導(dǎo)語：如何才能寫好一篇集成電路專業(yè)方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

以集成電路為龍頭的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的重要基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)。國家高度重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2000年,國務(wù)院頒發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(18號文件),2011年1月28日,國務(wù)院了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》,2011年12月24日,工業(yè)和信息化部印發(fā)了《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,我國集成電路產(chǎn)業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。然而,我國的集成電路設(shè)計水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。2013年,全國進(jìn)口產(chǎn)品金額最大的類別是集成電路芯片,超過石油進(jìn)口。2014年3月5日,國務(wù)院總理在兩會上的政府工作報告中,首次提到集成電路(芯片)產(chǎn)業(yè),明確指出,要設(shè)立新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺,在新一代移動通信、集成電路、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)制造、新能源、新材料等方面趕超先進(jìn),引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2014年6月,國務(wù)院頒布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,加快推進(jìn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,10月底1200億元的國家集成電路投資基金成立。集成電路設(shè)計人才是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。2010年,我國芯片設(shè)計人員達(dá)不到需求的10%,集成電路設(shè)計人才的培養(yǎng)已成為當(dāng)前國內(nèi)高等院校的一個迫切任務(wù)[1]。為滿足市場對集成電路設(shè)計人才的需求,2001年,教育部開始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)[2]。

我校2002年開設(shè)電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè),期間,由于專業(yè)調(diào)整,暫停招生。2012年,電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)恢復(fù)本科招生,主要專業(yè)方向為集成電路設(shè)計。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提出了集成電路設(shè)計專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[3]。本文根據(jù)培養(yǎng)模式要求,從課程體系設(shè)置、課程內(nèi)容優(yōu)化兩個方面對集成電路設(shè)計方向的專業(yè)課程體系進(jìn)行改革和優(yōu)化。

一、專業(yè)課程體系存在的主要問題

1.不太重視專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)?！皩I(yè)物理”、“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”是集成電路設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)更好地學(xué)習(xí)專業(yè)方向課提供理論基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)不打扎實,將導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時存在較大困難,更甚者將導(dǎo)致其學(xué)業(yè)荒廢。例如,如果沒有很好掌握MOS晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作特性,學(xué)生在后面學(xué)習(xí)CMOS模擬放大器和差分運放電路時將會是一頭霧水,不可能學(xué)得懂。

但國內(nèi)某些高校將這些課程設(shè)置為選修課,開設(shè)較少課時量,學(xué)生不能全面、深入地學(xué)習(xí);有些院校甚至不開設(shè)這些課程[4]。比如,我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)就沒有開設(shè)“晶體管原理”這門課程,而是將其內(nèi)容合并到“模擬集成電路原理與設(shè)計”這門課程中去。

2.課程開設(shè)順序不合理。專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課和寬口徑專業(yè)課之間存在環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系,前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者理論知識的具體應(yīng)用。并且,在各類專業(yè)課的內(nèi)部也存在這樣的關(guān)系。如果在前面的知識沒學(xué)好的基礎(chǔ)上,開設(shè)后面的課程,將直接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不懂,嚴(yán)重影響其學(xué)習(xí)積極性。例如:在某些高校的培養(yǎng)計劃中,沒有開設(shè)“半導(dǎo)體物理”,直接開設(shè)“晶體管原理”,造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)“晶體管原理”課程時沒有“半導(dǎo)體物理”課程的基礎(chǔ),很難進(jìn)入狀態(tài),學(xué)習(xí)興趣受到嚴(yán)重影響[5]。具體比如在學(xué)習(xí)MOS晶體管的工作狀態(tài)時,如果沒有半導(dǎo)體物理中的能帶理論,就根本沒辦法掌握閥值電壓的概念,以及閥值電壓與哪些因素有關(guān)。

3. 課程內(nèi)容理論性太強(qiáng),嚴(yán)重打擊學(xué)生積極性。“專業(yè)物理”、“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”這些專業(yè)基礎(chǔ)課程本身理論性就很強(qiáng),公式推導(dǎo)較多,并且要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。而我們有些教師在授課時,過分強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)以及電路各性能參數(shù)的推導(dǎo),而不是側(cè)重于對結(jié)構(gòu)原理、工作機(jī)制和工作特性的掌握,使得學(xué)生(尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生)學(xué)習(xí)起來很吃力,學(xué)習(xí)的積極性受到極大打擊[6]。

二、專業(yè)課程體系改革的主要措施

1“。 4+3+2”專業(yè)課程體系。形成“4+3+2”專業(yè)課程體系模式:“4”是專業(yè)基礎(chǔ)課“專業(yè)物理”、“半導(dǎo)體物理”、“固體物理”和“晶體管原理”;“3”是專業(yè)方向課“集成電路原理與設(shè)計”、“集成電路工藝”和“集成電路設(shè)計CAD”;“2”是寬口徑專業(yè)課“集成電路應(yīng)用”、“集成電路封裝與測試”,實行主講教師負(fù)責(zé)制。依照整體優(yōu)化和循序漸進(jìn)的原則,根據(jù)學(xué)習(xí)每門專業(yè)課所需掌握的基礎(chǔ)知識,環(huán)環(huán)相扣,合理設(shè)置各專業(yè)課的開課先后順序,形成先專業(yè)基礎(chǔ)課,再專業(yè)方向課,然后寬口徑專業(yè)課程的開設(shè)模式。

我校物理與電子科學(xué)學(xué)院本科生實行信息科學(xué)大類培養(yǎng)模式,也就是三個本科專業(yè)

