基于校企合作的高职集成电路人才培养路径研究

2024-01-30 21:26:51李宇峰李平安
科技风 2023年35期
关键词:集成电路校企合作产业链

李宇峰 李平安

摘 要:集成电路作为长沙市22条产业链之一,高素质的技能人才缺口大。湖南信息职业技术学院与长沙兆兴博拓科技有限公司深度校企合作,共建SMT工程技术人才培养基地,共同研讨培养方案,构建课程体系,为学生提供了高质量就业渠道,解决了单靠学校培养产线投入大、产业链对接不紧密、师资力量缺乏等若干问题,为集成电路的人才培养提供了一条切实可行的路径。

关键词:集成电路;校企合作;产业链

Research on the Training Path of Integrated Circuit Talents

in Higher Vocational Education Based on School Enterprise Cooperation

—Taking Hunan College Information as an Example

Li Yufeng Li Ping’an

Hunan College of Information HunanChangsha 410200

Abstract:As one of the 22 industrial chains in Changsha,IC has a large gap of highquality skilled talents.Hunan Vocational and Technical College of Information Technology and Changsha Zhaoxing Botuo Technology Co.,Ltd.have established a deep school enterprise cooperation to jointly build an SMT engineering and technical talent training base,discuss training plans,and construct a curriculum system,providing students with highquality employment channels.They have solved several problems such as high investment in school training production lines,weak industrial chain connection,and lack of teaching staff,and provided a practical and feasible path for talent training in integrated circuits.

Keywords:integrated circuit;school enterprise cooperation;industry chain

1 基于校企合作的高職集成电路人才培养的意义

集成电路作为长沙市22条产业链之一,市场规模大,企业用工需求多,目前整个社会对集成电路人才都存在较大的缺口,尤其封装测试、生产环节的高素质技能人才,如何培养出具有行业认知、动手能力强、适应企业需要的集成电路版图设计、生产测试等针对性岗位的技能人才是摆在高职院校的迫切任务。但是其生产线投资巨大,技术壁垒高,高职院校引入实际生产线不切实际,正因如此,聚焦在这一领域的人才的培养离不开校企深度合作,湖南信息职业技术学院以电子类专业基础,基于湖南信息职业教育产教集团为校企合作的承载对象,与长沙兆兴博拓科技有限公司合作,探索培养满足长沙地方产业发展的复合型技术技能人才。

2 基于校企合作的高职集成电路人才培养路径

2.1 基于校企合作的高职集成电路人才培养总体目标

兆兴博拓公司主要从事集成电路芯片、电路板的设计研发和生产,生产基地有非常完善的实训条件,通过共建SMT工程技术人才培养基地这一方式,可以让企业参与更加紧密,打造高质量的合作,按照三对接原则进行课程设置及教学任务安排。即“培养方向与长沙市22条产业链对接”“课程内容与集成电路制造测试技术员对接”“教学活动与企业实际生产相对接”。人才培养基地的订单班需面向集成电路高技术岗位,非简单操作工,校企构建丰富的基于岗位的模块化课程,丰富教学资源,主要分为专业基础课、专业核心课和专业拓展课三个层次。专业基础课扩展半导体技术概论;专业核心课扩展集成电路版图设计、集成电路制造工艺、芯片封装与测试、电子设计自动化技术等;

专业拓展课扩展集成电路工艺仿真、系统应用与芯片验证等相关课程。通过课程的建立,达到知识的融会贯通,使得教学、产业、岗位三者深度融合。开设的“兆兴博拓订单班”为长沙市集成电路产业链提供SMT工程技术领域的高端技能人才,在集成电路专业人才培养上形成优质品牌,同时,也可以建立稳定的高端制造企业就业集群,形成可持续的就业渠道。通过高素质人才的培养,推动高技能岗位与高薪待遇的就业氛围,形成可持续招生、高效培养、稳定就业的良性循环。如图1所示,经过联合培养,学生的就业途径更清晰。

