基金项目:南山区政府—南方科技大学共建深港微电子学院5G 项目(二期)“创新产学研协同发展新模式——
构建深港微电子学院产学研协同发展路径研究”(K21799106)
作者简介:张
倩,女,研究助理,教育学硕士,研究方向为高等工程教育。通讯作者:韩蔚,女,研究教授,教育学博士,研究方向为高等教育管理。
2023年5月
第39卷第3期高教发展与评估Higher Education Development and Evaluation May ,2023No.3,Vol.39
南方科技大学创新产学研协同育人模式
张倩1,韩蔚1,周生明2
(1.南方科技大学高等教育研究中心,广东深圳518055;
2.南方科技大学深港微电子学院,广东深圳518055)
摘要:为解决芯片领域关键核心技术“卡脖子”难题,南方科技大学深港微电子学院在新工科背景下主动探索了面向未来的创新产学研协同育人新模式。学院建立了健全的组织体系与国际化多元化的师资队伍;确立了清晰且多样化的人才培养目标、灵活的人才培养模式、结构化动态化的课程体系;丰富了人才培养举措,建立以学校为主体、以学生为中心、通识教育与专业教育相结合、理论与实践并举的人才培养机制,构建以联合实验室、校企联合培养研究生、实训基地、国产电子设计自动化软件进校园、“课程-实训-大赛”为举措的产教融合模式,回应了新工科建设对微电子集成电路人才培养提出的挑战。
关键词:新工科;高等教育国际化;产教融合;课程设置;协同育人
中图分类号:G642文献标志码:A 文章编号:1672-8742(2023)03-0100-09
一、产学研协同育人模式探索
在新工科建设背景下,南方科技大学和深圳市南山区政府创办的深港微电子学院对接地方经济社会发展需要和企业创新要求,以粤港澳高校合作和产学研深度合作为显著特,积极推动传统集成电路专业设置改造升级,将产教融合提升到新高度,为解决芯片行业领域的“卡脖子”难题、应对新时代工程教育改革和发展提出的新挑战做出了积极探索和回应。
(一)健全的组织体系
理念先进、顺畅运行的组织体系为集成电路人才培养提供了良好的支撑,也使得深港微电子学院的发展稳步向前。深港微电子学院遵循院长办公会治理、教授治100
学、学术自治的原则,实行院长负责制。学院内部已建立学术委员会(兼人才引进、聘任与晋升)、学位评定分委员会、科研委员会、产学研委员会、宣传工作委员会和安全委员会。其中,院长主持行政全面工作,分管学科建设、财务工作;一位副院长协管日常行政工作,分管人事工作和科研工作,另一位副院长分管本科生教育和学生工作;三位院长助理分别分管学生工作与招生工作、研究生教育以及公共关系工作(组织架构如图1所示)。
院长
(主持行政全面工作,分管学科建设、财务)党支部书记
科研委员会
宣传工作委员会研究生教学委员会
院长办公会
安全委员会
本科教学委员会
学术委员会
产学研委员会
学位评定分委员会党政联席会
副院长(协管日常行政工作,分管人事工作、科研工作院长助理
(分管学生
工作、招生
工作)
院长助理
(分管公共
关系)
院长助理
(分管研究
生教育)
副院长
(分管本科
生教育、学
生工作)图1深港微电子学院组织架构图
(二)国际化且多元化的师资队伍
师资队伍的质量决定着人才培养的质量。深港微电子学院高度重视人才引进和高水平师资队伍建设。根据办学目标与办学定位,学院建立了一支国际化程度极高、年轻并极具活力的师资队伍,汇聚了一批优秀人才。学院全体教师都具有海外留学或工作经历,胜任全英文教学。
深港微电子学院的师资结构呈现出多元化的特点。截至2022年10月,学院有全职教研序列/研究序列/教
学及产学研教师42人,另有香港科技大学、香港理工大学、香港大学、澳门大学共同参与学院教学科研的师资8人,兼职/访问教授9人,业界导师若干。学院生师比约为10∶1①,远高于国家合格标准18∶1。
多元化的师资结构进一步深化了产教融合的程度。除了学院专门聘请的企业兼职导师,部分教学科研型的教师也具有在企业工作过的经历,了解一线企业的工作方式以及对集成电路行业人才能力的真实需求,这类教师在一定程度上推动了研究型的集成电路专业教育和最前沿的产业结合,弥补了教师对集成电路产业发展、市场需求和真实项目需求认识不深入、工程实践经验不足的缺陷,形成了良好的育
①本文生师比计算方式为:生师比=(本科生数*1+研究生数*1.5)/全体教师数。研究生数包括硕士生和博士生。
