基于应用型半导体制造工艺人才培养模式的探索与实践

商世广，赵玲，刘有耀，赵萍，金蕾

（西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安）

半导体技术是电子信息产业发展的基础，对航空航天技术、国防现代化乃至国民经济都会产生深刻的影响[1]。半导体技术的发展直接依赖于半导体材料和集成电路制造工艺的开发和利用。随着国家对半导体工业尤其是半导体芯片设计制造及封装测试的日益重视、投资规模大幅增加，加之半导体制造工艺人才的培养是一个缓慢的过程，应用型半导体制造工艺人才存在很大的缺口。西安邮电大学微电子科学与工程专业成立于2005年，半导体制造工艺是该专业培养方案设置的除集成电路设计之外另一个重要人才培养方向。微电子科学与工程专业所属的专业实验室在三次中省共建及多次校内建设项目的大力支持下，硬件设施已占有一定的优势，尤其是半导体工艺实验室拥有西部地区高校为数不多的生产线，能有效填补在高新技术下半导体工艺全封闭作业导致学生无法进行工艺实训的困局，多次受到兄弟院校同类专业的认同与赞誉。本论文结合我校微电子科学与工程的专业特色，以及我国经济发展和社会转型对应用型人才的实际要求，探索应用型本科人才的培养模式，为培养社会急需的高素质半导体制造工艺人才、提升毕业生就业和自我成长能力奠定坚实的基础。

一 应用型半导体制造工艺人才培养存在的突出问题

培养半导体制造工艺人才，须以半导体材料器件模拟仿真、新型材料器件设计制备和集成电路封装测试为纽带，设置理论与实践有机融合的课程体系、加强“双师”型师资队伍的建设和构建科学合理的考核体系，才能提升学生的半导体制造工艺技能及工程素养。然而，我国高校微电子科学与工程专业为顺应经济社会发展的要求，专业发展迅速，导致教学条件和教学管理的发展普遍滞后。在实验设施方面，半导体工艺设备价格昂贵、维护运行费用高居不下，且实验室安全等级较高；在师资队伍方面，青年教师基数庞大、经验不足，部分教师缺乏实践能力，同时责任心也有待提升。在考核机制方面，考核主体对考核客体的态度、应用能力和实际技能只能主观认定，没有统一的衡量标准。基于以上问题，半导体制造工艺人才培养的数量和质量有待进一步提高。

二 应用型半导体制造工艺人才培养主要措施

培养应用型半导体制造工艺人才，目标在于让学生了解掌握新型微电子器件和集成电路分析、设计、制造的基本理论、方法和技能，能在微电子技术及相关领域从事科研、工程技术开发与应用和生产管理等工作。应用型半导体制造工艺人才培养，属于工程教育范畴，培养过程需加大理论与实践结合力度、增强实战能力训练。然而，在实际人才培养过程中，因受培养目标、教学模式和师资队伍等多种因素的制约，致使大多数高等院校培养的应用型半导体制造工艺人才不能满足社会发展的实际需求。下面结合西安邮电大学的实际情况，探索应用型半导体制造工艺人才培养的主要措施。

（一） 明确人才培养目标定位

作为应用型人才培养的专业，没有找准专业方向定位，导致其教学内容没有很好地反映其特色，培养出的学生与同等兄弟院校专业学生没有竞争优势。导致在毕业之际，就业人数较多、就业压力大，用人单位偏向“985”、“211”高校，容易被用人单位淘汰，学生对就业前景缺乏信心[2]。人才培养目标直接关系到人才培养方案的制定和学生毕业后的就业及发展状况。面对高等教育发展的新形势，西安邮电大学作为地方性的高校，微电子科学与工程专业以应用型人才培养为核心、强化实践教学位抓手，优化人才培养方案，推进培养模式、教学团队、教学内容、教学方式和教学管理等综合改革，彰显专业特色、创建专业品牌，促进应用型专业人才培养水平的整体提升。

（二） 推动开放式实践教学

应用型本科人才培养在强调宽泛扎实的理论基础上，应更注重工程实践能力、动手能力和创新能力的培养，关键在于推进实践平台可持续的开放性[3]。在实践教学内容方面，以开放性实验、创新创业项目、竞赛项目和教师科研项目为驱动，摆脱理论教学内容和教学计划进程的约束，通过学生自主完成；如若发现问题，由老师组织学生共同探讨，可充分调动起学生的积极性和主观能动性，培养学生的创新精神和创新能力。在实验室管理方面，实验室全天候开放，采用“传、帮、带”运行模式，高年级学生管理低年级学生，达到学生自行管理效果，从而实现有条理、有层次的开放式管理。在设备管理方面，设备专人负责、贵重设备专人操作，形成设备定期维护保养、预约使用的有效机制，确保设备的正常运行，有利于各种实验的顺利展开。在评价机制方面，兼顾定性与定量相结合、结果与过程相结合、课内与课外相结合、考核与考评相结合的原则，不断完善实践教学的考核体系[4]，形成以学生为中心的适应学生能力培养和鼓励探索的多元实践教学考核体系。该体系能全面、准确地反映学生的应用能力和实际技能，激发学生的学习动力、创新思维和创新精神，促进人才培养质量的稳步提升。

