集成電路產教研融合助力遼寧產業結構轉型

［摘 要］ 人才培養是集成電路產業發展的核心要素，為培養基礎理論扎實、實踐動手能力突出、胸懷壯志兼具時代擔當的集成電路專業人才，提出了以“產教研融合”理念為核心、以“共生、共贏”理論為指導、以面向企業實際需求的實踐教學方式及校企聯合“雙師型”教學團隊為抓手、以課程思政與企業文化融合共建為著力點的多元化教學新途徑，以期充分發揮遼寧作為東北老工業基地龍頭、高等教育資源豐富的優勢，推動傳統產業的升級轉型，助力新興產業的布局發展。

［關鍵詞］ 集成電路；產教融合；服務遼寧

［基金項目］ 2024年度遼寧省教育廳高等學校基本科研項目“基于深度學習的微流場顯微圖像特征識別與提取”（LJ212410142116）

［作者簡介］ 張 賀（1981—），男，遼寧沈陽人，博士，沈陽工業大學信息科學與工程學院副教授，博士生導師，主要從事微機電系統研究；李 新（1974—），男，遼寧昌圖人，博士，沈陽工業大學信息科學與工程學院教授，博士生導師，主要從事集成電路研究；孫顯龍（1980—），男，遼寧沈陽人，碩士，沈陽工業大學信息科學與工程學院工程師，主要從事電子科學與技術實習和實踐教學研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）33-0115-04 ［收稿日期］ 2024-02-02

引言

新中國成立初期，遼寧就建成了以鋼鐵、機械、化工為主的重工業基地，當前，傳統產業仍然占據著較高比重。這些企業規模較大，能夠提供大量的就業機會，但受到管理制度僵化、改革動力不足等因素限制，不少企業活力不足，數字化轉型進展緩慢，難以滿足當前迅速變化的市場需求［1］。以新能源汽車、軟件及信息服務和集成電路產業為代表的高端制造業在遼寧2021年營收占比提升了2個百分點，但以上新興行業企業獲得的人才支持不夠、工程型專技人才的儲備不足［2］?？梢姡瑹o論是傳統制造業轉型還是新興高科技產業尋求突破，都離不開“人才”這一核心驅動力的加持。遼寧作為教育大省，共有114所高等教育機構。如何充分發揮優質高等教育資源集中的優勢，實現教育發展、人才發展、產業發展和經濟高質量發展的相互貫通、相互協同、相互促進，進而解決當下集成電路人才缺口問題，培養適應企業需求的集成電路人才，探索并實踐個性化、定制化的人才培養方式，不僅是遼寧地方高校教師和學科建設者的當務之急，也是遼寧實施全面振興新突破三年行動必須下好的“先手棋”。

一、集成電路人才教育現狀分析

2014年，國務院印發的《國家集成電路產業發展推進綱要》指出，集成電路產業是信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業［3］。發展集成電路產業的關鍵是人才，截至2022年，全國共有84所高校開設集成電路相關專業，培養學生281 204名。而《中國集成電路產業人才發展報告（2020—2021年版）》中顯示，預計到2023年前后全行業人才需求將達到76.65萬人左右，人才缺口將達到20萬人［4］。不到3萬人/年的國內高校集成電路專業人才培養速度與20萬的人才缺口，已經成為制約集成電路產業發展的“卡脖子”問題。除高端領軍人才外，能夠適應集成電路產業多個崗位的跨領域復合型人才及具備多年技術積累、能夠帶領技術團隊的骨干型人才和精通崗位技能的工程型人才數量均嚴重不足。由于集成電路專業人才的培養具有技術復雜、工程實踐要求高、人才成長周期長等特點，僅靠高等院校自身教學資源已無法滿足當前人才培養的迫切需要［5］。

電子科學與技術、微電子科學與工程、集成電路設計與集成系統等相關專業的畢業生，因在校期間有著較完善的理論知識學習經歷，在求職過程中獲得的企業認可度較高。然而集成電路產業鏈中的光刻、提純等半導體芯片制造工藝和設計方法不僅迭代迅速且設備耗資巨大，普通高等院校很難對此進行緊密跟蹤和持續投入，導致集成電路設計和制造等相關教學內容陳舊或課程體系設置不完整［6］。此外，集成電路設計屬于知識密集型領域，匯集了大量“雙一流”院校優秀人才，普通高校畢業生就業競爭力有限。而晶圓制造、封裝和測試等產業鏈中下游企業則對畢業生的實際操作經驗更為看重，但在校期間的短暫實習、實訓經歷無法讓普通高校畢業生獲得足夠的實踐經驗，也不足以在此賽道上搶占先機。中國工程院院士吳漢明曾坦言，目前的集成電路人才培養太偏理論了，而集成電路是一個產業需求引領的領域，讀懂產業需求，解決教育脫節，才是彌補集成電路領域人才缺口的關鍵［7］。2019年，教育部按照“面向產業集聚科學規劃布局、面向一流學科突出扶優扶強、面向協同創新深化產教融合、面向區域需求促進共建共享”的原則，依托北京大學等四所高校布局了4個國家集成電路產教融合創新平臺項目，采取共建共享的人才培養方式，探索高校與企業“產教融合”，促進教育鏈、人才鏈、產業鏈與創新鏈有機銜接，為集成電路領域企業定向輸送人才［8］。國家集成電路產教融合創新平臺的建立，一方面充分利用了集成電路企業資源，激發了企業在人才培養方面的積極性，另一方面也積極探索集成電路人才融合培養新模式，為普通地方高校起示范帶動作用。

