集成電路專業人才培養方案探究

胡靖

摘 ? ?要：集成電路是信息技術產業的核心。當前面對國內外集成電路產業發展形勢，國內集成電路專業人才缺口數量大，對集成電路人才培養提出了更高的期待。文章以黑龍江大學為例，通過分析集成電路專業人才培養現狀，結合集成電路產業發展需求，提出集成電路專業課程體系方案，為學生進一步深入學習集成電路相關課程夯實基礎，通過健全產學研融合體系，建立學分互抵機制，旨在培養企業發展急需的專業研究人才，使得人才培養與產業需求無縫連接。

關鍵詞：集成電路;人才培養方案;實踐教學

中圖分類號：G640 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2020）11-0089-02

集成電路作為信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和國防建設的關鍵產業。自2000年信息產業部18號文件《鼓勵軟件產品和集成電路產業發展的若干政策》發布后，國內才真正開始大力發展集成電路產業，涌現出一批中國人自己的芯片公司。

2018年，中興事件暴露出中國芯片、半導體產業發展存在的問題[1-2]。政府、學術專家、企業在2018年集成電路人才發展高峰論壇及2019年集成電路產業發展高峰論壇上，分析國內發展現狀，研討縮短與發達國家技術差距的具體措施，其中關鍵決策之一就是對國內集成電路專業人才培養提出了更高的要求。

2019年5月美國對華為的打壓升級，在沒有任何有效證據的情況下將華為公司列入“實體清單”，對華為提起了貿易禁令，封殺華為，IEEE不允許華為科學家出席會議，擔任評委，西方半導體企業搞非正常競爭，美國提高關稅，中美經貿摩擦升級[3-5]。

2019年6月中國工信部宣布正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，意味著中國要按照自己的標準建設5G，決心走自力更生的技術開拓之路。作為網絡設備生產商的華為、中興等公司需要大量的專案開發人力，其需求增幅將是以往的數倍。同時國內各知名企業也采取了相應舉措，博通集成對子公司增資、格力集團計劃投資20億推進芯片技術研究，培養研發團隊，引進海外高端技術人才。但國內企業是否能夠成功突圍，根本問題在于人才。過硬的研發團隊是自建供應鏈的關鍵所在，因此目前重中之重是培養相關人才。

中國集成電路產業及上下游企業發展處于上升期，很多高端關鍵性技術仍依靠國外，技術型人才嚴重缺乏，尤其領軍人才嚴重不足。人才需求矛盾日益突出，據統計，2015 年中國集成電路從業人數 39.4 萬人，其中技術人員 14.1 萬人;預計到 2020 年，從業人數將達到 79.2 萬人，其中技術人員 32.44 萬人[6]。針對集成電路專業人才國內市場需求缺口嚴重等問題，結合企業對人才的迫切需求，國內各高校應進一步凝練集成電路專業培養目標，培養研究型并且具有應用能力的人才，構建符合產業發展的集成電路專業人才培養方案。

一、集成電路專業人才培養現狀

（一）課程內容重復滯后

國內各高校集成電路專業人才培養方案模式陳舊，相關課程間易重復或缺失，導致學生在不同課程中所學內容交叉，部分知識點缺失。銜接的內容講授不清，有些互相依托的知識講授順序混亂，課程的理論內容與實驗內容不一致，學生很難掌握。例如，目前黑龍江大學集成電路專業數字方向的“數字集成電路設計”這門課理論課內容為全定制設計，而實驗內容卻設定為半定制設計，嚴重影響了教學效果。

國內大學集成電路設計與集成系統專業培養方案設定主干類課程包括“數字集成電路設計”“模擬集成電路設計”“數模混合集成電路設計”。教學內容與目前集成產品結構脫節，跟不上現代技術發展，很難與企業需求進行無縫對接。

（二）實踐教學與實際聯系不緊密

實踐教學內容不合理，例如目前黑龍江大學集成電路專業數字方向的“硬件描述語言”“數字集成電路設計”和“FPGA原理與應用”這三門課都設有實驗課，但所設立的實驗內容重復，沒有針對課程特色而實踐，影響實踐教學效果。

實踐教學與實際應用聯系不緊密，目前學校的實驗設施條件有限，開發環境、仿真工具不能及時更新換代。個別學校會參加知名公司大學計劃，租用相關專業性的軟件工具，僅僅能給學生提供軟件開發環境，而多數院校很難提供正規的設計環境。另外，集成電路加工、測試設備過于昂貴，一般的企業都無力安裝，學校更是如此。有的學校與企業合作，在校內建起了集成產業線，但維護費用高，沒有辦法堅持下來。因此，關于芯片加工、集成電路測試方面的課程很少有學校開設。

