高職集成電路專業“二元制”人才培養模式研究

陳瑞森

（廈門海洋職業技術學院，福建 廈門 361000）

集成電路是信息技術產業的核心，是新技術革命的核心技術，根據《中國制造2025 重點領域技術創新綠皮書》預估，2030 年中國集成電路本地產值將達到1 837 億美元，滿足國內市場75%的需求，因此中國集成電路產業的發展前景十分廣闊。2021 年集成電路行業人才需求為72.2 萬人左右，制造業需求大約24.6 萬人，封裝測試業需求大約為20.8 萬人，目前中國集成電路產業直接從業人員規模大約46 萬人，人才缺口巨大[1]。

《國務院關于印發新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》（國發〔2020〕8 號）文件明確指出“緊密結合產業發展需求，努力培養復合型、實用型的高水平人才”，高職院校作為高技能型人才培養的主陣地，必須積極參與集成電路相關專業的建設。集成電路是一個高速發展的產業，巨大的高技能人才需求缺口，是高職院校參與點成電路專業建設的動力，同時為地方經濟建設服務，也是高職院校的責任。

1 集成電路產業鏈及崗位分析

集成電路產業涉及材料、設計、制造和封裝測試各個方向[2]，如圖 1 所示。

圖1 集成電路產業鏈

與產業鏈相對應，集成電路職業崗位大致可分為：材料工程師、電路設計工程師、版圖設計師、集成電路制造工藝員（師）、封裝工藝員、測試員。各職業崗位及職業能力如表1 所示。分析各個崗位的職業能力可以發現，集成電路版圖設計、制造和封裝測試的職業能力涉及到一些EDA 工具軟件的使用以及儀器設備的操作，這與高職院校培養高技能人才的目標是相一致的，高技能人才是集成電路產業中制造業和封裝測試業發展的重要力量，集成電路產業的進一步發展，需要高職院校提供大量的技能型人才。2019—2020 學年高職院校微電子技術和集成電路技術應用專業的在校生不足4 000 人，高技能型人才的不足制約著中國集成電路產業的發展，因此探索高職院校集成電路專業的人才培養模式顯得尤其重要。

表1 職業崗位及職業能力

2 地方高職院校集成電路人才培養存在的困境

2.1 師資缺乏

集成電路專業的行業性和工程實踐性都很強，要求專業教師具有行業工作經驗并累積一定的工程實踐能力。地方高職院校一般都存在專業師資短缺的問題，現階段集成電路產業人才缺口較大，從薪酬及涉獵前沿科技信息的角度分析，高職院校很難招聘到集成電路行業精英。地方高職院校教師更多的來自于高校畢業生，這些優秀的畢業生雖然具有豐富的科研經驗，但是缺乏生產實踐能力和經驗，對集成電路產業的未來發展趨勢和職業能力需求缺乏直觀認識，這導致在教學中大多強調的理論基礎知識，實踐活動開展較少，學生更多注重的是書本知識的學習，實踐能力與行業需求存在偏差，學生整體能力達不到集成電路行業對人才的要求。

2.2 實訓設施缺乏

結合職業崗位和崗位群需要設計合理的實踐課程體系，開發針對性強的實踐課程才能培養出具有相應良好職業素質、職業能力的學生，但集成電路產業相關開發軟件、芯片制造、封裝以及測試設備昂貴，導致地方高職院校的實驗實訓設施有限。雖然個別知名公司會通過大學計劃（例如Candence 公司）提供相應的EDA 軟件，以用于非商業性的教學和研究目的，但這僅僅能給學生提供軟件開發環境。集成電路芯片制造、封裝及測試設備昂貴，高校無力購買，有的高校與企業合作，在校內建立相關生產線，但維護費用高，很難普及于實驗實訓教學，因此高校很少開設芯片加工、芯片封裝測試方面的實踐內容。

目前大部分高職院校開設的實驗內容多為基礎性和驗證型簡單實驗，或者通過虛擬設備來進行實驗，這些簡單和虛擬實驗造成的后果就是學生對集成電路工藝生產、封裝和測試設備不熟悉，沒有實際操作和使用設備的經驗，從而影響學生職業能力的培養，入職企業后需要進行二次實踐能力培訓。如果沒有良好的實訓條件，就會對專業開設造成極大的困難，培養集成電路領域高技能型人才只能是紙上談兵。