（三） 加强师资队伍建设

应用型半导体制造工艺人才要求师资队伍的专业实践能力很强。为提高青年教学的理论实践教学水平，实行青年教师导师制。老教师从教学目标、教学方式和教学管理等多方面对青年教师进行指导；定期组织各种经验交流、教学研讨，对教学过程中的难点和疑点进行讨论。通过对教学过程的观摩学习，青年教师之间互相听课、交流教学心得，达到相互促进、共同提高教学能力的效果。定期组织鼓励青年教师参与各项教学活动，积极推荐优秀的教师参加讲课比赛，青年教师授课满意率名列前茅。同时，学院不断地引进人才、鼓励教师走出去，培养一批理论水平高、实践能力强的“双师”型教学队伍，在满足课程教学内容顺利开展的同时，有助于提高教师的工程化能力。

三 应用型半导体制造工艺人才培养体系的落实

（一） 优化教学内容

半导体制造工艺人才的培养具有很强的实践性，需要学生既有精湛的理论知识，又有过硬的技术实践能力[5]。应用型半导体制造工艺人才在掌握半导体器件基本结构、工作原理和半导体工艺原理基础上，应具备坚实的专业实践操作能力。半导体制造工艺方向人才的培养主要理论课程有《固体物理》、《半导体物理》、《半导体器件》、《固体物理》和《半导体工艺原理》等课程；通过《半导体工艺仿真》、《新型材料器件》和《半导体工艺实习》等实践课程进行模块化的训练，从而有效地加深了学生对理论知识的理解，也有效地锻炼了学生的实际动手能力。同时，通过项目驱动开放性实践教学，可充分调动学生学习的积极性和创新精神，为培养具有提出问题、分析问题和解决问题能力及创新思维的微电子技术专业人才打下坚实的基础。

（二） 完善教学条件

按照高等院校培养应用型人才实践环节的要求，整合现有的硬件环境和资源优势，完善微电子技术实践教学平台。2008年，我校微电子科学与工程专业成立了微电子技术实验教学中心，下设微电子学基础实验室、集成电路工艺仿真实验室、集成电路工艺实验室、微/纳材料器件实验室和微/纳器件测试分析实验室，基本具备完整的半导体技术实践平台。然而随着半导体技术的日新月异，学校现有的教学条件明显滞后行业的发展，加之半导体设备昂贵，部分教学工作无法满足应用型人才培养的要求，我校相继与一些半导体技术公司，例如西安深亚电子有限公司、西安芯派电子科技有限公司和西安西谷微电子有限责任公司等签订了校外实训基地，有有助于补充实践教学平台的短板，使学生在掌握半导体制造工艺基本知识同时，还能了解行业内实际面临的实际问题，从而培养应用型人才的工程思维方式。

（三） 健全实践环节考核体系

实践教学考核体系是考察学生的动手能力和创新能力的标准，其主要作用为判断学生应用所学的理论性知识，在实践中分析和解决问题的实际能力。长期以来，我国教育领域由于实践教学成本条件高、经费得不到保障导致考核主体对实践环节考核缺乏积极性、重视程度不够，导致考核制度不完善[6]。我校在半导体制造工艺人才培养过程中，根据所开发实验的设计、制备工艺、参数测试和性能等指标，兼顾定性与定量相结合、过程与结果相结合、课内与课外相结合、考核与考评相结合的原则，按照合理性、可行性和性能优劣等多种因素建立以学生为中心的适应学生能力培养和鼓励探索的多元实践教学考核体系，能全面、准确地反映学生的应用能力和实际技能，为提高实践教学质量的提供可靠保障。

四 结束语

本文根据半导体技术发展的实际需要，结合我校人才培养目标定位，探索应用型半导体制造工艺人才培养模式。以半导体制造工艺实践平台为载体，加强实践教学，通过课内实验和课外项目驱动的实践教学运行形式，不断地优化整合实践教学平台、提升育人水平，完善实践教学考核标准和制度体系。同时，通过明确人才培养目标定位、优化人才培养方案，推各种教学改革，从多层次、多角度地培养学生的创新思维能力，为本专业学生从事微电子器件和集成电路分析、设计、制造及应用打下良好的基础，在西北地区的高校相关专业提供开放共享服务，发挥示范引领作用。