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時(shí)間：2022-06-22 02:37:18
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在維修電子教學(xué)過(guò)程中，教師一般會(huì)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一些障礙，然后讓學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分析、排除風(fēng)險(xiǎn)、診斷故障、整合維修。但是，在這種情況下，中職學(xué)生的主導(dǎo)地位不突出，根本無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)維修電子的獨(dú)立判斷能力和深入檢修能力，而且還很容易降低中職學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
1.2理論與實(shí)踐脫節(jié)
很多維修電子課程的專(zhuān)業(yè)教師不注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，進(jìn)而造成了理論知識(shí)與實(shí)踐能力嚴(yán)重脫節(jié)的局面。對(duì)中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，僅注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)的發(fā)展需求；再加上很多中職院校的師資力量出現(xiàn)斷層，不利于中職院校培養(yǎng)社會(huì)所需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
1.3無(wú)法及時(shí)反饋相關(guān)信息并做專(zhuān)業(yè)測(cè)評(píng)
無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)和反饋學(xué)生學(xué)習(xí)維修電子課程的進(jìn)度。在實(shí)踐操作的過(guò)程中，學(xué)生是否真正掌握了維修電子的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并具有獨(dú)立操作能力，這些都是無(wú)法專(zhuān)業(yè)測(cè)評(píng)的。而學(xué)生對(duì)維修電子的反饋信息也無(wú)法及時(shí)傳遞給教師，這種單項(xiàng)溝通也在一定程度上制約了維修電子教學(xué)的發(fā)展。
1.4維修電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足
維修電子的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)往往會(huì)受實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的影響。選擇以班級(jí)為單位的整體演示性操作模式，學(xué)生只是單純地看老師做實(shí)驗(yàn)，自己很難進(jìn)行專(zhuān)業(yè)操作，而教師也很難在維修電子教學(xué)過(guò)程中預(yù)測(cè)學(xué)生在操作時(shí)可能遇到的情況，無(wú)法有針對(duì)性的講解，無(wú)法讓學(xué)生深入了解維修電子的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
2理論與實(shí)踐相結(jié)合
中職教育與普通教學(xué)工作不同，它具有較強(qiáng)的職業(yè)性和針對(duì)性。它要求學(xué)生在學(xué)習(xí)課程期間，要具備相應(yīng)的實(shí)踐能力，這樣進(jìn)入社會(huì)后才能勝任崗位要求，進(jìn)行專(zhuān)業(yè)操作。
2.1采用一體化的教學(xué)模式
一體化教學(xué)模式是以電子維修課堂教學(xué)為主軸，輔助教學(xué)設(shè)施設(shè)備為載體，把電子維修的理論知識(shí)與實(shí)踐能力充分結(jié)合在一起，集視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、行動(dòng)能力、較強(qiáng)的心理素質(zhì)于一體，讓中職學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)提問(wèn)、溝通，實(shí)現(xiàn)良好的雙向溝通，將實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)貫穿于整個(gè)電子維修過(guò)程中，形成全方位的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的出發(fā)點(diǎn)是讓中職學(xué)生的實(shí)踐能力得到提升，以實(shí)踐能力為主線(xiàn)，遵循客觀的教學(xué)規(guī)律，采取一體化的教學(xué)模式，充分利用各項(xiàng)教學(xué)資源，深入學(xué)習(xí)，提高中職學(xué)生維修電子的專(zhuān)業(yè)能力。
2.2實(shí)行“理論＋實(shí)踐”的考核模式
中職院校的傳統(tǒng)考核模式側(cè)重于維修電子理論知識(shí)的培養(yǎng)，常常忽略了學(xué)生的實(shí)踐能力，這樣不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，更不利于提高維修電子的教學(xué)質(zhì)量，所以，這種新型的“理論＋實(shí)踐”對(duì)等的培養(yǎng)，激發(fā)了中職學(xué)生學(xué)習(xí)維修電子的興趣，也為學(xué)生樹(shù)立了學(xué)習(xí)的信心。在維修電子課程的考核過(guò)程中，“理論＋實(shí)踐”的考核模式——用專(zhuān)業(yè)知識(shí)引導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)踐操作能力鞏固理論知識(shí)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還提高了學(xué)生的維修電子實(shí)踐操作能力，更提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
2.3注重協(xié)作學(xué)習(xí)的培養(yǎng)
協(xié)作學(xué)習(xí)是以學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力為宗旨，根據(jù)學(xué)生的日常表現(xiàn)、學(xué)習(xí)成績(jī)、興趣愛(ài)好和技能水平，隨機(jī)將其分成專(zhuān)業(yè)的維修電子小組。教師可以以小組的實(shí)踐情況作為綜合測(cè)評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作過(guò)程中存在的不足，積極引導(dǎo)，正面回應(yīng)。這樣不僅可以提高維修電子的教學(xué)質(zhì)量，還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
1.2課堂時(shí)間有限。課時(shí)安排有限，加之學(xué)生的接受能力較差，課堂教學(xué)推進(jìn)緩慢，學(xué)生接受起來(lái)較為吃力，僅憑課堂上的45分鐘進(jìn)行教學(xué)，如果班級(jí)有45個(gè)學(xué)生，教師進(jìn)行逐個(gè)指導(dǎo)的話(huà)，每人才1分鐘，學(xué)生能學(xué)到什么，可想而知。
1.3學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，主動(dòng)性不夠，學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，只依靠老師講授，不愿意去學(xué)，是當(dāng)前普遍存在于職業(yè)學(xué)校學(xué)生在學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程時(shí)的問(wèn)題，電工電子技術(shù)課程容量較大，涉及到的知識(shí)面較廣，而且有些內(nèi)容層次較深。
1.4教學(xué)目標(biāo)不能很好的完成。不少學(xué)生對(duì)電工電子技術(shù)課程基本知識(shí)的掌握不夠，思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力不足，學(xué)習(xí)的態(tài)度不夠端正，學(xué)習(xí)的方法存在著一定的偏差。而教育的過(guò)程是循序漸進(jìn)的，需要教師和學(xué)生兩方面相配合。
1.5學(xué)生的心理情況。因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生在此前的學(xué)習(xí)過(guò)程中基本沒(méi)有接觸過(guò)電工電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)或者是根本沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)課程。還有一部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)很差，這就使得學(xué)生從心理上、思想上對(duì)這門(mén)陌生的課程有了畏難情緒，覺(jué)得這門(mén)課是一門(mén)難學(xué)的課程，吃力的課程，結(jié)果就會(huì)有厭學(xué)的情緒，從而不能深入的學(xué)習(xí)，最后的不良結(jié)果就是學(xué)不好這門(mén)課。
2微時(shí)代下“微教學(xué)”的現(xiàn)狀分析
