产教融合背景下《封装材料与器件》课程建设探索与实践
朱路平 陈立飞 赵雪伶 王鑫 于伟
上海第二工大学能源与材料学院, 上海市工程材料应用与评价重点实验室, 上海先进热功能材料工程技术研究中心,上海,201209
一、引言
集成电路产业是支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性与先导性产业,也是优先发展的三大先导产业之一。微电子封装作为集成电路产业链中承上启下的关键环节,其技术水准直接决定了芯片的性能、可靠性与成本,先进封装更是后摩尔时代提升系统性能的核心突破口。然而,与产业的飞速发展相比,高素质的微电子封装专业人才却存在巨大缺口。
应用型高校是培养产业一线工程师的主力军,其课程体系必须紧密对接产业需求。面向这一国家重大战略需求,自2008 年起为材料化学等专业开设《封装材料与器件》专业必修课。经过十余年的建设,特别是2022 年校级重点课程的建设基础,该课程于2024 年申报高校市级重点课程,旨在通过深度产教融合,探索一条培养集成电路产业急需人才的有效路径。
二、课程建设基础与理念
1. 坚实的学科与产教基础
课程依托的“材料科学与工程”学科为市高水平培育高原学科,聚焦先进热功能材料,与华虹(集团)有限公司共建“”,为课程提供了坚实的学科平台。学院已与美国安靠封装、华力微电子、华虹半导体、微电子装备集团等头部企业建立了长期稳定的合作关系,共建实习基地、联合指导毕业设计、共同开设讲座,形成了“校-企”双主体育人的良好生态。
2. “产教融合、校企协同”的建设理念
课程秉持“精技术、重责任、国际化”的应用型创新人才培养定位,坚持立德树人根本任务。其核心建设理念是打破传统学校单一主体教育的壁垒,通过“走出去”(学生进入企业实习实践)与“引进来”(企业专家参与授课、将真实项目转化为教学案例)相结合,实现课程内容与行业标准、教学过程与生产流程、人才培养与产业需求的无缝对接。
三、课程建设的主要内容与实践
1. 重构以能力产出为导向的课程目标课程确立了知识、能力、价值三位一体的课程目标(Course Objectives, COs):
CO1(知识目标):掌握封装材料、芯片制造与封装工艺的基本理论知识。
CO2(能力目标):能够针对特定需求,对封装材料进行选择判断,并设计初步的热、电方案与工艺流程。
CO3(价值目标):了解产业国情,树立环保意识与科技报国的使命感。课程教学大纲、每一章节的教学内容与考核方式均严格对标这三个目标,确保教学活动的有的放矢。
2. 构建“理论-案例-实践”一体化的教学内容
课程 32 学时内容涵盖封装概述、电设计、热控制、各类封装材料及可靠性设计等11 个知识单元。教学内容不仅注重系统性的理论传授,更强调前沿性与实践性:
引入前沿案例:在讲授基础理论的同时,引入倒装封装、MEMS、Sub-6GHzRF 测试等企业真实案例,保持教学内容的先进性。 强化热管理特色:结合学科优势,重点深化“封装的热控制”章节,将校企合作中心在热界面材料等方面的研究成果转化为教学实例。
3. 创新“多元协同、四轮驱动”的教学方法课程采用多种教学方法与手段,形成协同效应:
讲座与讲授结合:系统性讲授基础理论,并定期邀请企业专家(如安靠封测工程师、华虹工艺专家)及中科院微系统所等科研院所学者开展讲座,将产业最前沿
的动态和技术“引”入课堂。
. 预习+专题研讨:设置专题研究环节,学生自选或从教师给定的微电子器件题目中进行文献调研,分析其封装材料与工艺,并完成报告和答辩,培养其自主学习和解决问题能力。
虚实结合教学:利用多媒体课件、模拟动画、实物教具(如 PCB、CPU)以及企业实践视频,增强教学的直观性与趣味性。
. 产教融合实践:利用与华力、华虹、安靠等企业共建的实践基地,组织学生进行认知实习、课程见习与生产实习,使其在真实岗位上深化对理论知识的理解。
4. 建立“多维多元、持续改进”的评价体系课程考核打破“一考定乾坤”的模式,构建了多维度、综合性的评价体系:
评价主体多元:综合学生自评、教师评价、企业导师评价反馈。
评价方式多样:融合定性评价与定量评价、过程性评价与结果性评价。总评成绩中,平时成绩(含课堂提问、专题汇报、研讨答辩等)占比 50% ,期末报告成绩占比 50% 。
评价内容综合:从专业知识、实操技能、职业素养、团队协作等多角度综合评价学生的学习成果。
四、建设成效与展望
经过持续建设,《封装材料与器件》课程已形成了特色鲜明的产教融合教学模式。课程团队教学科研相长,近三年主持多项教学科研项目,发表多篇教研论文,为课程建设提供了深厚支撑。学生通过该课程的学习,不仅夯实了理论基础,更显著提升了工程实践能力和职业素养,多名优秀毕业生已进入行业龙头企业从事研发与管理工作。
未来,课程组计划进一步深化建设:1)持续引入企业导师资源,共同开发教学案例与实训项目;2)完善在线课程平台与数字化教学资源库;3)推动试题库、案例库的精品化与共享化;4)鼓励更多学生参与科研项目与学科竞赛,将课程学习成果转化为创新能力。
五、结语
《封装材料与器件》课程的建设与实践表明,深度产教融合是应用型工科课程培养高素质产业急需人才的有效途径。通过校企协同制定培养目标、共建教学资源、共授课程内容、共评教学效果,能够有效破解人才培养与产业需求“两张皮”的困境。该课程的建设经验为新时期背景下,面向集成电路等战略性新兴产业的专业课程改革提供了有益参考。
【参考文献】
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作者简介: 朱路平(1976.12-), 男, 汉族,湖北咸宁人,博士,教授, 研究生导师,主要从事环境能源材料制备及应用研究。 E-mail address: lpzhu@sspu.edu.cn 基金项目:市重点课程建设项目“封装材料与器件”(A01GY24E021-12);“光电材料与器件”(A01GY25E021-12).