电子科学与技术专业建设的研究与实践
摘要:从分析中国集成电路行业发展出发,紧紧抓住沈阳化工大学电子科学与技术专业的办学特色这一中心环节,阐述了该专业课程体系建设、实践环节和实践效果,提出了电子科学与技术本科专业基本办学思路。
关键词:电子科学与技术;专业特色;课程体系
作者简介:王健(1965-),男,辽宁沈阳人,沈阳化工大学信息工程学院,副教授;樊立萍(1965-),女,山东淄博人,沈阳化工大学信息工程学院,教授。(辽宁 沈阳 110142)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)20-0056-01
电子科学与技术专业培养目标是培养电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作需要的复合型专业人才。集成电路是信息技术产业群的核心和基础,我国的集成电路产业急待提高,因此,电子科学与技术专业建立和发展十分重要。在我国高等教育的发展已由“精英教育”转向“大众化教育”,大学生就业形势严峻,学生的素质差异较大,社会的需求不断变化的背景下,必须因地制宜,取长补短,根据学校自身特点与区域经济发展需求走出一条专业特色之路,使专业得以生存和发展。沈阳化工大学(以下简称“我校”)电子科学与技术专业以培养集成电路行业合格人才为宗旨,经过几年不懈努力使该专业具有明显特色和较为完善的课程体系,学生就业率高,取得显著成果。
一、专业特色凝练
大学为区域经济发展服务,是社会经济、科技发展到一定阶段而赋予大学的重要使命,也是大学顺应内在发展规律和要求,获取外部资源满足自身发展的重要途径。[1]本校电子科学与技术专业以服务区域经济为宗旨,立足东北老工业基地,面向电子行业需求,逐步凝练自身办学特色。
改革开放30年来,我国经济发展迅猛,已经成为电子产品的生产和芯片使用的大国,但我国的集成电路产业的规模和水平与发达国家相比仍显落后,主要表现为产业规模小,创新能力较低,关键核心技术与知识产权掌握少,高级设计人才和工艺开发人才缺乏,支撑业发展滞后等。辽宁地处环渤海地区,属于国家集成电路三大产业结构带之一,具有地域优势,辽宁又是我国老工业基地,辽宁省政府把辽宁定位在集成电路制造业基地。电子科学与技术专业人才是辽宁省十大紧缺人才之一,对集成电路的人才需求特别突出。总之,区域经济发展的决定了该专业的广阔前景。
沈阳化工大学信息工程学院在成立电子科学与技术专业之前拥有自动化、电子信息工程、测控技术与仪器和电气工程及其自动化4个本科专业,具有雄厚的电子电路、自动化和计算机软硬件教学和科研队伍,沈阳化工大学拥有材料科学和工程学院和应用化学学院等相关学科专业,构成电子科学与技术专业特色办学的物质基础。
专业特色是指其固有的特征与其他院校同类专业相比与众不同。专业特色得以形成并得到公认,至少应具备如下几个特性:一是独特性,具有明显有别于同类专业的办学风格,久已形成的稳定的办学模式。二是优质性,指专业特色对优化人才培养过程,提高教学质量作用大,效果明显,具有杰出性,即“人有我优”,具有与时俱进的时代性和开拓性,即“人优我新”。[2]
综合地方经济需求、学校资源优势和专业特色特性,我校电子科学与技术专业的办学特色为:以集成电路芯片设计为中心,兼顾半导体器件和集成电路应用电路设计,夯实微电子理论,突出集成电路设计软件应用,强化电子课程实践。
二、课程体系构建
1.理论教学环节
我校电子科学与技术专业成立于2002年。新成立的专业,在行业内部没有毕业生,没有知名度和认同度,而我们的毕业生却要与其他高校已有多届毕业生的该专业学生竞争就业,存在突出困难。解决问题的关键是建立合理专业课程体系,在课程体系中既要设置集成电路的主流课程,又要有适宜学生就业的相关专业课程,因此,本专业课程体系建立集成电路设计、半导体器件和集成电路应用三个人才培养方向,其中集成电路设计和半导体器件方向保持专业方向,集成电路应用方向就业面广,三个方向相互促进协调发展。课程设置上减少理论课程,增加专业课程和强化实践环节,充分体现“大众化”教育特点。
电子科学与技术本科指导性培养计划必修课包括通识教育课和学科基础课;选修课包括专业方向课、学科领域课和跨学科任选课;实践包括通识实践环节和学科实践环节;课外环节包括通识课外环节和学科课外环节。在学科基础课中建立了八个模块,包括数学、物理、应用数学、工程基础、电路与电子、半导体器件、计算机技术和专业外语。
培养半导体器件人才方向相关的课程包括“半导体物理学、“半导体器件”、“微电子化学”、“集成电路工艺原理”、“电力半导体器件”。培养集成电路设计人才方向课程包括“集成电路版图设计”、“数字系统与逻辑设计”、“集成电路测试技术”、“芯片系统设计”、“集成电路仿真。培养集成电路应用人才方向课程包括“单片机原理与应用”、“计算机组成原理”、“微控制器系统及接口技术”、“计算机网络与通信技术”、“电子工艺及工程设计”。