目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)外對(duì)于微教學(xué)單元方面的研究多集中于課堂應(yīng)用方面。
2.1從國(guó)內(nèi)研究來(lái)看，吳玉龍?jiān)凇丁拔⒔虒W(xué)單元”高職教學(xué)策略研究———以“知識(shí)點(diǎn)”和“技能點(diǎn)”》就針對(duì)高職科目中的微教學(xué)單元進(jìn)行闡述。王世群在《“微波爐”加熱教育--微博在教學(xué)中的應(yīng)用探析》一文中介紹了作者于實(shí)習(xí)期間在所處班級(jí)進(jìn)行的微博實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。
2.2從國(guó)外研究來(lái)看，R.W.Lucky于2010年發(fā)表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”，用情境導(dǎo)入的方式，介紹了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中則花費(fèi)了大量的精力總結(jié)他人的研究成果，列舉推薦關(guān)于微博教育應(yīng)用的100多種方法?？v觀國(guó)內(nèi)外的研究，學(xué)者都是將微教學(xué)單元側(cè)重于微博教學(xué)上。而對(duì)于電工電子技術(shù)課程的教學(xué)研究是將課堂的微教學(xué)與借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)微教學(xué)相結(jié)合，更具有研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐價(jià)值。
3“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的作用研究
目前來(lái)看，職業(yè)學(xué)校的學(xué)生幾乎每個(gè)人都有一部手機(jī)，基本每部手機(jī)都正常上網(wǎng)，而且學(xué)生對(duì)于現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)工具的應(yīng)用爐火純青，如何根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，有效的借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，把“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的教學(xué)與輔導(dǎo)作用有效的利用起來(lái)，擬從以下幾個(gè)方面構(gòu)建微教學(xué)單元：
3.1微課堂：針對(duì)電工電子技術(shù)課程某一知識(shí)點(diǎn)，開(kāi)展5~10分鐘的針對(duì)性攻略，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)集中精力，展開(kāi)學(xué)習(xí)。慢慢地，在課題研究的過(guò)程中，通過(guò)課堂實(shí)施總結(jié)出一套更加適合電工電子技術(shù)課程學(xué)生情況的教學(xué)方式。舉例：5分鐘時(shí)間，集中學(xué)極管的伏安特性，舉一反三，深入滲透。
3.2微辯論：針對(duì)電工電子技術(shù)課程教學(xué)，開(kāi)展3分鐘微辯論，將學(xué)生分為正方與反方，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言。對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的好勝心比較強(qiáng)，當(dāng)被冠以“角色”的擔(dān)子，他們會(huì)積極準(zhǔn)備，認(rèn)真學(xué)習(xí)，參與微辯論。舉例：液晶電視與高清電視的區(qū)別在什么地方。
3.3微實(shí)訓(xùn)：電工電子技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，因此，在教學(xué)中需要將理論與實(shí)踐相結(jié)合。在實(shí)踐教學(xué)上，我們就某一點(diǎn)知識(shí)，開(kāi)展微實(shí)訓(xùn)教學(xué)。舉例：就三極管開(kāi)關(guān)電路實(shí)驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生3人一組，組內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。
3.4微競(jìng)賽：可以就某一電路設(shè)計(jì)或者某一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行微競(jìng)賽，通過(guò)微競(jìng)賽來(lái)提高學(xué)生的參與度，不僅考核學(xué)生的知識(shí)，更是讓學(xué)生感受到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。與日常競(jìng)賽不同，微競(jìng)賽的重點(diǎn)在于知識(shí)趣味性。舉例：就三極管放大電路的安裝展開(kāi)小組競(jìng)賽，既有組內(nèi)合作，也有組組之間競(jìng)賽。
3.5微考核：在課堂上，就學(xué)生表現(xiàn)和教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行階段性考核，這樣的考核一改傳統(tǒng)的“以考試成績(jī)?yōu)楹饬繕?biāo)準(zhǔn)”的方式，隨時(shí)開(kāi)展動(dòng)態(tài)考核能夠讓學(xué)生隨時(shí)保持考核的狀態(tài)。舉例：針對(duì)二極管整流電路這一節(jié)內(nèi)容，讓學(xué)生在課堂上做出一個(gè)整流電路的作品來(lái)，并檢驗(yàn)其結(jié)果。
3.6微信圈：通過(guò)微博、微信等新媒體強(qiáng)化學(xué)生與教師、專(zhuān)家甚至企業(yè)家的溝通，通過(guò)媒體來(lái)獲取信息資源，在很大程度上可以開(kāi)拓學(xué)生的視野。教師也通過(guò)微信圈及時(shí)的對(duì)學(xué)生做出的成績(jī)給予表?yè)P(yáng)，對(duì)學(xué)生還存在的問(wèn)題給予糾正和點(diǎn)評(píng)。舉例：在13高職電子班建立微信圈，老師隨時(shí)發(fā)出問(wèn)題，學(xué)生也可隨時(shí)和老師溝通。
4“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中研究目標(biāo)
“微教學(xué)”在電工電子技術(shù)課程中的研究目標(biāo)主要包括以下方面：
4.1培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程的興趣。通過(guò)微教學(xué)單元在電工電子技術(shù)課程中的改革研究進(jìn)一步提高學(xué)生參與電工電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。一改傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生能夠更主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中去。
[中圖分類(lèi)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(guó)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(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)改革和世界范圍產(chǎn)業(yè)變革的過(guò)程中，我國(guó)的工程教育也在不斷改革創(chuàng)新。從工程教育專(zhuān)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(guó)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(guó)的工程教育一直在實(shí)踐中發(fā)展。在中國(guó)工程教育改革中，2001年開(kāi)始的國(guó)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(kāi)始實(shí)施的國(guó)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(kāi)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(kāi)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(guó)家大規(guī)模轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，國(guó)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(guó)家從當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外行業(yè)背景及國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，于2001年由教育部正式設(shè)立國(guó)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(guó)家重點(diǎn)高校負(fù)責(zé)建設(shè)；2004年教育部針對(duì)高職類(lèi)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(guó)的軟件產(chǎn)業(yè)獲得了長(zhǎng)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(guò)十多年的積累和追趕后，我國(guó)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(wèn)題，而且在部分領(lǐng)域超過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家，并形成了中國(guó)特色的“互聯(lián)網(wǎng)+”新型經(jīng)濟(jì)模式。