依托專業特色，培養創新人才

北京工業大學電子信息與控制工程學院 袁 穎 李建軍 劉 榿

依托專業特色，培養創新人才

北京工業大學電子信息與控制工程學院 袁 穎 李建軍 劉 榿

培養創新人才是高校教育的基本方針，加強實踐教學建設，是培養創新人才的關鍵所在。北京工業大學電子科學與技術專業定位于培養微電子器件、集成電路設計和芯片制備工藝等方面的專業技術人才，在實踐教學中建設了由集成電路設計實驗室（設計）、微電子工藝實習基地（工藝）和專業基礎實驗室（測試）構成的微電子實踐教學體系，另一方面采取多種措施，加強實踐教學隊伍建設，從而達到了依托專業特色、培養創新人才的目的。

創新人才；實踐教學；北京工業大學；電子科學與技術

1.引言

人才是經濟社會發展的第一資源。首都中長期人才發展規劃綱要（2010－2020年）中對教育提出了明確要求，“構建創新型人才教育培養體系”。“密切職業教育發展與產業發展的聯系，培養一大批創新型高技能人才，滿足首都高端產業和新興支柱產業對創新人才的需求”[1]。作為高校，教育的基本方針即為社會培養知識、能力、素質全面發展的綜合型創新人才，而創新能力來源于知識和實踐，實踐是第一位的，因此加強實踐教學建設，是培養創新人才的關鍵所在[2]。

圖1 實踐教學體系架構

北京工業大學電子科學與技術專業成立于1964年，作為建校之初即設立的專業，已經有幾十年的歷史，專業名稱一再發生變化，由最初的半導體器件到微電子技術，再到現在的電子科學與技術。隨著專業名稱的變化，教學體系和教學目標實現了從以分立器件為主到以集成技術為主的轉軌，目前本專業的教育目標定位于培養微電子器件、集成電路設計和芯片制備工藝等方面的專業技術人才。經過近些年的建設，自2007年來，本專業相繼獲批“國家集成電路人才培養基地”和教育部、北京市特色專業，而依托專業特色，培養適應首都經濟發展需要的微電子專業創新人才一直是實踐教學建設遵循的重要原則。

2.構建完善的實踐教學體系

微電子技術一般是指以集成電路技術為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實現電子系統功能新型技術學科[3]，主要涉及研究集成電路的設計、制造、封裝相關的技術與工藝，設計和工藝實施可以說是微電子技術必不可少的兩大部分，因此在實踐教學體系的構建中應兼顧到專業基礎、工藝制造、集成電路設計三個部分，以做到微電子工藝與設計并舉，強化理論基礎、強化綜合素質、強化創新能力培養。

通過分析，本專業在加強集成電路設計這一專業特色建設的同時，建設了一條主要服務于本科生工藝實踐教學的微電子生產線，形成了集成電路設計實驗室（設計）、微電子工藝實習基地（工藝）和專業基礎實驗室（測試）構成的微電子技術實驗教學平臺[4]，實踐教學架構如圖1所示。

2.1 半導體工藝實習基地(工藝)

微電子科學的基礎是工藝，沒有工藝就沒有微電子科學，因此掌握半導體工藝技術是電子科學與技術專業本科生必備的基礎技能，一個不具備工藝理論和工藝技術的人員只能在標準工藝的基礎上設計單一的系統，永遠成不了優秀的系統集成工程師。半導體工藝實習基地重在加強學生在工藝制作與器件結構方面的培養。基地擁有從氧化、擴散、光刻、蒸發到壓焊、劃片等整套的前后工序設備，可支持完整的二極管、三極管制作和單項工藝研究。通過半導體工藝實習，同學親手完成半導體器件制造的整個工藝流程，可以鞏固以前專業基礎實驗中理解的理論基礎知識，更為形象直觀的掌握器件結構。

2.2 集成電路設計實驗室(設計)

集成電路設計實驗室是本專業成為“國家集成電路人才培養基地”及教育部、北京市“特色專業”的重要組成部分，重在培養學生集成電路設計相關的能力。集成電路設計是一個工程性和實踐性很強的行業，這就要求教學應定位于使畢業生具有較高的工程素質、很強的實驗技能和動手實踐能力，而這些素質和能力需要通過實踐教學來培養[5][6]。實驗室由2臺服務器、74臺終端組成的平臺構成，擁有Zeni、Cadence、Synopsys和Chiplogic等正逆向集成電路設計軟件及FPGA和ARM實驗箱等硬件設備，教學內容涵蓋了集成電路的多種設計形式。

2.3 專業基礎實驗室（測試）

專業基礎實驗重在培養學生的理論基礎，定位于學生通過對基本的半導體物理參量和半導體器件特性的測量與觀察，培養學生的實驗操作能力，了解測試原理，加深對半導體物理和器件相關理論的理解。實驗室除傳統的器件與物理測試設備外，近年來陸續添置了C—V測試儀、四探針測試儀、太陽能電池測試儀等一批先進的測試設備，以加強基礎實驗的水平。

