北方工业大学集成电路学院芯中国芯生活实践团在京实践
2026年7月8日至8月7日,北方工业大学集成电路学院实践团围绕“理论落地、产业认知、社会服务、科创实践”四条主线,走进微纳实验室、气体检测企业、城市社区与京郊乡村,先后完成校内器件实验、企业调研走访、芯片科普宣讲、乡村适老调研、跨界技术调研与自主科创项目六项实践活动,以一个月的扎实行动构建起“理论—产业—科创”的完整闭环。
集成电路产业是事关国家科技自立自强全局的战略性新兴产业。据《中国集成电路产业人才发展报告(2024—2025年版)》统计,我国集成电路人才缺口超过20万人,企业招聘中94%的岗位要求具备工作经验,每年仅13.8%的毕业生真正进入本行业。人才培养与产业需求之间的结构性矛盾,正是这支由七名大一学子组成的团队选择“走出课堂”的初衷。
走进实验室:从“一粒沙”到一枚电极
暑假伊始,实践团在校内实验室完成了叉指电极的设计与制作。叉指电极是一种交错式金属电极,是湿度、气体传感器的核心部件。此前缺乏工艺实验基础的团队成员,完整经历了从文献查阅、方案设计到成品观测的全流程:玻璃基底清洗烘干、真空镀铝膜、旋涂光刻胶、紫外曝光、显影、刻蚀、去胶,最终以金相显微镜观察成品形貌。
首批样品曾出现电极边缘不平整、齿缝残留金属、薄膜贴合不牢等问题。经小组复盘,团队将原因定位为清洗不充分与显影、刻蚀时间控制不当;调整工艺参数后,第二批样品结构完整、导电正常,达到预期指标。两批样品的对比,让这些大一学生第一次真切体会到工艺优化中“试错—复盘—迭代”的基本方法论,也为后续传感器相关科创项目积累了从零起步的实操经验。

图为团队成员开展叉指电极制备实验

图为叉指电极制备中的工艺操作

图为团队成员在实验室合照
走访企业:感知“国产替代”的现实重量
7月9日,实践团赴校企合作单位北京万联达信科公司开展调研。该企业深耕气体检测行业多年,以红外、电化学、MEMS气体传感器为技术底座,业务覆盖工业与医疗两大板块:工业端的碳硫检测设备服务于航空、新能源等领域;医疗端通过检测人体呼气成分辅助病症筛查,已与阜外医院等三甲医院合作开发临床设备。
调研中,企业方面坦言,国产传感器在精度和稳定性方面仍落后于进口产品,核心器件依赖进口的局面尚未根本改变。在人才需求上,企业特别强调模电、电路分析等基础课程功底的重要性,建议学生“夯实基础,而后定向发展”。
企业一线的反馈与行业数据高度吻合——人才缺口超20万、94%的岗位要求工作经验、仅13.8%的毕业生进入本行业。对实践团而言,“国产替代”由此从新闻里的一个热词,变成了行业从业者正在面对的真实挑战,也让大家更加直观地理解了人才培养对于实现高水平科技自立自强的分量。

图为实践团在北京万联达信科公司走访调研

图为实践团成员于科创园区合影

图为企业工程师向实践团介绍的部分产品与技术

图为实践团参观企业生产产线
走进社区与乡村:让技术服务于人民
广宁街道:芯片科普进社区
7月13日上午,实践团走进广宁街道社区,面向24名中小学生开展芯片主题科普。课程设置“沙子变芯片”“信号翻译官”等模块,分别讲解芯片制造的基本流程,阐释芯片将光、声、温度等信号转换为数字信号的原理;互动环节使用风铃灯、趋光板、简易机器人等实物展品,引导学生亲手体验面包板搭建与门铃电路闯关。
将专业知识转化为面向零基础受众的科普表达,反向检验了团队对核心概念的掌握深度。实践团由此体会到:科教兴国不仅需要前沿攻关,也需要科学普及的基层扎根。

图为广宁街道芯片科普活动现场

图为中小学生参与科普互动体验


图为科普课堂的互动问答环节

图为孩子们动手体验面包板电路搭建

图为科普活动中的原理讲解

图为科普活动现场
马栏村:调研数字鸿沟与智能养老
同日下午,团队赴京西门头沟区马栏村开展实地调研。针对村内六成以上常住人口为60岁以上老人的现状,团队以半结构化访谈走访老年村民,形成四项主要发现:约七成老人能够使用智能手机接打电话、浏览视频,但对芯片、传感器、人工智能等基本原理缺乏认知;约三成老人对设备复杂功能存在畏惧心理,担忧操作失误导致经济损失或信息泄露;约九成独居老人最迫切的需求并非更先进的设备,而是日常陪伴与关怀;老人们普遍认为智能养老设备价格昂贵,不了解已有的平价普惠产品及相关政策。
调研结果引发团队深思:最需要智能养老设备的人群,恰恰是对技术认知最为薄弱的群体。此次调研促使团队重新审视技术服务的方向——科技创新应以人民需求为导向、以可及性为准则,让技术真正“用得起来、用得好”。走访结束后,团队向受访老人送上慰问品,传递青年学子的关怀。




