電子科學與技術專業人才培養方案的探索與實踐

摘要：進行了電子科學與技術專業人才培養方案的教育教學改革，在實施過程中緊緊抓住“產學研”的建設思想，把課程教學不僅限于課堂教學或課堂內容在室外的延伸，把“產學研”本身就作為教學的一個組成部分。以培養學生優良素質、綜合能力和就業競爭能力為重點，充分利用學校與企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢，把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合的教育形式。

關鍵詞：電子科學與技術；培養方案；產學研；微電子；專業

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）44-0224-02

天津工業大學電子與信息工程學院電子科學與技術專業成立于2002年9月，2003年正式開始招生，設定了微電子技術與光電子技術兩個專業方向，目前已開設的專業方向為微電子技術，以微電子器件和大規模集成電路設計與工藝為主要發展方向。電子科學與技術專業建設中我們廣泛地參考了清華大學、天津大學及國內其他重點大學的培養方案、教學計劃和實驗室建設，目前已具有“電子科學與技術”一級學科碩士點，建有半導體器件原理與測試綜合實驗室、半導體工藝實驗室和集成電路設計實驗室，達到了國內部分一流高校的微電子專業實驗室水平。十年的電子科學與技術專業建設中我們在本專業培養方案和教學計劃上做了大量的有益嘗試，以培養學生優良素質、綜合能力和就業競爭能力為重點，充分利用學校與企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢，把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合的教育形式。

一、拓寬專業方向、夯實專業基礎

從電子科學與技術專業培養過程來看，為了突出專業方向，以往專業建設中我們往往設置了大量的專業技術方面的課程，但每門課程的課時數較少，同時壓縮了電子專業基礎課程的門數和課時數，造成學生基礎課沒有學好，專業課太多而每門課課時數過少以致學得囫圇吞棗，也就是專業基礎沒掌握牢，專業課更沒有學好。而大多數用人企業卻需要大量工作在生產現場，能夠處理生產當中各種實際問題的掌握豐富專業基礎知識的綜合性人才，這些人才所應掌握的知識不是一兩個專業能夠培養的。因此我們在電子科學與技術專業課程設置上不追求過新、過尖，注重拓寬專業基礎，增強學生的適應能力。通過基礎課和專業基礎課使學生打下較為扎實的專業基礎，培養學生的自學能力和分析問題、解決問題的能力。專業課設置不過窄、過深，給予了學生比較寬泛的知識，讓學生了解本專業的各種研究方向，同樣由于現在微電子技術發展很快，知識更新的周期很短，專業課不要求講得很深，主要讓學生了解本專業領域的主要業務范圍和處理問題方法。這樣培養學生在掌握扎實專業基礎知識基礎上，了解本專業方向的研究內容，掌握解決問題的基本思路和方法，以便能夠根據實際工作需要，迅速掌握相關專業知識。

二、電子科學與技術專業培養方案特點

電子科學與技術專業本科人才培養方案根據天津工業大學本科培養及學士學位要求制定。方案中規定了本專業學生在本科階段應修讀各類課程學分的最低要求，是審查本科生學習計劃、認定畢業資格、授予學士學位的主要依據。根據服務天津濱海新區經濟建設的電子科學與技術專業建設總體要求，對本專業調整了課程設置、學分要求和教學計劃，制定了本科人才培養方案和指導性教學計劃。培養方案具有以下特點。（1）加大培養方案的寬松度與靈活性，重視學生個性發展和創新能力培養。減少必修課程，增大選修范圍，使培養方案有更大的靈活性與適用性。學生可以在培養方案框架內，參考指導性教學計劃的建議，結合個人的實際情況自主選課。為學生的個性發展和創新能力的培養，創造了更大的空間。（2）重組專業基礎課和專業課，構建體現學科發展與專業特色的課程體系。大力度重組專業基礎課和專業課，拓寬專業的內涵，增大專業方向的靈活性和適用性。基本上按照學科大類構建學科大類基礎，按一級學科構建專業基礎，按一級學科或二級學科重組專業方向課程。（3）加強實踐，將“實踐、探索、研究”融入教學過程。為了提高學生的學習興趣和學習主動性，增強學生的動手能力、表達能力以及分析問題和解決問題的能力，培養學生的團隊意識，本專業實踐環節在學校和學院的公共實踐課的基礎上，又開設了專業課程專題設計和專業系列性實驗等實踐課程。專業課程專題實踐的目的在于，引導學生綜合運用前面所學的基礎知識解決實際中的問題，因此課程專題實踐的題目采取由學生自擬、專業委員會審核的制度來確定。為了培養學生的團隊意識，課程設計采取組隊的形式，由3～4名學生組成一個課題小組，互相分工合作完成設計。本課程專題實踐在第6學期開設，為期8～10周，由學生利用課余時間完成，采用畢業設計的模式進行管理，最后以實物演示和論文答辯的形式結束。開設專業系列性實驗課程的目的在于，通過階段性實驗使學生明確學習目的，并能理論聯系實際，激發學生的求知欲，提高學生的學習興趣。本系列性實驗課主要依托本專業的實驗、實踐平臺來開設，分別于第4、6、7學期為學生開出。第4學期的實驗課主要讓學生了解本專業實踐平臺的結構和框架，并提出一些專業上的問題，告知學生要通過后續課程的學習才能解決這些問題，使學生明確學習目的。第6學期的專題實踐以設計型專題實踐為主，使學生通過實踐了解實際系統硬件結構以及工作原理，并能根據用戶需求進行設計、制作和調試。第7學期的實驗以綜合性設計為主，熟悉芯片級、板級和系統級設計方法和步驟。

