半導體技術聯合創新實驗基地的建設與運行探索

商世廣　武利翻　劉有耀　金蕾　苗瑞霞

［摘 要］培養工科學生創新意識、創新精神和創新能力是創新型人才教育的中心思想，而創新來源于實踐，創新實驗基地是高校創新人才培養的重要保障。文章針對半導體技術創新型人才培養過程中實踐教學的短板，闡述了校企聯合創新實驗基地建設的背景、目標和內容，分析校企合作過程中存在的主要問題；提出了整合校內外優勢資源、校企合作共建聯合創新實驗基地，按照分層次、開放型的思路，建立創新實驗內容體系；探索了聯合創新實驗基地的管理模式、運作方式、考核體系和運行機制。

［關鍵詞］校企合作；創新實驗基地；創新能力；運行機制

［中圖分類號］ G648 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）06-0135-03

半導體產業已成為關系國民經濟及保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，是推進信息化的重要力量。隨著國家對半導體產業的重視度日益提升、投資規模大幅增加，加之半導體技術人才的培養是一個漫長的過程，半導體技術創新人才面臨巨大缺口。半導體技術人才的培養，須以半導體材料、設備、分立器件、集成電路設計、半導體制造和封裝測試等專業方向為紐帶，要求該專業技術人才不僅要有較強的專業實踐能力，更要有一定的創新能力。西安郵電大學（以下簡稱我校）微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統兩個專業開設時間較短，因行業發展速度快而導致其教學條件和教學管理不能滿足半導體技術創新型人才培養的要求。在實驗設施方面，半導體制造設備價格昂貴、運行成本及維護費用高，實驗設備陳舊；在師資隊伍方面，青年教師比重大，實踐教學能力欠缺；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[1]。我校通過校企聯合創新實驗基地建設、深化產教融合，為半導體技術相關專業學生提供了良好的實踐環境和真實的鍛煉機會，有效地培養了學生的創新意識、創新精神和創新能力，為半導體產業發展注入了新的動力。

一、聯合創新實驗基地建設現存的主要問題

創新實驗基地是專業創新人才培養的重要載體，助力校企深層次的合作。我校微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統兩個專業經過十幾年的發展，集成電路設計、半導體制造專業方向的實踐教學條件得到了良好的發展，已具有自己的特色與優勢；而半導體材料、設備、分立器件和封裝與測試等專業方向的實踐教學，存在實驗設施不足、師資隊伍實踐能力欠缺等問題。校企共建聯合創新實驗基地，有益于完備實踐教學條件、提高師資隊伍教學水平和教學質量，是高校提升學生創新能力的重要途徑。目前，幾乎所有高校都有或多或少的合作企業，但部分高校的校企合作僅限于企業提供實習基地、聘請企業技術骨干作為兼職教師、橫向課題的合作開發等，甚至有的高校校企合作只停留在書面協議上，嚴重違背了校企合作的初衷 [2]。校企合作的深度、廣度均不夠，使部分高校的校企合作流于形式。這主要是因為企業是自負盈虧的經濟實體，設立的目的就是營利，面臨著激烈的市場競爭，所以在面對校企合作時部分企業積極性不高、內驅力不強[3]。因此，推進實踐教學基地、師資團隊、實踐教學體系和運行機制的建設，開展校企合作、促進共贏發展，是高校提升創新人才培養質量的必由之路。

二、聯合創新實驗基地的構建

（一）校內聯合創新實驗基地的建設

半導體技術聯合創新實驗基地建設不是單純地購置實驗室儀器設備，而是將分散的實驗設備、人員和實驗場所按照半導體產業鏈的上游、中游和下游進行重構，實行統一規劃、建設和管理，實現資源共享和利用最大化。我校微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統兩個專業經過多次的校內自建、部省共建以及校企共建，下設實驗基地擁有微電子學基礎實驗室、微納材料器件制備實驗室、微納器件測試分析實驗室、半導體工藝仿真實驗室、半導體工藝聯合實驗室、集成電路設計實驗室和微電子學系學生創新實驗室。該基地可開展微電子學基礎實驗、新型微納電子材料與器件、半導體工藝模擬和器件仿真、半導體工藝生產實習、集成電路設計與仿真以及集成電路參數測試分析等多類實驗，不僅可滿足課內基礎實驗教學需求，還可滿足課外科技活動、創新、培訓和競賽以及相關科研項目的實踐需求。其中，我校與北京微電子技術研究所（航天772所）共建的半導體工藝聯合實驗室，能有效填補因半導體制造可控工藝環境（全封閉工廠）導致我校學生無法進行生產實習的空白；同時，該實驗室也對西北地區高校相關專業提供開放共享服務，起到區域輻射示范作用。長安大學、西安科技大學和陜西科技大學等兄弟院校相關專業的本科生以及西安交通大學的部分研究生來我校進行參觀學習，對我校給予了高度贊譽。

