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微電子工程研究

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微電子工程研究

微電子工程研究:探微電子技術在工程領域中的運用

1在工程領域應用電子技術的重要意義

1.1應用電子技術可以簡化工程領域工作流程

通常情況下,工程領域包含著較多的環節,操作步驟比較繁瑣,但是某些流程是多余的。傳統的操作方式中,這些流程無法避免,而且會相應的增加工作量,耗時耗力。在工程領域中應用電子技術,可以簡化這些繁瑣的流程,對多余的工作環節進行篩選和取締,從而實現資源的優化配置。如建筑工程中財務管理預算復雜,采用電子技術,可以從全局出發,系統分析工程運算與成本控制,從而節約了人力資源,使數據更加科學合理。此外,電子技術的運用有利于管理者從全局出發對工程有整體的掌控,從而制定決策時更具有效性。

1.2應用電子技術提高工程領域工作效率

工程領域的企業生產環節較為繁瑣,每個環節密切聯系是保障生產順利實施的重要前提。新的社會背景下,單純的依靠人為努力是不能實現生產的進一步擴展和工作效率的提高的,工業生產不僅需要工作人員相互協調與配合,更需要先進的生產技術為支撐。電子技術在經過整流器時代和逆變器時代后,大規模繼承電路技術有了進一步的發展,以此為基礎,電子技術順利邁入變頻器時代,利用電子器件對對電能進行變換和掌控,實現了生產技術順關于電子技術在工程領域中的應用研究文/王芳應時代要求。與此同時,電子計算機的迅猛發展使電力電子技術和微電子技術有了的結合,也促進了高電壓、大電流技術的發展。電力電子技術在計算機的幫助下由半控性過渡到智能時代,智能化控制簡化了繁瑣的生產環節,極大的節約了人工成本。總之,在工程領域應用電子技術,才能夠實現信息的交流與傳遞,各個環節緊密聯系,使工程生產更加緊湊高效。

1.3電子技術擴大工程領域經濟效益

經濟效益是工程領域進行生產的主要目的之一。傳統的經濟模式中,資源浪費現象嚴重,生產效率低下,在生產中主要采用人員管理,科技含量低,這些在一定程度上都增加了勞動成本。此外,人員管理存在局限性,工程數據復雜繁瑣,人員管理不能面面俱到,在工程的工期、工作量安排上都不能實現最合理分配,而這些都是影響工程效益的因素。在工程領域運用電子技術,不僅可以減少人力成本,實現資源的優化配置,而且提高了工作效率,從而使經濟效益有了很大的提高。

2應用于工程領域的電子技術

2.1電子計算機網絡

計算機網絡又稱為因特網,它作為一種系統,將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,并且在網絡操作系統,網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞,它是作為傳播信息的媒介而存在。21世紀,電子計算機不僅改變了普通民眾的生活,對工程建設也產生了巨大的影響。二十世紀末,隨著及時個工程網址的建立,因特網逐漸發展到工程參建各方的合作,從資源共享和信息傳遞到數據操縱和掌控,軟件商利用電子技術手段為工程網站提供了更多便利。

2.2有限元分析軟件

有限元分析軟件有限元分析是對于結構力學分析迅速發展起來的一種現代計算方法。隨后很快廣泛的應用于求解熱傳導、電磁場、流體力學等連續性問題。它賦予了工程師強大的計算能力,工程師能夠解決越來越復雜的問題,為工程建設帶來了前所未有的創新。隨著有限元分析軟件的不斷開發利用,小公司還可以突破自身限制,承接更大的工程,還可以通過節約工程建設成本實現資源的優化配置。但是,分析軟件的功能越來越強大,就有可能導致在使用過程中產生不必要的失誤。這就要求在進行分析軟件的使用前,必須對工程師進行嚴格的培訓,保障有限元分析軟件的正確應用。

3結語

綜上所述,隨著世界經濟一體化趨勢的進一步發展,科學技術在國際競爭中必將占據越來越重要的地位,電子技術的發展前景廣闊,不僅僅是在工程領域,還將應用于更多生產領域,成為支撐我國經濟發展和社會進步的重要技術保障。

