寻找产学引爆点！微电子专业一线教学亲历者的心里话

现在的IP公司，EDA公司把很多东西都给你打好包了，相对设计起来其实没那么难了。

赵新（嘉宾）

是的。其实EDA最需要的是计算机类的知识，就是说你得懂算法，然后你还要懂一些模拟电路的原理，这样你就可以写出对应的软件算法。

幻实（主播）

我之前了解到赵老师您是川大非常受欢迎的老师，您的课很多人都愿意听。我想问问您在做教学设计或者在给学生讲课的时候思路是什么？

赵新（嘉宾）

我们以本科微电子的培养为例，首先我们要做第一件事就是学情分析，所谓学情分析说白了就是同学们希望老师以什么样的方式上课，同学们希望老师上什么样的课。

幻实（主播）

有点产品定位的感觉？

赵新（嘉宾）

就是解决痛点嘛。当然也不能学生要什么就讲什么，还要结合学校的教学要求，在这个大前提下我们去决定讲什么。

除了学情分析，我们尽量在做的教改尝试是有关产业界的需求。因为现在经常出现一个问题：学生毕业之后发现他学的东西与工作内容不完全匹配，存在一定的差距，我们可能会针对这一点采取一些解决方案。

我们在培养本科学生的时候，正常的教学方式是老师在前面讲学生在底下听，有人做过数据统计，这种方式学生理解老师传达的信息量最多只有75%，也就意味着课后还需大量的复习才有可能实现100%的转化，这种效率是很低的。还有一种办法，反客为主——老师变成“学生”，学生上台来讲，让学生多说，老师则作为一个引导的角色。数据显示，这种方式同学们基本可以达到90%的效率，甚至有人可以实现100%的效率学到东西。

具体我举一个例子，微电子学中我们有一个知识点叫*I-V特性曲线，它讲的是晶体管的一个漏电流和它输入输出电压的一个关系曲线，这条曲线的一个特点就是很杂乱。根据以往的的教学经验，这个知识点是学生比较头疼的难点。为了解决这个问题，针对多个变量同时影响漏电流纵轴的变化部分，我们一般采用多讲几遍的方式，但是我们研发了一个带AR功能的APP，学生只要在手机中安装这个程序，扫描电路图后这个曲线就跃然纸上了。

*赵老师手机app中的伏安特性曲线图:常用纵坐标表示电流IDS、横坐标表示电压VDS，以此画出的I-V图像叫做晶体管的伏安特性曲线图。伏安特性曲线主要是针对半导体的电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。

幻实（主播）

这有点仿真的概念,你们是把学生的电路图提前给仿制出一个结果吗？

赵新（嘉宾）

没错。其实只是一个2D和3D的区别。我们在此基础上还加了两个进度条，当你滑动左边的进度条，对应改变的是输入电压（Vgs），当你滑动右边的进度条改变的是输出电压（Vds），如此这般，曲线从不同趋势的改变就一目了然，这样我们同学在认知和了解的时候，就能全方位、多角度、全身心地参与学习。不仅如此，它还可以实现这些单独变量对漏电流的精准影响，通过这样的方式同学就可以很快地了解这个曲线。

另一方面，现在的大学课堂上，手机的吸引力很多时候对我们老师上课造成了很大的挑战。当你利用小屏让学生去参与这件事情，他反而就不会拿手机做其他事情。这个APP会长期的存在于我们同学的手机中，某种程度上都是对他的一个记忆引爆点，将来他们每次看到小程序要尝试操作时，在玩的过程中，知识就能得到复习和加强。

幻实（主播）

在研究怎样激发学习兴趣方面确实花了很多心思。这种程序是您自发去做的吗？

赵新（嘉宾）

主要的想法都是我想的，我们也会找一些公司共同合作。这里我想给很多老师一个建议：我们没有必要在教学之外把任何创新设计都完全自己来做，当然你自己能做就更厉害。如果某些方面是你的强项，某些方面你不擅长，你可以找一些公司去合作，帮你做教改的课件或者像我们这个小程序的设计。

幻实（主播）

我知道你之前也在产业里工作过，你为什么当时选择了回高校教书？当时对产业有什么样的感受？

赵新（嘉宾）

干过两天不能说十分了解。我硕士的时候做过实习，在北京的一家小的创业公司，当时做的就是集成电路、模拟电路方面的一些工作。后来读了博士，其中两年是在复旦，师从黄玉萍老师，另外两年是在新加坡南洋理工大学，在刘爱群老师的指导下毕业。这个时候我主要的方向就不是集成电路设计了，而是MEMS传感器这方面的内容。后来到了新加坡的*IME，中国有中科院，我称他们为“新科院”，在那边我做了大量实践。总之，我把设计学了点，工艺也学了点，后来在美国待了一段时间，也看到了硅谷的一些创业方式。

