高层次研讨！五大示范性微电子学院院长纵论产教融合

2023-08-03 08:53

随着半导体产业的迅猛发展，产学研合作成为推动科技创新的关键一环。今日，“中国光谷·华为杯”第六届中国研究生创“芯”大赛在湖北省武汉市华中科技大学举办，同期召开示范性微电子学院院长论坛。

“中国光谷·华为杯”第六届中国研究生创“芯”大赛是中国研究生创新实践系列赛事之一，由教育部学位管理与研究生教育司指导，中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办，华中科技大学、中共武汉市委组织部、武汉市人才工作局、东湖新技术开发区管委会承办，清华海峡研究院作为秘书处。

本届大赛共有全国142所高校、889支队伍、3352名师生参赛，实现全国28所示范性微电子学院全覆盖，此次决赛共有51所高校的171支队伍入围，决赛由上机设计、现场笔试、分组答辩、决赛路演等环节构成。

同期，清华大学、北京大学、中国科学院大学、上海交通大学、南京大学、电子科技大学、西安电子科技大学等26所示范性微电子相关学院院长齐聚一堂，就推动高等院校及科研院所集成电路相关专业人才培养模式改革与创新等相关议题展开深入探讨。

以下，半导体产业纵横为您呈现这场智慧之盛宴，领略院长们对产学研发展的思考与建议。

清华大学集成电路学院副院长尹首一教授：集成电路产教融合人才培养探索

尹首一从三个方面探讨关于人才的培养。第一方面是国际集成电路产教融合人才培养；第二方面是清华集成电路产教融合人才培养探索；第三方面是整个人才培养过程当中的思考，以及目前看到的一些问题。

国际集成电路产教融合人才培养

尹首一表示，去年美国出台了《芯片法案》之后，美国再次推出了新的半导体出口管制规定，其中进一步把人才作为限制内容。

美国某科学技术委员会期刊，在给出的建议中特别提到了人才培养相关的内容，如在2023年底前建立美国国家微电子教育和培训网络，并在未来5年内拨款10亿美元；确保NSTC每年资助2500个奖学金和研究助教奖学金名额；为在微电子领域工作的高级学位拥有者申请国家利益豁免(NIW)移民提供加急审理。

如此背景下，美国相关大学已经推出了非常具体的针对性的计划，如普渡大学创新性推出半导体学位计划，学生可定制课程，与企业合作，提供实习、合作培养、在职培训，“边工作边学习”等等一系列的培养。

尹首一表示，全球其他地区也普遍加强了集成电路人才培养和争夺。一方面，像欧盟地区，加大力度支持研究生课程、短期培训课程就业安置、实习和学徒培训、高级实验室培训等；韩国半导体专业大学招生名额增至700人/年，新设半导体专业培训班培养1200人/年。通过设置基金、增加招生等手段，加强人才培养。

另一方面，通过司法、立法等手段颁布禁令，限制人才交流和外流，例如，韩国通过创建半导体人才数据库监控高层次人才旅行状况，借以阻止外国公司挖角猎才；日本政府向国会提交“经济安全保障推进法案”，确保半导体供应链安全、限制人才流出。全球集成电路人才争夺愈演愈烈。

回过头来看我国集成电路的人才情况，2021集成电路从业人员规模的同比增长率达到5.49%，年人均产值26.57万美元，而美国这种全球领先的地区年人均产值达到了50.55万美元。尹首一表示，越是这样就越得加大在国内集成电路产业人才培养的力度。因此，关键就在于，如何培养出高层次人才?

从国际的经验来看，集成电路产业链长，研发门槛高，是需要打通产学研用链条的典型领域。高校和科研机构更多的偏重于基础科学研究，产业界更多偏重于产品开发，那么产学研用合作机构是连接集成电路产业界和高校、科研机构的桥梁。

在过去几十年的时间中，历史上有一些非常知名的国际的产业研究合作机构，可以从2个维度把它们分成不同的4种类型。一个维度是看机构是实体还是虚体，另一个维度是长期还是短期。从70年代一直延续至今的，我们可以把它看成是一个战略性长期的合作机构，例如美国SRC、美国SRC、中国台湾工研院；另一种短期战役型，例如日本VLSI等。

尹首一展开分析了三个国际案例，第一个是IMEC。IMEC在1984年借助比利时鲁汶大学微电子系成立IMEC，致力于“成为联系产业界和学术界的桥梁”。在整个运转过程中，每年与产业的互动也非常复杂。每年5月举办高层次的技术成果研讨会；每年4月和11月为会员单位汇报前半年总结及后半年计划。可以看到在这样的体系下，IMEC已经把国外的领先的大企业跟国外领先的产业产业力量非常完美的对接起来，同时也承担了大量的人才培养工作，这是一种模式。

