功率半导体是新能源产业、算力终端、工业智造的“电力心脏”,更是我国集成电路产业突破“卡脖子”技术、实现高水平科技自立自强的核心关键领域。作为国家关键领域工程硕博士核心课程,集电学院“半导体功率器件与智能功率IC”课程历经二十余年深耕打磨,从填补国内教学空白的首创课程,迭代为集国际化教学、工程化实践、思政化育人为一体的研究生精品课程。课程团队坚守“顶天、立地、树人”育人理念,走出了一条“教研共生、产教相融、铸魂育人”的育人路径,为我国功率半导体产业持续输送高素质、复合型科创人才。
拓荒:接轨国际标准 填补本土教学空白
上世纪90年代,我国功率半导体行业起步较晚,国内高校相关研究生教学体系近乎空白。彼时欧美高校已建成成熟的功率半导体课程体系,而国内教学内容偏重传统理论、脱离产业前沿,高层次工程人才供给严重不足,成为制约本土芯片产业发展的重要瓶颈。
集成电路科学与工程学院张波教授(中)在指导学生
1999年,张波教授结束海外访学归来,依托自身科研积累与国际教学视野,携自主编写的全英文讲义,在电子科大率先开设功率半导体方向研究生课程,正式开启国内该领域系统化研究生教学的探索之路。
立足本土产业需求、对标国际教学前沿,课程创立之初便确立“英文筑基、中文解惑”的特色教学模式,全套课件、讲义采用英文原版内容,贴合行业海量外文技术资料阅读与科研创新需求,课堂重难点、核心原理则以中文精细化拆解,兼顾国际化视野与本土化教学实效,开创了国内微电子学科双语教学的全新范式。
课程组教师、集成电路科学与工程学院乔明教授
在课程组深耕的二十余年中,始终传承着学院陈星弼院士求真务实、报国攻坚的科研精神。作为“中国功率器件的领路人”,陈星弼院士深耕功率半导体领域数十年,发明的超结器件等核心技术享誉全球,用一生坚守践行科技报国初心。这份淡泊名利、潜心钻研、敢为人先的治学底色,深深融入课程建设全过程,让课程不止于知识传授,更兼具精神传承与价值引领。
随着学科发展与人才培养升级,学院乔明教授加入教学团队,形成双国家级人才主讲格局,持续迭代课程内容、优化教学体系,课程正式纳入学校硕博士培养方案,成为微电子学与固体电子学学科的核心特色选修课。
创新:重构教学范式 打造四维育人体系
摒弃传统课堂“重理论、轻实践、重记忆、轻创新”的固化模式,课程团队立足学科特色与产业需求,创新构建“基础授课—实物实训—课题研讨—成果答辩”四段式闭环教学体系,实现理论教学、科研创新、工程实践的深度融合,力图打通课堂与产业的壁垒。
在内容建设上,课程坚持“固本拓新、与时俱进”。一方面深耕功率二极管、结终端技术、功率MOSFET、IGBT等经典器件核心理论,夯实学生半导体物理机理、器件结构设计、工艺集成等底层专业基础;另一方面紧跟行业龙头技术迭代步伐,实时增补宽禁带半导体、新一代超结器件、算力供电芯片等前沿内容,精准剖析国内外产业技术差距,引导学生树立批判性工程思维与前沿创新意识。
为破解理论与实践脱节难题,课程搭建全方位实践教学平台。教学团队配备全套器件实物教具,涵盖晶圆衬底、光刻版、商用芯片等元器件,覆盖汽车电子、新能源、智能终端等多元应用场景,让学生直观掌握芯片从研发、流片、测试到封装的全流程工艺。
依托深厚的校企科研资源,配套实验课程打破高校实训“模拟化”局限,为学生提供实验验证机会,实现“理论仿真—版图设计—晶圆制备—成品测试”的完整工程闭环,全方位锤炼学生解决复杂工程问题的能力。
赋能:链接产业一线 破解人才供需壁垒
