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關(guān)鍵詞：集成電路工藝原理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

作者簡(jiǎn)介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)系，副教授。（上海?200090）

基金項(xiàng)目：本文系上海自然科學(xué)基金（B10ZR1412400）、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃地方院校能力建設(shè)項(xiàng)目（10110502200）資助的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）29-0046-01

微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展急需大量的高質(zhì)量集成電路人才。優(yōu)秀的集成電路設(shè)計(jì)工程師需要具備一定工藝基礎(chǔ)，集成電路工藝設(shè)計(jì)和操作人員更需要熟悉工藝原理及技術(shù)，以便獲得性能優(yōu)越、良率高的集成電路芯片。因此“集成電路工藝原理”是微電子專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，其主要內(nèi)容是介紹VLSI制造的主要工藝方法與原理，培養(yǎng)學(xué)生掌握半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝方法及其原理，熟悉集成電路芯片制作的工藝流程，并具有一定工藝設(shè)計(jì)及分析、解決工藝問題的能力。課程的實(shí)踐性、技術(shù)性很強(qiáng)，需要大量的實(shí)踐課程作為補(bǔ)充。但是超大規(guī)模集成電路的制造設(shè)備價(jià)格昂貴，環(huán)境條件要求苛刻，運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)費(fèi)用很大，國(guó)內(nèi)僅有幾所大學(xué)擁有供科研、教學(xué)用的集成電路工藝線或工藝試驗(yàn)線，很多高校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程僅為最基本的半導(dǎo)體平面工藝實(shí)驗(yàn)，僅可以實(shí)現(xiàn)氧化、擴(kuò)散、光刻和淀積等單步工藝，而部分學(xué)校僅能開設(shè)工藝原理理論課程。所以，如何在理論教學(xué)的模式下，理論聯(lián)系實(shí)踐、提高教學(xué)質(zhì)量，通過課程建設(shè)和教學(xué)改革，改善集成電路工藝原理課程的教學(xué)效果是必要的。如何利用多種可能的方法開展工藝實(shí)驗(yàn)的教學(xué)、加強(qiáng)對(duì)本專業(yè)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)際工作能力以及專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)、提高微電子工藝課程的教學(xué)質(zhì)量，是教師所面臨的緊迫問題。

一、循序漸進(jìn)，有增有減，科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容

1.選擇優(yōu)秀教材

集成電路的復(fù)雜性一直以指數(shù)增長(zhǎng)的速度不斷增加，同時(shí)國(guó)內(nèi)的集成電路工藝技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，故首先考慮選用引進(jìn)的優(yōu)秀國(guó)外教材。本課程首選教材是國(guó)外電子與通信教材系列中美國(guó)James D.Plummer著的《硅超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)—理論、實(shí)踐與模型》中文翻譯本。這本教材的內(nèi)容豐富、全面介紹了集成電路制造過程中的各工藝步驟；同時(shí)技術(shù)先進(jìn)，該書包含了集成電路工藝中一些前沿技術(shù)，如用于亞0.125μm工藝的最新技術(shù)、淺槽隔離以及雙大馬士革等工藝。另外，該書與其他硅集成電路工藝技術(shù)的教科書相比，具有顯著的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：其一是在書中第一章就介紹了一個(gè)完整的工藝過程。在教學(xué)過程中，一開始就對(duì)整個(gè)芯片的全部制造過程進(jìn)行全面的介紹，有且與學(xué)生正確建立有關(guān)后續(xù)章節(jié)中將要討論的各個(gè)不同的特定工藝步驟之間的相互聯(lián)系；其二是貫穿全書的從實(shí)際工藝中提取的“活性”成分及工藝設(shè)計(jì)模擬實(shí)例。這些模擬實(shí)例有助于清楚地顯示如氧化層的生長(zhǎng)過程、摻雜劑的濃度分布情況或薄膜淀積的厚度等工藝參數(shù)隨著時(shí)間推進(jìn)的發(fā)展變化，有助于學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解各種不同工藝步驟之間極其復(fù)雜的相互作用和影響。同時(shí)通過對(duì)這些模擬工具的學(xué)習(xí)和使用，有助于理論聯(lián)系實(shí)際，提高實(shí)踐教學(xué)效果。因而本教材是一本全面、先進(jìn)和可讀性強(qiáng)的專業(yè)書籍。

2.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容

如前所述，本課程的目的是使學(xué)生掌握半導(dǎo)體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設(shè)計(jì)和分析能力。本課程僅32學(xué)時(shí)，而教材分11章，共602頁，所以課堂授課內(nèi)容需要精心選擇。一方面，選擇性地使用教材內(nèi)容。對(duì)非關(guān)鍵工藝，如第1章的半導(dǎo)體器件，如PN二極管、雙極型晶體管等知識(shí)已經(jīng)在前續(xù)基礎(chǔ)課程“半導(dǎo)體物理2”和“半導(dǎo)體器件3”中詳細(xì)介紹，所以在課堂上不進(jìn)行講授。另一方面，合理安排教材內(nèi)容的講授次序。教材在講授晶片清洗后即進(jìn)入光刻內(nèi)容，考慮工藝流程的順序進(jìn)行教學(xué)更有利于學(xué)生理解，沒有按照教條的章節(jié)順序，教學(xué)內(nèi)容改變?yōu)榘凑涨逑?、氧化、擴(kuò)散、離子注入、光刻、薄膜淀積、刻蝕、后端工藝、工藝集成等順序進(jìn)行。

另一方面，關(guān)注集成電路工藝的最新進(jìn)展，及時(shí)將目前先進(jìn)、主流的工藝技術(shù)融入課程教學(xué)中，如在課堂教學(xué)中介紹INTEL公司即將投產(chǎn)的采用了22nm工藝的代號(hào)為“Ivy Bridge”的處理器等。同時(shí)，積極邀請(qǐng)企業(yè)工程師或?qū)＜议_展專題報(bào)告，將課程教學(xué)和行業(yè)工藝技術(shù)緊密結(jié)合，提高學(xué)生的積極性及主動(dòng)性，提高教學(xué)效果。

3.引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正飛速發(fā)展，需要隨時(shí)跟蹤集成電路制造工藝的發(fā)展動(dòng)態(tài)、技術(shù)前沿以及遇到的挑戰(zhàn)，給學(xué)生布置若干集成電路工藝發(fā)展前沿與技術(shù)動(dòng)態(tài)相關(guān)的專題，讓學(xué)生自行查閱、整理資料，每一專題選派同學(xué)在課堂上給大家講解。例如，在第一章講解集成電路工藝發(fā)展歷史時(shí)，要求同學(xué)前往國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃網(wǎng)站，閱讀最新年份的國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖，完成如最小特征指標(biāo)、工作電壓等相關(guān)技術(shù)指數(shù)的整理并作圖說明發(fā)展趨勢(shì)等。這樣一方面激發(fā)了學(xué)生的求知欲，另一方面培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)提高專業(yè)知識(shí)的能力。

二、豐富教學(xué)手段，進(jìn)行多樣化、形象化教學(xué)

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【關(guān)鍵詞】集成電路；EDA；項(xiàng)目化

0 前言

21世紀(jì)是信息時(shí)代，信息社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才的需求激增。我國(guó)高校開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)課程的相關(guān)專業(yè)，每年畢業(yè)的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)的需求，因此加大相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)力度是各大高校的當(dāng)務(wù)之急。針對(duì)這種市場(chǎng)需求，我校電子信息工程專業(yè)電子方向致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，工程實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的集成電路設(shè)計(jì)人才[1]。

針對(duì)集成電路設(shè)計(jì)課程體系，進(jìn)行課程教學(xué)改革。教學(xué)改革的核心是教學(xué)課程體系的改革，包括理論教學(xué)內(nèi)容改革和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革，旨在改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，現(xiàn)已做了大量的實(shí)際工作，取得了一定的教學(xué)成效。改革以集成電路設(shè)計(jì)流程為主線，通過對(duì)主流集成電路開發(fā)工具Tanner Pro EDA設(shè)計(jì)工具的學(xué)習(xí)和使用，讓學(xué)生掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和方法，理論與實(shí)踐并重，熟悉從系統(tǒng)建模到芯片版圖設(shè)計(jì)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生具備從簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)到復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，具備進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)的基本專業(yè)知識(shí)和技能。

1 理論教學(xué)內(nèi)容的改革

集成電路設(shè)計(jì)課程的主要內(nèi)容包括半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體制造工藝、半導(dǎo)體器件原理、模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)及Tanner EDA工具等內(nèi)容，涉及到集成電路從選材到制造的不同階段。傳統(tǒng)的理論課程教學(xué)方式，以教師講解為主，板書教學(xué)，但由于課程所具有的獨(dú)特性，在介紹半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體工藝時(shí)，主要靠教師的描述，不直觀形象，因此引進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充和完善，以多媒體教學(xué)為主，結(jié)合板書教學(xué)，以圖片形式展現(xiàn)各種形態(tài)的半導(dǎo)體材料，以動(dòng)畫的形式播放集成電路的制造工藝流程，每一種基本電路結(jié)構(gòu)都給出其典型的版圖照片，使學(xué)生對(duì)集成電路建立直觀的感性認(rèn)識(shí)，充分激發(fā)教師和學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主動(dòng)性和互動(dòng)性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革

實(shí)踐教學(xué)的目的是依托主流的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)流程和基本的集成電路設(shè)計(jì)能力，為今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是老師提前編好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求，一步步來完成實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式不能很好調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，再加上考核方式比較單一，學(xué)生對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的概念和流程比較模糊，為了打破這種局面，實(shí)踐環(huán)節(jié)采用與企業(yè)密切相關(guān)的工程項(xiàng)目來完成。項(xiàng)目化實(shí)踐環(huán)節(jié)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，使學(xué)生能夠積極參與到教學(xué)當(dāng)中，從而更好的完成教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也能夠增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)和合作意識(shí)。

實(shí)踐環(huán)節(jié)選取CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源作為本次實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目。該項(xiàng)目來源于企業(yè)，是數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要的組成模塊。本項(xiàng)目從電路設(shè)計(jì)、電路仿真、版圖設(shè)計(jì)、版圖驗(yàn)證等流程對(duì)學(xué)生做全面的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)集成電路設(shè)計(jì)流程有深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)生要理解CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源的原理，參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仿真測(cè)試，驗(yàn)證其功能的正確性，然后進(jìn)行各個(gè)元件的設(shè)計(jì)及布局布線，最后對(duì)版圖進(jìn)行了規(guī)則檢查和一致性檢查，完成整個(gè)電路的版圖設(shè)計(jì)和版圖原理圖比對(duì)，生成GDS II文件用于后續(xù)流片[2]。

CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)項(xiàng)目可分為四個(gè)部分啟動(dòng)電路、提供偏置電路、運(yùn)算放大器和帶隙基準(zhǔn)的核心電路部分。電路設(shè)計(jì)可由以下步驟來完成：

