微電子專業(yè)個性化人才培養(yǎng)模式的探究

馮曉麗 孫立銳

摘 要：創(chuàng)新是微電子學科的靈魂和生命力所在，如何為國家培養(yǎng)出具有雄厚的理論基礎、寬廣的系統(tǒng)知識、嫻熟的實踐技能和迅捷的自學能力人才，是目前本科人才培養(yǎng)面臨的共同問題和使命擔當。文章從個性化人才培養(yǎng)的目的詮釋了個性化人才培養(yǎng)方案的基本方略，構建了具有微電子專業(yè)特色的個性化人才培養(yǎng)方案、課程體系與個性化人才培養(yǎng)模式。

關鍵詞：微電子；個性化；人才培養(yǎng)；培養(yǎng)模式

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0153-03

Abstract： Innovation is the soul and vitality of microelectronics. How to cultivate talents with solid theoretical foundation， broad systematic knowledge， skilled practical skills and quick self-learning ability for the country is the common problem and mission of undergraduate personnel cultivation. This paper interprets the basic strategy of individualized personnel training program from the purpose of individualized personnel training， and constructs the individualized personnel training program， course system and individualized personnel training mode with the characteristics of microelectronics specialty.

Keywords： microelectronics； individualized； personnel training； training mode

微電子學科迄今已有60多年的歷史，其發(fā)展具有顯著地學術創(chuàng)新性和工程實踐性，這勢必使得微電子技術比任何其它領域技術具有更快的發(fā)展速度。創(chuàng)新是微電子學

科的靈魂和生命力所在，與此同時，微電子技術作為理論與實踐相結合的產物，涉及材料、器件、電路、系統(tǒng)、工藝、測試與封裝等諸多工程領域，對所培養(yǎng)的專業(yè)人才在雄厚的理論基礎、寬廣的系統(tǒng)知識、嫻熟的實踐技能和迅捷的自學能力等方面提出了極高的要求。從而，對現有的微電子本科人才培養(yǎng)模式帶來了新的挑戰(zhàn)，面對這種挑戰(zhàn)，我們必須面向社會、面向未來，以學生學習為中心，對新時期微電子本科人才培養(yǎng)進行新的探索，構建個性化的本科人才培養(yǎng)模式。

一、個性化人才培養(yǎng)的目的

個性化培養(yǎng)是以素質教育的基本理論為指導，將素質教育的全面性和主體性結合起來實施的一種培養(yǎng)模式。其全面性是指在全面提高培養(yǎng)質量的同時，注重學生素質的培養(yǎng)；而主體性則是在充分發(fā)揮主體的自主性、實踐性和能動性。核心是牢固樹立“人本意識”，“以學生為中心”，實現“教我學”到“我要學”、教我“學會”到我“會學”的轉變。

個性化培養(yǎng)尊重不同學生間的個體差異，有針對地進行分類指導、因材施教，充分調動他們的積極性與主觀能動性，為每一個學生提供學習和發(fā)展的空間[1]。構建全面的、系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)體系，應該把學生個性的獨特性和差異性貫穿于課程設置、課堂教學、課內實驗、課外實習到生產實踐等各教學環(huán)節(jié)，貫穿于教學內容的組織實施和教學方法的使用，而不是獨立的分散在某個教學環(huán)節(jié)。

個性化人才培養(yǎng)能夠促使學生社會化，并且使學生在社會化的過程中實現個性化。而實踐教學環(huán)節(jié)則是幫助學生培養(yǎng)自主性、獨特性和創(chuàng)造性的最好實驗場。因此，針對微電子專業(yè)具有內在技術更新快、外在應用范圍廣等特點，我院積極吸收國內外知名高校微電子專業(yè)人才培養(yǎng)的先進經驗，注重實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)，明晰微電子傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式與產業(yè)需求之間的差距，確立“基礎與應用融合、產學融合、科教融合”的人才培養(yǎng)新理念，通過基礎到應用的產、學、研互動，實現學生的個性化培養(yǎng)。

二、個性化人才培養(yǎng)方案的構建

1. 構建具有微電子專業(yè)特色的個性化人才培養(yǎng)方案，首先遵從三個堅持：（1）堅持社會主義辦學方向，以立德樹人為宗旨，以學生為中心，以學生健康成長成才為指導思想，培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要的人才；（2）堅持具有“基礎厚、口徑寬、能力強、素質高、復合型”的微電子人才培養(yǎng)觀，著重培養(yǎng)學生的科學精神、工程能力，綜合素質和個性發(fā)展。（3）堅持“以學生為本，以教師為主體”的教育教學理念，實現“以學科為本”向“以學生為本”的轉變，“以教為主”向“以學為主、教學相長”的轉變，以“要我上課”到“我要上課”的轉變。

