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山东大学微纳实验班:构建产教融合新范式,铸就集成电路国际人才高地 ——校所协同育人模式赋能科技自立自强

作者:文/李路曦、郭慧、葛竞徽 图/微纳班 发布时间:2025-08-30 浏览次数:

面向当前微电子与集成电路领域国家战略需求,山东大学信息学院微纳光电子新工科实验班(以下简称微纳班)积极探索产教融合新范式,着力培养微电子与集成电路领域拔尖创新人才。

一、产教融合:打造全链条人才培养生态

以山东大学信息科学与工程学院微纳光电子新工科实验班(以下简称微纳班)为基础,与中国科学院微电子研究所联合共建的全国首个本科阶段"王守武班"在青岛校区正式揭牌。这一创新平台以中国半导体科学奠基人王守武院士命名,标志着我国集成电路人才培养迈入"高校-科研院所-产业"深度协同的新阶段。

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图1:山东大学与中国科学院微电子研究所共建“王守武班”揭牌仪式

依托山东大学微纳新工科实验班的理论优势与中国科学院微电子所的技术转化能力,突破传统模式,构建“基础研究-技术转化-产业应用”三位一体培养体系。2025年,微纳班领头人陈杰智教授团队联合新加坡国立大学在超薄铁电器件领域取得突破,提出氧空位调控机制,相关成果获国际微电子领域顶级会议VLSI Symposium"最佳演示论文奖"(中国大陆高校首次),论文第一作者为微纳班直博生冯扬。这一案例印证了"科研-育人"协同机制的高效性。

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图2:高性能超薄3nm铁电存储器及关键机理

二、实践教学创新:服务国家战略需求

微纳班的教学聚焦存算一体、先进封装等"卡脖子"技术,重点布局三维集成芯片。2024年,在骨干教师詹学鹏教授、陈杰智教授指导下,微纳直博生王海全程参与到由山西大学、辽宁材料实验室主导的二维材料三维集成研究。该成果发表于《Nature》,提出基于CrOCl/MoS₂界面调控的器件结构,实现425 cm²/V·s的空穴迁移率,为后摩尔时代芯片提供新方案。此类成果直接对接华为、中芯国际等企业需求,毕业生逐步成长为行业骨干。

为进一步强化学生的工程实践能力,微纳班突破传统实验局限,建立"微纳虚拟实践实验室MNPSTLab"(如图3)。该平台依托微纳班《集成电路芯片》等虚拟仿真项目,构建"仿真预演—物理验证"闭环训练体系,融合虚拟仿真低成本、高安全性与物理实验真实性的双重优势。

图3:微纳虚拟实践实验室MNPSTLab

三、国际竞争力:从课堂到世界顶尖实验室

微纳新工科实验班持续拓展全球合作网络,与新加坡国立大学共建联合实验室。近五年已有超过20名毕业生进入康奈尔大学、帝国理工学院等QS前100高校深造。2025年,2021届毕业生向昱桐以第一作者身份在《Nature》发表新型闪存研究,展现学生国际学术影响力。在竞赛方面,近三年微纳班级获全国大学生电子设计竞赛、"挑战杯"等国家级奖项30余项,2020级团队打破山东大学青岛校区"国一"纪录,彰显"以赛促学"成效。

四、政策赋能:校所协同的国家战略支撑

微纳新工科实验班将思政教育融入专业培养,打造"红色芯火"学生科普品牌。学生自主开展芯片DIY实验、科技讲座等志愿服务,走进中小学普及国产芯片知识。"在孩子们拼装‘中国芯’模型的过程中,我们更深刻理解了科技自主的使命。"一名科普队员表示。该活动获山东大学青岛校区官网及山大视点专题报道(如图4)。

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图4:红色芯火科普活动在山东大学青岛校区官网及山大视点上报道

面向"强芯"战略,班级将进一步完善产线实训机制,重点突破存算一体芯片等关键技术。陈杰智教授表示:"我们致力于培养既懂硅基工艺又通材料创新的复合型人才,让中国芯片自主可控从课堂走向生产线。"