基于應用型半導體制造工藝人才培養模式的探索與實踐

商世廣，趙玲，劉有耀，趙萍，金蕾

（西安郵電大學 電子工程學院，陜西 西安）

半導體技術是電子信息產業發展的基礎，對航空航天技術、國防現代化乃至國民經濟都會產生深刻的影響[1]。半導體技術的發展直接依賴于半導體材料和集成電路制造工藝的開發和利用。隨著國家對半導體工業尤其是半導體芯片設計制造及封裝測試的日益重視、投資規模大幅增加，加之半導體制造工藝人才的培養是一個緩慢的過程，應用型半導體制造工藝人才存在很大的缺口。西安郵電大學微電子科學與工程專業成立于2005年，半導體制造工藝是該專業培養方案設置的除集成電路設計之外另一個重要人才培養方向。微電子科學與工程專業所屬的專業實驗室在三次中省共建及多次校內建設項目的大力支持下，硬件設施已占有一定的優勢，尤其是半導體工藝實驗室擁有西部地區高校為數不多的生產線，能有效填補在高新技術下半導體工藝全封閉作業導致學生無法進行工藝實訓的困局，多次受到兄弟院校同類專業的認同與贊譽。本論文結合我校微電子科學與工程的專業特色，以及我國經濟發展和社會轉型對應用型人才的實際要求，探索應用型本科人才的培養模式，為培養社會急需的高素質半導體制造工藝人才、提升畢業生就業和自我成長能力奠定堅實的基礎。

一 應用型半導體制造工藝人才培養存在的突出問題

培養半導體制造工藝人才，須以半導體材料器件模擬仿真、新型材料器件設計制備和集成電路封裝測試為紐帶，設置理論與實踐有機融合的課程體系、加強“雙師”型師資隊伍的建設和構建科學合理的考核體系，才能提升學生的半導體制造工藝技能及工程素養。然而，我國高校微電子科學與工程專業為順應經濟社會發展的要求，專業發展迅速，導致教學條件和教學管理的發展普遍滯后。在實驗設施方面，半導體工藝設備價格昂貴、維護運行費用高居不下，且實驗室安全等級較高；在師資隊伍方面，青年教師基數龐大、經驗不足，部分教師缺乏實踐能力，同時責任心也有待提升。在考核機制方面，考核主體對考核客體的態度、應用能力和實際技能只能主觀認定，沒有統一的衡量標準。基于以上問題，半導體制造工藝人才培養的數量和質量有待進一步提高。

二 應用型半導體制造工藝人才培養主要措施

培養應用型半導體制造工藝人才，目標在于讓學生了解掌握新型微電子器件和集成電路分析、設計、制造的基本理論、方法和技能，能在微電子技術及相關領域從事科研、工程技術開發與應用和生產管理等工作。應用型半導體制造工藝人才培養，屬于工程教育范疇，培養過程需加大理論與實踐結合力度、增強實戰能力訓練。然而，在實際人才培養過程中，因受培養目標、教學模式和師資隊伍等多種因素的制約，致使大多數高等院校培養的應用型半導體制造工藝人才不能滿足社會發展的實際需求。下面結合西安郵電大學的實際情況，探索應用型半導體制造工藝人才培養的主要措施。

（一） 明確人才培養目標定位

作為應用型人才培養的專業，沒有找準專業方向定位，導致其教學內容沒有很好地反映其特色，培養出的學生與同等兄弟院校專業學生沒有競爭優勢。導致在畢業之際，就業人數較多、就業壓力大，用人單位偏向“985”、“211”高校，容易被用人單位淘汰，學生對就業前景缺乏信心[2]。人才培養目標直接關系到人才培養方案的制定和學生畢業后的就業及發展狀況。面對高等教育發展的新形勢，西安郵電大學作為地方性的高校，微電子科學與工程專業以應用型人才培養為核心、強化實踐教學位抓手，優化人才培養方案，推進培養模式、教學團隊、教學內容、教學方式和教學管理等綜合改革，彰顯專業特色、創建專業品牌，促進應用型專業人才培養水平的整體提升。

（二） 推動開放式實踐教學

應用型本科人才培養在強調寬泛扎實的理論基礎上，應更注重工程實踐能力、動手能力和創新能力的培養，關鍵在于推進實踐平臺可持續的開放性[3]。在實踐教學內容方面，以開放性實驗、創新創業項目、競賽項目和教師科研項目為驅動，擺脫理論教學內容和教學計劃進程的約束，通過學生自主完成；如若發現問題，由老師組織學生共同探討，可充分調動起學生的積極性和主觀能動性，培養學生的創新精神和創新能力。在實驗室管理方面，實驗室全天候開放，采用“傳、幫、帶”運行模式，高年級學生管理低年級學生，達到學生自行管理效果，從而實現有條理、有層次的開放式管理。在設備管理方面，設備專人負責、貴重設備專人操作，形成設備定期維護保養、預約使用的有效機制，確保設備的正常運行，有利于各種實驗的順利展開。在評價機制方面，兼顧定性與定量相結合、結果與過程相結合、課內與課外相結合、考核與考評相結合的原則，不斷完善實踐教學的考核體系[4]，形成以學生為中心的適應學生能力培養和鼓勵探索的多元實踐教學考核體系。該體系能全面、準確地反映學生的應用能力和實際技能，激發學生的學習動力、創新思維和創新精神，促進人才培養質量的穩步提升。