大學(xué)一年級、二年級統(tǒng)一開設(shè)課程,主要開設(shè)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等課程,重在增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識,為各專業(yè)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課的學(xué)習(xí)打下很好的理論基礎(chǔ)。從大學(xué)三年級開始,分專業(yè)開設(shè)專業(yè)課程。為了均衡電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生各學(xué)期的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),大學(xué)三年級第一學(xué)期開設(shè)“理論物理導(dǎo)論”和“固體物理與半導(dǎo)體物理”兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程。其中“固體物理與半導(dǎo)體物理”這門課程是將固體物理知識和半導(dǎo)體物理知識結(jié)合在一起,課時量為64學(xué)時,由2位教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù),其目的是既能讓學(xué)生掌握后續(xù)專業(yè)方向課學(xué)習(xí)所需要的基礎(chǔ)知識,又不過分增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。大學(xué)三年級第二學(xué)期開設(shè)“電子器件基礎(chǔ)”、“集成電路原理與設(shè)計”、“集成電路設(shè)計CAD”和“微電子工藝學(xué)”等專業(yè)課程。由于“電子器件基礎(chǔ)”是其他三門課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),為了保證學(xué)習(xí)的延續(xù)性,擬將“電子器件基礎(chǔ)”這門課程的開設(shè)時間定為學(xué)期的1~12周,而其他3門課程的開課時間從第6周開始,從而可以保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)方向課時具有高的學(xué)習(xí)效率和大的學(xué)習(xí)興趣。另外,“集成電路原理與設(shè)計”課程設(shè)置96學(xué)時,由2位教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。并且,先講授“CMOS模擬集成電路原理與設(shè)計”的內(nèi)容,課時量為48學(xué)時,開設(shè)時間為6~17周;再講授“CMOS數(shù)字集成電路原理與設(shè)計”的內(nèi)容,課時量為48學(xué)時,開設(shè)時間為8~19周。大學(xué)四年級第一學(xué)期開設(shè)“集成電路應(yīng)用”和“集成電路封裝與測試技術(shù)”等寬口徑專業(yè)課程,并設(shè)置其為選修課,這樣設(shè)置的目的在于:對于有意向考研的同學(xué),可以減少學(xué)習(xí)壓力,專心考研;同時,對于要找工作的同學(xué),可以更多了解專業(yè)方面知識,為找到好工作提供有力保障。 2.優(yōu)化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容。由于我校物理與電子科學(xué)學(xué)院本科生采用信息科學(xué)大類培養(yǎng)模式,專業(yè)課程要在大學(xué)三年級才能開始開設(shè),時間緊湊。為實現(xiàn)我校集成電路設(shè)計人才培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)緊跟集成電路發(fā)展前沿、具有較強(qiáng)實用性和創(chuàng)新性的集成電路設(shè)計人才,需要對集成電路設(shè)計方向?qū)I(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。其學(xué)習(xí)重點應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)、電路工作特性和電路分析基本方法等,而不是糾結(jié)于電路各性能參數(shù)的推導(dǎo)。

在“固體物理與半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”等專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,要盡量避免冗長的公式及煩瑣的推導(dǎo),側(cè)重于對基本原理及特性的物理意義的學(xué)習(xí),以免削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。MOS器件是目前集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),因此,在“晶體管原理”中應(yīng)當(dāng)詳細(xì)講授MOS器件的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性,而雙極型器件可以稍微弱化些。

對于專業(yè)方向課程,教師不但要講授集成電路設(shè)計方面的知識,也要側(cè)重于集成電路設(shè)計工具的使用,以及基本的集成電路版圖知識、集成電路工藝流程,尤其是CMOS工藝等相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。實驗實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、實際動手能力、創(chuàng)新能力和社會適應(yīng)能力的重要環(huán)節(jié)。因此,在專業(yè)方向課程中要增加實驗教學(xué)的課時量。例如,在“CMOS模擬集成電路原理與設(shè)計”課程中,總課時量為48學(xué)時不變,理論課由原來的38學(xué)時減少至36學(xué)時,實驗教學(xué)由原來的10學(xué)時增加至12個學(xué)時。36學(xué)時的理論課包含了單級運算放大器、差分運算放大器、無源/有源電流鏡、基準(zhǔn)電壓源電路、開關(guān)電路等多種電路結(jié)構(gòu)。12個學(xué)時的實驗教學(xué)中2學(xué)時作為EDA工具學(xué)習(xí),留給學(xué)生10個學(xué)時獨自進(jìn)行電路設(shè)計。從而保證學(xué)生更好地理解理論課所學(xué)知識,融會貫通,有效地促進(jìn)教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

篇2

關(guān)鍵詞：電視技術(shù)；職業(yè)技能

《電視技術(shù)》課程是模擬電路、數(shù)字電路、高頻電子線路等專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，是一門涉及元器件、信號波形圖和電路圖等專業(yè)較強(qiáng)的課程。教師要從職業(yè)技能培養(yǎng)出發(fā)，以電路元器件的識別與檢測能力訓(xùn)練、電路的讀圖能力訓(xùn)練、電路故障檢測能力訓(xùn)練來提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

一、電路元器件識別與檢測能力的訓(xùn)練

要求學(xué)生能對電視機(jī)元器件進(jìn)行識別與檢測，有利于提高學(xué)生對本專業(yè)技能知識的應(yīng)用能力。

1.聲表面濾波器（SAWF）的檢測

彩色電視機(jī)中頻電路普遍采用了聲表面濾波器，它能夠一次形成彩色電視機(jī)所需要的中頻特性，而且選擇性優(yōu)良。對于聲表面濾波器檢測，我們可以單獨測量SAWF各引腳間的電阻值，對于性能良好的SAWF，其中兩個輸入端①和②，兩個輸出端③和④以及兩個輸入端和兩個輸出之間的電阻值均為∞。

2.陶瓷濾波器和陶瓷陷波器的檢測

為了實現(xiàn)信號選頻，在電視機(jī)電路選擇了濾波器，也采用了陷波器。在實際電路中，這兩種器件雖然標(biāo)識不同，但形狀基本一樣，容易混淆。電視機(jī)中6.5MHz陶瓷濾波器多為三端器件，一般位于預(yù)視放電路之后，是音中放的主要選頻元件。而陶瓷陷波器具有良好的吸收性能，所以6.5MHz陷波器一般都設(shè)置在預(yù)視放電路中，用來抑制伴音對圖像的干擾。通過單獨檢測引腳間的電阻值或者在線檢測，可判斷其是否損壞。

二、讀圖能力訓(xùn)練

通過電路原理圖掌握維修電視機(jī)的依據(jù)，看懂電路圖是每個電子專業(yè)技術(shù)人員必備的專業(yè)素質(zhì)。

1.方框圖讀圖訓(xùn)練

在分析一個具體電路工作原理之前，先分析該電路的方框圖，有助于讀懂具體電路的工作原理和特性。方框圖粗略表達(dá)了某電路的組成情況，給出了這一電路主要單元電路的位置、名稱及各部分之間的相互連接關(guān)系，在讀圖時要注意各單元電路之間信號傳輸方向，即電路中箭頭所指的方向，箭頭方向表示了信號傳輸?shù)姆较颉?/p>

2.單元電路圖讀圖訓(xùn)練

單元電路圖是學(xué)習(xí)整機(jī)電原理圖的基礎(chǔ)。單元電路圖就是將整體電路劃分成若干個單元電路，然后再根據(jù)單元電路的特點來分析其在整體電路中的作用。通過單元圖的讀圖訓(xùn)練，學(xué)生既掌握了基本的讀圖方法，也鞏固了專業(yè)基礎(chǔ)知識，加強(qiáng)了知識的連貫性。

