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微电子工程研究

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微电子工程研究

微电子工程研究:探微电子技术在工程领域中的运用

1在工程领域应用电子技术的重要意义

1.1应用电子技术可以简化工程领域工作流程

通常情况下,工程领域包含着较多的环节,操作步骤比较繁琐,但是某些流程是多余的。传统的操作方式中,这些流程无法避免,而且会相应的增加工作量,耗时耗力。在工程领域中应用电子技术,可以简化这些繁琐的流程,对多余的工作环节进行筛选和取缔,从而实现资源的优化配置。如建筑工程中财务管理预算复杂,采用电子技术,可以从全局出发,系统分析工程运算与成本控制,从而节约了人力资源,使数据更加科学合理。此外,电子技术的运用有利于管理者从全局出发对工程有整体的掌控,从而制定决策时更具有效性。

1.2应用电子技术提高工程领域工作效率

工程领域的企业生产环节较为繁琐,每个环节密切联系是保障生产顺利实施的重要前提。新的社会背景下,单纯的依靠人为努力是不能实现生产的进一步扩展和工作效率的提高的,工业生产不仅需要工作人员相互协调与配合,更需要先进的生产技术为支撑。电子技术在经过整流器时代和逆变器时代后,大规模继承电路技术有了进一步的发展,以此为基础,电子技术顺利迈入变频器时代,利用电子器件对对电能进行变换和掌控,实现了生产技术顺关于电子技术在工程领域中的应用研究文/王芳应时代要求。与此同时,电子计算机的迅猛发展使电力电子技术和微电子技术有了的结合,也促进了高电压、大电流技术的发展。电力电子技术在计算机的帮助下由半控性过渡到智能时代,智能化控制简化了繁琐的生产环节,极大的节约了人工成本。总之,在工程领域应用电子技术,才能够实现信息的交流与传递,各个环节紧密联系,使工程生产更加紧凑高效。

1.3电子技术扩大工程领域经济效益

经济效益是工程领域进行生产的主要目的之一。传统的经济模式中,资源浪费现象严重,生产效率低下,在生产中主要采用人员管理,科技含量低,这些在一定程度上都增加了劳动成本。此外,人员管理存在局限性,工程数据复杂繁琐,人员管理不能面面俱到,在工程的工期、工作量安排上都不能实现最合理分配,而这些都是影响工程效益的因素。在工程领域运用电子技术,不仅可以减少人力成本,实现资源的优化配置,而且提高了工作效率,从而使经济效益有了很大的提高。

2应用于工程领域的电子技术

2.1电子计算机网络

计算机网络又称为因特网,它作为一种系统,将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,并且在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递,它是作为传播信息的媒介而存在。21世纪,电子计算机不仅改变了普通民众的生活,对工程建设也产生了巨大的影响。二十世纪末,随着及时个工程网址的建立,因特网逐渐发展到工程参建各方的合作,从资源共享和信息传递到数据操纵和掌控,软件商利用电子技术手段为工程网站提供了更多便利。

2.2有限元分析软件

有限元分析软件有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。它赋予了工程师强大的计算能力,工程师能够解决越来越复杂的问题,为工程建设带来了前所未有的创新。随着有限元分析软件的不断开发利用,小公司还可以突破自身限制,承接更大的工程,还可以通过节约工程建设成本实现资源的优化配置。但是,分析软件的功能越来越强大,就有可能导致在使用过程中产生不必要的失误。这就要求在进行分析软件的使用前,必须对工程师进行严格的培训,保障有限元分析软件的正确应用。

3结语

综上所述,随着世界经济一体化趋势的进一步发展,科学技术在国际竞争中必将占据越来越重要的地位,电子技术的发展前景广阔,不仅仅是在工程领域,还将应用于更多生产领域,成为支撑我国经济发展和社会进步的重要技术保障。

作者:王芳单位:江苏省丰县中等专业学校

微电子工程研究:微电子科学与工程教学改革的研究与实践

21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。

一、巩固基础、因材施教

当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。

社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。

二、升级教学内容、提高教学方法

微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更的人才,来造福社会。

教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。

通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。

微电子工程研究:福州大学微电子学专业工程师培养体系的探讨

【摘 要】根据工程师培养体系的标准,提出微电子学专业工程师培养体系的建设内容,分析了该培养体系实施过程中遇到的问题,给出工程师培养实施的几点建议。应用该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。