1）子功能塊電路設(shè)計(jì)及仿真；

2）整體電路參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化；

3）基本元器件NMOS/PMOS的版圖；

4）基本單元與電路的版圖；

5）子功能塊版圖設(shè)計(jì)和整體版圖設(shè)計(jì)；

6）電路設(shè)計(jì)與版圖設(shè)計(jì)比對(duì)。

在整個(gè)項(xiàng)目化教學(xué)過程，參照企業(yè)項(xiàng)目合作模式將學(xué)生分為4個(gè)項(xiàng)目小組，每個(gè)小組完成一部分電路設(shè)計(jì)及版圖設(shè)計(jì)，每個(gè)小組推選一名專業(yè)能力較強(qiáng)且具有一定組織能力的同學(xué)擔(dān)任組長(zhǎng)對(duì)小組進(jìn)行管理。這樣做可以在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，以學(xué)生探索和討論為主，教師起引導(dǎo)作用，給學(xué)生合理的建議，引導(dǎo)學(xué)生找出解決問題的方法。項(xiàng)目完成后，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

3 教學(xué)改革效果與創(chuàng)新

理論教學(xué)改革采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，以多媒體教學(xué)為主，結(jié)合板書教學(xué)，對(duì)集成電路材料和工藝有直觀感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)生的課堂效率明顯提高，課堂氣氛活躍，師生互動(dòng)融洽。實(shí)踐環(huán)節(jié)改革通過項(xiàng)目化教學(xué)方式，學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，設(shè)計(jì)目標(biāo)明確，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)會(huì)了查找文獻(xiàn)資料，學(xué)會(huì)與人交流，溝通的能力也得到提高。同時(shí)項(xiàng)目化教學(xué)方式使學(xué)生對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)流程有了整體的認(rèn)識(shí)和把握，對(duì)元件的版圖設(shè)計(jì)流程有了一定的認(rèn)識(shí)。學(xué)生已經(jīng)初步掌握了集成電路的設(shè)計(jì)方法，但要達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)出性能良好的器件，還需要在以后的工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)[3]。

4 存在問題及今后改進(jìn)方向

集成電路設(shè)計(jì)課程改革雖然取得了一定的成果，但仍存在一些問題：由于微電子技術(shù)發(fā)展速度很快，最新的行業(yè)技術(shù)在課堂教學(xué)中體現(xiàn)較少；學(xué)生實(shí)踐能力不高，動(dòng)手能力不強(qiáng)。

針對(duì)上述問題，我們提出如下解決方法：

1）在課堂教學(xué)中及時(shí)引進(jìn)行業(yè)最新發(fā)展趨勢(shì)和（下轉(zhuǎn)第220頁）（上接第235頁）技術(shù)，使學(xué)生能夠及時(shí)接觸到行業(yè)前沿知識(shí)，增加與企業(yè)的合作；

2）加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，建立一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生在課余時(shí)間自由使用，為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，并且鼓勵(lì)能力較強(qiáng)的學(xué)生參與到教師研項(xiàng)目當(dāng)中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]段吉海.“半導(dǎo)體集成電路”課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，05（29）.

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關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；微電子人才

作者簡(jiǎn)介：周遠(yuǎn)明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；梅菲（1980-），女，湖北武漢人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，副教授。（湖北 武漢 430068）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）29-0089-02

電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此人才培養(yǎng)必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有不可替代的作用，是高等學(xué)校培養(yǎng)人才這一系統(tǒng)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。[1，2]

一、學(xué)科背景及問題分析

1.學(xué)科背景

21世紀(jì)被稱為信息時(shí)代，信息科學(xué)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)，它屬于教育部本科專業(yè)目錄中的一級(jí)學(xué)科“電子科學(xué)與技術(shù)”。微電子技術(shù)一般是指以集成電路技術(shù)為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的新型技術(shù)學(xué)科，主要涉及研究集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝。[3]由于實(shí)現(xiàn)信息化的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和各種電子設(shè)備的基礎(chǔ)是集成電路，因此微電子技術(shù)是電子信息技術(shù)的核心技術(shù)和戰(zhàn)略性技術(shù)，是信息社會(huì)的基石。此外，從地方發(fā)展來看，武漢東湖高新區(qū)正在全力推進(jìn)國(guó)家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，形成了以光通信、移動(dòng)通信為主導(dǎo)，激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、集成電路等競(jìng)相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，電子信息產(chǎn)業(yè)在湖北省經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位日益突出，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的素質(zhì)也提出了更高的要求。

湖北工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于2007年，完全適應(yīng)國(guó)家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中對(duì)人才的需求，建設(shè)專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)，畢業(yè)生可以從事電子元器件、集成電路和光電子器件、系統(tǒng)（激光器、太能電池、發(fā)光二極管等）的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試以及相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究與開發(fā)等相關(guān)工作。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自成立以來，始終堅(jiān)持以微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求為牽引，遵循微電子科學(xué)的內(nèi)在客觀規(guī)律和發(fā)展脈絡(luò)，堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的微電子專門人才，以滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。

2.存在的問題與影響分析

電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此培養(yǎng)創(chuàng)新型和實(shí)用型人才必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。要想培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才，就必須建設(shè)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢(shì)，學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)不論是在時(shí)間上還是在空間上都較少。建立完善的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀前提。

二、建設(shè)思路

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包括基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?；A(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)；專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)即微電子實(shí)驗(yàn)中心，是本文要重點(diǎn)介紹的部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索過程中重點(diǎn)考慮到以下幾個(gè)方面的問題：

第一，突出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、強(qiáng)創(chuàng)新”的微電子人才培養(yǎng)理念。微電子人才既要求具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)（包括基礎(chǔ)物理、固體物理、器件物理、集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理等），又要求具有較寬廣的系統(tǒng)知識(shí)（包括計(jì)算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識(shí)），同時(shí)還要具備較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐能力的緊密結(jié)合，同時(shí)兼顧本學(xué)科實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的協(xié)同訓(xùn)練，將培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人才作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。

第二，構(gòu)建科學(xué)合理的微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將“物理實(shí)驗(yàn)”、“計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“微電子工藝”、“光電子器件”、“半導(dǎo)體器件課程設(shè)計(jì)”、“集成電路課程設(shè)計(jì)”、“微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，相互貫通，有機(jī)銜接，搭建以提高實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主體的“基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練創(chuàng)新能力訓(xùn)練”實(shí)踐教學(xué)體系。

第三，兼顧半導(dǎo)體工藝與集成電路設(shè)計(jì)對(duì)人才的不同要求。半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到設(shè)計(jì)、材料、工藝、封裝、測(cè)試等不同領(lǐng)域，各個(gè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残裕灿袀€(gè)性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識(shí)和技能的適應(yīng)范圍，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須涵蓋微電子技術(shù)的主要方面，特別是目前人才需求最為迫切的集成電路設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體工藝兩個(gè)領(lǐng)域。

第四，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式與國(guó)內(nèi)外科技同步發(fā)展。倡導(dǎo)教學(xué)與科研協(xié)調(diào)發(fā)展，教研相長(zhǎng)，鼓勵(lì)教師將科研成果及時(shí)融化到教學(xué)內(nèi)容之中，以此提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

三、建設(shè)內(nèi)容

微電子是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，是我國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，但我國(guó)微電子技術(shù)人才緊缺，尤其是集成電路相關(guān)人才嚴(yán)重不足，培養(yǎng)高質(zhì)量的微電子技術(shù)人才是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要。微電子學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)，培養(yǎng)的人才需要具備相關(guān)的測(cè)試分析技能和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造等綜合性的實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個(gè)微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，具體包括四個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室：半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測(cè)試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室。使學(xué)生具備半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測(cè)試分析、微電子器件、光電器件參數(shù)測(cè)試與應(yīng)用、集成電路設(shè)計(jì)、LED封裝測(cè)試等方面的實(shí)踐動(dòng)手和設(shè)計(jì)能力，鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生在微電子技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)學(xué)生具備半導(dǎo)體材料、器件、集成電路等基本物理與電學(xué)屬性的測(cè)試分析能力。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要服務(wù)的本科專業(yè)為“電子科學(xué)與技術(shù)”，同時(shí)可以承擔(dān)“通信工程”、“電子信息工程”、“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、“電子信息科學(xué)與技術(shù)”、“材料科學(xué)與工程”、“光信息科學(xué)與技術(shù)”等10余個(gè)本科專業(yè)的部分實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

（1）半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體材料基本屬性的測(cè)試與分析方法，目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論的理解，掌握相關(guān)的測(cè)試方法與技能，包括半導(dǎo)體材料層錯(cuò)位錯(cuò)觀測(cè)、半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測(cè)量及其EXCEL數(shù)據(jù)處理、半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)測(cè)試、半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命測(cè)量、高頻MOS C-V特性測(cè)試、PN結(jié)顯示與結(jié)深測(cè)量、橢偏法測(cè)量薄膜厚度、PN結(jié)正向壓降溫度特性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)等。

（2）微電子器件和集成電路性能參數(shù)測(cè)試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體器件與集成電路基本特性、微電子工藝參數(shù)等的測(cè)試與分析方法，目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論、器件參數(shù)與性能、工藝等的理解，掌握相關(guān)的技能，包括器件解剖分析、用圖示儀測(cè)量晶體管的交（直）流參數(shù)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)的測(cè)量、晶體管參數(shù)的測(cè)量、集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測(cè)試、晶體管特征頻率的測(cè)量、半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)、光伏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、光電探測(cè)原理綜合實(shí)驗(yàn)、光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)、LD/LED光源特性實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體激光器實(shí)驗(yàn)、電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)、聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

（3）集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設(shè)計(jì)軟件的使用方法、設(shè)計(jì)流程等，并通過半導(dǎo)體器件、模擬集成電路、數(shù)字集成電路的仿真、驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)等實(shí)踐過程具備集成電路設(shè)計(jì)的能力，目的是培養(yǎng)學(xué)生半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)能力。以美國(guó)Cadence公司專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)軟件為載體，完成集成電路的電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等訓(xùn)練課程。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、集成電路設(shè)計(jì)類課程和理論課程的上機(jī)實(shí)踐等。

（4）科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室則向?qū)W生提供發(fā)揮他們才智的空間，為他們提供驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)自由命題或進(jìn)行科研的軟硬件條件，充分發(fā)揮他們的想象力，目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力，包括LED封裝、測(cè)試與設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)和光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生自己動(dòng)手完成所設(shè)計(jì)器件或電路的研制并通過測(cè)試分析，制造出滿足指標(biāo)要求的器件或電路。目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的系統(tǒng)訓(xùn)練，加深對(duì)所需知識(shí)的接收與理解，初步掌握半導(dǎo)體器件與集成電路的設(shè)計(jì)方法和對(duì)工藝技術(shù)及流程的認(rèn)知與感知。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、參與教師科研課題和國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)的各類科技競(jìng)賽及課外科技學(xué)術(shù)活動(dòng)等。

四、總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)室以我國(guó)微電子科學(xué)與技術(shù)的人才需求為指引，遵循微電子科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)，系統(tǒng)了解與掌握半導(dǎo)體材料、器件、集成電路的測(cè)試分析和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)等技能，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)范圍廣的具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的微電子專門人才的目標(biāo)，以滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉瑞，伍登學(xué).創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，（5）：6-9.