3.整機(jī)電路圖讀圖訓(xùn)練

整機(jī)電路圖是由單元電路組成的。只有把單元電路分析透徹了，整機(jī)電路才容易掌握。在讀整機(jī)電路時，先從直觀入手，例如開關(guān)電源部分，首先找到220V輸入端，然后查找整流、濾波、啟動電路、振蕩器/開關(guān)元件、穩(wěn)壓電路（脈沖調(diào)制電路）、保護(hù)電路和直流穩(wěn)壓輸出電路等。其次就是找易讀電路，如伴音電路、高頻接收電路、行場掃描電路等。最后再讀較難的電路，如彩色解碼等。在讀整機(jī)電路時，也可以從關(guān)鍵電路、關(guān)鍵元器件著手，逐步提高讀圖能力。

4.集成電路的讀圖訓(xùn)練

電視機(jī)采用的集成電路種類繁多，如CPU微處理集成電路、小信號處理及彩色解碼集成電路、場輸出集成電路、音頻功放集成電路、伴音系統(tǒng)集成電路。掌握集成電路各引腳的作用是讀集成電路的關(guān)鍵，可以通過查閱有關(guān)資料或根據(jù)集成電路的內(nèi)部方框圖分析。

三、電路故障檢測能力訓(xùn)練

1.電路不帶電檢測訓(xùn)練

不帶電檢測可以通過直觀檢查法、電阻測量法和溫度測試法對電路進(jìn)行判斷，以求對電路有初步的了解，如元器件是否損壞、變質(zhì)，是否存在開路、短路等情況。

2.電路帶電靜態(tài)檢測訓(xùn)練

電路的靜態(tài)檢測是指電視不接收信號條件下對電路電壓的檢測，以判斷電路是否滿足正常工作條件，元器件是否工作正常，如檢測放大電路時，通過對靜態(tài)工作點的測量可以判斷電路是否工作在放大狀態(tài)。

3.帶電動態(tài)檢測訓(xùn)練

電路的動態(tài)檢測是指電視在接收信號情況下對電路電壓、電流進(jìn)行檢測。電視電路中有許多端點的工作電壓會隨外來信號的進(jìn)入而明顯變化，變化后的工作電壓便是動態(tài)電壓了。

4.示波器檢測訓(xùn)練

在電視故障維修中，我們最關(guān)注的是信號,它是以波形的形式來體現(xiàn)的。在用示波器測波形時，除測量其幅度外，還要測量波形的周期。必要時，可以參考維修手冊上的正確波形加以對照，以便準(zhǔn)確地判斷出故障的范圍。

參考文獻(xiàn)：

篇3

【關(guān)鍵詞】競賽；集成電路；教學(xué)改革

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成電路在社會發(fā)展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業(yè)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，集成電路的制造與開發(fā)中心正逐步向我國轉(zhuǎn)移。我們肩負(fù)重大的歷史使命，是要把我國建設(shè)成為集成電路的生產(chǎn)大國進(jìn)而成為集成電路強(qiáng)國[1]。因此培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京華大九天軟件有限公司致力于開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設(shè)計生產(chǎn)服務(wù)，為培養(yǎng)集成電路設(shè)計人才提供了很好的軟件平臺。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動各方面的參與積極性。對學(xué)生來說，競賽為他們提供了一個開闊眼界、互相學(xué)習(xí)和交流的好機(jī)會，這是任何課堂教學(xué)都無法替代的；對指導(dǎo)老師來說，競賽可以促進(jìn)他們轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)理念，改進(jìn)落后的課程體系，積極尋求新的教學(xué)模式，真正做到教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與時俱進(jìn)，切實達(dá)到面向應(yīng)用、面向市場、面向社會并最終為社會提供優(yōu)秀專業(yè)人才的最高教學(xué)目標(biāo)[2]。實踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計競賽，對于推進(jìn)我國集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實踐結(jié)合能力、解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設(shè)計課程和實踐教學(xué)改革起了一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖和電路設(shè)計能力。本人有幸?guī)ьI(lǐng)學(xué)生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。

1.立足現(xiàn)實，拓寬應(yīng)用

本次大賽的活動宗旨是豐富微電子學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立思考和操作能力，鞏固和加深所學(xué)專業(yè)知識基礎(chǔ)，推動京津地區(qū)高校微電子學(xué)專業(yè)的交流和發(fā)展，并對國產(chǎn)正版EDA軟件的普及和應(yīng)用起到積極推動作用。

2011年北京大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽分成大學(xué)本科和研究生兩個級別（本科生組33個組；研究生33個組），每組3人，進(jìn)行筆試和上機(jī)操作。比賽相關(guān)規(guī)則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊員獨立完成，最終成績計入小組總分；上機(jī)操作，以小組形式參加。

2.正確的指導(dǎo)思想

電子學(xué)會組織的此次大學(xué)生集成電路大賽立足高，緊密結(jié)合教學(xué)實際，著重基礎(chǔ)、注重培養(yǎng)實踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導(dǎo)思想。

“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級領(lǐng)導(dǎo)、專家、學(xué)者和我校學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)、老師及每個參賽隊員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導(dǎo)思想是：參賽獲獎不是最終目的，深人持久地開展教育教學(xué)改革，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，吸引更多的學(xué)生參加各類競賽和科技活動，培養(yǎng)更多的優(yōu)秀專業(yè)人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來了眾多企業(yè)，他們對參賽學(xué)生的青睞，對于與學(xué)校合作的重視，也正是我們學(xué)校所渴求的。在參賽中與同行各企業(yè)充分交流，學(xué)校與企業(yè)的緊密結(jié)合，才能更清楚市場對優(yōu)秀畢業(yè)生的要求，進(jìn)而能明確培養(yǎng)目標(biāo)，并在平時的課程教學(xué)中加以滲透，在教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經(jīng)驗，不斷學(xué)習(xí)別人的長處，分析參賽中暴露的共性問題，在教育教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中提高教師的指導(dǎo)水平和改進(jìn)教育教學(xué)方法；在參賽中提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)大批適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級應(yīng)用型人才，才是我們參加北京大學(xué)生集成電路設(shè)計競賽的最終目的。

3.準(zhǔn)備認(rèn)真，重在過程

承辦方北方工業(yè)大學(xué)周密的準(zhǔn)備工作和熱情的服務(wù)為大賽成功舉行創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。北方工業(yè)大學(xué)和華大九天公司組織的集訓(xùn)為成功參賽奠定了扎實的基礎(chǔ)。

