学科发展掠影

筑集成电路之基,创自立自强之“芯”

——为我国建设世界一流集成电路学科

期次:第1640期    作者:·蔡一茂   查看:62

近年来,集成电路作为现代全球信息产业的基石,既是大国竞争的战略焦点,也是我国实现新时代“高质量”发展的关键所在。习近平总书记强调:“要加快科技自立自强步伐,解决外国‘卡脖子’问题。”北京大学集成电路学院始终坚持与祖国发展同呼吸、与时代发展共命运,赓续常为新、敢为先的光荣传统,积极响应国家重大战略部署,引领集成电路前沿技术攻关,推动集成电路产业发展,向世界一流的集成电路学科迈进。

忆发展,创集成电路学科自强之“芯”

北京大学集成电路学科有着源远流长的学术根基。1956年,黄昆先生领衔在北大创办的“五校联合半导体专门化”是我国半导体科学技术研究和人才培养的发源地。1978年,北大正式设立微电子专业,1990年获批“微电子学与固体电子学”博士学位授予点,2003年成为首批国家集成电路人才培养基地,2012年获批为国家首批集成电路工程博士招生试点单位,2020年、2021年“微电子科学与工程”和“集成电路设计与集成系统”分别入选国家和北京市一流本科专业建设名单。2021年,为响应国家号召、服务国家战略,推动我国集成电路学科发展,北京大学正式成立了集成电路学院,并获批全国首批“集成电路科学与工程”一级学科博士学位授权点,纳入“双一流建设”学科清单。

当前,由北京大学集成电路学院、软件与微电子学院、深圳研究生院信息工程学院和人工智能研究院等相关师资共同组成学校集成电路学科研究的主体力量,与其他兄弟院系一起,通过学科交叉,责无旁贷地肩负起建设世界一流集成电路学科的重大使命。在王阳元院士和黄如院士等学术带头人的带领下,北京大学集成电路学科进入高速发展时期,研究团队在微纳电子器件、高端芯片与微机电系统等领域取得了一系列国际领先水平的原创性科研成果,多项成果被连续写入多版国际半导体技术发展路线图,学院教师牵头和参与获得国家奖5项、省部级科技奖19项。在《科学》(Science)、《自然》(Nature)、《纳米技术》(Nanotechnology)、《自然电子学》(Nature Electronics)等国际顶级期刊以及在IEDM、ISSCC、IEEEMEMS等集成电路领域顶级会议发表论文数居国内领先水平。值得一提的是,2018、2021和2022三年在IEDM大会发表论文数居全球高校首位(第一作者单位),在国际学术界产生了重大影响。

筑栋梁,打造集成电路领军人才摇篮

作为支撑国家未来发展的战略性新兴学科,北京大学集成电路学科坚持“产教融合、层次互补、创新拔尖、实践育人”的指导方针,致力于培养集成电路高层次人才、培养堪当民族复兴大任的时代新人。为实现这一目标,学院重点从四个方面开展学科建设工作。

一是思政教育贯穿教育教学全过程。启动“头雁领航”计划,打造学生党员榜样力量,带头响应党和国家的号召,带动全体学生向下扎根、向阳生长,同时积极组织学生交流实践,鼓励其投身行业重点领域,聚焦集成电路学术前沿,与时代同向同行、同前同进。

二是持续完善课程体系。一方面,建设涵盖学科点主要学科方向,体现基础理论、关键技术,与重大应用相结合的专业必修课群;另一方面,建设覆盖理论和实践,体现学科前沿技术和交叉学科特色的多样化选修课群。

三是强化研究生教育全过程质量管理。成立教学指导委员会,在课程体系和课程安排方面进行顶层设计,保证研究生教学的科学性、系统性、专业性和规范性;成立教学督导组,协助任课老师提高教学质量;成立研究生培养质量管理委员会,全面审核研究生的创新成果和学位论文,严格把关博士学位论文质量。构建起覆盖招生、授课、科研、毕业审查全过程的监督指导体系,提高人才培养质量。