【关键词】工程师 培养 体系

福州大学于1970年开始招收微电子专业学生,为我省培养出及时批微电子专业人才,但由于历史原因,80年代微电子学专业停办了。为促进福建省IC产业的发展,加速福建省集成电路专业技术人才的培养,促进闽台两岸IC产业对接和为海峡西岸创新经济建设提供有力的人才支撑,2007年2月,经教育部批准,福州大学复办微电子学本科专业,依托福建省集成电路设计中心的公共服务平台,建立起集教学、研发与产业化功能于一体的国家集成电路人才培养基地。经过这几年的建设,微电子学专业实验室、福建省集成电路重点实验室等几个平台已建立起来,基本可满足学生、老师学习与研究之用,但微电子的人才还很奇缺,培养的人才与社会的需求还有一定的差距,因此我们根据教育部“工程师培养计划”的标准,对微电子学专业的培养方案进行探索,培养符合社会需求的人才。

作为及时批试点单位,福州大学“工程师培养”采用校企联合培养模式,把工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。本科培养采用“3+1”培养模式,即前3年在校内学习本科课程,第4年到企业实践;硕士培养采用“1.5+1”培养模式,硕士工程型要求前一年半以校内为主学习硕士课程,后一年到企业实践,接受工程设计研发训练。

一、工程师培养体系的建设

根据工程师培养标准,工程师培养体系的建设应包含以下几个方面:

1.教学计划建设(理论教学和实践教学安排)

集成电路设计、集成电路测试与封装等微电子专业都是实践性很强的学科,除了要有厚实的理论基础外,学生参与实践显得非常重要,这与工程师的培养精神相吻合。因此在本科工程培养阶段,课程体系要面向工程,强调宽基础、重实践、重应用,强调学以致用,教学内容精而管用,可适当削减部分课程学时,同时开设企业与工程管理、企业法规、企业文化、国内外营销等与企业管理密切相关的课程,注重自然科学与人文科学的融合,并开设前沿性交叉学科课程,拓宽学生知识面。

2.教学模式和考核方式方面

教学模式和考核方式方面改革,课程教学与考核结合工程实际进行,专业课强调案例教学。通过课堂理论教学、研究性学习和企业实践性学习三段式的培养,实现培养模式创新。学生一年时间到企业顶岗或挂职,接受工程实践训练,并结合企业生产实际完成相关课程与毕业设计(工程设计)。

3.学生管理方面

学生管理方面实行校内、外双导师制。在企业的生产实习、企业实践与毕业设计的教学过程中,采用“双导师制”,即学生下派企业的同时,一个企业指定一名学院内在职教师为指导教师,长期与企业合作,与企业导师共同制定课程进度与相关内容等,为学生及时完成学业奠定基础。学生到达企业后,由企业指派高级技术人员(一般应为总工程师或部门负责人)为固定企业指导教师。

4.课程建设方面

把构建科学的工程师培养课程体系,与实际的教学实践有机地结合起来,突出工程实践和创新能力,打造一批工程教育特色课程,一些面向企业实践性强的课程或项目聘请企业高级工程师授课或学生到企业通过动手实践完成,力争每一届学生有6门专业课是由具备5年以上在企业工作的工程经历教师主讲。

5.师资队伍建设方面

在每个企业中遴选出2~3名适合微电子专业各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。此外,学院的教师也应不定期地深入到相关企业进行调研和科研项目合作,加强校企的实质性深入合作,提高校内教师的工程素质与业务水平。同时鼓励中青年教师积极参加、探索新的教学模式和实验创新机制,逐步形成一支教学团队,以培养一批中青年骨干教师。

二、工程师培养计划的实施

目前正处于工程师培养启动阶段,部分培养模式可对在校生进行试点,针对目前教学体制更注重学生的理论学习、实践环节明显不足、学生工程意识淡薄、毕业后很难让企业满意、学校的教学环节与企业的需求有较大的脱节等问题,并根据我省集成电路行业的发展状况和我校的现有条件,适当调整现有课程与课程的教学内容,适应微电子行业的人才结构需求,力争与福建省现有微电子企业联合培养集成电路方面的人才,探讨IC专业人才的培养模式与培养方案的创新和研发,是目前的工作重点。