图为实践团在马栏村开展走访调研

图为实践团成员与马栏村老人交谈
跨界探路:当芯片思维遇见生命科学
7月14日,实践团走访位于世界花卉大观园的神笔生物展示基地。该企业运用基因编辑技术,将萤火虫、发光蘑菇的发光基因通路导入植物细胞,历经532次实验迭代,培育出向日葵、蝴蝶兰等20余种可自主持续发光的植物。
走访中,团队了解到企业正运用人工智能辅助基因数据分析。成员们发现,AI辅助基因分析与EDA工具辅助芯片设计在方法论上高度相似——二者都致力于在海量数据中寻求最优解。微电子专业能力的辐射范围并不限于单一行业,跨学科融合正在成为人才竞争力与科技创新的重要增长点。
此行更直接的收获,是双方就智能硬件合作达成初步共识:团队可为发光植物定制传感器与交互装置,监测土壤酸碱度、湿度、发光亮度等生长状态,实现触摸互动与数据记录——其中,亮度监测是市面现有设备尚不具备的功能。为支持双方后续联合研发“植物智能桌宠”,企业还向团队赠送了一株发光植物。

图为神笔生物培育的发光植物

图为实践团与神笔生物负责人交流访谈

图为实践团在神笔生物展示基地走访
动手造物:构建“理论—产业—科创”闭环
在叉指电极实验积累的传感器知识、万联达走访获得的产业认知、神笔生物提供的真实应用场景基础上,实践团启动自主科创项目——基于发光盆栽的智能电子宠物交互系统。
系统实现核心功能:实时检测土壤湿度并同步上传至网站。与市面现有智能盆栽产品的关键差异在于——所有反馈数据均来源于植物真实生长状态,而非预设程序驱动。
开发过程中,传感器信号不稳定、数据上传异常、数据反馈延迟等问题相继出现。团队逐一排查信号链路、调整采样参数、优化上传协议,最终完成系统调试。至此,从实验室学得的传感器知识,到企业走访理解的产业需求,再到亲手完成的可运行作品,三个环节实现了有效贯通。

图为智能电子植宠交互系统开发调试
青春答卷:在实践中读懂专业与国情
从实验室到企业,从社区到乡村,从跨界调研到自主科创,六项活动构成一条完整的实践链条。“从‘知晓概念’到‘目睹实物’再到‘自主创造’——这一认知跃迁,是课堂教学难以替代的宝贵经验。”实践团在总结中写道。
回望这一个月,微电子在团队成员眼中不再只是课本上的公式与名词:在万联达,传感器应用于医院呼气检测设备;在神笔生物,人工智能与芯片设计的方法论跨界应用于基因编辑;在马栏村,即便是基础智能设备,对乡村老人而言仍可能构成一道数字鸿沟——微电子的触角,已延伸至医疗、工业、生物、民生等各个领域。
团队同样保持着清醒:大一阶段的暑期实践,远不足以让人成长为全面的人才;专业基础尚待夯实,实操经验仍需积累,作品完成度亦有提升空间。但最为宝贵的收获已然确立——理论必须与实践相结合,技术必须落地于真实场景方能彰显价值。这正是“行走的大思政课”的题中之义。
实践团表示,将以此次暑期社会实践为起点,坚定理想信念,厚植家国情怀,锤炼专业本领,勇担时代使命,为实现高水平科技自立自强贡献青春力量。强信念,怀家国,练本领,勇担当——“芯中国芯生活”实践团,在路上。


图为实践团成员校史馆参观。
【关于“芯中国芯生活”实践团】
北方工业大学集成电路学院“芯中国芯生活”实践团组建于2026年暑期,由七名2025级微电子专业本科生组成(队长张吴昌,队员孔令立、王蕴涵、杨岩润、张旭睿、郝永轩、鲁延桂),指导教师为姜明辰,王鑫淼。团队以“强信念、怀家国、练本领、勇担当”为行动纲领,围绕“理论落地、产业认知、社会服务、科创实践”四条主线开展社会实践,形成了叉指电极实验样品、企业调研报告、智能电子宠物交互系统原型等系列实践成果。

