三、強化實踐教學環節

大力加強實習教學環節，拓展一批校外實習基地，才能使學生走出去，學得成，真正做到學有專長。在校內，我們充分發揮專業實驗室在實踐教學方面隨時性、方便性的優勢，配備高水平的實習指導教師，向學生全天候開放，讓學生利用課余時間根據自己的特長和興趣到專業實驗室進行操作和技能訓練。在校外，我們充分發揮高校科研優勢，為天津濱海新區企業服務，建立穩固的校外實習基地，為學生提供了鍛煉實踐能力的廣闊空間，目前我們在社會上選定“天津南大強芯半導體芯片設計有限公司”、“天津市森特爾新技術有限公司”、“天津市海博光電科技有限公司”、“天津工大海宇半導體照明有限公司”等一些相關的公司、企業建立了相對穩定的實習基地和協作關系，讓學生到公司、企業參加技術性比較強的專業實踐，這樣的實習取得了較好的實踐效果。

四、開拓“產學研”模式的特色人才培養

隨著濱海新區被納入國家“十一五”發展規劃，其強大的功能集聚優勢開始迅速形成，這為天津市相關電子產業提供了絕佳的發展機會。天津濱海新區戰略目標之一是以增強自主創新能力為核心，以集聚國內外研發資源為主線，構建與國際接軌的研發轉化環境以及高效并充滿活力的科技創新體系，建設一流水平的高新技術研發與轉化基地。以濱海新區為產業聚集，發展電子信息產業等新型高科技產業，將加快濱海新區的總體建設步伐，奠定天津濱海新區乃至環渤海地區及全國的電子信息產業龍頭地位。同時，國家科技部、財政部、國家稅務總局公布了電子信息技術領域為國家重點支持的八大高新技術領域之一。因此，作為服務于電子信息產業的關鍵學科，在天津發展電子科學與技術學科具有重大的戰略意義。依托電子科學與技術專業的建設，我們已初步建立微電子專業方向，在辦學理念、人才培養目標、培養模式、培養質量等方面具有自己顯著的特色，培養的學生在半導體器件、集成電路設計等方面的素質和能力優于其他院校電子科學與技術專業學生。為達到“產學研”教育模式的實現，我們在教學內容中滲透科研工作中的新科學、新技術、新工藝，在教學方式上加強針對能力培養的實踐教學，不斷由校內向校外，由教室向生產現場延伸，在教學效果上通過嫁接、轉化、推廣和應用新科技、新工藝，培養出大批能熟練應用新技術、新工藝，并具有一定創新能力的高素質人才。

五、搭建競賽平臺，提高學生的創新精神和實踐能力

為了加強學生實踐能力和創新意識的培養，提高學生運用所學知識解決實際問題的能力，激發學生創造性思維和學習興趣，促進教學改革，本專業鼓勵學生積極參加各級各類學科競賽活動。為此我們根據社會對人才的需求，應用型人才培養的定位，建立了基于基礎實踐層、提高設計實踐層、綜合應用開發層、科技創新專題實訓層四層金字塔結構的應用型人才培養實驗教學體系。本專業學生可根據實際情況制定適合自己的實踐能力培養計劃，通過參加不同競賽，由淺入深地提高創新實踐能力。確保本專業全體學生掌握基本實踐技能和絕大多數學生通過參加學院組織的競賽掌握電子設計的基本技能。通過參加全國大學生電子設計競賽等指定題目的競賽培養復雜電子系統設計的能力；通過參加飛思卡爾杯全國大學生智能車競賽等培養軟件設計方面的能力；通過參加計算機應用能力競賽等不限題目的競賽和課外創新實驗計劃項目培養大學生面向實際項目的電子系統設計能力；從優秀的學生作品中培育參加全國挑戰杯這樣強調創新性和工程化的競賽。在各類競賽培訓和指導過程中，根據不同層次的培養目標，逐步培養學生創新意識和創新能力，使學生專業技能和創新能力同步提高。通過參加競賽，大大激發了學生動手實踐的積極性，為學生就業也奠定了良好基礎。

綜上所述，電子科學與技術專業在人才培養方案方面進行了“產學研”模式的教育教學改革。在實施過程中緊緊抓住“產學研”的建設思想，把課程教學不僅限于課堂教學或課堂內容在室外的延伸，把“產學研”本身就作為教學的一個組成部分。我們以培養學生優良素質、綜合能力和就業競爭能力為重點，充分利用學校與企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢，把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合的教育形式。鼓勵廣大教師將學科優勢與科研成果服務于教學和向教學轉化，進一步優化了專業必修課教學內容，調整選修課課程結構，把新理論、新知識、新方法、新技術融入本科教學之中，對于培養本科生探索精神、創新意識起到了積極作用。