图1 高职集成电路人才培养总体规划

2.2 基于校企合作的高职集成电路人才培养的具体路径

2.2.1 与学校共建师资培训中心

坚持以服务长沙区域经济发展为目标,依托湖南省信息产业职教集团,以“合作育人、协助生产、共同研发”为原则共建以技能大师、产业导师为核心的名师工作室,搭建以名师工作室为引领,兆兴博拓每年接受2~5名专业群教师下企业实践,新教师研习所、教学工作坊、技能培训中心、教师企业实践与科研服务四位一体的立体化教师能力发展中心。企业工程师不定期走入课堂,把实际项目作为课堂的教学案例,通过案例的串联,建立与企业开发环境相同的技术平台,如集成电路仿真教学平台、FPGA测试平台等。开发兆兴博拓PCB设计、FPGA设计大赛,面向在校生举办,让学生进一步掌握集成电路领域常用的Altium Designer、PADS等EDA设计工具,提高学生的就业竞争力。

2.2.2 与学校教师共建集成电路核心课,确定开发案例

集成电路的核心课设计到大量的先进制造相关理论和工艺,在本校与企业签订的校企合作协议中,明确了相关课程需双方共同制定课程标准和实施内容,在2021级人才培养方案修订过程中,共有4门课程由企业为主导制定,共同研究制定、推广SMT工程技术专业标准、岗位标准、职业资格证书(“1+X”證书),纸质(活页式教材)或电子教材等配套资源。课程结束,由企业和学校共同制订考核方案,对于设备的操作,要求学生能熟练掌握制板工艺流程,并能独立完成双面印制电路板的制作,满足工艺要求。

(1)“电子设计自动化技术”课程。依据FPGA应用开发岗位工作流程设置,采用三阶螺旋递进(初阶验证、进阶提高、高阶创新)项目为课程任务,考核标准参照技能大赛规程设置,课程测验题库选自“FPGA工程师(初级)证书”考证题库,教学方法体现“教、学、做”合一。让学生熟练掌握FPGA设计流程,熟悉集成开发环境下的FPGA设计、仿真与验证,具有基于FPGA的嵌入式系统协同设计的工程能力。

(2)“集成电路制造工艺”课程。主要学习集成电路工艺流程的前端部分,即半导体制造工艺流程,主要包括清洗、氧化、化学气相淀积、金属化、光刻、刻蚀、掺杂、平坦化等几个主要工艺,具体每一道工艺中学习工艺的基本原理、工艺的操作过程、工艺对应的设备,工艺参数及质量控制。使学生了解半导体制造过程中各工艺的基本原理、对应的设备。通过工艺仿真模拟操作,弥补实践课程由于昂贵的设备及过高的实践费用而无法进行实践教学的缺憾,使学生掌握各工艺的规范操作流程、工艺参数及质量检测方法。

(3)“集成电路版图设计”课程。以“中国芯·工匠梦”为思政,以“弘扬工匠精神,塑造‘四有’(有家国情怀,有工匠精神,有职业素养,有科学精神)青年”为课程思政目标,注重“岗课赛证”融通,让学生掌握集成电路方面的VLSI设计、设计系统与设计技术、MOS器件与工艺基础、数字集成电路设计方法等。

(4)“印制电路板制作”课程。这门课在兆兴博拓实训工厂完成,由企业提供工程技术人员,通过对单面印制电路板和双面印制电路板的设计与制作,培养学生运用电子工程制图系列软件进行PCB板设计,以及通过印制电路板生产设备,利用相应制板工艺完成印制电路板制作,旨在教学过程中系统地培养学生利用印制电路板生产设备进行印制电路板制作能力和解决印制电路板制作技术相关问题的能力,为将来进入企业实操打下坚实的基础。企业设计的案例结合学生的实际情况,由浅入深,包括红外热释电传感器的单面印制电路板制作、直流电机控制模块的双面印制电路板制作、通信终端的多层印制电路板制作,涵盖了印制电路单双面板、多层板制作工艺的全部流程,用到的设备由企业提供,主要包含贴片机、上板机、印刷机、接驳台、光学检测仪等。