篇4

關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；集成電路設(shè)計(jì)；平臺(tái)建設(shè)；IC產(chǎn)業(yè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）08-0270-03

國(guó)家教育部于2007年正式啟動(dòng)了高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（簡(jiǎn)稱“質(zhì)量工程”），其建設(shè)的重要內(nèi)容之一就是使高校培養(yǎng)的理工科學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，更好地適應(yīng)社會(huì)和市場(chǎng)的需求[1]。為此，我校作為全國(guó)獨(dú)立學(xué)院理事單位于2007年6月通過了ISO2000：9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證[2]，同時(shí)確立了“質(zhì)量立校、人才強(qiáng)校、文化興?！比蠛诵膽?zhàn)略，深入推進(jìn)內(nèi)涵式發(fā)展，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。對(duì)于質(zhì)量工程采取了多方面多角度的措施：加強(qiáng)教學(xué)改革項(xiàng)目工程；鼓勵(lì)參加校內(nèi)學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)，（大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目）；積極參加國(guó)家、省級(jí)等電子設(shè)計(jì)大賽；有針對(duì)性地對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行大幅度的調(diào)整，增大課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)占課程的比例從原來的15%提高到25%以上，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作了改進(jìn)，提高綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重；同時(shí)增加專業(yè)實(shí)踐課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)更注重選題來源，題目比以前具有更強(qiáng)的針對(duì)性，面向?qū)I(yè)，面向本地就業(yè)市場(chǎng)。不僅如此，學(xué)院還建立了創(chuàng)業(yè)孵化中心、建立了實(shí)驗(yàn)中心等。通過這些有效的措施，努力提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新和應(yīng)用能力。除了學(xué)校對(duì)電子信息類專業(yè)整體進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和建設(shè)外，各個(gè)二級(jí)學(xué)院都以“質(zhì)量工程”建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)，從專業(yè)工程的角度出發(fā)，努力探索各個(gè)專業(yè)新的發(fā)展思路和方向。由于集成電路設(shè)計(jì)是高校電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等相關(guān)專業(yè)的主要方向，因此與之相關(guān)的課程和平臺(tái)建設(shè)成為該專業(yè)工程探索的重點(diǎn)。通過對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外高校該專業(yè)方向培養(yǎng)方案分析，設(shè)置的課程主要強(qiáng)調(diào)模擬/數(shù)字電路方向，相應(yīng)的課程體系為此服務(wù)，人才培養(yǎng)方案設(shè)置與之相對(duì)應(yīng)的理論和實(shí)踐教學(xué)體系；同時(shí)建立相應(yīng)的實(shí)習(xí)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。由此，依據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的層次和專業(yè)面向，同時(shí)依據(jù)本地的人才需求深度和廣度，對(duì)以往的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行革新，建立面向中山IC產(chǎn)業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)應(yīng)用型的設(shè)計(jì)平臺(tái)。另外，從課程體系出發(fā)，強(qiáng)化IC設(shè)計(jì)的模擬集成電路后端版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，使學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中得到實(shí)際的訓(xùn)練。通過這些改革既可有效地幫助學(xué)生迅速融入IC設(shè)計(jì)業(yè)，也為進(jìn)入IC制造行業(yè)提高層次到新高度。

一、軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)在集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的重要性

自從1998年高等學(xué)校擴(kuò)大招生以來，高校規(guī)模發(fā)展很快，在校大學(xué)生的人數(shù)比十五年前增長(zhǎng)了10倍。高校的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的投入呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，學(xué)校的辦學(xué)條件不斷改善，同時(shí)，各個(gè)高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也在持續(xù)增大，然而在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過程中，盡管投入的資金量在不斷增大，但出現(xiàn)的現(xiàn)象是重視專業(yè)儀器和設(shè)備的投入，忽視專業(yè)設(shè)計(jì)軟件的購(gòu)置，這可能是由于長(zhǎng)期以來形成的重有形實(shí)體、輕無形設(shè)計(jì)軟件，然而這種意識(shí)給專業(yè)發(fā)展必將帶來不利影響。對(duì)于IC專業(yè)來說，該專業(yè)主要面向集成電路的生產(chǎn)、測(cè)試和設(shè)計(jì)，其中集成電路設(shè)計(jì)業(yè)是最具活力、最有增長(zhǎng)效率的一塊，即使是在國(guó)際金融危機(jī)的2009年，中國(guó)的IC設(shè)計(jì)業(yè)不僅沒有像半導(dǎo)體行業(yè)那樣同比下降10%，反而逆勢(shì)增長(zhǎng)9.1%；在2010年，國(guó)際金融危機(jī)剛剛緩和，中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行業(yè)銷售額為624.37億元，2012年比2012年增長(zhǎng)8.98%達(dá)到680.45億元，集成電路行業(yè)不僅增長(zhǎng)速度快，發(fā)展前景好，而且可以滿足更多的高校學(xué)生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)。為了滿足IC設(shè)計(jì)行業(yè)的要求，必須建設(shè)該行業(yè)需求的集成電路軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)。眾所周知集成電路行業(yè)制造成本相對(duì)較高，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電路產(chǎn)品時(shí)盡量做到一次流片成功，而要實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)需要建設(shè)電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證的平臺(tái)，即集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過軟件平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)：電路原理拓?fù)鋱D的構(gòu)建及參數(shù)仿真和優(yōu)化、針對(duì)具體集成電路工藝尺寸生產(chǎn)線的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、對(duì)版圖設(shè)計(jì)的實(shí)際性能進(jìn)行仿真并與電路原理圖仿真對(duì)照、提供給制造廠商具體的GDSII版圖文件。軟件平臺(tái)實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到驗(yàn)證的目的，因此，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生或工作人員來說，軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)的建設(shè)特別重要，如果沒有軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)也就無法培養(yǎng)出真正的IC設(shè)計(jì)人才。因此，在培養(yǎng)具有專業(yè)特色的應(yīng)用型人才的號(hào)召下，學(xué)院不斷加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[3]，從電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)角度出發(fā)，建設(shè)IC軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，為本地區(qū)域發(fā)展和行業(yè)發(fā)展服務(wù)。

二、建設(shè)面向中山本地市場(chǎng)IC應(yīng)用平臺(tái)

近年來，學(xué)校從自身建設(shè)的實(shí)際情況出發(fā)，減少因?qū)嶒?yàn)經(jīng)費(fèi)緊張帶來的困境，積極推動(dòng)學(xué)院集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)。教學(xué)單位根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)的模塊特點(diǎn)確定合適的軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，原理拓?fù)鋱D的前端電路仿真采用PSPICE軟件工具，熟悉電路仿真優(yōu)化過程；后端采用L-EDIT版圖軟件工具，應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)廠家的雙極或CMOS工藝線來設(shè)計(jì)電路的版圖，并進(jìn)行版圖驗(yàn)證。這種處理方法雖然暫時(shí)性解決前端和后端電路及版圖仿真的問題，但與真正的系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成電路相對(duì)出入較大，不利于形成IC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。2010年12月國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)深圳產(chǎn)業(yè)化基地中山園區(qū)成立，該園區(qū)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才的要求變得非常迫切，客觀上推進(jìn)了學(xué)院對(duì)IC產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)力度，建立面向中山IC產(chǎn)業(yè)的專業(yè)應(yīng)用型設(shè)計(jì)平臺(tái)變得刻不容緩[4]，同時(shí)，新的人才培養(yǎng)方案也應(yīng)聲出臺(tái)，促進(jìn)了具有一定深度的教學(xué)改革。

1.軟件平臺(tái)建設(shè)。從目前集成電路設(shè)計(jì)軟件使用的廣泛性和系統(tǒng)性來看，建設(shè)面向市場(chǎng)的應(yīng)用平臺(tái)，應(yīng)該是學(xué)校所使用的與實(shí)際設(shè)計(jì)公司或其他單位的軟件一致，使得所培養(yǎng)的IC設(shè)計(jì)人才能與將來的就業(yè)工作實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，從而提高市場(chǎng)對(duì)所培養(yǎng)的集成電路設(shè)計(jì)人才的認(rèn)可度，同時(shí)也可大大提高學(xué)生對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)的能力和信心[5]。遵循這個(gè)原則，選擇Cadence軟件作為建設(shè)平臺(tái)設(shè)計(jì)軟件，這不僅因?yàn)樵摴臼侨蜃畲蟮碾娮釉O(shè)計(jì)技術(shù)、程序方案服務(wù)和設(shè)計(jì)服務(wù)供應(yīng)商，EDA軟件產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，包括系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，功能驗(yàn)證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號(hào)及射頻IC設(shè)計(jì)，全定制集成電路設(shè)計(jì)，IC物理驗(yàn)證，PCB設(shè)計(jì)和硬件仿真建模，而且通過大學(xué)計(jì)劃合作，可以大幅度的降低購(gòu)置軟件所需資金，從而從根本上解決學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)軟件費(fèi)用昂貴的問題。另外，從中山乃至珠三角其他城市的IC行業(yè)中，各個(gè)單位都普遍采用該系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，而且選用該軟件更有利于剛剛起步的中山集成電路設(shè)計(jì)，也更加有利于該產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化，乃至進(jìn)一步的發(fā)展和壯大。

2.針對(duì)中山IC產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)。定位于面向本地產(chǎn)業(yè)的IC應(yīng)用型人才，就必須以中山IC產(chǎn)業(yè)為培養(yǎng)特色人才的出發(fā)點(diǎn)。中山目前有一批集成電路代工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的公司，主要有中山市奧泰普微電子有限公司、芯成微電子公司、深電微電子科技有限公司、木林森股份有限公司等，能進(jìn)行IC設(shè)計(jì)、工藝制造和測(cè)試封裝，主要生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件和IC、應(yīng)用于家電等消費(fèi)電子、節(jié)能照明等。日前奧泰普公司的0.35微米先進(jìn)工藝生產(chǎn)線預(yù)計(jì)快速投產(chǎn)，該單位的發(fā)展對(duì)本地IC人才需求有極大的推動(dòng)力，推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)微電子專業(yè)的積極性，而這些也有力地支持本地IC企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，建立面向本地集成電路產(chǎn)業(yè)的軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，有利于專業(yè)人才的培養(yǎng)、準(zhǔn)確定位，并形成了本地優(yōu)勢(shì)和特色。