在學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)和各位老師的努力下，在實驗室老師的大力協(xié)助下，在華大九天公司培訓(xùn)人員的大力支持下，我們組織了兩個階段的集中培訓(xùn)，并在培訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有針對性的輔導(dǎo)練習(xí)，并在參賽前舉行了預(yù)賽。這些環(huán)節(jié)對學(xué)生和老師起到了很好的引導(dǎo)和督促作用，保證了良好的訓(xùn)練環(huán)境，營造了積極向上的參賽氛圍。

在電子競賽的準(zhǔn)備過程中，適逢暑假，假期長，學(xué)生們可以充分利用暑假時間認(rèn)真復(fù)習(xí)電子器件、數(shù)字電子電路、集成電路分析與設(shè)計等課程的理論知識。同時，學(xué)生們還學(xué)習(xí)華大EDA軟件，進(jìn)行實際電路和版圖繪制上機(jī)練習(xí)，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實踐的學(xué)風(fēng)。通過競賽準(zhǔn)備，學(xué)生需要綜合運用所學(xué)知識，解決競賽中遇到的各種問題，提高了運用理論知識解決實際問題的能力。通過競賽準(zhǔn)備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進(jìn)了師生情誼，提高了團(tuán)隊作戰(zhàn)能力。通過競賽準(zhǔn)備，找出了自己在知識上的不足，明確了社會的需要、工作崗位的需要和工作性質(zhì)，樹立了新的奮斗目標(biāo)，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)新的動力。

4.參賽對嵌入式系統(tǒng)和集成電路設(shè)計教學(xué)改革的啟示

北京大學(xué)生集成電路設(shè)計競賽對于培養(yǎng)學(xué)生參加實踐的積極性、理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊意識有著重要作用，競賽給學(xué)生提供了一個施展才華、發(fā)揮創(chuàng)新能力的機(jī)會和平臺。并對高校集成電路設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容和電子科學(xué)與技術(shù)的課程體系改革和學(xué)生今后工作起到一定的引導(dǎo)作用。

4.1 知識整合的系統(tǒng)教學(xué)思想

自從1958年基爾比發(fā)明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預(yù)測飛速發(fā)展。面對集成電路如此迅猛的發(fā)展形勢，教學(xué)工作也要與時俱進(jìn)，不斷改革創(chuàng)新。我承擔(dān)《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計》課程，深深體會到微電子專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)與其他專業(yè)有所區(qū)別，因為芯片的設(shè)計方向日益朝著片上系統(tǒng)SOC、片上可編程系統(tǒng)SOPC的方向發(fā)展[3]。學(xué)生不僅需要有系統(tǒng)的概念[4]，同時需要對典型處理器體系結(jié)構(gòu)有清晰的理解，在設(shè)計SOC芯片時才會有系統(tǒng)的設(shè)計思想[5]，又會對處理器內(nèi)部體系架構(gòu)有清晰的概念。因此，在對微電子專業(yè)的學(xué)生講授嵌入式系統(tǒng)時，要緊密結(jié)合集成電路設(shè)計的要求，結(jié)合集成電路分析與設(shè)計、數(shù)字電子、模擬電子、電子器件等課程的內(nèi)容，使學(xué)生不僅對處理器結(jié)構(gòu)體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的概念，掌握外部單元電路，如存儲器單元電路、系統(tǒng)總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發(fā)，來進(jìn)行芯片的設(shè)計，既是使用者，又是設(shè)計者。學(xué)生在學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計的課程時，緊密結(jié)合嵌入式系統(tǒng)中的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、結(jié)合處理器內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，具有整體的大的系統(tǒng)性設(shè)計概念，整合學(xué)生對各個課程的分離的知識內(nèi)容，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識解決系統(tǒng)問題。通過增加實驗和上機(jī)課時，提高學(xué)生將理論與實踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際問題的能力。

4.2 改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式

我國的大學(xué)課堂教學(xué)模式長期以來被德國教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯(lián)教育家凱洛夫的“五環(huán)節(jié)”所主宰，在新的教育環(huán)境和教育目標(biāo)下，他們所倡導(dǎo)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和施教程序越來越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學(xué)”的陳腐教學(xué)思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學(xué)方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學(xué)，決定了學(xué)生在整個教學(xué)過程中所處的被動地位，很大程度地禁錮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對學(xué)生自學(xué)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)構(gòu)成了嚴(yán)重的障礙[2]。

現(xiàn)代教育理論指出：指導(dǎo)學(xué)生從實踐和探索中通過思考獲取知識，又在解決問題的探索活動中，運用已獲得的知識和技能是培養(yǎng)智能的最好途徑。

本次競賽上午閉卷完成理論知識的考試。本科生的上機(jī)操作內(nèi)容是根據(jù)提供的狀態(tài)圖設(shè)計一個計數(shù)器電路，然后進(jìn)行原理圖的繪制，再次進(jìn)行版圖繪制，進(jìn)而進(jìn)行DRC、LVS等環(huán)節(jié)驗證，并撰寫設(shè)計報告。學(xué)生需要利用數(shù)字電路中所學(xué)的狀態(tài)表，構(gòu)造出邏輯關(guān)系式，運用卡諾圖化簡得到最簡電路，最后再繪制單元電路，設(shè)計出具體的CMOS電路和版圖，并進(jìn)行驗證。同時還需要構(gòu)造出計數(shù)器所需的時鐘電路。在上機(jī)的開始一個半小時中，指導(dǎo)老師可以參與指導(dǎo)，這樣增加了比賽中老師對學(xué)生的限時指導(dǎo)內(nèi)容，更有利于學(xué)生的競賽，符合培養(yǎng)人才的現(xiàn)論要求。

學(xué)生基本上完成了從需求分析、電路設(shè)計、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗證到撰寫報告等環(huán)節(jié)。通過競賽，使學(xué)生能親自感受一個簡單的集成電路設(shè)計流程，培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計概念。學(xué)生從早晨9點一直進(jìn)行到下午六點，在短短的一天內(nèi)要完成筆試和7個小時的上機(jī)電路繪制和驗證等工作，小組成員只有密切配合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，保持堅韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊精神，鍛煉了學(xué)生的毅力和體力。