作者:王芳單位:江蘇省豐縣中等專業學校

微電子工程研究:微電子科學與工程教學改革的研究與實踐

21世紀是知識經濟時代的競爭,歸根結底是人才的競爭,努力培養出高素質及創新能力強的微電子專業人才是我們專業改革的重要目標。兩年來,我們在微電子領域的教學內容和方法上進行一系列探索性改革。

一、鞏固基礎、因材施教

當今,芯片時代的到來,標志著一個國家的經濟強盛。在建設偉大復興中國夢的同時,微電子產業需要得到蓬勃發展。微電子專業領域很寬很廣,為了更好的展開微電子專業教育,就需要合理的安排微電子專業課程鞏固基A,微電子專業是一門知識和技術高度密集的專業性很強的綜合學科,涵蓋的達到幾十個不同領域的理論和技術,例如電子信息技術、計算機技術、化工材料科學、光刻技術、薄膜技術、太陽能技術、真空技術等,綜上可以看出,微電子領域要求具有寬闊的知識面和跨學科綜合運用分析知識的能力。為了實現培養目標,在制定大綱的時候,基礎課方面,如數學,在原來高等數學基礎上,增加復變函數作為基礎課,是為了后續更好的從事科學研究;在專業必修課方面,增加了模擬集成電路設計課時,目的讓學生學會充分分析電路;在選修課方面,增設了版圖方面內容的教學,可以更好的培養學生就業興趣,在專業課程設計方面,增設集成電路設計課程設計,幫助學生更深入了解芯片設計。伴隨著社會進步的腳步,微電子專業也需要深入改革,跟上時展的腳步。

社會需求的變化,會提供給大學生的崗位有器件工程師、集成電路工程師、版圖工程師,太陽能研發人員等。因此在完善基礎學習內容的情況下,還要因材試教,大學的時間是有限的,因個人的愛好選擇,培養自己的熱愛方向。對專業必修課,要求每個人都學好,在選修課上邊就把以后的就業方向分開、分細,做到因材試教。

二、升級教學內容、提高教學方法

微電子是當今發展最快的行業之一。伴隨著中國的崛起,社會進步的需要,就要求進一步升級課堂教學內容。首先要以科研帶動教學,組成一個龐大的教研室,只讓一個老師每學期帶一門課,提高科研指標,讓本科學生配合老師一起完成項目,這樣只有讓學生親身感受到做項目的興趣,才能真正走進專業學科當中來;其次結合當地微電子公司,帶領學生參觀當地的微電子工藝生產線,微電子設計公司等,了解前沿發展,提高學生對本專業的興趣。只有提高學生對微電子領域的興趣,我們才會培養出更多更的人才,來造福社會。

教學方法的改進也是很重要的,對于工程類的專業學習,不要一味的照本宣科,要結合實際,培養學生自己解決問題的能力,課堂教學求“精”,讓學生把每個問題吃透,理解深刻,如何構建解決問題思路的教學過程才是最核心的任務。

通過這兩年的教學改革,鞏固學生們的專業基礎,提升了學生的就業水平,培養了學生對微電子領域的熱情,一批抱有更高志向的年輕人準備考研在這個專業繼續走下去。可以說,吉林大學珠海學院微電子專業的學生,基礎扎實,素質高,動手能力強,很受歡迎。

微電子工程研究:福州大學微電子學專業工程師培養體系的探討

【摘 要】根據工程師培養體系的標準,提出微電子學專業工程師培養體系的建設內容,分析了該培養體系實施過程中遇到的問題,給出工程師培養實施的幾點建議。應用該培養體系對在校生進行試點,在多個方面已取得初步成效。

【關鍵詞】工程師 培養 體系

福州大學于1970年開始招收微電子專業學生,為我省培養出及時批微電子專業人才,但由于歷史原因,80年代微電子學專業停辦了。為促進福建省IC產業的發展,加速福建省集成電路專業技術人才的培養,促進閩臺兩岸IC產業對接和為海峽西岸創新經濟建設提供有力的人才支撐,2007年2月,經教育部批準,福州大學復辦微電子學本科專業,依托福建省集成電路設計中心的公共服務平臺,建立起集教學、研發與產業化功能于一體的國家集成電路人才培養基地。經過這幾年的建設,微電子學專業實驗室、福建省集成電路重點實驗室等幾個平臺已建立起來,基本可滿足學生、老師學習與研究之用,但微電子的人才還很奇缺,培養的人才與社會的需求還有一定的差距,因此我們根據教育部“工程師培養計劃”的標準,對微電子學專業的培養方案進行探索,培養符合社會需求的人才。

