基于产业联盟的LED封装与应用校企联合实践教学平台建设

宁平凡++李玉强++梁立君++杨广华+++张建新++谢亦翔

摘 要：针对LED封装与应用实践教学中存在的理论与实践联系不紧密、学生工程能力与企业需求错位的问题，该文提出充分利用产业联盟优势资源构建深度融合的LED封装与应用校企联合实践教学平台为学生提供优质的实践条件。同时，通过校内实验教学资源的整合与建设，优化实验项目，注重建立各门课程知识点之间的联系，打通孤立的实验环节，训练学生构建知识网，提高学生的知识综合应用能力和创新能力，逐步培养学生的思维由模块化向全局性转变。

关键词：LED封装 实践教学 校企合作

中图分类号：TU75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（b）-0213-02

我国工程高等教育迫切需要培养一大批具有创新思想、能够适应和支撑产业发展、具有国际竞争力的工程人才，而这也必将成为当前和今后一段时期高校人才培养和教学改革中的重要课题。半导体照明作为一种环保、节能的新型照明光源，具有传统照明光源不可比拟的优势[1]。2010年9月，天津工业大学开设了国内首个 “光源与照明”本科专业，面向先进照明行业培养应用型人才。随后，大连工业大学、太原理工大学、深圳大学、安徽皖西学院、浙江丽水学院、安徽工业大学、佛山科学技术学院、长江大学等高校也相继开办了“光源与照明”专业。然而随着教学改革的不断深入，对工程实践能力的培养也提出了更高的要求。为了适应工程教育的新要求，提高国内光源与照明专业的办学水平，2015年7月20日至21日，由中国电工技术学会半导体光源系统专委会主办，在我校电气工程与自动化学院召开了“第一届（2015年）全国高校光源与照明专业教学改革研讨会”。来自北京、天津、辽宁、安徽、山西、广东等7省市的高等院校的领导、专家和学者出席了此次会议。该次会议就光源与照明专业定位与发展战略、发展规划、人才培养模式、工程教育认证等相关问题展开了交流与研讨。会议中着重提出了当前各高校普遍存在实验与实践教学不能满足行业发展对人才技能和素质的要求，不能很好的支撑工程教育认证的问题。

作为LED产业链的中游环节，LED器件的封装在整个产业的运作中起着承上启下的作用，也是中国在全球半导体照明产业链分工中具有规模优势和成本优势的产业环节之一。预计中国LED封装在未来几年还将保持较高的增长速度，整个封装量复合增长率将在40%左右，对相关人才的需求也日趋旺盛。由于LED器件的封装处于上游芯片与下游应用的中间衔接位置，因此以封装为主体整合现有资源有利于打通芯片、光学设计、封装、驱动、测试等环节，建立支撑半导体照明全产业链人才需求的实践教学体系。

该校作为天津市半导体照明工程研发及产业联盟的发起单位对于充分利用联盟企业的工程实践资源，形成校企深度融合的新型实践教育模式具有天然的优势。

1 LED封装与应用实践教学现状分析

LED封装与应用作为光源与照明专业的专业核心课程具有很强的工程实用性，对学生相关理论知识的深入理解与综合运用能力都有很高的要求。按照工程教育专业认证的标准，面向LED全产业链的封装、测试、应用开发设计、安装调试、销售服务等技术和管理工作，要求学生不仅要掌握必需、够用的理论知识，而且要具备较强的操作实践能力，如：掌握LED封装的各个工艺流程（翻晶、扩晶、点胶、固晶、焊线、灌胶、脱模等各种实际操作技能）；能够正确使用封装设备对LED进行封装；使用检测设备对LED进行光学和电学参数测试[2]。然而在传统教学过程中，由于LED实训条件的限制，主要以理论教学为主，部分实验内容跟不上行业的发展，与工程实际需求脱节，造成学生“为了实验而实验”的困扰，难以吸引学生的主动性。同时，现有各课程实验环节孤立，只注重教会学生掌握知识点，不重视训练学生构建知识网。LED芯片、封装、光学设计、性能测试、驱动以及应用等各环节是一个有机整体，各部分涉及到的知识是紧密联系的。只有通过课堂教学与实践环节的训练使学生掌握的知识点连接成为内部逻辑关系严密的知识网才能够对工程教育认证要求的各项能力形成强有力的支撑[3]。

2 校企深度融合的实践教学平台建设

为了提高光源与照明专业学生的创新能力与素质，我们与天津市半导体照明工程研发及产业联盟的成员企业深度合作，从实践平台的规划与运行机制、校内实验资源建设与整合、企业实践环节的教学与管理等三方面对LED封装、测试与应用实验平台建设进行研究。

