時(shí)間：2023-03-21 17:12:47
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關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片
1引言
綜觀人類社會(huì)發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動(dòng)著人類社會(huì)向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個(gè)信息社會(huì)的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會(huì)的重要資源，但對(duì)它的利用卻僅僅是開始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對(duì)信息的利用，更好地滿足了人們對(duì)信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會(huì)、政治、文化等各個(gè)領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)。可以毫不夸張地說，沒有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個(gè)信息社會(huì)發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個(gè)孤立的精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPU、非揮發(fā)存儲(chǔ)器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時(shí)，每一項(xiàng)重大發(fā)明又都開拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來了新的巨大市場(chǎng)，對(duì)我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新，社會(huì)就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動(dòng)力往往會(huì)給社會(huì)帶來“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過這種破壞后，又將開始一個(gè)新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會(huì)就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很關(guān)鍵的時(shí)期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個(gè)方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點(diǎn)；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)，如MEMS，DNAChip等。
221世紀(jì)上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價(jià)格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導(dǎo)體器件特征尺寸的動(dòng)力源泉。以MOS技術(shù)為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時(shí)縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管，將結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個(gè)芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高，價(jià)格大幅度下降。由于片內(nèi)信號(hào)的延遲總小于芯片間的信號(hào)延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個(gè)集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時(shí)硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE．Moore1965年預(yù)言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預(yù)測(cè)這種發(fā)展趨勢(shì)將減緩，但是微電子產(chǎn)業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實(shí)了Moore的預(yù)言[2]。而且根據(jù)我們的預(yù)測(cè)，微電子技術(shù)的這種發(fā)展趨勢(shì)還將在21世紀(jì)繼續(xù)一段時(shí)期，這是其它任何產(chǎn)業(yè)都無法與之比擬的。
現(xiàn)在，0．18微米CMOS工藝技術(shù)已成為微電子產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實(shí)驗(yàn)室中制備成功，研究工作已進(jìn)入亞0．1微米技術(shù)階段，相應(yīng)的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預(yù)計(jì)到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產(chǎn)品將投入批量生產(chǎn)。
21世紀(jì)，起碼是21世紀(jì)上半葉,微電子生產(chǎn)技術(shù)仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)為主流。盡管微電子學(xué)在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進(jìn)展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，一種新技術(shù)從誕生到成為主流技術(shù)一般需要20到30年的時(shí)間，硅集成電路技術(shù)自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了20多年的時(shí)間。另外，全世界數(shù)以萬億美元計(jì)的設(shè)備和技術(shù)投入，已使硅基工藝形成非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力；同時(shí)，長期的科研投入已使人們對(duì)硅及其衍生物各種屬性的了解達(dá)到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識(shí)積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識(shí)積累決定了硅基工藝起碼將在50年內(nèi)仍起重要作用，人們不會(huì)輕易放棄。
目前很多人認(rèn)為當(dāng)微電子技術(shù)的特征尺寸在2015年達(dá)到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術(shù)時(shí)代的結(jié)束，這實(shí)際上是一種誤解。且不說微電子技術(shù)除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術(shù)之外，還有設(shè)計(jì)技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面需要進(jìn)一步的大力發(fā)展，這些技術(shù)的發(fā)展必將使微電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術(shù)，很多著名的微電子學(xué)家也預(yù)測(cè)，微電子產(chǎn)業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領(lǐng)域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領(lǐng)域，它仍將保持快速發(fā)展趨勢(shì)，就像汽車、航空工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>
隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會(huì)遇到器件結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵工藝、集成技術(shù)以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對(duì)其中的物理規(guī)律等科學(xué)問題的認(rèn)識(shí)還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經(jīng)典或半經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，這些理論適合于描述微米量級(jí)的微電子器件，但對(duì)空間尺度為納米量級(jí)、空間尺度為飛秒量級(jí)的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質(zhì)材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時(shí)傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發(fā)展新型的器件結(jié)構(gòu)和微細(xì)加工、互連、集成等關(guān)鍵工藝技術(shù)。具體的需要?jiǎng)?chuàng)新和重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域包括：基于介觀和量子物理基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件的輸運(yùn)理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結(jié)構(gòu)，高k柵介質(zhì)材料和新型柵結(jié)構(gòu)，電子束步進(jìn)光刻、13nmEUV光刻、超細(xì)線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質(zhì)和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術(shù)等。
3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)將帶來嶄新的領(lǐng)域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)，可稱之為“scalingdown”，與此同時(shí)我們必須注意“bottomup”。“bottomup”最重要的領(lǐng)域有二個(gè)方面：
(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲(chǔ)器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機(jī)理控制一個(gè)或幾個(gè)電子運(yùn)動(dòng)，由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用，一個(gè)電子進(jìn)入到一個(gè)勢(shì)阱，則將阻止其它電子的進(jìn)入。在單電子存儲(chǔ)器中量子阱替代了通常存儲(chǔ)器中的浮柵。它的主要優(yōu)點(diǎn)是集成度高；由于只有一個(gè)或幾個(gè)電子活動(dòng)所以功耗極低；由于相對(duì)小的電容和電阻以及短的隧道穿透時(shí)間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對(duì)環(huán)境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時(shí)要求電容極小（αF），要求量子點(diǎn)大小在幾個(gè)納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此，目前可以認(rèn)為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)。這里包括量子點(diǎn)陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件等。
量子點(diǎn)陣列由量子點(diǎn)組成，至少由四個(gè)量子點(diǎn),它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點(diǎn)的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質(zhì)上是一種非晶體管和無線的方式達(dá)到陣列的高密度、低功耗和實(shí)現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢(shì)是開關(guān)速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對(duì)值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個(gè)有前景的領(lǐng)域。碳原子之間的鍵合力很強(qiáng)，可支持高密度電流，而熱導(dǎo)性能類似于金剛石，能在高集成度時(shí)大大減小熱耗散，性質(zhì)類金屬和半導(dǎo)體，特別是它有三種可能的雜交態(tài)，而Ge、Si只有一個(gè)。這些都使碳納米管（CNT）成為當(dāng)前科研熱點(diǎn)，從1991年發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn)，北京大學(xué)納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結(jié)”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設(shè)計(jì)性能的CNT器件，更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結(jié)合以制造器件。這對(duì)于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會(huì)帶來突破性的進(jìn)展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術(shù)上都有大量工作要做，有待突破，離開實(shí)際應(yīng)用還需較長時(shí)日！但這終究是一個(gè)誘人探索的領(lǐng)域，我們期待它們將創(chuàng)出一個(gè)新的天地。
4系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip）是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)
在集成電路（IC）發(fā)展初期，電路設(shè)計(jì)都從器件的物理版圖設(shè)計(jì)入手，后來出現(xiàn)了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設(shè)計(jì)從器件級(jí)進(jìn)入邏輯級(jí)，這樣的設(shè)計(jì)思路使大批電路和邏輯設(shè)計(jì)師可以直接參與集成電路設(shè)計(jì)，極大地推動(dòng)了IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機(jī)系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時(shí)、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機(jī)系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化的發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)電路的要求越來越高，傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)已無法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求。同時(shí)，由于IC設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)水平提高，集成電路規(guī)模越來越大，復(fù)雜程度越來越高，已經(jīng)可以將整個(gè)系統(tǒng)集成為一個(gè)芯片。目前已經(jīng)可以在一個(gè)芯片上集成108－109個(gè)晶體管，而且隨著微電子制造技術(shù)的發(fā)展，21世紀(jì)的微電子技術(shù)將從目前的3G時(shí)代逐步發(fā)展到3T時(shí)代（即存儲(chǔ)容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)）。
正是在需求牽引和技術(shù)推動(dòng)的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個(gè)系統(tǒng)集成在一個(gè)微電子芯片上的系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。
系統(tǒng)芯片（SOC）與集成電路（IC）的設(shè)計(jì)思想是不同的，它是微電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，它和集成電路的關(guān)系與當(dāng)時(shí)集成電路與分立元器件的關(guān)系類似，它對(duì)微電子技術(shù)的推動(dòng)作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術(shù)。
SOC是從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來，在單個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）芯片上完成整個(gè)系統(tǒng)的功能，它的設(shè)計(jì)必須是從系統(tǒng)行為級(jí)開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統(tǒng)相比，由于SOC設(shè)計(jì)能夠綜合并全盤考慮整個(gè)系統(tǒng)的各種情況，可以在同樣的工藝技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復(fù)雜度和處理速率下，能夠相當(dāng)于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實(shí)現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能；還有，與采用常規(guī)IC方法設(shè)計(jì)的芯片相比,采用SOC設(shè)計(jì)方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l～2個(gè)數(shù)量級(jí)。
對(duì)于系統(tǒng)芯片（SOC）的發(fā)展，主要有三個(gè)關(guān)鍵的支持技術(shù)。
（1）軟、硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；和硬核，基于工藝的物理設(shè)計(jì)、與工藝相關(guān)，并經(jīng)過工藝驗(yàn)證過的。其中以硬核使用價(jià)值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎(chǔ)，在速度與功耗上經(jīng)過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價(jià)值。現(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產(chǎn)線（Fabless)公司的基礎(chǔ)上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。
（3）模塊界面間的綜合分析技術(shù),這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術(shù)（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。
微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破,同時(shí)也是信息技術(shù)新發(fā)展的里程碑。通過以上三個(gè)支持技術(shù)的創(chuàng)新,它必將導(dǎo)致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術(shù)上的革命。目前，SOC技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，21世紀(jì)將是SOC技術(shù)真正快速發(fā)展的時(shí)期。
在新一代系統(tǒng)芯片領(lǐng)域，需要重點(diǎn)突破的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。在微電子技術(shù)的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會(huì)引起一場(chǎng)變革，例如維特比算法、小波變換等均對(duì)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結(jié)構(gòu)可以帶動(dòng)一系列的應(yīng)用,但提出一種新的算法則可以帶動(dòng)一個(gè)新的領(lǐng)域,因此算法應(yīng)是今后系統(tǒng)芯片領(lǐng)域研究的重點(diǎn)學(xué)科之一。在電路結(jié)構(gòu)方面,在系統(tǒng)芯片中，由于射頻、存儲(chǔ)器件的加入，其中的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結(jié)構(gòu)，因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結(jié)構(gòu)。另外，為了實(shí)現(xiàn)膠聯(lián)邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術(shù)有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)
微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊。這種技術(shù)一旦與其它學(xué)科相結(jié)合,便會(huì)誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，這方面的典型例子便是MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)和DNA生物芯片。前者是微電子技術(shù)與機(jī)械、光學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合而誕生的，后者則是與生物工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。
微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅是微電子技術(shù)的拓寬和延伸,它將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)相互融合，實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運(yùn)動(dòng)、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號(hào)，把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)可以認(rèn)識(shí)的電信號(hào)，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號(hào)，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，它幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強(qiáng)大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測(cè)量組合能應(yīng)用于制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、汽車自動(dòng)駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進(jìn)、傷員救護(hù)；信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲(chǔ)器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時(shí)MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等。現(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個(gè)紅細(xì)胞的微型鑷子，可以在磁場(chǎng)中飛行的象蝴蝶大小的飛機(jī)等。
MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品的增長速度非常之高，目前正處在技術(shù)發(fā)展時(shí)期，再過若干年將會(huì)迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時(shí)期。2000年，全世界MEMS的市場(chǎng)達(dá)到120到140億美元，而帶來的與之相關(guān)的市場(chǎng)達(dá)到1000億美元。
目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應(yīng)用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進(jìn)行大量投資，促進(jìn)了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術(shù)的進(jìn)步,加快了計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的速度，對(duì)CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。集成電路和計(jì)算機(jī)在發(fā)展中相互推動(dòng)，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場(chǎng)信息革命。現(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專用性很強(qiáng)，單個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)步，最后將有可能形成像微電子技術(shù)一樣有廣泛應(yīng)用前景的新產(chǎn)業(yè)，從而對(duì)人們的社會(huì)生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。
當(dāng)前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，使人們依靠掌握的理論和基礎(chǔ)技術(shù)可以高效地設(shè)計(jì)制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準(zhǔn)應(yīng)用突破口，揚(yáng)長避短，以特別適合微系統(tǒng)應(yīng)用的重大領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行研究,取得突破，從而帶動(dòng)微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設(shè)計(jì)方法學(xué)研究；三維微結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學(xué)和熱學(xué)研究；MEMS的表征與計(jì)量方法學(xué)；納結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)等。
微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的另一個(gè)熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞等的特點(diǎn)和功能，設(shè)計(jì)構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，并與工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行加工生產(chǎn)，它是生命科學(xué)與技術(shù)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點(diǎn)，正日益受到廣泛關(guān)注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術(shù)，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對(duì)遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應(yīng)或施加電場(chǎng)等措施使一些特殊的物質(zhì)能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測(cè)基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術(shù)在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學(xué)中最重要的一種物質(zhì)，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛：它不僅可以用于基因?qū)W研究、生物醫(yī)學(xué)等，而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng)，這樣該技術(shù)將廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等人類生活的各個(gè)方面，那時(shí)，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細(xì)加工技術(shù)及超分子自組裝技術(shù)，在固體芯片表面構(gòu)建的微分析單元和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞以及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的篩選或檢測(cè)。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于生物芯片的生物信息學(xué)以及高密度生物芯片的設(shè)計(jì)、檢測(cè)方法學(xué)等等。
6結(jié)語
在微電子學(xué)發(fā)展歷程的前50年中，創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究曾起到非常關(guān)鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學(xué)的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀(jì)后50年，展望21世紀(jì)前50年，即百年的微電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程，使我們深切地感受到，世紀(jì)之交的微電子技術(shù)對(duì)我們既是一個(gè)重大的機(jī)遇，也是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如果我們能夠抓住這個(gè)機(jī)遇，立足創(chuàng)新，去勇敢地迎接這個(gè)挑戰(zhàn)，則有可能使我國微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)騰飛，在新一代微電子技術(shù)中擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀(jì)中葉將要到來的偉大的民族復(fù)興奠定技術(shù)基礎(chǔ)，以重鑄中華民族的輝煌！
參考文獻(xiàn)
[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.