2.实践教学环节
实践教育是现代教育与育人理念的内在要求和重要实现方式。实践教育使学生不仅从课堂而且从丰富的社会中获得知识,使其在掌握知识的同时,体会社会及人生意义。现代学习理论已经揭示,人类学习的最佳状态不是静态、被动地获得知识,而是全身心经历地探究世界与人生的过程。[3]
根据特色人才培养目标,改革实验教学体系,强化工程实践能力;实验环节注重集成电路和集成电路应用设计两个方面的技能培养。在集成电路设计方面主要实践包括数字系统与逻辑设计、半导体器件、集成电路版图设计、集成电路测试技术、集成电路工艺原理、光电子技术等课程实验,以及集成电路版图设计实践、可编程逻辑器件应用实践、集成电路逆向解析等集中实践环节;在集成电路应用设计方面主要实践包括单片机原理与应用、电子线路CAD课程设计、模拟电子课程设计、数字电子课程设计、电子工艺实习、智能电子系统设计实践课程的实验和集中实践环节。将课程实践与生产实际紧密结合,采用的设计软件为电子行业企业通用的设计软件,学生得到很好的工程训练,受到用人单位的欢迎。
生产实习是学生从学校走向企业的桥梁,必须带领学生到企业实习才能提高能力。经过几年努力,先后与5家半导体企业和一家研究所完成实习基地的建设并实施,效果良好。
在完成基本教学环节的同时大力拓展课外实践环节。组织有能力、有兴趣的学生参加科技实践,通过实践培养学生的工程意识、动手能力、踏实作风、创新思想、科研兴趣。积极带领大学生参加大学生电子科技大赛和创新大赛,极大地调动了学生参与实践、投身科研的积极性。
3.课堂教学和思想道德教育
课堂教学是实现学生专业特色培养的重要环节。培养高素质、具有创新能力的人才是高校教育的目标,提高教学质量是高校永恒的主题。课堂教学作为实施教学过程中必不可少的一个重要环节,是教师传授知识、学生获取信息、培养学生一定思想观念的主渠道。[4]在课堂教学中,主要抓好三个环节,首先是课前环节,要求教师认真备课,提高理论水平。其次是课上环节,强调教师板书和多媒体教学紧密结合,将理论和生产实际紧密结合,课堂气氛生动活泼。最后是课后环节,要求教师及时布置作业认真批改,并将该课程的最新研究动态通过网络与学生交流。
学生思想道德教育是培养合格人才的重要因素。学校的德育教育任重而道远,在重视“两课”等德育教学环节的同时,一定要注重其他课堂中的德育渗透,每个教师都应该结合本专业的特点,培养学生的正确世界观、人生观和价值观,从思想品德、文明素养、心理健康、创新意识、法制意识、行为规范等方面因势利导进行德育渗透。[5]在德育教育方面,除教学计划中的德育相关课程教学外,我们还在专业课教学中教育学生应具有良好的科研精神和思想品德。
三、专业实践成果
经过几年的辛勤工作,已经建立起比较完善的具有特色的电子科学与技术专业课程体系。在2006年和2010年,根据专业领域发展和区域经济发展情况及时修订了教学计划,拓宽专业面,增强适应性,进一步强化实践环节。
实践表明,本专业学生在校期间全面发展,先后有多名学生获得省和市级的优秀大学生称号,十多名学生获得电子大赛和挑战杯创新大赛的奖项。本科生在就业和考研方面效果良好,本专业2007~2010届毕业生实际就业率分别为100%、94%、91%、100%,共有几十名毕业生考上研究生。
四、结论
电子科学与技术专业是培养半导体行业科技人才的专业,在当前信息产业蓬勃发展的时代发挥着十分重要的作用。专业发展必须因地制宜,取长补短,根据学校自身特点走出一条专业特色办学之路。课程体系应该在充分掌握行业需求的基础上,以本专业的培养方向为中心,以就业为导向适当调整培养方向;强化实践教学,积极组织实践活动,完善体系结构;教学上坚持德育和专业教育两手抓,培养高素质人才。要加强学院与企业之间的交流与合作,掌握企业对人才需求的动向,根据社会需求调整培养模式和课程内容。
参考文献:
[1]王晓锋.实施知识产权战略促进区域经济发展——大学在区域经济发展中的使命[J].中国高等教育,2010,(12).
[2]徐定华,关勤,楼盛华.论高校专业规范与专业特色的内涵及关系[J].中国高等教育,2010,(8).
[3]胡和平.深化实践育人培养全面发展的拔尖创新人才[J].中国高等教育,2010,(13,14).
[4]张月琴.论提高高校课堂教学质量的策略[J].中国电力教育,2010,(11).
[5]钱月霞,顾卫杰.浅谈课堂教学中的德育渗透[J].中国电力教育,2010,(6).
(责任编辑:刘辉)
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