結合、適應新形勢下微電子人才需求的微電子實踐教學體系，為北京工業大學的示范性微電子學院驗收和人才培養服務。

北京工業大學；微電子學院；大學生集成電路設計大賽；實踐教學體系

0 引言

微電子與集成電路產業，是信息產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，加快推進微電子與集成電路產業發展，對轉變經濟發展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰略意義。

根據《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》[1]和《國家集成電路產業發展推進綱要》[2]要求，為滿足國家集成電路產業發展對高素質人才的迫切需求，教育部、國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、財政部、國家外專局聯合發布關于支持有關高校建設示范性微電子學院的通知[3]，支持北京大學學等9所高校建設示范性微電子學院，北京航空航天大學等17所高?；I備建設示范性微電子學院。

北京工業大學電子科學與技術專業致力于培養微電子與集成電路專業人才，擁有國家集成電路人才培養基地、光電子技術省部共建教育部重點實驗室、嵌入式系統北京市重點實驗室、教育部特色專業、北京市特色專業、北京市品牌專業、電子科學與技術一級學科博士授權點及博士后流動站、微電子學與固體電子學北京市重點學科等一系列建設成果。2014年，為滿足國家集成電路發展戰略對人才的需求，學校以電子科學與技術專業為基礎，整合全校電子信息學科的資源和優勢，成立微電子學院，并成功獲批籌備建設國家示范性微電子學院。

針對國家對示范性微電子學院提出的工程型人才培養要求，如何建設產學結合、校企結合、適應新形勢下微電子人才需求的微電子實踐教學體系成為當務之急，而大學生集成電路設計大賽為微電子實踐教學體系的建設提供了良好的紐帶作用。

1 北京工業大學微電子實踐教學體系

電子科學與技術是一個內涵非常豐富的專業，它以微電子和光電子技術為核心,通過材料、工藝、器件、電路和系統構成了一個完整的學科體系[4]。北京工業大學電子科學與技術專業實踐教學定位于培養具備半導體器件和集成電路相關的設計、制造及測試等綜合性實踐能力及創新意識的應用型創新人才，已形成由基礎實驗（校內）、專業實驗（校內）及專業實習（校外）所構成的微電子技術實踐平臺,如圖1所示。其中：

基礎實驗指數學、物理及數電、模電等基礎課程實驗。由學院與校內相關實驗中心進行協商，實驗內容根據專業培養要求進行定制，為下一步的專業實驗教學打下良好的基礎。

專業實驗教學由專業實驗中心承擔。已建成由半導體硅工藝制造、半導體物理與器件測試及集成電路設計構成的專業實驗教學平臺[5]，教學內容涵蓋了工藝制造、集成電路設計與微電子測試三個方向[6]，教學形式有課內實驗、課程設計、創新實踐課程等。專業實驗學習的目的是加強學生對專業理論的理解及培養學生的專業技能。

專業實習在校外的公司企業中進行，由專業認識實習、工作實習構成，目的在于培養學生對于專業方向、企業需求的感性認識及對于專業技能的進一步掌握。

圖1 微電子技術實踐平臺

2 “大學生集成電路設計大賽”對微電子實踐教學體系建設的促進作用

高等教育的任務是為社會培養專業人才，校企合作、產學合作是避免高校培養的人才與企業需求脫節的最佳方式，是培養工程型人才的重要途徑之一。教育部針對示范性微電子學院（含籌備建設的示范性微電子學院，下同）教學提出了“要堅持以人才培養為中心，加快培養集成電路設計、制造、封裝測試及其裝備、材料等方向的工程型人才”、“深入開展產學合作協同育人”等一系列指示性意見， 其主旨在于要求高校教學緊跟產業發展，培養適應國家集成電路產業發展的高素質人才。

“大學生集成電路設計大賽”是由北京市教委，北京電子學會主辦，針對國內微電子及相關專業在校生的一次專業實踐性賽事，自創辦以來一直立足于自主創新和產學研用緊密結合的理念，采取企業命題，評審專家指導把關，學生動手實踐的比賽形式。北京工業大學作為承辦單位之一，有幸參與了全部5屆的比賽，并且通過承辦和參加設計大賽，對于我校的微電子實踐教學體系建設和人才培養起到了極大地促進作用。

2.1 設計大賽為學生科技創新與工程能力的培養提供了保障

科技競賽是推動大學生從事科技創新活動的重要途徑，也是培養學生科技創新能力的重要手段[7]。集成電路設計大賽采取企業命題的方式，競賽內容緊密貼近工程實際，對于獲獎隊伍還可提供流片機會，這些手段能夠極大激發學生對工程實踐的積極性，理論知識與實際相結合，提高學生的實踐能力，為學生工程與創新能力培養提供了保障。

2.2 設計大賽為師資水平提高和專業實驗室建設提供了支撐

科技競賽是對師資水平、實驗室建設和學生綜合適應用能力的系統檢驗，反過來對師資水平提高和專業實驗室建設又可以起到良好的推動作用。

以參加大學生集成電路設計大賽為契機，我們采取一系列措施加強集成電路設計實驗室建設，更新教學內容，重構實踐教學體系。一方面將大賽所使用的Empyrean EDA工具引入到《集成電路版圖設計》教學中。另一方面針對大賽的設計題目與企業的研究方向直接對接這一工程特點，通過選取合適的競賽題目作為課程設計內容進行集成電路設計實踐教學課程內容的建設。同時通過參與大賽指導，參加大賽組織的各項與企業、同行的研討交流活動，高校教師的實踐教學水平得到提高。

2.3 設計大賽為產學結合、校企合作的實踐教學基地建設提供了紐帶

國家示范性微電子學院建設的目的是培養集成電路產業急需的工程型人才，開展產學結合、校企合作是完成這一任務的必由之路，是高等學校解決學生實訓及就業的重要途徑。大學生集成電路設計大賽吸引了國內優秀的集成電路企業加入，為開展產學結合、校企合作的實踐教學基地建設提供了紐帶作用。

3 結束語

十三五期間，北京工業大學電子科學與技術專業將面臨國家示范性微電子學院的驗收，將承擔2015級招收的三個本科實驗班的人才培養任務，新的招生情況及專業人才培養對實踐教學的更高要求。以“大學生集成電路設計大賽”為紐帶，通過改進集成電路設計實踐教學課程內容，鼓勵學生進行自主創新、開展產學結合、校企合作等多種形式加強實踐教學體系建設，全面提升電子科學與技術專業實踐教學水平，為國家示范性微電子學院驗收、為國家集成電路人才培養基地運行提供更好的支持與保障，為新形勢下微電子專業人才培養實踐教學服務。

[1]《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(國發〔2011〕4號)．

[2]《國家集成電路產業發展推進綱要》(2014)．

[3]《關于支持有關高校建設示范性微電子學院的通知》(教高函[2015]6號)．

[4]李哲英． 電子科學與技術導論[M]． 北京:電子工業出版社,2006．

[5]袁穎,董利民,張萬榮,微電子技術實驗平臺的構建[J]．電氣電子教學學報,2009(31):115—117．

[6]袁穎,李建軍,劉榿．依托專業特色,培養創新人才[J]．電子世界,2012(01):156-157．

[7]胡小玲,袁穎,劉榿．結合集成電路設計大賽談創新能力的培養[J]．電子世界,2012(01):163-164．

袁穎（1970－），女，北京人，碩士，高級實驗師，北京工業大學電控學院電子科學與技術實驗中心主任。