接下來(lái)，國(guó)家開(kāi)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(lái)，在國(guó)際貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和美國(guó)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(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《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(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)”?，F(xiàn)階段我國(guó)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(wèn)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(wèn)題中的人才短缺問(wèn)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(guò)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(guó)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(guó)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(jiǎn)稱(chēng)《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(kāi)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(kāi)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?？梢钥闯?，“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(guò)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(wèn)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(wú)樣板可以參考，2001年開(kāi)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(wèn)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(lái)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(jiǎn)稱(chēng)“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(wèn)題是微電子學(xué)院建設(shè)能否成功的核心問(wèn)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(kāi)。
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(guó)高校每年培養(yǎng)的集成電路高級(jí)專(zhuān)業(yè)型人才不足萬(wàn)人，而且缺口仍在擴(kuò)大，可見(jiàn)，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(zhuān)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(guó)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題，以及在學(xué)校的學(xué)科地位問(wèn)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(wèn)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(zhēng)”，學(xué)科資源配置之爭(zhēng)。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(wèn)題。從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)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?，在進(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(wèn)題。如果微電子學(xué)院建設(shè)的投入無(wú)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(guò)，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(mǎn)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(wú)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(wèn)題?？梢源竽懺O(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(guó)“寫(xiě)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(guó)家層面需要解決的是學(xué)科問(wèn)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(wèn)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(zhuān)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(lèi)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(guò)程、考核過(guò)程、評(píng)價(jià)過(guò)程要緊緊圍繞“工程”來(lái)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?！肮こ虒?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(guò)“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(jiǎn)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(guò)設(shè)置新的學(xué)生評(píng)價(jià)體系來(lái)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(wú)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(lái)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(guò)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(jìng)賽等來(lái)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(guò)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(lái)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(guó)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(kāi)”是困難所在。從需求來(lái)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(guò)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(lái)開(kāi)展校企合作。無(wú)論是以何種合作方式，想要長(zhǎng)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(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，比較有效的手段之一是：通過(guò)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(guò)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(lái)，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(lái)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(zhuān)業(yè)設(shè)置上也應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)需求開(kāi)設(shè)專(zhuān)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(wèn)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(guò)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(guó)的壟斷。20世紀(jì)80年代韓國(guó)三星的崛起也與韓國(guó)政府的大力扶持密不可分，所以在這一點(diǎn)上值得我們國(guó)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(lái)進(jìn)行建設(shè)，如浙江大學(xué)微納加工中心一期投入6000萬(wàn)、工程師學(xué)院微電子實(shí)訓(xùn)平臺(tái)投入近3500萬(wàn)，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(kāi)放式辦學(xué)，嘗試通過(guò)國(guó)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(lái)共贏發(fā)展。