3.教學(xué)實(shí)踐改革。為了提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成專業(yè)特色，必須對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修改。在人才培養(yǎng)方案中通過增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比例，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中除了原有驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)外、還增加了綜合性或設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，這種變化將有助于學(xué)生從被動(dòng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)到主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的綜合和設(shè)計(jì)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用和動(dòng)手能力，從而為培養(yǎng)應(yīng)用型的人才打下良好的基礎(chǔ)。除此之外，與集成電路代工企業(yè)及芯片應(yīng)用公司建立合作關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間到這些單位進(jìn)行在崗實(shí)習(xí)和培訓(xùn)，可以將所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中去，形成無縫對(duì)接；而從單位招聘人才角度上來說，可以節(jié)約人力資源培訓(xùn)成本，招到單位真正需要的崗位人才。因此，合作雙方在找到相互需求的基礎(chǔ)上，形成有效的合作機(jī)制。①課程改革。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)，除了培養(yǎng)方案上增加多元化教育課程之外，主要是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的改革，增加綜合實(shí)驗(yàn)課程，如：《現(xiàn)代電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)》計(jì)32學(xué)時(shí)、《微電子學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》計(jì)40學(xué)時(shí)、《EDA綜合實(shí)驗(yàn)》為32學(xué)時(shí)、《集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》為40學(xué)時(shí)，其相應(yīng)的課程學(xué)時(shí)數(shù)從以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的16個(gè)學(xué)時(shí)，增加到現(xiàn)在32學(xué)時(shí)以上的帶有綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的綜合實(shí)踐課程。這種變化不僅是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時(shí)加大，而且是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改進(jìn)，也是實(shí)踐綜合能力的增強(qiáng)，有利于學(xué)生形成專業(yè)應(yīng)用能力。②與單位聯(lián)合的IC設(shè)計(jì)基地。IC設(shè)計(jì)基地主要立足于兩個(gè)方面：一是立足于本地IC企業(yè)或設(shè)計(jì)公司；二是立足于IC代工和集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用。前者主要利用本地資源就近的優(yōu)勢(shì)，學(xué)生參觀、實(shí)習(xí)都比較方便，同時(shí)也有利于學(xué)校與用人單位之間的良好溝通，提高雙方的認(rèn)可度和贊同感。如：中山市奧泰普微電子有限公司、木林森股份有限公司等。后者從生產(chǎn)角度和設(shè)計(jì)應(yīng)用出發(fā)，帶領(lǐng)學(xué)生到IC代工企業(yè)參觀，初步了解集成電路的生產(chǎn)過程，企業(yè)的架構(gòu)、規(guī)劃和發(fā)展遠(yuǎn)景。也可根據(jù)公司的人才需要，選派部分學(xué)生到公司在崗實(shí)習(xí)[6]。如：深圳方正微電子有限公司、廣州南科集成電子有限公司等。通過這些方式不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力，而且有利于學(xué)生對(duì)IC單位的深入了解，為本校專業(yè)應(yīng)用型人才找到一種行之有效的就業(yè)之路。

三、集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的實(shí)效性

從2002年創(chuàng)辦電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以來，學(xué)校特別重視集成電路相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。從初期的晶體管器件和集成塊性能測(cè)量，硅片的少子壽命、C-V特性、方阻等測(cè)量，發(fā)展到探針臺(tái)的芯片級(jí)的性能測(cè)試，在此期間為了滿足更多的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、興趣小組和畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，微電子實(shí)驗(yàn)室的已經(jīng)過三次擴(kuò)張和升級(jí)，其建設(shè)規(guī)模和實(shí)驗(yàn)水平得到了大幅度的提升。另外，為培養(yǎng)本科學(xué)生集成電路的設(shè)計(jì)能力，提高應(yīng)用性能力，學(xué)校還建立了集成電路CAD實(shí)驗(yàn)室，以電路原理圖仿真設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，著重應(yīng)用L-Edit版圖軟件工具，進(jìn)行基本的集成電路版圖設(shè)計(jì)及驗(yàn)證，對(duì)提升學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用能力取得了一定的效果。目前，為了大力提高本科教學(xué)質(zhì)量，提升辦學(xué)水平，重點(diǎn)對(duì)實(shí)踐課程和IC軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行了改革。學(xué)校開設(shè)了專門實(shí)踐訓(xùn)練課程，如：集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。從以前的16學(xué)時(shí)課內(nèi)驗(yàn)證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提升為32學(xué)時(shí)獨(dú)立的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，內(nèi)容從以驗(yàn)證為主的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽O(shè)計(jì)和綜合為主的實(shí)驗(yàn)，整體應(yīng)用設(shè)計(jì)水平進(jìn)行了大幅度的提升，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和動(dòng)手能力。不僅如此，對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)軟件也進(jìn)行了升級(jí)，從最初的用Pspice和Hspice軟件進(jìn)行電路圖仿真，L-Edit軟件工具的后端版圖設(shè)計(jì)，升級(jí)為應(yīng)用系統(tǒng)的專業(yè)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)工具Cadence進(jìn)行前后端的設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證等，并采用開放實(shí)驗(yàn)室模式，使得學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力得到一定程度的提升，提高了系統(tǒng)認(rèn)識(shí)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。通過IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)的建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)課程改革，使得學(xué)生對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的性質(zhì)和內(nèi)容了解更加全面，對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的深度和廣度也得到進(jìn)一步提高，從而增強(qiáng)了專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，提高了自信心。此外，其他專業(yè)的學(xué)生也開始轉(zhuǎn)到本專業(yè)，從事集成電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，并對(duì)集成電路流片產(chǎn)生濃厚的興趣。除此之外，學(xué)生利用自己在外實(shí)踐實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)給學(xué)校引進(jìn)研究性的開發(fā)項(xiàng)目，這些都為本專業(yè)的發(fā)展形成很好的良性循環(huán)。在IC設(shè)計(jì)平臺(tái)的影響下，本專業(yè)繼續(xù)報(bào)考碩士研究生的學(xué)生特別多，約占學(xué)生比例的45%左右。經(jīng)過這幾年的努力，2003、2004、2005、2006級(jí)都有學(xué)生在碩士畢業(yè)后分別被保送或考上電子科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、香港城市大學(xué)的博士。從這些學(xué)生的反饋意見了解到，他們對(duì)學(xué)校在IC設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)評(píng)價(jià)很高，對(duì)他們進(jìn)一步深造起到了很好的幫助作用。不僅如此，已經(jīng)畢業(yè)在本行業(yè)工作的學(xué)生也對(duì)IC設(shè)計(jì)平臺(tái)有很好的評(píng)價(jià)：通過該軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)不僅熟悉了集成電路設(shè)計(jì)的工藝庫、集成電路工藝流程和相應(yīng)的工藝參數(shù)，而且也熟悉版圖的設(shè)計(jì)，這對(duì)于從事IC代工工作起到很好的幫助作用?，F(xiàn)在已經(jīng)有多屆畢業(yè)的學(xué)生在深圳方正微電子公司、中山奧泰普微電子有限公司工作。另外，還有許多學(xué)生從事集成電路應(yīng)用設(shè)計(jì)工作，主要分布于中山LED照明產(chǎn)業(yè)等。

通過IC軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)，配合以實(shí)踐教學(xué)改革，使得學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際能力直接與市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。另外，利用與企業(yè)合作的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，可以使得學(xué)生得到更好的工作鍛煉，為將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。實(shí)踐證明，建設(shè)面向中山IC產(chǎn)業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，尋求高校與公司更緊密的新的合作模式，符合我校人才培養(yǎng)發(fā)展模式方向，對(duì)IC設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)改革，培養(yǎng)滿足本地區(qū)乃至整個(gè)社會(huì)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，具有特別重要的作用。

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集成電路是當(dāng)今信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的基礎(chǔ)和源動(dòng)力，已經(jīng)高度滲透與融合到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的每個(gè)領(lǐng)域，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一[1]，美國(guó)更將其視為未來20年從根本上改造制造業(yè)的四大技術(shù)領(lǐng)域之首。我國(guó)擁有全球最大、增長(zhǎng)最快的集成電路市場(chǎng)，2013年規(guī)模達(dá)9166億元，占全球市場(chǎng)份額的50%左右。近年來，國(guó)家大力發(fā)展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產(chǎn)業(yè)基地，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等方面的專門技術(shù)人才需求巨大。為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，推進(jìn)我國(guó)集成電路發(fā)展，許多高校開設(shè)了電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，以培養(yǎng)集成電路方向的專業(yè)人才。集成電路版圖設(shè)計(jì)是電路設(shè)計(jì)與集成電路工藝之間必不可少的環(huán)節(jié)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在從事集成電路設(shè)計(jì)工作的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生中，由于具有更多的電路知識(shí)儲(chǔ)備，研究生的從業(yè)比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測(cè)試以及工藝等與集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的工作，相對(duì)而言對(duì)電路設(shè)計(jì)知識(shí)的要求低很多。因而集成電路版圖設(shè)計(jì)崗位對(duì)本科生而言更具競(jìng)爭(zhēng)力。在版圖設(shè)計(jì)崗位工作若干年知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累也將有利于從事集成電路設(shè)計(jì)工作。因此，版圖設(shè)計(jì)工程師的培養(yǎng)也成為了上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)的重要方向和辦學(xué)特色。本文根據(jù)上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)，結(jié)合本校人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，就集成電路版圖設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

一、優(yōu)化理論教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，突出課程特點(diǎn)

集成電路版圖作為一門電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)課程，教學(xué)內(nèi)容與電子技術(shù)（模擬電路和數(shù)字電路）、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等先修課程中的電路理論、器件基礎(chǔ)和工藝原理等理論知識(shí)緊密聯(lián)系，同時(shí)版圖設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)踐特點(diǎn)。因此，必須從本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)和整個(gè)專業(yè)課程布局出發(fā)，注重課程與其他課程承前啟后，有機(jī)融合，摸索出一套實(shí)用有效的教學(xué)方法。在理論授課過程中從集成電路的設(shè)計(jì)流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進(jìn)地講授集成電路版圖結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原理和方法，做到與上游知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通。

集成電路的規(guī)模已發(fā)展到片上系統(tǒng)（SOC）階段，教科書的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于集成電路技術(shù)的發(fā)展速度。集成電路工藝線寬達(dá)到了納米量級(jí)，對(duì)于集成電路版圖設(shè)計(jì)在當(dāng)前工藝條件下出現(xiàn)的新問題和新規(guī)則，通過查閱最新的文獻(xiàn)資料，向?qū)W生介紹版圖設(shè)計(jì)前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)，開拓學(xué)生視野，提升學(xué)習(xí)熱情。在課堂教學(xué)中盡量減少冗長(zhǎng)的公式和繁復(fù)的理論推導(dǎo)，將理論講解和工程實(shí)踐相結(jié)合，通過工程案例使學(xué)生了解版圖設(shè)計(jì)是科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。比如，在有關(guān)天線效應(yīng)的教學(xué)過程中針對(duì)一款采用中芯國(guó)際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達(dá)信號(hào)處理SOC 芯片，結(jié)合跳線法和反偏二極管的天線效應(yīng)消除方法，詳細(xì)闡述版圖設(shè)計(jì)中完全修正天線規(guī)則違例的關(guān)鍵步驟，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了較好的教學(xué)效果。

集成電路版圖起著承接電路設(shè)計(jì)和芯片實(shí)現(xiàn)的重要作用。通過版圖設(shè)計(jì)，可以將立體的電路轉(zhuǎn)化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉(zhuǎn)化為基于半導(dǎo)體硅材料的立體結(jié)構(gòu)[2]。集成電路版圖設(shè)計(jì)是集成電路流程中的重要環(huán)節(jié)，與集成電路工藝密切相關(guān)。為了讓學(xué)生獲得直觀、準(zhǔn)確和清楚的認(rèn)識(shí)，制作了形象生動(dòng)、圖文并茂的多媒體教學(xué)課件，將集成電路典型的設(shè)計(jì)流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、版圖的層次等內(nèi)容以圖片、Flash動(dòng)畫、視頻等形式進(jìn)行展示。