施教之功，貴在引導(dǎo)?？梢钥闯?，競賽在很大程度上符合現(xiàn)代教育理論的要求，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式正是以傳授知識為前提，以形成技能為基點，以培養(yǎng)智能為重心，以全面發(fā)展人才為歸宿。在《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計》課程教學(xué)中，增大課程的實驗內(nèi)容，學(xué)生帶著問題，進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)行思考、小組討論，經(jīng)老師點撥，實現(xiàn)了運用所學(xué)理論解決實際問題的過程，既培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，又完成了教學(xué)任務(wù)，符合現(xiàn)代教育論的要求。

施教之旨，在于培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法和思維方式，培養(yǎng)獲取新知及再創(chuàng)造之本領(lǐng)。將學(xué)生分成小組，布置某一命題，發(fā)揮學(xué)生的主動性，引導(dǎo)他們查閱資料，分析歸納總結(jié)，并在課堂中進(jìn)行報告或?qū)嶒炑菔?。學(xué)生反映效果很好，獲取了知識，又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力和主動獲取知識的方法。

5.引導(dǎo)學(xué)生參與科研，撰寫學(xué)術(shù)論文

通過大賽引導(dǎo)大學(xué)生形成一股扎扎實實的學(xué)習(xí)和研究的風(fēng)氣。激發(fā)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣，參與到老師平時的科研中，增加動手實踐的機(jī)會。并在科研中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣，形成良性循環(huán)。對于取得的研究成果，可以引導(dǎo)學(xué)生撰寫論文，并能在廣大同學(xué)中起到表率作用。

6.結(jié)束語

培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動各方面的參與積極性。正確的指導(dǎo)思想、科學(xué)的組織程序、踏實認(rèn)真的準(zhǔn)備工作以及大賽對校企合作、對教學(xué)改革將產(chǎn)生重要的影響。實踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計競賽，對于推進(jìn)我國集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實踐結(jié)合能力、解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設(shè)計課程和實踐教學(xué)改革起一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖、電路設(shè)計能力和集成電路設(shè)計思想。

參考文獻(xiàn)

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2569-2663.

致謝：競賽工作是由國家自然基金贊助（No.60976028）；北京工業(yè)大學(xué)博士基金贊助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020

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【關(guān)鍵詞】電子信息科學(xué)與技術(shù)微電子課程體系建設(shè)教學(xué)改革

【基金項目】大連海事大學(xué)教改項目：電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程人才培養(yǎng)實踐教學(xué)改革（項目編號：2016Z03）；大連海事大學(xué)教改項目：面向2017級培養(yǎng)方案的《微電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系研究與設(shè)計（項目編號：2016Y21）。

【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】2095-3089（2018）01-0228-02

1.開設(shè)《微電子技術(shù)基礎(chǔ)》的意義

目前，高速發(fā)展的集成電路技術(shù)產(chǎn)業(yè)使集成電路設(shè)計人才成為最搶手的人才，掌握微電子技術(shù)是IC設(shè)計人才的重要基本技能之一。本文希望通過對《微電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系的研究與設(shè)計，能夠提高學(xué)生對集成電路制作工藝的認(rèn)識，提高從事微電子行業(yè)的興趣，拓寬知識面和就業(yè)渠道，從而培養(yǎng)更多的微電子發(fā)展的綜合人才，促進(jìn)我國微電子產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和科學(xué)技術(shù)水平的提高。

2.目前學(xué)科存在的問題

目前電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的集成電路方向開設(shè)的課程已有低頻電子線路、數(shù)字邏輯與系統(tǒng)設(shè)計、單片機(jī)原理、集成電路設(shè)計原理等。雖然課程開設(shè)種類較多，但課程體系不夠完善。由于現(xiàn)在學(xué)科重心在電路設(shè)計上，缺少對于器件的微觀結(jié)構(gòu)、材料特性講解[1]，導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中不能夠完全理解。比如MOS管，雖然學(xué)生們學(xué)過其基本特性，但在實踐中發(fā)現(xiàn)他們對N溝道和P溝道的工作原理知之甚少。

近來學(xué)校正在進(jìn)行本科學(xué)生培養(yǎng)的綜合改革，在制定集成電路方向課程體系時，課題組成員對部分學(xué)校的相關(guān)專業(yè)展開調(diào)研。我們發(fā)現(xiàn)大部分擁有電子信息類專業(yè)的高校都開設(shè)了微電子課程。譬如華中科技大學(xué)設(shè)置了固體電子學(xué)基礎(chǔ)、微電子器件與IC設(shè)計、微電子工藝學(xué)以及電子材料物理等課程。[2]又如電子科技大學(xué)設(shè)置了固體物理、微電子技術(shù)學(xué)科前沿、半導(dǎo)體光電器件以及高級微電子技術(shù)等課程。[3]因此學(xué)科課題組決定在面向2017級電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程培養(yǎng)方案中，集成電路設(shè)計方向在原有的《集成電路設(shè)計原理》、《集成電路設(shè)計應(yīng)用》基礎(chǔ)上，新增設(shè)《微電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程。本課程希望學(xué)生通過掌握微電子技術(shù)的原理、工藝和設(shè)計方法，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計和工程開發(fā)打下基礎(chǔ)。

3.微電子課程設(shè)置

出于對整體課程體系的考慮，微電子課程總學(xué)時為32學(xué)時。課程呈現(xiàn)了微電子技術(shù)的基本概論、半導(dǎo)體器件的物理基礎(chǔ)、集成電路的制造工藝及封裝測試等內(nèi)容。[4]如表1所示，為課程的教學(xué)大綱。

微電子技術(shù)的基本概論是本課程的入門。通過第一章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對本課程有初步的認(rèn)識。

構(gòu)成集成電路的核心是半導(dǎo)體器件，理解半導(dǎo)體器件的基本原理是理解集成電路特性的重要基礎(chǔ)。為此，第二章重點介紹當(dāng)代集成電路中的主要半導(dǎo)體器件，包括PN結(jié)、雙極型晶體管、結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）等器件的工作原理與特性。要求學(xué)生掌握基本的微電子器件設(shè)計創(chuàng)新方法，具備分析微電子器件性能和利用半導(dǎo)體物理學(xué)等基本原理解決問題的能力。

第三章介紹硅平面工藝的基本原理、工藝方法，同時簡要介紹微電子技術(shù)不斷發(fā)展對工藝技術(shù)提出的新要求。內(nèi)容部分以集成電路發(fā)展的順序展開，向?qū)W生展示各種技術(shù)的優(yōu)點和局限，以此來培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

第四章圍繞芯片單片制造工藝以外的技術(shù)展開，涵蓋著工藝集成技術(shù)、封裝與測試以及集成電路工藝設(shè)計流程，使學(xué)生對微電子工藝的全貌有所了解。

