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如何培養(yǎng)應用型的微電子專業(yè)人才論文
本文結合本校的實際情況和特色,基于微電子專業(yè)的培養(yǎng)目標,從本科應用型人才培養(yǎng)的概念出發(fā),從課程設置、教學內容、師資隊伍建設、實驗實踐教學等方面探討了應用型人才培養(yǎng)的模式。并提出了一系列切實可行的有效措施,從而推動我校微電子新專業(yè)的快速發(fā)展,真正培養(yǎng)出應用型的微電子專業(yè)人才。
0引言
微電子學是在物理學、電子學、材料科學、計算機科學、集成電路設計制造學等多種學科基礎上發(fā)展起來的一門新興學科,是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。作為電子通信類高校,南京郵電大學建校近50年來,正朝著信息科技類大學進軍。隨著電子、通信和信息等產業(yè)的飛速發(fā)展,國內外微電子學人才都十分緊缺,建立微電子學專業(yè),也可為我國的 ASIC設計方面,培養(yǎng)急需的人才[1-6]。在現代科學和技術迅速發(fā)展的今天,社會要求大學的培養(yǎng)目標同經濟發(fā)展的需要相結合,如果培養(yǎng)出來的學生能夠適應社會的需求,不僅學生能有用武之地,找到自己的價值和自信,而且學校的知名度也得以提升。因此現今的學校越來越注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng),注重培養(yǎng)有能力,有效率的人。因此當今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才,也更需要培養(yǎng)大量工程應用型人才。應用型人才培養(yǎng)模式的具體內涵是隨著高等教育的發(fā)展而不斷發(fā)展的,“應用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心,以培養(yǎng)技術應用型專門人才為目標的”。本科應用型是本科層次教育,既有著普通本科教育的共性,又有別于普通本科的自身特點,它更加注重的是實踐性、應用性和技術性。即基礎知識比高職高專學生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強,是本科應用型人才最本質的特征。本科應用型人才培養(yǎng)模式是根據社會、經濟和科技發(fā)展的需要,在一定的教育思想指導下,人才培養(yǎng)目標、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式[7]。
1培養(yǎng)應用型人才的措施探討
培養(yǎng)應用型人才不是單方面的強化和提升,而是涉及到方方面面。比如,學校自身的特點,目標的定位,課程的設置等等,因此,培養(yǎng)應用型的人才可以采取以下措施:
1.1 明確學校和學科的特點和優(yōu)勢
每一所高校都有自身的辦學特色,每一個學科都有自身的歷史傳統(tǒng)。只有實事求是地綜合分析學校已有的學科基礎、特色、優(yōu)勢和不足,才能明確學科發(fā)展的科學定位,才能培養(yǎng)出有自身特色的專業(yè)人才[6]。微電子專業(yè)在我校還是一個新專業(yè),如何把這個新專業(yè)做大做強,真正體現出南京郵電大學的微電子專業(yè)的專業(yè)特色,是一個值得探討的問題。根據我校長期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和相關院系的基礎和優(yōu)勢,設置了以通信集成電路設計為主要方向,并對專業(yè)方向的發(fā)展作了規(guī)劃,同時兼顧工藝設計與器件設計。與此同時,確立我校微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)目標為:根據學校的辦學指導思想,樹立“理科本科教育以培養(yǎng)應用基礎和理工融合型人才為主,在堅持人才培養(yǎng)質量統(tǒng)一要求的基礎上,鼓勵學生個性化、多樣化發(fā)展,強化學生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)”的教學工作指導思想。從教育理念上講,應用型人才培養(yǎng)應強調以知識為基礎,以能力為重點,知識能力素質協(xié)調發(fā)展。強調學生綜合素質和專業(yè)核心能力的培養(yǎng)。側重學科、專業(yè)知識的學習和專業(yè)能力的培養(yǎng);培養(yǎng)適應社會主義現代化建設和信息產業(yè)發(fā)展需要,在德智體諸方面全面發(fā)展,具有較高思想道德、良好的科學文化素質、敬業(yè)精神和社會責任感,在擁有微電子學領域內扎實的理論基礎上、還具備實驗能力和專業(yè)知識,具有較強的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,能在應用微電子學、半導體技術及相關的電子信息科學領域從事產品設計、科技開發(fā)、工程技術、生產管理與行政管理等工作。
1.2 課程設置課程的設置是否合理對應用型人才的培養(yǎng)起到了至關重要的作用,其結構是否連貫、課程安排是否合理直接影響后續(xù)的教學培養(yǎng)工作。