[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.
[3]張興、郝一龍、李志宏、王陽元。跨世紀(jì)的新技術(shù)－微電子機(jī)械系統(tǒng)。電子科技導(dǎo)報(bào)，1999，4：2
[4]NicholasWadeWhereComputersandBiologyMeet:MakingaDNAChip.NewYorkTimes,April8,1997
微電子論文3100字(一)：微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用論文
摘要：在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的背景下，工業(yè)自動(dòng)化水平取得了比較明顯的提升，在機(jī)械制造方面表現(xiàn)的更加明顯，基于各種因素的影響，微電子技術(shù)得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用。基于此，本文詳細(xì)分析了微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)閷?shí)際提供良好的借鑒意義，以供參考。
關(guān)鍵詞：微電子；機(jī)電設(shè)備；工業(yè)；應(yīng)用探討
信息技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)電子設(shè)備的產(chǎn)生催生了機(jī)電一體化時(shí)代的到來，所謂的機(jī)電一體化技術(shù)是把電工電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等一系列技術(shù)結(jié)合，再綜合應(yīng)用于實(shí)際的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以說為機(jī)電一體化的設(shè)備。微型計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結(jié)成如下三點(diǎn)：第一，直接控制機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程；第二，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)期間加強(qiáng)各物理參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試，進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的顯示記錄，在計(jì)算、存儲(chǔ)、分析判定并處理測(cè)量參數(shù)或指標(biāo)；第三，進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督。機(jī)電一體化系統(tǒng)里微電子控制機(jī)電設(shè)備怎樣進(jìn)行適宜計(jì)算機(jī)選擇，怎樣設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，怎樣組織軟件開發(fā)，怎樣對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等進(jìn)行維護(hù)與使用是相當(dāng)關(guān)鍵的，也是值得探索的
課題。
1微電子控制機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的組成和原理
在某微電子控制機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中，主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設(shè)備組成的。在控制系統(tǒng)當(dāng)中，管路壓力變送器主要是檢測(cè)控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個(gè)變量，接著將數(shù)據(jù)信號(hào)向PLC當(dāng)中傳送，并且通過PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，將信號(hào)發(fā)送信號(hào)控制器，通過信號(hào)控制器來控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中需要與實(shí)際情況合理的進(jìn)行結(jié)合，并且對(duì)變頻器的輸出頻率進(jìn)行確認(rèn)，輸出頻率在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中具有非常重要的意義，和系統(tǒng)的控制息息相關(guān)，在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚(yáng)程參數(shù)等。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中控制流程的用水量變化，主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率，合理的分配能源，讓工作的效率提高，起到節(jié)約資源的
作用。
2微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用
1）可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用。從PLC的角度進(jìn)行分析，其主要優(yōu)勢(shì)在于具有很強(qiáng)的控制能力，而且穩(wěn)定性較高，機(jī)身體積相對(duì)較小，可以有效的和其他的配件進(jìn)行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備往往會(huì)占據(jù)一定的面積，如果想讓其廠房中的占比較高，就一定要注意讓廠房的空余面積加大，盡量讓控制器的數(shù)量減少，讓機(jī)電設(shè)備的數(shù)量增多，與此同時(shí)還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比，其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源，讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低，讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加，由于PLC設(shè)備可以有效的和其他設(shè)備之間進(jìn)行組合，可以靈活方便的在廠房當(dāng)中進(jìn)行布設(shè)，讓一機(jī)多用。可以實(shí)現(xiàn)讓廠房的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到簡化，對(duì)設(shè)備維護(hù)中耗費(fèi)的人力物力進(jìn)行控制，減少人力輸出，可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢(shì)在于可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線和生產(chǎn)設(shè)備之間
進(jìn)行連接，有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)，可以動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過程，確保在生產(chǎn)過程中，第一時(shí)間解決生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的故障，避免由于機(jī)械故障而導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度停滯，讓設(shè)備的維護(hù)開支得到控制，PLC的計(jì)算速度很快，可以輕松的對(duì)生產(chǎn)時(shí)的任何變動(dòng)進(jìn)行管理和控制，有效的防止由于設(shè)備變化控制器無法及時(shí)應(yīng)對(duì)而產(chǎn)生的問題，PLC還可以進(jìn)行相關(guān)的升級(jí)，伴隨當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，就算生產(chǎn)線當(dāng)中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動(dòng)，只需要正確的調(diào)整，控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。
相比于其他編程操作，PLC控制器在編程的過程中較為方便，員工通過短時(shí)間的訓(xùn)練就可以熟練的掌握編程的技巧，在實(shí)際操作的過程中工作步驟相對(duì)較為簡單，可以很容易的掌握設(shè)備的維修安裝以及操作，由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言，就可以對(duì)其進(jìn)行熟練的掌握。對(duì)控制器的工作語言進(jìn)行了解，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候可以及時(shí)的調(diào)整和處理控制器。
2）變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動(dòng)與手動(dòng)兩類，手動(dòng)工作狀態(tài)即在PLC結(jié)束工作后展開的人工操作行為，經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對(duì)變頻器輸出頻率進(jìn)行給定。自動(dòng)工作狀態(tài)實(shí)質(zhì)是PLC輸出信號(hào)為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比，PLC控制可節(jié)電，更好進(jìn)行水泵磨損控制，在延長設(shè)備壽命與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化水平提升中發(fā)揮了重要作用。
第一，和傳統(tǒng)正弦波控制技術(shù)相比，因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術(shù)，先進(jìn)性和獨(dú)特性在性能上得到充分凸顯，同時(shí)因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、諧波成分小等特征，這對(duì)我國電網(wǎng)而言輸出電壓自動(dòng)調(diào)整功能能充分進(jìn)行優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。第二，變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可輸入多種模擬信號(hào)（如電流、電壓、頻率等效范圍檢測(cè)，轉(zhuǎn)速追蹤等）；并且變頻器可實(shí)現(xiàn)擺頻運(yùn)行與程序運(yùn)行等一系列模式。第三，因變頻器全系列元件應(yīng)用的是西門子產(chǎn)品，有極強(qiáng)的保護(hù)性能，可靠穩(wěn)定，能很好的避免過流、短路、過壓等問題，確保本機(jī)能正常運(yùn)行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)定簡單等使得其有更強(qiáng)的適用性。
3）電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時(shí)候，保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過程中，應(yīng)該采取邊安裝邊測(cè)電的方式，這樣更能使電流穩(wěn)定，這同樣屬于工作期間需引起重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后，不要急著通電，應(yīng)該先再次檢查電路是否安裝正確，查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外，測(cè)量一下接觸元器件的連接點(diǎn)，這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方，若有漏電情況應(yīng)該及時(shí)對(duì)此進(jìn)行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用，在安裝電路的時(shí)候，一定要小心謹(jǐn)慎，綜合考慮多方面因素，不要遺漏一些小問題，有時(shí)一些小問題也可能出大錯(cuò)，保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設(shè)備的安裝穩(wěn)定。應(yīng)認(rèn)真復(fù)查電路，查看電路有無正確安裝，或存在設(shè)備多安裝或少安裝的現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢測(cè)每個(gè)接觸元器件連接點(diǎn)，明確有無接觸不良或短路現(xiàn)象，若發(fā)生漏電務(wù)必要及時(shí)維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結(jié)如下：
第一，應(yīng)認(rèn)真查看明確電路整體狀況，了解電路面板線有無準(zhǔn)確連接，有無看似連接實(shí)際并未連接的線，或易短路的線；是否存在兩條或多條線混淆的情況；此后，使用最小量程檔的萬用表對(duì)電路面板進(jìn)行檢查，查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路，地線是否漏接，電源連線連接的安全性等，同時(shí)需測(cè)量電源有無短路現(xiàn)象。測(cè)量期間可直接進(jìn)行元器件連接點(diǎn)測(cè)量，如此可明確有無以上情況的同時(shí)又弄清楚是否存在接觸點(diǎn)不良現(xiàn)象。第二，電路調(diào)試過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一即硬件電路調(diào)試。調(diào)試期間務(wù)必要注意細(xì)小環(huán)節(jié)的把控，根據(jù)電路功能原理做好各個(gè)單元電路的調(diào)試，再作整體調(diào)試，后進(jìn)行整個(gè)電路的調(diào)試。電路在工業(yè)生產(chǎn)里發(fā)揮的作用是相當(dāng)大的，電路安裝過程里務(wù)必要綜合考量多方因素，認(rèn)真謹(jǐn)慎，切不可遺漏或放過存在的小問題，確保電路穩(wěn)定性得到保障。
3結(jié)束語
微電子控制機(jī)電設(shè)備的組成包括變頻調(diào)速器、可程序控制器等，由于操作相對(duì)簡便、效果好，在工業(yè)中發(fā)揮了不可忽視的作用。微電子控制機(jī)電設(shè)備在實(shí)踐中不斷完善，將理論與實(shí)踐相互結(jié)合，明確各個(gè)方面的要點(diǎn)，有效提升生產(chǎn)效率，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮出最大化價(jià)值，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展。推動(dòng)電子設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展也是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的必然要走的道路，順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，才能不落后于其他國家的工業(yè)化改革。
微電子畢業(yè)論文范文模板(二)：關(guān)于現(xiàn)階段國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)的幾點(diǎn)思考論文
[摘要]文章淺述了國家示范性微電子學(xué)院的建設(shè)背景及歷程。借鑒示范性軟件學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)階段浙江大學(xué)示范性微電子學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)科劃分、考核體系、校企合作、平臺(tái)建設(shè)和國家支持等方面進(jìn)行思考和總結(jié)，闡述如何圍繞“以人才培養(yǎng)為中心”和“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”這兩個(gè)核心問題，進(jìn)行國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)。
[關(guān)鍵詞]示范性微電子學(xué)院；集成電路；人才培養(yǎng)；產(chǎn)學(xué)協(xié)同
[中圖分類號(hào)]G64[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437（2020）07-0001-04
