新工科形势下集成电路人才培养体系研究

晏敏 张明 王镇道 陈卓俊 曹金琼 刘江伟 阳剑

摘  要：针对我国研究生教育在培养创新人才、创新能力、社会服务等诸多方面的重要作用，文章从近几年集成电路专业毕业生就业去向调查入手，分析当前我国高校研究生培养教育中存在的问题和难点，提出在新工科形势下集成电路专业课程体系结构和培养模式改进方法，着重强调导师队伍建设的重要性，通过校企协同育人的路径，全面提高研究生的教育质量。

关键词：课程体系;集成电路;培养模式;协同育人

中图分类号：C961      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）18-0158-04

Abstract： In view of the important role of graduate education in China in cultivating innovative talents， innovative ability and social service and many other aspects， this paper starts with a survey of the employment orientation of integrated circuit graduates in recent years graduates， and analyzes the problems and difficulties in the current training and education of graduate students in China， puts forward the improvement method of curriculum structure and training mode of integrated circuit major under the new engineering situation， emphasizes the importance of tutor team construction， and comprehensively improves the education quality of graduate students through the path of school-enterprise collaborative education.

Keywords： curriculum system; integrated circuit; training mode; collaborative education

2020年7月习近平总书记在研究生教育工作会议上强调：研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用。坚持“四为”方针，瞄准科技前沿和关键领域，深入推进学科专业调整，提升导师队伍水平，完善人才培养体系。2021年，国务院学位委员会、教育部印发通知，新设置“交叉学科”门类，集成电路科学与工程作为下设一级学科。由此，未来我们有望在行业中引入更多的技术趋势和方向，有望能够包容更多的化学、物理、数学等相关方面的理论和实践，拓宽我国集成电路相关专业的发展空间，将极大地扩充我国集成电路行业的技术人才量和行业发展规模，为培养复合型人才努力奋斗。

近年来，中美贸易冲突日益激烈，美国甚至动用国家力量对我国集成电路企业实行全面的围追堵截，我国芯片核心技术被国外“卡脖子”的现象越来越严重。解决我国集成电路核心技术受制于人的关键因素就是要加大人才的培养，而高校作为培养集成电路人才的主要基地，提升教育质量是人才培养的重要途径，也是集成电路产业发展和创新的第一要素。

本文主要针对在新工科、新的发展形势下，如何进行全方位创新型集成电路人才培养的问题提出了一些改革措施，特别是对人才培养体系和革新培养模式进行了深入的研究和探讨。

一、我国集成电路行业发展现状和存在的差异

集成电路是关系到国民经济和社会整体发展的基础性、先导性、战略性产业，也是信息产业的基础和核心。作为薪酬最高的行业之一，信息产业的快速发展也可以带动国民经济的发展，加快我国的现代化进程。集成电路不仅是软件产品的重要载体，也是信息产品的硬件基础之一。目前，计算机的更新换代与集成电路的发展密切相关，高水平计算机诞生的先决条件之一就是集成电路设计和制造的不断发展与创新。

我国的集成电路产业于上世纪六十年代诞生，按阶段性划分，我国集成电路的发展可以分为以下三个阶段。

起步探索阶段（1956-1978年）：我国处于计划经济时期，由政府直接出资金支持我国的集成电路产业的发展，并决定集成电路产业的发展方向。

重点建设阶段（1978-2000年）：政府资金支持方式有所转变，打破集成电路产业的封闭发展状态，开始有国外的技术和资金注入，建立了中外合资的集成电路企业。

快速发展阶段（2000年以后）：以市场为主导，通过发布规划、纲要等政策指导集成电路产业的发展方向，提供配套的科技研发计划、税收优惠等政策。

近年来，我国集成电路产业不断探索、不断发展，目前已经进入了快速发展期。作为世界上仍在不断扩张和增长的最大规模集成电路市场，我国的集成电路行业仍然存在着自备能力较弱的缺陷，“缺芯”问题仍然亟待解决。集成电路行业具备了附加值较高、科技密集、综合竞争能力强、生产总额大等特点。它与我们这个国家的发展也是息息相关，要想促进我们国家经济社会建设的进步，就必须要求集成电路行业得到快速发展。

在国家和地方政策的大力支持和广泛的市场运行与推广下，我国集成电路产业仍然一直保持着稳步的增长速度。如图1所示，由国家统计局的数据统计结果表明，2010-2020年我国的芯片销量呈现逐年上升的趨势。中国的集成电路总产量于2020年已经突破2 612.6亿块，同比增长率为29.5%，产量创下新高。

《中国集成电路产业人才白皮书（2019-2020年版）》的调查结果显示，中国集成电路产业规模到2030年将扩大5倍以上。到2022年前后，全行业人才需求将达到74.45万人左右。截至2019年年底，我国直接从事集成电路产业的人员规模在51.19万人左右，还存在约23万人左右的人才缺口，企业年需人才数为10万。我国集成电路专业领域的应届毕业生人数占总毕业人数的2.4%左右，其中仅有12%的毕业生进入本行业。可见，集成电路行业中人才流失的现象比较严重。

