日前，教育部公布了2022年国家级教学成果奖评审结果，北京航空航天大学电子信息工程学院“面向新兴产业，科教融合，集成电路设计人才培养的探索与实践”项目荣获教学成果奖一等奖，这是2022年度国家级教学成果奖一等奖中，唯一的来自电子信息工程人才培养领域的项目。
集成电路是国之重器，是国家战略性、基础性和先导性产业，事关国家安全和国民经济命脉。自2001年，国家级教学名师张晓林教授、国务院归国定居专家王志功教授领衔，面对当时我国集成电路设计人才培养相对落后状况，紧扣国家集成电路重大战略人才紧缺，凝聚高校优势力量进行有组织地教学研究及改革，率先提出以系统设计能力为核心、面向前沿、科教融合强化实践能力的本研一体化集成电路设计人才培养理念；倡导建设多专业、多学科交叉复合型的集成电路设计的课程体系和人才培养体系；汇聚产学研资源，推动构建集成电路人才培养创新实践体系。以教学系统论和建构主义论为指导，经过二十多年探索与实践，形成了集成电路设计创新人才培养新模式。
多层次“传帮带”
立足国家使命驱动，创建了横（区域）纵（课程）贯通式、“名师-教授-青年教师”多层次“传帮带”的基层教学研究共同体。本世纪初，团队领衔倡导构建集成电路设计、产业发展和人才培养三位一体的基层教学研究共同体协同机制。陆续建立健全由三百余所高校组成的华北、西北、西南等六大区电子技术电子线路教学研究会。经过数年发展，教学研究会联合集成电路领军企业成立了“中国电子学会电子线路教学与产业专家委员会”，持续组织全国性教研活动，期间于2003年成立了“教育部高等学校EDA教育协作组”，2017年承担了国家级新工科研究与实践项目“基于多学科交叉符合的新工科集成电路与系统专业及学科探索、建设与实践”。学会、企业与高校协同发展，构建集成电路设计、产业发展和人才培养共同体，为我国集成电路设计发展提供人才加油站。
基层教学研究共同体不断探索基层教研新模式，以高水平教学和科研推动专业体系改革、以常态化教师培训与竞赛提升教学水平、以优质教学资源库建设促进教学内容现代化，引领全国电子信息类专业的建设与发展，完成省部级以上教改项目上百项，发表教改论文数百篇；全国范围内共培育国家教学名师2人，国家级领军人才4人，省部级教学名师20余人，宝钢优秀教师10名，国家级教学团队2个，省部级教学团队2个，通过基层共同体，弘扬“芯片报国”精神、推广集成电路设计教学理念，辐射全国上千所高校，数万名学生。
北航电子线路教学团队汇聚了一批致力于科教融合创新的教师，在实践探索中发展成为拼搏向上、协力同心的团队。学校团队中老中青三代教师中，培育国家级教学名师1人、北京市教学名师7人，在全国教学竞赛中获奖20余人次，为学校师资队伍建设和人才储备注入强大力量。
学校教学团队在教学、科研领域积极开拓，以科研教改项目和课程建设为牵引，驱动团队持续发展，激励青年教师积极参与相关教学竞赛，其中“全国高校青年教师电子技术基础、电子线路课程授课竞赛”对参赛教师教学水平和专业能力提升起到重要作用。“备赛的过程就是让自己深入思考如何讲好一堂课乃至如何建好一门课的过程。在备选知识点的精心打磨与准备中，在一次次演练中，通过团队和专家的指导，参赛者不断领会教学的思想与方法，在竞赛中与专家和其它选手交流，对教学认识和教学能力提升有非常大作用，加强了教师讲好课的信心，激励着我们不断探索提升。” 北航青年教师杨昕欣对此深有体会。
打造科教融合育人体系
