浅谈高职院校开设集成电路专业的可行性

2020-12-08 04:42:47
魅力中国 2020年31期

(北京信息职业技术学院,北京 100070)

众所周知,集成电路的发展代表着一个国家的科技进步的程度,现代电子设备,离不开先进的集成电路。所谓集成电路,也称之为芯片,截止到去年,我国每年进口最多的产品不是石油而是芯片。华为的电子产品之所以能够在全世界受到追捧,与其用到的高科技芯片分不开。

在我国,芯片制造业还有待于大力发展,有待于追赶研发和制造更为先进的国家和地区。最近几年,国家已经意识到了发展芯片工业的重要性,投入了大量的资金和科技人才。就北京而言,已经把发展集成电路产业作为首都经济发展的支柱产业。目前就全国来看,需要70 万人投入到该产业中来。面对这样的现状和产业需求,高职院校应该采取实际行动,在该行业中有所作为。

集成电路是高精尖科技产业,是现今电子设备的核心。有人为这样的产业走进职业院校、成为职业院校的一个教学专业是高攀了,尤其是大型贵重的设备以及超净的工作环境,都没有办法在职业院校复制,学生缺少身处企业的真实感。但是科技发展到今天,这样的问题已经迎刃而解了。通过仿真技术学生能够和企业零距离,因为计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT) 和计算机辅助工程(CAE)仿真技术等,已经在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域得到广泛的应用。学校还可通过校企合作办学,企业人员进校授课等形式解决这一问题,使完成本专业的动手培训,获得该专业的动手能力。下面本人从几个方面论述高职院校开设集成电路专业的可行性和必要性。

一、高职教育的定位

2019 年2 月份国务院发布职教“20 条”,明确以产业用人需求为导向重构职教标准。职业教育以提高劳动者的素质和职业技能、促进就业、促进企业和整个社会的经济发展为目的,以培养实用人才和熟练劳动者为目标。最为职业教育最高环节,高等职业教育重点培养产业转型升级和企业技术创新需要的发展型、复合型、创新型的技术技能型人才。对于这样的培养目标,高职教育的责任重大,担子不轻,因为高职学生相对于本科学生,入学的门槛低,毕业的标准高,尤其是在技能方面,在学生的动手能力方面的要求不低。

二、芯片产业的人才需求分析

集成电路的生产可以分为以下几个环节:晶元制造、芯片设计、芯片制造、检验测试和封装。

晶元制造:制造晶元最主要的材料是沙子,其主要成分是二氧化硅。首先通过在高温下的还原反应,从氧化物中提炼高纯度的硅晶体并制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,这就是晶元,它是制作芯片的胚胎。这是一个大工业的过程,需要大量的有一定知识和技能的劳动者。这其中就有许多适合高职毕业生的岗位。

芯片的设计:芯片的设计是一个相当复杂的过程,需要高级人才来完成。目前高科技芯片是在不足指甲盖大小的空间里,设计出20 亿个晶体管结构,制作出来的芯片,其内部犹如一座超级城市,电路错综复杂气势恢弘。在芯片的设计领域中,高职毕业生只能成为设计人员的助手,做一些辅助工作。

芯片制造:芯片的制造需要大量的光学技术、材料技术以及精密的加工技术,任何一个流程的疏漏等无法完成芯片的制造,其制造工艺精度之高,制造环境的超高洁净要求等都需要大量资金的投入。其工艺是在晶元上进行光刻、显影、蚀刻、杂质扩散到金属镀膜等完成芯片制造。这也是一个大工业的过程,而且要求知识含量和技术含量都比较高,很适合高职毕业生的工作岗位。

检验测试和封装:晶元通过上述工艺过程后,要送到测试部门。在这里将对晶元的制造工艺及预期的性能进行测试,测试无误后切割封装。这同样是一个大工业的过程,知识含量和技术含量也比较高,适合高职毕业生的工作岗位。

三、专业方向的划分

为了进一步健全专业设置,强化专业建设,提升专业的培养水平,同时顾及行业对人才培养的需求,适应学生的全面发展,开设集成电路专业以《微电子工艺学》《半导体器件》《材料物理》《光电材料综合实验》作为专业基础课。为了解决专业的宽泛性和窄专性的关系,本专业可以开设三个专门化,一是晶元制造专门化,一是芯片制造专门化,一是检测封装专门化。这样毕业生即可以适应本专业的多数岗位,又对本专业的特别岗位具有针对性。使专业覆盖更多的职业岗位。

四、总结

从以上分析和讨论,本人认为在高等职业学校开设集成电路专业是必要的,也是可行的。集成电路行业的发展需要大批的有知识懂技术,具有一定创新能力的人才,高职人才培养的定位决定了高职毕业生符合行业的需求。通过专业方向的划分,进一步完善了该专业在高等职业学校中的设置,使可行性分析更近一步。