回顧整個(gè)中國特色社會(huì)主義建設(shè)歷程，作為高等教育中至關(guān)重要的一部分，工程教育在國家現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在國家經(jīng)濟(jì)改革和世界范圍產(chǎn)業(yè)變革的過程中，我國的工程教育也在不斷改革創(chuàng)新。從工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的建立，到PBL和CDIO理念的引入，實(shí)施卓越工程師計(jì)劃和建立國家示范性軟件學(xué)院、微電子學(xué)院，再到加入《華盛頓協(xié)議》和新工科的提出，中國的工程教育一直在實(shí)踐中發(fā)展。在中國工程教育改革中，2001年開始的國家示范性軟件學(xué)院建設(shè)作為教育改革的“示范區(qū)”，發(fā)揮著重要的作用。本文在借鑒示范性軟件學(xué)院十多年建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段示范性微電子學(xué)院的建設(shè)情況，對(duì)2015年開始實(shí)施的國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行思考與總結(jié)。
一、示范性微電子學(xué)院成立背景
21世紀(jì)初，信息化在世界范圍內(nèi)開始普及，軟件產(chǎn)業(yè)在世界社會(huì)發(fā)展中的地位和重要性開始顯現(xiàn)。軟件產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)時(shí)的新興產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)出向發(fā)展中國家大規(guī)模轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，國內(nèi)外巨大的軟件市場(chǎng)導(dǎo)致對(duì)軟件從業(yè)人員需求量的劇增。國家從當(dāng)時(shí)國內(nèi)外行業(yè)背景及國家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，于2001年由教育部正式設(shè)立國家示范性軟件學(xué)院，首批試點(diǎn)35所（后增加至37所），均由國家重點(diǎn)高校負(fù)責(zé)建設(shè)；2004年教育部針對(duì)高職類學(xué)校又設(shè)立了36所高職示范性軟件學(xué)院。其后，各省、市結(jié)合自身地方產(chǎn)業(yè)成立了省級(jí)示范性軟件學(xué)院50多所，對(duì)軟件人才進(jìn)行儲(chǔ)備。從2001年至今，示范性軟件學(xué)院經(jīng)歷了十多年的建設(shè)與發(fā)展，在人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)促進(jìn)上都取得令人矚目的成就。在此期間，我國的軟件產(chǎn)業(yè)獲得了長足的發(fā)展，其中尤以華為、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表。
經(jīng)過十多年的積累和追趕后，我國不但解決了軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期規(guī)模弱小、產(chǎn)業(yè)單一、人才技術(shù)短缺等諸多問題，而且在部分領(lǐng)域超過了發(fā)達(dá)國家，并形成了中國特色的“互聯(lián)網(wǎng)+”新型經(jīng)濟(jì)模式。接下來，國家開始效仿軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，對(duì)信息領(lǐng)域更基礎(chǔ)、更關(guān)鍵但更薄弱的“卡脖子”短板——集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)起沖鋒。特別是近年來，在國際貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和美國對(duì)華貿(mào)易戰(zhàn)的背景下，從晉華、中興到華為、大疆，以集成電路為代表的高科技產(chǎn)業(yè)形勢(shì)尤為嚴(yán)峻，發(fā)展變得刻不容緩。
2014年國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》（以下簡稱《綱要》），指出“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)”。現(xiàn)階段我國集成電路產(chǎn)業(yè)主要面臨核心技術(shù)缺乏、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、資金投入不足、創(chuàng)新人才短缺4個(gè)核心問題。參考軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，為解決集成電路產(chǎn)業(yè)4個(gè)核心問題中的人才短缺問題，示范性微電子學(xué)院應(yīng)運(yùn)而生。
二、示范性微電子學(xué)院的成立
《綱要》從組織領(lǐng)導(dǎo)、資金政策、金融稅收、人才保障等8個(gè)方面采取了保障措施，指出“加大人才培養(yǎng)和引進(jìn)力度，建立健全集成電路人才培養(yǎng)體系，支持微電子學(xué)科發(fā)展，通過高校與集成電路企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才等方式，加快建設(shè)和發(fā)展示范性微電子學(xué)院和微電子職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)”。這是繼2011年國務(wù)院《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》后，國家再次對(duì)高校示范性微電子學(xué)院建設(shè)提出的明確要求。
2014年教育部《關(guān)于試辦示范性微電子學(xué)院的預(yù)通知》。2015年六部委《關(guān)于支持有關(guān)高校支持建設(shè)示范性微電子學(xué)院的通知》（以下簡稱《通知》），明確支持清華、北大、浙江大學(xué)等9所高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院，支持北京航空航天大學(xué)、南京大學(xué)等17所高校籌備建設(shè)示范性微電子學(xué)院，示范性微電子學(xué)院建設(shè)序幕自此開啟。
三、示范性微電子學(xué)院定位及現(xiàn)狀
《通知》指出：示范性微電子學(xué)院的建設(shè)要以人才培養(yǎng)為中心，深入開展產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，加快培養(yǎng)集成電路產(chǎn)業(yè)急需的工程型人才。可以看出，“以人才培養(yǎng)為中心”和“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”是示范性微電子學(xué)院建設(shè)的兩個(gè)核心要求，“工程型”人才是示范性微電子學(xué)院培養(yǎng)人才的根本目標(biāo)。
自2015年第一批示范性微電子學(xué)院成立至今，各個(gè)示范性微電子學(xué)院的建設(shè)歷程和辦學(xué)模式各不相同，有的是在原有信息學(xué)院或微電子學(xué)院的基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)，有的是新設(shè)立微電子學(xué)院掛靠其他成熟學(xué)院運(yùn)行，有的是整體新建并單獨(dú)運(yùn)行。由于處于建設(shè)初期，不同學(xué)校都因地制宜、因時(shí)制宜地進(jìn)行摸索，或大刀闊斧，或小步慢跑。目前，各個(gè)學(xué)校的微電子學(xué)院都在人才培養(yǎng)、師資規(guī)模、校企合作等方面都取得了一定的階段性成果。
與此同時(shí)，示范性微電子學(xué)院在建設(shè)的過程中，也都面臨一些共性的難題，如示范性微電子學(xué)院與一般學(xué)院的定位區(qū)別、如何進(jìn)行“工程型”人才培養(yǎng)、如何擴(kuò)大招生規(guī)模與影響、如何更好地與企業(yè)結(jié)合，以及如何對(duì)示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)等，這些都是示范性微電子學(xué)院面臨或?qū)⒁媾R的問題。
四、對(duì)示范性微電子學(xué)院建設(shè)的幾點(diǎn)思考
當(dāng)然，示范性微電子學(xué)院建設(shè)也并非無樣板可以參考，2001年開始建設(shè)的示范性軟件學(xué)院就是很好的借鑒，特別是在辦學(xué)模式、人才培養(yǎng)、師資管理等諸多具體、常規(guī)問題上。然而，軟件行業(yè)和集成電路行業(yè)相差較大，而且當(dāng)今的時(shí)代背景和2000年也完全不同，如何圍繞“人才培養(yǎng)為中心”“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”這兩個(gè)核心來建設(shè)微電子學(xué)院，需要全體高等教育工作者進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)地思考和探索。本文從浙江大學(xué)（以下簡稱“浙大”）示范性微電子學(xué)院建設(shè)的實(shí)踐出發(fā)，分享一些經(jīng)驗(yàn)與思考。
（一）學(xué)科劃分與評(píng)估體系
學(xué)科劃分和評(píng)價(jià)問題是微電子學(xué)院建設(shè)能否成功的核心問題，關(guān)乎微電子學(xué)院的建設(shè)方向和結(jié)果。單獨(dú)的學(xué)科設(shè)置及評(píng)估體系，不僅能加強(qiáng)微電子學(xué)院的獨(dú)立性辦學(xué)，也能更有效地促進(jìn)微電子學(xué)院建設(shè)的展開。
1.設(shè)置微電子一級(jí)學(xué)科
人才作為第一資源以及集成電路產(chǎn)業(yè)的核心，微電子學(xué)院成立的根本目的就是為產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的“工程型”人才。然而受招生名額等條件的限制，現(xiàn)階段我國高校每年培養(yǎng)的集成電路高級(jí)專業(yè)型人才不足萬人，而且缺口仍在擴(kuò)大，可見，擴(kuò)大集成電路招生名額勢(shì)在必行。以浙江大學(xué)為例，2014年以前學(xué)校集成電路每年碩士、博士的招生人數(shù)在30人左右，即使示范性微電子學(xué)院成立以后，新增了微電子本科專業(yè)，微電子學(xué)院每年本碩博招生也不足200人，以如此培養(yǎng)速度，根本不足以填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)人才需求的缺口。由于我國大學(xué)招生名額是與學(xué)科劃分掛鉤的，這就涉及一級(jí)學(xué)科設(shè)置的問題。
目前，浙大微電子所在的一級(jí)學(xué)科是電子科學(xué)與技術(shù)，其下含有電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電磁場(chǎng)與波、物理電子學(xué)四個(gè)二級(jí)學(xué)科，其中與微電子學(xué)院直接對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二級(jí)學(xué)科是：電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)。研究領(lǐng)域分別對(duì)應(yīng)集成電路的軟件部分和硬件部分，前者主要包括集成電路設(shè)計(jì)，后者主要涉及集成電路產(chǎn)業(yè)中的制造、封裝測(cè)試。
此外，微電子一級(jí)學(xué)科問題，除了與擴(kuò)大招生名額相關(guān)外，也和微電子學(xué)院的建設(shè)成敗有關(guān)，因?yàn)檫@涉及微電子學(xué)院與高校原有信息學(xué)院的定位問題，以及在學(xué)校的學(xué)科地位問題。其實(shí)在建設(shè)示范性軟件學(xué)院時(shí)，由于學(xué)科劃分的問題，就存在著軟件學(xué)院與原有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)學(xué)院的“瑜亮之爭”，學(xué)科資源配置之爭。最終，2011年教育部將軟件工程提升為一級(jí)學(xué)科，這才在一定程度上解決了上述問題。從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，將微電子學(xué)與固定電子學(xué)、電路與系統(tǒng)等二級(jí)學(xué)科重整、提升為一級(jí)學(xué)科十分必要，且宜早不宜遲。
2.修訂學(xué)科評(píng)估體系
微電子學(xué)院建設(shè)要求以“人才培養(yǎng)為中心”，而傳統(tǒng)學(xué)科評(píng)估體系以“學(xué)科建設(shè)為中心”。因?yàn)椤爸行摹钡牟灰粯樱谶M(jìn)行微電子學(xué)院建設(shè)時(shí)，學(xué)校在資源配置時(shí)就必須考慮效益比問題。如果微電子學(xué)院建設(shè)的投入無法對(duì)學(xué)校的學(xué)科發(fā)展形成促進(jìn)作用，甚至因?yàn)榉至飨拗屏艘延袑W(xué)科的建設(shè)，學(xué)校不僅不會(huì)支持微電子學(xué)院的建設(shè)，甚至可能還會(huì)限制其發(fā)展。因此，在現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系下，示范性微電子學(xué)院很難做到完全以“教學(xué)”為中心，只能“教學(xué)科研”兼顧，最終微電子學(xué)院在很大概率上將會(huì)和傳統(tǒng)的信息學(xué)院同質(zhì)化。上述情況在軟件學(xué)院建設(shè)時(shí)出現(xiàn)過，且仍未得到有效解決，這也是很多軟件學(xué)院選擇異地發(fā)展的原因，其目的是避免與本校原有的計(jì)算機(jī)學(xué)院分流資源。
在現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系下，即使能做到以“教學(xué)”為中心，也很難滿足微電子學(xué)院“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”的人才培養(yǎng)要求。因?yàn)楝F(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系偏向于理科化，重理論而輕實(shí)踐，無論是“教學(xué)”還是“科研”，學(xué)生注重“卷面”，教師注重“文章”。而微電子學(xué)院的建立要求緊貼產(chǎn)業(yè)，注重實(shí)踐，產(chǎn)學(xué)協(xié)同，因此培養(yǎng)“工程型”人才在現(xiàn)有體系下很難做到。
其實(shí)，2016年教育部提出新工科建設(shè)，其本質(zhì)也是針對(duì)現(xiàn)有“理科化”學(xué)科評(píng)估體系與工科建設(shè)要求不相匹配的問題。可以大膽設(shè)想對(duì)現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系進(jìn)行必要的改革，如對(duì)基礎(chǔ)性學(xué)科依舊使用現(xiàn)有“理科性”評(píng)估體系；對(duì)應(yīng)用性學(xué)科，如新工科，則在原有的體系上建立新的“工科性”評(píng)估體系。這樣或許能從根本上改變我國“寫論文的太多，做應(yīng)用的太少”、應(yīng)用研究和理論研究比例失衡的現(xiàn)狀。為體現(xiàn)示范性，上述設(shè)想甚至可以率先在示范性微電子學(xué)院進(jìn)行試點(diǎn)，實(shí)踐可行后再逐步推廣到新工科乃至其他工程性學(xué)科。
（二）師生考核體系
示范性微電子學(xué)院要求“堅(jiān)持人才培養(yǎng)為中心”，在國家層面需要解決的是學(xué)科問題，具體到學(xué)校和學(xué)院操作時(shí)，就要考慮內(nèi)部的考核與評(píng)價(jià)問題，其中主要涉及兩個(gè)方面，一是教師的考核，二是學(xué)生的考核。
1.教師考核體系
以人才培養(yǎng)為中心，要求教師的工作重心應(yīng)該是教學(xué)，因此微電子學(xué)院教師在考核上應(yīng)該與傳統(tǒng)學(xué)院有明顯區(qū)別，比如加大教學(xué)在考核中的比重。微電子學(xué)院培養(yǎng)的人才要強(qiáng)調(diào)工程性，所以在教學(xué)考核中，要突出工程實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容。另外，在引進(jìn)師資時(shí)，可以效仿軟件學(xué)院偏向引進(jìn)有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)或者工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的教師，形成本校專職教師、企業(yè)兼職教師、適當(dāng)比例外教的格局，這一點(diǎn)浙江大學(xué)微電子學(xué)院在人才引進(jìn)時(shí)就尤為注重教師的行業(yè)或工程背景。