4.教學(xué)模式

目前大部分高校的微電子課程仍沿用傳統(tǒng)落后的教學(xué)模式，即以教師灌輸理論知識，學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主。這種模式在一定程度上限制了學(xué)生主動思考和自覺實踐的能力，降低學(xué)習(xí)興趣，與本課程授課的初衷相違背。[5]為避免上述問題，本文從以下幾個方面闡述了《微電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)模式。

教學(xué)內(nèi)容：本課程理論知識點多數(shù)都難以理解且枯燥乏味，僅靠書本教學(xué)學(xué)生會十分吃力。因此，我們制作多媒體課件來輔助教學(xué)，將知識點采用動畫的形式來展現(xiàn)。例如可通過動畫了解PN結(jié)內(nèi)電子的運動情況、PN結(jié)的摻雜工藝以及其制造技術(shù)。同時課件中補(bǔ)充了工藝集成與分裝測試這部分內(nèi)容，加強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)與實際生產(chǎn)、科研的聯(lián)系，便于學(xué)生掌握集成電路工藝設(shè)計流程。

教學(xué)形式：課內(nèi)理論教學(xué)+課外拓展。

1）課內(nèi)教學(xué)：理論講解仍需教師向?qū)W生講述基本原理，但是在理解運用方面采用啟發(fā)式教學(xué)，課堂上增加教師提問并提供學(xué)生上臺演示的機(jī)會，達(dá)到師生互動的目的。依托學(xué)校BBS平臺，初步建立課程的教學(xué)課件講義、課后習(xí)題及思考題和課外拓展資料的體系，以方便學(xué)生進(jìn)行課后的鞏固與深度學(xué)習(xí)。此外，利用微信或QQ群，在線上定期進(jìn)行答疑，并反饋課堂學(xué)習(xí)的效果，利于老師不斷調(diào)整教學(xué)方法和課程進(jìn)度。還可充分利用微信公眾號，譬如在課前預(yù)習(xí)指南，幫助學(xué)生做好課堂準(zhǔn)備工作。

2）課外拓展：本課程目標(biāo)是培養(yǎng)具有電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)科理論基礎(chǔ)，且有能力將理論付諸實踐的高素質(zhì)人才。平時學(xué)生很難直接觀察到半導(dǎo)體器件、集成電路的模型及它們的封裝制造流程，因此課題組計劃在課余時間組織同學(xué)參觀實驗室或當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)企業(yè)，使教學(xué)過程更為直觀，加深學(xué)生對制造工藝的理解。此外，教師需要充分利用現(xiàn)有的資源（譬如與課程有關(guān)的科研項目），鼓勵學(xué)生參與和探究。

考核方式：一般來說，傳統(tǒng)的微電子課程考核強(qiáng)調(diào)教學(xué)結(jié)果的評價，而本課程組希望考核結(jié)果更具有前瞻性和全面性，故需要增加教學(xué)進(jìn)度中的考核。課題組決定采用期末筆試考核與平時課堂表現(xiàn)相結(jié)合的方式，期末筆試成績由學(xué)生在期末考試中所得的卷面成績按照一定比例折合而成，平時成績考評方式有隨堂小測、課后習(xí)題、小組作業(yè)等。這幾種方式將考核過程融入教學(xué)，能有效地協(xié)助老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)狀況以及學(xué)習(xí)能力做出準(zhǔn)確評定。

5.結(jié)語

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[STHZ]1[STBZ]專用集成電路設(shè)計重點實驗室的實驗教學(xué)改革實踐 江蘇省專用集成電路設(shè)計重點實驗室（后簡稱“實驗室”）有專職教師20人，承擔(dān)南通大學(xué)杏林學(xué)院集成電路與集成系統(tǒng)專業(yè)實驗課程12門，實驗室近三年承擔(dān)各級各類科研項目75項，79篇，其中SCI、EI論文43篇，有著良好的科研基礎(chǔ)和科研成果。實驗室老師在實驗教學(xué)過程中，注重結(jié)合自身的科研方向向?qū)W生介紹集成電路相關(guān)新技術(shù)和新方法，并將計算機(jī)建模和仿真的新技術(shù)貫穿于專業(yè)實驗教學(xué)中。比如，在“模擬電路”實驗教學(xué)中引入Spice仿真軟件，在“數(shù)字電路”實驗教學(xué)中引入Quartus軟件等。在設(shè)置的探索性實驗課程中，只給學(xué)生引出若干思路，學(xué)生利用相關(guān)軟件可在課堂內(nèi)外自主練習(xí)，在互聯(lián)網(wǎng)上查找相關(guān)技術(shù)資料，設(shè)計實驗方案和實驗步驟。通過這種引導(dǎo)，該專業(yè)學(xué)生對新技術(shù)掌握較快，在探索過程中遇到不懂的環(huán)節(jié)能相互進(jìn)行探討，主動向教師請教，逐步培養(yǎng)了自主式、合作式的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)掌握集成電路基本理論、集成電路設(shè)計基本技能，掌握集成電路設(shè)計的EDA工具，熟悉電路、計算機(jī)、信號處理、通信等相關(guān)系統(tǒng)知識，從事集成電路研究、設(shè)計、開發(fā)及應(yīng)用，具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型高級集成電路和電子系統(tǒng)集成技術(shù)人才。圍繞該培養(yǎng)目標(biāo)，實驗教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行了與時俱進(jìn)的改革。比如將LQFP64封裝建模與仿真分析這一科研案例應(yīng)用于實驗教學(xué)中。實際科研案例的使用使得理論知識變得生動形象，加深了學(xué)生對基本理論知識的理解，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力有了顯著提高，能獨立完成封裝建模、仿真到最后優(yōu)化的整個流程，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)和就業(yè)打下牢固的基礎(chǔ)，適應(yīng)了我校獨立學(xué)院“厚基礎(chǔ)，強(qiáng)應(yīng)用”的人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。此外，教師緊密結(jié)合教學(xué)和科研實例編寫教材，根據(jù)電路設(shè)計相關(guān)工作編寫的《電路PSpice仿真實訓(xùn)教程》被列為教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)分委員會推薦教材。

