一“芯”向祖国,《芯片版图设计实践》课程思政建设
日期:2022-09-01  作者:admin   来源:  浏览量:0

培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题。落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,这是人才培养的应有之义,更是必备内容。高等学校要牢固确立人才培养的中心地位,围绕构建高水平人才培养体系,不断完善课程思政工作体系、教学体系和内容体系。要切实把教育教学作为最基础最根本的工作,深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,让学生通过学习,掌握事物发展规律,通晓天下道理,丰富学识、增长见识、塑造品格,努力成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。领先的技术,已成为实现科技强国、产业强国的关键标志。

 

目前,国际贸易形势复杂多变,全球半导体供应链面临严峻挑战。芯片短缺问题持续加剧,中美贸易摩擦愈演愈烈。2022年初工信部发布的白皮书中提到,目前需要70万人投入到半导体产业中来,而中国半导体人才短缺问题依然十分突出。解决我国半导体核心技术受制于人的关键在于人才问题。短期来看,依靠高薪从海外引进高尖端人才是最快捷的途径,而长期来看,则必须要依靠自主培养。在这样的背景下,微电子科学与工程专业有必要在课程设置上与当前现代半导体产业人才需求接轨。《芯片版图设计实践》课程作为微电子科学与工程专业三年级学生的实践学期开设的专业必修课程,在专业层面应当讲授先进半导体产业领域前沿知识,提高学生实践动手能力,使学生深入地理解集成电路设计与仿真,掌握全定制版图设计方法,学习内容和企业对接,使学生毕业后能快速融入到该行业。在思想层面则应在课程内容设置、课堂教学安排等多方面综合考虑思政元素的融入,在高度、浓度、温度上下功夫,潜移默化的渗透爱国情怀,责任担当,激发学生科技报国的家国情怀和投身于先进半导体领域的使命担当。课程思政建设要有高度,有浓度,有温度。这其中高度是课程思政建设的本心、目的、目标和意义,浓度则为思政元素、素材融入、拿捏的度,温度则是课程思政建设教师的投入和对学生的吸引。

一、高度:课程设计

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课程内容设计与调整

围绕“芯片卡脖子”等关键技术问题,课程内容的建设首先要符合国家先进半导体产业发展的现状,以企业需求为导向,结合学生认知规律,按照专业知识、岗位技能、职业素养、职业能力等多维度,设计课程的内容,支撑毕业要求中的培养能力点,提升学生的综合素养和专业实践能力。

微电子科学与工程专业的毕业要求中涵盖毕业生要具有集成电路设计能力,而版图设计在集成电路流程中起到承上启下的作用,人才需求量大,从人才培养,学生就业等角度出发,需要将版图设计单独作为一门实践课程对学生进行重点专项培养。同时考虑未来五年学生职业规划向电路设计发展,培养内容向解决复杂工程问题发展。因此该课程内容将芯片版图设计实践中的二级项目由版图逆向设计改为正向设计,引入企业实际项目内容,项目管理引入企业实际管理流程,利用实践学期让学生完成完整的带隙基准电压源芯片版图正向设计流程,培养学生需求提出、调研、电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等专业技能。致力于培养符合先进半导体行业用人需求的应用型人才,为我国芯片国产化提供有力的科技支撑和充分的人才保证。

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课堂设计

采取情感教育和认知教育相结合的教学模式,进而激发学生学习动机,发展学生潜能。教学过程采取线上线下相结合,各教学环节分为课前,课中,课后,布置相应的任务,让学生完成,同时鼓励学生自主学习,利用课堂进行讨论与分享。

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课程资源建设

在微视频、案例、实验指导书、项目指导书多方面进行课程资源建设,同时目前教材大多是理论和简单器件的版图设计,从电路设计到版图设计、验证全流程的书籍较少,因此同企业联合进行实践课程书籍编写,引入业界先进EDA工具和半导体工艺库。