為了保證公平性，調(diào)動(dòng)教師的積極性，可以實(shí)行聘崗制和聘期制，不同崗位考核不一樣、聘期不一樣，如在浙江大學(xué)，對(duì)不同類別的教師設(shè)置有：教學(xué)科研并重崗、工程教育創(chuàng)新崗、社會(huì)服務(wù)與技術(shù)推廣崗等，其中工程教育創(chuàng)新崗就是浙江大學(xué)針對(duì)工程教育改革新設(shè)置的崗位。
2.學(xué)生考核體系
微電子學(xué)院要培養(yǎng)“工程型”人才，因此針對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)過程、考核過程、評(píng)價(jià)過程要緊緊圍繞“工程”來設(shè)置。微電子學(xué)院學(xué)生與傳統(tǒng)學(xué)生培養(yǎng)最本質(zhì)的區(qū)別是“工程實(shí)踐”能力。在此之前，要提前區(qū)別一下其與動(dòng)手能力的差別。“工程實(shí)踐”能力與傳統(tǒng)工科學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的動(dòng)手能力不同，是要在工業(yè)生產(chǎn)的背景下，通過“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)”，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的“工程師式思維和行為”。這要求學(xué)校必須為學(xué)生提供企業(yè)的工程環(huán)境而非簡單的高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。
正是因?yàn)槲㈦娮訉W(xué)院培養(yǎng)的人才需要工業(yè)生產(chǎn)背景，這就要求企業(yè)參與培養(yǎng)，這從源頭上保證了學(xué)生培養(yǎng)會(huì)緊貼產(chǎn)業(yè)。通過設(shè)置新的學(xué)生評(píng)價(jià)體系來保證和監(jiān)督學(xué)生“工程實(shí)踐”能力的獲得，這一點(diǎn)至關(guān)重要。也只有這樣，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)才能立即上手，無須企業(yè)的再熏陶和培訓(xùn)。
浙江大學(xué)微電子學(xué)院對(duì)于學(xué)生“工程實(shí)踐”能力的培養(yǎng)是根據(jù)學(xué)生的不同階段分步進(jìn)行的。首先，針對(duì)低年級(jí)的本科生，加大培養(yǎng)方案中實(shí)驗(yàn)課程的比例和學(xué)分，以此來培養(yǎng)學(xué)生的“動(dòng)手操作”能力。其次，對(duì)于高年級(jí)的本科生，則是通過到企業(yè)實(shí)習(xí)、參與導(dǎo)師企業(yè)課題（學(xué)業(yè)導(dǎo)師制）、科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)（SRTP）、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等來初步熏陶學(xué)生的“工程實(shí)踐”能力。最后，到研究生階段，通過企業(yè)、導(dǎo)師聯(lián)合制定課題，學(xué)生選題并到企業(yè)培養(yǎng)或參與企業(yè)橫向課題等方法來完成“工程能力”的塑造。
（三）校企合作
校企合作是微電子學(xué)院建設(shè)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)之一。傳統(tǒng)高校教學(xué)以學(xué)校為主，這在一定程度上導(dǎo)致了高校研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)、高校培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)需求脫節(jié)。高等工程教育改革的目的之一就是如何將高校與企業(yè)聯(lián)系緊密，互相促進(jìn)，“如何引入企業(yè)參與到高校的人才培養(yǎng)”，從而達(dá)到“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”。
校企合作的目的是互利共贏。中國高校以育人為宗旨，具有一定的公益性，而企業(yè)以利益為根本，公益性只是其附帶屬性，只投入不計(jì)回報(bào)的企業(yè)少之又少。如何讓兩個(gè)不同的主體做到有機(jī)結(jié)合，使得“企業(yè)愿意參與，高校愿意放開”是困難所在。從需求來看，高校育人，企業(yè)用人，高校和企業(yè)合作的紐帶在人——學(xué)生，解決好“如何以學(xué)生為紐帶將企業(yè)和高校緊密聯(lián)系在一起”是校企合作的關(guān)鍵所在。
從軟件學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)看，多是通過校企理事會(huì)、共建實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地、共建師資隊(duì)伍、共設(shè)課程等方式來開展校企合作。無論是以何種合作方式，想要長久有效就必須做到互惠互利，純粹的一方投入不可持續(xù)。從浙江大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)來看，比較有效的手段之一是：通過導(dǎo)師與企業(yè)的橫向合作為依托，以項(xiàng)目的形式將學(xué)生的培養(yǎng)參與其中。這是一種“基于項(xiàng)目的培養(yǎng)模式”，企業(yè)提出技術(shù)需求和課題資金，學(xué)校再給予學(xué)生名額、教學(xué)工作量等支持。通過一個(gè)個(gè)的具體項(xiàng)目，將學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)串聯(lián)起來，形成規(guī)模效應(yīng)后再以創(chuàng)建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心、實(shí)踐基地等方式進(jìn)行深化。浙江大學(xué)成立工程師學(xué)院就是希望從學(xué)校層面來推進(jìn)和引導(dǎo)校企合作。此外，不同地區(qū)的微電子學(xué)院在專業(yè)設(shè)置上也應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)需求開設(shè)專業(yè)，面向企業(yè)培養(yǎng)人，甚至可以對(duì)重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行定向培養(yǎng)，吸引企業(yè)深度參與學(xué)院建設(shè)。
校企合作不僅僅是學(xué)校和企業(yè)的問題，政府的作用也尤為重要，因?yàn)檎莆罩诵牡纳a(chǎn)資料和分配政策。比如政府在審批、稅收減免、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助、教育資金、就業(yè)引導(dǎo)等各方面都能非常有效調(diào)動(dòng)企業(yè)和高校的積極性，促進(jìn)雙方的結(jié)合。日本20世紀(jì)70年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起，就是通過高校（實(shí)驗(yàn)室）、企業(yè)、政府三方的共同發(fā)力，成立“VLSI技術(shù)研究組合”，從而打破美國的壟斷。20世紀(jì)80年代韓國三星的崛起也與韓國政府的大力扶持密不可分，所以在這一點(diǎn)上值得我們國家借鑒和學(xué)習(xí)。
（四）硬件建設(shè)及平臺(tái)共享
集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)硬件設(shè)施要求極高，這是其與軟件產(chǎn)業(yè)最大的不同之一。如小型工藝操作、流片、實(shí)訓(xùn)等都需要高昂硬件和財(cái)力的支撐，因此微電子學(xué)院建設(shè)要格外重視大型共享平臺(tái)建設(shè)，并以共享平臺(tái)建設(shè)為契機(jī)將校企合作、校地合作、學(xué)生實(shí)踐培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)連接。然而一般平臺(tái)投資都十分巨大，很難靠一己之力來進(jìn)行建設(shè)，如浙江大學(xué)微納加工中心一期投入6000萬、工程師學(xué)院微電子實(shí)訓(xùn)平臺(tái)投入近3500萬，紹興微電子研究中心投資近1億。微電子學(xué)院建設(shè)更應(yīng)注重開放式辦學(xué)，嘗試通過國家出資、政府出地、企業(yè)出技術(shù)、學(xué)校出人等多重模式，把握本地發(fā)展機(jī)遇以產(chǎn)業(yè)園、孵化器、共享平臺(tái)的形式來共贏發(fā)展。
（五）國家和學(xué)校支持
從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，建設(shè)成功與否與國家和學(xué)校的支持息息相關(guān)。因?yàn)檐浖W(xué)院建設(shè)經(jīng)費(fèi)自籌，所以從建立之初，就面臨著資金的壓力。從十多年后的評(píng)估結(jié)果來看，發(fā)展得好的軟件學(xué)院與學(xué)校的長期支持密不可分；純粹依靠企業(yè)、學(xué)費(fèi)等來進(jìn)行市場(chǎng)化運(yùn)作則很難實(shí)現(xiàn)。以浙江大學(xué)軟件學(xué)院為例，軟件學(xué)院之所以能在寧波辦學(xué)，首先與寧波市政府給予啟動(dòng)資金、場(chǎng)地、師資、經(jīng)費(fèi)等全面的支持分不開，此外，與浙大持續(xù)的師資、運(yùn)營等投入也密不可分，可以說寧波市政府和浙大的支持二者缺一，浙大軟件學(xué)院就不會(huì)有今天的規(guī)模。從產(chǎn)業(yè)性質(zhì)來看，因?yàn)榧呻娐沸袠I(yè)對(duì)硬件的要求要比軟件行業(yè)高很多，這就決定了微電子學(xué)院的硬件投入要比軟件學(xué)院投入要大得多，所以微電子學(xué)院勢(shì)必更需要從國家、從學(xué)校爭取更多可持續(xù)的資金，如專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、低息貸款等，這樣才有可能實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
ICICS 2013將為國內(nèi)外信息安全學(xué)者與專家齊聚一堂，提供探討國際信息安全前沿技術(shù)的難得機(jī)會(huì)。作為國際公認(rèn)的第一流國際會(huì)議，ICICS 2013將進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)我國信息安全學(xué)科的發(fā)展。本次學(xué)術(shù)會(huì)議將由中國科學(xué)院軟件研究所、北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院和中國科學(xué)院信息工程研究所信息安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦，并得到國家自然基金委員會(huì)的大力支持。
會(huì)議論文集均由德國Springer出版社作為LNCS系列出版。ICICS2013歡迎來自全世界所有未發(fā)表過和未投遞過的原始論文，內(nèi)容包括訪問控制、計(jì)算機(jī)病毒與蠕蟲對(duì)抗、認(rèn)證與授權(quán)、應(yīng)用密碼學(xué)、生物安全、數(shù)據(jù)與系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、分布式系統(tǒng)安全、電子商務(wù)安全、欺騙控制、網(wǎng)格安全、信息隱藏與水印、知識(shí)版權(quán)保護(hù)、入侵檢測(cè)、密鑰管理與密鑰恢復(fù)、基于語言的安全性、操作系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全認(rèn)證、云安全、無線安全、安全模型、安全協(xié)議、可信計(jì)算、可信賴計(jì)算、智能電話安全、計(jì)算機(jī)取證等，但又不局限于此內(nèi)容。
作者提交的論文，必須是未經(jīng)發(fā)表或未并行地提交給其他學(xué)術(shù)會(huì)議或?qū)W報(bào)的原始論文。所有提交的論文都必須是匿名的，沒有作者名字、單位名稱、致謝或其他明顯透露身份的內(nèi)容。論文必須用英文，并以 PDF 或 PS 格式以電子方式提交。排版的字體大小為11pt，并且論文不能超過12頁（A4紙）。所有提交的論文必須在無附錄的情形下是可理解的，因?yàn)椴灰蟪绦蛭瘑T閱讀論文的附錄。如果提交的論文未遵守上述投稿須知，論文作者將自己承擔(dān)論文未通過形式審查而拒絕接受論文的風(fēng)險(xiǎn)。審稿將由3位程序委員匿名評(píng)審，評(píng)審結(jié)果為：以論文形式接受；以短文形式接受；拒絕接受。
ICICS2013會(huì)議論文集可在會(huì)議其間獲取。凡接受論文的作者中，至少有1位必須參加會(huì)議，并在會(huì)議上報(bào)告論文成果。
投稿截止時(shí)間：2013年6月5日 通知接受時(shí)間：2013年7月24日 發(fā)表稿提交截止時(shí)間：2013年8月14日
會(huì)議主席：林東岱 中國科學(xué)院信息工程研究所 研究員
程序委員會(huì)主席：卿斯?jié)h 中國科學(xué)院軟件研究所、北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 教授
Jianying ZHOU博士 Institute for Infocomm Research，新加坡
程序委員會(huì)：由國際和國內(nèi)知名學(xué)者組成（參看網(wǎng)站 http：//icsd.i2r.a-star.edu.sg/icics2013/）
中職電子商務(wù)是一門既重理論又講究實(shí)踐操作的學(xué)科，其主要知識(shí)點(diǎn)包括Internet應(yīng)用、網(wǎng)上支付、信息安全、網(wǎng)店開設(shè)推廣、商品知識(shí)、網(wǎng)店美工、電子商務(wù)物流和客戶服務(wù)等等。例如電子商務(wù)物流中不同材質(zhì)商品的包裝，為了防止因商品包裝而產(chǎn)生的客戶投訴甚至退單的情況發(fā)生，不同類型商品均有其打包的注意事項(xiàng)和操作流程，如易變形易碎品需使用輕質(zhì)填充物防止商品變形打碎，還有首飾類、衣服、鞋包、電子產(chǎn)品、液體類、書刊等商品，在教學(xué)中都會(huì)進(jìn)行商品包裝實(shí)操訓(xùn)練。因受場(chǎng)地和設(shè)備的限制，教師在全班演示操作后，不可能令所有學(xué)生看清楚并馬上掌握，大多學(xué)生即使在課堂上領(lǐng)會(huì)操作要點(diǎn)，但過后又可能忘記，還得再次請(qǐng)教老師或其他同學(xué)。教育理論表明，知識(shí)的掌握在于重復(fù)，這就要求學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)，在課后要及時(shí)反復(fù)學(xué)習(xí)，溫故而知新。教師在組織電子商務(wù)項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，可以利用微信的語音或圖文功能將學(xué)習(xí)任務(wù)的主題、要求和學(xué)習(xí)要點(diǎn)發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生在完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)過程中，可以隨時(shí)隨地的打開微信查看圖文，重聽教師的講授內(nèi)容，從視覺和聽覺上開拓學(xué)習(xí)思路。這樣既能及時(shí)解答學(xué)生的疑問，又減輕了教師的工作量。上例中教師可以通過微信將不同商品包裝的教學(xué)演示視頻短片發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地拿出手機(jī)觀摩復(fù)習(xí)。學(xué)生反映，他們通過微信可以將課外的零碎時(shí)間利用來學(xué)習(xí)，如車站、廁所、宿舍、公交車、床上等都是他們學(xué)習(xí)的好地方，這對(duì)于學(xué)生熟練掌握初步習(xí)得的技能是非常有利的。
二、加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)，拉近師生情感
