微电子科学与工程专业  培养突破“卡脖子”技术的关键人才

发布时间:2026-01-28 期号: 1892期

 

  走进北方工业大学集成电路工艺与封测实验室,参与科研项目的师生正紧锣密鼓地进行着芯片测试。在显微镜下,上百枚指甲盖儿大小的芯片整齐排布在一片8英寸的晶圆上,等它们顺利通过“体检”,就要被“派驻前线”,成为智能汽车、计算机、机器人的强力“智慧大脑”。

  现代信息技术的发展是国力提升的关键,而作为其核心基石的半导体产业,目前仍面临诸多“卡脖子”的技术难题。为此,多所高校开设微电子科学与工程专业(以下简称“微电子专业”),培养懂理论、能研发、善应用的高端芯片人才。

  

  培养方向各异  打造全“芯”人才

  自20世纪中叶起,美国、日本、韩国等国家通过持续科研投入与前瞻性产业政策,逐步构建起强大的芯片产业生态。而我国半导体产业则因起步较晚,在多个关键环节都面临“卡脖子”问题。因此,产业链上下游对高素质、创新型芯片人才的需求日益迫切。

  面对这些产业难题,各高校微电子专业结合自身定位,将集成电路设计、制造、封装、测试、应用等全环节纳入教学,打造出各具特色的微电子专业培养体系。

  北京工业大学微电子专业源自该校1960年设立的半导体物理与器件专业。学校在专业设置上走前沿化、产业化路线,开设了智能传感、深度学习应用、先进封装等一系列贴合产业需求的特色课程。在核心专攻方向上,该专业最亮眼的是围绕 “人工智能芯片”与“绿色低碳芯片”双轮驱动战略所打造的方向集群,如智能传感技术方向专攻MEMS与智能光电感知,片上系统集成方向攻关SOC与异构集成难题,同时还有专业方向布局先进封装、射频集成电路等产业急需领域,全方位对接国家芯片产业需求。

  北方工业大学微电子专业则是全国微电子专业中方向开设最全的院校之一。2024年,学校依托该专业携手北京大学集成电路学院共建集成电路一流学科。该校微电子专业涵盖集成电路设计、测试、电子封装和芯片制造四大核心方向,实行分类培养,开设菁英班、芯片设计专项班、芯片测试专项班等特色班型。此外,学校还与北京理工大学、北京航空航天大学合作开展“ 3+1”双培计划,聚焦电子封装、芯片制造等方向,兼顾培养研究型和应用型人才,满足不同学生的成长目标。学校还拥有全国唯一完备的集成电路测试课程体系,并建有市属高校一流的“集成电路工艺与测试超净实验室”,在集成电路测试方向上实力强劲。

  北京工业大学集成电路学院院长关宝璐表示,微电子专业的系统化建设与快速发展,始终与国家推动信息产业自主可控、突破关键核心技术的战略布局同频共振。它不仅承载着产业技术突破的期望,更肩负着维护经济安全、掌握科技自主权的时代使命。

  

  聚焦产业需要  创新培养范式

  为培养理论型、创新型、应用型兼备的集成电路产业高端人才,各高校在微电子专业培养上,从课程、科研、实践三方面精准发力:用系统化课程夯实专业基础,用体系化教学激发科研思维,用真实产业问题锻炼实战本领。经过这“三重历练”,学生能成长为会从产业全局看问题的专家型人才。

  要想了解芯片产业的奥秘,就要学好专业核心课程。北工大、北方工大等高校的微电子专业核心课程覆盖集成电路全知识链。“电路分析基础”课程是电学领域的入门基石。“模拟电子技术”“数字电子技术”课程分别奠定连续与离散信号处理的电路知识基础。“集成电路原理与设计”课程助力学生掌握复杂芯片的系统设计能力。“集成电路测试技术基础”课程教授学生掌握测试原理,学会如何保障芯片质量。“半导体工艺原理与技术”课程则让学生详细了解“材料到芯片”的转化过程。

  除学好专业课程打下扎实基础外,微电子专业学生还要练就兼具创造力和逻辑性的科研能力,以及扎实过硬的工程实践能力。北工大微电子科学与工程(实验班)依托完整的“本—硕—博”学科体系,构建了“理论、实践、创新”特色培养模式。学生在掌握完整知识体系的基础上,通过微电子工艺实习、集成电路设计综合实训、企业深度实习等环节,锤炼解决真实问题的能力。与此同时,学校还通过鼓励学生参与科技竞赛、教师科研项目等途径,系统性培养学生的前沿探索与创新能力。

  北方工大微电子科学与工程(菁英班)专业实行本硕贯通培养,学生须在两年半内完成必修课和公共选修课,然后便会开始学习考研相关课程,为研究生阶段做好准备。在实践方面,学校引入产业一线工程师授课,让本科生在校期间就具备数字工程师初级职业水平。

  北方工大集成电路学院系主任魏淑华介绍,学校与华峰测控、燕东微电子、中国科学院微电子所、北京大学等知名企业、科研院所及高校建立深度合作,共建北京集成电路产教融合基地等实践教学基地,开展联合培养、实习实践等活动,让学生在校期间就能真实参与企业项目,推动课堂教学与工业化实践无缝衔接。面对企业创新能力不足、高校科技成果转化不畅的困境,这种“行业出题,高校答题”的模式打通了新技术落地的“最后一公里”,也让学生在解决“真问题”中提升“真能力”。

  

  赶上时代“红利”  就业不犯愁

  当前,半导体行业正处在高速增长、AI驱动、技术剧变的黄金时代,人工智能的爆发式增长成为半导体产业发展的核心动力。但与此相应的是,核心技术“卡脖子”的难题仍未破解,这让整个行业对熟悉全流程、实践能力强的复合型人才和细分领域的专业人才需求持续增长,也为微电子专业毕业生带来广阔的就业前景和发展空间。

  该专业毕业生凭借掌握的“材料—器件—电路—系统”全链条知识与突出的工程实践能力,能投身于集成电路设计、制造、封测、应用及各相关支撑领域,可在各类高科技企业承担关键技术研发与工程管理工作。毕业生的就业单位涵盖华为海思、中芯国际等行业龙头,华大九天、北方华创等国产替代骨干企业,以及中国科学院微电子所等科研院所,核心岗位包括芯片设计工程师、工艺工程师、封测技术专家等。该专业毕业生起薪普遍高于行业平均水平,且晋升路径清晰。毕业生既能选择深耕技术成为行业专家,也可转型至工程管理、技术战略等岗位,享受行业高速发展的红利。

  关宝璐建议,微电子专业毕业生的职业发展天花板高、成长路径稳健,能够伴随国家战略崛起实现共同成长。因此,该专业适合愿意在专业领域内深耕、追求长期价值的学生。

  

  (北京考试报记者  岳 阳)

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