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198彩票app注册高武教授:踐行科研育人,培養拔尖創新人才

2020年11月03日  

題記:小時候很喜歡看金庸先生的武俠小說,對一句話感觸頗深:有人的地方就有江湖。相比學校和學院,我更喜歡把實驗室比作一個武林教派,功夫最高的師傅自然是導師。在此畢業之際記錄我與導師的二三事,作為這段人生記憶的簡單總結。我的導師:男 38歲 教授 博導,一表人才,經常若有所思的樣子,姓高,我們尊稱其為高老師。他經常對我們說的話是:不要空談,做出芯片看看;要縱覽國內外前沿,把自己的工作與前沿工作對比;要多參加競賽,多交流,不要死讀書。----摘自學生撰寫的《我與導師二三事》

這位老師就是198彩票app注册計算機係統結構方向的高武教授,進校工作以來,一直從事計算機硬件和芯片設計的研發工作,結合國家重大需求和科技發展前沿,堅持讓每一個學生進行芯片設計全流程訓練,走出了一條“設計—流片—測試—應用”全流程工程實踐的集成電路人才培養之路。

不要空談,做出芯片看看

專用集成電路芯片研製,兼具科學性和工程性。既要有好的信號處理算法,又要能夠進行芯片工程研製實踐。一款芯片研製包括係統設計、原理圖設計、仿真驗證、版圖設計、後仿真驗證、流片製造和測試驗證等多種流程,一般都需要耗時一年。對於高性能芯片,更是需要多次迭代。

“愛為學問之始”。高武老師每年都會和新入學的研究生做一次長談,仔細詢問學生的人生理想、興趣愛好及本科學習情況,結合國家重大需求和科技發展前沿,講述集成電路領域的勵誌故事,挖掘學生的科研興趣,設定合適的科研方向,對不同專業背景的學生因材施教。例如,一個學生數學成績很好,高老師就安排該生做集成電路輻射效應的數學建模工作,通過兩年的研究,順利建立了幾種新的模型,填補了國內在該領域的空白,在該領域頂級期刊連續發表多篇文章,由於成果突出,該生先後獲得了國家獎學金和企業專項獎學金。

高老師在指導學生過程中常說:“不要空談,做出芯片看看”。為了解決研究生研製芯片時間不足的問題,高老師提出讓幾屆學生“接力賽跑”。一屆學生做不完的工作,下一屆學生接著做,直到達到科學目標。碲鋅鎘輻射探測器前端讀出芯片研製是高老師留校工作負責的第一個項目,在國際上屬於前沿課題。這類芯片要達到工程化應用,關鍵在於噪聲優化。在團隊集體攻關下,高老師帶領學生一版接著一版研發,通過5屆學生的努力,終於解決了低噪聲設計難題。之後,又開展了某矽探測器前端讀出芯片的研發,項目要求更低噪聲的讀出電路。高老師又帶領研究生,采用接力賽模式3年內研製出性能穩定的超低噪聲前端讀出芯片。各項性能指標已經與國際同類芯片持平,應用在某國產儀器上。

近幾年來,課題組先後完成了14款芯片的研製,培養研究生20餘人。每個參與研發芯片學生,都有流片測試的經曆。每年畢業季,每一個研究生都能順利拿到多個單位的錄取通知,部分優秀學生拿到了當年應屆生的最高薪酬,這些都要歸功於高老師踏實科研、求真創新的學生培養模式。

精益求精,止於至善

集成電路芯片研發有“三高”:電路設計門檻高、開發環境要求高、芯片製造成本高。完成一顆芯片的研製,需要電路分析、設計、製造和測試等知識儲備,要求熟練掌握的專業軟件多達20種。一次流片費用都要幾十萬元甚至上百萬元,在高校經費有限的情況下,流片和試錯成本是芯片研製的關鍵。初學者的失敗率很高,一個設計疏忽,一次流片費用就會一無所獲。