1.2.1 課程的設置考慮到應用型人才的特點,必須根據行業(yè)的需求來安排和設置課程,在進行課程設置的時候,必須先進行廣泛的調研,考慮到社會的實際需求,社會需要什么樣的人才,對今后畢業(yè)生的去向有充分的了解,了解用人單位的性質,了解用人單位要求畢業(yè)生具備什么知識和能力,更重要的是,培養(yǎng)學生自學的能力、解決問題的能力、判斷能力和創(chuàng)新能力。在微電子專業(yè)正式招生之前,我們組織教師到國內不少高校進行調研,并與多所學校的教師進行了交流。在廣泛調研的基礎上,我們了解了國內外、省內外的同類專業(yè)的發(fā)展狀況和我校微電子專業(yè)的實力、優(yōu)勢及所處的地位,了解到國內外微電子學及集成電路設計人才都十分緊缺,為此,我們提出通訊集成電路和新型微電子器件作為我們的專業(yè)方向和特色,并在教學和科研中體現出來。為此,在課程設置上,我們必須在對已經投入適應的培養(yǎng)方案進行分析和總結、不斷地進行修訂和完善,將整個學科的課程結構體系,到具體到每一門課程的知識體系,都應該進行優(yōu)化設計,以期在最短的學時內使學生掌握牢固的知識。最終使學生獲得以下幾方面的知識和能力:①掌握數學、物理等方面的基本理論和基本知識,具有較好的人文社會科學基礎,并熟練掌握一門外語;掌握微電子學、半導體科學與技術的基本知識、基本理論和基本實驗技能;②熟悉國家信息產業(yè)政策及國內外有關知識產權的法律法規(guī);了解微電子學的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展動態(tài),以及信息產業(yè)發(fā)展狀況。③具備較好的運用專業(yè)知識進行器件設計、集成電路設計的能力,成為工程應用型人才。
1.2.2 理論課程的內容針對江蘇省和南京市的集成電路發(fā)展特色,以及南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況,適當加強通訊集成電路、新型微電子器件和光電集成的課程,體現專業(yè)特色。以能力培養(yǎng)為基礎來設計的。在進行社會行業(yè)的調查中,首先考慮學生畢業(yè)后從事何種職業(yè),然后對這種工作需要哪些能力和知識,根據工作的要求對教學終的課程進行專項的能力和綜合能力。在通識基礎課中設置了高等數學、大學物理、物理實驗、程序設計等。學科基礎課中設置了數理方程、概率論、信號與系統(tǒng)、數字電路與邏輯設計、模擬電子技術及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學生都必須學習的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)基礎課中安排了固體物理、半導體物理、半導體集成電路工藝、半導體器件物理、通信原理,這些課程都是基礎理論課程,是為微電子專業(yè)的學生打下基本的專業(yè)基礎�？紤]到應用型人才的培養(yǎng),在集成電路與CAD的課程設置上,不同于專業(yè)型人才的培養(yǎng)模式,專門設置了16小時的實驗,加強學生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設計的課程設置中,專門將模擬和數字分開,設置了各48小時的模擬集成電路分析與設計、數字集成電路分析與設計,這不同于其他院校的課程設置,應該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學生掌握初步的集成電路設計知識,加強了學生的集成電路分析和設計的能力。另外還設置了32小時的VLSI設計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗,這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講,已經在建設的ASIC設計實驗室的基礎上開展了ASIC設計實驗課程的教學,并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室,擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學會一到兩種EDA工具的使用方法。建設微電子器件和半導體物理專業(yè)實驗課程,在廣泛調研的基礎上購置了必要的儀器設備、編寫了實驗教程、開展了半導體材料實驗和晶體管測試實驗;基于以上措施,建立一整套完備的、覆蓋微電子產業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設計實驗。掌握一定微電子實驗能力是微電子專業(yè)本科生應當具備的基本素質。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設置了VLSI版圖設計基礎、片上系統(tǒng)設計、微電子器件設計、MEMS與微系統(tǒng)設計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程,涵蓋了微電子方向的器件設計、電路設計、工藝設計等各個方面。更好地體現了應用型人才的培養(yǎng)方向和目標。
1.2.3 實踐課程的內容課程突出職業(yè)能力。對于應用型人才來講,在學習過程中訓練學生的職業(yè)技能是學生是否成功的關鍵之一;學習過程重點基于問題的學習,這是培養(yǎng)學生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力的又一關鍵;學習過程還要培養(yǎng)學生的溝通能力。此外,還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室,開設微電子和半導體測試實驗課,在培養(yǎng)學生理論知識的同時,加強實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎,又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生。微電子專業(yè)是一個實踐性較強、實踐內容多的專業(yè),從集成電路的生成流程來看,其實踐內容包括系統(tǒng)和電路設計、器件設計、工藝設計、版圖設計、實際流片和測試。作為高等學校,而非生產廠家,不可能具備從前端到后端整個流程的實踐條件,為此,我們擬對其中的主要環(huán)節(jié)開展實踐教學。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設置中,通識基礎課和學科基礎課中安排了電類學科所必須的程序設計、電裝實習、電子電路課程設計等。在專業(yè)基礎課和專業(yè)課中,設置了軟件設計、微電子課程設計等,設計內容都是與本專業(yè)緊密相關,全面運用到所學的專業(yè)知識。同時建立校外實習基地,使學生能夠初步了解芯片生產過程。通過參加國外IC CAD公司的大學計劃、購置器件和工藝設計CAD工具,并通過和IC生產企業(yè)建立良好合作關系,建立生產實習基地。注重學生與工業(yè)界的直接聯系。爭取在畢業(yè)設計階段,大部分學生的畢業(yè)設計都能在企業(yè)完成的,而且不少學生的第一個工作就是在所實習和進行畢業(yè)設計的單位里找到的。