“航空航天电子系统是飞行器的神经中枢和生命线”。随着社会的发展，集成电路产业作为现代信息社会的基石，正发挥着越来越重要的作用，芯片也已融入到了各行各业，小到吹风机、智能手机，大到物联网系统、航空航天等领域。从系统角度讲，社会需要大规模的电子线路产品支撑，进而大规模电子线路设计被提出。国家集成电路产业发展推进纲要中指出，集成电路设计应以“整机和系统为牵引、设计为龙头”；集成电路人才培养应突出顶层设计，倡导“应用牵引，整机驱动”。团队创建了中国特色的交叉复合的宽口径的集成电路设计人才培养体系，研究制定了“电子线路、电子技术”核心课程群教学基本要求，构建“电路-算法-系统”融合教学，逐步建立了符合国际规范更符合中国需求的课程体系，通过卓越工程师和特色专业建设，营造具有国际竞争力的拔尖创新人才成长空间，创建中国特色的面向“无生产线模式”芯片全生命周期的集成电路设计人才培养模式。
在北航的电子电路课程（也叫模拟电子线路），曾难倒无数“英雄好汉”，该课程知识新、内容多，需要有很强的理论联系实际的工程设计经验，一度被贴上“魔电”标签。为了激发同学们的学习兴趣，教学团队不断改进课程教学方式，将理论教学、以工程设计为主的实验实践、半实物仿真、研讨一体化，受到同学们的欢迎。
团队倡导“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养理念，“夯实数理基础、突出专业核心基础课、注重实验实践体系”，高标准对接国际国内高校。所建设的“电子电路（1）”、“电子电路（2）”、“嵌入式系统原理与应用”、“集成电路与系统的分析设计方法”、“现代通信理论与系统”、“遥测遥控理论及系统”等课程，实施本研课程一体化设计，从电路级到系统级设计能力贯通融合，为集成电路设计人才培养注入新动能。
北航电子信息工程学院2005级本科生、2012届博士毕业生苏琳琳，现任全国集成电路标准化技术委员会委员、中国汽车芯片产业创新战略联盟副理事长等职务，主持研制完成国内数款高端芯片。至今还深刻记得大二期间学习电子线路课程时的情景，“《电子电路1》是本科期间最令我难忘，也是之后对我影响最深远的课程之一，大一刚入学时就听说，该门课程是学院最难的专业课程，我怀着忐忑的心情开始了学习。令我印象深刻的是张晓林老师用自来水管中的水流比喻电路中的电流，而晶体管则像不同形式的阀门，形象的比喻让我一下子就理解了较为抽象的电子运动现象。”张晓林讲课时一直强调用系统角度来分析电路，解决电路问题的观点也成为苏琳琳以后在工作中解决实际工作问题的指导思想。苏琳琳说：“芯片产品研发成功的标志，要使芯片更能满足客户的系统要求，从系统的角度去定义芯片的功能和性能，才能研发出更具有市场竞争力的产品。”
同时，获奖团队还注重教材建设，形成外引内建的机制，出版系列教材44部，其中国家优秀教材二等奖1项，国家规划教材9部；引进国外名校教材11部，优先推广国产集成电路设计工具，确保我国集成电路设计人才培养高起点，与国际同步。建设国家一流课程、精品课程、精品资源共享课12门，国家一流专业14个，集成电路人才培养基地5个。获批集成电路科学与工程交叉学科4个。
基于建构主义理论，构建“紧耦合、实战型”科教融合平台，促进学生自主构建新的知识体系。获奖团队紧扣国家面临的卡脖子高端集成电路设计的重大工程需求，整合学校和企业的多专业多学科交叉的12个国家级和省部级工程中心和重点实验室，建成一批面向多专业的交叉融合集成电路设计、封装测试和应用的科教平台，发起建立服务全国高校和科研院所的多晶圆项目（MPW）服务中心，牵头引领师生共同完成国家数字电视标准与系统研制、卫星导航、航空航天电子系统、光电融合、微传感器等国家重大工程中的具有自主知识产权的芯片组设计研制。学生张超、路程和张展在国家数字电视标准及芯片研制中做出突出贡献，获中国工程院突出贡献奖。