作為及時批試點單位,福州大學“工程師培養”采用校企聯合培養模式,把工程師培養分為校內學習和企業學習兩個培養階段。本科培養采用“3+1”培養模式,即前3年在校內學習本科課程,第4年到企業實踐;碩士培養采用“1.5+1”培養模式,碩士工程型要求前一年半以校內為主學習碩士課程,后一年到企業實踐,接受工程設計研發訓練。

一、工程師培養體系的建設

根據工程師培養標準,工程師培養體系的建設應包含以下幾個方面:

1.教學計劃建設(理論教學和實踐教學安排)

集成電路設計、集成電路測試與封裝等微電子專業都是實踐性很強的學科,除了要有厚實的理論基礎外,學生參與實踐顯得非常重要,這與工程師的培養精神相吻合。因此在本科工程培養階段,課程體系要面向工程,強調寬基礎、重實踐、重應用,強調學以致用,教學內容精而管用,可適當削減部分課程學時,同時開設企業與工程管理、企業法規、企業文化、國內外營銷等與企業管理密切相關的課程,注重自然科學與人文科學的融合,并開設前沿性交叉學科課程,拓寬學生知識面。

2.教學模式和考核方式方面

教學模式和考核方式方面改革,課程教學與考核結合工程實際進行,專業課強調案例教學。通過課堂理論教學、研究性學習和企業實踐性學習三段式的培養,實現培養模式創新。學生一年時間到企業頂崗或掛職,接受工程實踐訓練,并結合企業生產實際完成相關課程與畢業設計(工程設計)。

3.學生管理方面

學生管理方面實行校內、外雙導師制。在企業的生產實習、企業實踐與畢業設計的教學過程中,采用“雙導師制”,即學生下派企業的同時,一個企業指定一名學院內在職教師為指導教師,長期與企業合作,與企業導師共同制定課程進度與相關內容等,為學生及時完成學業奠定基礎。學生到達企業后,由企業指派高級技術人員(一般應為總工程師或部門負責人)為固定企業指導教師。

4.課程建設方面

把構建科學的工程師培養課程體系,與實際的教學實踐有機地結合起來,突出工程實踐和創新能力,打造一批工程教育特色課程,一些面向企業實踐性強的課程或項目聘請企業高級工程師授課或學生到企業通過動手實踐完成,力爭每一屆學生有6門專業課是由具備5年以上在企業工作的工程經歷教師主講。

5.師資隊伍建設方面

在每個企業中遴選出2~3名適合微電子專業各相關專業課程教學的高級專業人才,通過福州大學高等教師專業培訓,正式聘任為福州大學教師,完成企業課程的授課任務與承擔企業導師的工作。此外,學院的教師也應不定期地深入到相關企業進行調研和科研項目合作,加強校企的實質性深入合作,提高校內教師的工程素質與業務水平。同時鼓勵中青年教師積極參加、探索新的教學模式和實驗創新機制,逐步形成一支教學團隊,以培養一批中青年骨干教師。

二、工程師培養計劃的實施

目前正處于工程師培養啟動階段,部分培養模式可對在校生進行試點,針對目前教學體制更注重學生的理論學習、實踐環節明顯不足、學生工程意識淡薄、畢業后很難讓企業滿意、學校的教學環節與企業的需求有較大的脫節等問題,并根據我省集成電路行業的發展狀況和我校的現有條件,適當調整現有課程與課程的教學內容,適應微電子行業的人才結構需求,力爭與福建省現有微電子企業聯合培養集成電路方面的人才,探討IC專業人才的培養模式與培養方案的創新和研發,是目前的工作重點。

1.課程體系的改革

深入集成電路的有關企業調研,了解企業需求,對2009級《微電子學專業培養計劃》已做了很大修改,課程設置突出工程實踐和創新能力的培養,培養方案與目標比較接近于企業的要求。這些變化體現在大多數理論課程之后都設置了相應的應用課程,比如數電、模電、C語言、數字集成電路設計、模擬集成電路設計、微機原理等課程,不僅有相應的課內實驗,還有相應的課程設計,將剛學到的基礎知識賦予實踐,不僅鞏固了基礎知識,加深了理解,而且也培養了學生學以致用的能力。

