段培同 韓彩芹
摘要:以半導體產業為代表的戰略性新興產業快速發展對產業創新人才提出重大需求。傳統創新人才培養機制無論是人才培養的規模還是結構都不能適應半導體產業對人才的迫切需求。高校新型研發機構是學、教、研、產的統一體,在推進教育、科技和人才一體化發展中發揮著至關重要的作用。文章通過構建基于新型研發機構的“政府、高校、企業和科研機構”四方協同的科教融合創新人才培養協同機制,為半導體和集成電路產業創新人才培養提供了新途徑。
關鍵詞:科教融合;產業創新人才;人才培養策略
中圖分類號:G323文獻標志碼:A
0 引言
黨的二十大報告提出,到2035年“實現高水平科技自立自強,進入創新型國家前列”。科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。當今世界百年未有之大變局加速演進,前沿科學技術創新的政治化、集團化和工具化趨勢愈加明顯。以美國為首的西方國家以意識形態為起點,以泛化國家安全為理由,建立前沿科學技術創新差異化信任標準,試圖分離高科技供應鏈,構建新的戰略威懾力。2023年8月9日,美國總統拜登簽署關于科技投資的行政令,在包括半導體、量子計算和人工智能在內的所謂敏感高科技領域,限制美國對中國投資與交易。這再次加重了美國近年來對中國高科技打壓和封鎖的“冷戰”色彩[1]。能不能如期全面建成社會主義現代化強國,關鍵看科技自立自強。在推進科技自立自強和加快形成新質生產力過程中,一定要牢牢依靠科技創新和產業創新,加強科技創新和產業創新深度融合,促進科技自立自強和產業結構轉型升級協調同步。實現高水平科技自立自強,需要一大批具有科學精神、創新能力、批判性思維的拔尖創新人才,同時也需要一大批理論功底扎實、熟悉產業發展動態、能夠在產業發展中創新的產業創新人才,產業創新人才是我國實現產業升級與高質量發展的關鍵力量。
1 產業創新人才短缺成為我國半導體產業發展的瓶頸
半導體產業是當前全球技術競爭的關鍵領域之一,是國家高技術實力、經濟安全、國防能力、國際競爭力的主要標志。蓬勃發展的新能源車、5G、自動駕駛、數據中心、工業自動化、人工智能、物聯網、元宇宙和可穿戴設備等新興產業將形成巨大的未來半導體需求量。在未來5~10年半導體產業將迎來快速增長期,材料、裝備、器件、模組及創新應用等全產業鏈市場需求全面爆發,產業規模將突破萬億元。半導體產業具有產業鏈長、多學科交叉的特點。產業創新人才是半導體產業升級與創新的關鍵力量,半導體行業競爭的根本就是人才的競爭。
1.1 半導體產業創新人才供給總量嚴重不足
從全球來看,半導體人才短缺已經成為世界性問題,各芯片設計和制造重點地區都出現了人才短缺的問題。根據美國半導體行業協會(Semiconductor Industry Association,SIA)與牛津經濟研究院(Oxford Economics)的合作研究,預測到2030年,半導體行業將短缺6.7萬名人才,屆時半導體行業約58%的新制造和設計崗位將面臨空缺的風險[2]。普華永道思略特最近發布的一份報告顯示,到2030年,歐洲半導體行業的“人才缺口”將達到35萬人。日本電子信息技術產業協會(JEITA)表示,今后10年,將需要增加至少3.5萬名半導體人才。
面對激烈的國際競爭,我國在半導體相關領域加大投入和研發力度,國家出臺系列人才政策和重大教育改革舉措來加強半導體產業人才培養力度,推動高質量產業創新人才的有效供給。《中國集成電路產業人才發展報告(2020—2021年版)》顯示,2020年我國直接從事集成電路產業的人員約54.1萬人,設計業、制造業和封裝測試業的從業人員規模分別為19.96萬人、18.12萬人和16.02萬人。預計到2023年前后,全行業人才需求將達到76.65萬人,其中人才缺口將達到20萬人。預計到2025年,中國半導體專業人才缺口將擴大至30萬人。然而,目前國內高校每年培養的集成電路專業人才卻不到3萬人。
1.2 我國半導體產業人才供需存在結構性矛盾
我國半導體從業人員數量是美國和韓國的總和,而我國本土半導體產業的產值卻遠不及美國和韓國。究其原因,中國半導體行業的從業人口主要集中在產業鏈中下游的封裝和測試,而這一環節需要大量的生產線工人,主要業務又來自代工,利潤率低,從業人員的工作含金量也不高。隨著中國半導體產業的快速發展,產業創新問題也暴露出來,其中最嚴重的是高端技術人才的缺乏。因此,產業創新人才缺失將成為我國半導體產業發展的重要制約因素。
目前,我國集成電路人才體系結構性失衡的問題主要體現在兩方面:一是缺乏具有行業經驗的復合型創新人才;二是嚴重缺乏領軍人才(實現技術“從0到1”的突破)[3]。《2023年中國大陸集成電路產業人才供需報告》顯示,盡管國內集成電路人才需求和供給規模都在擴大,但在工作經驗、產業鏈環節、教育與就業區域等方面出現了供需不匹配現象。應屆生供給占比逐年提升,而企業對1年以下經驗人才的需求有所下降。
1.3 我國半導體產業創新人才缺失的原因
我國半導體產業快速發展導致對人才的大量需求。我國集成電路在過去十幾年,是全球發展速度、增長速度最快的,以大約20%的速度增長,而全球集成電路產業的增長速度只有不到6%。另外,由于中國大陸芯片行業起步晚,前期主要依賴進口,人才儲備量不足,導致芯片行業出現人才大量短缺,半導體行業特點對產業人才吸引力不足。半導體產業的特征是成長速度慢、迭代周期長、行業周期長,同時試錯成本高,風險大,短期內很難看到利潤。半導體研發機構或企業所獲得的薪酬,往往比不上互聯網公司等產業,芯片行業大量的優秀人才流入金融、互聯網和房地產等領域,甚至流向國外。