2.2.3 分工协作,协同共建教学创新团队

针对高职教育具有跨界性、职业性、实践性和开放性等特点,运用梅雷迪思·贝尔宾的团队角色理论,根据成员能力和特点确定团队角色,发挥成员的长板,使职能角色和团队角色有机融合。建立以“芙蓉名师”为引领的专业群建设团队,以“优秀教师”为引领的专业教学团队,以“产业导师+行业专家”为引领的专业技术技能创新服务团队,以“技能大师+技术能手”为核心的“X证书”专业实践团队,通过对团队成员的模块化管理,聚焦协同追踪延展,将团队例行工作标准化,专项工作项目化。教学创新团队工教共建课程资源,如集成电路封装测试案例,上传到专业教学资源库平台,包括项目书、实施方案、教学视频等,充分利用建好的教学资源库实施信息化教学。校企共建课程“电子设计自动化”入选2022职业教育国家在线精品课程。

2.2.4 外引内培创新人才培育制度,完善校企合作人才双向流动机制

集成电路是新兴产业,联合兆兴博拓,协助学校引进和培养“现代产业导师”“国家级省级技能大师”等技术技能型人才,引进和培育“芙蓉英才、创业导师”等创新创业人才,加强团队“领军人物”和“专业带头人”的建设和培育,每年企业接受两位教师在暑期下企业实践,一方面可以指导企业实习的学生,另一方面,教师通过与企业工程师的交流和学习,更进一步贴近市场,教学内容与企业实际能够更紧密结合。同时,鼓励校内教师积极攻读博士学位,借助这一机制,学院目前有两位教师借助企业的培养条件攻读电子类专业博士,一位教师为集成电路相关,为集成电路的更高层次培养学生提供了有力的保障。

2.2.5 聚焦集成电路产业链,优化学院已有的电子信息专业群,培育高质量人才

聚焦长沙集成电路产业链,服务长沙区域经济发展与学校深入合作,以兆兴博拓为基础,探索显示器件、高端芯片制造、系统集成产业的现代学徒制、订单班,深化校企合作。学院目前已有湖南省立项的电子信息工程技术高水平专业群,为集成电路人才的培养奠定了一定的基础,总体来说,基础电子类实习实训场地比较充足,与芯片封装、测试相关的大型生产型设备相对缺乏,尤其是对这些设备的使用缺乏实际操作经验。通过与兆兴博拓合作,由企业出资在已有生产线上进行教学改造,通过增加工位、企业工程师现场实操、视频讲解等方式,为学生毕业顶岗实习乃至就业提供了真实的操作环境,从集成电路厂房文化、工作模式、工艺要求、操作流程全部市场化运作,让学生在遇到技术问题时直接从一线找答案,缩短了岗位的适应期。同时,由企业制定的生产案例同步到电子信息专业群,丰富了专业群的内涵,由此进一步促进教学资源库的建设。在这过程中,也成功立项了省级教学资源库建设项目。比如资源库中的贴片机操作实施内容,由于缺乏操作设备,以往均由教师讲解注意事项,播放视频的方式让学生理解贴片机的操作步骤,学生基本只能达到一知半解。校企深度合作,这门课的部分课时直接在企业进行,由企业工程师边讲解边演示,学生的学习兴趣和效果得到大幅提升。兆兴博拓每年接受专业群内50人以上,进行专业实习、认知实习、岗位实习等实习实训,提高了人才培养的质量。

2.2.6 校企合力,完善规范标准

(1)完善管理规范。组建了“政行校企”专业群课程资源开发团队,制定集成电路相关教学标准、课程资源建设标准、资源开发与建设管理规范。

(2)制定课程标准。基于专业课程体系,对接集成电路产业链职业标准,根据职业岗位(群)要求,分析集成电路产业链岗位核心能力,制定对接职业标准的课程标准,优化课程结构,将企业横向课题转化为教学模块单元,全面融入社会主义核心价值观,注重学生工匠精神的培育,引入集成电路产业链的新工艺、新技术和新流程,融合职业能力认证内容,建成一套专业群核心课程标准。坚持“横向课题引领、项目化过程监控、产品质检标准检验”,实施“技术服务与课堂教改一体化”,校企共同制定、实施、完善课程评价标准。

2.2.7 岗位对接,共建校企合作教材

以集成电路产业链、人才链与教育链、创新链“四链”融合的专业群专业标准及其教材体系开发应用的新理论,以集成电路生产单元的工作实践为主线構建,以集成电路新工艺、新技术的工作流程(工序)为主线构建专业教材体系,以学习专业核心课程所必需的知识和技能为依据构建专业教学内容;以学生职业生涯发展为依据构建公共文化课程的教材体系。