2. 個性化的人才培養(yǎng)方案，就是要根據學生自身志向與定位及不同發(fā)展方向[2]，形成不同類型的專業(yè)人才。例如：在我校的微電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，在大學一年級、二年級的培養(yǎng)過程中注重強化基礎能力培養(yǎng)，實施通識教育。在大學三、四年級的培養(yǎng)過程中注重學生綜合能力培養(yǎng)，實施通專結合。最終實現培養(yǎng)的人才，既可以是微電子專業(yè)的學術型/工程實踐型/就業(yè)創(chuàng)業(yè)型等人才類型，也可以成為電子工程、通信等專業(yè)的其他類型人才。而這以終極目標的實現完全取決于學生在學校一人一課表、同一年級同一門課程不同老師的等個性化的培養(yǎng)體系達成。

3. 個性化的人才培養(yǎng)方案既強調規(guī)范的培養(yǎng)質量，又強調創(chuàng)新能力，也就是把素質培養(yǎng)與學生個性發(fā)展相結合，從而在保證質量的前提下體現人才的能力強化與個性化發(fā)展，滿足社會對人才的多元化需求。建立“能力素質成績單”機制，將《大學生職業(yè)發(fā)展》、《新生研討課》、《專業(yè)導論》等素質課程納入“能力素質成績單”，形成“雙成績單”（即“能力素質成績單”+“課程成績單”）制，強化學生能力素質的培養(yǎng)。

三、個性化課程體系的設置[3]

課程體系是人才培養(yǎng)方案的核心內容，反映達成畢業(yè)要求的教學路線、方式和過程。為保證課程體系的科學性、合理性和嚴謹性，按照本科培養(yǎng)方案的指導意見、教學計劃管理辦法、教師教學工作制度等等要求，結合企業(yè)、行業(yè)專家意見和調研結果，經過反復討論和研究制定課程體系。課程體系都是按照一個完整的本科教育周期（四年）進行完善和修改。而在實際培養(yǎng)過程中，每年還會根據課程體系實施過程中出現的問題和新情況進行分析討論，必要時根據實際情況對課程體系也可進行適當的修改和完善。

我們本著微電子專業(yè)“厚基礎”，“寬口徑”的培養(yǎng)原則，基于“回歸工程”的教育理念，重視學生個性化培養(yǎng)，圍繞微電子專業(yè)技術發(fā)展趨勢，制定了融“基礎知識、應用、綜合、人文維度、學會學習和關心”等教育目標于一體的課程體系，建立了科學教育和人文教育并重的基礎教學平臺，制定了微電子專業(yè)需要掌握的數學和自然科學基礎、人文社會科學基礎及各類學科基礎課課程，充分認識人文素質教育在提高學生全面素質、培養(yǎng)創(chuàng)新人才中的基礎性地位，鼓勵以學科為基礎，按大類構建學科群基礎課程平臺，加強基礎，拓寬口徑，不斷提升學生解決復雜工程問題的綜合能力。（如圖1所示）

圖1中的通識教育模塊開設了學校統(tǒng)一的人文素質類、數理類、電子技術類課程、計算機類課程，實現微電子、電子技術與計算機技術的相互滲透、相互促進，為學生今后從事微電子領域的研究、工程應用奠定基礎；專業(yè)基礎模塊開設了材料物理類、工藝類、器件類、集成電路類等與集成電路產業(yè)分工相聯(lián)系的技術類課程，為后續(xù)的專業(yè)方向學習奠定基礎；專業(yè)方向類課程模塊根據微電子行業(yè)需求開設了數字集成電路、模擬集成電路、集成電路制造工藝、集成電路設計等不同發(fā)展方向課程，滿足了學生不同興趣方向的發(fā)展需求；與此同時，在實踐教學環(huán)節(jié)，構建了與課程體系相對應、具有梯次漸進特點的四層次實驗教學體系。

四、個性化人才培養(yǎng)模式的推行

個性化人才培養(yǎng)不僅要有個性化的人才培養(yǎng)理念、培養(yǎng)體系和實施方案，還應有提高學生綜合素質，激發(fā)學生個人潛力的個性化教學方法[4]，并貫穿于課堂教學、實踐教學、生產實習、企業(yè)實踐等各個教學關節(jié)，以形成具有專業(yè)特色的個性化培養(yǎng)模式。

（一）改革教學方法，建立理論與應用、基礎與發(fā)展并重的個性化課堂教學

微電子學科屬交叉學科，課程內容覆蓋面寬，包括電子材料、電子器件、集成電路的設計、制造、測試等等，還涉及超凈、超純、超精細加工技術等多方面的知識，具有概念抽象且內容復雜，技術性強且更新速度快等特點，在教學過程中需要充分利用現代化教學手段，實施課堂教學2.0/3.0模式，采取啟發(fā)式、案例式、討論式、PBL等多種教學方法相結合形式，提高個性化課堂教學質量。例如：在我院《集成電路制造技術》的課堂教學中采用了理論教學與虛擬仿真相結合的教學方法，教會學生在掌握工藝制造基礎理論的同時，教師為學生提供不同的設置參數，教會學生運用所學知識探究不同數據不同方法下產生的結果，使學生能夠真實的感受到工藝間里器件的工藝制造流程及技術。此外，這種教學方法不受場地與設備的限制，學生能夠掌握更多的工藝制造原理，加深對課堂理論教學內容的理解，從而達到個性化課程教學的目的。同時，我院教師的授課內容將基礎理論、工程應用和最新前沿進展融為一體，充分發(fā)揮教師從事科學研究的優(yōu)勢，適時地將微電子技術最新研究成果融入課堂教學過程，既豐富了課堂教學內容，又激發(fā)了學生對科研的興趣。

