文/陆清茹 王晓蔚 许立峰 陈德斌
学科是现代高等教育的重要基础,是现代大学存在的逻辑起点,大学是围绕学科构建起来的,因此国内外普遍认同的学科、专业和人才培养三者之间的逻辑关系是:先有学科、再有专业、最后培养人才。即高校普遍遵循“设置院系——开设专业——培养人才”的路径开展人才培养工作。因此,现有的专业建设和人才培养是以学科建设为基础,与产业无关,直接导致高等教育专业人才培养与产业需求脱节严重[1]。电子科学与技术专业发展严重滞后于产业进程,目前产业急需集成电路后端设计人才,而国内的高校电子科学与技术专业培养的人才并不符合产业的需求,为此确立以市场为导向的电子科学与技术专业人才培养,以期达到集成电路后端应用型人才培养的目标。
在新经济背景下,国家大力提倡并发展集成电路产业,集成电路产业链中IC后端设计类应用型人才极为缺乏,这对高校教育培养产业所需的集成电路人才提出了要求,但作为培养集成电路人才的电子科学与技术专业,其培养的人才与产业需求之间有较大的脱节,究其原因存在以下问题。
就电子科学与技术专业目前的课程体系而言,课程设置覆盖面较宽,人才培养的指向性不明确,虽然也开设了与集成电路有关的课程,但是没有形成体系,与IC后端设计人才培养有着较大的差距[2]。因此将基于行业需求,以IC后端设计人才培养为目标,在深度调研的基础上解构和重构原有的课程体系,包括合理的删减、调整及增设原有课程体系,理顺理论课与实践课的主次关系、层次关系和前后关系,合理分配课程的理论学时和实验实践学时等内容,构建具有专业特色的课程体系。
从电子科学与技术专业现有的实践教学内容上看,其与培养集成电路人才所需要的核心能力的目标之间存在较大的差距,从教学模式上看,使用的是传统的实践教学模式,较为注重各个模块的训练,虽然各知识环节的培养目标较为明确,但各模块之间缺少关联,体现为一个“自底向上”的培养模式,缺少主导知识链接的平台,即以某一行业的要求为依托的平台,不能适应现代集成电路人才核心能力的培养要求。
人才培养资源是影响人才培养质量的核心要素。由于集成电路产业的技术变化带来产业的迅速发展,现有人才培养资源已经不能满足集成电路人才培养目标的需求。主要表现在:现有师资缺少对产业需求的了解,缺乏产业实践经验,制约集成电路应用型人才培养;现有实验环境不能满足新目标的教学需求,而围绕目标进行人才培养的实践教学平台投入较大,普通本科院校自主搭建与产业发展相匹配的实践教学平台较为困难。
分析研究集成电路产业的技术变化对不同层次的人才特别是应用型人才所需知识、能力、素质要求,根据集成电路产业技术进步的路线图,找准与集成电路产业链相适应的应用型人才培养定位[3],以培养IC后端设计工程师为目标,探索与之对应的人才培养模式,构建与之相适应的人才培养体系,与国家集成电路产业发展战略需求精准对接。
基于行业需求,以IC后端设计人才的能力培养为主线,全面梳理现有课程体系,解构原有课程体系,保留部分课程并进行优化组合,引入新需求下的新课程,充分利用江北新区南京集成电路服务中心的软硬件条件,包括集成电路开发工具EDA软件、集成电路综合验证平台等行业最新资源,建立兼顾基础、工程、创新能力培养的实验教学平台,解决自主搭建实践教学平台面临的资金不足问题,尤其突出和加强课程实践环节,打通各个课程之间的关联,构建突出工程技术能力培养、与产业需求深度一致的集成电路后端设计人才培养课程体系。
围绕应用型本科在集成电路人才培养方面的重点和难点展开研究,通过产教融合的方式,解决人才培养与区域产业行业对人才规格要求脱节问题;通过校地融合的方式,建设资源共享平台,实现优势互补[4];通过跨专业指导学生竞赛的方式,研究以跨专业融合为特征的人才培养方式,形成与之相适应的知识结构与能力要求,解决集成电路产业综合性强、与多门学科技术和学科专业间的不可分割的密切关系问题[5]。建立集教学实习基地、学生就业基地、企业导师来源基地、教师企业研修基地、产学合作研究基地于一体的“五位一体”人才培养基地。
启动聚力创新引擎,充分利用国家政策优势、毗邻江北新区的区位优势和母体学校的学科优势,构建突出工程技术能力培养、与产业需求深度一致的集成电路应用型人才培养课程体系,创新集成电路应用型人才培养机制和制度。
以市场为导向,为实现电子科学与技术专业人才培养特色和目标——集成电路后端应用型人才培养,通过改革培养方案,创建特色实验室,培养和提升教师队伍专业能力,重视并强化学生应用型能力的培养等几个方面,实施一系列的改革和措施,并取得了一定的成效。
确立集成电路后端应用型人才培养这一目标,并根据这一目标,构建新的人才培养课程体系。新的课程体系在坚持基础理论教育的同时强化实践,突出实践教学,能更好地培养学生解决实际工程问题的能力。
建立电子科学与技术专业特色实验实训中心,该实验实训中心在实验的基本要求的基础上,单独创建了一个集成电路实验室,配有2台SUN服务器,4台Chiplogic PC服务器,拥有国际名列前茅的逆向CAD软件系统服务企业北京芯愿景有限公司的Chiplogic软件系统,最大license数为200个;拥有PC上的Tanner pro,以及workstation的Cadence、Synopsys等正向设计软件,能很好的支持集成电路课程设计和TANNER PRO课程设计的实践教学,为培养学生集成电路方面的专业技能提供专业的实践平台。另外,实验室中配置的软硬件均为产业中的主流技术配置,使专业培养和产业需求实现无缝衔接。
自专业改革以来,进一步提升了电子科学与技术专业教师的专业技能和科研教学水平,前后已选派5位专业骨干教师进入高校和领军行业和企业进行研修或培训,尤其注重教师在集成电路专业方面的培训和实践。目前,每位电子科学与技术专业教师每年都会参加集成电路方面的培训学习2次及2次以上,参加相关研讨会2次及2次以上,同时每位教师还利用寒暑假进入相关企业实践和学习,提升了电子科学与技术专业教师的专业技能和水平。
在新的培养模式和教学方法下,学生们积极主动参加各类专业实践活动,学生们都积极主动参加如全国飞思卡尔设计竞赛,FPGA设计竞赛和电子设计竞赛等各类专业竞赛,仅2019年一年,获国家级奖项3项,最高为国家一等奖,获省部级奖项10人次,最高为省级一等奖,以及院级奖项近20项;电子科学与技术专业学生积极发表各类论文十余篇。
总之,本文探讨了产业的发展现状以及电子科学与技术专业应用型人才培养中存在的问题,确立了以市场为导向的电子科学与技术专业人才培养特色和目标。同时通过一系列改革措施,改善了产业和高等院校人才培养之间的脱节现象,为电子科学与技术专业应用型人才培养提供了很好的借鉴。