版圖包含了集成電路尺寸、各層拓?fù)涠x等器件相關(guān)的物理信息數(shù)據(jù)[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關(guān)。而集成電路制造廠家根據(jù)版圖數(shù)據(jù)來制造掩膜，對(duì)于同種工藝各個(gè)foundry廠商所提供的版圖設(shè)計(jì)規(guī)則各不相同[4]。教學(xué)實(shí)踐中注意將先進(jìn)的典型芯片版圖設(shè)計(jì)實(shí)例引入課堂，例如舉出臺(tái)灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的芯片版圖實(shí)例，讓學(xué)生從當(dāng)今業(yè)界實(shí)際制造芯片的角度學(xué)習(xí)和掌握版圖設(shè)計(jì)的規(guī)則，同時(shí)切實(shí)感受到模擬版圖和數(shù)字版圖設(shè)計(jì)的藝術(shù)。

二、利用業(yè)界主流EDA工具，構(gòu)建基于完整版圖設(shè)計(jì)流程的實(shí)驗(yàn)體系

集成電路版圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用了Cadence公司的EDA工具進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)。Cadence的EDA產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，包括系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、功能驗(yàn)證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗(yàn)證、PCB設(shè)計(jì)和硬件仿真建模模擬、混合信號(hào)及射頻IC設(shè)計(jì)、全定制IC設(shè)計(jì)等。全球知名半導(dǎo)體與電子系統(tǒng)公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。將業(yè)界主流的EDA設(shè)計(jì)軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生畢業(yè)后很快適應(yīng)崗位，盡快進(jìn)入角色。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備了多臺(tái)高性能Sun服務(wù)器、工作站以及60臺(tái)供學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的PC機(jī)。服務(wù)器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設(shè)計(jì)工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設(shè)計(jì)工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗(yàn)證工具Dracula 和Diva、自動(dòng)布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。

Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關(guān)系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個(gè)單元的不同視圖。庫文件包括技術(shù)庫和設(shè)計(jì)庫兩種，設(shè)計(jì)庫是針對(duì)用戶設(shè)立，不同的用戶可以有不同的設(shè)計(jì)庫。而技術(shù)庫是針對(duì)工藝設(shè)立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術(shù)庫不同。為了讓學(xué)生在掌握主流EDA工具使用的同時(shí)對(duì)版圖設(shè)計(jì)流程有準(zhǔn)確、深入的理解，安排針對(duì)無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號(hào)CMOS工藝的一系列實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學(xué)規(guī)則檢查（ERC），設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設(shè)計(jì)流程[5]。通過完整的基于設(shè)計(jì)流程的版圖實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能較好地掌握電路設(shè)計(jì)工具Composer、版圖設(shè)計(jì)工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗(yàn)證工具Dracula和Diva的使用，同時(shí)對(duì)版圖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟形成清晰的認(rèn)識(shí)。

以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個(gè)完整的數(shù)字版圖設(shè)計(jì)流程的教學(xué)實(shí)例。

在CMOS與非門的版圖設(shè)計(jì)中，首先要求學(xué)生建立設(shè)計(jì)庫和技術(shù)庫，在技術(shù)庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術(shù)文件，將設(shè)計(jì)庫與技術(shù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)。然后在設(shè)計(jì)庫中用Composer中建立相應(yīng)的電路原理圖（schematic），進(jìn)行ERC檢查。再根據(jù)電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對(duì)應(yīng)的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區(qū)、多晶硅柵極、MOS管源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出?；镜陌鎴D繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標(biāo)注于版圖的適當(dāng)位置處，再在Dracula工具中利用幾何設(shè)計(jì)規(guī)則文件進(jìn)行DRC驗(yàn)證。然后利用GDS版圖數(shù)據(jù)與電路圖網(wǎng)表進(jìn)行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯(cuò)誤并按最小面積優(yōu)化版圖，最后版圖全部通過檢查，設(shè)計(jì)完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。

篇6

【關(guān)鍵詞】集成電路 理論教學(xué) 改革探索

【基金項(xiàng)目】湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（14JJ6040）;湖南工程學(xué)院博士啟動(dòng)基金。

【中圖分類號(hào)】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）08-0255-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品向著智能化、小型化和低功耗發(fā)展。集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)著計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，同時(shí)也推動(dòng)著整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。因此，對(duì)集成電路相關(guān)人才的需求也日益增加。目前國(guó)內(nèi)不僅僅985、211等重點(diǎn)院校開設(shè)了集成電路相關(guān)課程，一些普通本科院校也開設(shè)了相關(guān)課程。課程的教學(xué)內(nèi)容由單純的器件物理轉(zhuǎn)變?yōu)榘M集成電路、數(shù)字集成電路、集成電路工藝、集成電路封裝與測(cè)試等[2]。隨著本科畢業(yè)生就業(yè)壓力的不斷增加，培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型以及可發(fā)展型的本科人才顯得日益重要。然而，從目前我國(guó)各普通院校對(duì)集成電路的課程設(shè)置來看，存在著重傳統(tǒng)輕前沿、不因校施教、不因材施教等問題，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)集成電路敬而遠(yuǎn)之，退避三舍，學(xué)習(xí)積極性不高，繼而導(dǎo)致學(xué)生的可發(fā)展性不好，不能適應(yīng)企業(yè)的要求。

本文結(jié)合湖南工程學(xué)院電氣信息學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)際，詳細(xì)闡述了本校當(dāng)前“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)中存在的問題，介紹了該課程的教學(xué)改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

1.“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)存在的主要問題

1.1理論性強(qiáng)，課時(shí)較少

對(duì)于集成電路來說，在講解之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)學(xué)習(xí)了以下課程，如：“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”、“晶體管原理”等。但是，由于這些課程的理論性較強(qiáng)，公式較多，要求學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要好。這對(duì)于數(shù)學(xué)不是很好的學(xué)生來說，就直接導(dǎo)致了其學(xué)習(xí)興趣降低。由于目前嵌入式就業(yè)前景比較好，在我們學(xué)校，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生更喜歡嵌入式方面的相關(guān)課程。而集成電路相關(guān)企業(yè)更喜歡研究生或者實(shí)驗(yàn)條件更好的985、211高校的畢業(yè)生，使得我校集成電路方向的本科畢業(yè)生找到相關(guān)的較好工作比較困難。因此，目前我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展方向定位為嵌入式，這就導(dǎo)致一些跟集成電路相關(guān)的課程，如“微電子工藝”、“晶體管原理”、“半導(dǎo)體物理”等課程都取消掉了，而僅僅保留了“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”這兩門基礎(chǔ)課程。這對(duì)于集成電路課程的講授更增加了難度?！凹呻娐吩砼c應(yīng)用”課程只有56課時(shí)，理論課46課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課10課時(shí)。只講授教材上的內(nèi)容，沒有基礎(chǔ)知識(shí)的積累，就像空中架房，沒有根基。在教材的基礎(chǔ)上額外再講授基礎(chǔ)知識(shí)的話，課時(shí)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這就導(dǎo)致老師講不透，學(xué)生聽不懂，效果很不好。

1.2重傳統(tǒng)知識(shí)，輕科技前沿

利用經(jīng)典案例來進(jìn)行課程教學(xué)是夯實(shí)集成電路基礎(chǔ)的有效手段。但是對(duì)于集成電路來說，由于其更新?lián)Q代的速度非?？?，故在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，除了采用經(jīng)典案例來夯實(shí)基礎(chǔ)外，還需緊扣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前沿。只有這樣才能保證人才培養(yǎng)不過時(shí)，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生與社會(huì)需求不脫節(jié)。但目前在授課內(nèi)容上還只是注重傳統(tǒng)知識(shí)的講授，對(duì)于集成電路的發(fā)展動(dòng)態(tài)和科技前沿則很少涉及。

1.3不因校施教，因材施教

教材作為教師教和學(xué)生學(xué)的主要憑借，是教師搞好教書育人的具體依據(jù)，是學(xué)生獲得知識(shí)的重要工具。然而，我校目前“集成電路原理與應(yīng)用”課程采用的教材還沒有選定。如：2012年采用葉以正、來逢昌編寫，清華大學(xué)出版社出版的《集成電路設(shè)計(jì)》;2013年采用畢查德?拉扎維編寫，西安交通大學(xué)出版社出版的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》;2014年采用余寧梅、楊媛、潘銀松編著，科學(xué)出版社出版的《半導(dǎo)體集成電路》。教材一直不固定的原因是還沒有找到適合我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況的教材，這就導(dǎo)致教師不能因校施教、因材施教。

2.“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)改革

2.1選優(yōu)選新課程內(nèi)容，夯實(shí)基礎(chǔ)

由于我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，沒有開設(shè)“半導(dǎo)體物理”、“晶體管原理”、“微電子工藝”等相關(guān)基礎(chǔ)課程，因此理想的、適用于我校學(xué)生實(shí)際的教材應(yīng)該包括半導(dǎo)體器件原理、模擬集成電路設(shè)計(jì)、雙極型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、CMOS數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、集成電路的設(shè)計(jì)方法、集成電路的制作工藝、集成電路的版圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容，如表1所示。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，本著“基礎(chǔ)、夠用”的原則，采取選優(yōu)選新的思路，盡量選擇適合我校專業(yè)實(shí)際的教材。目前，使用筆者編寫的適合于我校學(xué)生實(shí)際的理論教學(xué)講義，理順了理論教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了因校施教，因材施教。

表1 “集成電路原理與應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容

2.2提取科技前沿作為教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)專業(yè)興趣

為了提高學(xué)生的專業(yè)興趣，讓他們了解“集成電路原理與應(yīng)用”課程的價(jià)值所在，在授課的過程中穿插介紹集成電路設(shè)計(jì)的前沿動(dòng)態(tài)。如：從IEEE國(guó)際固體電路會(huì)議的論文集中提取模塊、電路、仿真、工藝等最新的內(nèi)容，并將這些內(nèi)容按照門類進(jìn)行分類和總結(jié)，穿插至傳統(tǒng)的理論知識(shí)講授中，讓學(xué)生及時(shí)了解當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)的核心問題。這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3開展雙語教學(xué)互動(dòng)，提高綜合能力

目前，我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)相對(duì)于國(guó)外來說，還存在著相當(dāng)?shù)牟罹?。要開展雙語教學(xué)的原因有三：一是集成電路課程的一些基本專業(yè)術(shù)語都是由英文翻譯過來的;二是集成電路的研究前沿都是以英文發(fā)表在期刊上的;三是世界上主流的EDA軟件供應(yīng)商都集中在歐美國(guó)家，軟件的操作語言與使用說明書都是英文的。因此，集成電路課程對(duì)學(xué)生的英語能力要求很高，在課堂上適當(dāng)開展雙語教學(xué)互動(dòng)，無論是對(duì)于學(xué)生繼續(xù)深造，還是就業(yè)都是非常必要的。