二、探索服務地方的“產教研”融合新途徑

計劃經濟時期遼寧的高等教育建立在良好工業基礎之上，然而隨著經濟的轉型和產業結構的調整，遼寧經濟排名逐漸下滑。為充分發揮遼寧高等教育資源集中的優勢，推進人力資源供給側結構性改革，遼寧省政府在充分研究、吸取和借鑒教育部國家集成電路產教融合創新平臺經驗和成果的基礎上印發了《遼寧省人民政府辦公廳關于深化產教融合的實施意見》等文件，以切實促進校企深度合作、協同發展，加快提升人才、科技供給質量和水平。為打通地方高校人才培養與集成電路等新興高科技產業人才需求之間的“最后一公里”，推動創新創業教育與崗位需求深度融合，需要從“產教融合”人才培養方案制訂與動態優化、面向企業實際需求更新實踐教學方式、打造集成電路專業“雙師型”教師微團隊、針對“產教融合”完善創新應用型人才思政實施路徑幾個方面展開探索。

（一）“產教融合”人才培養方案制訂與動態優化

集成電路產業是新一代信息產業的基石，包含了以晶圓制備為代表的材料科學、以微納制造為代表的精密制造技術、以電路設計為代表的電子信息技術等各學科知識。為支撐集成電路產業中各產業鏈的需求，電子科學與技術一級學科也應開設物理學、數學、電子信息、材料及計算機等相關的諸多課程，以期培養出綜合素質過硬的復合型人才。然而大部分普通高等院校能夠提供的平臺與經費有限，對高水平師資引育能力不足，難以滿足現階段多學科交叉課程設置需求。此外，電子科學與技術專業課程的內容跨度較大，導致培養方案與課程體系的制定與優化過程中極易出現整體規劃缺失、知識體系脫節和理論教學與實踐結合度不夠緊密等問題。針對這一現狀，基于共生、共贏理論，提出了“產教融合”人才培養方案制訂與動態優化策略。共生理論是研究不同生物之間自然聯系的理論，如今已擴展到經濟學、管理學、社會學等多個領域［9］?；诠采碚摰摹爱a教融合”人才培養方案制訂與動態優化策略，其核心任務是以人才的定制化培養為抓手，服務遼寧地方經濟建設、促進傳統制造業轉型與升級并加速高新技術產業突破壁壘。集成電路企業將深度參與到訂制化人才培養方案的制訂過程，通過實習實踐、項目合作、教師培訓和學生就業等具體途徑，將高校智庫資源、學術影響力、科研難題攻關能力及對前沿技術的學習能力與地方企業所掌握的先進設備、核心技術和充足資金等優勢結合起來，企業根據自身人才需求向學校下達人才培養訂單并提供實訓設備和場地。高校在企業的協作下按訂單進行人才培養，為集成電路企業定向輸送高素質專業技術人才。

（二）面向企業實際需求更新實踐教學方式

集成電路專業人才培養過程具有核心基礎課程涵蓋范圍廣、工程實踐要求高等特點［10］。而且集成電路業界新材料、新器件、新工藝、新設計、新設備乃至新理論層出不窮，僅僅依賴實驗條件與課程時間均有限的課題教學環節無法滿足面向集成電路產業的人才支撐和技術創新需求。此外，在教學中如何及時獲取最前沿的突破性技術并將其轉化成易于理解的“快知識”，有效彌補學生知識儲備不足與學科領域爆發式發展之間的鴻溝，也是亟待解決的問題之一。在深入分析目前沈陽工業大學電子科學與技術專業開設的核心課程后，并將其歸納為理論基礎、IC設計、工藝基礎和半導體器件4個大類?；谏鲜?類核心課程的知識體系，依托以往“微電子工藝實驗”“微電子基礎實驗”“電子工藝實驗”和專業課程設計等課程積累的豐富經驗，并結合集成電路企業對封測、工藝制程等不同崗位人才需求，設置多模塊化實習、實踐課程體系，制定差異化的培養標準，通過“借助企業之力，滿足企業之需”提升人才培養精度和崗位適應程度。