中職電子商務(wù)教學(xué)質(zhì)量的提高離不開良好的課堂教學(xué)，然而在課堂中學(xué)生不可能和教師有更多的交流，即使在課外也不可能有過多的時(shí)間交流。有些學(xué)生性格比較內(nèi)向，平時(shí)不愿意和教師或同學(xué)面對(duì)面交流，加上中職學(xué)校教師一般都擔(dān)任多個(gè)班級(jí)的課程，工作量較大，沒有更多的時(shí)間與學(xué)生面對(duì)面的接觸和解答學(xué)生的疑問，師生之間缺少實(shí)時(shí)互動(dòng)與交流。反而有很多學(xué)生喜歡通過微信與老師交流，教師利用微信的互動(dòng)功能加強(qiáng)與學(xué)生的交流，了解學(xué)生的需要，解答學(xué)生的問題。微信可以將通訊錄中的一部分人組建在一起群聊，群成員的發(fā)言，其他成員可以及時(shí)聽到看到，還能一起對(duì)講，群聊中被人@到，也會(huì)收到提醒。教師在進(jìn)行電子商務(wù)項(xiàng)目分組教學(xué)時(shí)，同組學(xué)生組建一個(gè)微信群，并給微信群起個(gè)響亮易記的名字，教師也是這個(gè)微信群的成員之一。成員可以隨時(shí)聯(lián)系，互相探討學(xué)習(xí)任務(wù)，教師在微信群能夠及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)小組的任務(wù)完成進(jìn)度，隨時(shí)解答學(xué)習(xí)小組的疑問和及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時(shí)，教師還要組建一個(gè)班級(jí)微信群，將所有學(xué)習(xí)小組的成員都拉進(jìn)群，并邀請(qǐng)電子商務(wù)行業(yè)的專家加入。
在班級(jí)微信群，學(xué)習(xí)小組互相分享學(xué)習(xí)成果，交流學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，還可以通過語音、圖文和拍照等功能形象生動(dòng)地提問，并及時(shí)得到行業(yè)專家、老師和其他同學(xué)的解答，促進(jìn)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成，激發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。例如，在客戶服務(wù)課程教學(xué)過程中，教師可以利用微信群對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行分組，通過微信的語音交流功能，指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行“接待客戶來電咨詢”、“處理客戶退換貨”的電話客服的教學(xué)。學(xué)生在不同地點(diǎn)分別扮演客戶、客服、發(fā)貨員等不同的電子商務(wù)角色，創(chuàng)設(shè)出近乎真實(shí)的工作場(chǎng)景，教師和其他同學(xué)還能夠在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)聽語音內(nèi)容，分析比較學(xué)習(xí)任務(wù)的完成效果，更好地改進(jìn)學(xué)習(xí)。利用微信的語音功能，行業(yè)專家、老師和學(xué)生都能聽到對(duì)方親切的話語，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，感受到對(duì)方的熱情，拉近了彼此之間的感情。良好的師生感情有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，增加學(xué)生對(duì)教師的信賴，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)電子商務(wù)專業(yè)知識(shí)的動(dòng)機(jī)，使學(xué)生真正“愛學(xué)”、“樂學(xué)”。
三、拓寬知識(shí)面，延伸知識(shí)深度
在有限的課堂教學(xué)中，教師為了完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的任務(wù)，不可能在課堂中講授更多的電子商務(wù)最前沿的知識(shí)，也不可能在課堂中熟悉所有學(xué)生，了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度，做到因材施教。電子商務(wù)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，日新月異的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)造就了諸如O2O、跨境電子商務(wù)、移動(dòng)電子商務(wù)等新型的電子商務(wù)模式。然而，中職學(xué)校電子商務(wù)專業(yè)受到教材、設(shè)備和教學(xué)軟件更新速度過慢的影響，同時(shí)中職學(xué)校電子商務(wù)的專業(yè)教師有很大一部分是非本專業(yè)出身或由計(jì)算機(jī)信息類專業(yè)、財(cái)經(jīng)類專業(yè)的教師擔(dān)任，這二個(gè)原因?qū)е码娮由虅?wù)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)電子商務(wù)專業(yè)知識(shí)時(shí)更多只能停留在教材內(nèi)容范圍，根本不能適應(yīng)電子商務(wù)的高速發(fā)展，更談不上以就業(yè)為導(dǎo)向了。微信的公眾平臺(tái)即微信公眾號(hào)，可以幫助教師和學(xué)生獲取電子商務(wù)的最新動(dòng)態(tài)和前沿知識(shí)。公眾號(hào)分為服務(wù)號(hào)和訂閱號(hào)，服務(wù)號(hào)是企業(yè)開展業(yè)務(wù)、信息的公眾服務(wù)平臺(tái)；訂閱號(hào)為媒體和個(gè)人提供一種新的信息傳播方式，構(gòu)建與讀者之間更好的溝通模式。因此，學(xué)生通過關(guān)注電子商務(wù)企業(yè)的服務(wù)號(hào)或訂閱號(hào)，比如“賣家吧”、“騰訊電商那些事”、“網(wǎng)迷電商”等，這些服務(wù)號(hào)或訂閱號(hào)都會(huì)定期推送電子商務(wù)最新的消息和技術(shù)給關(guān)注的微信用戶，教師和學(xué)生通過查閱這些消息就可以很方便地了解電子商務(wù)前沿新聞和最新動(dòng)態(tài)，及時(shí)把握電子商務(wù)發(fā)展動(dòng)向，有意識(shí)地拓寬學(xué)習(xí)的視野，往更深層次地理解電子商務(wù)知識(shí)。
基于微信訂閱號(hào)對(duì)個(gè)人開放申請(qǐng)和良好的互動(dòng)模式，教師在微信公眾平臺(tái)申請(qǐng)用于電子商務(wù)教學(xué)的訂閱號(hào)，要求電子商務(wù)專業(yè)的學(xué)生添加此訂閱號(hào)，教師就可以很方便地在網(wǎng)頁版的微信公眾平臺(tái)或通過手機(jī)微信公眾號(hào)助手的群發(fā)功能，將電子商務(wù)內(nèi)容及時(shí)快速地推送到每位學(xué)生的手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端。教師還可以通過公眾平臺(tái)的編輯模式設(shè)置“消息自動(dòng)回復(fù)”和“關(guān)鍵詞自動(dòng)回復(fù)”，學(xué)生向訂閱號(hào)提問或回復(fù)，就能自動(dòng)獲取想了解的電子商務(wù)內(nèi)容，而且內(nèi)容可以是文字、圖片、語音和視頻。例如，筆者申請(qǐng)開通了電子商務(wù)學(xué)習(xí)的訂閱號(hào)“studyec”，要求電子商務(wù)專業(yè)的學(xué)生添加并關(guān)注，筆者在用戶管理后臺(tái)將電子商務(wù)專業(yè)的學(xué)生按不同年級(jí)和知識(shí)層次進(jìn)行分組，有針對(duì)性地按分組群發(fā)圖文、語音和視頻等形式的教學(xué)內(nèi)容。比如使用語音方式布置課外作業(yè)和解答學(xué)生的疑問，鼓勵(lì)學(xué)生用心學(xué)習(xí)，設(shè)置自動(dòng)回復(fù)消息開設(shè)O2O電子商務(wù)模式的專題知識(shí)拓展，學(xué)生只要回復(fù)相應(yīng)的數(shù)字，即可獲得相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容或知識(shí)難點(diǎn)，延伸了課堂。學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度大了，主動(dòng)性也提高了，也能把零散的時(shí)間用在學(xué)習(xí)上，更重要的是滿足了不同層次學(xué)生的需要，真正做到“因材施教”。
四、分享學(xué)習(xí)成果，反思學(xué)習(xí)過程
微信朋友圈將微信的圈中好友緊密聯(lián)系在一起，通過朋友圈，能夠分享圖文、語音、視頻和鏈接，圈中好友點(diǎn)擊閱讀、參與評(píng)論。在學(xué)習(xí)電子商務(wù)項(xiàng)目任務(wù)的過程中，學(xué)生通過微信朋友圈“曬”照片、談心得、分享學(xué)習(xí)成果，圈中好友評(píng)論、回復(fù)，在分享和評(píng)論中反思學(xué)習(xí)過程，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式方法。例如，在學(xué)習(xí)簽名郵件和加密郵件收發(fā)的項(xiàng)目內(nèi)容時(shí)，教師組織學(xué)生通過微信朋友圈分享如何收發(fā)簽名和加密郵件以及操作過程中最該注意的問題，分享學(xué)習(xí)的喜悅，反思學(xué)習(xí)過程中的不足，總結(jié)Outlook和Foxmail軟件進(jìn)行簽名郵件和加密郵件收發(fā)的優(yōu)缺點(diǎn)，師生們踴躍發(fā)言，或提出疑問，或解答迷惑，一個(gè)無形而卓有成效的分享討論圈就此展開。
五、輕松點(diǎn)贊，收獲評(píng)價(jià)
學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)完成得如何？學(xué)習(xí)成果有沒有達(dá)到教學(xué)目標(biāo)？通常需要進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，教師預(yù)先按照制定的評(píng)價(jià)量規(guī)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程或?qū)W習(xí)成果評(píng)價(jià)表，組織學(xué)生進(jìn)行自評(píng)、他評(píng)和教師評(píng)，最后統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果。在微信朋友圈發(fā)表觀點(diǎn)，分享有價(jià)值的信息，常常得到圈中好友的點(diǎn)贊，點(diǎn)贊越多，證明信息越受好友歡迎，越能體現(xiàn)信息主人的成就。教師可以巧妙地利用微信點(diǎn)贊的功能，快速有效地組織教學(xué)評(píng)價(jià)。例如，學(xué)生通過微信朋友圈分享簽名郵件和加密郵件的學(xué)習(xí)成果，教師組織學(xué)生在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)贊和評(píng)論，最后要求學(xué)生將點(diǎn)贊和評(píng)論結(jié)果截圖發(fā)送給老師和班級(jí)微信群，老師和全班同學(xué)都可以及時(shí)了解評(píng)價(jià)結(jié)果，反思和改進(jìn)教學(xué)。點(diǎn)贊和評(píng)論的主體可以是學(xué)生本人、其他同學(xué)和老師，點(diǎn)贊的個(gè)數(shù)相當(dāng)于定量評(píng)價(jià)，文字評(píng)論相當(dāng)于定性評(píng)價(jià)，體現(xiàn)了評(píng)價(jià)的趣味性、評(píng)價(jià)主體的多樣性和評(píng)價(jià)方式的全面性。
六、微信在電子商務(wù)教學(xué)中應(yīng)用的注意問題
第一，教學(xué)中不能過分依賴微信。
微信雖然給電子商務(wù)教學(xué)帶來便利，對(duì)電子商務(wù)知識(shí)的掌握起到促進(jìn)作用，但是電子商務(wù)還是應(yīng)該以課堂教學(xué)為主，微信只能起到輔助教學(xué)的作用，是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。因此，教學(xué)中需要運(yùn)用微信時(shí)一定要計(jì)劃周詳，突出教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，以提高教學(xué)效果為前提。
第二，加強(qiáng)信息的管理和更新。
微信畢竟是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的聊天交流工具，因此在利用微信進(jìn)行電子商務(wù)教學(xué)過程中，教師應(yīng)該嚴(yán)格控制學(xué)生使用微信時(shí)不偏離學(xué)習(xí)內(nèi)容而轉(zhuǎn)為娛樂，要經(jīng)常監(jiān)聽學(xué)生發(fā)送的信息是否合法合理，絕對(duì)不允許胡言亂語和發(fā)送不切實(shí)際的信息。教師在利用微信公眾平臺(tái)時(shí)千萬不能因過分強(qiáng)調(diào)群發(fā)功能，卻忽視了電子商務(wù)知識(shí)的傳授和教學(xué)互動(dòng)，還要兼顧不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，否則就和垃圾郵件、垃圾短信沒什么區(qū)別了。同時(shí)，要注意教師訂閱號(hào)的信息更新，如果長時(shí)間不更新訂閱號(hào)的電子商務(wù)信息，粉絲就會(huì)流失，就會(huì)失去訂閱號(hào)的互動(dòng)教學(xué)功能。因此，定期更新電子商務(wù)的新知識(shí)、新聞、動(dòng)態(tài)，甚至電子商務(wù)人物的故事案例，對(duì)于師生用好微信教學(xué)都是極為關(guān)鍵的。
第三，盡可能使用語音交流，利于增進(jìn)情感。
關(guān)鍵詞：特色專業(yè)建設(shè)；復(fù)旦大學(xué)；微電子學(xué)；創(chuàng)新人才培養(yǎng)
復(fù)旦大學(xué)“微電子學(xué)與固體電子學(xué)”學(xué)科有半個(gè)多世紀(jì)的深厚積累。20世紀(jì)50年代，謝希德教授領(lǐng)導(dǎo)組建了全國第一個(gè)半導(dǎo)體學(xué)科，培養(yǎng)了我國首批微電子行業(yè)的中堅(jiān)力量。60年代研制成功我國第一個(gè)鍺集成電路。1984年，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立微電子與固體電子學(xué)學(xué)科博士點(diǎn)，1988年、2001年、2006年被評(píng)為國家重點(diǎn)學(xué)科。所在一級(jí)學(xué)科于1998年獲首批一級(jí)博士學(xué)位授予權(quán)，設(shè)有獨(dú)立設(shè)置的博士后流動(dòng)站和長江特聘教授崗位，建有“專用集成電路與系統(tǒng)”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，1998年和2003年被列入“211”工程建設(shè)學(xué)科，2000年被定為“復(fù)旦三年行動(dòng)計(jì)劃”重中之重學(xué)科得到學(xué)校重點(diǎn)支持，2005年獲“985工程”二期支持，建設(shè)“微納電子科技創(chuàng)新平臺(tái)”。
長期以來復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)教學(xué)形成了“基礎(chǔ)與專業(yè)結(jié)合，研究與應(yīng)用并重，創(chuàng)新人才培養(yǎng)國際化”特色。近年來，在教育部第二批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)中，我們根據(jù)國家和工業(yè)界對(duì)集成電路人才的要求，貫徹“國際接軌、應(yīng)用牽引、注重質(zhì)量”的教學(xué)理念，制定了復(fù)旦大學(xué)“微電子教學(xué)工作三年計(jì)劃大綱”并加以實(shí)施，在高端創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面對(duì)專業(yè)教學(xué)的特色開展了深層的挖掘和拓展。
一、課程體系的完善和課程建設(shè)
微電子技術(shù)的高速發(fā)展要求微電子專業(yè)課程體系在相對(duì)固定的框架下不斷加以更新和完善。
我們?cè)O(shè)計(jì)了“復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)本科課程設(shè)置調(diào)查表”，根據(jù)對(duì)于目前工作在企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的專業(yè)人士的調(diào)查結(jié)果，制定了新的微電子學(xué)本科培養(yǎng)方案。主要修改包括：