（五）國(guó)家和學(xué)校支持
本書(shū)編輯是一位在無(wú)線(xiàn)通訊、醫(yī)學(xué)成像、半導(dǎo)體器件和納米電子方面知名的新興技術(shù)國(guó)際專(zhuān)家，他管理著一個(gè)初創(chuàng)公司――Redlen技術(shù)公司的研發(fā)部門(mén)，他同時(shí)也是CMOS新興技術(shù)公司的執(zhí)行主任。他曾在國(guó)際性專(zhuān)業(yè)雜志及會(huì)議上發(fā)表過(guò)100多篇論文，在各種國(guó)際場(chǎng)合中被邀請(qǐng)作為演講者，他擁有美國(guó)、加拿大、法國(guó)、德國(guó)和日本授予的18項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利。
本書(shū)可用作電氣工程、微電子學(xué)、CMOS線(xiàn)路設(shè)計(jì)及生物醫(yī)學(xué)器件專(zhuān)業(yè)研究生課程的補(bǔ)充材料。
胡光華，
退休高工
主管單位：工業(yè)和信息化部
主辦單位：南京電子器件研究所(中電科技集團(tuán)公司第55所)
出版周期：雙月刊
出版地址：江蘇省南京市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1000-3819
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：32-1110/TN
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發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1981
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
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主管單位：中國(guó)科協(xié)
主辦單位：中國(guó)電子學(xué)會(huì)
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：0732-2112
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-2087/TN
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發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1962
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
SA 科學(xué)文摘(英)(2009)
SCI 科學(xué)引文索引(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
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期刊簡(jiǎn)介
《電子學(xué)報(bào)》（月刊）創(chuàng)刊于1962年，是中國(guó)電子學(xué)會(huì)主辦的高級(jí)學(xué)術(shù)刊物, 刊登電子與信息科學(xué)及相鄰領(lǐng)域的原始（original）科研成果。 本刊的辦刊宗旨是反映中國(guó)電子與信息科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新理論、新思想、新技術(shù)，具有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平的最新研究成果和技術(shù)進(jìn)展，為促進(jìn)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)中國(guó)電子與信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展服務(wù)。
本刊的辦刊宗旨是反映中國(guó)電子與信息科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新理論、新思想、新技術(shù)，具有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平的最新研究成果和技術(shù)進(jìn)展，為促進(jìn)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)中國(guó)電子與信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展服務(wù)。
本刊設(shè)有：學(xué)術(shù)論文，科研通信，綜述評(píng)論等欄目。凡以電子與信息科學(xué)為主體（交叉學(xué)科論文必須側(cè)重電子與信息領(lǐng)域），在理論與應(yīng)用實(shí)踐上具有創(chuàng)新的，代表我國(guó)研究水平的學(xué)術(shù)論文，有科學(xué)依據(jù)和可靠數(shù)據(jù)的技術(shù)報(bào)告，階段性成果報(bào)告，以及屬于前沿學(xué)科，并對(duì)學(xué)科發(fā)展有指導(dǎo)意義的展望評(píng)論性文稿，均可向本刊投稿。
本書(shū)共有4章。1 離子激勵(lì)工藝方法；2 借助帶電粒子的半導(dǎo)體嬗變摻雜；3 利用輻射缺陷的半導(dǎo)體摻雜；4 隱埋多孔及損傷層的形成。
本書(shū)是世界科技出版社出版的《電子學(xué)和系統(tǒng)問(wèn)題精選》叢書(shū)第37卷。本書(shū)的第一作者在圣彼得堡理工大學(xué)任教，第二作者在俄羅斯RAS俄羅斯科學(xué)院所屬微電子學(xué)與高純度材料研究所任職。本書(shū)引用的參考資料超過(guò)400種。對(duì)半導(dǎo)體電子學(xué)和固態(tài)輻射物理感興趣的科學(xué)家、技術(shù)人員和學(xué)生將會(huì)從中受益。
胡光華，高級(jí)軟件工程師
J054 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)
G508 天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)
G076 天津醫(yī)藥
G626 天津中醫(yī)藥
* G914 天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)
T611 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)
L518 天然氣地球科學(xué)
L029 天然氣工業(yè)
T074 天然氣化工
E023 天文學(xué)報(bào)
E114 天文學(xué)進(jìn)展
X517 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
X521 鐵道工程學(xué)報(bào)
X545 鐵道建筑
X007 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)
X005 鐵道學(xué)報(bào)
G238 聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志
* R042 通信技術(shù)
R065 通信學(xué)報(bào)
G965 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)醫(yī)學(xué)版
J032 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版
Q003 同位素
N061 圖學(xué)學(xué)報(bào)
T103 涂料工業(yè)
V029 土木工程學(xué)報(bào)
V035 土木工程與管理學(xué)報(bào)
V019 土木建筑與環(huán)境工程
H043 土壤
H057 土壤通報(bào)
H012 土壤學(xué)報(bào)
Y025 推進(jìn)技術(shù)
G601 外科理論與實(shí)踐
G996 皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)
R070 微波學(xué)報(bào)
S005 微處理機(jī)
R057 微電機(jī)
R064 微電子學(xué)
R004 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)
R098 微納電子技術(shù)
F004 微生物學(xué)報(bào)
F011 微生物學(xué)通報(bào)
F225 微生物學(xué)雜志
G651 微生物與感染
R085 微特電機(jī)
E052 微體古生物學(xué)報(bào)
S033 微型電腦應(yīng)用
G210 微循環(huán)學(xué)雜志
