30萬(wàn)缺口、高校教育陷困局,半導體人才培養為何如此艱難?
半導體的高校人才培養是一個(gè)循序漸進(jìn)又急需加速的過(guò)程。
在探討我國集成電路發(fā)展比國外慢半拍的時(shí)候,有個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題便是人才,缺芯缺人才,是繞不過(guò)去的一道坎。
上個(gè)月,工信部在答政協(xié)函中提到,“將推進(jìn)設立集成電路一級學(xué)科,進(jìn)一步做實(shí)做強示范性微電子學(xué)院。”
而從北大清華伊始,我國的集成電路高校教育起點(diǎn)并不低,如今再回顧集成電路教育發(fā)展或許可以管中窺豹,了解為什么我國半導體產(chǎn)業(yè)會(huì )長(cháng)期處于缺人的困境中。
集成電路專(zhuān)業(yè)的開(kāi)始,從“草臺班子”到重點(diǎn)學(xué)科
高校教育一直是人才的主要來(lái)源地,回看我國集成電路教育的發(fā)展,1956年是非常關(guān)鍵的一年,這一年的3月,當時(shí)的國家科學(xué)規劃委員會(huì )提出了“發(fā)展計算技術(shù)、半導體技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)、自動(dòng)學(xué)和遠距離操縱技術(shù)的緊急措施方案。”
彼時(shí)在北大物理系任教的黃昆,大力號召?lài)遗囵B專(zhuān)門(mén)的半導體人才,一場(chǎng)關(guān)乎我們未來(lái)幾十年乃至更長(cháng)時(shí)間的教育變革開(kāi)始了。
中國科學(xué)院應用物理所舉辦了半導體器件短期培訓班,把黃昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導體理論、晶體管制造技術(shù)和半導體線(xiàn)路的專(zhuān)家請回來(lái)。
在多方合力推動(dòng)下,教育部又將北京大學(xué)、復旦大學(xué)、南京大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)以及現在吉林大學(xué)的物理系老師和大四學(xué)生集中到北大物理系,開(kāi)設了全中國第一個(gè)五校聯(lián)合的半導體專(zhuān)業(yè)。
聯(lián)合辦學(xué)的氣氛頗有些當年西南聯(lián)大的味道在其中,巧的是以一己之力促成第一個(gè)半導體專(zhuān)業(yè)的黃昆,也是從西南聯(lián)大走出來(lái)的。
五校聯(lián)合的半導體專(zhuān)業(yè),短時(shí)間內就開(kāi)設出了《半導體物理》、《半導體器件》、《晶體管原理》、《半導體材料》、《固體物理》、《半導體專(zhuān)門(mén)化實(shí)驗》等系列課程,時(shí)任班主任和副班主任的黃昆和謝希德,更是編纂了我國第一本半導體教材《半導體物理學(xué)》,以此為界,打開(kāi)了我國半導體教育的新世紀大門(mén),同時(shí)從北大物理系走出了一大批優(yōu)秀的半導體學(xué)術(shù)帶頭人。
在北大物理系陳辰嘉撰寫(xiě)的《憶創(chuàng )辦中國第一個(gè)五校聯(lián)合半導體專(zhuān)業(yè)》文章中,提到從教學(xué)和培養人才的角度來(lái)看,五校聯(lián)合半導體專(zhuān)業(yè)所以能取得比較好的效果,主要原因在于十分重視與半導體學(xué)科有關(guān)的基礎教學(xué),當時(shí)并不因為國家急需人才而把物理系重要的基礎課:《量子力學(xué)》、《統計物理》、《電動(dòng)力學(xué)》、《理論力學(xué)》砍去,學(xué)生們不僅學(xué)習了傳統的物理系基礎課四大力學(xué)與固體物理,也攻讀了各種半導體專(zhuān)業(yè)課。
這是我國集成電路高等教育的開(kāi)始,脫胎于物理系,又自成一派,奠定了之后集成電路專(zhuān)業(yè)的建設方向,很多高校的微電子專(zhuān)業(yè)早期都被歸屬到物理系,又稱(chēng)為半導體物理與器件專(zhuān)業(yè)。
但遺憾的是,由于一些特殊原因,之后集成電路的教育被耽擱了一些年。真正大刀闊斧,自上至下地推動(dòng)集成電路教育變革是千禧年之后。
2003年10月教育部、科技部批準了清華大學(xué)、北京大學(xué)、復旦大學(xué)、浙江大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、電子科技大學(xué)、華中科技大學(xué)等九所高校為首批國家集成電路人才培養基地的建設單位。之后的幾年里,又陸陸續續批復了十多所高校。
2015年,教育部等六部門(mén)發(fā)文要在全國范圍內支持建設示范性微電子學(xué)院共26所,各大高校陸續增開(kāi)微電子專(zhuān)業(yè)以及集成電路專(zhuān)業(yè)。
在上述教育改革中,清華、北大、復旦、浙大、西電都是由科技部直接撥付專(zhuān)項經(jīng)費支持專(zhuān)業(yè)建設和人才培養,由于半導體的實(shí)驗材料和設備都非常昂貴,專(zhuān)款專(zhuān)用,可以更有效地推動(dòng)集成電路的高校教育發(fā)展。
但即便如此,半導體產(chǎn)業(yè)還是走不出人才慌的困境。
半導體人才培養為什么脫節了?