2.本科第四學年的教學安排

根據工程師培養方案的要求,第四學年應安排一些實踐性的、研究性的課程,比如畢業實習、科研實踐、畢業設計、項目研發管理等,這些課程可以帶到企業中完成,可以結合各個企業的實際情況,做相應的課程研究,使得學生的研究內容來源于實際,使學生的學習與實際接軌。

3.課程建設方面

與實踐相關的課程、教學內容要求直接使用目前行業流行的三大巨頭軟件,比如SPICE模擬設計與實驗、邏輯設計與FPGA、數字集成電路CAD、模擬集成電路版圖設計、集成電路制造工藝、集成電路可測性設計等課程的實驗,都要求用目前市面上流行的軟件工具與版本,并且教學內容要求來源于實際工程,逐步形成幾門有特色的課程。

4.師資培養方面,加強現有教師參與企業項目研發的力度。

目前6名年青教師承擔了福州福大海矽微電子有限公司的研發項目,研制的三個芯片已經完成MPW流片,經測試達到了設計技術要求,取得良好的效果;另有多名教師參與了福建省集成電路服務中心的建設與技術服務工作,逐步培養與鍛煉了一批中青年骨干教師,形成了一支的教學團隊。

5.企業師資培養

在企業中遴選適合微電子各相關專業課程教學的高級專業人才,通過福州大學高等教師專業培訓,正式聘任為福州大學教師,完成企業課程的授課任務與承擔企業導師的工作。《集成電路實習》課程已經在ICC上課,07級的《教授講座》由福州貝萊特集成電路有限公司的老總陳炳來教授承擔。今后,其他相關課程的部分實踐也將在該中心完成。

三、工程師培養過程中存在的難點

1.企業難以接受學生實習

微電子行業都有較高的技術要求,企業一定是靠技術生存,各個單位對保護自己的商業秘密都非常重視,所以一般都不太愿意接受實習生。他們認為大學生沒有實際工作能力,即使有,短時間內也不能很好地發揮出來為企業所用,所以企業接收大學生實習不僅沒有得到免費的勞動力,而且還要冒著泄露商業機密的風險、需要付出各種代價,比如,至少必須給實習生安排辦公位置及設備等,另外學生短時間內難以接手相關工作,還要讓老職工去帶,必然影響企業的進度安排,因此企業收益和成本相比得不償失。總之,由于行業的原因,企業難以接受學生實習,這是微電子學專業工程師培養實踐過程的較大難點。

2.誠信問題

現在企業愿意接受學生實習的,大多是希望學生畢業后能夠到企業來工作,這樣相當于學生提前一年來企業實習,企業可以少培養學生一年,這對于學生、企業都是一件雙贏的好事。但出現了很多學生畢業后又不去這個企業工作,失信于企業,以至于企業認為現在的學生誠信差,眼高手低在企業呆不住,打擊了很多企業的熱情。

3.學生管理上的難題

學生分散于各個企業實習,給學生管理帶來了很大的難度,如學生在外地,老師很難經常去檢查學生的情況,如在本地實習,學生大多還會住在學校,則交通問題給學生的安全帶來了隱患,學校存在很大的壓力。

四、工程師培養的出路

1.政府給予參與企業一定的優惠

目前實行本計劃的難點之一在于企業的參與。建議教育部聯合國家有關部門共同出臺政策,調動企業接受學生實踐并共同參與培養學生的積極性,例如給予參與本計劃的企業在稅收上的減免或經費補貼,或在企業申報國家有關部門科研立項,技改立項時給予優惠。

2.加強學生的誠信建設

如果學生的誠信度可以得到企業的信任,那么我們可以這樣來分流學生:對于不考研的學生,可以以找工作單位的方式去找實習企業,與企業簽定協議,畢業后到企業工作,這樣企業基本上就會接受這一批學生;至于要參加考研的學生,可以到學校的各個研究室等參與老師的課題研究,或者由一些有實踐經驗的老師各自帶幾個學生做些實用性、綜合性的設計,也可以得到一些工程性的實戰。