2.3 人才培養目標和課程體系不夠合理

高職院校專業教師的缺乏導致制定的人才培養目標空泛，沒有針對性。集成電路產業為順應經濟發展，發展非常迅速，制定人才培養目標時，必須提前理解集成電路產業發展規劃的相關政策，掌握未來集成電路產業的發展方向和發展趨勢，對各個職業崗位從業人員必備的職業能力和職業素質了然于胸。同時集成電路產業具有嚴格的保密性，限制了一些專業知識和技能的傳播，這導致了一些課程和教材的知識點依然停留在通用性知識方面，知識面相對較局限，容易將知識剝離出來以知識點的形式進行講授。高職院校教師和學生很難接觸到一些貼近產業的最新知識，對一些先進設備的參數配置、生產條件設定和操作技巧無法了解掌握，這對高技能人才的培養是極其不利的。

3 高職集成電路專業“二元制”人才培養模式

3.1 廈門集成電路產業地區優勢

目前，廈門市已建設成火炬高新區、海滄臺商投資區、自貿區湖里片區三個集成電路重點集聚區域。全市集成電路產業鏈企業有200 多家，初步形成涵蓋集成電路設計、制造、封測、裝備與材料以及應用的產業鏈。2019 年，廈門半導體和集成電路產業產值433.33 億元，《廈門市集成電路產業發展規劃綱要》提到，目標到2025 年，廈門集成電路（設計、制造、封裝測試、裝備與材料等）產值突破1 000 億元，打造集成電路千億產業鏈，最終形成中國集成電路的東南重鎮[3]。

3.2 福建版“二元制”職業教育品牌

文件《福建省教育廳等五部門關于實施“二元制”技術技能人才培養模式改革試點的通知》（閩教職成〔2016〕10號）將“二元制”定義為：滿足行業（企業）需求為導向的技術技能人才培養工作新機制，重點實施以“招工招生一體化、企校主導聯合育人”為主要內容的現代學徒制人才培養模式。福建省以深入推進“現代學徒制”為抓手，在高職階段創造性地實施現代學徒制，打造出福建版“二元制”職業教育品牌[4]。

3.3 我校與廈門聯芯公司合作的“二元制”人才培養模式

面向企業、立足企業、服務企業是高職院校培養人才的目標。作為廈門的一所高職院校，開設集成電路專業必須結合廈門集成電路產業的特點，以市場需求為導向，根據企業的需求培養集成電路專業人才。廈門集成電路產業的地區優勢，客觀上為高職院校設立集成電路專業提供了產業支持。福建版的“二元制”人才培養模式為高職院校集成電路專業的開設解決了師資和實訓條件的困境。2019 年我校與廈門聯芯企業合作的“二元制”班正在順利推進并取得良好教學效果，該“二元制”班正是為探索集成電路專業人才培養模式而設立的。

聯芯集成電路制造公司2016 年第4 季起進入量產，已可提供40 nm 及28 nm 的晶圓專工服務，規劃月產能為5 萬片12 英寸（1 英寸≈2.54 cm）晶圓，總投資金額達62 億美元。“廈門聯芯”為“二元制”班配備了40 多位本科及以上學歷的優秀技術技能人員和管理骨干作為企業師資，同時提供了自動化生產無塵車間（面積約32 000 m2，500 余部機臺）、智能制造控制中心（占地面積約1 000 m2）、微量分析實驗室（面積約600 m2）和光罩工程研究室（面積約600 m2）等企業設施設備作為實踐性教學和技術技能訓練場所。

“二元制”班在解決了師資和實訓場所后，根據社會經濟發展、企業需要、人才培養要求合理構建專業體系。人才培養模式適應技術技能人才成長規律和企業工作崗位實際需求，符合教育部公布的高等職業學校專業教學標準，并與相關國家職業技能標準相銜接，人才培養過程中實現工學緊密結合。課程體系與行業標準密切對應，按理論與實踐相結合的原則對專業知識進行重組，強調企業所需的技術、技能知識，組建具有較強行業適用性和現實針對性的課程模塊。實施以解決實際問題為目的、以學生為中心的項目教學模式，提升學生面向市場的技術應用能力，以及分析和解決問題的能力。實踐教學與技術技能深度融合，有效利用企業研發、生產和培訓基地，加強廠中校一體的生產性實訓基地搭建，形成包括職業能力課程、專業實訓、項目教學、畢業設計等全面的實踐教學體系。

4 結論

集成電路專業人才的培養要求高，地方高職院校開設集成電路專業時普遍存在師資力量薄弱、缺乏實訓設備、培養目標不明確和課程體系不合理等問題。依托地方集成電路企業建設高職集成電路專業是培養集成電路人才的有效途徑，集成電路“二元制”班從師資團隊、實訓場所、培養目標以及課程體系方面入手，充分結合高校及企業的雙方資源，培養的集成電路人才能更好滿足社會需求，服務地方經濟，有利于辦出專業特色。