確實(shí),在半導體高等教育方面,國家一直通過(guò)教育改革,去優(yōu)化完善專(zhuān)業(yè)的設置,以及課程體系的合理安排,但依然避免不了一個(gè)事實(shí):落后的差距并沒(méi)有縮小,人才依然緊俏。
問(wèn)題的癥結在哪里?
首先是后期發(fā)力晚,人才培養周期很長(cháng),有些高校自身缺乏優(yōu)秀的師資力量以及完備的半導體設備材料。能培養出頂尖IC人才、在半導體產(chǎn)業(yè)嶄露頭角的主要就是清華、北大、上交、東大、西電等高校。
舉個(gè)例子,清華大學(xué)電子工程系走出了中芯國際的三位關(guān)鍵人物江上舟、張文義、趙海軍,以及紫光的趙偉國等。
半導體的人才和設備都很“昂貴”,僅僅這兩個(gè)必備要素,就將多數高校的集成電路教育攔在了達標的門(mén)檻之外,這也是為什么科技部和教育部要批復集成電路人才培養基地的建設單位、建設示范性微電子學(xué)院。
一方面是頂尖IC人才的數量少,另一方面雖然微電子專(zhuān)業(yè)的在校生數量多,但畢業(yè)后真正從事相關(guān)領(lǐng)域工作的卻少之又少。
如今的就業(yè)市場(chǎng)中,互聯(lián)網(wǎng)、通信、房地產(chǎn)、金融等高薪崗位帶走了一批IC人才,再加上熱門(mén)的算法、大數據工程師崗位,留給“錢(qián)少事多”的IC崗位的人更少了。
更為關(guān)鍵的是,半導體產(chǎn)業(yè)涉及到的旁支學(xué)科非常多,非常強調多學(xué)科的融合以及復合型人才的培養。既要懂IC,也需要對電子、信息物理、化學(xué)、材料等多學(xué)科觸類(lèi)旁通。
但是在漫長(cháng)的一段時(shí)間中,集成電路產(chǎn)業(yè)一直遵循著(zhù)摩爾定律的概念發(fā)展,高校教育也一直沿襲著(zhù)傳統的教學(xué)課程和方式。一邊追趕,一邊改革,不免有許多被忽略的東西。而且隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入到新階段,集成電路的內涵和外延也在不斷擴展,高校專(zhuān)業(yè)和課程設置的問(wèn)題也越來(lái)越多。
在電子科技大學(xué)黃樂(lè )天教授看來(lái),研究集成電路已經(jīng)不再是研究一種元器件,而是包含了從器件、電路到系統甚至軟件的綜合性學(xué)科。
就像如今大火的兩個(gè)技術(shù)方向:大數據和人工智能,教育部很快設立了單獨的專(zhuān)業(yè)來(lái)順應技術(shù)變遷和產(chǎn)業(yè)變革,今年有35所高校獲得首批人工智能專(zhuān)業(yè)建設資格。同樣的規律也適用于當前國內的集成電路教育。
在集成電路教育方面,也有不少高校的教授反映過(guò)當前國內微電子專(zhuān)業(yè)課程體系不完整的問(wèn)題,比如我國的微電子專(zhuān)業(yè)基本沒(méi)有開(kāi)設計算機體系架構、通信與網(wǎng)絡(luò )、媒體處理等方面的課程,但移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,這些都是非常關(guān)鍵的知識點(diǎn)。
綜上種種,讓國內的集成電路高校教育走入了瓶頸。
集成電路高校教育要何去何從?