半導體行業的技術門檻較高,產業創新人才需要具備高度的專業知識和技能。半導體產業所需要的都是相關專業領域的高精尖人才,對高校相關專業人才培養提出了非常高的要求。就芯片設計而言,不只是要求設計師學好數學應用,還需要學習計算機軟硬件、自動化和物理等知識。芯片制造領域則需要物理、化學、材料等知識體系的素養,而操作芯片設備則需要精密機械、自動化等知識。培養一個合格的人才需要多年的時間和大量的資金投入,導致人才供給嚴重不足。
2 基于新型研發機構構建四方協同科教融合創新人才培養機制
2.1 新型研發機構是科教融合人才培養的一種有效載體
科教融合是一種現代高等教育的辦學理念,19世紀初,洪堡在柏林大學改革實踐中提出教學與科研的統一觀念,后來伴隨著歐美等西方大學的治理變革,科教融合成為現代研究型大學的本質特征。在我國,科教融合的發展已經超越了高等教育的邊界,形成了3個層次的融合[4]:一是高校內部科研職能與教學職能的融合,通過教師將科技研發活動與教學活動相結合,以實現高校內部教學與科研資源的融通與聚合。二是科研單位與教育單位的融合、科研管理機構與教育管理機構的融合,把優質的科研技術創新資源包括研究人員轉化為育人資源,把校外的科研設施轉化為學校教學創新平臺。三是國家科技事業與教育事業的融合,其本質在于國家層面上科技與教育的戰略、規劃、制度、政策和體系等方面的融合。
2019年9月,科學技術部公布《關于促進新型研發機構發展的指導意見》,明確了新型研發機構的概念。新型研發機構是以科學研究、技術創新和研發服務為核心的一類獨立法人機構。新型研發機構有別于傳統研發機構,它不僅專注于上游科學研究,也不只針對工程技術開發或成果轉化,而是打通了其中的壁壘,匯集政產學研資源,合理融合了原始創新、技術研發、成果轉化、人才培養和企業孵化等多個功能,建立了一套從上游創新源頭到下游產業化的全產業鏈對接體系,正逐步成為協調經濟與科技發展的重要途徑。其建設模式如圖1所示。
近年來,一批新型研發機構加速落地并穩步發展,成為科技人才策源地。新型研發機構的組成可能包括企業、高校、科研院所等多種主體,有時還包括政府平臺公司或科技工作者的個人參與。高校主導的新型研發機構是新經濟發展常態下的科技變革新突破,是高等教育順應科技革命和產業變革的產物,為政、校、研、企之間提供了溝通的平臺,能夠有效提升人才培養質量。新型研發機構的本質特征和參與主體為科教融合人才培養提供了一種新型融合平臺載體。
2.2 基于新型研發機構科教融合人才培養機制構建策略
結合新型研發機構的特征和功能,根據產業創新人才培養的需求,構建了基于新型研發機構科教融合的產業創新人才四方協同機制,如圖2所示。
作為人才的供給側,高校是產業創新人才培養的主陣地,面對半導體產業對創新人才的迫切需求,應主動變革人才培養理念,樹立科教融合的辦學理念,積極調整人才培養專業設置,優化教學模式和管理機制,更好地為半導體產業培養創新人才。第一,結合半導體產業鏈所需要的各類創新人才,對傳統專業進行調整設置,例如在物理學、電子科學與技術、自動化等相關專業設置半導體專業方向。第二,在人才培養模式上要全面落實科教融合辦學理念,積極依托相關學科優勢組建專業團隊,結合地方半導體產業布局,聯合半導體龍頭企業共建產業研究院等具有專業性的新型研發機構,搭建好產業創新人才培養的科教融合平臺。第三,要建立分層次的人才培養機制,與半導體相關專業的學生在本科階段主要采取“厚基礎、寬口徑”的培養策略,為創新人才打牢基礎知識關,高年級的同學可以到產業研究院和相關半導體企業進行實習實踐;研究生階段的培養主要采用“嵌入式”培養策略,他們可以到研究院跟隨專業教師和研究人才團隊進行嵌入式學習和研究,將大部分精力投入半導體產業技術研究領域進行關鍵技術的研究和突破。第四,高校應完善與科教融合相關聯的機構和人才評價機制,讓教師的科技研發活動與創新人才教育工作不再分離。
作為創新人才的需求側,半導體企業也應積極對接相關高校,對企業創新人才需求進行準確畫像,為高校培養創新人才提供規格和標準。在產業技術研究院等新型研發機構的建設上,半導體企業則是利用自身對行業和產業發展信息的了解,為研究院提供科技攻關課題項目,并為研究院開放共享先進的設備和試驗條件,投入運行經費,同時積極建設大學生實習實踐基地、研究生企業工作站、博士后和海外人才工作站接納各類人才實習實踐等形式參與科教融合人才培養。
政府是產業創新人才供需的宏觀調控者,應充分發揮其在產業經濟中的政策引導作用。通過制訂產業政策和新型研發機構的扶持政策,扶持引導高校和半導體企業合作共建有利于培養創新人才的科教融合體;在對新型研發機構的績效評價中,除了關注機構運行機制、科技成果產出、轉化和服務等職能,還應增加創新人才培養的考核指標,將產業創新人才培養列為新型研發機構的重要觀測點,從政策角度促進新型研發機構對產業創新人才培養的重視,破除研究人員是“老板”、學生是“打工者”長期科教分離的壁壘。