3.結(jié)語

集成電路自二十世紀(jì)五十年代被提出以來，經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模、甚大規(guī)模，目前已經(jīng)進(jìn)入到了片上系統(tǒng)階段。雖然集成電路的發(fā)展日新月異，但目前集成電路相關(guān)人才的學(xué)校培養(yǎng)與社會(huì)需求存在很大的差距。因此，對(duì)集成電路相關(guān)課程的教學(xué)改革刻不容緩?；诖?，本文從“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)出發(fā)，詳細(xì)闡述了“集成電路原理與應(yīng)用”課程教學(xué)所存在的主要問題，并有針對(duì)性的提出了該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革措施，這對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型的集成電路相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生具有積極的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞 片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論 集成電路設(shè)計(jì) 項(xiàng)目化教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2015）17-0010-02

隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)?？梢赃_(dá)上億個(gè)晶體管，已經(jīng)發(fā)展到片上系統(tǒng)SoC（System on Chip）?，F(xiàn)代片上系統(tǒng)（SoC）是利用IP核（Intellectual Property Core）復(fù)用和深亞微米技術(shù)，采用軟件和硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法，在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。它廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、手機(jī)和其他消費(fèi)電子，其應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 2013年集成電路設(shè)計(jì)市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)

圖2 2008-2014年集成電路行業(yè)的產(chǎn)值

2008年以來，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從2107億元增長(zhǎng)到2915億元。2014年，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，共生產(chǎn)集成電路1015.5億塊，同比增長(zhǎng)12.4%，增幅高于上年7.1個(gè)百分點(diǎn)；集成電路行業(yè)銷售產(chǎn)值同比增長(zhǎng)8.7%，增幅高于上年0.1個(gè)百分點(diǎn)。集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如圖2所示。

近年來，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策支持下發(fā)展迅速，因此對(duì)人才的需求在不斷增加。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道，2010年以來，中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)工程師的需求將達(dá)到30萬人以上，并且逐年增加，但目前國(guó)內(nèi)實(shí)際人才數(shù)量相較于需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。高校是人才培養(yǎng)的搖籃，但高校大多數(shù)教授基礎(chǔ)概念，并了解基本的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)的要求。

針對(duì)這一現(xiàn)象，《片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課程將結(jié)合《固體物理》《半導(dǎo)體物理》《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》《模擬集成電路設(shè)計(jì)》《VHDL語言》等多門課程，以項(xiàng)目化教學(xué)的形式進(jìn)行教學(xué)，并且對(duì)其進(jìn)行探討。

一、采用項(xiàng)目化教學(xué)改善學(xué)生只會(huì)理論、不會(huì)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

（1）解決SoC設(shè)計(jì)與相關(guān)課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容主要涉獵到相類似的部分，通過將一個(gè)大項(xiàng)目分解成幾個(gè)小項(xiàng)目，通過逐漸加大項(xiàng)目的難度，使學(xué)生在項(xiàng)目中逐漸加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的SoC設(shè)計(jì)概念。例如通過對(duì)矩陣加法器的項(xiàng)目分解如下幾個(gè)小項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)，具體項(xiàng)目如圖3所示。通過這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程完整地訓(xùn)練，既培養(yǎng)了較強(qiáng)的SoC設(shè)計(jì)能力，還提升了學(xué)生的擇業(yè)面。

圖3 項(xiàng)目流程圖

（2）項(xiàng)目中會(huì)先有示例，然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)分解的小項(xiàng)目做設(shè)計(jì)，熟悉設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，而且解決了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)的問題，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的理論教學(xué)方式，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

二、 通過PDCA戴明環(huán)的方式改善設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不能用的問題

（1）在SoC設(shè)計(jì)的過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學(xué)生設(shè)計(jì)中反應(yīng)的問題，對(duì)項(xiàng)目難易度的進(jìn)行調(diào)整，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，逐步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作等能力。

（2）結(jié)合新的技術(shù)或者領(lǐng)域，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在基礎(chǔ)層上讓學(xué)生邊學(xué)邊做，在單個(gè)簡(jiǎn)單的模塊中進(jìn)行訓(xùn)練，最后實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的項(xiàng)目要求的功能，達(dá)到SoC設(shè)計(jì)能力的提高。

通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行合理和高效的修改。PDCA戴明環(huán)如圖4所示。

圖4 PDCA循環(huán)

三、小結(jié)

教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)完整的項(xiàng)目，其中包括需求、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等部分。學(xué)生不僅掌握了基本概念，也提高了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，更提升了團(tuán)隊(duì)意識(shí)?！镀舷到y(tǒng)（SoC）設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課程項(xiàng)目化教學(xué)改變了傳統(tǒng)的理論課教學(xué)方式，以目標(biāo)為導(dǎo)向，以設(shè)計(jì)作為考核標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮了學(xué)生的能動(dòng)性和協(xié)作能力，使學(xué)生理論與實(shí)踐齊頭并進(jìn)，縮短了與集成電路設(shè)計(jì)人才的距離。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

1 微電子專業(yè)介紹

以集成電路設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用為代表的微電子學(xué)是現(xiàn)展最迅速的高科技應(yīng)用性學(xué)科之一。四川信息職業(yè)學(xué)院微電子學(xué)專業(yè)主要是培養(yǎng)掌握集成電路、微電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造工藝和設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，能在微電子及相關(guān)領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、工程技術(shù)及技術(shù)管理等工作的高級(jí)技能人才。

2 加強(qiáng)微電子綜合實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的必要性

四川信息職業(yè)學(xué)院在微電子專業(yè)教學(xué)過程中，之前的實(shí)踐性課程主要是以專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)形式開展的。比如在集成電路制作工藝實(shí)訓(xùn)、集成電路版圖設(shè)計(jì)專題實(shí)習(xí)、集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及CAD和微電子專業(yè)實(shí)訓(xùn)等課程里，學(xué)生主要是通過專業(yè)仿真軟件、虛擬設(shè)備來感知課程的實(shí)踐性，無法動(dòng)手，只能看，不能“摸”。這種按照專業(yè)課程劃分實(shí)驗(yàn)課的方式，跟真正的集成電路及半導(dǎo)體器件的制造崗位及其相連崗位環(huán)境之間還是有很大差距的，這些實(shí)驗(yàn)只具備虛擬驗(yàn)證演示，很難使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力得到鍛煉。學(xué)生若是只憑看或是在電腦上虛擬仿真學(xué)習(xí)微電子知識(shí)，而不能對(duì)當(dāng)今集成的電路封裝和測(cè)試有一個(gè)全方位的認(rèn)識(shí)，這樣的學(xué)習(xí)效果堪比盲人摸象，自然是很難滿足對(duì)應(yīng)企業(yè)的崗位需求的。

為了更貼近市場(chǎng)需求，四川信息職業(yè)學(xué)院重新制定人才培養(yǎng)方案。通過加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，來完善職業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)機(jī)制，從而體現(xiàn)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是向社會(huì)輸送職業(yè)化的高技能型人才。微電子綜合實(shí)訓(xùn)室的創(chuàng)建，促使現(xiàn)有課程的教學(xué)模式得以改革，“教學(xué)內(nèi)容工程化”使得學(xué)生更好地從技術(shù)上手，再到頭腦的理論武裝。

3 微電子綜合實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)目標(biāo)與思路

目的就是為四川信息職業(yè)學(xué)院微電子專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握微電子技術(shù)知識(shí)提供一種有效的技術(shù)保障。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要體現(xiàn)四川信息職業(yè)學(xué)院著眼未來，從科技、環(huán)保的角度充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展思想，能夠承載集成電路制作工藝實(shí)訓(xùn)、集成電路版圖設(shè)計(jì)專題實(shí)習(xí)、集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及CAD和微電子專業(yè)實(shí)訓(xùn)等課程，注重節(jié)約能源和優(yōu)化環(huán)境，極大地提高微電子從宏觀到微觀展示功能，使之成為四川省智能化實(shí)驗(yàn)室典范。

建設(shè)思路：結(jié)合四川信息職業(yè)學(xué)院開展實(shí)驗(yàn)的基本功能，從當(dāng)前實(shí)際出發(fā)，考慮長(zhǎng)期需要，堅(jiān)持開放性，保證可擴(kuò)充性，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，保證可靠性、先進(jìn)性，模塊化結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)靈活、便于維護(hù)，基礎(chǔ)建設(shè)立足于長(zhǎng)遠(yuǎn)，應(yīng)用系統(tǒng)滿足近期需要。

4 微電子綜合實(shí)訓(xùn)室的說明

1）本實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置共分七大系列，每個(gè)系列都是以微電子的工藝環(huán)節(jié)為單位，每一個(gè)子系統(tǒng)又都由若干個(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)和實(shí)訓(xùn)屏架所組成，每一個(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)和實(shí)訓(xùn)屏架都能獨(dú)立工作，相關(guān)實(shí)訓(xùn)臺(tái)和實(shí)訓(xùn)屏架的子系統(tǒng)之間還能互通互聯(lián)，進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)型的綜合實(shí)訓(xùn)及演示。同時(shí)每個(gè)子系統(tǒng)都能根據(jù)自身發(fā)展的需要進(jìn)行獨(dú)立升級(jí)，而不影響其他各子系統(tǒng)的功能。所以具有較強(qiáng)的先進(jìn)性、拓展性和開放性。主要設(shè)備包含光刻機(jī)、超聲波鋁絲焊線機(jī)、金絲球焊線機(jī)、臺(tái)式無鉛回流焊機(jī)、絲印機(jī)、烘干機(jī)、金相試樣拋光機(jī)、晶體管圖示儀、四探針電阻率測(cè)試儀等。

2）每個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置子系統(tǒng)都不僅適用于學(xué)生進(jìn)行器材認(rèn)識(shí)和安裝、系統(tǒng)軟硬件操作、版圖設(shè)計(jì)、光刻掩膜版設(shè)計(jì)、光刻工藝、光刻缺陷分析及排除等技能的實(shí)訓(xùn)操練，也適用于教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的教學(xué)演示、故障設(shè)置、學(xué)生考核及相應(yīng)的成績(jī)?cè)u(píng)定等。所以能較好地滿足教學(xué)的實(shí)用性、方便性和可操作性要求。

3）每個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置子系統(tǒng)的所有設(shè)備和器材均為現(xiàn)實(shí)工程中使用的主流產(chǎn)品，不僅具有典型性，并具有較大的市場(chǎng)占有率，一般是集成電路制造廠商比較常用及典型的器材，或是同國(guó)家各考證鑒定所的考證設(shè)備相一致的器材，品牌一般為國(guó)內(nèi)知名或國(guó)外品牌，且全部符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與集成電路制造、測(cè)試環(huán)境貼近，能夠全面體現(xiàn)集成電路的設(shè)計(jì)、安裝、連接、設(shè)置、調(diào)試等的全部過程，能體現(xiàn)職業(yè)教育的特點(diǎn)，表現(xiàn)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，構(gòu)建教、學(xué)、用一體化的環(huán)境。因此，具有較強(qiáng)的真實(shí)性和現(xiàn)場(chǎng)感。