3.加強學校自身科研機構的建設,讓更多的學生可以在校參與科研研究。

4.在一些重點企業設置教育部門,參與學校的實踐教學。

建議國家、學校在各個地方建立大型的實踐基地,接受學生的實習,這些實踐基地可以依托某些學校已有的實踐中心也可以依托某些大型企業。

本文根據教育部工程師培養體系的標準,提出了微電子學專業工程師培養體系的建設內容,結合該培養體系實施過程中遇到的問題,給出工程師培養實施的幾點建議。該培養體系對在校生進行試點,在多個方面已取得初步成效。

微電子工程研究:工程教育專業認證背景下的微電子專業教改實踐研究

摘 要:華盛頓協議的簽署標志著我國的工程教育朝著國際化的目標在大踏步邁進,微電子技術是電子信息技術發展的基石,其工程性與實踐性非常強,桂林電子科技大學在十余年的微電子專業教學過程中,對專業培養方案、理論與實踐課程建設、課程群建設、創新創業課程建設等進行了不斷的教改實踐,并結合工程教育專業認證和科學研究實踐,開展了科教協同培養,摸索出了具有桂電特色的微電子專業培養模式。

關鍵詞:微電子 課程改革 工程教育專業認證 科教協同

1 微電子專業與工程教育專業認證

微電子科學與工程專業作為一門新興學科是在材料科學、物理學、計算機科學、電子學與集成電路設計制造學等多個學科和超純、超凈、超精細加工技術基礎上發展起來。該專業旨在培養具有扎實的數學物理基礎,掌握半導體技術基本理論和應用,掌握現代集成電路和集成系統設計技術、工藝技術以及半導體器件的制造工藝,具有一定的實際工作能力和科學研究基礎的創新型科學和工程技術人才。微電子技術是近幾十年來發展最為迅猛的一門高科技應用性科學,是發展現代高新技術實現國民經濟工業化和信息化的先導和基礎,被譽為現代電子信息產業的心臟和高科技的原動力。國內大多數微電子專業是在“半導體物理與器件”專業或者“電子材料與器件”專業上發展起來的,是一個古老又年輕的學科專業。桂林電子科技大學在2002年設立了微電子專業,是國內比較早設立該專業的大學。經過十余年的發展,已經建立起較為完善合理的培養方案和課程體系。

微電子專業是一個典型的工科專業,工程性和實踐性非常強。工程教育是我國高等教育的重要組成部分,我國普通高校工科畢業生規模已位居世界及時。工程教育在國家工業化信息化進程中,對獨立完整門類齊全的工業體系的形成與發展,有著不可替代的作用[1]。工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度,也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。工程教育專業認證的核心就是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求,是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價。

2016年6月2日,在馬來西亞吉隆坡舉行的國際工程聯盟年會(IEAM2016)上,全票通過中國科協(CAST)代表我國由《華盛頓協議》預備會員轉正,成為該協議第18個正式成員[2]。華盛頓協議是1989年由美國、愛爾蘭、加拿大、澳大利亞、英國、新西蘭6個國家的工程專業團體發起成立。此后,中國香港、南非、日本、新加坡、韓國、馬來西亞、俄國、臺北、斯里蘭卡、土耳其、印度先后成為正式會員。我國是第18個。另有孟加拉國、墨西哥、哥斯達黎加、巴基斯坦、菲律賓、秘魯6個預備成員國。

在經濟高度全球化的今天,該協議旨在推進工程技術專業全球化,建立學歷教育與專業資格互認的體系,使得協議各國的工程教育具有可比性和等效性。《華盛頓協議》簽約組織的認證標準普遍采用“產出導向(outcome-based)”的基本原則。即將受教育人員的素質和潛能表現作為衡量教學成果的依據,并以促進其持續改進作為認證的最終目標。認證的重點是考核“教育產出”(學生學到什么),更加關注教育的結果和產出,采用 “能力導向”的認證標準。以學生為中心,首先是以學生能力的培養和達成為中心,培養方案的設計、教學活動和資源投入的績效最終落腳在學生能力培養是否達成;其次是針對全體學生的合格性評價,不是少數的學生,也不是抽樣的學生。認證提出以質量持續改進為根本目的,認證的根本目的就是促進學校的持續改進,保障專業教育質量的持續提高。因此,在專業教育的各個環節,都應該有明確的質量控制要求及檢查措施,檢查的最終目的是將發現的問題反饋于改進工作中。包括對培養目標設定的定期檢查,對出口要求實現程度的檢查,對學生整個學習過程的評價,對課程、師資和支持條件能否達成培養目標實現狀況的檢查,以及將檢查結果合理使用于各項改進工作中。