G079 衛(wèi)生研究
G800 胃腸病學(xué)
G326 胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志
G702 溫州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)
D003 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)
D023 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)
T072 無(wú)機(jī)鹽工業(yè)
N044 無(wú)損檢測(cè)
W014 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)工學(xué)版
A024 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)理學(xué)版
1 引言
微電子學(xué)是在物理學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、集成電路設(shè)計(jì)制造學(xué)等多種學(xué)科和超凈、超純、超精細(xì)加工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。微電子技術(shù)是電子工程和信息科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)及核心，是世界高科技競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，是國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)[1][2]。其中超大規(guī)模通信專(zhuān)用集成電路是現(xiàn)代通信設(shè)備的心臟，它的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力和大生產(chǎn)升級(jí)技術(shù)的掌握與提高，對(duì)于我國(guó)通信新產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新起著決定性的作用。作為電子通信類(lèi)高校，南京郵電大學(xué)建校近50年來(lái)，正朝著信息科技類(lèi)大學(xué)進(jìn)軍。我們不僅需要繼續(xù)培養(yǎng)大量工程實(shí)用型人才，而且當(dāng)前特別需要培養(yǎng)大量理論基礎(chǔ)較扎實(shí)、具有開(kāi)拓創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才，在江蘇省這樣一個(gè)將信息產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展的大省，微電子技術(shù)必須大力發(fā)展[3-5]。
學(xué)科建設(shè)是高等學(xué)校的根本任務(wù)，是不斷提高學(xué)校辦學(xué)能力、提高教學(xué)質(zhì)量和科學(xué)研究水平的基礎(chǔ)，并決定著學(xué)校的辦學(xué)水平和特色。加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，可以形成高校自己的優(yōu)勢(shì)和特色，提高學(xué)校的影響力、教育質(zhì)量、科研工作水平、效益等，使高校具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。如果學(xué)校的學(xué)科水平不高，就會(huì)制約教學(xué)、科研和學(xué)校整體發(fā)展，進(jìn)而影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。
2 加強(qiáng)微電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)科建設(shè)措施探討
每一所高校都有自身的辦學(xué)特色，每一個(gè)學(xué)科都有自身的歷史傳統(tǒng)。只有實(shí)事求是地綜合分析學(xué)校已有的學(xué)科基礎(chǔ)、特色、優(yōu)勢(shì)和不足，才能明確學(xué)科發(fā)展的科學(xué)定位，才能走出有自身特色的學(xué)科建設(shè)之路[6]。
微電子專(zhuān)業(yè)在我校還是一個(gè)新專(zhuān)業(yè)，如何把這個(gè)新專(zhuān)業(yè)做大做強(qiáng)，搞好學(xué)科建設(shè)工作，真正體現(xiàn)出南京郵電大學(xué)的微電子專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色，是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。根據(jù)我們學(xué)校長(zhǎng)期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和我們系的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，設(shè)置以通信集成電路設(shè)計(jì)為主要方向，并對(duì)專(zhuān)業(yè)方向的發(fā)展作了規(guī)劃，同時(shí)兼顧工藝設(shè)計(jì)與器件設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，確立我校微電子專(zhuān)業(yè)的建設(shè)目標(biāo)為:根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)指導(dǎo)思想，樹(shù)立“理科本科教育以培養(yǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)和理工融合型人才為主，在堅(jiān)持人才培養(yǎng)質(zhì)量統(tǒng)一要求的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性化、多樣化發(fā)展，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)”的教學(xué)工作指導(dǎo)思想。
加強(qiáng)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)科建設(shè)，主要包涵以下幾個(gè)方面的建設(shè):
2.1 對(duì)學(xué)科進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃
要想做好學(xué)科的規(guī)劃工作就要先明確自己的定位，也就是要先明確本校是主要培養(yǎng)什么方向的人才，要求他們必須要具備什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力，從而體現(xiàn)特色、明確的專(zhuān)業(yè)方向。這就需要我們認(rèn)真分析本校的辦學(xué)歷史及現(xiàn)狀，了解國(guó)內(nèi)外其他高校的相應(yīng)學(xué)科的發(fā)展水平和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本校的實(shí)際情況和特色，構(gòu)建自己的學(xué)科體系，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，制定一系列切實(shí)可行的有效措施。
在微電子專(zhuān)業(yè)正式招生之前，我們組織教師到國(guó)內(nèi)不少高校進(jìn)行調(diào)研，并與多所學(xué)校的教師進(jìn)行了交流。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們了解了國(guó)內(nèi)外、省內(nèi)外的同類(lèi)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和我校微電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)力、優(yōu)勢(shì)及所處的地位，我校微電子專(zhuān)業(yè)起源于半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)，后又同電路與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)相互融合和交叉，形成了一個(gè)獨(dú)具特色的專(zhuān)業(yè)。其特點(diǎn)是專(zhuān)業(yè)涵蓋面寬，包括集成電路理論與技術(shù)、半導(dǎo)體器件理論與技術(shù)和半導(dǎo)體工藝?yán)碚撆c技術(shù)三大主要方向，如何體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色，是本項(xiàng)研究的內(nèi)容之一。為此我們提出通訊集成電路和新型微電子器件作為我們的專(zhuān)業(yè)方向和特色，并在教學(xué)和科研中體現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)江蘇省和南京市的集成電路發(fā)展特色，以及南京郵電大學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和電子科學(xué)與工程學(xué)院的實(shí)際情況，適當(dāng)加強(qiáng)通訊集成電路、新型微電子器件和光電集成的課程，體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色。注重更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系，打破學(xué)科課程間的壁壘，加強(qiáng)課程與課程體系間在邏輯和結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系與綜合，精選經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容，不斷充實(shí)反映科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的最新成果，注意把體現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科發(fā)展特征的、多學(xué)科間的知識(shí)交叉與滲透反映到教學(xué)內(nèi)容中來(lái)。此外還擬通過(guò)建立微電子專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)設(shè)微電子和半導(dǎo)體測(cè)試實(shí)驗(yàn)課，在培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ)，又有一定動(dòng)手能力的全面發(fā)展的學(xué)生。
