摘要:構建自主可靠的芯片制造產業鏈,事關國家重大戰略安全。我國的芯片制造產業正處于快速發展期,文章通過深入分析芯片制造產業與職業教育人才培養有效對接的可行性路徑,探查當前芯片制造產業產教融合的實際狀況,在分析國內相關研究和參考借鑒發達國家芯片產業人才培養先進經驗的基礎上,提出培養我國芯片產業人才的三大創新路徑。即,瞄準產業需求,推動職教人才培養供給側結構性改革;實施強基計劃,暢通芯片制造產業高端人才培養通道;注重揚長避短,堅持差異化發展和特色化辦學新思路。以期推動芯片制造產業鏈更快更好發展。
關鍵詞:芯片制造產業鏈;職業教育;產教融合;供給側結構性改革;特色化辦學
中圖分類號:G710;G434"""""" 文獻標識碼:A""""" 文章編號:1674-0688(2024)01-0028-04
2022年度湖南省教育科學“十四五”規劃課題一般資助項目“服務‘三高四新’戰略的高職電子信息專業群對接芯片制造產業鏈的融合機制研究”的研究成果(XJK22BFZ005)。
【作者簡介】李洋,男,湖南長沙人,碩士研究生,副教授,系統分析師,中國系統分析員協會(CSAI)專業顧問,研究方向:IT技術、職業教育;余慶,男,湖南汨羅人,講師,高級電子商務師,研究方向:IT職業教育、電子商務專業教學。
【引用本文】李洋,余慶.職業教育融合戰略性芯片制造產業的現狀考察、國際借鑒與創新路徑[J].企業科技與發展,2024(1):28-31.
0 引言
2020年8月4日,國務院發布《國務院關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》(國發〔2000〕18號),代表我國芯片產業正式進入高速發展的關鍵期。產業發展亟須人才支撐,而我國目前在芯片制造領域面臨著巨大的人才缺口。據《中國集成電路產業人才白皮書(2019—2020 年版)》顯示,截至2019年底,我國直接從事集成電路產業的人員規模在51.19萬人左右,2022年集成電路產業人才需求缺口將近40萬。工業和信息化部、發展改革委、科技部等部門編制的《國家集成電路產業發展推進綱要》預測到2030年,芯片產業規模將擴大5倍以上,人才需求也將成倍數增長。人才培養不僅在總量上嚴重不足,而且存在結構性失衡的問題,芯片人才供給與產業發展極不匹配,芯片制造產業人才斷層問題十分嚴重[1]。作為為產業發展培養和提供高級技能人才的職業教育,如何為芯片制造業輸送相適應的實用型人才,國內學者王衛民等[2]認為,需要打造協同育人“雙元”聯合體,創新應用型人才培養模式,構建校企“產學研”創新共同體;顏克倫等[3]提出了高職教育產教融合推進區域先進制造業發展的策略。跳出一隅看全局,為順應國家重大戰略發展的要求,需要補齊芯片人才培養的短板,深化產業體系和教育體系的耦合關系,實現教育鏈、人才鏈、創新鏈的有機銜接,促進產業需求側和人才供給側結構要素的有機融合,方能為芯片產業的良性發展賦能和提質。
1 芯片制造產業現狀考察
1.1 芯片制造產業迎來快速發展期
當前,我國正處于以人工智能為核心的第四次工業革命和實現第二個百年奮斗目標的戰略疊加期,大力發展以芯片制造為典型代表的高科技產業是實現戰略目標的關鍵。芯片產業在我國擁有廣闊的市場空間和發展空間。僅在2021年,我國芯片進口量就占全球芯片銷售量的77.8%,目前我國已是全球最大的芯片消費市場。在芯片制造方面,我國也取得了長足的進步。美國近年來對我國的芯片制造供應鏈持續打壓和封鎖,不僅沒能扼殺我國的芯片制造業,還反過來促進了國內芯片自主生產鏈的構建。2020年,國務院印發《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,推出了一系列利好芯片和集成電路產業發展的政策。在一系列鼓勵和扶持政策的推動下,國內芯片行業的相關企業如雨后春筍般成長起來。根據中國半導體行業協會的統計,僅2021年芯片行業新增注冊企業10.6萬家,增速為33.49%。我國芯片產業正式進入快速提質發展的黃金期。