微電子工程研究:微電子科學與工程專業評價指標體系研究

[摘 要]根據微電子科學與工程專業特點,采用層次分析法建立微電子學專業評價指標體系,并對各項評價因素進行計算分析,得出因子權重。研究表明,教師發展和師資結構的權重較高,說明了教師專業水平的提升及教學梯隊的合理性對微電子學專業的發展起到至關重要的作用。應用層次分析法較好地適用于評價因子權重的確定,最終得到定性與定量相結合的微電子專業評價指標體系。

[關鍵詞]層次分析法;權重;微電子科學與工程;評價體系

一、引言

微電子科學與工程專業涵蓋集成電路設計、半導體工藝、半導體材料及封裝測試等方面。該學科的發展對于帶動國內微電子相關產業具有重要的指導意義。同時,理工醫等交叉領域的誕生也成為新技術產業的新增長點,這就要求微電子學科培養跨學科、復合型人才來滿足微電子產業多樣性要求及微電子專業師資要求。

目前,大多數理工類高校紛紛建立起微電子相關專業,且招生規模持續擴大。根據各學校的辦學特點不同,專業方向主要側重在:集成電路設計、半導體工藝、和半導體材料及器件,以及相關理論研究。而在專業設置、課程設計、師資隊伍、保障條件、教學質量及教學產出等方面并沒有特定的評價標準,無法為高素質人才的培養提供可參考的評價體系。

由美國、歐洲、日本、韓國和臺灣地區的專家共同編制的國際半導體技術路線圖[1](International Technology Roadmap for Semiconductors),對半導體產業的調整及發展有指導意義,同時對大學、研究機構的科學研究和人才培養具有借鑒作用,依據該文件也可為微電子相關專業評價指標體系的建立提供方向。

目前,我國還沒有形成一套完整的微電子科學與工程專業評價指標體系,本文通過對國內微電子科學與工程專業本科教育的相關理論和實踐進行研究分析,建立微電子科學與工程專業評價指標體系AHP層次分析模型,進而嘗試構建我國微電子科學與工程專業評價指標體系,此類評價體系的建立可對微電子專門化人才的培養具有指導意義。

二、層次分析法與評價因子權重的確定

(一)層次分析法的原理

層次分析法[2](Analytic Hierarchy Process簡稱AHP)是通過分解某一特定復雜系統,建立起目標、準則、方案等層次,并綜合進行定性及定量分析的一種決策方法。在研究過程中,將決策問題分解為不同的層次,包括總目標、各層子目標、評價準則及具體的備投方案,然后進行求解判斷矩陣特征向量,從而得出每一層次中各元素對上一層次某元素的優先權重,進而再用加權和的方法遞階歸并各備選方案對應總目標的最終權重,所得較大權重對應的方案即為方案。基于以上研究方法,可以明確得出某兩個或多個因素的相對權重對比,并且能夠對得出的結果進行精準誤差分析。[3]層次分析法的優勢在于研究過程中定性與定量相結合,具有較高的系統性和邏輯性,對具體問題的分析具有實用性。

(二)評價因子權重的確定

1.微電子科學與工程專業評估指標體系的建立

本研究首先進行文獻資料搜集,比較分析國內外高校及研究機構各專業評價指標體系,初步得到指標框架;然后召開相關專業教師論壇,進行專家訪談,獲得教師及專家對微電子專業指標體系建立的初步意見;進而由專家學者組建專家組,進行專家意見征求,根據教師論壇及征求專家意見的反饋進行修訂,以形成最終確定基于6個準則的17個指標作為微電子專業評估的指標,如表1所示。

2.構造判斷矩陣

判斷矩陣是表示本層所有因素針對上一層某一因素的相對重要性的比較。在確定各層次各指標之間的權重時,如果只是定性的結果,則不容易被別人接受。所以采用將因素進行兩兩比較,并采用相對尺度,以盡可能減少性質不同的諸因素相互比較的困難,以提高度。相對尺度的取值如表2所示。本研究邀請了來自Intel公司、京東方、騰訊、康奈爾大學、吉林大學等15名從事微電子專業教育工作及從事微電子專業相關工作的專家意見綜合權衡后得出。