圍繞著如何培養(yǎng)和造就適應(yīng)微電子技術(shù)飛速發(fā)展、微電子產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)、集成電路向系統(tǒng)芯片(SOC)發(fā)展、器件尺寸不斷縮小和設(shè)計(jì)思想不斷更新的需要，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才這一根本任務(wù)，積極探索，形成了“加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重素質(zhì)、拓寬知識(shí)、增強(qiáng)適應(yīng)性”的教學(xué)工作思路，將“微電子學(xué)”專(zhuān)業(yè)建成國(guó)內(nèi)同類(lèi)專(zhuān)業(yè)色鮮明、人才質(zhì)量高、廣受社會(huì)歡迎的專(zhuān)業(yè)，“十一五”期間，形成1個(gè)強(qiáng)勢(shì)學(xué)科和研究方向;在培養(yǎng)優(yōu)秀的本科生基礎(chǔ)上，積極建設(shè)微電子學(xué)科碩士點(diǎn)。在省內(nèi)具有一定影響。在8年內(nèi)成為校品牌專(zhuān)業(yè)，再經(jīng)過(guò)5年的建設(shè)成為江蘇省特色專(zhuān)業(yè)。
因此，只有明確了學(xué)科的現(xiàn)狀、清楚自己的位置和優(yōu)缺點(diǎn)，這樣才能作出有效科學(xué)的學(xué)科建設(shè)規(guī)劃。
2.2 學(xué)科隊(duì)伍及師資隊(duì)伍的建設(shè)
學(xué)科隊(duì)伍是學(xué)科建設(shè)中的極為重要的部分，沒(méi)有高水平的學(xué)科隊(duì)伍，學(xué)科建設(shè)也只能是紙上談兵。而且高校的主要任務(wù)就是能培養(yǎng)具有良好的學(xué)習(xí)、工作和創(chuàng)新的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，因此從這個(gè)方面來(lái)講，沒(méi)有年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)合理的高水平師資隊(duì)伍，也是不能完成高校所承擔(dān)的任務(wù)的。
為了實(shí)現(xiàn)師資隊(duì)伍建設(shè)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須建立一支素質(zhì)好、質(zhì)量高、勤奮工作、忠誠(chéng)于黨的教育事業(yè)的師資隊(duì)伍。師資隊(duì)伍建設(shè)的總體目標(biāo):全面提高教師的政治、業(yè)務(wù)素質(zhì)，逐步建設(shè)一支適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要和辦學(xué)規(guī)模發(fā)展需要，素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高效精干、充滿(mǎn)活力、忠誠(chéng)于黨的教育事業(yè)的師資隊(duì)伍。
(1)積極培養(yǎng)學(xué)科帶頭人
學(xué)科建設(shè)必須以人為本，要注重培養(yǎng)高精尖的師資隊(duì)伍，培育創(chuàng)新型人才就要統(tǒng)籌考慮學(xué)科直接承擔(dān)的教學(xué)、科研、服務(wù)三大職能的關(guān)系，加速建設(shè)首席教授、學(xué)科帶頭人、重點(diǎn)骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個(gè)層次的學(xué)術(shù)梯隊(duì)。以中青年學(xué)科(術(shù))帶頭人的培養(yǎng)為重點(diǎn)，并加大向青年骨干教師和一線(xiàn)教師傾斜的力度，創(chuàng)造一個(gè)公開(kāi)、平等、競(jìng)爭(zhēng)、擇優(yōu)的用人環(huán)境，營(yíng)造一個(gè)和諧、寬松、溫馨的工作氛圍，培養(yǎng)和引進(jìn)，形成一批整體素質(zhì)高、學(xué)術(shù)實(shí)力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的學(xué)術(shù)梯隊(duì)，使其在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮突出作用。
(2)為年輕教師的成長(zhǎng)創(chuàng)造條件
目前，我校的微電子技術(shù)系擁有教師7名，平均年齡35歲以下，年輕教師占了90%以上。因此學(xué)校要為年輕教師的成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件就顯得尤為重要。
可以把年輕教師送出去攻讀學(xué)位，鼓勵(lì)教師深造的同時(shí)，能適當(dāng)減免正常的教學(xué)工作量，同時(shí)享受基本的工資福利待遇。目前我系全體教師中四人具有博士學(xué)位，三人具有碩士學(xué)位。計(jì)劃在四年內(nèi)將專(zhuān)業(yè)師資力量從7人提高到10人，博士率達(dá)到70%。力爭(zhēng)八年內(nèi)將專(zhuān)業(yè)師資增加到15人，博士學(xué)位人員比例達(dá)到90%。也可以把他們送到國(guó)內(nèi)外高校去做訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，積極參加國(guó)內(nèi)外舉辦的國(guó)際會(huì)議，從而了解專(zhuān)業(yè)的最新發(fā)展、前沿問(wèn)題，并開(kāi)闊了眼界。
設(shè)立專(zhuān)款建立青年教師培養(yǎng)基金，資助青年教師開(kāi)展教學(xué)科研工作。
(3)改善教師的福利待遇
很多年輕教師工作不久，都承擔(dān)著工作和家庭的雙重壓力，學(xué)院可以采取一系列的措施來(lái)消除教師們工作時(shí)的后顧之憂(yōu)。適當(dāng)提高教師們的工資福利待遇，設(shè)法解決青年教師的住房、交通等生活問(wèn)題，達(dá)到良好的生活水平。這樣才能保證教師們能以更飽滿(mǎn)的姿態(tài)全心全意地投入到工作中去。
2.3 加強(qiáng)科學(xué)研究的建設(shè)
良好的科研環(huán)境是學(xué)科建設(shè)的主要內(nèi)容，學(xué)科建設(shè)的成果主要包括高水平的文章、專(zhuān)利、獲獎(jiǎng)成果等，這些成果的取得都是基于良好的科研環(huán)境來(lái)完成。因此也只有通過(guò)學(xué)科建設(shè)才能改善科研環(huán)境。
(1)加強(qiáng)開(kāi)展科研工作的硬件平臺(tái)的建設(shè)
要做好科學(xué)研究，就必須要有好的硬件平臺(tái)。這包括實(shí)驗(yàn)中心、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室等的建設(shè)。經(jīng)費(fèi)適當(dāng)向這方面的建設(shè)傾斜，建立起良好的硬件平臺(tái)，才有利于各項(xiàng)科研項(xiàng)目的順利開(kāi)展，逐步形成濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，吸引更多的人才加入到我們的科研團(tuán)隊(duì)中來(lái)。
(2)加強(qiáng)科學(xué)研究
教師只有通過(guò)科學(xué)研究才能提高自己的教學(xué)水平和科研水平，使自己成長(zhǎng)為骨干教師甚至是學(xué)術(shù)帶頭人。因此必須要承擔(dān)一定的科研項(xiàng)目。作為學(xué)院，可以動(dòng)員或采取一定的向科研傾斜的措施來(lái)鼓勵(lì)教師積極申報(bào)各項(xiàng)縱向科研項(xiàng)目。為此我校設(shè)立了專(zhuān)款建立“青藍(lán)”工程，資助青年教師開(kāi)展教學(xué)科研工作，并逐步積累申報(bào)省部級(jí)、國(guó)家級(jí)項(xiàng)目的條件。
從事科研能力強(qiáng)的教師申請(qǐng)的項(xiàng)目，反過(guò)來(lái)又能進(jìn)一步支撐科研，如此形成良性循環(huán)。
(3)發(fā)表高檔次的文章
高水平的論文是學(xué)科建設(shè)水平的重要指標(biāo)。因此鼓勵(lì)教師多發(fā)文章，發(fā)好文章是搞好學(xué)科建設(shè)的一個(gè)必經(jīng)的途徑。比如，我校出臺(tái)了經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)、增加業(yè)績(jī)點(diǎn)的方式鼓勵(lì)大家發(fā)高檔次的文章。文章的數(shù)量和質(zhì)量也直接有利于各項(xiàng)項(xiàng)目的申報(bào)。
