石依諾
集成電路,被稱為電子產品的“心臟”、國家的“數字糧食”,身居信息技術產業發展“C位”。這一領域雖大有可為,但“想說愛你不容易”——我國每年要為進口芯片耗費2000多億美元,國內市場對“中國芯”的需求與呼聲越來越高。直面挑戰,廣東工業大學于2021年整合“微電子學院”與“集成電路創新研究院”成立集成電路學院(以下簡稱廣工集成電路學院),攻堅“卡脖子”技術,切實服務粵港澳制造業,有效破解產教融合“學校一頭熱、企業一頭冷”的困境,實現“中國芯”與大灣區的“雙向奔赴”。學院在挺起地方院校發展脊梁的同時,亦為地方高校特色專業建設燃起了“芯”希望。
這份“雙向奔赴”的背后,是人才培養的橫向與縱向融通——橫向打破專業壁壘,以“2+2”“3+1”學制探索跨學科多專業融合的新工科人才培養模式;縱向打通校企合作渠道,以IC班、匠心班等特色班緊密對接大灣區產業需求,為助力廣東地區打造中國集成電路第三極輸送高契合人才。
從戰略謀劃到實際落地,院長熊曉明是廣工集成電路學院從創立到發展的主要執行人。對于地方特色專業建設與區域產業發展的融合,他帶來了新思路。
中國心打造“中國芯”,橫向融通擊碎學科壁壘
在美國工作25年后,熊曉明決定辭職回國教書。“個人的事業成就再大,其社會價值也比不過為祖國培養人才。”熊曉明認為,中國集成電路專業急需高層次人才,以畢生所學培養幾代學生為國家作貢獻,是他義不容辭的責任。他帶著對中國集成電路行業的思考回國,一顆赤誠的中國心與多元的西方經驗碰撞出一套中西合璧的育人理念,并將這份理念融入集成電路特色專業建設中。
他牽頭創建了本科“2+2”“3+1”學制(集成電路設計和電子設計自動化專業班),即學生入學后的前兩年或三年在不同學院、不同專業學習,在大三或大四參與學院的選拔,集中進行集成電路培養。集成電路專業需要學生掌握物理學、材料學、計算機學等相關知識,這種跨學院、多專業的橫向交叉融合培養模式,大大提升了復合型人才培養的效率。
這種橫向融通學科的理念,亦賦能到“卡脖子”技術攻堅中:很多難題涉及多學科知識,學院匯聚全校工科力量,以工為主、工理交融,多學科融合的教育理念將各領域技術握成“拳頭”。“集成電路電子設計自動化(EDA)是‘卡脖子關鍵難題,但我院學生今年拿下第四屆集成電路EDA設計精英挑戰賽全國一等獎。”據熊曉明介紹,學院以廣東省集成電路“卡脖子”產業發展急需為牽引,進行了一系列實踐,他自己與國內龍頭企業合作,將AI技術融入傳統EDA工具并取得一定突破和成果,相關技術已被企業采納,準備投放到產品中。
“集成電路學院,讓我們的科研工作和人才培養工作更為體系化,就像一棵大樹般,有根有干、有枝有葉。”熊曉明說,學院包括兩個系部(微納電子學系、集成電路工程系),針對集成電路設計、制造、封裝、測試這4個細分領域,設置了“微納材料、工藝制備、設計EDA、電路設計、封裝測試、系統應用”6個特色學科模塊,打造注重產業前沿實踐的“特色”學科體系,形成跨學科多專業融合的新工科人才培養模式。
在這些學科的課程設置中,軟硬件一體化與EDA是學院依托集成電路軟硬件一體化教育部工程研究中心,與華大九天等EDA龍頭企業緊密合作,圍繞人工智能輔助EDA、集成電路軟硬件一體化、高性能微體系結構開展研究;模擬與射頻集成電路設計依托廣州國家現代服務業集成電路設計產業化基地,圍繞射頻與毫米波芯片、信號鏈芯片、電源管理芯片等開展研究,研制覆蓋Sub-6GHz與毫米波頻段的射頻功放/低噪放/開關等核心單元芯片,并在中興通訊等公司取得成果轉化與應用;芯片先進封裝與裝備依托精密電子制造技術與裝備國家重點實驗室,建成國內第一條、國際上最大板幅的大板級扇出封裝示范線;集成納電子科學引進以徐永兵、閔永剛等多名國家級人才領銜的創新團隊,圍繞集成電路制造工藝與材料、傳感器等領域展開研究,所研制的光敏聚酰亞胺有望助力光刻膠等關鍵基礎材料實現國產化替代,研制光電子能譜測量與先進材料生長聯用系統,支撐自旋電子學與磁性傳感器開發。
