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基于区域产业发展分析的高职微电子专业建设研究

时间:2022-12-15 15:40:05 来源:网友投稿

[摘           要]  人才是保证产业发展的重要力量,在当下微电子产业迫切需要自主创新及加快发展的形势下,为国家培养出知识体系合理、专业技术扎实的高技能人才是高职院校专业建设的责任和使命。基于区域产业发展形势的专业建设进行研究,以江苏省为例,分析区域内微电子产业发展情况,结合企业人才需求调研结果确立专业培养方向,并探讨有效推进人才培养方案实施的教学模式。

[关    键   词]  微电子;专业建设;产业发展分析

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603(2019)33-0136-02

随着“十三五规划”的推进,全国各区域的产业结构持续升级和调整,国家和地方不断增加对新一代信息技术、高端装备、新材料、节能环保等战略性新兴产业的支持力度,微电子产业作为其中重要的一环,本身保持高速增长的同时,也为其他产业的蓬勃发展提供了推动和支撑。

近年来我国微电子产业的发展形势越来越严峻、紧迫,对自主创新的要求也越来越高。现阶段不仅国家对微电子产业的发展越来越重视,社会对该产业的认识面也越来越广泛。微电子产业的发展被提上了日益重要的位置,能否真正提高各领域关键芯片的自主研制水平已经上升到影响整个国民经济和科技发展的战略高度。

产业的发展离不开人才的支撑,在这样的时代背景下,微电子学科的建设和发展也受到了越来越多人的关注,很多高校新建了微电子学院,已有的微电子专业也在谋求升级和发展。

高职院校作为培养高素质技术技能型人才的重要力量,为产业发展培养合格、适用的高技能人才是不可推卸的责任,同时作为高等教育的重要形态,也要保证教育的高等性特征[1]。专业建设水平对区域经济以及高职教育的健康发展都具有重要的现实意义,因此专业规划和建设不能“大而全”,也不能盲目“跟风”,而应在详实调研的基础上,找准定位,以目标为导向,科学合理地规划专业和课程体系,做到既能切实服务区域产业发展,又能保障学生综合素质的发展。

微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门技术,因此无论是产业还是学科都主要围绕集成电路的各个相关领域进行分析。

一、集成电路产业分析

(一)国内集成电路产业总体情况

根据中国半导体行业协会的统计,2018年中国集成电路产业总销售额为6531.4亿元,同比2017年增长了20.69%。

从集成电路三大细分领域IC设计、晶圆制造和封测各自的表现来看,2018年设计业保持了稳步增长态势,增长的因素除了设计企业本身的扩张和发展,还有一个因素是中芯国际、华虹集团等大体量晶圆制造企业的产能扩充,为IC设计业的发展提供了有力的支持。

晶圆制造业增长迅猛,增幅已经连续三年高于设计业,根据行业内的分析,这一方面由于外资企业的增幅很大,尤其是西安三星、无锡SK海力士、大连英特尔为主的存储制造为产业提供了强有力的支撑;另一方面芯片设计业的增长也促进了国内晶圆业务的增加。

国内集成电路封测业在2018年也保持了增长态势,其中封测企业排名前三的是长电科技、通富微电和华天科技。

(二)江苏省微电子产业分析

2018年全国集成电路产量排名前五的省市分别是江苏省、甘肃省、广东省、上海市和北京市。其中,江苏省集成电路产量位居第一,占全国集成电路产量的33%左右。

从体量上看,江苏省微电子产业领先地位明显,从细分领域的具体情况分析,全國前十大芯片设计企业主要集中在深圳、上海和北京,没有一家在江苏省;晶圆制造方面,江苏有SK海力士、台积电、联电、华虹和华润等多家国内外排名靠前的晶圆企业和工厂;在封测领域,拥有长电、江苏新潮、海太半导体和南通华达等多家行业领先的企业。

综合以上分析可以看出,江苏省集成电路产业在设计环节较为薄弱,以中小设计企业为主,缺乏龙头领军企业。在晶圆制造和封测领域,优势企业较为集中,从规模到技术水平都处在领先位置。

二、企业人才需求分析

根据区域产业发展情况以及企业调研数据,目前微电子行业总体人才需求缺口较大,用工成本也持续增大,尤其是在晶圆制造和封测领域,随着海力士二工厂和华虹半导体等几个重大项目的建设和落成,更能满足一线需要的高素质高技能人才需求,也对高职院校微电子专业的人才培养提出了更高的要求。

高校专业建设与专业人才培养方案的制定要想切实满足行业发展的需求,应根据各细分领域的具体技能要求和岗位要求进行合理设置。

由于江苏省晶圆制造与封测产业发展势头迅猛,企业数量多、规模大,因此这两个领域对专业技术技能人才的需求尤其迫切,是专业培养的重点领域。

晶圆制造领域需要的人才包括晶圆制造的人才、半导体制造设备的人才和晶圆加工的工艺人才,具体到高职毕业生适合的岗位和工作主要有生产线工艺员、技术员以及生产设备维护,这些岗位要求毕业生对微电子制造工艺和材料有全面的了解,掌握一般电子电路的分析能力。