只要通過(guò)以上措施，把師資隊(duì)伍建設(shè)等工作常抓不懈，經(jīng)過(guò)一定的階段一定會(huì)形成包括教授、副教授、講師、助教的，年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)都較為合理的師資梯隊(duì)，同時(shí)取得在國(guó)內(nèi)具有一定影響力的科研和教學(xué)成果。
3 小結(jié)
總的來(lái)說(shuō)，新專(zhuān)業(yè)的學(xué)科建設(shè)中存在很多機(jī)遇和挑戰(zhàn)，存在很多問(wèn)題需要探討和嘗試。重要的是，如何根據(jù)我們學(xué)院長(zhǎng)期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和我們學(xué)院自身的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，對(duì)專(zhuān)業(yè)方向的發(fā)展作出合理的規(guī)劃，制定切實(shí)可行的學(xué)科建設(shè)規(guī)劃，采取各項(xiàng)有效的教學(xué)改革措施，把微電子這個(gè)新專(zhuān)業(yè)做大做強(qiáng)，真正體現(xiàn)出南京郵電大學(xué)的微電子專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色，是我們目前必須常抓不懈的工作。
參考文獻(xiàn)
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1 引 言
綜觀人類(lèi)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(lèi)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(lèi)社會(huì)的重要資源，但對(duì)它的利用卻僅僅是開(kāi)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(mǎn)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(lèi)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)?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，沒(méi)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(lái)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(guò)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(kāi)拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來(lái)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(kāi)始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過(guò)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(lèi)進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（silicon age）〖1〗。因此可以說(shuō)社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒(méi)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(lái)“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過(guò)這種破壞后，又將開(kāi)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(lài)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（system on a chip，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(zhǎng)點(diǎn)，如mems，dna chip等。
2 21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(zhǎng)度縮小可以提高集成電路的速度；同時(shí)縮小溝道長(zhǎng)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(méi)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(lái)，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gordon e．moore 1965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(lái)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(wú)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(wàn)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(zhǎng)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(shuō)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(zhǎng)。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(chē)工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽(yáng)工業(yè)領(lǐng)域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車(chē)、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(chē)、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(lái)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(wèn)題，究其原因，主要是：對(duì)其中的物理規(guī)律等科學(xué)問(wèn)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(wú)法滿(mǎn)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(wú)法滿(mǎn)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(xiàn)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(lái)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(chēng)之為“scaling down”，與此同時(shí)我們必須注意“bottom up”?！癰ottom up”最重要的領(lǐng)域有二個(gè)方面：
(1)量子電子器件（qed—quantum electron device）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(kù)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(kù)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(wèn)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?。é羏），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(lái)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－dot cellular automata)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(wú)線(xiàn)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(kāi)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(lái)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(lèi)似于金剛石，能在高集成度時(shí)大大減小熱耗散，性質(zhì)類(lèi)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(lái)，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(wèn)題是如何去生長(zhǎng)有序的符合設(shè)計(jì)性能的cnt器件，更難以集成。