最后选择回归学校有多种原因，其中一个原因就是我经常回想本科时我的学习方式和方法，如果能够将这些个人在学习过程中的心得分享给学生的话，可能会起到更大的作用。毕竟一个人的能力是有限的，但是作为一个老师，如果能把自己以前的听课方法，学习的方式，对这门课和这个领域的一种态度感染给学生，这样将来你为这个领域做的贡献可能就更大。我本人也比较能交流，我喜欢分享。

微电子研究所（IME） （图源：新加坡微电子研究所官方网站）

幻实（主播）

喜欢和大家一起探讨，其实这可能也是骨子里的底色了。我觉得有这么好的国际化视野，然后再去带学生，确实会给学生很多新的想法。我觉得学这么枯燥的东西，如果能有很好的引路人确实不错，所以这里我也欢迎收听我们栏目的小伙伴们，如果想去报考研究生博士生，不妨联系我们去找赵新老师。

赵新（嘉宾）

欢迎报考我们川大微电子系。

幻实（主播）

最后在我们节目里您有没有想对行业发的呼吁？

赵新（嘉宾）

近期我看了最新的集成电路白皮书，最后相关领导总结出了四点存在的问题。其中第二点重点说的就是我们集成电路的师资，某种程度上还是匮乏。就目前来说，我们有大约20万的人才缺口。根据数据统计，高校培养的人才正好差不多是20万，有人说这不就解决了？但真实情况是，根据统计这20万人里面只有大约12%，也就是3万左右的人会去进入相关的领域。现在随着薪资待遇的提高，从事我们这个行业的人员比例会越来越高，换句话说，你缺鸡蛋，某种程度上其实更缺的是下鸡蛋的母鸡；你缺人才，相应也缺培养人才的老师。

作为我们高校老师，说实话科研压力还是挺重的，既要搞科研又要搞教学，这个工作时长比培养一个工程师还要长。以模拟电路为例，培养一个可以独立做项目的工程师至少要5年，更高级别的工程师可能要10年。作为高校老师，如果你想教学生，本身也得具备这样的能力，这就需要花5到10年，另外你还要在教学技巧、教学方法上去不断突破。像我自己现在教了8年学，我才感觉教的那两门课在逐渐成型，能够达到让同学们渐渐满意的程度了。

2015-2020年中国集成电路市场规及增速 （图源：集成电路产业研究中心）

幻实（主播）

这是一个很厚重的时间积累。

赵新（嘉宾）

需要长时间地培养意味着需要长时间地投入，作为教师，用有限的精力兼顾科研和教学，实现合理的分配，这是一个难点。另外，我们希望在教育政策方面能够考虑给教师一些激励方案，如果仅让老师“为爱发电”，我觉得不见得有显著的效果。

幻实（主播）

优秀的老师可能留不下来，这是一个很现实的问题，可能相关机制上要更加的合理。

赵新（嘉宾）

没错，虽说集成电路有很多被卡脖子的技术，但解决技术的关键还是人，培养人才的教师同样是稀缺人才，缺少了一个教师，培养学生的人数就不是1:1的比例，可能1:70或更多。所以希望能够在教学的根本上，为老师方面多做考虑。

幻实（主播）

这也是替我们整个教师群体在做呼吁。集成电路虽然已经成为了一级学科，但未来的路还有很长，需要更多的人来加入。

目前国内业界对于微电子学专业的人才需求量还很大。然而，高校的供给和市场的需求还不能匹配，缺口问题始终存在。此外，高校教师的缺乏使得师资力量分布不均，这些都潜移默化地影响着行业的人才输送。

集成电路行业并非只需要高学历人才，学历是跨入这个领域的敲门砖，事实上，它更看重从业者的能力。完全没学过电路设计也可以画芯片版图，往往艺术类的人画得更好，因为他们更有创造性，更能兼顾实用和美观。

无论数字电路还是模拟电路，想要做到顶尖，都必须对版图和计算机原理有深刻的认识；另一方面，数字电路的入门更快速，有编程能力的软件工程师或通信类、电信类专业的学生也可以从事相关行业。

根据《中国集成电路产业人才白皮书（2019-2020年版）》统计分析显示，集成电路从业人数逐年增多，2019年就业人数在51.2万人左右，同比增长了11%，半导体全行业平均薪酬同比提升了4.75%，发展环境逐趋改善。但从当前产业发展态势看，集成电路人才在供给总量上仍显不足，也存在结构性失衡问题，亟待通过集成电路一级学科，以及产教融合育人平台的建设，解决产教脱节、供需失配等问题。

高校作为培养人才的重地，应当更加关注产业需求，用需求来带动就业。只有产教深度融合，才能开启我国IC人才培养的大格局。