2.1 校企联合实践平台的结构与运行机制

建设校企合作实践教学平台的根本目的是有效提高学生的工程实践能力。科学的平台结构和运行机制是其能否成为光源与照明专业特色的本科生实践教育载体的关键。也决定了其在培养工程能力、学生课题立项、拓宽学生就业等方面所能發挥的作用。平台结构与运行机制的设计要以该专业实践教学水平提升和学生创新能力培养为核心。提升工程实践的内涵，改变以往仅仅参观、观摩的校企合作实践教育模式，让学生有机会深入企业内部，在企业导师的指导下进行顶岗实习，切实承担任务，开展工作。探索依托实践平台的校企联合培养模式，建立人才培养的优化输送机制。拓宽毕业生的就业渠道，提升就业质量[4]。

半导体照明产业作为一个完整的产业链包括上游材料及芯片、中游封装、下游应用以及面向全产业链的测试设备与服务。该校光源与照明专业拥有国内先进的实验教学条件，并和天津市半导体照明工程研发及产业联盟的成员企业如：天津三安光电有限公司、天津市森特尔新技术有限公司、天津市中环新光有限公司、天津中环电子照明科技有限公司、保定来福汽车照明有限公司等半导体照明领域的知名企业合作建设了学生实践平台。

根据学校与企业的资源优势，平台包括校内与企业两部分，共同完成课程实验、生产与工程观摩、实习以及毕业设计等实践环节。这些校内实验室及校企联合实践平台是我校半导体照明专业学生获得高质量实验与实践训练的保障。与行业领先的LED封装企业联合建立专业实践平台才能为学生提供优质的实践条件。通过建立资源互补、人员互通的深度校企联合实践平台，创新了校企合作人才培养结构与机制、统一协调学校与企业的实践教学资源。

2.2 校内实验资源整合与建设

在校内实验资源整合方面，针对LED芯片、封装、光学设计、性能测试、驱动以及应用等各环节，拟通过深入讨论创新实验项目，改变现有各课程实验环节隔离的现状，帮助学生实现由知识点向知识网的转变。具体改革思路为，以中间环节LED封装为纽带使每个学生完成从芯片到应用的全部环节。例如，封装前，因为封装工艺需要而對芯片的结构进行深入观察学习，光学设计时为自己封装的LED建模并进行灯具设计与仿真，在应用环节针对自己封装的LED设计照明、景观等应用作品，并学习开发驱动与控制系统，同时测试自己的作品在各个环节时的光学、热学、电学性能。如此，在整个实验过程中，学生们使用的是差异化的属于其自己的实验对象，而且实验流程是前后紧密衔接的，有利于提高学生对专业知识的整体理解，并能够激发学生实验学习的兴趣与成就感。

在校内资源建设方面，针对部分实验内容跟不上行业的发展，与工程实际需求脱节的问题，借助企业的优势，将行业前沿技术知识和企业工程案例引入到实验教学中，更多开设开放性的实验项目，丰富实验内容。同时，邀请企业工程人员进入实验课堂，与同学们手把手教方法、面对面授经验，活跃实验教学，提高教学效果。

2.3 企业实践环节的教学与管理

为适应新形势下高等工程教育发展对本专业的新要求，以校企互利、优势互补、立足产学研为原则，以天津市半导体照明工程研发及产业联盟的成员企业现有资源为依托，建立校企联合实践平台的校外部分，地点设在各企业的生产研发第一线。联合实践平台本着从培养应用型人才的角度出发，以教学培养计划为指导，开展实践教学与管理工作包括：实践内容、实践程序与手段、涉及的工具及材料、劳动保护与安全、成绩评价与评定等。注重拓展实践教学内容的广度和深度，共同组织实践教学。根据双方实际需要，本着优势互补的原则优化实践教学环境。

3 结语

充分利用产业联盟优势，推进校企深度合作，以其LED封装为纽带使每个学生完成从芯片到应用的全部实验环节，可以将LED芯片、封装、光学设计、性能测试、驱动以及应用涉及到的知识点连接为一个网络。通过这些训练，提高学生对专业对全局认识和综合创新能力。可以促进本专业建立支撑半导体照明全产业链人才需求的校企合作学生实践教学体系。这对于充分利用社会企业的工程实践资源和优势，形成新型实践教育模式，探索面向工程认证的实践教育机制，具有重要意义。

参考文献

[1] 杨广华，牛萍娟，李玉兰，等.基于半导体照明新兴产业人才培养的本科工程教育研究[J].照明工程学报，2014，25（1）：21-25.

[2] 杨敏.“LED封装技术及应用”课程教学改革的研究与实践，无锡职业技术学院学报，2016，15（2）：28-30.

[3] 张文雪，王孙禺，李蔚.高等工程教育专业认证标准的研究与建议，高等工程教育研究，2006（5）：22-26.

[4] 夏威.基于校企合作的LED封装专业一体化教学研究，2016（15）：30-32.