1.课程体系的改革

深入集成电路的有关企业调研,了解企业需求,对2009级《微电子学专业培养计划》已做了很大修改,课程设置突出工程实践和创新能力的培养,培养方案与目标比较接近于企业的要求。这些变化体现在大多数理论课程之后都设置了相应的应用课程,比如数电、模电、C语言、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、微机原理等课程,不仅有相应的课内实验,还有相应的课程设计,将刚学到的基础知识赋予实践,不仅巩固了基础知识,加深了理解,而且也培养了学生学以致用的能力。

2.本科第四学年的教学安排

根据工程师培养方案的要求,第四学年应安排一些实践性的、研究性的课程,比如毕业实习、科研实践、毕业设计、项目研发管理等,这些课程可以带到企业中完成,可以结合各个企业的实际情况,做相应的课程研究,使得学生的研究内容来源于实际,使学生的学习与实际接轨。

3.课程建设方面

与实践相关的课程、教学内容要求直接使用目前行业流行的三大巨头软件,比如SPICE模拟设计与实验、逻辑设计与FPGA、数字集成电路CAD、模拟集成电路版图设计、集成电路制造工艺、集成电路可测性设计等课程的实验,都要求用目前市面上流行的软件工具与版本,并且教学内容要求来源于实际工程,逐步形成几门有特色的课程。

4.师资培养方面,加强现有教师参与企业项目研发的力度。

目前6名年青教师承担了福州福大海矽微电子有限公司的研发项目,研制的三个芯片已经完成MPW流片,经测试达到了设计技术要求,取得良好的效果;另有多名教师参与了福建省集成电路服务中心的建设与技术服务工作,逐步培养与锻炼了一批中青年骨干教师,形成了一支的教学团队。

5.企业师资培养

在企业中遴选适合微电子各相关专业课程教学的高级专业人才,通过福州大学高等教师专业培训,正式聘任为福州大学教师,完成企业课程的授课任务与承担企业导师的工作。《集成电路实习》课程已经在ICC上课,07级的《教授讲座》由福州贝莱特集成电路有限公司的老总陈炳来教授承担。今后,其他相关课程的部分实践也将在该中心完成。

三、工程师培养过程中存在的难点

1.企业难以接受学生实习

微电子行业都有较高的技术要求,企业一定是靠技术生存,各个单位对保护自己的商业秘密都非常重视,所以一般都不太愿意接受实习生。他们认为大学生没有实际工作能力,即使有,短时间内也不能很好地发挥出来为企业所用,所以企业接收大学生实习不仅没有得到免费的劳动力,而且还要冒着泄露商业机密的风险、需要付出各种代价,比如,至少必须给实习生安排办公位置及设备等,另外学生短时间内难以接手相关工作,还要让老职工去带,必然影响企业的进度安排,因此企业收益和成本相比得不偿失。总之,由于行业的原因,企业难以接受学生实习,这是微电子学专业工程师培养实践过程的较大难点。

2.诚信问题

现在企业愿意接受学生实习的,大多是希望学生毕业后能够到企业来工作,这样相当于学生提前一年来企业实习,企业可以少培养学生一年,这对于学生、企业都是一件双赢的好事。但出现了很多学生毕业后又不去这个企业工作,失信于企业,以至于企业认为现在的学生诚信差,眼高手低在企业呆不住,打击了很多企业的热情。

3.学生管理上的难题

学生分散于各个企业实习,给学生管理带来了很大的难度,如学生在外地,老师很难经常去检查学生的情况,如在本地实习,学生大多还会住在学校,则交通问题给学生的安全带来了隐患,学校存在很大的压力。

四、工程师培养的出路

1.政府给予参与企业一定的优惠

目前实行本计划的难点之一在于企业的参与。建议教育部联合国家有关部门共同出台政策,调动企业接受学生实践并共同参与培养学生的积极性,例如给予参与本计划的企业在税收上的减免或经费补贴,或在企业申报国家有关部门科研立项,技改立项时给予优惠。