运用系统论的基本观点、控制论的基本方法,在全面系统调研分析集成电路全产业链对学生就业能力培养要求的基础上,校企协作,共同完成对接集成电路工作岗位的专业教材体系开发与应用,以服务企业经济建设。

2.2.8 搭建智慧型校内实践教学基地,推进产学研一体化

学校与企业共建实训室是必不可少的,拓展已有电子学院的技术领域,整合校内实践教学资源,按照“系统导向、功能复用、虚实结合、内外联动”思路,根据“系统体现全生产过程”和“教培创研多功能复用”要求,优化资源配置,建设“内外互补、功能集约、开放共享、高效运行”的实践教学基地。强化基本技能,夯实专业基础实验室:改扩建集成电路版图设计、虚拟仿真、PCB制作等多个校内开放共享的专业基础实验室。推进实践教学的信息化管理。通过“信息技术+”对实验室中的学生实验、教师教学进行实时在线管理。运用大数据技术与人工智能,对实践教学管理中的数据进行精准分析,打造精细化、高效化的智慧型实践教学基地。实现实习实训、科技创新、创业孵化、联合攻关、成果转化、社会服务等实践教学目标,同时,按照“资源共享,互惠共赢”的原则,依托蓝思智能机器人(长沙)有限公司、兆兴博拓等集成电路企业,推动企业对校外实践基地的资金和设备投入,优化学生岗位实习机制,共建专业群共享的校外实习实训基地,提升学生实践能力,培养学生综合素养。

2.2.9 强化企业责任意识,提升学生的就业质量

如图2所示,在学生顶岗实习阶段,由兆兴博拓主导,学校教师参与,这一过程需强化企业的主体责任,全方位育人的地点只是由学校转移到了企业,目标不能变。

(1)由于学生初入企业,这一环节主要是介绍企业的相关文化,让学生快速适应从学生到企业员工的转变,学校教师在这一阶段更要多下企业了解学生的思想动态,为其树立正确的工作态度提供帮助。

(2)由于学生之前在校期间已接触过相关设备,这一环节主要是结合具体的用人部门进行工作任务分解,学生可以结合自己的兴趣爱好进行初步选择,专业知识突出可以进入PCB设计部门,着重去了解设计用到的软件、设计流程等,动手能力强的学生进入集成电路封装和测试及生产制造部门、着重讲解各工序的工艺流程和操作规范,经过一段时间的观察及考核,决定这些同学最后的顶岗实习部门。

(3)进入实习的稳定阶段后,在企业导师的帮助下,每周进行一次工作总结,了解学生这一段时间的工作状况,同时和学校教师沟通,关注其生活状态,解决其生活上的困难,帮助毕业生改变观念,调整情绪,解决其工作与生活上的难题。

(4)职业规划的制定,顶岗实习结束,双方可双向选择,一旦达成就业意向,企业需为学生制定较为可行的职业发展规划,提供的岗位需与学生能力、就业意向相匹配,需开设一些职业素养和管理类课程,旨在加强学生对企业的认同,对管理的深入理解,让其能迅速成长为企业的中坚力量。

图2 学生企业顶岗实习目标及方式

结语

集成电路作为长沙市的22条产业链之一,市场规模大,企业用工需求多,本文聚焦湖南信息职业技术学院集成电路人才培养过程如何融入校企合作,从企业基地建设、专业课程、师资共建、企业责任等方面进行实践,通过共建SMT工程技术人才培养基地为学生提供了高质量就业渠道,解决了单靠学校培养产线投入大、产业链对接不紧密、师资力量缺乏等若干问题,同时也为这种培养模式在其他高职院校的推广提供了一定的借鉴意义。

参考文献:

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[4]居水荣,王津飞,张海磊.产教融合背景下分段培养课程体系的构建与实施——以微电子技术专业为例[J].工业和信息化教育,2019(12):3034+44.

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基金项目:长沙市教育科学“十三五”规划课题(CJK2020096);湖南信息职业技术学院双百人才培养项目

作者简介:李宇峰(1983— ),男,湖南岳阳人,工学硕士,副教授,研究方向:电子信息专业教学与研究;李平安(1976— ),男,湖南长沙人,工学硕士,副教授,研究方向:集成电路方向教学与研究。

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