四是加强校企育人协同合作。2003年,北京大学在全国率先开展了集成电路专业硕士的校企联合培养,与中芯国际、华润微电子等多家企业试点校企共建课程、双导师制、企业实践等培养新模式,为中芯国际累计培养硕士毕业生超300人。与国内的制造、设计、EDA以及装备集成电路产业链的头部企业合作,共同建设北京大学国家集成电路产教融合创新平台,打造“CMOS制造全流程+集成电路设计”双实践课、企业课等产教融合平台课程体系。积极探索集成电路人才“新工科”的培养模式,培养交叉复合型人才,强化学生综合能力和国际化视野。在“集成电路器件”“数字集成电路系统设计”“模拟集成电路设计”等本科生必修课中增加实验环节,培养学生动手实验能力,开设“实践课-暑期课-大师课-企业课”等不同层次产教融合系列课程,实现全方位产教融合,形成实践实训体系,培养学生的对于集成电路产业和前沿工业发展的系统认知。

强师资,着力推动高水平教师队伍建设

教师是立教之本、兴教之源,强教必先强师。习近平总书记强调:“要把加强教师队伍建设作为建设教育强国最重要的基础工作来抓”。北京大学集成电路学科一贯注重教师队伍建设,组建了一支结构合理、学术创新能力强、产业经验丰富的人才队伍。目前,学院拥有一支由2位科学院院士和1位工程院院士领衔的雄厚师资团队,其中博士生导师69位、硕士生导师27位。外聘教师包括中国科学院院士1人、中国工程院院士1人、来自业界的北大客座教授3人。学科发展过程中,坚定不移落实立德树人的根本任务,明确导师在研究生培养中进行质量把关的第一责任,坚持师德教风与学术研究并重,外引与内育并举,通过培养与引进相结合的方式,建立起一支由国际顶尖领军人才和战略科学家牵头的优秀教师团队。

创未来,系统推进有组织科研落地

党的二十大报告中强调,“要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国”。北京大学集成电路学科坚持科技攻关与国家需求紧密结合,围绕微纳电子器件、集成电路设计、微机电系统与微系统、EDA等关键核心项目组织科技攻关,在学术前沿、产业“卡脖子”领域均取得了丰硕的研究成果。

截至目前,北京大学集成电路学院累计向北京集成电路专利池注入专利239项、牵头创建中国EDA开放创新合作机制(联盟)、与多个知名企业建立4个联合实验室、与国内头部制造企业协同开展自主可控集成电路前沿技术攻关、研制半导体器件测试表征仪器、与上市公司概伦电子合资公司合作推广,为我国工业部门重点装备研制提供微纳加工技术支撑、与杭州、无锡地方政府合作,成立两家产业创新研究院,孵化了微纳核芯、含光微纳等创新企业。2019年,北京大学入选教育部“国家集成电路产教融合创新平台”项目首批试点高校,具备超过1300人/年人才培养实训的支撑能力。2022年,学院联合国内头部企业获批微纳电子器件与集成技术全国重点实验室,并入选首批标杆全国重点实验室;与上海交通大学合作建设的微米/纳米加工技术国家级重点实验室经由上级机关组织的首批重组论证,更名为微米纳米加工技术全国重点实验室;获批建设集成电路高精尖创新中心,与北京集成电路龙头企业开展全方位协同技术研发,探索新型合作机制,作为核心建设单位组建北京集成电路产教融合基地入驻北京经济开发区,承担北京市集成电路重点工程项目,进一步推动解决集成电路领域“卡脖子”问题。举办“未名·芯”论坛系列讲座,邀请集成电路领域知名专家、产业行业领头企业领军人及海外专家团队等进行学术报告,目前共举办三十余期,为广大师生提供了一个碰撞思想、启迪灵感的学术交流平台。

党的二十大报告指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”。此后,中共中央政治局就加快构建新发展格局举行第二次集体学习、就加强基础研究举行第三次集体学习,会上均对加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强,走出一条中国特色自主创新道路作出重要部署。放眼未来,集成电路学科将继续强化使命担当,以更高的教学质量、更严格的学术标准、更有效的培养管理模式,凝聚一批心系祖国和人民,不畏艰难、勇攀高峰的科研人员,打造一支敢为人先、潜心研究的高质量人才队伍,扎根人民、建设国家、发展创新,为科学技术进步、人民生活改善、中华民族发展积极贡献力量。

(作者为北京大学集成电路学院院长、博雅特聘教授)