南昌航空大学：创新“一核三融四进阶”模式 培养集成电路新质人才

集成电路产业是支撑现代经济社会发展、保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，是当前国际科技竞争的核心赛道。“十四五”以来，我国大力攻关集成电路“卡脖子”问题，目前产业虽已突破万亿元，但行业人才紧缺——据中国电子信息产业发展研究院、中国半导体行业协会发布的《中国集成电路产业人才发展报告》显示，2025年我国集成电路产业人才的缺口超30万人，且随产业扩张持续扩大，人才瓶颈已成为制约产业转型升级的关键因素。

面对国家战略需求与产业人才痛点，南昌航空大学柴明钢课程组以服务国家战略为宗旨，直面高校集成电路人才培养的核心堵点，系统性构建“一核三融四进阶”集成电路新质人才培养模式，为破解产业人才瓶颈提供了经过实践检验的育人方案。

一、直面产业痛点与集成电路人才培养三大困境

人才培养的创新，始于对行业痛点与育人堵点的精准把脉。深入剖析当前高校集成电路人才培养现状，三大核心困境亟待突破。

其一，教学资源供给不足，培养手段相对单一。集成电路是多学科交叉的综合性学科，技术迭代快且实验设备昂贵，传统教学资源难以匹配产业前沿需求，教学手段难以支撑高质量创新人才的培养。

其二，学生解决复杂工程问题的能力薄弱。传统培养重理论、轻实践，对芯片设计、制造、封装、测试全流程的系统性训练不足，学生难以将理论知识转化为复杂工程问题处理能力。

其三，支撑新质生产力的创新素养培养存在短板。传统教学侧重知识灌输，忽视对创新思维和方法的系统性训练，学生缺乏多维度创新思考与解决方案设计能力，难以适配集成电路产业迭代发展对新质人才的核心要求。

二、集成电路人才培养的探索与创新实践

以“中国芯”课程思政为引领，以OBE工程教育理念为导向，通过“三融贯通、四阶递进、一核赋能”系统方法，精准破解集成电路育人难题，提升人才培养质量。

（一）三维融合破局，打通优质育人资源供给壁垒

以“三维融合”为核心支撑，彻底打通了优质育人资源的供给壁垒，破解了资源与手段瓶颈。

产教研深度融合，打造校企协同育人平台

依托江西省集成电路与光电信息技术现代产业学院、工信部电子信息产业产教融合示范基地两大核心平台，课程组将FPGA神经网络识别、微腔集成封装模块研发等企业真实项目转化为教学案例，按“项目策划－需求分析－设计实现－测试验收”的完整工程流程重构课堂教学；通过“揭榜挂帅”等方式，与企业（如江西迈拓科技）联合攻关产业技术项目，将科研前沿和产业真问题引入教学；与紫光公司共建7nm集成电路多功能工艺器件实验室，稳定运行江西兆驰半导体等5个校外实习实训基地，与3家企业建立战略合作关系，年均组织120余名学生进入企业开展实习实训，让学生深度对接产业真实环境与行业标准。

数字与AI技术融合，构建智能化教学资源体系

课程组着力打造“数字教材＋虚拟仿真＋AI实验”的立体化教学矩阵，开发获批江西省“十四五”规划教材的《集成电路设计基础》数字教材，配套50余段芯片设计全流程动画视频，让抽象知识直观化；建设省级一流虚拟仿真实验课程与集成电路AI实验系统，应用机器学习实现器件特性预测、工艺参数优化，突破实体实验的时空与成本限制，年服务学生超2000人次；打造2门国家级、4门省级线上线下一流课程群，线上资源累计访问量超50万次，实现了知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。

一二课堂深度融合，推动知识向能力全面转化

课程组建立双课堂联动机制，彻底打破“课程孤岛”。第一课堂通过《集成电路设计与应用》等核心课程系统传授理论知识，嵌入中芯国际5nm芯片突破、华为麒麟芯片突围等“中国芯”案例，厚植学生家国情怀与使命担当；第二课堂全面开展集成电路设计技能训练、“小发明、小制作、小论文”项目训练，实现本科生创新训练项目全覆盖。近三年累计指导200余人次学生参加高水平学科竞赛，形成了“课程学习－＞技能训练－＞竞赛创新”的良性循环，促进学生实现知行合一、学以致用。