“我非常有幸在本科阶段就进入张晓林老师的教研室开始学习和实践。研究生期间，在张老师的指导下，我重点参与了国家地面数字电视广播标准等研究课题，通过对系统指标和架构的分析，开展通信系统的数字信号处理逻辑设计，以及模拟调制电路设计，系统最终在各项测试中成功达到了性能指标并稳定运行，国家标准顺利发布”， 北航电子信息工程学院1998级本科生、2010届博士毕业生路程，对学校的培养深有感触。现从事战略产业投资基金工作的他，在面对层出不穷的新技术、新产业时始终保持着自己的体系理解，让他在工作中跟上时代，取得更好成绩。
团队将国家科研团队的国家工程项目研制成果引入人才培养全周期，转换为层次化教学内容，开放科研实验室以及重大仪器设备，设计零基础实验、课程实验、跨课程综合实验、专业方向实验的实验体系，设计具有“有用性、真实性、挑战性”的创新项目，向本科低年级学生开设科研课堂，吸引学生从低年级开始进入实验室，参与国家课题、重点实验室工作。趣味性和成就感驱动学生高效掌握集成电路设计知识和创新能力。以联合共建“校中所”践行“干中练”、“练中干”、“干中学”、“学中干”，实践育人。培养学生具有多专业多学科交叉复杂电子系统的分析与设计能力，系统建模与控制、多维优化和设计规划能力，综合创新能力。团队建设国家级集成电路人才培养基地4个、国家实验教学示范中心4个、国家工程实践教育中心2个。
以“芯片”报国为使命
团队以“芯片报国”为使命，坚持科教融合、自信自强、守正创新，培养出上万名集成电路设计领域学生，上百人成为集成电路领域的领军人物。通过基层共同体，推广专业和课程体系建设经验，辐射全国上千所高校，出版的教材被上百所学校采用；促进科教融合平台建设，树立学生对于集成电路产业领域的国家自信与使命担当，学生参与自主设计、累计流片上千批次、芯片数百种，其中完成并推广使用的国家省部级自主可控芯片几十种、为国家做出重大贡献，直接受益学生上万人。
“在研究生阶段，我主攻的研究方向是导航接收机的芯片级实现，这个项目涉及到的模块众多，人员也众多。从项目开始，我们面临的最大挑战就在于如何把系统级的指标进行拆解，从接收机的架构选取，到中间变频频点的选择，再到链路中模块的选择和组建，每一个部分都需要我们有着系统级的设计思维，一套流程走下来，让我对自下而上的设计思维理解的更为透彻。”北航2005级本科、2015届博士毕业的申晶同学，依然从事着系统级设计的科研工作。
北航电子信息工程学院2019级本科生、2023级硕士生于悦回忆学习经历时表示：“我有幸参与了由张晓林老师团队开设的电子电路、集成电路系统与设计等一系列课程。那段时间的学习经历让我对电子电路、集成电路系统与设计等课程有了更深层次的理解。课程之间的衔接、实践的强调以及对前沿信息的关注，使我在学术上和职业发展方面都得到了巨大的收益。为将来的学术研究和职业发展奠定了坚实基础。”
谈到集成电路设计人才培养的最终目标时，张晓林表示：“集成电路专业不应限于某一狭窄专业方向，应涵盖电子与电气相关学科与专业，还应加强与其它学科的交叉融合，培养复合型、顶层设计的创新人才。集成电路设计培养出来的人才应具备复杂电子系统的分析与设计能力，系统建模与控制、多维优化和设计规划的能力，以应对国家重大需求和新兴产业需求。”
团队两次向党和国家领导人提交了开展集成电路人才培养和核心芯片设计攻关建议书并获肯定，对发展我国集成电路技术和产业产生了积极的推动作用。近年来，团队始终站在教学、科研第一线，求实创新、追求卓越，为集成电路设计人才培养，为实现国家高水平科技自立自强，为“中国芯”闪耀于世界之巅不懈奋斗，持续贡献北航力量。
（审核：徐亚军）
编辑：贾爱平