新型研發機構是產業創新人才科教融合培養的重要平臺,其組織結構的靈活性,與產業的密切關聯性,能夠快速聚集高層次人才,集中優勢資源進行科學技術攻關,并產生高質量的科研成果。在創新人才培養過程中,新型研發機構擁有高水平的創新團隊,他們既有來自專業領域資深的科學家,也有來自行業技術研發的高級工程師,他們是產業創新人才培養的優秀師資隊伍。新型研發機構擁有先進研發條件和設備,能夠直接為生產提供服務,在半導體產業領域投入的儀器設備是高校不可能具備的實驗器材,這能為半導體產業創新人才培養提供硬件資源。新型研發機構在運行過程中,往往有來自科學和技術前沿的學術交流活動,他們在科技領域的交叉活動可以拓寬學生視野,為培養復合性的創新人才提供交叉應用平臺。另外,新型研發機構的聯合科學研究攻關活動可以培養學生創新精神,面向企業進行的創新技術開發研究能夠培養學生應用能力,產生的高質量科研成果能夠增強學生的創新自信和激發學生的創新熱情,科技成果轉化活動可以培養人才創業能力。總之,新型研發機構無論是運行機制還是運行條件,都可以給產業創新人才提供優越的軟硬件環境。
3 結語
實現科技創新自立自強,需要培養一大批高素質的產業創新人才,這是全社會的系統工程,既需要教育科技界的努力,也需要科技產業界的積極貢獻。破解我國半導體產業發展“卡脖子”的創新人才缺失問題,基于新型研發機構的科教融合為人才培養提供了一種新的途徑。
參考文獻
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[3]管開軒,余江,周建中,等.高水平科技自立自強下我國集成電路人才培養“痛點”與對策[J].中國科學院院刊,2023(2):324-332.
[4]張煒.科教融合的發展演變與分層治理[J].科教發展研究,2023(1):43-63.
(編輯 何 琳編輯)
Strategies for cultivating industrial innovation talents from the perspective of science and education integration: taking the semiconductor industry as an example
Duan? Peitong, Han? Caiqin
(Jiangsu Normal University, Xuzhou 221008, China)
Abstract: ?The rapid development of strategic emerging industries represented by the semiconductor industry poses a significant demand for innovative talents in the industry. The traditional mechanism for cultivating innovative talents, whether in terms of scale or structure, cannot meet the urgent demand for talents in the semiconductor industry. The new research and development institutions in universities are the unity of learning, teaching, research, and production, playing a crucial role in promoting the integrated development of education, technology, and talent. Building a collaborative mechanism for cultivating innovative talents through the integration of science and education based on new research and development institutions, including the government, universities, enterprises, and research institutions, provides a new approach for cultivating innovative talents in the semiconductor and integrated circuit industries.
Key words: integration of science and education; industrial innovation talent; talent cultivation strategy
基金項目:2023年度徐州市軟科學研究項目;項目名稱:徐州市半導體產業自立自強科教融合創新人才培養路徑研究;項目編號:KC23100。2021年度教育部產學合作協同育人項目;項目名稱:新工科背景下的科技創新創業平臺建設與產教融合協同育人模式研究;項目編號:202102569001。
作者簡介:段培同(1972— ),男,副研究員,碩士;研究方向:創新創業教育,科技信息管理。