4）每個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置子系統(tǒng)兼顧集成電路“系統(tǒng)控制制造工藝”及“版圖設(shè)計(jì)”兩個(gè)方面，又以工藝部分為重點(diǎn)。工藝部分全部實(shí)現(xiàn)動(dòng)手操作。在實(shí)訓(xùn)期間，學(xué)生著裝進(jìn)入“車間”；能夠全程虛擬操作和部分動(dòng)手來實(shí)現(xiàn)氧化、擴(kuò)散和LPCVD工藝以及離子注入與退火；親自完成光刻工藝、刻蝕工藝、濺射工藝；能手工完成電參數(shù)測(cè)試；整個(gè)工作條件要實(shí)現(xiàn)超凈環(huán)境和動(dòng)力條件管理。

5 實(shí)驗(yàn)室裝修、UPS電源

四川信息職業(yè)學(xué)院微電子實(shí)驗(yàn)室保障系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)室裝修、UPS系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)和接地系統(tǒng)四部分組成。墻面、地面、天花板均需做防塵、防靜電、恒溫等裝修處理：要求設(shè)計(jì)成潔凈實(shí)驗(yàn)室（進(jìn)行無塵、恒溫、恒濕處理）；對(duì)潔凈實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行防靜電建筑材料的整體裝修；對(duì)潔凈實(shí)驗(yàn)室配備加濕機(jī)等靜電防護(hù)設(shè)備。

配電系統(tǒng)保障設(shè)備用電可靠性，預(yù)留適當(dāng)?shù)娜哂?，單相?fù)荷的配置，三相平衡。設(shè)置市電多功能插座，采用防鼠咬電纜。強(qiáng)弱電分開，避免長(zhǎng)距離平行走線。電源電波50 Hz波形中，不應(yīng)混雜其他干擾電波，特別不應(yīng)有高頻電波干擾。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的照明應(yīng)分正常照明燈、長(zhǎng)明燈及應(yīng)急照明燈三種照明方式。應(yīng)急照明主要是在正常照明線路上取一路連接到UPS電源上，當(dāng)發(fā)生斷電時(shí)即可自動(dòng)切換到UPS電源。UPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備提供后備電源支持，是整個(gè)弱電系統(tǒng)的重要組成部分。

UPS系統(tǒng)的主要功能要求是對(duì)電源保護(hù)有要求的用電負(fù)載分別進(jìn)行集中供電電源管理，對(duì)相應(yīng)的智能化設(shè)備提供純凈、穩(wěn)定的后備電源，充分保證展館內(nèi)各弱電系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作。

6 結(jié)束語

四川信息職業(yè)學(xué)院微電子綜合實(shí)訓(xùn)室建成后，創(chuàng)建了教、學(xué)、做的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)院微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手本領(lǐng)在模擬真實(shí)化工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上得到充足的鍛煉，職業(yè)本領(lǐng)、操縱技能（對(duì)動(dòng)作方式的一種概括，是按一定的方式反復(fù)練習(xí)或模仿而形成熟練的技術(shù)動(dòng)作）在集成電路工藝、測(cè)試技術(shù)的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中有長(zhǎng)足的進(jìn)步，提升了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)本領(lǐng)，取得很好的成效。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞： 電子科學(xué)與技術(shù) 培養(yǎng)目標(biāo) 課程體系建設(shè)

1.引言

常州工學(xué)院立足于常州，服務(wù)于長(zhǎng)三角地區(qū)，該地區(qū)是國(guó)內(nèi)電子行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)地區(qū)之一，對(duì)電子類人才的需求量非常大。隨著該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，社會(huì)對(duì)人才的需求逐步呈現(xiàn)出多樣化和高層次化的要求。面對(duì)新形勢(shì)的發(fā)展需要，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)技術(shù)升級(jí)要求的應(yīng)用型本科人才成為當(dāng)務(wù)之急。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)需要符合口徑寬、適應(yīng)性強(qiáng)、基礎(chǔ)扎實(shí)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮纫?，因此課程體系的建設(shè)十分重要。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)的制定要充分考慮相關(guān)高校、社會(huì)的需求，以及學(xué)校與專業(yè)的具體情況等各方面因素，并以行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、企事業(yè)單位需求和畢業(yè)生的反饋為參考依據(jù)。

通過對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的調(diào)研，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，確定理論基礎(chǔ)實(shí)、口徑寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的全面培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)和工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，統(tǒng)籌編排課程體系，充分考慮和遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為主體，制定一套切實(shí)可行的、適合應(yīng)用型本科人才的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)目標(biāo)，以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)電子工程技術(shù)人才的需求，提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，從而增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為：適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展需要，培養(yǎng)具有良好思想道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)的應(yīng)用型本科人才，使學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，具備設(shè)計(jì)、制造與生產(chǎn)實(shí)踐能力，具有不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步與更新知識(shí)的能力，能夠及時(shí)跟蹤并掌握新理論和新技術(shù)，在電子電路與系統(tǒng)、電子材料與元器件、半導(dǎo)體工藝等領(lǐng)域從事分析、設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試等工作。為了實(shí)現(xiàn)以上人才培養(yǎng)目標(biāo)，在培養(yǎng)計(jì)劃的制訂尤其是課程體系建設(shè)方面提出了更高要求。

3.課程體系建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)計(jì)劃和人才培養(yǎng)目標(biāo)，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)主要包括以下內(nèi)容。

（1）課程體系模塊化、層次化的應(yīng)用能力培養(yǎng)體系。

課程體系以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，分為學(xué)校級(jí)、學(xué)院級(jí)和系部級(jí)三個(gè)層次。學(xué)校級(jí)通識(shí)課程模塊層次教授電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括基本數(shù)學(xué)能力、英語能力、物理能力、計(jì)算機(jī)能力及思想道德法律等基本知識(shí)。構(gòu)建以電氣學(xué)院專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊層次為電類一級(jí)學(xué)科為基礎(chǔ)的知識(shí)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)體系，學(xué)院基礎(chǔ)的培養(yǎng)為知識(shí)面的拓寬打下良好基礎(chǔ)。系部級(jí)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程培養(yǎng)為畢業(yè)生的就業(yè)和繼續(xù)深造提供專業(yè)技術(shù)知識(shí)。分級(jí)課程建設(shè)體系造就了畢業(yè)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、理論知識(shí)雄厚、專業(yè)技術(shù)知識(shí)豐富、動(dòng)手能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

（2）理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的專業(yè)課程建設(shè)。

專業(yè)課程體系分為理論基礎(chǔ)課程和實(shí)際應(yīng)用課程兩個(gè)層面，除了必備的工程數(shù)學(xué)與物理知識(shí)外，在專業(yè)知識(shí)方面，逐步建立電子材料、制造工藝、電子器件、基本單元電路、宏單元、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的課程體系，打通自頂向下和自底向上的知識(shí)培養(yǎng)通路。以半導(dǎo)體物理和器件物理核心的課程體系構(gòu)成了微電子學(xué)與固體電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，為制造工藝和電路設(shè)計(jì)提供知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)。以信號(hào)與系統(tǒng)、電路設(shè)計(jì)與測(cè)試的核心課程體系作為電路的理論基礎(chǔ)，為電路方面能力的培養(yǎng)形成電子系統(tǒng)的知識(shí)基本結(jié)構(gòu)。知識(shí)結(jié)構(gòu)的分層次化、理論與實(shí)際相結(jié)合的培養(yǎng)體系覆蓋了整個(gè)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識(shí)能力點(diǎn)，全方位培養(yǎng)畢業(yè)生的理論基礎(chǔ)與工程實(shí)踐能力，重點(diǎn)培養(yǎng)從系統(tǒng)角度審視具體電子技術(shù)的能力。

（3）以微電子技術(shù)為主干的專業(yè)課程體系。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識(shí)以微電子技術(shù)為核心，可以劃分為兩大體系：第一是半導(dǎo)體材料、器件和制造工藝；第二是集成電路設(shè)計(jì)與測(cè)試。在半導(dǎo)體材料、器件和制造工藝上，除了傳統(tǒng)與新型集成電路方面的應(yīng)用，還與相關(guān)新型電光源、光伏材料與器件、光電材料與器件在知識(shí)結(jié)構(gòu)上具有互通性。均以半導(dǎo)體材料為核心，引申到其他半導(dǎo)體材料與器件，在理論與實(shí)際應(yīng)用和制造工藝上具有相似性。集成電路設(shè)計(jì)與測(cè)試涵蓋了微電子和光電子技術(shù)的電路與測(cè)試方面的內(nèi)容，在電路方面，新型電光源的器件、核心芯片、驅(qū)動(dòng)電路等，光伏器件與電路、光電子電路與信號(hào)檢測(cè)，與標(biāo)準(zhǔn)集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用具有共同性。在測(cè)試方面，涵蓋了電學(xué)測(cè)試與可靠性測(cè)試，完整地建立了功能測(cè)試與性能測(cè)試的基本概念。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的另一個(gè)特色是在設(shè)計(jì)與應(yīng)用電子系統(tǒng)時(shí)，具備其他專業(yè)所不具備的電路工藝與器件的底層知識(shí)，從而在電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析中具備更強(qiáng)的理解能力。

（4）全方位的課程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系以理論與實(shí)踐相結(jié)合為設(shè)置理念，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)實(shí)踐、獨(dú)立授課實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科研實(shí)踐、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面全方位構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系，重點(diǎn)培養(yǎng)畢業(yè)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。除了電氣學(xué)院的實(shí)驗(yàn)中心和實(shí)驗(yàn)室外，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)有兩個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室：集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和集成電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。為教學(xué)、科研提供全方位的服務(wù)。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要提供學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、器件與工藝實(shí)驗(yàn)等方面的專用軟件。集成電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)室主要提供電路測(cè)試、半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體工藝等各方面的實(shí)驗(yàn)。在電子技術(shù)的材料、器件、電路設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試等流程方面提供全方位服務(wù)。在實(shí)驗(yàn)室開放上，實(shí)驗(yàn)室開放給所有教師與學(xué)生使用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與教師的科研與參與畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（5）教學(xué)與科研結(jié)合，校企結(jié)合的工程技術(shù)能力培養(yǎng)體系。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師承擔(dān)了多項(xiàng)縱向與橫向項(xiàng)目，系部鼓勵(lì)教師與學(xué)生一起參與科研項(xiàng)目，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)和科研平臺(tái)，從而從項(xiàng)目角度提供給學(xué)生實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。在校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟方面，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)緊密聯(lián)系常州和周邊地區(qū)的企業(yè)，如銀河電子、天合光能、常州普美、常州歐智等多家企業(yè)，形成校企聯(lián)盟。參考卓越計(jì)劃的實(shí)施，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)經(jīng)常邀請(qǐng)外校和企業(yè)專家對(duì)學(xué)生開展前沿性科學(xué)講座與培訓(xùn)，為畢業(yè)生的能力培養(yǎng)和就業(yè)提供指導(dǎo)。

4.實(shí)踐的效果

通過培養(yǎng)方案與人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定，重點(diǎn)進(jìn)行電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)，并通過多年教學(xué)與科研實(shí)踐，進(jìn)行以下方面的實(shí)踐，取得了良好效果。

（1）完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系，建立材料、器件、工藝、電路、測(cè)試和系統(tǒng)的能力點(diǎn)分布。