立足国家产业战略需求,课程深耕产教融合育人路径,构建“高校名师+博士生助教+企业导师”的三维教学团队,真正实现“产业难题进课堂、科研成果促教学、学生能力贴需求”。
教学团队深耕行业前沿多年,常年承接相关头部企业横向科研项目,深度参与下一代功率芯片研发,精准掌握行业技术痛点与人才需求,让课堂教学始终贴合产业发展实际。
线上线下融合的教学模式,进一步延伸了育人边界。课程搭建专属线上教学平台,依托班级社群实现常态化答疑交流,授课教师与博士生助教实时分享行业前沿资讯、解答科研学习难题,构建“线下精讲深耕、线上长效赋能”的混合教学格局,有效提升学生自主学习能力与科研探索积极性。
多年来,沉浸式、实战化的育人模式收获丰硕成果,大批毕业生成长为行业骨干人才,在产业一线发光发热。
2006届硕士毕业生、现MPS公司全球研发副总裁王春雷表示,课程打通了功率半导体底层理论逻辑,帮助自己完成了从理论研究者到工程技术人才的转型,为深耕电源IC研发领域筑牢根基。“课程培养的模型思维、系统思维,让我能够精准提炼器件核心特性、预判技术难点,为当前器件建模与优化设计工作提供核心支撑。”2024届博士毕业生、华为研发人员江逸洵说。就职于中国电科58所的硕士毕业生李燕妃则认为,课程构建了完整的知识体系,让自己跳出纯理论思维局限,能够快速落地工程技术方案、解决一线研发难题。
铸魂:融情于教 厚植强芯报国情怀
育人之本,在于立德铸魂。课程始终坚持“知识传授与价值引领并重”,打造“高调宣示+润物无声”的思政融入模式,将家国情怀、科学精神、工匠精神潜移默化融入教学全过程,培育兼具过硬本领与家国担当的芯片人才。
张波教授(中)与学子在研讨中
课程以行业标杆为精神引领,常态化讲述陈星弼院士扎根科研、淡泊名利、为国攻坚的先进事迹,通过解读超结器件等核心成果的研发历程,让学生感悟老一辈科研工作者求真务实、敢为人先的治学精神,树立“做真科研、真做科研”的学术理念。同时,结合华为、中兴技术封锁案例,深度剖析我国功率半导体产业面临的“卡脖子”难题与国产替代攻坚之路,让学生直观感受国家战略产业的发展困境与时代机遇。
从技术短板到突破路径,从产业困境到突围希望,课程引导学生跳出书本局限,深刻认知功率半导体的战略价值,明晰个人科研探索与国家科技发展的紧密关联。在潜移默化中厚植学生强芯报国的使命担当,激励学子立足专业、深耕赛道,主动投身国产芯片攻坚事业。
多年来,课程培养的大批研究生主动入职中国电科、中国航天、华润微电子、华为等重点单位,扎根功率半导体核心领域,为国产芯片自主可控贡献力量。
向新:迭代升级 永葆精品育人底色
立足新能源、人工智能产业蓬勃发展的时代风口,功率半导体行业迎来高速发展期,也对高层次人才培养提出了更高要求。面向未来,乔明表示,课程团队将坚守育人初心,持续推进课程迭代升级,保持精品课程的竞争力。
教学内容上,课程组将深耕经典理论、紧跟技术前沿,重点扩充宽禁带半导体、新一代超结器件、算力供电芯片等新兴内容,实现教学与产业技术迭代同频共振。
教学模式上,将进一步深化产教融合,拓展校企协同育人场景,丰富实战化课题资源,完善“教学-科研-产业”一体化育人链条,还将精准把握AI技术发展趋势,引导学生合理运用智能工具赋能科研创新,锤炼不可替代的核心研发能力。
“推动新工程教育改革,为我国集成电路领域培育高素质卓越工程师,为功率半导体产业高水平自立自强注入源源不断的人才动能,我们责无旁贷。”张波说。