从学历结构来看，集成电路行业对个人的素质要求较高，本科生对于集成电路专业的知识掌握程度有限，进入企业之后，只能完成基础部分的工作，对于更高难度的工作任务而言，还是需要拥有更高学历、更多实践经验的硕博研究生来完成。从2017-2018年集成电路行业从业人员的学历来看，本科学历占比65%，其次是硕士和大专。由此得出，在企业中能够独立承担高难度任务的人员数目并不算多。除了人才数量少的问题外，还有人才结构模式和培养质量问题。面对这么大的人才缺口，引进国外技术人才并不是解决这一问题的有效途径，最有效的办法是依靠本土的培养，从教育上改革，为企业输送理论与实践相结合的优秀人才。

针对我国高校集成电路专业的培养教育现状，国内有研究分析指出学校教育有其自身的特点，不能完全为某些特定的企业去培养专门的人才。而集成电路专业更加需要的是复合型人才，不仅要掌握通信、微电子和半导体等理论知识，更要具备实践操作的能力，对各种电路仿真软件、实际电路工程应用要有一定程度的了解。

二、我国高校集成电路人才培养待解决的难点

集成电路行业具备四个主要的特点：一是“高”。由于集成电路行业的技术门槛相对比较高，本科阶段只能学习集成电路的相关基础知识，学习内容过于片面不够深入，在研究生阶段才会深入学习相关理论知识，对学历门槛要求高，在其人才培养的过程中，学生们会存在较大的畏难心理;二是“少”。我国的集成电路行业起步较晚，由于缺少领军者和专业人才，发展过程中遭遇了不少阻碍，高校缺少具备丰富实践经验的师资力量，更加缺少了创新、革命和企业发展的环境;三是“广”。集成电路是一门复杂的学科，涵盖了许多专业，每个专业下有很多细分的领域，相关的岗位、人才也呈现出多样化的特点;四是“散”。集成电路产业所需的知识复杂多样，所需技能相对分散，发展革新需要视野开阔、知识渊博的专业型人才。

国内某高校近四年来集成电路毕业生就业去向调查表如图2所示，调查结果表明：每年到集成电路企业就业的毕业生人数占据总毕业生人数的70%以上，从事集成电路行业的毕业生比率有所上升，但是还是不够填补我国集成电路行业的人才缺口，为了加强这种就业趋势，高校可以从以下两个方面入手：一是创新人才培养方式;二是加强师资队伍的建设。

三、改进高校集成电路专业人才培养措施

日前举行召开的全国研究生人才教育工作会议，明确了当前新时期高等院校研究生人才教育工作的主要目标和任务，在适应世界范围内的人才市场竞争新形势下，进一步夯实了建设创新型民族国家的优秀人才基石。

（一）优化集成电路专业人才培育方案

2020年8月4日国务院出台了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，政策强调集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。在新的国家战略背景下，集成电路及其相关领域的科技问题越来越复杂。能够应对掌握“集成电路设计与制造”的多样化专业技术人才已成为电子科学与技术人才培养的新要求。强调基础理论学习，培养交叉学科创新思维，调动学校、政府和企业力量，共同制訂面向国家战略需求研究生人才培养方案（如图3所示）。

目前，国内高校在教学模式的改革与创新方面已经取得了一定的成效。高校更加注重以结果为导向的教育教学改革理念，不断探索完善人才培养体系和培养质量。传统的教学模式更倾向于传授理论知识，对学生创新能力和实践能力的培养不够，教学实践平台的整合深度不够，教学质量监督机制不完善，不能适应教育发展的新要求。因此，各个高校都在不断尝试设计和优化电子科学与技术课程体系，如线上线下、课内和课外教学模式的探索，MOOC教学体系的提出和实践，使教学质量的提高效果明显。同时，相关专业的人才培养对实践能力的要求也很高。目前，各高校依托自身教学基地，不断完善基本实践教学条件，探索校外实践模式创新，如依托科研项目和平台，增强学生实践能力培养的多样性，促进了科研与本科教学的双向融合。