（1）加強(qiáng)物理基礎(chǔ)、電路理論和通信系統(tǒng)課程。微電子學(xué)科，特別是系統(tǒng)芯片集成技術(shù)，是融合物理、數(shù)學(xué)、電路理論和信息系統(tǒng)的綜合性應(yīng)用學(xué)科。因此，在原有課程基礎(chǔ)上，增加了有關(guān)近代物理、信號(hào)與通信系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等課程，使微電子學(xué)生的知識(shí)覆蓋面更寬。
（2）面向研究、應(yīng)用和學(xué)科交叉的需要，增加專業(yè)選修課程。如增加了電子材料薄膜測(cè)試表征方法、射頻微電子學(xué)、鐵電材料與器件、Perl語言、計(jì)算微電子學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析等課程，為本科生將來進(jìn)一步從事研究和應(yīng)用開發(fā)打下基礎(chǔ)。
（3）強(qiáng)調(diào)能力和素質(zhì)訓(xùn)練，高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開設(shè)了集成電路工藝實(shí)驗(yàn)、集成電路器件測(cè)試實(shí)驗(yàn)、集成電路可測(cè)性設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)及專用集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等從專業(yè)基礎(chǔ)到專業(yè)的多門實(shí)驗(yàn)課。
在課程體系調(diào)整完善的同時(shí)，還對(duì)于微電子專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課開展了新一輪的課程建設(shè)。包括：
（1）精品課程的建設(shè)。幾年來，半導(dǎo)體物理、集成電路工藝原理、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)過建設(shè)已經(jīng)獲得復(fù)旦大學(xué)校級(jí)精品課程。其中半導(dǎo)體物理和集成電路工藝原理課程獲得學(xué)校的重點(diǎn)資助，正在建設(shè)上海市精品課程。另有半導(dǎo)體器件原理和模擬集成電路設(shè)計(jì)正在復(fù)旦大學(xué)校級(jí)精品課程建設(shè)之中，有望明年獲得稱號(hào)。
（2）增加全英語教學(xué)和雙語教學(xué)課程。為了滿足微電子技術(shù)的高速發(fā)展和學(xué)生盡快吸收、學(xué)習(xí)最新知識(shí)的需求，貫徹落實(shí)教育部“為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn)，本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”的要求，在本科生專業(yè)課的教學(xué)中新增全英語教學(xué)課程3門，雙語教學(xué)課程4門。該類專業(yè)課程的開設(shè)也為微電子專業(yè)的國際交流學(xué)生提供了選課機(jī)會(huì)。
（3）教材建設(shè)。為了配合課程體系的完善和補(bǔ)充更新專業(yè)知識(shí)，除了選用一些國際頂級(jí)高校的教材之外，還依據(jù)我們的課程體系組織編寫了一系列專業(yè)教材和論著。有已經(jīng)出版的《深亞微米FPGA結(jié)構(gòu)與CAD設(shè)計(jì)》、《Modern Thermodynamics》、《現(xiàn)代熱力學(xué)－基于擴(kuò)展卡諾定理》，列入出版計(jì)劃的《半導(dǎo)體器件原理》、《超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)》和《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)》。另外根據(jù)課程體系的要求對(duì)實(shí)驗(yàn)用書也進(jìn)行了更新。
為了傳承復(fù)旦微電子學(xué)的豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和保證教學(xué)質(zhì)量，建立了完備的教學(xué)輔導(dǎo)制度，如課前試講、課中聽課及聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的退休老教師與青年教師結(jié)對(duì)子輔導(dǎo)等。每學(xué)期聽課總量和被聽課教師分別均超過所授課程和任課教師人數(shù)的50%以上。對(duì)所有聽課結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，并反饋給任課教師，為教師改進(jìn)教學(xué)提供了有益的幫助。在保證教學(xué)內(nèi)容的情況下，鼓勵(lì)教師嘗試新的教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)所有必修課程的電子化，建立主要必修課程的網(wǎng)頁，完全公開提供所有課件信息，部分課件獲得超過15000次的下載量。青年教師還獨(dú)創(chuàng)了“移動(dòng)課堂”的授課新方法，該方法能夠完整復(fù)制課堂教學(xué)，既能高清晰展示教學(xué)課件的內(nèi)容，又能把教師課上講解的聲音、動(dòng)作及臨時(shí)板書全部包含在內(nèi)，能夠使用大眾化的多媒體終端進(jìn)行播放，隨時(shí)隨地完美重現(xiàn)課堂講解全過程。
通過國際合作的研究生項(xiàng)目及教師出國交流，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)教師的教學(xué)水平得到進(jìn)一步提升。在研究生的聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目（如復(fù)旦-TU Delft碩士生項(xiàng)目、復(fù)旦-KTH碩士生/博士生項(xiàng)目等）中海外高校教師來到復(fù)旦全程教授所有課程，復(fù)旦配備青年教師跟班聽課和擔(dān)任課程輔導(dǎo)。這使得青年教師的授課理念、授課方式及授課水平都有大幅提高。同時(shí)，由于聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目及其他合作項(xiàng)目，復(fù)旦的青年教師也被邀請(qǐng)參與海外高校的教學(xué)，擔(dān)任對(duì)方課程的主講，青年教師利用交流的機(jī)會(huì)，引進(jìn)海外高校的一些課程用于補(bǔ)充復(fù)旦微電子的培養(yǎng)方案。這些都為集成電路專業(yè)特色的挖掘和拓展起到重要的作用。
經(jīng)過幾年的努力，微電子專業(yè)的教學(xué)水平普遍得到提升，在教學(xué)評(píng)估中得到各個(gè)方面的好評(píng)。
二、培養(yǎng)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新
培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代要求的微電子專業(yè)創(chuàng)新人才也需要在培養(yǎng)方法上加以改進(jìn)和創(chuàng)新。
針對(duì)微電子工程的特點(diǎn)，在堅(jiān)持扎實(shí)的理論的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，開展實(shí)踐能力訓(xùn)練。在學(xué)校的支持下，教學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境得到及時(shí)更新，幾個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在國內(nèi)形成特色。
（1）本科的集成電路工藝實(shí)驗(yàn)可以在學(xué)校自己的工藝線上完成芯片的清洗、氧化、擴(kuò)散、光刻、蒸發(fā)、腐蝕等基本工藝制作步驟，為學(xué)生完整掌握集成電路制造的基本能力提供了很好的實(shí)際訓(xùn)練。
（2）在集成電路測(cè)試方面，結(jié)合自動(dòng)化測(cè)試機(jī)臺(tái)（安捷倫SoC93000ATE），開設(shè)了可測(cè)性設(shè)計(jì)課程，附帶實(shí)驗(yàn)。
（3）集成電路設(shè)計(jì)課程都附帶課程項(xiàng)目實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)能力和素質(zhì)，取得很好效果。
通過課程教學(xué)訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維和分析問題的能力。嘗試開設(shè)了部分本科生和研究生同時(shí)共同選修的研討型課程。在課程學(xué)習(xí)的過程中，本科生不僅可以得到研究生的指導(dǎo)，在課堂上就某些課程內(nèi)容進(jìn)行探究，還可以在開展課程設(shè)計(jì)時(shí)在小組內(nèi)和研究生同學(xué)共同開展小型項(xiàng)目研究，對(duì)于提高本科生進(jìn)一步學(xué)習(xí)微電子專業(yè)的興趣和培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力有很大的幫助。
參加科研無疑是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)最為有效的途徑。配合復(fù)旦大學(xué)的要求，微電子學(xué)專業(yè)在本科階段，持續(xù)設(shè)置多種科研計(jì)劃，給予本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開展科研以支持。
（1）大一的“啟航”學(xué)術(shù)體驗(yàn)計(jì)劃。計(jì)劃鼓勵(lì)大一學(xué)生在感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)和實(shí)踐，為學(xué)生打造一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)術(shù)能力的資源平臺(tái)。“啟航”學(xué)術(shù)體驗(yàn)計(jì)劃的所有學(xué)術(shù)實(shí)踐項(xiàng)目均來自各個(gè)微電子專業(yè)的導(dǎo)師，學(xué)生通過對(duì)感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)與自薦的形式申請(qǐng)加入各學(xué)術(shù)實(shí)踐小組。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略學(xué)科前沿，體驗(yàn)研究樂趣。
（2）二、三年級(jí)曦源項(xiàng)目。項(xiàng)目建立在學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思想的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)志同道合的同學(xué)組成研究團(tuán)隊(duì)，獨(dú)立提出研究方向，尋找合適的指導(dǎo)教師。加入自己感興趣的研究方向的團(tuán)隊(duì)。在開放課題列表中尋找合適的課題方向，并向該課題指導(dǎo)教師進(jìn)行申請(qǐng)。還有更多的學(xué)生在大三甚至更早就進(jìn)入各個(gè)研究小組，參與教授領(lǐng)導(dǎo)的各類國家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目及來自企業(yè)、海外等的合作項(xiàng)目的研究。在完成的計(jì)劃和項(xiàng)目成果之外，學(xué)生們還在收集文獻(xiàn)資料、獲取信息的能力，發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考的能力，運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，設(shè)計(jì)和推導(dǎo)論證、分析與綜合的能力，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、發(fā)明創(chuàng)造的能力，寫作和表說的能力等方面，都有不同的收獲。
通過學(xué)生參加國際交流活動(dòng)及外籍教師講授課程給學(xué)生提供國際化的培養(yǎng)，提供層次更高、路徑多元的培養(yǎng)方案，培養(yǎng)了學(xué)生的國際化眼光，開拓了學(xué)生的培養(yǎng)渠道。
幾年來，微電子學(xué)專業(yè)學(xué)生的出國交流人數(shù)逐年增長，從2008年起，共有20位本科生赴國外多個(gè)高校交流學(xué)習(xí)。交流的項(xiàng)目包括雙學(xué)位、長學(xué)期和暑期項(xiàng)目等，交流時(shí)間從3個(gè)月到2年不等，交流學(xué)校包括美國（耶魯、UCLA等）、歐洲（伯明翰、赫爾辛基等）、日本（早稻田、慶應(yīng)等）及我國港臺(tái)高校。大多數(shù)同學(xué)在交流期間的學(xué)習(xí)成績達(dá)到交流學(xué)校的優(yōu)秀等級(jí)，同時(shí)積極參加交流學(xué)校教授小組的科研工作，得到了很好的評(píng)價(jià)。個(gè)別同學(xué)由于表現(xiàn)優(yōu)異在交流結(jié)束回國后被對(duì)方教授邀請(qǐng)?jiān)俅吻叭ネ瓿僧厴I(yè)論文；也有同學(xué)交流期間）參加國際級(jí)大師的科研小組工作，獲益匪淺，直研后表現(xiàn)出強(qiáng)于一般研究生的科研能力。可以看到，國際交流不僅為同學(xué)們提供了專業(yè)知識(shí)和研究能力的不同培養(yǎng)模式，也為他們提供了更加廣闊的視野和體驗(yàn)多種文化的機(jī)會(huì)，為他們今后的發(fā)展和進(jìn)步打下了很好的基礎(chǔ)。自特色專業(yè)建設(shè)以來，每學(xué)期均新開設(shè)“前沿講座”課程，課程內(nèi)容不固定，授課人為聘請(qǐng)的海外教師，有的來自海外高校，有的來自海外企業(yè)，課程均為全英語課程或雙語教學(xué)課程。這類課程直接引進(jìn)了海外高校的課程和教學(xué)方式，不僅學(xué)生受益，同時(shí)也培養(yǎng)了復(fù)旦微電子專業(yè)的青年教師。企業(yè)還提供與課程內(nèi)容直接相關(guān)的軟件，在改善教學(xué)環(huán)境的同時(shí)，還為學(xué)生參加科研提供了培訓(xùn)。
經(jīng)過2年多特色專業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)，復(fù)旦微電子學(xué)專業(yè)在鞏固已有教學(xué)特色基礎(chǔ)上，在高端創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面進(jìn)行了深層的挖掘和拓展，取得了一系列的成果。
英文名稱：System Simulation Technology
主管單位：中華人民共和國教育部
主辦單位：同濟(jì)大學(xué)
出版周期：季刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號(hào)：1673-1964
國內(nèi)刊號(hào)：31-1945/TP
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：2005
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽(yù)：
聯(lián)系方式
何進(jìn)，北京大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1988年獲天津大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1993，1999年先后獲電子科技大學(xué)碩士、博士學(xué)位。2001～2005年在美國加州大學(xué)伯克利分校電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)系器件研究室作訪問學(xué)者和研究科學(xué)家。2005年8月歸國，現(xiàn)任北京大學(xué)微電子學(xué)研究院教授，主持北京大學(xué)納太器件和電路研究室工作。
近年來，在國內(nèi)外重要期刊上發(fā)表SCI論文70余篇，El論文1 50多篇。2005年8月回國后，成為國際研究項(xiàng)目Nano-Device Modeling Initiative的研究成員，被國際期刊Recent Patents on Engineering，Open Nano Sci-ence Journal，Recent Patents on Electrical Engineering等聘為編委會(huì)成員。
2008年5月，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授何進(jìn)博士接到了一份期盼已久的邀請(qǐng)函，它來自美國電子和信息技術(shù)聯(lián)合會(huì)麾下的國際集成電路模型標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，該委員會(huì)主席邀請(qǐng)何進(jìn)參加于6月5-6日在美國波士頓舉行的關(guān)于新一代ULTRA-SOI集成電路國際標(biāo)準(zhǔn)模型選擇的CMC會(huì)議，并攜帶北京大學(xué)自主研發(fā)的新SOI電路模型，競爭高科技IT技術(shù)一納米SOI集成電路模型的國際標(biāo)準(zhǔn)。
