北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 袁 穎 胡小玲 劉 榿

以設(shè)計大賽為紐帶建設(shè)微電子實踐教學(xué)體系

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 袁 穎 胡小玲 劉 榿

為滿足國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的迫切需求，教育部等六部委發(fā)布了建設(shè)和籌建示范性微電子學(xué)院的通知。本文對大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽對于北京工業(yè)大學(xué)微電子實踐教學(xué)的推進作用進行了分析，提出了建設(shè)完善的產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企結(jié)合、適應(yīng)新形勢下微電子人才需求的微電子實踐教學(xué)體系，為北京工業(yè)大學(xué)的示范性微電子學(xué)院驗收和人才培養(yǎng)服務(wù)。

北京工業(yè)大學(xué)；微電子學(xué)院；大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽；實踐教學(xué)體系

0 引言

微電子與集成電路產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，加快推進微電子與集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰(zhàn)略意義。

根據(jù)《進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》[1]和《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》[2]要求，為滿足國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的迫切需求，教育部、國家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部、財政部、國家外專局聯(lián)合發(fā)布關(guān)于支持有關(guān)高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院的通知[3]，支持北京大學(xué)學(xué)等9所高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院，北京航空航天大學(xué)等17所高校籌備建設(shè)示范性微電子學(xué)院。

北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)致力于培養(yǎng)微電子與集成電路專業(yè)人才，擁有國家集成電路人才培養(yǎng)基地、光電子技術(shù)省部共建教育部重點實驗室、嵌入式系統(tǒng)北京市重點實驗室、教育部特色專業(yè)、北京市特色專業(yè)、北京市品牌專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科博士授權(quán)點及博士后流動站、微電子學(xué)與固體電子學(xué)北京市重點學(xué)科等一系列建設(shè)成果。2014年，為滿足國家集成電路發(fā)展戰(zhàn)略對人才的需求，學(xué)校以電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)，整合全校電子信息學(xué)科的資源和優(yōu)勢，成立微電子學(xué)院，并成功獲批籌備建設(shè)國家示范性微電子學(xué)院。

針對國家對示范性微電子學(xué)院提出的工程型人才培養(yǎng)要求，如何建設(shè)產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企結(jié)合、適應(yīng)新形勢下微電子人才需求的微電子實踐教學(xué)體系成為當(dāng)務(wù)之急，而大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽為微電子實踐教學(xué)體系的建設(shè)提供了良好的紐帶作用。

1 北京工業(yè)大學(xué)微電子實踐教學(xué)體系

電子科學(xué)與技術(shù)是一個內(nèi)涵非常豐富的專業(yè)，它以微電子和光電子技術(shù)為核心,通過材料、工藝、器件、電路和系統(tǒng)構(gòu)成了一個完整的學(xué)科體系[4]。北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)定位于培養(yǎng)具備半導(dǎo)體器件和集成電路相關(guān)的設(shè)計、制造及測試等綜合性實踐能力及創(chuàng)新意識的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，已形成由基礎(chǔ)實驗（校內(nèi)）、專業(yè)實驗（校內(nèi)）及專業(yè)實習(xí)（校外）所構(gòu)成的微電子技術(shù)實踐平臺,如圖1所示。其中：

基礎(chǔ)實驗指數(shù)學(xué)、物理及數(shù)電、模電等基礎(chǔ)課程實驗。由學(xué)院與校內(nèi)相關(guān)實驗中心進行協(xié)商，實驗內(nèi)容根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)要求進行定制，為下一步的專業(yè)實驗教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。

專業(yè)實驗教學(xué)由專業(yè)實驗中心承擔(dān)。已建成由半導(dǎo)體硅工藝制造、半導(dǎo)體物理與器件測試及集成電路設(shè)計構(gòu)成的專業(yè)實驗教學(xué)平臺[5]，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了工藝制造、集成電路設(shè)計與微電子測試三個方向[6]，教學(xué)形式有課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、創(chuàng)新實踐課程等。專業(yè)實驗學(xué)習(xí)的目的是加強學(xué)生對專業(yè)理論的理解及培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。

專業(yè)實習(xí)在校外的公司企業(yè)中進行，由專業(yè)認識實習(xí)、工作實習(xí)構(gòu)成，目的在于培養(yǎng)學(xué)生對于專業(yè)方向、企業(yè)需求的感性認識及對于專業(yè)技能的進一步掌握。

圖1 微電子技術(shù)實踐平臺

2 “大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”對微電子實踐教學(xué)體系建設(shè)的促進作用

高等教育的任務(wù)是為社會培養(yǎng)專業(yè)人才，校企合作、產(chǎn)學(xué)合作是避免高校培養(yǎng)的人才與企業(yè)需求脫節(jié)的最佳方式，是培養(yǎng)工程型人才的重要途徑之一。教育部針對示范性微電子學(xué)院（含籌備建設(shè)的示范性微電子學(xué)院，下同）教學(xué)提出了“要堅持以人才培養(yǎng)為中心，加快培養(yǎng)集成電路設(shè)計、制造、封裝測試及其裝備、材料等方向的工程型人才”、“深入開展產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人”等一系列指示性意見， 其主旨在于要求高校教學(xué)緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)適應(yīng)國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)人才。

