摘 要:本文以山東勞動職業技術學院集成電路技術專業為例,針對數字信息時代背景下集成電路技術專業課程體系存在的具體問題,依據集成電路產業鏈以及行業企業需求,提出了構建集成電路技術專業課程體系路徑的明確思路,并從3個方面闡述了課程體系構建的保障機制。
關鍵詞:集成電路;產業鏈;課程體系
課 題:本文系2023年度山東省教育教學研究一般課題“數字信息時代下高職集成電路技術專業人才培養模式研究與實踐”(課題編號:2023JXY152,主持人:洪曉芳)的研究成果。
在“十四五”產業數字化轉型政策的推動下,各行各業對5G、人工智能等技術的需求持續擴大。而集成電路技術作為數字化底座的基礎技術,近些年得到了蓬勃發展。我國集成電路產業對芯片需求量越來越大,但由于全球化產業鏈的發展的不確定性,供應端風險也在持續增大。“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。”發展關鍵核心技術,破解難題,其中最為重要的便是人才的培養。職業院校作為培養集成電路技能人才的重要陣地,其課程體系建設是否合理直接影響著集成電路人才的培養質量。
(一)課程體系籠統
集成電路產業鏈包括材料、設備、芯片設計、制造與封測等多個環節,職業院校人才培養中,學生就業面向的主要是芯片設計、芯片制造、封裝測試以及芯片應用這幾個環節。每個環節側重點不同,對人才的知識和技能需要也不同。以山東勞動職業技術學院(以下簡稱學院)為例,在學院2022年版的人才培養方案中,集成電路技術專業課程體系中的單片機技術、傳感器技術、信息技術等大部分課程安排與傳統的應用電子技術專業課程體系較為相似。技能實訓課前后課程銜接不佳。整個課程體系無法體現職業教育集成電路人才培養的特色,更沒有對接集成電路產業鏈。這將會導致學生的知識結構與產業發展崗位不匹配、技能跟不上產業要求等問題,長此以往會導致集成電路崗位供需矛盾突出。
(二)教學內容落后于實際產業生產
學院以前的集成電路技術專業課程教學內容停留在傳統EDA的基礎課程教學上,缺乏專業針對性,同時設備陳舊、應用技術滯后,導致教學目的針對性不強。部分課程缺乏實戰項目,不能有效對接行業真實工作崗位,容易造成教學與行業需求脫節。還有某些課程之間缺乏清晰的邊界性和連續性。
(三)教師授課方式偏理論和基礎實訓
集成電路技術專業屬于職業院校的新興專業,學院集成電路技術專業設立于2021年,教師隊伍正處于建設中。許多教師對集成電路產業缺乏了解,同時集成電路產業發展迅速,這就導致大部分教師與產業脫節,授課時只能照本宣科,技能實訓課也偏向于單片機類、PCB類的基礎實訓。
(一)對接集成電路產業鏈構建模塊化課程體系
學院所在地濟南市擁有集成電路產業相關企業70余家,2023年起學院緊緊圍繞集成電路技術產業鏈上真實的生產環節(設計、制造、封測、應用)和實際的工作崗位進行調研,發現企業的崗位需求有81%集中于集成電路版圖設計、封測和應用領域。從生源角度看,集成電路技術專業的學生主要來自濟南及周邊地區。《濟南市工業和信息化“十四五”發展規劃》提出,要打造集成電路研發設計中心和封測制造基地。因此學院將集成電路版圖設計作為核心工作崗位,半導體芯片封裝與測試作為主要工作崗位。在此基礎上,深入分析崗位各個環節對人才能力的核心需求。
學院在課程體系構建中以崗位分析為指引方向,以職業素質與道德教育為基礎,以專業核心技術能力培養為主線,依據集成電路技術行業所具有的主要工作崗位、所涵蓋的技術與管理知識,以及對畢業生的具體崗位能力要求確定學習內容,按照“以能力為本位”的課程觀,融入新技術、新規范、新模式,將課程體系構建為專業群通識模塊、專業群共享模塊、專業核心模塊、專業拓展模塊四大模塊。利用專業群通識模塊中的思想教育課、軍事理論課、體育課等培養學生的基本素養;利用專業群共享模塊中的專業基礎課程奠定學生良好的專業基礎;利用專業核心模塊課程緊密對接集成電路具體崗位需求,為學生提供真實工作環境,以此培養真實崗位能力,為學生未來的發展找到方向;利用專業拓展模塊擴大學生發展格局。
