專業設置以社會需求為導向,主動服務區域經濟社會和產業發展需要。安徽省“十四五規劃”將“集成電路”列入“科技重大專項”專欄,并明確將“集成電路”作為重點培育的5個世界級戰略性新興產業集群之一。合肥市“十四五規劃”指出“新型顯示器件、集成電路、人工智能入選首批國家戰略性新興產業集群,戰略性新興產業產值占全市工業比重超過55%”,并將“集成電路”列入“產業群培育行動計劃”專欄中。立足“地方性、應用型、特色化”辦學定位,合肥大學主動融入區域經濟社會發展,于2022年獲批開設“集成電路設計與集成系統”專業,培養區域急需人才。專業成立以來,積極圍繞人才培養方案、教師隊伍建設、教學資源建設和教學過程管理四個方面開展工作。 2.1人才培養方案 深度對接產業需求,校企合作制定人才培養規格與優化人才培養方案。通過走訪政府相關部門,獲得相關數據。目前,合肥市已聚集成電路企業超400家,從業人員超2.6萬人,構建了從設計、制造、封裝測試、裝備材料到公共服務平臺的完整產業鏈生態。其中,集成電路設計類企業300多家,需要大量的集成電路設計類人才。因此,開設“集成電路設計與集成系統”專業符合區域經濟和社會發展需要。與企業深度合作,以企業人才需求為導向,明確專業定位,凝練專業特色,確定專業的培養人才方向為模擬與混合信號超大規模集成電路設計,聚焦射頻集成電路設計、片上微波器件與電路設計兩個具體專業方向。  
圖1 人才培養方案論證會 圍繞學校發展定位和人才培養目標,面向經濟社會發展需求,結合工程教育專業認證、審核式評估及一流本科專業建設的相關要求,同時緊扣“新工科”建設主題,注重促進學生的全面發展,強化工科學生的家國情懷、全球視野、法治意識和生態意識,培養設計思維、工程思維、批判性思維和數字化思維,提升創新創業、跨學科交叉融合、自主終身學習、溝通協商能力和工程領導力,立足合肥市集成電路產業群,面向安徽省乃至“長三角”區域新一代信息技術產業,邀請企業高管、工程師和行業協會專家,基于產出導向教育理念,共同優化人才培養方案,強調綜合與實踐,致力于培養新工科的集成電路設計與集成系統專業人才,培養方案論證會如圖1所示。 2.2 教師隊伍 自2019年開始籌備建設集成電路學科與專業以來,學校、學院和系部高度重視師資隊伍和科研團隊建設,充分利用安徽省、合肥市和學校人才政策 ,建立有效的人才選拔、培養與引進機制,實施集成電路人才“一人一議”政策。建成一支年齡結構合理、學緣豐富、教學科研能力突出的師資隊伍。 
圖2.師資情況 教師隊伍由21名校內專任教師組成,全部具有碩士及以上學位,分別從13所高校或研究所獲得學位,全部具有電子信息類專業背景,其中17名教師具有博士學位(81%),13名教師具有高級職稱(62%),15名老師為雙能型教師(71%),如圖2所示。專業師資隊伍充實、知識儲備充分、學緣來源豐富、年齡結構合理,符合《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》要求,發展趨勢良好。 2.3 教學資源建設 2.3.1 專業實驗室 專業設有集成電路仿真、系統芯片設計、集成電路制造和封測虛擬仿真平臺3個專業實驗室,儀器設備價值約400萬元,委托二級學院實驗實訓中心統一管理,并配備2名專任實驗教師。3個專業實驗室全部為針對人才培養需求而新建的實驗室。實驗室配備完善,配套設備和軟件設施環境先進,實驗室利用率高,符合國家規范要求。專業相關實驗室的基本情況如圖3和表1所示。 
 
圖3 集成電路專業實驗室
表1 專業相關實驗室的基本情況 實驗室名稱 | 面積 (平方米) | 利用率 | 主要設備種類及數量 | 承擔主要教學任務 | 集成電路仿真 | 130 | 100% | 全套集成電路仿真軟件(Synopsys Design Compiler, Mentor Graphics ModelSim, Synopsys HSPICE等),計算機50臺,高端服務器1臺 | 模擬集成電路設計、數字集成電路設計等課程的實驗教學、競賽、綜合課程設計、畢業設計等。 | 系統芯片設計 | 130 | 100% | 集成電路設計實驗箱4套、SOC設計實驗箱24套,計算機50臺 | FPGA、片上系統等課程的實驗教學、綜合課程設計、綜合實訓、競賽、畢業設計等。 | 集成電路制造和封測虛擬仿真 | 130 | 100% | 芯片及功率器件測試平臺8套、虛擬平臺4套 | 集成電路封裝與測試等課程的實驗教學、綜合課程設計、競賽、綜合實訓、畢業設計等。 |