1.3 師資隊伍的建設沒有高水平的師資隊伍,培養(yǎng)高素質的人才也只能是紙上談兵。
而且本學院的主要任務就是能培養(yǎng)具有良好的學習、工作和創(chuàng)新的高級應用型人才,因此從這個方面來講,沒有年齡結構、學歷結構、職稱結構合理的高水平師資隊伍,也是不能完成高校所承擔的任務的。而且針對應用型人才的培養(yǎng)目標,師資隊伍本身也要具備能培養(yǎng)應用型人才的能力和水平。
1.3.1 積極培養(yǎng)學科帶頭人培育創(chuàng)新型人才就要統(tǒng)籌考慮學科直接承擔的教學、科研、服務三大職能的關系,加速建設學科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學術梯隊。以中青年學科(術)帶頭人的培養(yǎng)為重點,并加大向青年骨干教師和一線教師傾斜的力度,創(chuàng)造一個公開、平等、競爭、擇優(yōu)的用人環(huán)境,營造一個和諧、寬松、溫馨的工作氛圍。學校要為人才成長創(chuàng)造一流的工作和實驗條件,打造一個凝聚人心的事業(yè)平臺,通過培養(yǎng)和引進,形成一批整體素質高、學術實力強、結構合理、具有團結協(xié)作精神的學術梯隊,使其在學科建設中發(fā)揮突出作用。
1.3.2 在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識目前,我校的微電子技術系擁有教師7名,平均年齡35歲以下,年輕教師占了90%以上。我們學院的老師都是從大學畢業(yè)直接來教大學,導致對學生的培養(yǎng)從源頭上還是在按照“理論型”或“學術型”的培養(yǎng)模式在進行。因此,建立既具有深厚扎實的理論知識功底,又具有精通實踐,有很強的動手操作能力和解決生產實際問題能力的“雙師型”教師隊伍,培養(yǎng)高層次高質量的實用型、應用型教學人才迫在眉睫。今后學院應把如何培養(yǎng)“應用型教師”作為一個重要目標,來加強師資隊伍的建設。在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識。
積極籌措資金,進一步完善微電子設計、測試實驗室,開出更多的實驗項目,增加實驗組數,鼓勵教師在課程教學中增加設計、實驗類的課時比例,讓學生多動手動腦。鼓勵教師積極申報應用型或工程類的項目,這樣既可以滿足一定的科研工作量,也可以讓學生參與到項目中來鍛煉學生的從事科研和工程技術類的工作,積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師與公司、研究所合作,給學生提供實習、工作的機會和場所,也可以提高就業(yè)率。鼓勵教師到國內外高校去做訪問學者,積極參加國內外舉辦的國際會議,從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題,并開闊了眼界。設立�？罱⑶嗄杲處熍囵B(yǎng)基金,資助青年教師開展注重應用類的教學科研工作。在進行教學工作的同時,也與企業(yè)界密切合作進行科研工作和技術開發(fā)工作,保證自己在理論和技術方面的領先性,在授課時結合自己的研究成果、把新的觀念、新的方法、新的理論傳授給學生,當自己的研究成果轉化為產品后,可以將最新產品和最新技術溶入工業(yè)中。
只要通過以上措施,從學科目標、理論課程、實踐環(huán)節(jié)及師資隊伍建設等工作常抓不懈,經過一定的階段,一定會培養(yǎng)出高水平的擁有微電子學領域內扎實的理論基礎、較強的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,從事產品設計、科技開發(fā)、工程技術、生產管理與行政管理等工作的應用型人才。
2小結
總的來說,微電子學是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。而國內外微電子學人才都十分緊缺,尤其注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng)。因此我校也更需要培養(yǎng)大量的微電子方面的工程應用型人才。而培養(yǎng)應用型的人才必須采取的措施是:明確我校的特點和優(yōu)勢,以通信集成電路設計為主要方向,同時兼顧工藝設計與器件設計;在課程的設置上,必須根據行業(yè)的需求來安排和設置課程,除了基礎理論課,也要大大加強實驗和上機比例。在培養(yǎng)學生理論知識的同時,加強實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎,又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生;同時在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識,鼓勵教師與公司、研究所合作,積極申報應用型或工程類的項目,讓學生參與到項目中積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師給學生提供實習、工作的機會和場所。相信通過各方面的工作的配合,一定會培養(yǎng)出高質量的微電子學領域內的應用型人才,為我國的微電子工業(yè)做出貢獻。
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