圍繞著工藝、設計與測試實踐教學三個方向，采用課內實驗、課程設計、創新實踐課程等不同的教學形式，構成了完善的微電子實踐教學體系。

3.加強實踐教學隊伍建設

“師者，傳道授業解惑也”，教師是教學活動的主體，在實踐教學中更是這樣。專業實驗室建設與各種先進設備的購置只是滿足實踐教學的硬件條件，而實踐教學內容和教師的教學水平這些軟條件才真正是培養創新人才的關鍵所在，為此本專業采取了多種措施，加強實踐教學隊伍建設。

3.1 利用教學經費，鼓勵教師參與實驗內容建設

每年，本專業用于本科生教學建設的經費來源于教育部、北京市“特色專業”建設經費、實驗室建設經費、本科生教育質量建設經費等多種渠道，在進行教學設備購置的同時，還進行學科部內教學立項，鼓勵教師建設新的實驗教學內容。

3.2 配備實驗室建設教師，加強教學建設

為加強實踐教學建設，學院制定政策，每個專業實驗室配置一名青年教師。一方面利用青年教師研究方向與專業實驗室教學方向相近的特點，加強專業實驗建設，另一方面也彌補了青年教師教學經驗少的不足，使其得到了很好的鍛煉。

3.3 多方面對教師進行業務培訓，提高實踐教學水平

微電子技術專業是個飛速發展的學科，教師必須不斷地提高自身的專業水平，才能培養出貼近社會需求的人才。因此近些年，本專業利用多種形式對教師進行境內外專業培訓，以提高實踐教學水平，如已連續四年派出教師（包括實驗室教師）赴比利時魯汶大學進行集成電路設計培訓。只有教師專業水平提高了，才能進一步提升實踐教學水平。

4.存在的問題與下一步建設思路

目前由集成電路設計實驗室、微電子工藝實習基地和專業基礎實驗室構成的北京工業大學電子科學與技術實踐教學體系已經初見規模，尤其是半導體工藝實習基地的建設，在2007年獲得了北京工業大學教育教學成果一等獎。但經過近幾年的實踐教學運行，現有實踐教學體系構成還存在著一定的問題，無法滿足覆蓋現代微電子產業技術鏈的主要環節，兼顧物理、器件、工藝、設計、應用等多方面的微電子人才培養要求，突出表現在：

（1）集成電路設計實踐教學內容存在著與企業要求脫節的情況；

（2）整個實踐教學體系綜合性、應用性和創新性不足，沒有形成將設計、制造、測試、應用等環節連接起來的綜合性實踐教學內容。

由此，下一步建設思路將著眼于以下方面：

（1）建設創新實驗室，鼓勵本專業本科生參加競賽與各種課外科技活動。

（2）建設綜合性實踐教學內容，基于本專業的特殊性，考慮以某一半導體器件（如太陽能電池為例）研究建設從器件設計、制造、測試到應用的綜合性實踐教學內容。

5.結束語

微電子技術是現代信息社會的基石，是我國高新技術發展的重中之重，依托專業特色，培養創新人才，是高校義不容辭的責任與義務。北京工業大學電子科學與技術專業將不斷完善教學體系與實踐教學體系建設，加強創新人才培養，為微電子技術行業發展和首都信息產業建設做出應有的貢獻。

[1]首都中長期人才發展規劃綱要(2010－2020年)

[2]彭菊香,劉向紅,朱凡.實踐教學與創新人才的培養[J].湖南工程學院學報,2007,V ol.17(No.1),77-79

[3]李哲英.電子科學與技術導論[M].北京:電子工業出版社,2006

[4]袁穎,董利民,張萬榮.微電子技術實驗平臺的構建[J].電氣電子教學學報,2009,Vol.31,115-117

[5]孫玲.關于培養集成電路專業應用型人才的思考[J].中國集成電路,2007(4):13-15

[6]袁穎,董利民,吳武臣,等.集成電路設計實踐教學課程體系的研究[J].實驗技術與管理,Vol.26(No.6),205-207

Relying on the specialty characteristics，cultivating innovative talents

Yuan Ying，Li Jianjun，Liu Qi

College of Electronic Information and Control Engineering，Beijing University of Technology，Beijing，100124，China

The cultivation of innovative talents is the basic guiding principle of higher education.Strengthens the practical teaching construction，is the key to cultivating innovative talents in.To cultivated specialized personnel in microelectronic devices，integrated circuit design and chip manufacture process and other aspects，in practice teaching of Beijing University of Technology Electronic Science and Technology Specialty，A complete microelectronic technology experimental teaching system that constituted by integrated circuit design Lab（Design），electronic process practice base（process）and basic laboratory（test）is built，on the other hand，a variety of measures are adopted to strengthen the construction of practice teaching team.

innovative talents；practical teaching；Beijing University of Technology；electronic science and technology

袁穎（1970—），女，北京人，碩士，高級實驗師，北京工業大學電控學院電子科學與技術實驗中心主任。