3.層次單排序及一致性檢驗

(1)層次單排序

在假設15位專家判斷力權值相等的前提下,指標權重及一致性檢驗計算過程如下:

設專家為k,群組判斷矩陣Sk(k=1,2,…,15),aijk(k=1,2…15)為每個專家矩陣AK中的元素,則群組判斷矩陣S中相應位置的元素可表示為:

根據群組判斷矩陣可以計算出指標權重。

將群組判斷矩陣S=(aij)nxn的每一個列向量歸一化得到B=(bij)nxn,即:

計算各指標相對上一層的權重向量,即:

Wi=■■bij(i,j=1,2…n)

綜合以上分析,根據專家判斷矩陣所得權值為:

(2)判斷矩陣的一致性檢驗

層次分析法是將對某一事物的判斷進行形式化地表達和處理,這種判斷是主觀的,我們的研究需要逐漸消除判斷主觀性,加大判斷的客觀性,從而令客觀成分達到足夠合理的地步。由于決策者認識的主觀性與客觀事物的復雜性之間的差異,使得實際問題的判斷矩陣無法做到嚴格一致性。

一致性的檢驗分為以下三個步驟進行:

1)計算一致性指標CI=;

2)找出相應的平均隨機一致性指標RI;

3)計算一致性比例CR=。

雖然CI值能反映出準則層(B)每個指標對應的判斷矩陣A的非一致性的嚴重程度,但無法判斷該非一致性是否達到滿意標準。因而在進行具體分析時,還需要引入一個判斷標準。即所謂隨機一致性指標,可根據平均隨機一致性指標(RI)來計算隨機一致性比率:CR=■。通常,當CR<0.1時;當CR≥0.1時;即所作出的判斷矩陣不符合隨機一致性指標,從而必須進行調整和修正,達到修正結果滿足CR<0.1,從而使得具有滿意的一致性。

對于低階判斷矩陣,RI取值見表3。

三、計算結果

(一)層次總排序

層次總排序需要從上到下逐層按順序進行。根據以上分析及計算,可得到微電子專業評價指標體系的層次總排序,計算結果如圖1所示。該圖給出了所有元素的重要性權重。對于較高層,其層次單排序就是其總排序。[5]

(二)一致性檢驗

為了評價層次總排序的計算結果的一致性,我們隊總排序結果進行一致性檢驗。結果如下:

RI=[0.52;0.89;0;0.52;0;0.52],

CI=[-4.848e-04;0.0034;-0.0016;0.0026;0;-8.9128e-04],

CR=0.0013<0.1。

由以上結果可知,層次總排序具有滿意的一致性。

四、結論與討論

1.由于層次總排序的結果即為評價因子的組合權重,所以計算得到的圖1的組合權重即為微電子科學與工程專業評價指標體系評價因子的權重。從總排序可以看出,教師發展和師資結構的權重都超過了0.1,說明了教師專業水平的提升及教學梯隊的合理性對微電子學專業的發展起到至關重要的作用。因此,高校在進行微電子學專業設置的同時要注重教師的專業化培養,由于微電子產業技術更新換代十分迅速,要求高校注重教師與企業的合作,以掌握前沿技術知識。除此之外,質量監控、教學管理和實踐教學環節也占有舉足輕重的地位,這對教師的教學工作提出了更高的要求,以培養出適應社會需求的高水平微電子人才。

2.采用層次分析法確定微電子學專業評價指標權重,既考慮了專家經驗,又避免了人為影響。

3.研究表明,應用層次分析法解決了多層次、多因素的決策規劃問題,使對微電子學專業評價體系達到定性與定量相結合,進而克服了常規評估方法的缺點,具有明顯的科學性、性和實用性,為相關教學評價體系的建立提供了思路。

[5] 吳殿延,李東方.層次分析法的不足及其改進的途徑[J].北京師范大學學報,2004(40):264-268.

[6] 熊安鋒,陽年,殷遇騫.高職院校教師職業能力標準與評價體系研究[J].大學教育,2014(16):47.