從2009年承擔(dān)集成電路與集成系統(tǒng)專業(yè)課程起，實驗室鼓勵高級職稱人員承擔(dān)實驗課程，指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗項目。實驗室教師指導(dǎo)本科生積極參加省級、校級大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、校大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品等科技活動，獲批“江蘇省高校大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”2項、南通大學(xué)“大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”3項。所指導(dǎo)的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生的參賽作品入圍第三屆 “華大九天杯”大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽，榮獲三等獎。“華大九天杯”大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽是針對微電子及相關(guān)專業(yè)在校生的一次專業(yè)實踐性賽事，是對我國集成電路設(shè)計領(lǐng)域人才培養(yǎng)的一次交流和檢閱。

實驗室成立于2002年，擁有集成電路工藝和器件仿真、集成電路電路仿真與版圖設(shè)計、集成電路封裝設(shè)計等先進(jìn)的EDA軟件工具，以及高性能工作站、網(wǎng)絡(luò)分析儀、矢量信號發(fā)生器、微電材料與器件的光電測試系統(tǒng)、數(shù)?；旌霞呻娐窚y試儀等硬件設(shè)備，儀器設(shè)備總值達(dá)1 000多萬。這些儀器設(shè)備均屬于科研儀器設(shè)備，由于場地緊、管理人員少，這些科研儀器設(shè)備目前還未對本科學(xué)生全面開放，主要為教師及研究生使用，僅有少量學(xué)生在參與教師的科研項目過程中能接觸使用到部分科研儀器設(shè)備，重點實驗室的儀器設(shè)備資源優(yōu)勢在本科實驗教學(xué)改革中的作用發(fā)揮遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

實驗室圍繞科研發(fā)展方向，三年多來先后邀請了中國科學(xué)院、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京郵電大學(xué)、澳大利亞國立格里夫斯大學(xué)、美國密西根大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)、日本富山縣立大學(xué)等國內(nèi)外知名科研學(xué)府的20多位專家學(xué)者來校進(jìn)行講學(xué)和交流，實驗室教師也積極準(zhǔn)備為學(xué)生舉辦專題講座，此外還邀請了企業(yè)技術(shù)專家來校與師生進(jìn)行面對面的交流。

2進(jìn)一步加強(qiáng)科研與實驗教學(xué)融合的探索

“授之以魚不如授之以漁”，這要求教師與時俱進(jìn)的將科研與實驗教學(xué)緊密結(jié)合，使實驗教學(xué)內(nèi)容更貼近現(xiàn)代科研水平，讓學(xué)生掌握有應(yīng)用價值的知識和方法，培養(yǎng)符合社會實際應(yīng)用需求的人才。

2.1加強(qiáng)科研新方法新技術(shù)在實驗教學(xué)中的引入

以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、科研能力和自主創(chuàng)新能力為目的進(jìn)行的實驗教學(xué)改革，必須與科研緊密結(jié)合，減少驗證性實驗項目，增加綜合性實驗項目，增設(shè)創(chuàng)新實驗課程。將科研用到的新方法、新技術(shù)逐步引入到實驗教學(xué)中，更新實驗教學(xué)方法與手段，設(shè)置探索性實驗項目來模擬科研全過程。引導(dǎo)學(xué)生自己去思考并尋找合理解釋，鼓勵學(xué)生查閱相關(guān)的參考資料，探索問題產(chǎn)生的真正原因，訓(xùn)練他們主動分析和獨立解決問題的能力，實現(xiàn)實驗教學(xué)與科研新技術(shù)、新方法訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合。

2.2加強(qiáng)科研內(nèi)容與實驗教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合

在實驗教學(xué)內(nèi)容中，除了加強(qiáng)科研新方法、新技術(shù)的引入，還需要精選科研中的實際案例，讓學(xué)生能真正地體驗科研。依托科研項目來設(shè)置綜合性實驗，將成熟的科研成果及時轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新實驗項目，使得實驗內(nèi)容兼具新穎性和探索性，有利于學(xué)生開闊視野，擴(kuò)展知識面，激發(fā)專業(yè)熱情。增加科研實例在實驗教學(xué)內(nèi)容中的靈活運用，提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新實驗的比重，讓學(xué)生現(xiàn)在所學(xué)所練真正成為日后實際工作中的基礎(chǔ)，學(xué)有所得，學(xué)有所用。

2.3加強(qiáng)對學(xué)生科研創(chuàng)新活動的引導(dǎo)

科技活動作為一種探索性的實踐過程，具有科技性、實踐性和探索性的特點，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的最佳切入點。吸收對科研感興趣的學(xué)生參與到教師的科研活動中，承擔(dān)一部分力所能及的科研課題，通過科研實踐氛圍的熏陶，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極探索[3]。鼓勵學(xué)生積極申報大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目，并為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實驗研究提供條件，如設(shè)立“大學(xué)生創(chuàng)新基金”。組織學(xué)生參加競賽，將本科學(xué)生科研創(chuàng)新實驗與競賽結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。

2.4加強(qiáng)科研儀器設(shè)備在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

為了挖 掘科研儀器設(shè)備利用的潛力，實現(xiàn)科研與教學(xué)資源共享，科研實驗室需要在時間、空間、設(shè)備和實驗課題等多方面進(jìn)行開放。制定相關(guān)的規(guī)章制度，對本科學(xué)生的準(zhǔn)入條件、經(jīng)費支持和科研管理等多個方面加以規(guī)范，使得科研儀器設(shè)備在教學(xué)中也能發(fā)揮其優(yōu)勢，充分拓展現(xiàn)有科研儀器設(shè)備的使用范圍，提高儀器設(shè)備利用率，同時為學(xué)生提供開展科研創(chuàng)新實驗的環(huán)境，高質(zhì)量、高效率地為科研與教學(xué)服務(wù)。通過優(yōu)化資源配置，建立資源共享機(jī)制，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供良好的教學(xué)平臺[4]。

2.5加強(qiáng)科研學(xué)術(shù)講座在本科學(xué)生中的普及推廣

學(xué)術(shù)講座是進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，提高教學(xué)和科研水平的有效手段；是一場師生共贏的集會，有利于營造良好的的學(xué)術(shù)氛圍。學(xué)術(shù)講座向師生展示新觀點、新知識和學(xué)科最新研究成果，有利于互通有無，開闊學(xué)術(shù)視野，提升學(xué)術(shù)層次，傳達(dá)團(tuán)隊協(xié)作、學(xué)科間聯(lián)合創(chuàng)新的重要性，對師生未來的學(xué)習(xí)工作都有一定的激勵作用，也為學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃指引方向。本科學(xué)生即使暫時無法理解講座中的高深內(nèi)涵，但專家學(xué)者們思想的潛移默化以及通過后期的學(xué)習(xí)和鉆研，對個人綜合能力的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。