1.2 芯片制造產業職教對接分析
芯片制造是一個高技術壁壘產業,屬于典型的技術密集型產業,產業鏈條很長。小小一枚芯片,是迄今為止人類工業文明的集大成者。將一款技術成熟的芯片應用到一個電子設備上,需要經歷幾百甚至數千道工序,其生產過程主要包括設計、制造、封裝、測試和應用5個重要環節。根據教育部發布的《普通高等學校高等職業教育(專科)專業目錄(2015年)》,職業院校與芯片制造產業密切相關的專業包括集成電路技術應用、微電子技術、通信技術等14個專業,而與之有關聯的其他專業還包括精密機械技術、電子信息工程等17個專業,學習以上專業的學生畢業后主要從事的崗位有晶圓鑄造、晶圓封測、半導體設備維護、半導體制程工藝、硅材料開發等。芯片行業的“高精尖”人才培養周期長,必須在較長的一段從業時間內積累一定程度的生產經驗,才有可能設計或制造芯片。由于我國芯片產業起步較晚,人才總量和產業發展時間都不夠,急需大量職教層面的專業技術人才投入芯片制造產業,以筑牢該領域的人才金字塔。
1.3 芯片制造產業產教融合實探
作為國家大力發展的戰略性新興產業,芯片制造產業當前正處于快速發展期,與之相配套的生態環境亟待開發建設。在產教合作方面,職業院校還未及時跟進。教育部“高等職業院校人才培養工作狀態數據采集與管理平臺”中的數據顯示,目前高職院校中開設了與芯片制造密切相關的14個專業的院校只有6家,開設與芯片制造相關聯的17個專業的院校也僅有37家,在校生總人數為8 472人。在產教合作內容上,一方面我國芯片制造企業尚處于發展初期,規模普遍不大,能提供的技術、場地、設備等資源有限;另一方面,國內職業院校缺乏足夠的預見性和前瞻性,與行業內企業對接的積極性和主動性不夠,合作形式不多,未能很好地整合與利用企業方提供的各種資源,對專業設置和課程內容的更新不夠及時,對產業發展的支持和服務力度薄弱。因此,無論形式還是內容,產教融合當前的整體質量都不高,仍然存在校企合作“兩張皮”的問題。
2 國內關于芯片人才培養的研究分析
國內現有研究大多從研發技術層面討論如何促進產業發展,而立足于職業院校層面探討如何對接服務芯片制造產業鏈的研究不多,主要包括以下4類觀點。
2.1 建立產教協同發展共同體
關于建立產教協同發展共同體的研究主要從以下3個角度探討[2]:第一,引進半導體相關企業深入參與新工科專業建設,提出構建人才培養共同體;第二,結合校企合作實踐,針對芯片產業發展和人才培養需求,提出打造協同育人“雙元”聯合體;第三,研究影響高職教育推進先進制造業發展的因素,提出加快構建產教協同發展命運共同體。
2.2 改造現有電子信息類專業
關于改造現有電子信息類專業的研究,主要提出以下4個方面的改造建議[3-4]:第一,高職院校設置新的集成電路技術專業,組建光電技術應用專業群,精準對接光電信息產業的發展需求。第二,重新確定集成電路相關專業培養方向,優化專業課程體系,緊密對接集成電路產業發展需求。第三,闡明現有電子信息工程、光電信息科學與工程等專業升級改造的具體措施。第四,運用SWOT分析工具分析芯片產業的人才現狀,以市場需求為導向,改革高校專業設置與招生模式。
2.3 搭建促進產業發展的平臺