ULTRA-SOI是北京大學(xué)研究的，針對(duì)SOI器件和電路的創(chuàng)新性納米尺寸絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管模型。它使用了新的物理核心和工程模型結(jié)構(gòu)來模擬納米尺寸的SOI MOSFET行為。與國際上的同類研究相比，ULTRA-SOI具有明顯的科學(xué)創(chuàng)新性和高技術(shù)特色，有望在國際主流的集成電路設(shè)計(jì)EDA工具中得到實(shí)際使用，此次獲邀參加國際標(biāo)準(zhǔn)競爭，顯示了北京大學(xué)微電子研究在該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究方面的前沿地位，以及在集成電路工程技術(shù)開發(fā)方面所發(fā)揮的先鋒作用。
何進(jìn)說：“這一成果得到認(rèn)可，遠(yuǎn)比在知名刊物上發(fā)表幾篇文章更有說服力，也更有價(jià)值。”
科學(xué)研究的意外機(jī)遇和收獲
回望自己的科研之路，何進(jìn)說：“不管是做研究，還是我的個(gè)人發(fā)展，都是一步一步地走出來的。人生沒有坦途，奮斗終有收獲。”
其實(shí)，今天在微電子學(xué)領(lǐng)域嶄露頭角的何進(jìn)起初并沒有對(duì)科學(xué)研究抱有太大的期許。當(dāng)年，能邁進(jìn)大學(xué)的門檻，何進(jìn)很滿足。然而，一進(jìn)大學(xué)，中學(xué)時(shí)那種極度封閉、狹小的天地一下敞開了，何進(jìn)才發(fā)現(xiàn)原來天地是如此廣闊，世界是如此豐富。時(shí)間總是不夠，他有太多的事情可以做：去圖書館看書，跑學(xué)術(shù)廳聽演講，忙于各種課外活動(dòng)……他的腦子里開始不斷地冒出思想的火花，他甚至憧憬著去當(dāng)一個(gè)哲學(xué)家。
現(xiàn)實(shí)常常讓所謂的哲學(xué)家必須低下高昂的頭顱去面對(duì)腳下的小路。大學(xué)本科畢業(yè)以后，何進(jìn)被分配到一個(gè)無線電廠工作。當(dāng)工作像流水線作業(yè)一樣越來越熟悉的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)自己無法適應(yīng)這種單調(diào)、重復(fù)的生活，于是又考上了研究生。碩士上完了，何進(jìn)還是忘不了自己哲學(xué)家的夢(mèng)，于是他準(zhǔn)備報(bào)考宗教學(xué)的博士。沒想到，家里人的堅(jiān)決反對(duì)讓一心想成為哲學(xué)家的何進(jìn)終于“還了俗”：“他們怕我以后畢業(yè)了連個(gè)飯碗都找不到，我就只好向現(xiàn)實(shí)妥協(xié)。”
何進(jìn)開始很不情愿地讀起了微電子學(xué)的博士。或許是因?yàn)樗究啤⒋T士都不是學(xué)微電子專業(yè)的，所以到了博士生的科研階段，反而使他可以從不同的角度看待自己的專業(yè)，從別人司空見慣的舊材料中不斷發(fā)現(xiàn)新的問題。讀書，在何進(jìn)看來并不難，他認(rèn)為難的是找到自己的人生目標(biāo)。正因?yàn)檫@次轉(zhuǎn)折，何進(jìn)正式開始了自己的科研之路，他在這里找到了自己的人生歸屬。2001年，何進(jìn)赴美國加州大學(xué)伯克利分校電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)系器件研究室訪問研究。
幸運(yùn)的是，何進(jìn)在求學(xué)和工作的過程中遇到了幾位讓他終身受益的老師。中國科學(xué)院院士、電子科技大學(xué)的陳星弼教授，中科院院士，北京大學(xué)的王陽元教授，中科院外籍院士、美國工程院院士、美國加州大學(xué)伯克利分校的胡正明教授，IEEE終身院士古默爾(H.K Gummel)博士等，都曾先后做過何進(jìn)的導(dǎo)師和合作者。在何進(jìn)看來，導(dǎo)師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，他們的博學(xué)、睿智都是他終身學(xué)習(xí)的榜樣。
2005年9月，何進(jìn)結(jié)束了在美國加州大學(xué)伯克利分校的多年研究后回國。他有幸獲得了北京大學(xué)及教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金和國家自然科學(xué)基金的資助，何進(jìn)不僅迅速建立了納太器件和電路研究室，使自己的研究工作聚焦在納米CMOS新結(jié)構(gòu)，納米MOSFET的量子傳輸和準(zhǔn)彈道輸運(yùn)，深亞微米芯片仿真物理模型，電子材料和相關(guān)器件等，也先后參加了國家“973”、“863”、自然科學(xué)基金等研究項(xiàng)目。他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已成為國際納米CMOS器件物理和模型研究舞臺(tái)的一支重要力量，在納米CMOS芯片仿真模型研究方面取得了一系列國際矚目的重要進(jìn)展。
2007年9月，何進(jìn)小組的CMOS集成電路用納電子器件模型成果發(fā)表在國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)電子器件領(lǐng)域最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊IEEE Transaction on Electron Devices 9月的《納電子器件模型和模擬專輯》上。該專輯的相關(guān)背景是：為了應(yīng)對(duì)納米集成電路發(fā)展中的挑戰(zhàn)，反映最近一兩年來納電子器件模擬和仿真技術(shù)的快速發(fā)展，IEEE電子器件協(xié)會(huì)(EDS)在2007年初面向全球，征集該領(lǐng)域的頂尖研究成果，向全世界展示該方向的最新研究成果。經(jīng)過激烈競爭和嚴(yán)格的多輪專家評(píng)審，《納電子器件模型和模擬專輯》在全世界范圍內(nèi)最后僅僅錄用了20篇投稿論文。何進(jìn)研究小組在該專輯的上發(fā)表了關(guān)于納米環(huán)柵CMOS器件模型基本解的研究論文。這是中國大陸、臺(tái)灣和香港地區(qū)入選該專集的惟一論文。
這也是何進(jìn)研究小組繼2006年在該權(quán)威期刊《先進(jìn)模型和45納米模型挑戰(zhàn)專輯》上，發(fā)表納米CMOS器件物理基本解和MOS器件量子效應(yīng)模擬兩篇重要論文以來，在微納電子和集成電路器件模型領(lǐng)域取得的又一新進(jìn)展。
做現(xiàn)實(shí)的理想主義者
雖然出國前已經(jīng)是北京大學(xué)的副教授，但是從伯克利回國以后，何進(jìn)還是很明顯地感到國內(nèi)、國外的差距：“和國外比起來，我們?nèi)钡牟皇怯布钡牟皇乔趭^，而是眼光。”
回國之后的何進(jìn)把自己的研究定位在國際前沿上，他已經(jīng)取得的系列成果使他成為國際微電子學(xué)術(shù)界和工程領(lǐng)域享有聲譽(yù)的中國科學(xué)家，他是國際集成電路界工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS模型BSIM4.3.0的主要研發(fā)者，模型手冊(cè)的主要作者(BSIM4.3.0經(jīng)被國際半導(dǎo)體工業(yè)界廣泛采用，促進(jìn)了國際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展)；BSIM5首席研究者，模型手冊(cè)第一作者。他提出的BSIMDG模型成果被最近發(fā)表在IEEE T-ED上的綜述文章稱為“何氏模型”，是全世界4個(gè)典型代表。提出的納米CMOS參數(shù)提取新技術(shù)，被發(fā)表在Micro-electronics Reliability上有關(guān)閾值電壓的綜述文章稱為“何氏方法”，為近年來11種典型方法之一。
距離何進(jìn)在北京大學(xué)的研究室不遠(yuǎn)處，就是微電子所的器件測(cè)試實(shí)驗(yàn)中心，何進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)整天在實(shí)驗(yàn)中心和研究室之間忙碌著。采訪時(shí)，測(cè)試中心的寧保俊老師笑著說：“何進(jìn)可是我們這兒的寶貝，學(xué)生都樂意跟著何老師做研究生!”
何進(jìn)說：“目前，國家的政策、北京大學(xué)的政策都是越來越好。但是一個(gè)學(xué)科的發(fā)展，不是一個(gè)人所能決定的，它需要一個(gè)強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)，需要努力勤奮的學(xué)生，更需要更多的資源。即使在北大，要想干事情，也要從社會(huì)上去爭取更多的資源，也會(huì)有很多不熟悉的地方……”
當(dāng)何進(jìn)在為如何發(fā)展團(tuán)隊(duì)，如何學(xué)會(huì)爭取各種資源而思考的時(shí)候，他還要面對(duì)另外一個(gè)困難的現(xiàn)實(shí)――自己的研究生大多在忙著準(zhǔn)備出國。“我?guī)У?2個(gè)研究生5個(gè)在忙著準(zhǔn)備托福、GRE考試，快成出國預(yù)備班了……以前學(xué)生要出國，我可以理解，因?yàn)槲覀內(nèi)鄙俸蛧H前沿對(duì)接的途徑，但現(xiàn)在不同了。看到他們把學(xué)習(xí)重心放在了學(xué)外語、出國上，我還是覺得有些痛心。”他說，“國內(nèi)的學(xué)生在勤奮程度、主動(dòng)學(xué)習(xí)和掌握正確的方法這三個(gè)方面都還做得不夠。美國的學(xué)生到了研究生階段非常勤奮，半夜兩三點(diǎn)鐘在實(shí)驗(yàn)室干活并不稀奇，很拼命。而且他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性很強(qiáng)。而我們的學(xué)生常常是老師給什么，學(xué)生做什么。方法也很重要，沒有正確的方法，就沒有效率。”
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體物理學(xué) 課程探索
中圖分類號(hào)：G642.421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2016）02-0001-01
信息技術(shù)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)，隨著半導(dǎo)體和集成電路的迅猛發(fā)展，微電子技術(shù)已經(jīng)滲透到電子信息學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域，電子、通信、控制等諸多學(xué)科都融合了微電子科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。《半導(dǎo)體物理學(xué)》是微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)生未來的就業(yè)和發(fā)展。但是，《半導(dǎo)體物理學(xué)》具有理論性強(qiáng)、教學(xué)模式單一、教學(xué)內(nèi)容更新慢等特點(diǎn)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在一定的難度。因此，本文從課堂教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，針對(duì)目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，對(duì)微電子專業(yè)的《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程進(jìn)行探索。
一、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
重慶郵電大學(xué)采用的教材為電子工業(yè)出版社劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，該教材具有知識(shí)體系完善、涉及知識(shí)點(diǎn)多、理論推導(dǎo)復(fù)雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)等特點(diǎn)，需要學(xué)生有扎實(shí)的固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理以及數(shù)學(xué)物理方法等多門前置學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。另外，我們開設(shè)的學(xué)生對(duì)象為微電子相近專業(yè)的學(xué)生，因而在課程內(nèi)容設(shè)置時(shí)有必要考慮學(xué)生知識(shí)水平及其知識(shí)結(jié)構(gòu)等問題。雖然微電子學(xué)相近專業(yè)開設(shè)了大學(xué)物理等課程，但是大部分專業(yè)未開設(shè)量子力學(xué)、固體物理及熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理等前置課程，學(xué)生缺少相應(yīng)的背景知識(shí)。因此，我們?cè)凇栋雽?dǎo)體物理學(xué)》課程內(nèi)容設(shè)置上，需要將部分量子力學(xué)、固體物理學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等相關(guān)知識(shí)融合貫穿在教學(xué)中，避免學(xué)生在認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生跳躍。
從內(nèi)容上，依據(jù)課程大綱《半導(dǎo)體物理學(xué)》主要分為兩大部分，前半部分著重介紹半導(dǎo)體的電子狀態(tài)及對(duì)應(yīng)的能帶結(jié)構(gòu)，電子有效質(zhì)量、雜質(zhì)和缺陷能級(jí)、載流子的統(tǒng)計(jì)分布，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與非平衡載流子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了費(fèi)米能級(jí)、遷移率、非平衡載流子壽命等基本概念；后半部分對(duì)典型的半導(dǎo)體元器件及其性能進(jìn)行了深入分析。基于以上分析，半導(dǎo)體物理課程對(duì)授課教師要求較高，需要教師采用多樣化的教學(xué)手段，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，注重理論推導(dǎo)與結(jié)論同相關(guān)電子元器件的實(shí)際相結(jié)合，使學(xué)生較好地理解并掌握相關(guān)知識(shí)。
二、教學(xué)方法與教學(xué)手段
為了讓學(xué)生能較好地掌握《半導(dǎo)體物理學(xué)》中涉及的理論及模型，需要采用多樣化的教學(xué)方法和手段。基于《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)黑板板書基礎(chǔ)上，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件，實(shí)物模型等多種信息化教學(xué)手段，模擬微觀過程，使教學(xué)信息具體化，邏輯思維形象化，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和主動(dòng)性，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。
三、考核方式的改革
為了客觀地評(píng)價(jià)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，改革考核方式是十分必要的。針對(duì)《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程特點(diǎn)，對(duì)考核方式作如下嘗試：（1）在授課過程中，針對(duì)課程的某些重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)幾個(gè)小題目，進(jìn)行課堂討論，從而增強(qiáng)學(xué)生上課積極性及獨(dú)立思考能力；（2）學(xué)期末提交針對(duì)課程總結(jié)的課程論文，使學(xué)生在對(duì)課程有更深入了解的同時(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造積極性。
《半導(dǎo)體物理學(xué)》是微電子技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)《半導(dǎo)體物理學(xué)》這門課的全面深入的改革，還有待與同仁一道共同努力。
參考文獻(xiàn)：
[1]湯乃云.微電子專業(yè)“半導(dǎo)體物理”教學(xué)改革的探索[J].中國電力教育，2012，（13）.