（二）構建具有理論聯(lián)系的綜合性、實用性和創(chuàng)新性等個性化實驗教學體系

微電子專業(yè)具有很強的工程背景和實踐性，建立相對完整且行之有效的集成電路實踐教學體系，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。作為國家示范性微電子學院，我院依托國家級集成電路人才培養(yǎng)基地、國家級集成電路實驗教學示范中心、國家級虛擬仿真實驗教學中心，構建了具有理論聯(lián)系的綜合性、實用性和創(chuàng)新性等個性化實驗教學體系，實驗內容覆蓋學科基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課，形成了由專業(yè)基礎實驗層、EDA應用層、綜合訓練層和研究創(chuàng)新層組成的具有梯次漸進特點的四層次實驗教學體系。該體系覆蓋現代集成電路產業(yè)技術鏈的主要技術與技能環(huán)節(jié)，兼顧基礎物理、半導體器件、模擬與數字集成電路設計、半導體制造工藝等方面，滿足集成電路人才分析問題、解決問題等能力培養(yǎng)要求，具有綜合性、實用性和創(chuàng)新性等鮮明特色。

（三）構筑校企深度合作，推動并提升面向產業(yè)需求個性化教學模式

依托微電子專業(yè)在電子信息領域的優(yōu)勢和特色，借助企業(yè)對我校微電子學科及相關領域的人才需求，實施“產學結合、校企合作”的聯(lián)合培養(yǎng)模式，校企發(fā)揮各自的優(yōu)勢共建實踐基地，培養(yǎng)高端人才，推動并提升面向產業(yè)需求的個性化人才培養(yǎng)。本科生可根據自己的定位以及發(fā)展方向選擇不同的企業(yè)開展實習，實習崗位主要涵蓋大規(guī)模集成電路與新型半導體器件設計、制造及測試等領域。本科生在企業(yè)實習導師的指導下，全程參與芯片從最初的設計到交付客戶的整個流程，真正地實現在工程實踐中提升電路分析、工藝分析、器件性能分析以及版圖設計等能力。此外，通過不同企業(yè)的個性化實習，感受企業(yè)文化，可以充分發(fā)揮和展示自身的才華和在學校里學到的專業(yè)技能，加深對職業(yè)的了解，確認喜歡或擅長的行業(yè)，同時可以增強自己與他人的溝通能力，提高團隊合作能力，為企業(yè)創(chuàng)造價值，實現校企合作共贏的良好局面。

（四）設立本科生科研訓練計劃，為學生的科研興趣與創(chuàng)新意識提供個性化培養(yǎng)

該專業(yè)實施了本科生科研訓練計劃（Undergraduate Research Training Program，簡稱URTP），學院通過設立創(chuàng)新基金和本科生自主申報的方式確定立項并給予資金支持，該計劃的核心是鼓勵學生參與科研訓練，為本科生提供直接參與研究的機會，在導師的指導下獨立完成科研項目，促使學生研究性學習，在學生參與科研的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，引導學生了解學科發(fā)展趨勢和學科前沿知識，并產生一定的科研成果。學生通過發(fā)現問題、激發(fā)創(chuàng)新思維、獨立完成課題等過程，積極主動地探索新的知識領域，從而體驗到一種全新的研究性學習的樂趣。培養(yǎng)本科生收集文獻資料，制定研究計劃，設計并參加每一個具有學術標準的研究活動，分析數據，設計并撰寫提議，用口頭及書面形式描述研究成果的能力。

（五）引入第二課堂育人體系[5]，促進學生個性發(fā)展

將第二課堂納入人才培養(yǎng)體系建設，通過社會實踐、社團活動、校園文化、志愿服務為支撐，深化國內外交流與合作，著力培養(yǎng)學生社會責任、實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，形成了體系完備、形式多樣、內容豐富、管理規(guī)范的第二課堂育人體系。第二課堂教育是第一課堂教育的補充與完善，以“文化育人”，“實踐育人”和“情感育人”為三大主線，結合專業(yè)特色，以學院各類社團為主要第二課堂育人平臺，構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、社團活動、學科競賽、社會實踐、志愿服務、文體活動等多位一體的第二課堂育人體系。從制度建設、資金支持和基礎設施建設服務等方面采取有效措施保障第二課堂的開展效果。通過第二課堂磨練意志，陶冶情操，使學生成長為身心健康，有大理想、有大胸懷的現代化人才。

參考文獻：

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