關于搭建促進產業發展的平臺的研究,主要提議搭建以下3種平臺[5-6]:第一,聯合行業建設培養集成電路產業人才的多平臺綜合體系,建立芯片設計與工藝實驗中心、成立芯片產業學院等。第二,建設芯片智能制造虛實結合的實訓系統,重點培養芯片產業急需的高素質技術技能人才。第三,以賽促教、以賽促合,通過組織大賽更好地銜接高校與企業,推動產教融合。
2.4 改進相關責任主體的策略
關于改進相關責任主體的策略的研究,主要提出以下2個方面的改進建議[7]:第一,建議通過強化政策支持、加大研發投入等措施,增強芯片產業人才培養力度。第二,分別從政府、企業和學校3個層面提出促進產教協同發展的措施。
總結國內研究發現,研究人員對實現產教融合的有關方法進行了有益探索,對于芯片制造產業的發展具有一定的指導意義。但是,這些文獻較多地從宏觀層面討論一般方法,而具體到電子信息專業群和芯片制造產業鏈如何分解對接、專業與產業如何融合的操作層面的文獻鮮少。
3 芯片人才培養國際經驗借鑒
國外的相關研究除聚集研發技術層面外,大多數是從政府如何制定政策、科研院所如何與芯片制造商合作的角度進行探討,主要包括以下4類觀點。
3.1 增加研發投入和促進“產學研”合作,激發人才創新活力
2016年,韓國通過“韓國世界一流大學發展計劃”,對高校或研究所的半導體研究工作進行精準、專項支援,并推出半導體希望基金,聚焦新技術的開發[8]。2020 年,美國國會通過《為美國半導體制造創造有益激勵法案》,旨在通過增加政府激勵措施提高美國先進芯片制造能力,并創造更多的就業機會。歐盟近期也實施“歐洲先進系統級封裝制造業封裝、組裝、測試”項目(EuroPAT-MASIP),旨在培養半導體封裝領域的人才,同時為教育發展和企業吸引人才提供支持[9]。
3.2 定期發布本土產業發展戰略,加強人才政策指引
2017年,美國國會發布《持續鞏固美國半導體產業領導地位》,要求加強本土人才培養,繼續推動半導體產業的創新和生產;2018年又發布《美國先進制造業全球領導力的戰略》,出臺發展STEM(科學、技術、工程、數學)專業學科教育、加強產學結合和培養技術熟練技術人員等具體戰略措施。韓國政府分別在 2019年和2020年發布《系統芯片產業愿景和戰略》和《人工智能半導體產業發展戰略》,明確了培養高級研發人員的類型和數量,并計劃到2030年實現“人工智能半導體強國”的目標[10]。
3.3 擴大引進國際先進人才的渠道,集聚產業優秀人才
近年來,美國國土安全部為吸引全球芯片行業的優秀專業人才,推出新政:將STEM國際學生畢業后留美專業實習(OPT)時間延長至3年,并由美國第一大芯片廠商英特爾公司提供專業實習機會,招聘約1 500名國際碩士和博士畢業生前來實習和就業。英國從2020年開始,面向全球頂級科學家、研究人員等發放全球人才簽證(Global Talent),其中包括獲得英國皇家工程院擔保的半導體專業人才,而獲得簽證者能夠在3年后獲得英國永久居留權[11]。
3.4 加大人才技能培訓開發力度,提升產業人才素質
2017年,美國國防高級研究計劃局實施“電子復興計劃(ERI)”,聯合多個芯片企業合作開展學徒制項目,資助芯片產業的人才獲得實用技能培訓和學徒資格,加強半導體人才庫建設。2018年,歐盟委員會通過實施促進行業數字化能力的“電子技能(e-Skills)計劃”,為信息通信技術領域的人才提供尖端培訓,推動1 000億歐元的投資[12]。2019年,韓國半導體產業協會啟動“半導體原材料、零件、技術裝備人才培養工程”,2020 年又發布人工智能半導體產業發展戰略,連同高校加強芯片專業人才的崗位培訓,支撐半導體產業價值鏈的發展[13]。