（二）强化校企合作的培养机制

集成电路行业的相关学科具有专门技术知识的专业性和工程理论的实践性，对于教师的相关行业技术工作背景及其在工程中的实际操作能力提出了更高的要求。部分高等院校将会聘请一些在集成电路企业中已经拥有实际工作经验的技术型高级工程师来担任指导老师，克服了高校一般存在的过于注重掌握理论知识、缺少实践经验等问题，而那些具备实践技术与工程相关专业背景的老师远远无法满足国家人才培养的需求。通过对人事体制改革与人事管理机制的创新，引进“高层次人才”“人才派遣”“复合型人才”等多层次人才招聘模式及校外专科教师招聘模式。通过高校与企业合作，邀请国内外一些具有丰富管理经验和自主创新设计能力的专业院校、企事业单位行业专家大师及企业管理骨干兼职讲座和教师，并以此方式教授专业的学生或者指导其实际操作，从而加深学生对集成电路行业的理解，培养一定的实践能力。对于无相关工程管理经验的老师，通过开展博士后项目工作、建设项目协商等方式，可以为他们创造条件，提供到企业和科研院所、到国外参加相关工程理论和实践培训的机会。同时，要深化和建立健全对教师的评价制度，重视项目的设计、专利、产学研交流合作、科技服务等人员岗位招聘任职和绩效考核中的评估，加强教师的工程实践能力。建设以学校为主体、企业为辅助、就业为基础、就业为拓展的优秀专兼职教师队伍，完善集成电路产业人才培养体系。

集成电路行业人才在具备强大的理论知识的同时，还需具备丰富的实践经验。对于大部分的本科应届毕业生而言，毕业后的工作与本专业毫不相关的最大原因就是缺乏实践动手能力，就集成电路这门学科而言，实践与理论缺一不可。在大部分高校中，本科生的培养会更加注重理论方面，忽略学生实践能力的提升，显然这样的培养体系是不够全面的。这使得大部分本科生在毕业后对自己的专业不够了解，对行业的发展也是知之甚少。因此，高校与企业之间的合作应该从本科生期间就开始开展，企业可以为高校本科生提供更多、更长时间的实习机会。在实习期间，企业要注重学生的实践能力培养，避免形式主义。因此为了培养更多的集成电路人才，高校与企业的合作对于本科生的专业实践培训是十分必要的。

（三）加强导师队伍建设

当前，我国的集成电路行业发展呈现蓬勃之势，各地高校陆续开设了集成电路专业。然而掌握专业核心技术的人才稀缺，供不应求。多数集成电路的专业人才更加倾向于选择待遇优厚或经济发达地区的公司、科研院所就职，只有较少部分人选择留任高等院校，这种情况在偏远落后的中西部欠发达地区更是屡见不鲜。这导致能够开设高质量集成电路专业课程的高校甚少，很多高校的集成電路专业基本名不符实，开设的上游专业课程寥寥可数，也不能够根据专业培养计划建立全面和系统的课程体系。学生学到的知识过于浅显、碎片化，所学内容之间不能形成完善的、专业的知识框架体系，极大地限制了学生继续从事集成电路技术研究的兴趣和潜力。因此，高校导师队伍的建设情况与其集成电路专业实力也是息息相关的。

目前我国研究生培养实行的是导师负责制，而在导师队伍中普遍存在着知识老化、政务缠身和非业务活动频繁等现象。许多导师忙于筹备项目、发表论文，忽视了与学生的交流沟通。甚至出现很多导师与企业商谈好项目之后，让自己的研究生团队来做，然后自己再去商谈其他的项目。而大部分研究生在项目中遇到问题时，面临着无法与自己导师商量沟通解决的问题，此时面对此类问题，最通常的解决途径是与其他学生交流，或者设法自己解决，长此以往，师生之间缺乏沟通交流，一味地通过工作进度、项目进展、实验数据等联系的师生关系，难免会滋生出不满情绪。

加强“双师型”师资队伍建设，拓宽校企合作教育路径。在旧的培养模式下，高校拥有绝对的自主权，而忽略了行业的实用性，所以培养出来的人才并没有很好地适应企业的需求。因此，要进一步改变集成电路原来的人才培养模式，推进产学研融合的一体化，积极地加强与集成电路及其他相关行业和企业之间的交流与合作，共同确立培养的目标，共同规划和设计教学课程，共同建设和创新教学课程，共同组织和建设教研团队，共同负责实施科研课程，共建理论和实践培训的平台，共同参与推动“卓越工程师教育培训计划”。

四、结束语

为了继续推动我国的集成电路事业加速发展，对高素质、高层次、才能兼备的综合型专业人才的培养迫在眉睫，这也是解决我国芯片核心技术受制于人的根本方法。传统教育的人才培养模式已经无法满足信息化社会的需求，需要对其进行不断的探索改革。

一方面，国家可以通过鼓励高校院系教师与其他企业之间开展科研项目的合作、对其他专业技术知识进行培训和实践技能的提高，增强其他院系教师在集成电路工程领域的理论和实际操作能力，鼓励其他院系企业有知识和经验的工程师承担其他专业技术项目的导师，并开设其他与实践、产业发展密切相关的课程。与此同时，还要继续加强对集成电路领域的产业性人才教育和实践性培训的工作，吸纳和培养各类跨学科、交叉领域的人才，打造集教育、培训及理论实践为一体的新型人才培养服务中心。

参考文献：

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