（三） 加強師資隊伍建設

應用型半導體制造工藝人才要求師資隊伍的專業實踐能力很強。為提高青年教學的理論實踐教學水平，實行青年教師導師制。老教師從教學目標、教學方式和教學管理等多方面對青年教師進行指導；定期組織各種經驗交流、教學研討，對教學過程中的難點和疑點進行討論。通過對教學過程的觀摩學習，青年教師之間互相聽課、交流教學心得，達到相互促進、共同提高教學能力的效果。定期組織鼓勵青年教師參與各項教學活動，積極推薦優秀的教師參加講課比賽，青年教師授課滿意率名列前茅。同時，學院不斷地引進人才、鼓勵教師走出去，培養一批理論水平高、實踐能力強的“雙師”型教學隊伍，在滿足課程教學內容順利開展的同時，有助于提高教師的工程化能力。

三 應用型半導體制造工藝人才培養體系的落實

（一） 優化教學內容

半導體制造工藝人才的培養具有很強的實踐性，需要學生既有精湛的理論知識，又有過硬的技術實踐能力[5]。應用型半導體制造工藝人才在掌握半導體器件基本結構、工作原理和半導體工藝原理基礎上，應具備堅實的專業實踐操作能力。半導體制造工藝方向人才的培養主要理論課程有《固體物理》、《半導體物理》、《半導體器件》、《固體物理》和《半導體工藝原理》等課程；通過《半導體工藝仿真》、《新型材料器件》和《半導體工藝實習》等實踐課程進行模塊化的訓練，從而有效地加深了學生對理論知識的理解，也有效地鍛煉了學生的實際動手能力。同時，通過項目驅動開放性實踐教學，可充分調動學生學習的積極性和創新精神，為培養具有提出問題、分析問題和解決問題能力及創新思維的微電子技術專業人才打下堅實的基礎。

（二） 完善教學條件

按照高等院校培養應用型人才實踐環節的要求，整合現有的硬件環境和資源優勢，完善微電子技術實踐教學平臺。2008年，我校微電子科學與工程專業成立了微電子技術實驗教學中心，下設微電子學基礎實驗室、集成電路工藝仿真實驗室、集成電路工藝實驗室、微/納材料器件實驗室和微/納器件測試分析實驗室，基本具備完整的半導體技術實踐平臺。然而隨著半導體技術的日新月異，學校現有的教學條件明顯滯后行業的發展，加之半導體設備昂貴，部分教學工作無法滿足應用型人才培養的要求，我校相繼與一些半導體技術公司，例如西安深亞電子有限公司、西安芯派電子科技有限公司和西安西谷微電子有限責任公司等簽訂了校外實訓基地，有有助于補充實踐教學平臺的短板，使學生在掌握半導體制造工藝基本知識同時，還能了解行業內實際面臨的實際問題，從而培養應用型人才的工程思維方式。

（三） 健全實踐環節考核體系

實踐教學考核體系是考察學生的動手能力和創新能力的標準，其主要作用為判斷學生應用所學的理論性知識，在實踐中分析和解決問題的實際能力。長期以來，我國教育領域由于實踐教學成本條件高、經費得不到保障導致考核主體對實踐環節考核缺乏積極性、重視程度不夠，導致考核制度不完善[6]。我校在半導體制造工藝人才培養過程中，根據所開發實驗的設計、制備工藝、參數測試和性能等指標，兼顧定性與定量相結合、過程與結果相結合、課內與課外相結合、考核與考評相結合的原則，按照合理性、可行性和性能優劣等多種因素建立以學生為中心的適應學生能力培養和鼓勵探索的多元實踐教學考核體系，能全面、準確地反映學生的應用能力和實際技能，為提高實踐教學質量的提供可靠保障。

四 結束語

本文根據半導體技術發展的實際需要，結合我校人才培養目標定位，探索應用型半導體制造工藝人才培養模式。以半導體制造工藝實踐平臺為載體，加強實踐教學，通過課內實驗和課外項目驅動的實踐教學運行形式，不斷地優化整合實踐教學平臺、提升育人水平，完善實踐教學考核標準和制度體系。同時，通過明確人才培養目標定位、優化人才培養方案，推各種教學改革，從多層次、多角度地培養學生的創新思維能力，為本專業學生從事微電子器件和集成電路分析、設計、制造及應用打下良好的基礎，在西北地區的高校相關專業提供開放共享服務，發揮示范引領作用。