在封测领域需要包括芯片封装人才、芯片测试人才以及芯片应用人才。高职毕业生可以担任封装工程师、测试工程师和应用工程师,这些岗位需要对芯片的封装类型和结构有所了解,或具备一般电子电路分析以及嵌入式开发的能力。

另一方面,芯片设计业在区域内虽然缺乏具有引领效应的龙头企业,但中小设计企业数量很多,对人才的需求也很大,并且设计业的发展对整个集成电路行业的进步具有推动作用,因此也应是专业人才培养的重要方面。

总体来说设计行业要求的人才对研发能力的要求较高,适合高职院校毕业生的岗位不多,以版图设计为主,这一岗位需要了解集成电路的工艺流程,掌握电子电路和器件的基础知识并能熟练使用Candence等EDA设计软件。

三、校情与学情分析

微电子技术作为一门对硬件、软件资源和师资要求较高的学科,根据区域产业发展形态确立专业发展方向后,还应结合各高职院校的具体情况有针对性地选定人才培养方向,这里需要着重考虑实训资源的配备及与相关企业的合作。

晶圆制造设备非常昂贵,封装和测试设备也价格不菲,相关方向的人才培养仅靠院校本身的投入难以达到满意的效果,让高职院校采购全套设备既不现实也不必要,在专业的培养体系中除了建设一些专业实训室以外,还可以积极寻求与行业知名企业的合作,提供进厂参观和实习的机会,便于学生了解相关职业的实际环境和岗位要求,同时提高学生的实践经验和能力。版图设计对硬件的要求不高,成本主要集中在EDA软件的购买和维护上,是适合大部分高职院校微电子专业开设的专业课程,师资配备可以考虑引进具有丰富项目经验的企业高级人才,加强学生实践技能的培养,保证教学内容与行业实际需求的接轨。

在考虑学校资源和师资条件的同时,专业方向的确立还应考虑学情的差异,坚持以学生为中心的个性化培养[2]。高职院校的生源情况会影响知识、技能体系的接受和掌握程度,学生从事相关岗位的意愿会影响到毕业生从事本专业的就业率[3]。在专业人才培养方向的制定中,必须充分考虑学生的发展需求,调动学生的学习积极性,才能切实为本行业输送高素质的人才。

此外,专业方向及人才培养方案的建设还应进行统筹考虑,各高职院校在分析自身的资源特点及师资、学情后,要考虑区域内兄弟院校相关专业的差异化培养定位,避免部分岗位方向的学生培养过剩,专业过度同质化竞争。

四、课程体系建设

根据区域产业形势及校情分析明确专业培养方向后,按照专业需求建立相适应的课程体系。为保证学生的全面成长,课程体系既需注重专业知识的积累和专业能力的培养,也需包含必要的通识教育内容,以保障学生综合素质的提高,并为高职毕业生学业和职业的继续发展奠定基础。

微电子专业的通识课通常包含人文、数理和计算机等基础课程,专业课程体系一般包括电路基础、数字电子技术、模拟电子技术、高频电路等专业基础课及版图设计、工艺和半导体物理与化学等专业课。

课程体系的设置应充分考虑职业能力需求并体现个性化的培养方式,并根据教学实施过程中的新情况及行业发展、企业人才需求的动向进行定期的分析和调整、完善。

五、专业人才培养方案的实施

要培养适应产业需求的高技能人才,不仅需要有贴合产业发展现状的专业培养方案,还需要能充分调动教师责任感和学生主动性的教学管理模式和实施手段。

传统的“灌输性”教学方式不利于激发学生的学习兴趣,也不利于学生自主学习能力和创新能力的形成,难以适应当下人才培养的要求,根据相关研究的结果,合作式教学模式强调以学生为本,用互动的方式促进学生对课程知识的学习与掌握,更有利于专业教学質量的提升[4]。

为保障合作式教学模式的顺利开展,需要全面推进课程全信息化建设,打造资源丰富的教学互动平台,为学生自主学习及师生互动提供必要的条件。

为保证教学质量,教育部从2015年全面推动职业院校教学工作诊断与改进制度建设工作,微电子专业的教学实施可以按照诊改的指导原则,建立完整且相对独立的自我质量保证机制。通过量化的日常动态数据分析,使评价更公开、科学,通过提升获得感增强教师的参与意识及学生作为质量主体的融入程度[5],使专业人才的培养理念能切实推进与实施,为区域内微电子产业的发展提供坚实的人才支持。

参考文献:

[1]李北伟,贾新华.基于产业转型升级的高职院校专业设置优化策略研究:以广东省为例[J].中国高教研究,2019(5).

[2]冯晓丽,孙立锐.微电子专业个性化人才培养模式的探究[J].高教学刊,2019(1).

[3]贺超,刘靖雯.农林经济管理专业本科毕业生就业问题及对策研究:以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2018(5).

[4]周恩超.构建合作式教学模式,提升专业教学能量:高职院校“双一流”专业建设的若干思考[J].职业技术,2019(4).

[5]吴兆明,姜敏凤.基于全员获得感视角推进高职院校教学质量诊断与改进的思考[J].职业技术教育,2017(29).

编辑 张 慧

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