（二）四阶递进塑能，构建全链条工程能力培养体系

遵循工程能力成长的客观规律，课程组建立了环环相扣、逐级提升的“四阶递进”培养路径，系统化塑造学生从基础认知到创新创造的全链条工程能力，破解学生复杂工程问题解决能力薄弱的痛点。

厚基础阶段（工程认知）：夯实半导体物理、模电数电等基础知识，熟悉示波器、Cadence等工具，通过“单管放大电路设计”等基础实验，了解集成电路产业链、技术链，构建学科知识框架，激发专业兴趣与行业认同感。

强应用阶段（工程应用）：依托省级集成电路实验教学示范中心，开展小型片上系统（SOC）设计训练，引导学生完成“交通灯控制系统设计”、“简易音频处理模块开发”等应用课题，提升理论转化为工程应用的能力，筑牢实践根基。

重探索阶段（工程探究）：组织学生参与片上集成微腔芯片研究等科研项目（年均参与学生80余人），开设“集成电路前沿技术”讲座（年均邀请行业专家10余人次），指导学生撰写学术论文、技术报告，培育探索精神与探究能力。

驱创造阶段（工程创新）：鼓励学生组建跨专业团队，在“校内导师＋企业工程师”双导师制全程指导下，开发“多功能音频处理芯片”“导盲机器人控制芯片”等新质生产力适配项目。近年来，学生累计授权专利20余项，在国际国内学科竞赛中获奖100余人次，提升了团队协作、自主创新能力，塑造了创新人格。

（三）一核统领赋能，筑牢新质人才创新素养根基

课程组始终将创新能力培养作为整个培养模式的核心统领，系统性引入国际先进的TRIZ（发明问题解决理论）创新方法体系，构建起“创新方法学习－创新思维训练－创新工具应用”的闭环赋能机制，补齐学生创新素养培养的短板。

近年来已有50余名学生获得科技部创新方法研究会的创新方法应用能力认证证书。在项目实践中，引导学生运用TRIZ工具破解技术难题，例如在“空间光调制芯片研制”项目中，面对分辨率与响应速度的矛盾，指导学生应用TRIZ创新方法，将具体问题转化为TRIZ技术矛盾，应用TRIZ矛盾矩阵，匹配对应的发明原理（如分割原理等），帮助学生找到创新解决方案（如将传统二维像素阵列分割为独立的微型调制单元等），实现了从依赖经验的“试错研发”到基于方法的“系统创新”的跃迁，显著提升了学生的前瞻性思维与自主创新能力，适配集成电路新质人才需求。

三、深耕实践见效，赋能产业强国战略落地

经过实践，南昌航空大学“一核三融四进阶”集成电路新质人才培养模式取得了丰硕的育人成果与专业建设成效。

建成了由国家级、省级一流课程与省级规划教材构成的核心课程群，开发了集成电路虚拟仿真实验与AI实验系统，打造了多层次、全链条的实践平台，形成了“价值引领、虚实结合、智能赋能”的立体化教学资源库；构建起“校企协同、项目驱动、方法贯通”的创新能力培育机制，实现了人才培养与产业创新的深度同频。该模式还有力支撑了电子科学与技术专业建设，专业先后通过中国工程教育专业认证，获批国家级一流本科专业建设点，获评江西省五星级专业、“十四五”特色专业，实现了专业内涵建设与人才培养质量的同步跨越式提升。

下一步，南昌航空大学将持续深化“一核三融四进阶”人才培养模式改革，不断推进产教融合、科教融汇，持续优化育人体系，为我国集成电路产业突破“卡脖子”技术、实现高质量发展输送更多高素质新质人才，以高校育人之力赋能国家战略性新兴产业发展，为科技自立自强贡献昌航力量。（南昌航空大学：柴明钢、王梦宇）

查看网址

分享到：