如今,該學院已獲批集成電路科學與工程一級學科碩士點,獲批國家首批現代產業學院,同時擁有約1500名學生,是廣東省集成電路人才培養規模最大的學院。
“牽手”名企實現“雙向奔赴”,縱向打通全產業鏈人才培養體系
廣東工業大學是省屬高校,生源的90%來自大灣區,畢業生90%的就業去向也是大灣區,所以學院的專業建設以大灣區經濟發展需求為主。“與大灣區共成長,為大灣區發展作貢獻,是我們學校的精神底色。”
除促進國際交流外,熊曉明力主縱向拓展,深化產教深度融合、校企合作,面向產業轉型發展和區域經濟社會需求著重培養應用型人才。目前學院聚集30余家企業資源,與國家技術創新示范企業等合作共建實驗室與實習實訓基地,共同打造芯片“EDA—設計—制造—測試—應用”全產業鏈人才培養體系,已建有“廣州國家現代服務業集成電路設計產業化基地”“教育部集成電路軟硬件一體化工程研究中心”等省部級以上科研基地7個。
“集成電路最新的研究成果和突破往往不在高校和研究所,而是在龍頭企業。”在企業工作25年的熊曉明,深知實踐對集成電路人才培養的重要性。
廣工集成電路學院“2+2”“3+1”模式的課程設置、教材選擇就是學院與企業協作完成——依托IC班展開,實踐環節占比近40%。學院還“牽手”華為、粵芯半導體等30多家企業,開設“粵芯班”“匠心班”,集成電路學院的教師與企業導師帶領學生一起扎根企業一線,直面產業難題。通過校企共同開發專業與課程標準、共同打造高水平教學團隊、共同制定行業標準等,打造互利共贏的校企利益共同體。在深度合作下,學院攻克了一批“卡脖子”技術,讓企業在多個領域擺脫了對國外廠商的依賴。
“產業學院最大的優勢在于培養學生的方向靈活,行業痛點、企業需求是什么,我們就培養怎樣的人才。”熊曉明說,未來將繼續擴大集成電路芯片應用班規模,及時回應行業、企業需求。
產教融合,要將學院的辦學成果有效服務于區域產業——只有將一線研發思路與最新市場需求融入教學過程中,才能讓學生學到最新的技術技能,從而對企業生產、產業發展發揮作用。同時企業與學校也要共同為集成電路人才搭建做事、創業的平臺,為人才發揮作用、施展才華提供更加廣闊的天地,讓他們人盡其才、才盡其用、用有所成,真正實現學校與區域的“雙向奔赴”。
筑好人才“蓄水池”,促進人才培養的“橫縱貫通”
“目前部分高校存在學科交叉互融不夠的問題,主要原因在于缺乏具有多元學科背景、豐富產業經驗的高水平師資。”熊曉明呼吁,高校集成電路人才培養須配備一支強有力高水平的師資隊伍,因為中國集成電路行業缺乏高水平人才。“學院引進培育專門人才,師資力量更為專業,更有利于交叉融合培養集成電路領域復合型人才。”
如何吸引高水平集成電路人才進高校,這也是國內各大高校都在關注的焦點。直面師資問題,廣工集成電路學院從三個層面進行突破——放寬年齡限制,積極引進海外高水平人才;充分挖掘企業資源,邀請經驗豐富的一線精英入校做導師;著重培養年輕力量,兼容并包、看重潛力。
據了解,學院現有專任教師63人,其中教授14人、副教授22人、講師27人,擁有國家高層次人才、廣東省特支計劃杰出人才、廣東省領軍人才、珠江人才計劃本土創新團隊,并在粵芯半導體、華大九天、珠海全志、工信部電子五所、海格通信等芯片龍頭企業聘有兼職碩博導30余人。
人才是高水平學科建設的第一資源。筑好人才“蓄水池”,引得源頭活水來,才能有力支撐學校高質量發展。廣工集成電路學院對人才的重視得益于廣東工業大學整體對人才的尊重氛圍。“人才是引進來的,也是請進來的,要靠感情、事業請進來,在生活上關心、事業上支持人才。”熊曉明認為,學院要充分發揮高層次人才支撐引領作用,人才集聚效應才能持續增強,促進集成電路人才培養的“橫縱貫通”。