2.加强学生的诚信建设

如果学生的诚信度可以得到企业的信任,那么我们可以这样来分流学生:对于不考研的学生,可以以找工作单位的方式去找实习企业,与企业签定协议,毕业后到企业工作,这样企业基本上就会接受这一批学生;至于要参加考研的学生,可以到学校的各个研究室等参与老师的课题研究,或者由一些有实践经验的老师各自带几个学生做些实用性、综合性的设计,也可以得到一些工程性的实战。

3.加强学校自身科研机构的建设,让更多的学生可以在校参与科研研究。

4.在一些重点企业设置教育部门,参与学校的实践教学。

建议国家、学校在各个地方建立大型的实践基地,接受学生的实习,这些实践基地可以依托某些学校已有的实践中心也可以依托某些大型企业。

本文根据教育部工程师培养体系的标准,提出了微电子学专业工程师培养体系的建设内容,结合该培养体系实施过程中遇到的问题,给出工程师培养实施的几点建议。该培养体系对在校生进行试点,在多个方面已取得初步成效。

微电子工程研究:工程教育专业认证背景下的微电子专业教改实践研究

摘 要:华盛顿协议的签署标志着我国的工程教育朝着国际化的目标在大踏步迈进,微电子技术是电子信息技术发展的基石,其工程性与实践性非常强,桂林电子科技大学在十余年的微电子专业教学过程中,对专业培养方案、理论与实践课程建设、课程群建设、创新创业课程建设等进行了不断的教改实践,并结合工程教育专业认证和科学研究实践,开展了科教协同培养,摸索出了具有桂电特色的微电子专业培养模式。

关键词:微电子 课程改革 工程教育专业认证 科教协同

1 微电子专业与工程教育专业认证

微电子科学与工程专业作为一门新兴学科是在材料科学、物理学、计算机科学、电子学与集成电路设计制造学等多个学科和超纯、超净、超精细加工技术基础上发展起来。该专业旨在培养具有扎实的数学物理基础,掌握半导体技术基本理论和应用,掌握现代集成电路和集成系统设计技术、工艺技术以及半导体器件的制造工艺,具有一定的实际工作能力和科学研究基础的创新型科学和工程技术人才。微电子技术是近几十年来发展最为迅猛的一门高科技应用性科学,是发展现代高新技术实现国民经济工业化和信息化的先导和基础,被誉为现代电子信息产业的心脏和高科技的原动力。国内大多数微电子专业是在“半导体物理与器件”专业或者“电子材料与器件”专业上发展起来的,是一个古老又年轻的学科专业。桂林电子科技大学在2002年设立了微电子专业,是国内比较早设立该专业的大学。经过十余年的发展,已经建立起较为完善合理的培养方案和课程体系。

微电子专业是一个典型的工科专业,工程性和实践性非常强。工程教育是我国高等教育的重要组成部分,我国普通高校工科毕业生规模已位居世界及时。工程教育在国家工业化信息化进程中,对独立完整门类齐全的工业体系的形成与发展,有着不可替代的作用[1]。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。

2016年6月2日,在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟年会(IEAM2016)上,全票通过中国科协(CAST)代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员[2]。华盛顿协议是1989年由美国、爱尔兰、加拿大、澳大利亚、英国、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立。此后,中国香港、南非、日本、新加坡、韩国、马来西亚、俄国、台北、斯里兰卡、土耳其、印度先后成为正式会员。我国是第18个。另有孟加拉国、墨西哥、哥斯达黎加、巴基斯坦、菲律宾、秘鲁6个预备成员国。

