集成电路产教研融合助力辽宁产业结构转型

［摘 要］ 人才培养是集成电路产业发展的核心要素，为培养基础理论扎实、实践动手能力突出、胸怀壮志兼具时代担当的集成电路专业人才，提出了以“产教研融合”理念为核心、以“共生、共赢”理论为指导、以面向企业实际需求的实践教学方式及校企联合“双师型”教学团队为抓手、以课程思政与企业文化融合共建为着力点的多元化教学新途径，以期充分发挥辽宁作为东北老工业基地龙头、高等教育资源丰富的优势，推动传统产业的升级转型，助力新兴产业的布局发展。

［关键词］ 集成电路；产教融合；服务辽宁

［基金项目］ 2024年度辽宁省教育厅高等学校基本科研项目“基于深度学习的微流场显微图像特征识别与提取”（LJ212410142116）

［作者简介］ 张 贺（1981—），男，辽宁沈阳人，博士，沈阳工业大学信息科学与工程学院副教授，博士生导师，主要从事微机电系统研究；李 新（1974—），男，辽宁昌图人，博士，沈阳工业大学信息科学与工程学院教授，博士生导师，主要从事集成电路研究；孙显龙（1980—），男，辽宁沈阳人，硕士，沈阳工业大学信息科学与工程学院工程师，主要从事电子科学与技术实习和实践教学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）33-0115-04 ［收稿日期］ 2024-02-02

引言

新中国成立初期，辽宁就建成了以钢铁、机械、化工为主的重工业基地，当前，传统产业仍然占据着较高比重。这些企业规模较大，能够提供大量的就业机会，但受到管理制度僵化、改革动力不足等因素限制，不少企业活力不足，数字化转型进展缓慢，难以满足当前迅速变化的市场需求［1］。以新能源汽车、软件及信息服务和集成电路产业为代表的高端制造业在辽宁2021年营收占比提升了2个百分点，但以上新兴行业企业获得的人才支持不够、工程型专技人才的储备不足［2］。可见，无论是传统制造业转型还是新兴高科技产业寻求突破，都离不开“人才”这一核心驱动力的加持。辽宁作为教育大省，共有114所高等教育机构。如何充分发挥优质高等教育资源集中的优势，实现教育发展、人才发展、产业发展和经济高质量发展的相互贯通、相互协同、相互促进，进而解决当下集成电路人才缺口问题，培养适应企业需求的集成电路人才，探索并实践个性化、定制化的人才培养方式，不仅是辽宁地方高校教师和学科建设者的当务之急，也是辽宁实施全面振兴新突破三年行动必须下好的“先手棋”。

一、集成电路人才教育现状分析

2014年，国务院印发的《国家集成电路产业发展推进纲要》指出，集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业［3］。发展集成电路产业的关键是人才，截至2022年，全国共有84所高校开设集成电路相关专业，培养学生281 204名。而《中国集成电路产业人才发展报告（2020—2021年版）》中显示，预计到2023年前后全行业人才需求将达到76.65万人左右，人才缺口将达到20万人［4］。不到3万人/年的国内高校集成电路专业人才培养速度与20万的人才缺口，已经成为制约集成电路产业发展的“卡脖子”问题。除高端领军人才外，能够适应集成电路产业多个岗位的跨领域复合型人才及具备多年技术积累、能够带领技术团队的骨干型人才和精通岗位技能的工程型人才数量均严重不足。由于集成电路专业人才的培养具有技术复杂、工程实践要求高、人才成长周期长等特点，仅靠高等院校自身教学资源已无法满足当前人才培养的迫切需要［5］。