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人成效。[1]
(三)清晰且多样化的人才培养目标
从人才培养总体目标来看,深港微电子学院致力于培养三类不同层次人才。
一是集成电路创新型人才。指能够在集成电路领域做出创新成果或用创新思维解决该领域一些复杂问题
的人才,要求其具备工程创新能力。以深港微电子学院2021级微电子科学与工程专业的本科生人才培养方案为例,其培养目标为:拟在坚实的半导体物理知识、电子系统以及计算机应用能力之上,以国际化和产业化为导向,培养可从事微电子科学研究与集成电路芯片设计制造领域的创新型领军人才。
二是集成电路产业行业精英。指能够在集成电路产业或行业领域取得一流的尖端成果,并将成果转化为产品的少数精英人才,要求其具备工程实践能力、工程管理能力和企业家精神。
三是国家重大工程和科学计划领导者为代表的领军人才。指能够带领团体完成国家重大工程项目(如带头攻克中国集成电路“卡脖子”难题等)或攻克重大科学计划的行业领军人物,特别要求其具备行业前瞻性眼光和工程领导能力。
另外,从学生需要具备的知识能力和素质来看,学院对微电子科学与工程专业的本科毕业生提出了以下要求:(1)具备数理化知识,能够熟练地运用微电子领域内的工程知识;(2)具备工程设计能力,能够自主或合作设计集成电路、半导体器件、集成电路工艺实验,并能够分析和解释实验过程中产生的相关数据;(3)具备工程伦理知识,在设计集成电路、半导体器件、集成电路工艺的过程中,考虑到经济、生态、法律、健康、安全、伦理等现实条件;(4)具备工程创新能力,能够发现、提出和解决微电子领域内的工程问题;(5)具备工程预知能力,知识面广,能够在复杂社会背景下预知工程解决方案的效果并做好相应的准备;(6)具备工程实践能力,能够面对现实环境,综合运用技术、技能和现代工程工具来进行微电子领域工程实践的能力。深圳教师人才引进2022
(四)灵活的人才培养模式
学院实行“1+3”或“2+2”的人才培养模式,从时间和经验上给予学生灵活自由的选择。“1+3”模式即本科生第一年实行大类通识教育,主要学习理工基础类课程(如高等数学、大学物理等),不分专业,由各个书院与生活导师自主培养。学生在第一学年结束时与学院双向选择,进入深港微电子学院,并选择一位学术导师,研究具体的某一方向。
“2+2”模式即本科生在前两年实行通识教育,学生在第二学年结束时选择专业。“2+2”模式主要是为一些暂时未考虑好具体专业的学生而设,给予这一类学生更长的考虑时间,学生可继续自主选择学习某一类先修课程,在第二学年结束时再选择学院与学术导师。
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本科生在大一年级有很多机会参观各个导师的实验室,初步了解每位导师的研究领域。在大二或大三年级真正选择学术导师时,学生可事先与导师联系,进一步与导师交流,了解导师具体的研究方向与自身的兴趣切合程度。如果学生已经进入了某一老师的课题组,经过一段时间的学习后,发现自身对该方向并不感兴趣,也可以申请更换学术导师。在课程选择、院系选择、专业选择与导师选择上,学生是自由的。
(五)跨学科结构化且动态化的课程体系
深港微电子学院的课程体系有两大特。
一是结构化与动态化。大多数专业必修课或选修课规定有一至两门先修课程,学生只有修完规定的先修课后才可以选修某门专业课。以2021级微电子科学与工程专业的本科生培养方案为例,学生选择电路基础(课程编号为EE104)必须先修高等数学(上)(课程编号为MA101B)或线性代数A(课程编号为MA07A)。这种课程设置方式既灵活又有一定的结构化;既能让每位学生根据自身的实际情况灵活选课,又能实现课程之间的相互联结,层层结合;既有打好每门专业必修课的基础课程,又形成了结构化的课程体系。
二是课程之间的跨学科交叉融合。学院的课程结构涵盖了集成电路产业链的各个环节和生态链相关内容,包括数理基础、微电子材料、半导体器件、集成电路工芯、芯片设计与体系架构、电子信息、微电子机械等,与相关学科广泛交叉,将课程体系化。另外,学生在课程的选择上采用“积分选课制”,即每学期每位学生有100个积分可用于选择课程,学生为自己选择的课程投出一定分值,然后从高到低排列积分,按次序确定每门课程的学生。比如,某门课程满额是80人,而第80、81次序的同学分数一致,则两位同学同时掉课,但学校会为其单独开设一个时间段,而这两位同学则可以重新抢课。这种“积分选课制”让学生根据自己的实际情况合理安排每门课程的优先级和权重,在一定程度上培养了学生的整体统筹和规划能力以及分析与解决问题的能力。
