AI赋能集成电路教育数字化发展白皮书1.0

北京邮电大学 二〇二四年七月 前言 教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。当前，人工智能（AI）将重塑教育范式已成为共识，教育领域正站在变革的十字路口，面临前所未有的挑战和机遇。集成电路是信息技术产业的核心，是汇聚卓越人才的高地，集成电路产业与数字教育、智慧教育的深度融合以及对数智化技术的深刻运用，成为推动产业升级和社会进步的重要趋势。 《AI赋能集成电路教育数字化发展白皮书》包括以数字化开辟集成电路教育发展新赛道、以智能化破解集成电路人才培养新挑战、以集成化赋能集成电路智慧教育新范式、以国际化形成集成电路融合开放新格局四部分内容，分析了智能时代集成电路教育变革面临的新问题与新挑战，探讨了AI赋能集成电路教育数字化发展的作用与路径。 本白皮书由北京邮电大学集成电路学院联合教务处、研究生院、国家卓越工程师学院、叶培大创新创业学院、人工智能学院共同撰写。衷心感谢中国信息通信研究院、中国移动研究院、中国联通研究院、中国电信研究院、清华大学、北京大学、北京航空航天大学、北京理工大学等单位给予撰写工作的支持和帮助。诚挚邀请行业人士关注本白皮书，共同探索集成电路教育数字化转型与智能化演进方向，促进AI融入集成电路教育教学和人才培养过程，携手推动我国集成电路产业的高质量发展。 目录 一、以数字化开辟集成电路教育发展新赛道......................................................... 1 （一）建设教育强国，推进教育数字化是重要突破口.......................................... 1（二）拥抱智能时代，探索教育数字化“聚智强芯之举”................................... 3 1、人才需求和课程体系高度匹配.......................................................... 42、教育平台的高度数字化和智能化....................................................... 53、先进的“工程贯穿式”培养理念........................................................... 5 （三）加快数字变革，引领集成电路教育高质量发展.......................................... 6 1、加快数字化变革的必要性.................................................................. 62、加快数字化变革的创新要素.............................................................. 7 二、以智能化破解集成电路人才培养新挑战....................................................... 11 （一）集成电路人才培养“四个特点”.............................................................. 12 1、集成电路人才缺口明显，人才结构失衡.......................................... 132、集成电路人才培养体系不完整........................................................ 143、集成电路人才培养难度大，瓶颈突出.............................................. 154、集成电路产业发展迅速，技术迭代更新快...................................... 16 （二）集成电路人才培养“三个聚焦”.............................................................. 17 1、聚焦集成电路全生态链人才供给..................................................... 172、聚焦集成电路卡脖子技术等急需刚需.............................................. 183、聚焦产教融合人才培养机制创新..................................................... 18 （三）集成电路人才培养“三个下功夫”.......................................................... 18 1、在“筑牢培养根基”上下功夫............................................................ 182、在“构建培养格局”上下功夫............................................................ 193、在“完善培养模式”上下功夫............................................................ 20 （四）集成电路人才培养“四个举措”.............................................................. 20 1、智能教育推进人才培养新模式........................................................ 202、加强师资队伍数智化教学水平建设................................................. 223、完善集成电路人才数智化培养机制................................................. 234、落实产教融合新思路....................................................................... 23 三、以集成化赋能集成电路智慧教育新范式....................................................... 28 （一）AI赋能的集成化创新平台建设策略......................................................... 30 1、适合用于集成电路人才培养的人工智能大模型特性........................ 30 2、AI赋能平台与生态的建设.............................................................. 313、AI赋能新平台下的学生创新模式.................................................... 37 （二）理论知识的集成化重构............................................................................ 37 1、基于知识切片进行重构................................................................... 382、利用虚实结合手段深化重构............................................................ 403、开发线上微课和微实验助力重构..................................................... 424、开展项目实践夯实重构效果............................................................ 435、实现产学研相融合的绿色便捷通道................................................. 45 （三）实验体系的数智化集成............................................................................ 46 1、实验内容和方法的革新................................................................... 472、教学资源的数智化集成................................................................... 483、教学过程的智能化集成................................................................... 494、数字孪生技术助力数智化集成........................................................ 505、评价体系的系统集成与完善............................................................ 52 （四）教学实施模式创新：“教-学-用”集成.................................................... 53 1、集成电路教学内容的集成化............................................................ 542、集成电路授课过程的集成化............................................................ 553、集成电路师生互动的集成化............................................................ 56 四、以国际化形成集成电路融合开放新格局....................................................... 57 （一）技术创新国际化....................................................................................... 58 1、集成电路产业技术创新国际化的背景.............................................. 582、集成电路产业技术创新国际化的现状.............................................. 593、集成电路产业技术创新国际化的影响.............................................. 594、集成电路产业技术创新国际化面临的挑战...................................... 60 （二）产业链协同国际化................................................................................... 61 1、集成电路产业链协同国际化的重要性.............................................. 612、集成电路产业链协同国际化的现状................................................. 623、集成电路产业链协同国际化的发展趋势.....