第二个是集成电路产业和高校直接合作的案例，以台积电与中国台湾清华大学的合作来看，共同设立面向台积电的课程，整个课程极为重视物理课程和工艺课程，也完整的覆盖集成电路全产业链，产业最前沿的技术进入课堂。

第三个是埃因霍温大学和AMSL的深度合作，专门针对光刻机开设课程，里面包括应用物理、电子工程、机械工程等课程，给埃因霍温大学提供了最前沿的产业知识，也让他们经过学习后，快速的进入到ASML的研发体系。

清华集成电路产教融合人才培养探索

尹首一介绍了清华集成电路的基本情况，目前清华大学围绕集成电路交叉学科建设，汇聚相关院系优势力量，积极探索1+N机制。

深化产教融合方面，清华大学在北京亦庄(经济技术开发区)依托先进试验线建设集成电路产教融合基地，将学院科研创新和人才培养推进到集成电路产业一线。服务于自主可控大局，推进有组织科研，促进学校部分基础技术研发团队成长为全球领先解决高层次研发人才培养与产业需求脱节问题，围绕全产业链顶层规划人才培养，瞄准产业真问题设立导师团 (学+产)创新培养模式。

目前，清华真正探索三融合模式，第一是物理空间上深度融合，在产业集聚地引入教学科研空间，将科研攻关和人才培养推到产业一线去；第二是导师深度融合，采用双导师制，校内导师要深入产业问题，产业导师要深入人才培养；第三是培养过程的深度融合，深入产线，基于产业真问题进行实践，双导师共同制定培养方案、组织论文答辩。

此外，还成立了清华大学集成电路人才培养指导委员会，加强顶层设计和指导。委员来自集成电路学院、电子工程系、材料学院、工物系、机械系和产业界。

现在，清华大学也设立了多个类似集成电路工学博士，创新领军工程博士集成电路项目（在职）的人才培养项目，多元融合课程体系。

在整个人才培养体系里面，课程是最核心的一个因素，所以清华在打造有特色的、强化产教融合的课程体系，强化产教融合实践教学，注重数理基础和国际化。

第一，国际联合课程，如《MEMS设计与制造》清华、香港科技大学、京都大学三校联合开课。

第二，产业特色课程，如《先进微电子工艺实践》，与国内最大逻辑代工厂、中国最大的 DRAM 制造商等产业专家共同授课。

第三，实践教学课程，如《集成电路设计实践》确保每名学生都有流片机会。

另外，清华大学建立产业题库，改变从别人论文尾巴中找课题的思路，从产业链企业获取一线问题，发布给全校导师揭榜。改变以学术兴趣为导向的自由选择模式，以解决产业问题为牵引，探索建立“强任务导向”的资源保障机制。

产学研合作的问题

尹首一也针对产学研用合作难点进行了分析，他表示，产业与科研融合一直是世界性课题，有七个难点：第一，双方目标不一致，大学的指标体系偏重于发表高质量论文，学术生涯考核不重视与企业的合作；第二，IP及知识产权归属问题难以达成一致；第三，大学不了解企业需求，企业不了解学校的核心能力；第四，企业和高校的时间概念不同，教学和研究等其他的学术活动限制了研究者与企业合作的资源投入；第五，缺少资金；第六，缺少信任和相互理解；第七，企业注重短期迅速内获得成果，而高校注重长期研发。

高校与产业的发展定位不同，决定了在产学研用合作过程中高校和产业的合作思路存在“夹角”。因此，为产业发展注入高校科技创新力量，需要更强有力的牵引，促进人才培养和科研攻关的深度长效融合。

谈到产业融合人才培养探索体会，尹首一表示产教融合培养过程关键是要做细、做实培养方案，要有新的培养体系。聚焦骨干企业、重大项目牵引、多环节深度合作、注重过程管理、要改革评价体系。

最后，尹首一表示，集成电路技术和产业的竞争归根结底是人才的竞争。目前我国集成电路领域人才储备与产业发展规模及产业发展质量之间的矛盾尤为突出。高校和企业深度合作，快速培养一大批产业人才，着力培养一批产业领军人才。因地制宜发挥区域产业优势，多方共建产教融合基地，融合式培养校企人才。

山东大学微电子学院院长孙丕恕教授：整合资源，建设微电子学院

孙院长1995年—2020年在浪潮任职，担任过浪潮董事长。2023年6月8日，山东大学微电子学院官网发布《微电子学院召开干部会议宣布新任院长任命》一文，显示孙丕恕被任命为该院院长。

山大微电子学院是28所全国示范性微电子学院之一，于2016年4月成立，现有微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统2个本科专业。值得一提的是山大是国内第一个高校大规模从事RISC-V研究的高校，依托山大建立RISC-V算力中心，面向全球开放。

在RISC-V服务器CPU的研发及生态建设上，山东大学做到了院院合一，融合发展，对内设立学术特区即智能创新研究院和微电子学院，同时成立了新型研发机构——晶谷研究院，利于科研成果孵化。