（三）打造集成電路專業“雙師型”教師隊伍

一方面，目前的高校教師大多要求具備博士學歷，雖然有著極強的學習及科研能力，但“剛出校門又進校門”的履歷使其鮮有機會接觸企業項目或了解崗位需求。另一方面，集成電路產業技術迭代更新快，即便具有企業工作背景的“老”教師，如果長期脫離企業環境，工程經驗與技術無法得到更新，脫節現象也不可避免。以上因素共同導致了高校教師在實踐教學方面勝任力不足。為解決這一問題，聯合高校專任教師與企業導師組建“雙師型”教學微團隊，以具備IC設計或工藝基礎等某一方向專業核心課程授課經驗的教師和集成電路企業中擁有豐富經驗的技術人員為核心，以校企聯合培養基地、項目合作等為平臺，從大一開始負責相關方向學生的培養方案設計、實訓場景搭建、實習崗位指導等全過程。培養過程中，“雙師”教學微團隊，將公共基礎、專業基礎、專業核心、專業選修四個階段的課程體系及產業認知、方向明確、以賽促學、企業實習四個階段的實踐體系緊密結合起來，通過科技社團、技能競賽和“雙創”指導等多維手段豐富學生工程實踐經驗?！拔F隊”的專任教師和企業導師還可通過高校的教師發展中心或企業的員工發展計劃等平臺相互學習、共同提高，進一步夯實自身的科研素養及實踐能力。

（四）針對“產教融合”的創新應用型人才課程思政實施路徑

專業知識基礎、創新實踐能力和思想政治素質是新一代大學生及集成電路專業人才必不可少的基本素質，只有三方面能力共同培養、相互關聯、相互促進，才能更好地滿足集成電路人才需求。思想政治素質不僅能夠為學生未來的可持續發展奠定堅實基礎，還是增強畢業生榮譽感、獲得感和責任感，持續完善“校企共生，產教融合”模式的重要抓手［11］。為從制度完善、隊伍建設、資源整合等方面探尋思政課和專業課融合的新路徑，從培養過程與產業需求、專任教師隊伍與企業導師團隊、高校實驗教學平臺與企業設備融合、課程思政與企業文化四方面的融合共建著手挖掘集成電路創新應用型人才培養過程中的思政元素。具體實施過程中要以學生關注的現實問題為切入點，鼓勵學生結合專業做延伸性學習研究，促進思政與專業相長。在吸收和借鑒國外理論成果合理內核的基礎上融入家國情懷，提升學生對行業發展、家鄉建設、社會服務的認同感。最終實現專業與產業、教學與實踐、育人與就業、課堂與實踐的精準對接，打開校企雙主體協同育人、聯合創新的新局面，形成產業與教育統籌發展、人才與創新互為促進的良性循環，為國家發展集成電路產業提供堅實的人才保障。

結語

推動東北地區乃至全國范圍內的集成電路人才供應鏈完善與發展，不僅要從優化電子科學與技術一級學科人才培養方案開始，以產、教、研融合為著力點建立科學的人才培育體系，還要面向企業實際需求更新實踐教學方式，使理論、實踐教學內容與實際工程、崗位需求相匹配。人才供應鏈的完善與發展離不開高水平的教師隊伍，針對集成電路行業特點，充分發揮本地高校和企業在前沿技術、生產設備及資金技術方面的優勢，積極打造集成電路專業“雙師型”教師隊伍，才能確保我國的集成電路設計與制造技術實現彎道超車。最后，在產、教、研融合的創新應用型人才培養過程之中，專任教師隊伍與企業導師團隊共建過程之中，高校實驗教學平臺與企業設備互補過程之中，要努力提升學生對行業發展、家鄉建設、社會服務、民族復興等共贏機制的認同感，進而實現為黨育人、為國育才的最終目標。

參考文獻

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Exploration of New Approaches to Integrate Teaching and Research of Integrated Circuits to Help

Liaoning Industrial Structure Transformation

ZHANG He， LI Xin， SUN Xian-long， LIU Nan

（School of Information Science and Engineering， Shenyang University of Technology， Shenyang，

Liaoning 110870， China）

Abstract： Talent training is the core element of the development of integrated circuit industry. In order to cultivate integrated circuit professionals with solid basic theory， outstanding practical ability， ambition and responsibility of the times， this paper proposes a new diversified teaching approach with the concept of “integration of teaching and research” as the core， with the theory of “coexistence and win-win” as the guide， with the practical teaching method for the actual needs of enterprises and the school-enterprise joint “double-teacher” teaching team as the starting point， with the integration of curriculum ideology and politics and enterprise culture as the focus， in order to give full play to Liaoning’s advantages as the leading of the old industrial base in Northeast China and rich higher education resources， promote the upgrading and transformation of traditional industries， and help the layout and development of emerging industries.

Key words： integrated circuit; integration of teaching and research; serving Liaoning