目前“bottom up”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“scaling down”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(lái)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(kāi)實(shí)際應(yīng)用還需較長(zhǎng)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（system on a chip）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(lái)出現(xiàn)了集成電路單元庫(kù)（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(guò)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(xiàn)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(lái)越高，傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)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(lái)越大，復(fù)雜程度越來(lái)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（system on a chip，簡(jiǎn)稱(chēng)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(lèi)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(lái)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(lái)，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(kāi)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(pán)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（functional partition theory），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(kù)問(wèn)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(guò)工藝驗(yàn)證過(guò)的。其中以硬核使用價(jià)值最高。cmos的cpu、dram、sram、e2prom和flash memory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(guò)優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價(jià)值?，F(xiàn)在,美國(guó)硅谷在80年代出現(xiàn)無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)（fabless)公司的基礎(chǔ)上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無(wú)芯片（chipless）的公司,專(zhuān)門(mén)銷(xiāo)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)（glue logic technologies）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(guò)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（glue logic）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(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)，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(guò)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(kāi)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(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而mems在航空、航天、汽車(chē)、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(chē)自動(dòng)駕駛、汽車(chē)防撞氣囊、汽車(chē)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?，F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以?shī)A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(zhǎng)速度非常之高，目前正處在技術(shù)發(fā)展時(shí)期，再過(guò)若干年將會(huì)迎來(lái)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(lái)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(lái)是很簡(jiǎn)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(lái)越大,反過(guò)來(lái)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(lái)了一場(chǎng)信息革命?，F(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專(zhuān)用性很強(qiáng)，單個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒(méi)有出現(xiàn)類(lèi)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(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)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(wàn)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(wú)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(guò)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(guò)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(lèi)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(wú)處不在。
目前的生物芯片主要是指通過(guò)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(yǔ)
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(guó)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(guó)微電子 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀(jì)中葉將要到來(lái)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)
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獲得自費(fèi)生獎(jiǎng)學(xué)金對(duì)我是一項(xiàng)崇高的榮譽(yù)。在國(guó)外攻讀博士學(xué)位期間，遇到了種種的困難，包括語(yǔ)言障礙、儀器操作、撰寫(xiě)論文等，但是在導(dǎo)師的指導(dǎo)、家人的關(guān)愛(ài)和朋友的幫助下，克服了所有的難題。在此特別感謝所有幫助過(guò)我的人，尤其要感謝祖國(guó)的支持與培養(yǎng)?！渍袢A
白振華，2011年“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”獲獎(jiǎng)?wù)摺?983年出生，2005年獲內(nèi)蒙古大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)士學(xué)位，2008年獲河北工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位，2012年獲日本神戶(hù)大學(xué)光學(xué)工程專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位。畢業(yè)后在新加坡南洋理工大學(xué)進(jìn)行1年博士后研究，目前在美國(guó)艾奧瓦州立大學(xué)繼續(xù)研究工作。研究方向?yàn)殚_(kāi)發(fā)高效的可見(jiàn)及紅外光區(qū)域熒光納米材料，應(yīng)用于激光及生物成像方面。留學(xué)期間，在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表文章13篇，其中7篇為第一作者。
在美國(guó)留學(xué)的5年，是學(xué)業(yè)充實(shí)的5年，也是充滿(mǎn)艱辛和坎坷的5年。能夠獲得自費(fèi)生獎(jiǎng)學(xué)金，我十分感激國(guó)家對(duì)海外學(xué)子的殷切關(guān)懷。它不僅是對(duì)我們學(xué)業(yè)成就的一種肯定，更激勵(lì)著我們今后在科研的道路上披荊斬棘，有朝一日運(yùn)用自己所學(xué)為祖國(guó)的繁榮發(fā)展添磚加瓦?！?/p>
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