2.3.2 實習基地 校內外實現基地完善、穩定,設施滿足因材施教的實踐教學要求。學院積極與企業聯合建立學生實習實訓基地,本著“長期合作、互惠雙贏、共同發展”的原則,目前已與合肥星波通信技術有限公司、安徽省品特電子科技有限公司等20余家企業合作,并簽訂合作協議,建立了長期、穩定的校企合作實習和實訓基地。每一實習基地均配置相應的指導老師,為本專業學生的實習、實踐等提供良好的環境。專業主要校外實習實訓基地情況如表2。 表2 本專業主要校外實習/實訓基地情況匯總表 序號 | 校外實習基地 | 企業性質 | 企業指導教師數量 | 承擔主要教學任務 | 1 | 安徽青軟晶芒微電子科技有限公司 | 民營企業 | 7 | 畢業實習、競賽培訓 | 2 | 合肥宏晶微電子科技有限公司 | 民營企業 | 5 | 畢業實習、競賽培訓 | 3 | 安徽潤東通信科技股份有限公司 | 民營企業 | 5 | 畢業實習 |
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安徽螢瞳科技股份有限公司 | 民營企業 | 6 | 畢業實習 |
2.3.3 學術交流及教學研討 專業注重開展國內外學術交流。專業與中國科學技術大學、安徽大學、合肥工業大學、南京郵電大學、電子科技大學、西安電子科技大學、西安交通大學、南方科技大學、中國科學院微電子所、澳門大學相關教學與科研團隊保持緊密聯系和合作。另外一方面,專業通過“請進來”的手段增加教師與學術同行和工程專家的溝通機會。近年來,專業邀請國內外學術同行做報告10余次,邀請工程專家做講座5余次;專業通過“走出去”的手段增加教師與學術同行和工程專家的溝通機會。近年來,本專業共有20余名教師參加了在國內外舉行的學術會議,10余位教師以指導生產實習或為企業提供開發和服務或洽談合作的形式,深入本專業的實習基地或其他企業與工程技術人員交流。部分學術交流活動見圖4所示。  
華人芯片設計研討會 聯寶交流  
湖北第二師范來集成電路調研 安徽青軟晶芒集成電路交流會 圖4 學術交流活動 2.4 教學過程及管理 2.4.1 課程與教學建設 專業邀請合肥工業大學國家示范性微電子學院的教學負責人做顧問,同時邀請宏晶微電子科技有限公司的技術總監參與課程體系建設。課程體系圍繞培養學生解決模擬與混合信號超大規模集成電路設計領域的復雜工程問題而設置,聚焦射頻集成電路設計和片上微波器件與電路兩個專業方向,重點覆蓋CMOS模擬集成電路設計、射頻集成電路設計和片上微波電路與器件等核心課程。所建設專業課程不僅幫助學生掌握設計與實現高性能模擬和射頻電路的基本原理和方法,還能加深學生對片上微波技術的理解。相關模擬、射頻及微波集成電路設計課程為學生奠定了堅實的理論基礎,課程建設中著重于電路的設計、仿真與優化教學,使學生能夠設計高效的片上集成放大器、鎖相環、濾波器等關鍵電路,培養學生在電子信息技術領域的創新能力。課程體系中包括嵌入式系統、數字系統設計等理論及實踐課程。該類系統設計課程的設置旨在促進學生對硬件與軟件協同設計的深入理解和應用,并通過實際項目和實驗,培養學生在資源受限環境下進行系統設計與優化的能力,掌握集成電路從概念到實現的完整設計流程。課程體系設置完全符合《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》和《工程教育認證通用標準解讀及使用指南》的相關要求。 在教學過程中與企業緊密結合,聘請宏晶微電子科技有限公司的高召、大唐存儲的陸昌偉工程師給本科授課,如圖5所示。幫助學生把握集成電路產業發展的趨勢,培養學生的專業學習興趣。 