为何把RISC-V架构作为研究方向？首先在球范围看，CPU指令集架构主要有X86、ARM、RISC-V三分天下有其一。RISC-V作为开放免费的指令集，对比之下有着自主可控等优势。RISC-V架构的技术、市场特点，以及产业实践说明特别适合高校进行前期科研，为产业化探路。

目前山大RISC-V团队已经与算能、浪潮等成立了RISC-V研究院，正在建设申报项目。成果方面实现了全球首个高性能SG2042处理器和高算力BM1684X TPU的适配，解决了内核升级产生的冲突问题，实现了基础算子库的RISC-V版本。另外和算能合作研发RISC-V 64核服务器CPU，SG2042芯片流片成功。

电子科技大学集成电路学院院长张万里教授：集成电路产教融合——成电方案

电子科技大学的集成电路专业开设的很早，今年一月份也正式成立集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院)。

目前，电子科技大学的产教融合的主要措施是，第一，构建1+N产教融合协同生态，培养高层次工程型人才，加速突破“卡脖子”技术，立足成渝，服务西南、辐射全国。

具体来看，设计平台联合成都ICC、“芯火”双创基地共建IC设计中心，2022年已投入使用，可以同时满足300人并开展设计实训。EDA中心，包括主流三大软件厂商以及国内华大九天、芯和等EDA软件。

制造平台，电子科技大学有一条6/8英寸，180nm、标准工序全覆盖特色实验室，今年9月投入使用；6大功能区域，包括百级光刻区、干法刻蚀区、离子注入区、镀膜扩散区、湿法区、化学机械抛光区(CMP)。

第二，建立特色化人才培养体系。“三个一工程教育”实践，校企协同育人，校内新工育人，成电“强芯铸魂”特别行动计划。

第三，构建完整的人才培养创新平台。国家集成电路产教融合创新平台和电子薄膜与集成器件全国重点实验室形成完整的集成电路创新链、技术链。

第四，推进双师型师资队伍建设。

第五，成立行业校友会，用好校友资源。在各位热心校友的支持下，2018年成立电子科大集成电路行业校友会。在珠海、杭州、南京等地举办高峰论坛，促进学校、校友与地方政府合作。开展校友企业实践基地、企业导师、公益基金等活动，支持学院人才培养。

最后，张万里表示，集成电路领域高质量人才自主培养既是战略之需，也是使命所在；集成电路是与产业联系最紧密的学科之一，需要广泛联合政府、企业、行业、学校的力量，形成合力，共同建设；集成电路是交叉系统型学科，既需要单点技术的突破，也需要系统集成创新；集成电路领域高质量人才自主培养任重道远，需要不断探索和长期坚持。

华中科技大学集成电路学院院长缪向水教授：价值引领，产教融合，建设一流集成电路学院

缪院长介绍到华中科技大学集成电路学科有着63年的发展历史。集成电路学科与平台结构如下图。

华中科技大学自2015年以来，就拥有着国家示范性微电子学院。2021年国家集成电路产教融合创新平台有清华大学、北京大学、复旦大学、厦门大学、华中科技大学、电子科技大学、西安电子科技大学和南京大学。

学院的重大研究方向是存储器芯片、传感器芯片、光电芯片和射频芯片。和华为、国内第一的存储企业等重点企业携手共建“联合实验室”。

国家集成电路产教融合创新平台

华中科技大学同华为、华星光电等企业共建产教融合平台，人才培养、科学研究、学科建设三位一体。人才培养的核心任务是建设产检融合实训平台，同时让学科整体处于国内第一方阵，研究引领区域产业方向发展。学校还建立了集成电路设计实训平台，即软件及服务器在内的全流程EDA软件平台，集成电路设计与验证测试实训平台，支持10大主题实训专题课程体系。

其中“一生一芯”计划是让每一个学生经历芯片“设计-制造-测试”全过程，这是华中科技大学人才培养中的一大特色。这样的举措也是根据集成电路高端创新人才培养的问题衍生出来的。

集成电路高端创新人才培养举措

集成电路高端创新人才培养面临这样的问题：

1. 价值塑造：思政教育与专业教育融合不够；2. 知识传授：根植于集成电路工科教育的理科思维缺乏；3.能力培养：“教材＋黑板”培养不出高端集成电路人才。

解决以上问题的总体思路和举措是：打造一个品牌，构建两大体系，贯彻三项举措。1. 打造“中国芯”课程思政品牌：国家使命驱动型全链式“中国芯”为标志的课程思政体系；2. 根植理科思维于集成电路工科教育体系：开展面向工科教育的理科思维培养；通过自拓展，让每一个学生成为不一样的自己；3. 构建“一生一芯”实践体系：产教融合、科教协同，让每一个学生经历芯片诞生全过程。