在经济高度全球化的今天,该协议旨在推进工程技术专业全球化,建立学历教育与专业资格互认的体系,使得协议各国的工程教育具有可比性和等效性。《华盛顿协议》签约组织的认证标准普遍采用“产出导向(outcome-based)”的基本原则。即将受教育人员的素质和潜能表现作为衡量教学成果的依据,并以促进其持续改进作为认证的最终目标。认证的重点是考核“教育产出”(学生学到什么),更加关注教育的结果和产出,采用 “能力导向”的认证标准。以学生为中心,首先是以学生能力的培养和达成为中心,培养方案的设计、教学活动和资源投入的绩效最终落脚在学生能力培养是否达成;其次是针对全体学生的合格性评价,不是少数的学生,也不是抽样的学生。认证提出以质量持续改进为根本目的,认证的根本目的就是促进学校的持续改进,保障专业教育质量的持续提高。因此,在专业教育的各个环节,都应该有明确的质量控制要求及检查措施,检查的最终目的是将发现的问题反馈于改进工作中。包括对培养目标设定的定期检查,对出口要求实现程度的检查,对学生整个学习过程的评价,对课程、师资和支持条件能否达成培养目标实现状况的检查,以及将检查结果合理使用于各项改进工作中。

微电子工程研究:微电子科学与工程专业评价指标体系研究

[摘 要]根据微电子科学与工程专业特点,采用层次分析法建立微电子学专业评价指标体系,并对各项评价因素进行计算分析,得出因子权重。研究表明,教师发展和师资结构的权重较高,说明了教师专业水平的提升及教学梯队的合理性对微电子学专业的发展起到至关重要的作用。应用层次分析法较好地适用于评价因子权重的确定,最终得到定性与定量相结合的微电子专业评价指标体系。

[关键词]层次分析法;权重;微电子科学与工程;评价体系

一、引言

微电子科学与工程专业涵盖集成电路设计、半导体工艺、半导体材料及封装测试等方面。该学科的发展对于带动国内微电子相关产业具有重要的指导意义。同时,理工医等交叉领域的诞生也成为新技术产业的新增长点,这就要求微电子学科培养跨学科、复合型人才来满足微电子产业多样性要求及微电子专业师资要求。

目前,大多数理工类高校纷纷建立起微电子相关专业,且招生规模持续扩大。根据各学校的办学特点不同,专业方向主要侧重在:集成电路设计、半导体工艺、和半导体材料及器件,以及相关理论研究。而在专业设置、课程设计、师资队伍、保障条件、教学质量及教学产出等方面并没有特定的评价标准,无法为高素质人才的培养提供可参考的评价体系。

由美国、欧洲、日本、韩国和台湾地区的专家共同编制的国际半导体技术路线图[1](International Technology Roadmap for Semiconductors),对半导体产业的调整及发展有指导意义,同时对大学、研究机构的科学研究和人才培养具有借鉴作用,依据该文件也可为微电子相关专业评价指标体系的建立提供方向。

目前,我国还没有形成一套完整的微电子科学与工程专业评价指标体系,本文通过对国内微电子科学与工程专业本科教育的相关理论和实践进行研究分析,建立微电子科学与工程专业评价指标体系AHP层次分析模型,进而尝试构建我国微电子科学与工程专业评价指标体系,此类评价体系的建立可对微电子专门化人才的培养具有指导意义。

二、层次分析法与评价因子权重的确定

(一)层次分析法的原理

层次分析法[2](Analytic Hierarchy Process简称AHP)是通过分解某一特定复杂系统,建立起目标、准则、方案等层次,并综合进行定性及定量分析的一种决策方法。在研究过程中,将决策问题分解为不同的层次,包括总目标、各层子目标、评价准则及具体的备投方案,然后进行求解判断矩阵特征向量,从而得出每一层次中各元素对上一层次某元素的优先权重,进而再用加权和的方法递阶归并各备选方案对应总目标的最终权重,所得较大权重对应的方案即为方案。基于以上研究方法,可以明确得出某两个或多个因素的相对权重对比,并且能够对得出的结果进行精准误差分析。[3]层次分析法的优势在于研究过程中定性与定量相结合,具有较高的系统性和逻辑性,对具体问题的分析具有实用性。

(二)评价因子权重的确定

1.微电子科学与工程专业评估指标体系的建立

本研究首先进行文献资料搜集,比较分析国内外高校及研究机构各专业评价指标体系,初步得到指标框架;然后召开相关专业教师论坛,进行专家访谈,获得教师及专家对微电子专业指标体系建立的初步意见;进而由专家学者组建专家组,进行专家意见征求,根据教师论坛及征求专家意见的反馈进行修订,以形成最终确定基于6个准则的17个指标作为微电子专业评估的指标,如表1所示。

