“芯”教材矩阵正式成型
集成电路是支撑经济社会发展和国家安全的战略性、基础性和先导性产业。面对全球科技竞争日趋激烈、关键核心技术亟待突破的新形势，破解集成电路领域“卡脖子”难题，归根结底要靠人才。
“教材是人才培养的‘施工图’，没有一流的教材，就培养不出一流的集成电路人才。”在一次学科建设研讨会上，中国科学院院士、西安电子科技大学教授郝跃这样说。
打造一套贴近产业、面向未来的教材体系——这一想法就此萌生。
2021年，西电集成电路学部率先启动集成电路学科教材调研。2023年，在郝跃院士的牵头下，教材体系建设团队正式组建。
这支兼具教学与行业经验的编写团队，既有来自西电、南京大学、浙江大学、上海交通大学、西安理工大学、电子科技大学、华中科技大学等7所高校的一线教师，也有来自华为海思、华大九天、长江存储等3家龙头企业的资深工程师，背后还有高等教育出版社、电子工业出版社和科学出版社的专业编审力量支撑。30余人，各展所长，合力攻坚。
2024年7月，《高等学校集成电路领域人才培养战略研究报告暨核心课程体系》（集成电路领域“101计划”白皮书）编制完成，《微电子概论（第3版）》《射频集成电路设计工程实例》《集成器件电子学》《集成电路导论》等16部核心教材定稿后陆续出版并投入使用。翻开这套教材，内容贯穿半导体物理与器件、集成电路设计、工艺、封装、测试全产业链环节，真正把一线工程经验、产业技术标准、真实研发场景深度融入教学内容。
教材落地后，配套核心课程、实践项目、师资培育同步跟进。截至2024年底，团队已建成664节核心课程，累计授课1874节次，覆盖学生28683人次；建成264项教学视频、课件、习题、教学案例、试题库等资源。相关教学资源除在校内常态化服务师生外，也依托线上平台面向行业、高校开放推广。
数字赋能课堂
让专业知识“看得见、用得上”
当全新的集成电路系列教材走进西电课堂，传统专业课枯燥的学习模式正在发生改变。
《微电子器件可靠性（第2版）》《半导体器件物理》等教材中提供动图动画、MOOC、工程案例、虚拟仿真等数字化教学资源，让原本抽象难懂的芯片原理、微纳工艺、电路设计，变成了看得见、学得会、用得上的鲜活知识。
“教材里的插图都配有二维码，扫码就能观看高清动态彩图。”2023级集成电路设计与集成系统专业学生林元硕结合《半导体器件物理》课程分享了自己的学习体验，“开学之初老师就把课程任务点、配套课件、同步讲解的MOOC视频全部上传至‘学在西电’平台。课前我们可以依靠线上资源梳理知识框架、预习重难点；在课堂上针对性地解决预习留下的困惑；课后再借助课件与教学视频查漏补缺，学习效率大幅提升。”
电子科学与技术专业博士研究生李国强惊叹于《微电子器件可靠性（第2版）》的编写逻辑：“从可靠性定义到可靠性数学、再到可靠性物理，递进关系非常清晰，先建立定性概念，再掌握定量方法，最后深入物理本质，知识体系完整且层层递进。”
教材建好了，怎么样才能让教材发挥最大价值？怎么样让教材落地课堂教学？《微电子概论》课堂上，集成电路学部董刚教授用一堂课给出了答案。
“一枚晶体管究竟是如何一步步制造而成的？”课堂上，他以一个贴近产业的问题开启新课。通过PPT依次展示硅衬底、氧化层、栅极、源漏区分层器件结构，顺着芯片完整生产流程，逐层拆解氧化、光刻、刻蚀、掺杂各道工序，细致讲解每一道工艺在器件成型过程中发挥的作用。
讲到阈值电压、导电沟道等难点内容时，董刚对照图示拆解电场、载流子与器件结构的关联，接连抛出问题：“如果栅介质层持续变薄，MOSFET性能会发生哪些变化？”“集成电路核心元器件特征尺寸不断微缩，行业最先遭遇的技术瓶颈是什么？”一连串紧贴产业实际的提问，引导学生跳出课本上的基础定义，结合教材知识思考真实产业场景中的工程难题。
“老师的授课方式，对我影响最大的是建立起工程化思维。看到一个半导体电子器件结构时，我会尝试思考它为什么这样设计、背后的工艺怎么实现、可能会遇到哪些限制，而不只是局限于背诵书本上的理论定义。”2024级微电子与集成电路专业研究生张宇森深有感触。
实践项目锤炼集成电路人才“硬本领”
依托整套系列教材，编写团队深耕实践教学创新，截至2024年底，累计开发实践项目79项，超过半数课程实践项目已在各参与高校落地，让学生在真刀真枪的训练中提升实践能力、激发创新意识，真正实现“学中做、做中创、创中成”。
走进《微纳集成电路制造工艺》实践课堂，光刻工艺实验正在火热开展。学生可以通过调整光刻胶膜厚度、曝光剂量、显影时间等参数，模拟光刻过程，观察光刻胶膜图形的变化，掌握光刻工艺的关键技术和优化策略。
《现代半导体光电子器件》课堂上，配套开设太阳能电池综合实训项目，学生独立完成器件方案设计、样品制备、性能检测全流程操作，在完整实验链条中循序渐进塑造科研思维、培育创新素养。
《功率集成电路基础》配套开发15个实践项目，紧密围绕功率集成电路领域的核心技术和实际应用需求，涵盖功率集成器件、功率集成电路模块、功率集成电路系统以及ESD保护器件与电路等多个方面。
“教材里晦涩的公式、线上课堂讲解的理论，都会转化为屏幕上清晰可辨的电流、电压曲线。”林元硕分享了线下动手实践的心得，“自己动手接线调试、排查线路接触故障的过程，让我吃透PN结、MOSFET底层工作原理，实操调试能力进步十分明显。”
紧跟产业前沿
“芯”教材融入AI新动能
在夯实实践教学根基的同时，教材内容也在紧跟产业前沿、持续迭代更新。编写团队密切追踪人工智能等新兴技术对集成电路产业的重塑效应，系统性地将前沿成果融入多本核心教材。
《数字集成电路基础》专门设置章节探讨AI芯片的设计与优化；《模拟集成电路分析与设计》引入基于华大九天的实践教学元素，为模拟集成电路设计与AI技术的融合提供了实践平台；《半导体存储器》引入了九天睿芯公司开发的一款模数混合AI视觉感存算一体芯片案例。
这些前沿案例的融入，紧扣AI与集成电路深度融合的产业趋势，让学生在课堂上便能触碰真实的工程挑战，培养创新素养。
从创新教材体系、革新课堂教法，到落地实操实训，一套精品教材、一批优质课堂、一系列实战项目，共同构筑起新时代集成电路人才培养的“西电方案”。
站在新的起点上，教材体系建设团队将继续深耕细作，不断更新教材内容、丰富数字资源、拓展实践场景、强化师资培育，为培养适应集成电路产业未来发展需求的创新型人才提供教材保障。
心有“芯”火，眼有星光。未来，一批又一批青年“芯”力量将走出校园、奔赴产业一线，扎根芯片领域攻坚核心技术，以青春之力助推高水平科技自立自强。
记者 / 蒙少华
排版 / 范雨晗（融光工作室）
编辑 / 王冠玉
责编 / 王 格
出品 / 党委宣传部（融媒体中心）
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