總結國外相關研究發現,國外的專業研究機構高度重視從行業發展的角度進行預測和分析,為政府提供科學、準確和前瞻性的決策指導,值得我國借鑒和學習。但是,從高校(尤其職業院校)和專業建設層面分析如何對接芯片產業發展的系統研究也比較缺乏。
4 芯片人才培養的創新路徑
深化芯片制造產業人才的培養,需針對職業院校人才培養供給側進行大刀闊斧的結構性改革,并聯合政府和教育部門,擇機實施“強基計劃”,暢通高素質人才培養通道。建設過程中,要注重差異化發展和特色化辦學,從而有效提升人才培養的質量。
4.1 瞄準產業需求,推動職教人才培養供給側結構性改革
芯片制造產業人才的不適配,根源在于人才培養的源頭沒有對接產業發展的需求。基于此,職業院校應瞄準產業發展的最新需求,從學院內部入手,對與芯片制造有關的電子信息類專業群進行大刀闊斧的改革,從人才培養方案修訂到專業課程體系更新,從生產性實踐基地重建到課堂教學模式調整,從校企“雙師”團隊組建到產教溝通機制構建,扎實推進職業教育芯片制造產業人才培養供給側結構性改革。通過內部改革,盤活人才培養結構性要素,有效融通產業和職教兩大主體,使“所能”精準對接“所需”,實現專業教學標準精準對接崗位職業標準、課堂教學內容精準對接生產性實踐內容及專業育人精準對接企業就業,建立起產教全方位要素精準對接與融合體系,全面提升職業教育專業人才培養的適應性,促進職業教育切實滿足芯片制造產業對技能人才的迫切需求。
4.2 實施“強基計劃”,暢通芯片制造產業高端人才培養通道
聚焦國家戰略需要,由政府牽頭聯合教育部門,共同實施“芯片制造人才強基計劃”。將芯片制造領域的人才培養和提升納入“強基計劃”中,強化集成電路領域尤其是芯片設計與制造領域的各類人才隊伍建設。從職業院校專科層面的產業制造加工人才,到高等院校本科層面的卓越工程人才,再到一流院校碩士和博士層面的研發設計人才,構建芯片產業從制造加工到工藝設計再到研發創造的全鏈式人才一體化培養體系。鼓勵各級各類高校深入開展學制一體化聯合培養,探索實施“職本碩博”貫通培養計劃,各高校聯合制訂人才培養方案和學分互認計劃,對各個層面培養的優秀人才,為其暢通繼續深造的通道,并以獎、助學金的形式給予升學補助,支持符合條件的高校聯盟超常規地培養芯片領域的復合型高端人才,為芯片設計和制造的“高精尖”人才培養建立良好的孵化機制。
4.3 注重揚長避短,堅持差異化發展和特色化辦學新思路
芯片制造產業鏈很長,涉及電子信息、材料物理等諸多學科和專業,職業院校在辦學過程中,應避免盲目追求“大干快上”、全覆蓋和無差別的發展,應結合自身實際,錯位經營,實現差異化發展。院校決策層應做好頂層設計,通過市場調研,運用SWOT分析工具,內省和檢視本校發展的優勢、弱項、機會和威脅,以芯片產業需求為導向,找準自身的長板,改革學院的專業設置和培養模式,避免同質化發展的誤區。寧可追求小而美,也不貪大求多,力爭將自身的優勢鍛造得更加突出,將“專、精、特、新”作為建設方向,努力成為芯片制造產業鏈中某個制造環節的單項冠軍。通過特色化辦學,打造自身的核心競爭力,樹立本校的特色專業辦學品牌,為芯片制造產業提供優質的人才和服務支撐。
5 結語
芯片制造產業鏈的構建事關國家重大戰略安全,在此過程中,職業教育責無旁貸。各職業院校應瞄準產業需求,推動人才培養供給側結構性改革;實施“強基計劃”,暢通芯片制造產業高端人才培養通道;揚長避短并堅持差異化發展和特色化辦學,賦能我國芯片制造產業蓬勃發展。
6 參考文獻
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