（二）校外聯合創新實驗基地的建設

校外聯合創新實驗基地建設，能有效彌補我校半導體技術人才培養的短板，有利于減少辦學成本及引進行業最前沿的技術和理念，為創新人才培養奠定堅實的實踐教學基礎。校外聯合創新實驗基地建設將企業的前瞻理念、先進設備和前沿技術引入實踐教學體系，建設了具有現場觀摩、行業體驗、動手操作和項目實踐等各種功能的實驗基地，豐富了高校的實踐教學資源。我校微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統兩個專業先后與芯派科技股份有限公司、陜西半導體先導技術中心有限公司和深圳微納研究院等單位簽訂了長期合作協議，有效地彌補了我校實踐教學資源的不足。例如，芯派科技股份有限公司在元器件測試、可靠性測試和失效分析等領域，擁有先進的設備、雄厚的技術力量，有效補齊了我校封裝測試專業方向人才培養過程中實踐教學的短板。

（三）合理實踐教學體系的構建

實踐教學是理論與實踐相結合、知行合一的關鍵紐帶。結構完善、層次清晰、銜接緊密和循序漸進的實踐教學體系的構建，可有效培養學生的創新意識、創新思維和創新能力。我校微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統兩個專業按照“需求引導、強化實踐、項目驅動、突出創新和全面發展”的培養思路，借助校企聯合創新基地優良的軟硬件，將相互獨立的課內基礎實驗、課外科技活動以及創新、培訓和競賽實踐環節，變成創新實踐的有機部分 [4]，圍繞半導體材料、設備、分立器件、集成電路設計、半導體制造和封裝測試等專業方向的實踐教學內容，形成具有縱向時間關聯性的“操作能力—綜合能力—開發能力”階梯漸進式的實踐教學體系。同時，及時追蹤經濟社會發展需求，建立緊密對接產業鏈、創新鏈的專業實踐教學體系；將學生納入創新實驗的主體，調動學生的主動性、積極性和創造性，在校園內形成創新教育氛圍[5]，多層次、多角度地提升學生的創新能力。

（四）“雙師型”師資隊伍的組建

半導體技術創新型人才培養要求師資隊伍具有很強的專業實踐能力。為組建半導體技術“雙師型”師資隊伍，教學團隊積極為任課教師創造條件，堅持“走出去”與“請進來”緊密結合的原則，主要有利用校內的教學資源加強對教師的內部培訓、鼓勵教師進入企業鍛煉和深化校企產教融合等多種方式[6]。然而，部分高校內部的師資隊伍培訓一般為安排經驗豐富的老教師對青年教師進行傳、幫、帶的方式，容易受思維模式限制，導致知識和經驗積累的同質化；進入企業鍛煉則多表現為高校主動發展合作企業，但校企合作深度不夠、合作質量不高。產教融合是校企合作的高級階段[7]，目的是建立產、教、學互動的創新實驗基地，實現高校教師和企業技術骨干互聘互派，組建“雙師型”師資隊伍。企業選派實踐經驗豐富的技術骨干，參與學生的課內基礎實驗、課外科技活動以及創新、培訓和競賽實踐環節的指導工作，能將前沿技術、科研成果與教學內容相結合，將一線的信息、經驗直接帶給學生。教師通過掛職鍛煉、脫產培訓和假期集訓等方式，深入合作企業從事相應的生產管理和工程技術工作[8]。目前，我校已有多位教師到企業進行參觀交流及培訓，取得了多種職業資格認證，例如教育部頒發的高等學校骨干教師培訓證書、英特爾公司頒發的Nano?Hub課程研討會培訓證書、人力資源和社會保障部頒發的光伏發電技術工程師（高級）職業培訓證書等。“雙師型”師資隊伍的組建，有效地提高了教師的執教能力和科研能力，豐富了教學內容，為教學質量、教學效果的提升提供了強有力的保障。