“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”是由北京市教委，北京電子學(xué)會主辦，針對國內(nèi)微電子及相關(guān)專業(yè)在校生的一次專業(yè)實踐性賽事，自創(chuàng)辦以來一直立足于自主創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的理念，采取企業(yè)命題，評審專家指導(dǎo)把關(guān)，學(xué)生動手實踐的比賽形式。北京工業(yè)大學(xué)作為承辦單位之一，有幸參與了全部5屆的比賽，并且通過承辦和參加設(shè)計大賽，對于我校的微電子實踐教學(xué)體系建設(shè)和人才培養(yǎng)起到了極大地促進作用。

2.1 設(shè)計大賽為學(xué)生科技創(chuàng)新與工程能力的培養(yǎng)提供了保障

科技競賽是推動大學(xué)生從事科技創(chuàng)新活動的重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要手段[7]。集成電路設(shè)計大賽采取企業(yè)命題的方式，競賽內(nèi)容緊密貼近工程實際，對于獲獎隊伍還可提供流片機會，這些手段能夠極大激發(fā)學(xué)生對工程實踐的積極性，理論知識與實際相結(jié)合，提高學(xué)生的實踐能力，為學(xué)生工程與創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了保障。

2.2 設(shè)計大賽為師資水平提高和專業(yè)實驗室建設(shè)提供了支撐

科技競賽是對師資水平、實驗室建設(shè)和學(xué)生綜合適應(yīng)用能力的系統(tǒng)檢驗，反過來對師資水平提高和專業(yè)實驗室建設(shè)又可以起到良好的推動作用。

以參加大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽為契機，我們采取一系列措施加強集成電路設(shè)計實驗室建設(shè)，更新教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)實踐教學(xué)體系。一方面將大賽所使用的Empyrean EDA工具引入到《集成電路版圖設(shè)計》教學(xué)中。另一方面針對大賽的設(shè)計題目與企業(yè)的研究方向直接對接這一工程特點，通過選取合適的競賽題目作為課程設(shè)計內(nèi)容進行集成電路設(shè)計實踐教學(xué)課程內(nèi)容的建設(shè)。同時通過參與大賽指導(dǎo)，參加大賽組織的各項與企業(yè)、同行的研討交流活動，高校教師的實踐教學(xué)水平得到提高。

2.3 設(shè)計大賽為產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企合作的實踐教學(xué)基地建設(shè)提供了紐帶

國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)的目的是培養(yǎng)集成電路產(chǎn)業(yè)急需的工程型人才，開展產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企合作是完成這一任務(wù)的必由之路，是高等學(xué)校解決學(xué)生實訓(xùn)及就業(yè)的重要途徑。大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽吸引了國內(nèi)優(yōu)秀的集成電路企業(yè)加入，為開展產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企合作的實踐教學(xué)基地建設(shè)提供了紐帶作用。

3 結(jié)束語

十三五期間，北京工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將面臨國家示范性微電子學(xué)院的驗收，將承擔(dān)2015級招收的三個本科實驗班的人才培養(yǎng)任務(wù)，新的招生情況及專業(yè)人才培養(yǎng)對實踐教學(xué)的更高要求。以“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”為紐帶，通過改進集成電路設(shè)計實踐教學(xué)課程內(nèi)容，鼓勵學(xué)生進行自主創(chuàng)新、開展產(chǎn)學(xué)結(jié)合、校企合作等多種形式加強實踐教學(xué)體系建設(shè)，全面提升電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)水平，為國家示范性微電子學(xué)院驗收、為國家集成電路人才培養(yǎng)基地運行提供更好的支持與保障，為新形勢下微電子專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學(xué)服務(wù)。

[1]《進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國發(fā)〔2011〕4號)．

[2]《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》(2014)．

[3]《關(guān)于支持有關(guān)高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院的通知》(教高函[2015]6號)．

[4]李哲英． 電子科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論[M]． 北京:電子工業(yè)出版社,2006．

[5]袁穎,董利民,張萬榮,微電子技術(shù)實驗平臺的構(gòu)建[J]．電氣電子教學(xué)學(xué)報,2009(31):115—117．

[6]袁穎,李建軍,劉榿．依托專業(yè)特色,培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J]．電子世界,2012(01):156-157．

[7]胡小玲,袁穎,劉榿．結(jié)合集成電路設(shè)計大賽談創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]．電子世界,2012(01):163-164．

袁穎（1970－），女，北京人，碩士，高級實驗師，北京工業(yè)大學(xué)電控學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)實驗中心主任。