（2）從社會(huì)需求角度和人才知識(shí)結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步對(duì)課程體系進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)課程體系之間的內(nèi)在聯(lián)系，減少或刪除部分實(shí)用性不強(qiáng)的課程，增設(shè)社會(huì)急需的專業(yè)課程。

（3）強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)化理論知識(shí)教學(xué)，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識(shí)的能力。

（4）探索開設(shè)提高學(xué)生動(dòng)手能力和操作能力的集中性實(shí)踐環(huán)節(jié)和創(chuàng)新環(huán)節(jié)，探討校企結(jié)合培養(yǎng)人才的新模式。

根據(jù)對(duì)本校歷屆電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，九成以上的畢業(yè)生去向?yàn)殚L(zhǎng)三角地區(qū)，平均每年有20%的畢業(yè)生進(jìn)入國(guó)內(nèi)知名高校讀研繼續(xù)深造，其余進(jìn)入各企事業(yè)單位。通過對(duì)接收畢業(yè)生的各高校、企事業(yè)單位，以及畢業(yè)生進(jìn)行的調(diào)查和反饋，本校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系建設(shè)能夠培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論知識(shí)和熟練的實(shí)踐能力，有利于學(xué)生做好職業(yè)生涯規(guī)劃，能夠促進(jìn)畢業(yè)生快速進(jìn)入新領(lǐng)域和崗位，用人單位滿意度高。

5.結(jié)語

通過幾年對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的建設(shè)與實(shí)踐，基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的設(shè)置逐步得到了發(fā)展和優(yōu)化，梳理清楚了本專業(yè)各方面能力的培養(yǎng)，知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn)的分布更系統(tǒng)化和體系化，并通過實(shí)踐進(jìn)行了驗(yàn)證和完善，為畢業(yè)生的就業(yè)和進(jìn)一步深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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篇10

關(guān)鍵詞： 微電子學(xué)專業(yè)微電子技術(shù)課程教學(xué)改革

在當(dāng)今的信息時(shí)代，微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)深入國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。微電子技術(shù)的發(fā)展需要大量的多種多樣的人才，既需要設(shè)計(jì)和制造的人才，又需要科研和教學(xué)的人才，也需要管理和市場(chǎng)開發(fā)等方面的人才。因此，微電子學(xué)專業(yè)與其他專業(yè)一樣要培養(yǎng)高素質(zhì)的專門人才，在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面，要培養(yǎng)出既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又具有很強(qiáng)的技術(shù)意識(shí)和技術(shù)能力的人才，培養(yǎng)出具有微電子背景的理工科復(fù)合型專業(yè)人才，以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。

一、課程現(xiàn)狀

由于受傳統(tǒng)辦學(xué)模式的影響很深，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)環(huán)境的能力還不強(qiáng)。

1.課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容在一定程度上脫離實(shí)際需要。許多課程的內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃與其他本科專業(yè)有相當(dāng)?shù)睦淄?，這對(duì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)校學(xué)生來說可謂是難上加難，導(dǎo)致掌握的基礎(chǔ)知識(shí)不堅(jiān)實(shí)。

2.工程教育的非工程化現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生能力的培養(yǎng)與當(dāng)前電子技術(shù)實(shí)際需要的技能結(jié)合不緊密；教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，層次不分明，銜接不科學(xué)，注重每門課程理論體系的完整性，但輕視課程之間的橫向聯(lián)系。

3.重視教材的編寫，輕視專業(yè)建設(shè)和課程的開發(fā)。

4.授課方式單一，重視教師的主導(dǎo)作用，輕視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性，實(shí)施“以講為主”的教學(xué)方法仍然偏重，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

5.實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，許多學(xué)校對(duì)許多課程的教學(xué)實(shí)施手段與要求相距甚遠(yuǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法，必須系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等電子線路的基礎(chǔ)知識(shí)。但是這些基礎(chǔ)課程與微電子專業(yè)課程的內(nèi)容有許多重復(fù)之處，比如：《電子線路》教材中的內(nèi)容與微電子學(xué)專業(yè)的《集成電路設(shè)計(jì)原理》等課程中的內(nèi)容有許多重復(fù)。為了避免重復(fù)，需要有合理的開課時(shí)間安排，如《電子線路》課程應(yīng)安排在《集成電路設(shè)計(jì)原理》之前，這樣有利于合并課程中相互重疊的部分，既節(jié)約課時(shí)，又保證學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。隨著大規(guī)模集成電路和電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，電子電路分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生了重大的變革，以電子計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子電路、集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，它改變了以定量估算和電路實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是必不可少的工具與手段。因此，微電子技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容應(yīng)該增加計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)，可以與集成電路課程緊密結(jié)合起來，以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

2.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的訓(xùn)練與應(yīng)用，EDA設(shè)計(jì)技術(shù)是微電子技術(shù)的重要技術(shù)之一，集成電路的整個(gè)設(shè)計(jì)過程都普遍使用計(jì)算機(jī)輔助或電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的工具，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，因此培養(yǎng)的學(xué)生必須具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電路開發(fā)能力。學(xué)生在本科四年學(xué)習(xí)過程中要結(jié)合不同時(shí)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷地進(jìn)行計(jì)算機(jī)訓(xùn)練。不僅在硬件方面，而且在軟件方面，都要進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《B語言》、《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程期間，要結(jié)合上機(jī)訓(xùn)練和編寫基本的程序，使學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)的基本原理和基本軟件的使用。同時(shí)，要不斷地更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，把最新的技術(shù)內(nèi)容引入教學(xué)中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)訓(xùn)練。

三、教學(xué)方法的改革

工程性、系統(tǒng)性和適用性強(qiáng)是該課程的顯著特點(diǎn)。大部分學(xué)生在學(xué)完這門課程后，只是了解了一些專業(yè)術(shù)語，掌握了一些基本原理及方法，但理論知識(shí)運(yùn)用不夠靈活，稍微復(fù)雜的電路圖就看不懂了，也不會(huì)分析和調(diào)試電路，更談不上設(shè)計(jì)和制作電路。長(zhǎng)期以來，學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)普遍感到比較吃力，甚至一些學(xué)生由于在學(xué)習(xí)該課程時(shí)產(chǎn)生了畏懼感，在以后的學(xué)習(xí)中凡是遇到跟模擬電路有關(guān)聯(lián)的課程都不自覺地帶有畏難情緒，從而影響了后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，許多老師反映難教，教學(xué)效果比較差。所以必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)。

1.授課。學(xué)生注意力的高低，是評(píng)判教學(xué)成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)。微電子技術(shù)課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)過程中困難大。傳統(tǒng)的教學(xué)手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學(xué)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)聽起來、看起來枯燥乏味，注意力常常不集中，對(duì)于該課程中很多抽象的概念難以理解，講課效率低下。而多媒體課件融圖、文、聲為一體，動(dòng)靜結(jié)合，把看、聽、說、寫、想結(jié)合在一起，圖文并茂、視聽結(jié)合，富有吸引力，能引起學(xué)生的無意注意，使學(xué)生的注意力穩(wěn)定集中，可以更好地增強(qiáng)聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到教學(xué)中來，從而保證教學(xué)質(zhì)量。

2.開展課堂討論。把時(shí)間留給學(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性在教學(xué)過程中，專門抽出時(shí)間留作課堂討論，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)為前提，以課外文獻(xiàn)閱讀為討論內(nèi)容，通過科研專題討論的形式，為學(xué)生提供充分自由的表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。這樣可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，促使他們自己去獲取知識(shí)以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，從而開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)自學(xué)能力及創(chuàng)新能力。

3.實(shí)驗(yàn)和仿真。在集成電路設(shè)計(jì)及CAD技術(shù)教學(xué)內(nèi)容中加入實(shí)踐環(huán)節(jié)，在講授理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，充分利用學(xué)校的EDA實(shí)驗(yàn)資源，在實(shí)驗(yàn)中利用可視化的技術(shù)使原本抽象、實(shí)驗(yàn)難度大、成本高或無法演示的內(nèi)容形象化、可視化，使復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容變得直觀、有趣、容易理解，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，適時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)練清晰的解說，給學(xué)生留下深刻的印象，使學(xué)習(xí)變得輕松而愉快，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化理論學(xué)習(xí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在集成電路制造工藝講授過程中，盡可能地組織學(xué)生參觀各類先進(jìn)的半導(dǎo)體制作工藝相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生對(duì)制作工藝的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生以后從事微電子行業(yè)的興趣。

隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，由于實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置的設(shè)備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷，同學(xué)們很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會(huì)。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式，過程簡(jiǎn)單靈活，交互方式多樣，結(jié)果直觀明了，既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、綜合能力，又能提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。虛擬仿真技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在電路設(shè)計(jì)方面，基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子線路（包括集成電路與版圖）的模擬仿真；二是在微電子工藝與器件方面，基于半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)TCAD實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)大功能，包括軟件所具有的可升級(jí)性，在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過軟件設(shè)計(jì)微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學(xué)概念清晰，內(nèi)容生動(dòng)，過程可視，還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)高效。

4.課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題、探索創(chuàng)新能力及組織所學(xué)知識(shí)的能力，更為重要的是這些設(shè)計(jì)能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。教師要組織帶有研制產(chǎn)品意義的綜合性應(yīng)用課題，指導(dǎo)學(xué)生小組做設(shè)計(jì)。學(xué)生可以事先對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真研究，然后實(shí)施，從而節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，節(jié)約體力和精力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)激發(fā)學(xué)生的科研興趣，活躍學(xué)生的思維，開闊學(xué)生的知識(shí)面，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)研究的能力，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量和水平。例如以研制有新技術(shù)指標(biāo)要求的集成溫度傳感器為課題，讓學(xué)生首先利用計(jì)算機(jī)做電路綜合、模擬調(diào)整、仿真、版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證并制備出掩模版，然后投片到芯片測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析問題，必要時(shí)返回進(jìn)行第二次、第三次設(shè)計(jì)和投片。這個(gè)階段要增加工藝制備實(shí)踐的環(huán)節(jié)，注意工藝技術(shù)的培養(yǎng)。當(dāng)然，要在畢業(yè)設(shè)計(jì)的有限時(shí)間中成功地研制出一個(gè)新的微電子產(chǎn)品是不大可能的，但是，把這種有創(chuàng)新意義的課題讓學(xué)生去實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力會(huì)起很大的作用。

四、結(jié)語

目前，我國(guó)人才供求結(jié)構(gòu)中存在著嚴(yán)重的“所供非所求，所教非所需”的不對(duì)稱現(xiàn)象：一方面，我國(guó)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)師的需求達(dá)幾十萬，人才缺口很大，另一方面，我國(guó)每年卻有大批的大學(xué)生畢業(yè)后找不到工作，造成巨大的就業(yè)壓力。要解決這一問題，高校教育要針對(duì)我國(guó)集成電路制造和設(shè)計(jì)人才缺乏的現(xiàn)狀探索新型的高水平、復(fù)合型的集成電路人才培養(yǎng)模式，面向市場(chǎng)，及時(shí)了解微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求情況，根據(jù)市場(chǎng)需要，及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系，確定人才培養(yǎng)方向，探索新的教學(xué)模式，有效提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合時(shí)展需要的人才。

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