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课程考核

评价多维度、多元化,采用学生自评,互评,指导教师评价,答辩教师评价,企业导师评价等评价方式,细化评价标准,设计量规并引用量规进行客观评价。

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二、浓度:思政元素融入

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芯片技术“卡脖子”问题剖析

2022年美国签署《2022年芯片与科学法案》,该法案不仅试图通过投资补贴吸引半导体企业在美国本土设厂,还意图通过限制补贴资格来阻止半导体企业在中国增产;2021 年,美国先后胁迫相关半导体企业上交供应链核心信息;将 59 家中企列入投资“黑名单”;以安全为由拒绝 Intel 在中国的芯片扩产计划。此外,美国除了宣布与欧盟进行芯片供应链合作以外,还拟围绕半导体、稀土等领域,联合日、韩、中国台湾,打造不含中国的、有弹性的供应链,摆脱对中国大陆的依赖。在这种国际环境下,需要清晰的了解当前国际形势,同时明白国内半导体产业情况,努力与龙头企业、合作院校和地方政府构建良好的协同育人生态系统,合作开发先进半导体相关课程,激发学生们的爱国热情,激发学习的使命感。

融入思政元素包括家国情怀、大国工匠、文化自信、爱岗敬业等等。通过课上ppt讲解;安排学生进行半导体领域爱国人物学习,自己制作相关宣传ppt等方式进行推广,其中制作ppt成果作为形成性成绩一部分,此部分让学生自行评分,对自己制作认真与否进行诚实评分本身也是思政考核的一部分。

 

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经典诗词赏析

中华优秀传统文化博大精深,其中诗词中蕴含的人生哲理经久不衰,结合中央电视台《经典咏流传》节目,在课前安排经典诗词赏析活动。从激发学习兴趣、学习伟人精神等五个方面进行思政教育。

 

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校友经历分享

每所学校、每个学院都有其特色,这也是特色的育人元素。大连东软信息学院,以实践创新能力著称,如何正确引导学生,对自己有信心,对学校有信心也是很重要的一环。因此安排毕业的校友,进行经历分享,内容可以是当前从事的半导体领域技术、可以是就业心得等等。通过校友的经历分享,让学生们对目前的学习现状进行正确的判断,如何调整方向,从而能全力以赴的去走自己的道路。本学期邀请了2位毕业于大连东软信息学院电子工程系电子信息工程(微电子制造方向)2013级本科的学长,他们分别在技术领域和求职经历等方面进行了分享。

姜浩现任大连亿芯源半导体科技有限公司数字工程师。他为大三的同学们带来了数字集成电路设计的知识。介绍了数字集成电路设计的详细流程,每一个环节使用的EDA工具,以实际项目为例,向同学们展示最终的版图,让同学们对数字版图有非常直观的认识,与本门课程需要进行的模拟电路版图设计内容形成了很好的互补效果。

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高珣,在紫光展锐科技有限公司从事22nm手机射频transiver版图设计。她就自己大三时期如何走出迷茫的瓶颈期与学弟学妹们进行了分享,包括如何准备简历,面试的流程,以及对未来的规划。同学们纷纷询问自己感兴趣的问题,师姐都给予了耐心的回答,当从师姐口中得知认真完成小学期的实践课程,就已经具备了版图行业的基本知识,可以去各个企业面试的消息后,他们对实践课程的热情更高了,也对自己,对自己的专业,对自己的学校更有自信了。

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行业先进技术讲座

了解前沿技术对学生内驱力的激发效果是巨大的,因此在《芯片版图设计实践》课程中,要求行业专家对当前前沿技术进行讲解,让学生们有宏观的认识,也为他们步入社会、步入企业开拓视野。本学期邀请了阿斯麦尔(ASML)产品经理赵恕昆,ASML是全球最大的半导体设备制造商,向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。赵老师结合自己在ASML多年的实际工作经验,通过提问交流及案例分享等形式将课堂专业知识、企业典型场景、岗位实操内容融入到课堂教学。赵老师以主要工艺结点的发展历程为主线,从DUV到EUV再到High NA EUV,详细介绍了光刻技术发展的现状与趋势。赵老师的授课方式有很强的代入感,通过半导体光刻机“卡脖子”问题的经典案例分享,激发同学们努力学习、科技强国的主观意识。


三、温度

思政教育是有温度的,作为授课教师要以身作则,全力以赴的进行教学,以自身的学识分享自己人生经历,感染学生,关心学生学习状态,日常生活。

建设高水平人才培养体系和课程,必须将思想政治工作体系贯通其中,《芯片版图设计实践》课程通过在高度、浓度和温度这三方面的课程改革与思政内容建设,真正做到让课程建设成为“主战场”,课堂教学成为“主渠道”,使显性教育和隐性教育相统一,形成协同效应,构建全员全程全方位育人大格局。


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