圖5 企業專家授課 2.4.2 教材建設 專業堅持以全國模范教師、安徽省教學名師高先和教授和國家一流課程項目主持人黃慧教授為核心,集中選擇優秀教材的原則,任課教師與全體教師共同探討選擇教材。專業建設以來,選用的代表性省、部級及以上獲獎教材如表3所示。 表3 本專業已開出課程中選用的代表性省、部級及以上獲獎教材 書號 | 教材名稱 | 出版日期 | 出版社 | 主編 | 獲獎情況 | 9787566408785 | C/C++規范設計簡明教程 | 2019.11 | 安徽大學出版社 | 李祎 | 安徽省高等學校“十三五”省級規劃教材 | 9787040196719 | 電路 | 2006.05 | 高等教育出版社 | 邱關源 | “十五”普通高等教育本科國家級規劃教材 | 9787040554199 | 電子技術基礎 模擬部分 | 2021.06 | 高等教育出版社 | 康華光 | “十四五”普通高等教育本科國家級規劃教材 | 9787040556643 | 電子技術基礎 數字部分 | 2021.08 | 高等教育出版社 | 康華光 | “十四五”普通高等教育本科國家級規劃教材 |
2.4.3 教學研究與改革 專業實施教學研究與改革常態化。一方面要求教師必須針對自己所承擔的課程不斷進行教學研究與改革,包括探索新的教學模式、嘗試新的教學方法、開拓新的教學內容、積累新的教學案例、開展新的實驗項目、試驗新的考核模式等,把教學研究與改革成果作為年度評優的必要條件。另一方面,以全國模范教師、安徽省教學名師高先和教授和國家一流課程項目主持人黃慧教授為核心,積極組織、鼓勵、幫助和指導教師申報校級本科教學質量與教學改革工程項目、高等學校省級質量工程項目與國家級教學質量與教學改革工程項目,已獲得經費支持。教師教研教改積極性高,參與校級及以上教研立項教師的比例為43%。不斷與兄弟院校進行交流,共同促進集成電路專業的建設與發展,2023年6月2日,湖北第二師范學院來集成電路進行交流。 
圖6國家級一流本科課程 2.4.4 質量監控 專業注重教學管理制度建設,建立了行之有效的教學質量保證和監控體系。通過建立常規教學檢查的長效機制,確保教學質量的持續提升。常規教學檢查記錄材料規范完善,涵蓋課堂教學、實驗教學和課程設計等多個方面。  
圖7 學生座談會及學生學業幫扶 為督促教學質量的提升,專業積極開展教學評估和反饋活動。通過定期的教學研討會和教師培訓,促進教學方法的改進和創新。此外,建立了閉環反饋機制,確保每次檢查和評估的結果都能及時反饋到教學過程中,并落實整改措施,以持續改進教學質量。根據工程教育專業認證和專業評估要求,結合學校教學管理政策,在教學過程中,邀請各級督導進行聽課和教學資料審查;在學期末,對教學資料實現自查和互查。認真落實備、教、批、輔、考、評等教學各環節的過程管理,及時發現問題,督促整改,保障專業建設高質量發展。 定期進行學生和教師的滿意度調查,以全面了解教學效果和學生需求。調查結果用于調整課程內容和教學方法,確保學生的學習體驗不斷優化。滿意度調查的結果不僅作為教學改進的依據,也為教學管理提供了寶貴的數據支持。定期舉辦學生座談會,及時掌握學生生活學習動態,加強學困生的學業幫扶。 2.4.5 實驗教學與第二課堂 實驗教學體系設計科學、實驗課程設置合理。專業基礎課和專業課的實驗教學任務學院實驗實訓中心承擔。專業實驗課主要由理論課任課教師和實驗教學人員共同完成,該類教師均具有講師及以上專業技術職務,結構合理,素質高。自本專業建設以來,實驗開出率達到100%。實驗課程普遍開設有綜合性、設計性實驗。 
圖8 2023安徽省機器人大賽 積極推進專業第二課堂建設,組織學生參加安徽省機器人大賽單片機與嵌入式設計大賽,安徽省高校物聯網應用創新大賽,提升學生的專業技術能力和工程應用能力。集成電路專業王旭、吳帥獲得安徽省物聯網競賽二等獎;王杰、郭曉明獲得安徽省高校機器人大賽三等獎。 |