2.构造判断矩阵

判断矩阵是表示本层所有因素针对上一层某一因素的相对重要性的比较。在确定各层次各指标之间的权重时,如果只是定性的结果,则不容易被别人接受。所以采用将因素进行两两比较,并采用相对尺度,以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难,以提高度。相对尺度的取值如表2所示。本研究邀请了来自Intel公司、京东方、腾讯、康奈尔大学、吉林大学等15名从事微电子专业教育工作及从事微电子专业相关工作的专家意见综合权衡后得出。

3.层次单排序及一致性检验

(1)层次单排序

在假设15位专家判断力权值相等的前提下,指标权重及一致性检验计算过程如下:

设专家为k,群组判断矩阵Sk(k=1,2,…,15),aijk(k=1,2…15)为每个专家矩阵AK中的元素,则群组判断矩阵S中相应位置的元素可表示为:

根据群组判断矩阵可以计算出指标权重。

将群组判断矩阵S=(aij)nxn的每一个列向量归一化得到B=(bij)nxn,即:

计算各指标相对上一层的权重向量,即:

Wi=■■bij(i,j=1,2…n)

综合以上分析,根据专家判断矩阵所得权值为:

(2)判断矩阵的一致性检验

层次分析法是将对某一事物的判断进行形式化地表达和处理,这种判断是主观的,我们的研究需要逐渐消除判断主观性,加大判断的客观性,从而令客观成分达到足够合理的地步。由于决策者认识的主观性与客观事物的复杂性之间的差异,使得实际问题的判断矩阵无法做到严格一致性。

一致性的检验分为以下三个步骤进行:

1)计算一致性指标CI=;

2)找出相应的平均随机一致性指标RI;

3)计算一致性比例CR=。

虽然CI值能反映出准则层(B)每个指标对应的判断矩阵A的非一致性的严重程度,但无法判断该非一致性是否达到满意标准。因而在进行具体分析时,还需要引入一个判断标准。即所谓随机一致性指标,可根据平均随机一致性指标(RI)来计算随机一致性比率:CR=■。通常,当CR<0.1时;当CR≥0.1时;即所作出的判断矩阵不符合随机一致性指标,从而必须进行调整和修正,达到修正结果满足CR<0.1,从而使得具有满意的一致性。

对于低阶判断矩阵,RI取值见表3。

三、计算结果

(一)层次总排序

层次总排序需要从上到下逐层按顺序进行。根据以上分析及计算,可得到微电子专业评价指标体系的层次总排序,计算结果如图1所示。该图给出了所有元素的重要性权重。对于较高层,其层次单排序就是其总排序。[5]

(二)一致性检验

为了评价层次总排序的计算结果的一致性,我们队总排序结果进行一致性检验。结果如下:

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。

由以上结果可知,层次总排序具有满意的一致性。

四、结论与讨论

1.由于层次总排序的结果即为评价因子的组合权重,所以计算得到的图1的组合权重即为微电子科学与工程专业评价指标体系评价因子的权重。从总排序可以看出,教师发展和师资结构的权重都超过了0.1,说明了教师专业水平的提升及教学梯队的合理性对微电子学专业的发展起到至关重要的作用。因此,高校在进行微电子学专业设置的同时要注重教师的专业化培养,由于微电子产业技术更新换代十分迅速,要求高校注重教师与企业的合作,以掌握前沿技术知识。除此之外,质量监控、教学管理和实践教学环节也占有举足轻重的地位,这对教师的教学工作提出了更高的要求,以培养出适应社会需求的高水平微电子人才。

2.采用层次分析法确定微电子学专业评价指标权重,既考虑了专家经验,又避免了人为影响。

3.研究表明,应用层次分析法解决了多层次、多因素的决策规划问题,使对微电子学专业评价体系达到定性与定量相结合,进而克服了常规评估方法的缺点,具有明显的科学性、性和实用性,为相关教学评价体系的建立提供了思路。

[5] 吴殿延,李东方.层次分析法的不足及其改进的途径[J].北京师范大学学报,2004(40):264-268.

[6] 熊安锋,阳年,殷遇骞.高职院校教师职业能力标准与评价体系研究[J].大学教育,2014(16):47.