电子科学与技术、微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统等相关专业的毕业生，因在校期间有着较完善的理论知识学习经历，在求职过程中获得的企业认可度较高。然而集成电路产业链中的光刻、提纯等半导体芯片制造工艺和设计方法不仅迭代迅速且设备耗资巨大，普通高等院校很难对此进行紧密跟踪和持续投入，导致集成电路设计和制造等相关教学内容陈旧或课程体系设置不完整［6］。此外，集成电路设计属于知识密集型领域，汇集了大量“双一流”院校优秀人才，普通高校毕业生就业竞争力有限。而晶圆制造、封装和测试等产业链中下游企业则对毕业生的实际操作经验更为看重，但在校期间的短暂实习、实训经历无法让普通高校毕业生获得足够的实践经验，也不足以在此赛道上抢占先机。中国工程院院士吴汉明曾坦言，目前的集成电路人才培养太偏理论了，而集成电路是一个产业需求引领的领域，读懂产业需求，解决教育脱节，才是弥补集成电路领域人才缺口的关键［7］。2019年，教育部按照“面向产业集聚科学规划布局、面向一流学科突出扶优扶强、面向协同创新深化产教融合、面向区域需求促进共建共享”的原则，依托北京大学等四所高校布局了4个国家集成电路产教融合创新平台项目，采取共建共享的人才培养方式，探索高校与企业“产教融合”，促进教育链、人才链、产业链与创新链有机衔接，为集成电路领域企业定向输送人才［8］。国家集成电路产教融合创新平台的建立，一方面充分利用了集成电路企业资源，激发了企业在人才培养方面的积极性，另一方面也积极探索集成电路人才融合培养新模式，为普通地方高校起示范带动作用。

二、探索服务地方的“产教研”融合新途径

计划经济时期辽宁的高等教育建立在良好工业基础之上，然而随着经济的转型和产业结构的调整，辽宁经济排名逐渐下滑。为充分发挥辽宁高等教育资源集中的优势，推进人力资源供给侧结构性改革，辽宁省政府在充分研究、吸取和借鉴教育部国家集成电路产教融合创新平台经验和成果的基础上印发了《辽宁省人民政府办公厅关于深化产教融合的实施意见》等文件，以切实促进校企深度合作、协同发展，加快提升人才、科技供给质量和水平。为打通地方高校人才培养与集成电路等新兴高科技产业人才需求之间的“最后一公里”，推动创新创业教育与岗位需求深度融合，需要从“产教融合”人才培养方案制订与动态优化、面向企业实际需求更新实践教学方式、打造集成电路专业“双师型”教师微团队、针对“产教融合”完善创新应用型人才思政实施路径几个方面展开探索。

（一）“产教融合”人才培养方案制订与动态优化

集成电路产业是新一代信息产业的基石，包含了以晶圆制备为代表的材料科学、以微纳制造为代表的精密制造技术、以电路设计为代表的电子信息技术等各学科知识。为支撑集成电路产业中各产业链的需求，电子科学与技术一级学科也应开设物理学、数学、电子信息、材料及计算机等相关的诸多课程，以期培养出综合素质过硬的复合型人才。然而大部分普通高等院校能够提供的平台与经费有限，对高水平师资引育能力不足，难以满足现阶段多学科交叉课程设置需求。此外，电子科学与技术专业课程的内容跨度较大，导致培养方案与课程体系的制定与优化过程中极易出现整体规划缺失、知识体系脱节和理论教学与实践结合度不够紧密等问题。针对这一现状，基于共生、共赢理论，提出了“产教融合”人才培养方案制订与动态优化策略。共生理论是研究不同生物之间自然联系的理论，如今已扩展到经济学、管理学、社会学等多个领域［9］。基于共生理论的“产教融合”人才培养方案制订与动态优化策略，其核心任务是以人才的定制化培养为抓手，服务辽宁地方经济建设、促进传统制造业转型与升级并加速高新技术产业突破壁垒。集成电路企业将深度参与到订制化人才培养方案的制订过程，通过实习实践、项目合作、教师培训和学生就业等具体途径，将高校智库资源、学术影响力、科研难题攻关能力及对前沿技术的学习能力与地方企业所掌握的先进设备、核心技术和充足资金等优势结合起来，企业根据自身人才需求向学校下达人才培养订单并提供实训设备和场地。高校在企业的协作下按订单进行人才培养，为集成电路企业定向输送高素质专业技术人才。