為了培養集成電路人才,我們做了諸多努力和嘗試,但從結果來(lái)看,恐怕有不少產(chǎn)業(yè)內人士會(huì )覺(jué)得有些失望。
作為一個(gè)普通半導體產(chǎn)業(yè)觀(guān)察者,我們總是在各種會(huì )議上聽(tīng)到大家高談闊論,說(shuō)缺人,缺錢(qián)、都很著(zhù)急。
但培養人才是個(gè)階段性的工作,并不是早上撒種澆水晚上就能結果,而半導體產(chǎn)業(yè)也是一個(gè)要“坐足冷板凳”的產(chǎn)業(yè),教育也好、投資也罷,要有足夠的耐心,激進(jìn)、速成都難以得到最優(yōu)結果。
如今,高校教育的變革還在穩步推進(jìn)中,早期的人才基地建設和示范性微電子學(xué)院建設也小有成果。
這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,一批優(yōu)秀的IC人才從校園輸出到社會(huì ),或者回流到學(xué)校,才能有第二批乃至后續更多IC專(zhuān)業(yè)人才,去反哺高校教育和產(chǎn)業(yè)。
另外,集成電路教育被詬病的一點(diǎn)是產(chǎn)學(xué)研的結合。我國不少專(zhuān)業(yè)都是專(zhuān)業(yè)教育與實(shí)際應用脫鉤嚴重,但半導體教育的性質(zhì)決定了,紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行。
以臺灣為例,像臺灣大學(xué)在內的很多大學(xué)都在非常早期開(kāi)通了半導體相關(guān)的專(zhuān)業(yè),同時(shí)和美國半導體巨頭達成產(chǎn)學(xué)研的合作,向硅谷輸送人才,等技術(shù)成熟人才回來(lái)推動(dòng)產(chǎn)業(yè),臺積電的張忠謀、聯(lián)電的曹興誠以及聯(lián)發(fā)科的蔡明介都是非常典型的成功案例。
產(chǎn)、學(xué)、研三位一體,是普遍的共識,高校和企業(yè)合作,不是拉橫幅簽字拍照,而是真正落到實(shí)處,以己之長(cháng)補他人之短。但冰凍三尺非一日之寒,細化到每個(gè)領(lǐng)域,都有無(wú)數的細節問(wèn)題要逐一解決。
而產(chǎn)業(yè)的變遷,對高校教育的影響顯而易見(jiàn)。所以,有了開(kāi)篇將集成電路設為一級學(xué)科的建議,雖然學(xué)科的分類(lèi)是我國特色,但從考評機制、到研究經(jīng)費,一二級學(xué)科都是不同的待遇,本科和研究生的教育也能更加系統。
黃樂(lè )天教授接受媒體采訪(fǎng)時(shí)也表示,“以前的模式中,集成電路是被分散到各個(gè)學(xué)科中的。因此建設經(jīng)費實(shí)際上是經(jīng)過(guò)了“二次分配”甚至是“三次分配”,很多時(shí)候是拿不到建設經(jīng)費的,尤其是對于一些集成電路方向實(shí)力偏弱的學(xué)校。對應的師資隊伍建設、教師職稱(chēng)晉升等層面也會(huì )受到較大的限制甚至是打壓。而如果集成電路成為一級學(xué)科,等于將集成電路學(xué)科單列進(jìn)入了考核和撥款計劃中,其發(fā)展空間相比于之前大了很多。這首先有利于形成一支較為全面的專(zhuān)業(yè)教師隊伍,也會(huì )在研究生招生名額等問(wèn)題上有所改進(jìn)。”
在高校集成電路教育方面,也有業(yè)內人士持不同意見(jiàn),此前,鎂客網(wǎng)在采訪(fǎng)某半導體公司高管時(shí),對方提到,國內各地的技術(shù)人員其實(shí)也很多,問(wèn)題本質(zhì)并不是沒(méi)有足夠數量的人才,而是沒(méi)有用好這些人。管理人才的人才(領(lǐng)軍人物)很重要,如果管理人才的最終是內耗,這是大大的糟蹋人才。
一級學(xué)科也好,二級學(xué)科也罷,歸根結底要解決的是集成電路教學(xué)和人才培養的難題,所以,半導體的高校人才培養是一個(gè)循序漸進(jìn)又急需加速的過(guò)程,我國集成電路產(chǎn)業(yè)的追趕速度如何最終也得看有多少優(yōu)秀的人才涌入到這個(gè)行業(yè),共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新和自強。
文章部分內容參考自:
1、《憶創(chuàng )辦中國第一個(gè)五校聯(lián)合半導體專(zhuān)業(yè)》作者:陳辰嘉
2、《再談集成電路成為一級學(xué)科》源自:半導體行業(yè)觀(guān)察
最后,記得關(guān)注微信公眾號:鎂客網(wǎng)(im2maker),更多干貨在等你!
硬科技產(chǎn)業(yè)媒體
關(guān)注技術(shù)驅動(dòng)創(chuàng )新