二、完善集成電路專業人才培養方案的策略

針對以上問題，黑龍江大學集成電路專業課題組對相關課程教學內容進行系統研究，為了體現集成電路專業特色，提出了合理的課程整合方案，規范人才培養方案。

（一）優化理論教學內容

為了避免授課內容重復，合理解決課程交叉、銜接問題，結合集成電路產業技術發展狀況，黑龍江大學集成電路專業更新了理論授課內容，而且重新設置了相應的實驗內容，保證理論內容與實驗內容相一致，并且結合企業崗位需求，增列了新課程，如“集成電路芯片測試技術”“專用模擬IC設計”等課程。

課堂上的實例要以目前市場上產品以及企業研發的成熟產品為主，例如可以提前參考大四實習期間校企聯合項目的產品，讓學生從產品功能及應用出發，逐漸熟悉實例產品本身，進而產生興趣，一步步將所學知識運用到實踐中去，以調動學生的積極性。因此課堂就不再是教師的一言堂，而是學生和教師互動的課堂。教師和學生也可以互換角色，形成翻轉課堂，讓學生將自己產生的想法分享給大家，教師和學生一起討論，分析利弊，從而得出結論。

（二）加強實踐教學

集成電路專業課程的理論性和實踐性都很強。集成電路設計專業人才的培養研究能力除了理論研究能力外，還要有實驗探究能力，兩者是相輔相成的。實驗探究能力的培養包括學生動手能力，合理設計實驗能力，熟練運用集成開發、測試、實驗環境對實驗現象的觀察分析能力，發現并確定科學問題、理解并分析科學問題、提出并解決科學問題的能力，實驗合作能力，計劃和管理實驗時間的能力，實驗過程的控制能力，分析實驗結果的能力，根據實驗結果不斷改進的能力，實驗報告撰寫能力[7-8]。

為了培養學生的實驗探究能力，教師鼓勵學生在學習過程中提出問題，分析問題，探究問題的解決方法。在新的培養方案中增列了集成電路專業實驗、集成電路設計綜合實驗、專用芯片測試實驗、集成電路工藝實驗等，各種實驗具備專業特色，既不重復又能做到合理銜接。在實驗教學中創設各種問題情境，使學生在實驗中發現問題，并帶著問題從實驗中找解決途徑，當學生通過不斷嘗試找到解決方法時學習意愿更加強烈，學習效果更好。

集成設計開發軟件、芯片測試設備昂貴，校內實驗條件有限，因此黑龍江大學建立校企聯合項目，讓學生能夠利用企業豐富的硬件、軟件資源，進行實地考察、設計實驗、芯片測試、參數分析、改進研究。采用企業實踐課和校內課程學分互抵機制，學生在掌握理論知識、相關實驗以及提前了解企業產品的基礎上，在大四上學期參加校企聯合項目，到企業進行相關崗位培訓，運用課堂上的知識，利用企業的設備與實踐資源進行產品設計實踐能力培養。通過參與市場調研，芯片研發，設計、制造、測試、分析一整套的產品研發設計加工流程，來真正體驗集成電路專業實踐，并且在大四下學期可以在企業進行相關的畢業設計和畢業論文寫作，實現校企無縫連接。

三、結論

經過理論及實踐教學研究，面向學生就業，讓學生提前了解并熟悉市場上的集成設計產品。完善集成電路人才培養方案，培養學生的理論思維和實踐能力，培養符合當代振興集成產業發展急需的人才。黑龍江大學集成電路專業2019年重新修訂了培養方案，得到了相關專家們的一致認同。

參考文獻：

[1]陳怡文.從“中興事件”看我國通信行業的發展[J].科技? ? 傳播，2018，（23）.

[2]文炳洲，陳琛.中興事件、核心技術與中國集成電路產業? ? ——兼論全球化背景下的國家產業安全[J].技術與創新? ? 管理，2019，（2）.

[3]沈逸.美國壓制華為出于私心和錯誤認知[N].環球時報，? ? 2019-03-22.

[4]孫興杰.以開放應對封殺 華為經驗昭示中國企業崛起? ? 之路[N].中國經營報，2019-05-27.

[5]孫海泳.特朗普政府對華科技戰略及其影響與應對[J].? ? 國際展望，2019，（3）.

[6]中國電子信息產業發展研究院（CCID），工業和信息化部? ? 軟件與集成電路促進中心（CSIP）.中國集成電路產業? ? 人才白皮書（2018-2019）[R].2018：15-20.

[7]林海軍，劉勻佳.關于集成電路專業本科應用型人才培養? ? 的探索[J].教育教學論壇，2017，（46）.

[8]張笑笑，張奇.大學生科學實驗研究能力的培養[J].黑龍江? ? 高教研究，2019，（3）.