（二）面向企业实际需求更新实践教学方式

集成电路专业人才培养过程具有核心基础课程涵盖范围广、工程实践要求高等特点［10］。而且集成电路业界新材料、新器件、新工艺、新设计、新设备乃至新理论层出不穷，仅仅依赖实验条件与课程时间均有限的课题教学环节无法满足面向集成电路产业的人才支撑和技术创新需求。此外，在教学中如何及时获取最前沿的突破性技术并将其转化成易于理解的“快知识”，有效弥补学生知识储备不足与学科领域爆发式发展之间的鸿沟，也是亟待解决的问题之一。在深入分析目前沈阳工业大学电子科学与技术专业开设的核心课程后，并将其归纳为理论基础、IC设计、工艺基础和半导体器件4个大类。基于上述4类核心课程的知识体系，依托以往“微电子工艺实验”“微电子基础实验”“电子工艺实验”和专业课程设计等课程积累的丰富经验，并结合集成电路企业对封测、工艺制程等不同岗位人才需求，设置多模块化实习、实践课程体系，制定差异化的培养标准，通过“借助企业之力，满足企业之需”提升人才培养精度和岗位适应程度。

（三）打造集成电路专业“双师型”教师队伍

一方面，目前的高校教师大多要求具备博士学历，虽然有着极强的学习及科研能力，但“刚出校门又进校门”的履历使其鲜有机会接触企业项目或了解岗位需求。另一方面，集成电路产业技术迭代更新快，即便具有企业工作背景的“老”教师，如果长期脱离企业环境，工程经验与技术无法得到更新，脱节现象也不可避免。以上因素共同导致了高校教师在实践教学方面胜任力不足。为解决这一问题，联合高校专任教师与企业导师组建“双师型”教学微团队，以具备IC设计或工艺基础等某一方向专业核心课程授课经验的教师和集成电路企业中拥有丰富经验的技术人员为核心，以校企联合培养基地、项目合作等为平台，从大一开始负责相关方向学生的培养方案设计、实训场景搭建、实习岗位指导等全过程。培养过程中，“双师”教学微团队，将公共基础、专业基础、专业核心、专业选修四个阶段的课程体系及产业认知、方向明确、以赛促学、企业实习四个阶段的实践体系紧密结合起来，通过科技社团、技能竞赛和“双创”指导等多维手段丰富学生工程实践经验。“微团队”的专任教师和企业导师还可通过高校的教师发展中心或企业的员工发展计划等平台相互学习、共同提高，进一步夯实自身的科研素养及实践能力。

（四）针对“产教融合”的创新应用型人才课程思政实施路径

专业知识基础、创新实践能力和思想政治素质是新一代大学生及集成电路专业人才必不可少的基本素质，只有三方面能力共同培养、相互关联、相互促进，才能更好地满足集成电路人才需求。思想政治素质不仅能够为学生未来的可持续发展奠定坚实基础，还是增强毕业生荣誉感、获得感和责任感，持续完善“校企共生，产教融合”模式的重要抓手［11］。为从制度完善、队伍建设、资源整合等方面探寻思政课和专业课融合的新路径，从培养过程与产业需求、专任教师队伍与企业导师团队、高校实验教学平台与企业设备融合、课程思政与企业文化四方面的融合共建着手挖掘集成电路创新应用型人才培养过程中的思政元素。具体实施过程中要以学生关注的现实问题为切入点，鼓励学生结合专业做延伸性学习研究，促进思政与专业相长。在吸收和借鉴国外理论成果合理内核的基础上融入家国情怀，提升学生对行业发展、家乡建设、社会服务的认同感。最终实现专业与产业、教学与实践、育人与就业、课堂与实践的精准对接，打开校企双主体协同育人、联合创新的新局面，形成产业与教育统筹发展、人才与创新互为促进的良性循环，为国家发展集成电路产业提供坚实的人才保障。

结语

推动东北地区乃至全国范围内的集成电路人才供应链完善与发展，不仅要从优化电子科学与技术一级学科人才培养方案开始，以产、教、研融合为着力点建立科学的人才培育体系，还要面向企业实际需求更新实践教学方式，使理论、实践教学内容与实际工程、岗位需求相匹配。人才供应链的完善与发展离不开高水平的教师队伍，针对集成电路行业特点，充分发挥本地高校和企业在前沿技术、生产设备及资金技术方面的优势，积极打造集成电路专业“双师型”教师队伍，才能确保我国的集成电路设计与制造技术实现弯道超车。最后，在产、教、研融合的创新应用型人才培养过程之中，专任教师队伍与企业导师团队共建过程之中，高校实验教学平台与企业设备互补过程之中，要努力提升学生对行业发展、家乡建设、社会服务、民族复兴等共赢机制的认同感，进而实现为党育人、为国育才的最终目标。