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2013年，美國IEEE電子器件青年科學(xué)家獎(jiǎng)（IEEE EDS Early Career Award）公布獲獎(jiǎng)名單，一位中國青年學(xué)者的名字出現(xiàn)在其中，他就是北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授王潤聲。
IEEE（電氣電子工程師協(xié)會(huì)）有五十多年歷史。多年來，該協(xié)會(huì)一直致力于推動(dòng)電子和信息技術(shù)在理論發(fā)展和應(yīng)用方面的進(jìn)步，它被認(rèn)為是科技革新的催化劑，也是太空、計(jì)算機(jī)、生物醫(yī)學(xué)、電氣及電子工程領(lǐng)域的權(quán)威組織。
經(jīng)過了推薦、提名、網(wǎng)評(píng)、專家討論等考核環(huán)節(jié)后，王潤聲成為IEEE該獎(jiǎng)項(xiàng)歷史上首位來自非美國機(jī)構(gòu)的獲獎(jiǎng)?wù)摺！皩W(xué)校和實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)好，加上近期國家對(duì)科研項(xiàng)目的支持力度很大，甚至一些美國同行也都羨慕我們。”王潤聲說，“只要平臺(tái)是良性發(fā)展的、機(jī)制是不斷完善的，換作其他科學(xué)家，也一樣能取得成果、獲得獎(jiǎng)勵(lì)。”
在王潤聲尚年輕的學(xué)術(shù)生涯中，IEEE電子器件青年科學(xué)家獎(jiǎng)是重要節(jié)點(diǎn)，直接促使他在半導(dǎo)體新器件研究領(lǐng)域的地位更加令人關(guān)注。對(duì)于這個(gè)風(fēng)華正茂的年輕學(xué)者來說，一場(chǎng)在晶體管研究領(lǐng)域的漫長巡禮才剛剛開始。
北大人的成長
王潤聲是北大“土著”，從小成績優(yōu)秀，是令人艷羨的“別人家的孩子”。起初，王潤聲的興趣是物理學(xué)，但當(dāng)年北大物理系在安徽不招收高考生，考慮到當(dāng)時(shí)物理系與微電子系有部分課程交叉共享，王潤聲因此認(rèn)為，由微電子專業(yè)轉(zhuǎn)向物理專業(yè)應(yīng)該“比較容易”。憑借這個(gè)樸素的判斷，王潤聲憧憬著一個(gè)物理學(xué)家的夢(mèng)，成了北京大學(xué)2001級(jí)微電子專業(yè)的學(xué)生。然而，此后一直到他讀博乃至后來成為北大老師，他卻都沒有再換專業(yè)，反倒在微電子的路上越走越遠(yuǎn)。
王潤聲是他這一代青年科學(xué)家成長之路的典型代表：少了許多國家計(jì)劃層面的約束，基本可以輕松自由地選擇發(fā)展方向。他聰明，興趣廣，喜歡對(duì)新鮮事物躍躍欲試。在北大，他擔(dān)任了一年的乒乓球協(xié)會(huì)會(huì)長，后來又加入了學(xué)校網(wǎng)球隊(duì)。這時(shí)，王潤聲常常思考的問題是，“我的專業(yè)究竟有什么用？未來有什么發(fā)展？”那是青年學(xué)子一個(gè)迷茫善變的階段，他的目標(biāo)不再局限于轉(zhuǎn)戰(zhàn)物理專業(yè)，還專門用了大半年時(shí)間跑到中文系聽課，甚至還打算考到中文系讀研。他困惑于選擇，思考一條最適合自己的專業(yè)之路。
回憶起那段日子，王潤聲說，人之所以對(duì)一件事情感興趣，也許是因?yàn)椴挥妹鎸?duì)任何壓力，可以自由地做，因?yàn)槟悴槐匾蕾囘@些有創(chuàng)造性的業(yè)余愛好來謀生。但是，如果把興趣變成工作，你的愛好受到了物質(zhì)刺激，也許會(huì)發(fā)現(xiàn)自己逐漸不那么喜歡做這些事了。愛好也不再是用來放松頭腦的富有創(chuàng)造性的追求，它變成了養(yǎng)家糊口的工具。而這些壓力最終會(huì)充滿抱怨與不滿，最后你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己不但沒有工作好，還失去了一個(gè)愛好。正如麥克勞德告誡我們的：不要把自己在閑暇時(shí)的消遣變成從早八點(diǎn)到晚五點(diǎn)要做的正常工作。經(jīng)過一番深思熟慮，王潤聲徹底打消了轉(zhuǎn)專業(yè)的念頭，繼續(xù)學(xué)習(xí)微電子學(xué)。
2005年，王潤聲獲推免資格，成為北大微電子專業(yè)碩士生。王潤聲的導(dǎo)師、時(shí)任系主任的黃如教授是微納電子學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威學(xué)者。在她的影響和指導(dǎo)下，王潤聲開啟了一段全新的科研之旅。不久后，他的論文先后在學(xué)科頂級(jí)期刊TED和頂級(jí)會(huì)議IEDM上發(fā)表，當(dāng)時(shí)這在學(xué)生中尚屬罕見。黃如發(fā)現(xiàn)了他的天賦和科研潛力，著意栽培他;于是，王潤聲選擇繼續(xù)攻讀微電子學(xué)與固體電子學(xué)的博士學(xué)位。
2008年，國家通過教育部“國家建設(shè)高水平大學(xué)公派研究生計(jì)劃”向國外輸送第二批公派研究生，王潤聲也是其中的一員。他訪問的是美國普渡大學(xué)（Purdue University）電子與計(jì)算機(jī)工程（ECE）學(xué)院。普渡大學(xué)的微電子專業(yè)在全美排名靠前，并且很早就與北京大學(xué)建立了交流關(guān)系。“我是國內(nèi)培養(yǎng)的‘土鱉’，但在美國，我發(fā)現(xiàn)國內(nèi)微電子領(lǐng)域研究條件其實(shí)不錯(cuò);與國外同行相比，發(fā)現(xiàn)自己的專業(yè)水平也不錯(cuò)。這說明我們國家自己培養(yǎng)的科研人員并不比別人差，因此我對(duì)自己更有信心了。”王潤聲說。
因?yàn)樾南祰鴥?nèi)未完成的研究項(xiàng)目，王潤聲在普渡大學(xué)訪問一年后回到北大，于2010年4月師從王陽元院士進(jìn)入博士后流動(dòng)站深造，并得到了中國博士后基金的特別資助。2012年3月，王潤聲被聘為北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院講師。至此，他由一名北大學(xué)生變成了北大的老師，成為一名“徹底”的北大人。
瓶頸與變革
王潤聲認(rèn)為，微電子學(xué)科發(fā)展正處于瓶頸期。最突出的表現(xiàn)是，不論個(gè)人電腦、移動(dòng)通信，還是智能手機(jī)，制造商都在拼功耗，因?yàn)楣氖悄壳白畲蟮碾y題。“什么時(shí)候一塊手機(jī)電池能用一周？”王潤聲最大的愿望，就是在晶體管器件層面創(chuàng)新，做出更好的晶體管。“產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展不能停滯，否則就變成了傳統(tǒng)行業(yè)。”
“瓶頸就意味著新的變革即將產(chǎn)生。”王潤聲的主要工作是新型晶體管研究，這需要同時(shí)透徹了解電子學(xué)和物理學(xué)，并且及時(shí)跟進(jìn)行業(yè)前沿最新成果。近年來，以英特爾、IBM、臺(tái)積電等巨頭為代表的微納電子新技術(shù)在行業(yè)內(nèi)持續(xù)，產(chǎn)品功耗不斷降低。“對(duì)未來，5年后、10年后的技術(shù)，該如何設(shè)計(jì)、如何制作，如何在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新？這是我們思考的主要問題。”王潤聲說。
2014年，王潤聲的“新型低功耗多柵MOS器件的實(shí)驗(yàn)與理論研究”獲2014年教育部高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，個(gè)人排名第二。這是一項(xiàng)適用于未來集成電路技術(shù)的研究，揭示了納米尺度多柵器件中的系列特殊物理現(xiàn)象及根源，提出了新的實(shí)驗(yàn)與特性表征方法，并延拓了低功耗應(yīng)用能力，得到了國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。
根據(jù)王潤聲介紹，在技術(shù)層面降低晶體管的功耗，主要有三個(gè)方面的變革：一是做新的器件結(jié)構(gòu)，二是用更合適的材料替換原有材料，三是改變其工作原理。王潤聲從本科畢業(yè)論文即開始針對(duì)新結(jié)構(gòu)器件展開研究。他告訴記者，這方面最有代表性的一項(xiàng)成果是從英特爾22納米技術(shù)代的CPU芯片開始采用的三維晶體管，業(yè)內(nèi)叫做FinFET，外形像魚鰭（Fin）一樣，所以叫作鰭式晶體管;這種結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的靜電學(xué)控制能力，從而功耗很低。新材料方面，從英特爾45納米技術(shù)代開始，業(yè)界采用氧化鉿取代了傳統(tǒng)的氧化硅作為柵極絕緣介質(zhì)材料，從而大大降低了柵極泄漏電流產(chǎn)生的功耗。新原理方面，目前北大正在研究利用量子力學(xué)隧穿原理改進(jìn)原有晶體管的開關(guān)機(jī)制，以期從物理本質(zhì)上進(jìn)一步降低器件功耗。
后摩爾時(shí)代的創(chuàng)新
晶體管在傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品應(yīng)用中，遵循著名的“摩爾定律”不斷地等比例縮小以提高集成度，但如前所述，現(xiàn)在已經(jīng)遇到了發(fā)展瓶頸。在后摩爾時(shí)代，除了傳統(tǒng)的應(yīng)用，晶體管還可以在物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器、生物醫(yī)療（比如可穿戴和可植入的芯片）等新應(yīng)用中大展身手。在后摩爾時(shí)代，晶體管該如何創(chuàng)新、如何發(fā)展、如何提高性價(jià)比？王潤聲同黃如教授等組成的團(tuán)隊(duì)針對(duì)上述問題做技術(shù)研究，并有中芯國際等多個(gè)大型企業(yè)作為合作對(duì)象。“產(chǎn)業(yè)應(yīng)用是我們的最終目的。”王潤聲說，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，而半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基石，它的出現(xiàn)使電子設(shè)備向著微型化、智能化、高性能和低功耗的方向發(fā)展。
像多數(shù)科學(xué)家一樣，王潤聲也時(shí)常陷入困境。比如“有時(shí)會(huì)陷入一個(gè)問題，不停地繞圈”，他的經(jīng)驗(yàn)是，這時(shí)不能輕易放棄，堅(jiān)持下去才會(huì)有突破。“就像打乒乓球。”他說：“有的時(shí)候，某一階段練球會(huì)覺得不僅進(jìn)步緩慢、甚至還有退步，這種情況往往表明是快要‘長球’了，再堅(jiān)持一下水平就會(huì)有明顯提高。”