(六)多样化的人才培养举措
第一,政产学研协同育人。南山区政府主要承担组织、引导和支持的角,为深港微电子学院协同育人提供政策、资金、办学场地等支持,同时对深港微电子学院的各项活动进行监督管理,每年深港微电子学院需向南山区政府汇报人才培养成效以及下一步计划。微电子产业界是集成电路人才的需求方,学院人才培养方向深度契合企业急需领域,产业通过校企联合、共建联合实验室等举措深度参与人才培养。学校是协同育人的核心,集成电路人才培养主要依托于南方科技大学丰富的教学资源。学生可以自由选择学校开设的大类理工通识课程,实验类课程在800m2的校级超净间和计算机房开展。另外,深港微电子学院自有131m2的集成电路基础教学实验室,主要进行数字集成电路、模拟集成电路等专业基础课程的教学。此外,联合实
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验室等合作研究机构进一步深化产教融合程度。
第二,本硕博全层次人才培养。从培养对象来看,学院根据深圳及粤港澳大湾区集成电路产业发展和产业升级对微电子人才的实际需要,开展本、硕、博全层次人才培养。在博士生培养阶段,学院与哈尔滨工业大学及合作高校联合培养,毕业时授予南方科技大学和哈尔滨工业大学或高校的双学位。此外,学院还为集成电路行业的急需领域设置企业“定向班”,定向培养专门方向,例如电子设计自动化(Electronics Design Automation,EDA)方向的人才。截至2022年6月,学院有本科生215人,研究生(含博士)226人。
第三,以学校为主体,以学生为中心。以学校为主体指的是部分高年级专业课程依托各个科研实验室进行,主要有:人工智能深度学习与5G通讯实验室、高速通信芯片实验室、微能源与微系统实验室等。以学生为中心是新工科建设的四大引导理念之一,深港微电子学院为院里每位本科生制定个性化的培养方案,并将这一理念切实落实到专业建设和人才培养的全过程中。按照学分制管理机制,深港微电子学院实行弹性学习年限,但不得低于3年或超过6年,主要考虑到部分学生在校期间去企业实习,并据此灵活调整就读年限。
第四,通识教育和专业教育相结合。通识教育和专业教育相结合指的是学院的课程模块组成形式。比如2021级微电子科学与工程本科专业课程由通识必修课程(59学分)、通识选修课程(10学分)以及专业必修课程(77学分)组成。其中,通识必修课包括理工基础类、军事体育类、写作与交流类、劳育类;通识选修课包括人文、社科、艺术类;专业课程包括专业基础课、专业核心课、专业选修课以及实践课程(包括毕业论文、实习、科技创新项目等)。在实践类课程中,修读完成《综合设计1》和《综合设计2》的学生无须修读毕业论文(设计)。另外,《工业实习》与《暑期研究》两门课程只需二选一。
专业核心课程中的《微电子前沿讲座》每周开一次,大二及以上年级的学生可以选课,由学院聘请的企业兼职导师及校内专家为学生分享行业领域内的前沿信息,包括但不限于集成电路发展史、国内外芯片研发遇到的难题、导师自身在企业的实际研发经历以及职业生涯规划指导等。微电子前沿讲座帮助学生拓展了产业视野,树立了投身于芯片研发领域的志向,为学生今后深耕集成电路领域树立了信心。
另外,学生除了常规教学科研型教师开设的课程,还可以参与由香港和澳门的大学教师在南方科技大学开设的微电子科学与工程方向的课程,以及参与深圳当地电子信息方向的龙头企业开设的实习课程。
第五,课程-实训-大赛。学院为提高学生的工程素质,开展了“课程-实训-大赛”为举措的人才培养活动,创造了本科生可参与的领先、创新、全面的科研实践条件,针对本科生培养的课程教学、专业指导、实习实践等各环节,结合专业特点,发挥科研、产业优势,创造多样化的实践机会,包括课题组创新实验、暑期夏令营、深圳产业化公司实习、暑期研究以及各类国内外本科生学科竞赛等。
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