三、創新實驗基地的運行管理

（一）規范化和安全化管理制度的建立

創新實驗基地管理制度是實驗基地有效發揮作用的前提，能為學生實踐教學、科學研究以及創新能力的培養提供良好氛圍，同時也能為企業提供技術服務。創新基地實行校企雙方共同參與、各有側重的管理機制，即高校主管校內創新實驗基地、企業主管校外創新實驗基地。管理人員分為固定人員和流動人員：固定人員主要由創新基地主任、實驗系列教師或企業主管、技術骨干擔任；流動人員則通過設置助教、助研、助管崗位，聘請經驗豐富、責任心強、敬業愛崗的研究生擔任[9]。固定管理人員主要負責平臺的貴重設備操作、大型設備保養、設備日常維護、耗材采購以及使用人進入實驗室前的安全教育培訓等工作；流動管理人員主要負責平臺在使用過程中的監督和指導等工作。同時，創新實驗基地負責制（修）訂系列制度與文件，例如安全化與規范化管理制度、設備儀器管理制度、實驗廢棄物處理與管理制度、課題經費管理制度，以及教師崗位職責和儀器設備操作流程，以確保實驗基地安全有序、平穩高效地運轉。

（二）自由開放創新實驗基地的運作

半導體技術聯合創新實驗基地長期堅持所有設備“不怕用壞，就怕放壞”的原則。校內創新實驗基地在課表安排以外的空余時間，24小時面向全校微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統和相關專業的廣大師生及企業技術骨干實行預約開放制度，使用人有充分的自主權。對創新實驗基地實行信息化管理，給實驗室配備門禁系統、監控系統和電源控制系統，實現實驗室內儀器設備的運轉控制及狀況監視，確保人員和設備安全。校外創新實驗基地除學校集中組織的實習外，日常活動以綜合型、創新型和探索型項目及各類競賽為主，以學生申報參與、高校教師和企業技術骨干指導的模式對外開放，充分發揮學生的主觀能動性，提高學生的自主學習能力，培養學生的創新意識和能力。

（三）實踐教學考核體系的健全

實踐教學考核體系是考查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知識在實踐中分析和解決問題的實際能力。我校在半導體技術人才培養的過程中，對課內基礎實驗、課外科技活動以及創新、培訓和競賽實踐環節量化為學分制度，實行學分選修制度。另外，支持學生積極申報校級、省級和國家級創新實驗項目以及參與各類科研項目，更好地拓展學生個性化發展和自主成才的空間。根據實踐教學內容、參數測試和性能指標，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，考慮合理性、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[10]，確保在評測過程中公正、公平、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提供可靠保障。

（四）互利共贏的長效運行機制的構建

部分高校的校企合作模式是從學校到企業的單向過程，僅限于企業提供實習基地、聘請企業技術骨干作為兼職教師、橫向課題的合作開發等，使部分企業在面對校企合作時積極性不高。要構建校企合作的長效機制，必須本著教育性、互利性和共贏性等原則，有效發掘企業積極參與合作的利益驅動點。在實際的運行過程中，校企雙方以合作優先、誰出資誰受益為準則，在向對方提供技術服務的基礎上，均可以單獨或共同向第三方提供相應的有償服務，收取相應的服務費用。在人才培養目標、教學內容上，高校可根據企業的用人要求進行設置調整，向企業定向輸送專業人才。同時，高校可以參與企業員工再培訓，幫助企業進行技術革新、攻關和產品開發，提高成果轉化能力，促進產業升級，增強企業的市場競爭力，激發企業參與辦學的積極性。

四、結語

本文圍繞工科學生創新意識培養、創新精神塑造和創新能力提升的中心思想，通過校企合作，共建融教學、科研和技術服務為一體的聯合創新實驗基地；將相互獨立的課內基礎實驗、課外科技活動以及創新、培訓和競賽實踐環節，有機地融入整個大學四年的實踐教學之中，靈活把握實踐環節的考核方式，滿足半導體技術創新型人才的培養要求。同時，高校應綜合考慮企業的人才需求及員工培訓需求，為企業提供技術支持，基于資源共享、優勢互補和共同發展的理念，突破深層次校企合作的瓶頸，形成穩定的校企合作辦學關系和機制，發揮示范引領作用。

［ 參 考 文 獻 ］

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[5］ 耿悅杰，申亞男.高校夏季學期教學模式的探究與實踐[J].教育觀察，2020，9（21）：48-51.

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[7］ 湯正華，謝金樓.應用型本科院校產教融合的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2020（5）：123-128.

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[9］ 方靜，宗傳鑫，賴延清，等.大學生開放性創新實驗平臺的建設[J].創新與創業教育，2018，9（5）：81-83.

[10］ 商世廣，趙萍，鞏稼民，等.集成電路工藝原理與實踐課程體系改革與探索[J].大學教育，2015（11）：112-114.

［責任編輯：劉鳳華］