為了提高芯片製造成功率,解決學生因經驗不足造成的流片失敗問題,高武教授認真梳理了芯片研製的工作流程,定期召開電路設計審查會,親自調試學生設計的電路,把錯誤的苗頭消滅在萌芽階段。除了每周組例會,隻要有空,他就和學生待在一起,將自己所學知識技術毫無保留教給學生。但是,工程設計工作需要占據大量時間,隨著課題組不斷壯大發展,指導工作量也不斷增加。高老師經常工作到半夜,周末還在實驗室與學生討論。每次芯片提交數據的時候,他總是和學生一起熬通宵,檢查數據和仿真結果,做到精益求精,止於至善。在項目執行過程中,高老師總能身先士卒,嚴格要求,在他的示範和影響下,他的每一位學生也不斷提高工作標準,追求卓越,使得團隊研發的芯片質量越來越高。

在芯片研發中,失敗是經常遇到的事。有一次,芯片沒有任何信號,學生深受打擊,甚至想放棄。高老師語重心長的對他說:失敗不可怕,但一定要找到原因,定位錯誤。於是,他帶領學生查閱資料,認真分析,曆時一個多月,終於找到了問題,芯片正常工作了。參與項目的學生都備受鼓舞。高老師認為:集成電路是一個不斷迭代的精細打磨過程,通過測試,查找出問題,不斷優化設計,就能積累電路設計經驗,提高芯片設計水平。正是在這種思想的指導下,他指導的學生,做芯片研究的自信心越來越強,所承擔的工作完成度也越做越好。

不要炒冷飯,不要死讀書

“苟日新,日日新,又日新”,“不日新必日退”,創新是科學研究的核心工作。高武教授在指導學生過程,注重創新能力的培養。每次研究生開題,高老師都要求閱讀大量國內外文獻,挖掘研究課題的創新點。他指出,“要縱覽國內外前沿,把自己的工作與前沿工作對比,不要炒冷飯”。在這種創新思維指導下,他的一個學生研製了基於數字濾波的前端讀出電路芯片。經過測試驗證,達到了較高性能。在讀期間發表了3篇高水平文章,獲得國家獎學金和校級優秀碩士論文獎。

“讀萬卷書,不如行萬裏路”。高老師還告誡學生們“不要讀死書”,注重實踐能力的培養。每年都鼓勵學生參加學科競賽和國內外學術會議。出差也經常帶上研究生一起,與外麵的人員接觸,幫助學生提高綜合素質全麵成長。除了在工作中與學生泡在一起,高教授還經常組織學生舉行各種活動,豐富業餘生活。尤其在傳統中國節日,他總是組織課題組所有學生參加團建,讓身在異鄉的學生仍能感受到家的溫暖。

近3年來,他資助研究生參加國內外學術會議10餘次,指導學生獲得了全國“華為杯”研究生創芯大賽企業專項獎1項、全國賽三等獎1項、全國大學生集成電路創新創業競賽西部賽區三等獎3項、“源創杯”創新大賽西部賽區優勝獎1項等。

附高武教授簡曆如下:

高武,男,1982年生。現任西北工業大學198彩票app注册教授/博導、智能感知與計算工信部重點實驗室副主任、中國電子學會/中國核學會核電子與探測技術微電子專委會委員、中國計算機學會集成電路專委會首批委員。主要研究方向為智能計算體係結構、模擬與混合信號ASIC/SoC設計、抗輻射集成電路設計、集成電路安全等。近5年來,主持國家973計劃項目子專題、國家自然科學基金青年科學基金和麵上項目、國家863計劃項目等10餘項。在輻射探測器前端讀出集成電路、抗輻射集成電路設計和空間嵌入式係統設計等領域共發表文章50餘篇,其中,發表在IEEE TIM上的文章獲得2013 IEEE儀器和測量協會Andy Chi最佳論文獎。第一作者出版專著2本。獲授權發明專利10餘項。曾獲IEEE 儀器和測量協會Andy Chi 最佳論文獎(排名第一,2013)、陝西省優秀博士論文獎(2013)、第十二屆陝西省自然科學優秀學術論文二等獎(排名第1,2013)。2012年入選西工大“翱翔之星”人才培養計劃, 2016年6月入選陝西省創新人才推進計劃青年科技新星 。2017年入選西工大“翱翔新星”人才培養計劃。 2020獲批陝西省傑出青年基金項目。



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