課程具體設置從集成電路產業鏈職業素養和崗位技能出發,由淺入深將課程細分為基礎能力培養、核心能力培養、綜合能力培養、拓展能力培養四個階段,緊密對接模塊化的課程體系的四大模塊。
(二)對接課程體系建設課程標準
課程標準的建設要對接課程體系的整體設計。在模塊化課程體系當中,課程標準應當明確每一門課程在整個專業群課程體系中的定位,以及與前續、后續課程的相互關系。以學院集成電路測試技術為例,課程標準的編寫明確其在課程體系中的定位,開設在半導體集成電路、半導體器件與工藝基礎、電工與電子技術等課程之后,FPGA應用與開發、嵌入式技術應用課程之前。其功能是對接集成電路產業鏈中的制造和封測環節,面向半導體芯片制造工藝、芯片封裝與測試崗位,培養集成電路系統應用、集成電路封裝測試等能力,對學生職業能力培養和職業素質養成起著重要支撐作用。
(三)對接課程標準開發模塊化教學內容
對應模塊化的課程體系應當開發模塊化的教學內容。傳統的章節式教學內容已不適應當前職業院校的人才培養模式。同樣以集成電路測試技術為例,教學內容對接集成電路產業鏈,融入新技術、新工藝、新規范,重構為“知原理、會操作、能遷移、擅應用”四大模塊,如圖1所示。

(一)依托校企合作構建“四階一崗”實踐教學體系
課程體系建設完成之后,便是落到實處。學院集成電路技術專業是校企共建專業,企業全程參與課程體系的建設。其中“四階段”是指基礎認知階段、基本技能階段、專業技能階段、職業綜合技能實踐階段。前三個階段學生在校企共建的實訓室或實訓基地完成,奠定良好的專業基礎。第四個階段對應課程體系中的“專業核心定崗位”模塊,包含集成電路版圖設計、集成電路測試技術等核心課程,學生在合作企業的真實工作崗位上完成,為未來職業生涯找好方向。
(二)依托數字化信息技術制定過程化考核評價機制
針對“過程+結果”的評價內容設置多個評價點,開展貫穿全程的任務評價,結合“理論+實操+產品”的結果性評價,實現對學生的綜合評價。評價主體由傳統的以教師為主,變為“師生+數字化平臺”共同對學生任務完成過程進行評價,利用數字化平臺對過程性成果進行考核,實現評價主體多元化。同時加入增值評價,關注學生個體差異與成長,量化檔次變化,激勵學生主動學習,從而實現以評促學,持續激發學生內驅力。
(三)聘請企業導師,打造課程體系建設的“雙師”團隊
針對集成電路技術專業教師存在產教脫節、生產實踐能力較差等問題,聘請校企平臺中的企業工程技術人員作為兼職教師,以企業的真實項目和真實案例進行教學。同時定期輪派教師到企業進行一個學期的企業鍛煉。實現校企多方共同參與專業建設、教學、實訓、實習、畢業設計、技能大賽和項目指導等,通過學術交流、橫向課題開發、教學研討、技術服務、企業工程實踐等形式切實實現課程體系與集成電路產業的對接。
在數字信息時代背景下,集成電路產業飛速發展,對人才質量的要求也在逐漸提高。作為人才培養的重要載體——課程體系的建設極為重要。筆者以山東勞動職業技術學院集成電路技術專業為例,探討了對應產業鏈的課程體系的構建,希望學校和學生都能在數字信息時代背景下與時俱進,為我國集成電路技術的發展作出貢獻。
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(作者:樊榮瑩,山東勞動職業技術學院講師;洪曉芳,山東勞動職業技術學院教授)