3結(jié)束語

教學(xué)和科研是互促的，只有多角度加強(qiáng)雙方的融合，構(gòu)建教學(xué)與科研良性互動的實驗教學(xué)模式，才能從根本上實現(xiàn)雙方的可持續(xù)性發(fā)展，順應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。

參考文獻(xiàn)：

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程:您好!在浦東新區(qū)政府和北京大學(xué)的大力支持和領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過一年多的籌備,上海浦東微電子封裝和系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺已經(jīng)正式開始運營。

平臺由上海北京大學(xué)微電子研究院聯(lián)合多家封裝企業(yè)和研究單位共同建設(shè),在上海市浦東新區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會、上海市集成電路行業(yè)協(xié)會、上海張江集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)開發(fā)有限公司、上海浦東高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究院和上海張江(集團(tuán))有限公司支持下運營。平臺目標(biāo)旨在通過跨地域、跨行業(yè)、跨學(xué)科的產(chǎn)學(xué)研用合作,集聚優(yōu)勢資源,為我國微電子產(chǎn)業(yè)(主要是中小型企業(yè))提供需要的封裝設(shè)計加工、測試、可靠性分析與測試等服務(wù)并開展微機(jī)械系統(tǒng)MEMS/微光電子機(jī)械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā),為集成電路行業(yè)培養(yǎng)封裝和系統(tǒng)集成高端人才,逐步發(fā)展成能為全國集成電路企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)的微電子封裝與系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺。

平臺服務(wù)內(nèi)容包括先進(jìn)封裝設(shè)計、小批量多品種集成電路封裝與測試、系統(tǒng)集成、可靠性分析測試和封裝人才培養(yǎng)等,將涵蓋封裝設(shè)計、仿真、材料、工藝和制造等多個領(lǐng)域。封裝設(shè)計服務(wù)將提供封裝設(shè)計及封裝模擬,封裝信號完整性分析等服務(wù)。小批量多品種封裝服務(wù)將提供中小型集成電路設(shè)計企業(yè)需要的封裝技術(shù),為特殊應(yīng)用領(lǐng)域(如寬禁帶半導(dǎo)體高溫電子封裝、高頻系統(tǒng)封裝、大功率器件與集成電路封裝等)提供封裝服務(wù)。系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù)將提供圓片級封裝技術(shù)(WLP)、微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)/微光電子機(jī)械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等先進(jìn)封裝/系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù),同時廣泛開展技術(shù)合作、技術(shù)孵化導(dǎo)入活動。可靠性分析測試服務(wù)將圍繞可靠性測試技術(shù)發(fā)展需求,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)和產(chǎn)品,為自主知識產(chǎn)權(quán)高端芯片的設(shè)計制造項目提供技術(shù)支撐,為微電子企業(yè)提供集成電路測試、分析、驗證、老化篩選和完整的測試解決方案和咨詢服務(wù)。另外,我國封裝技術(shù)人才的嚴(yán)重短缺,成為制約集成電路封裝業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。依托平臺強(qiáng)大的封裝研發(fā)力量,充分發(fā)揮海內(nèi)外專業(yè)人才示范作用,盡快培養(yǎng)本土IC封裝人才群,為企業(yè)作好人才梯隊儲備。

平臺擁有一支以中青年人才為科技骨干的、擁有雄厚技術(shù)力量和戰(zhàn)斗力的技術(shù)團(tuán)隊。平臺的運營目前是以中芯國際、UTAC、58研究所、天水華天科技、772研究所、香港科技大學(xué)和上海北京大學(xué)微電子研究院為技術(shù)依托,以國內(nèi)外知名封裝、微電子領(lǐng)域?qū)W者和資深專家為核心,主要核心科學(xué)家和技術(shù)專家包括有中國工程院院士、微電子技術(shù)專家許居衍,北京大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士王陽元,香港科技大學(xué)教授、資深電子封裝專家、香港科大電子封裝實驗室主任、先進(jìn)微系統(tǒng)封裝中心主任李世偉等。

另外,上海北京大學(xué)微電子研究院在平臺的技術(shù)和運營方面也有很多優(yōu)勢。我院依托北京大學(xué)擁有雄厚的人才資源和學(xué)科優(yōu)勢,在微電子產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略、基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)四個層面上展開工作,同時在射頻電路、混合信號集成電路、EMI、納米尺度MOS器件、MEMS技術(shù)、高壓大功率器件與電路、高可靠性封裝測試技術(shù)等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。研究院具有許多在微電子主要領(lǐng)域和研究方向的專家、教授、研究員、工程師,同時也招收培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的研究生。他們在LED驅(qū)動芯片的設(shè)計與封裝、芯片級封裝、系統(tǒng)級封裝、三維立體封裝和可靠性封裝方面有很深入的研究,并取得了不少成果和專利。SIP封裝技術(shù)、三維立體封裝和可靠性封裝將成為北大上海微電子研究院重點發(fā)展的研究方向,這些技術(shù)基礎(chǔ)為封裝服務(wù)平臺的建設(shè)發(fā)展提供了可靠的保障。

記者:成立該平臺的背景是什么?它對行業(yè)有哪些積極作用?

程:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計公司對微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求越來越高,目前浦東新區(qū)現(xiàn)有封裝測試企業(yè)并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,該平臺可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝測試服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,提高企業(yè)自身的競爭能力。

目前浦東已有100余家集成電路設(shè)計企業(yè),隨著近幾年出現(xiàn)的多項目晶圓(MPW)服務(wù)的開展,進(jìn)一步地降低了IC設(shè)計開發(fā)的初期投入,也大大促進(jìn)了集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。但是,中小型IC設(shè)計企業(yè)在起步階段需要以QFP、BGA等形式封裝,封裝數(shù)量較小,很難獲得大型封測企業(yè)的服務(wù)支持,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期加長和成本提高等諸多問題。而隨著IC設(shè)計企業(yè)的成長,產(chǎn)品線的不斷擴(kuò)展,需要的封裝品種也將不斷增加,一般的封裝企業(yè)不能提供有效的技術(shù)服務(wù)。因此小批量、多品種封裝必然成為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中迫切的需求。

另外,很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在對一些新型電路、高端產(chǎn)品和先進(jìn)技術(shù)的探索、創(chuàng)新和研究上,需要有微小型、高密度、高頻、高溫、高壓、大功率、高可靠性的封裝技術(shù)來支持。而大型封測廠并不能針對這種高端的、專一的、小量的封裝服務(wù)需求給予有力的幫助,因而這些集成電路企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)只能通過其它途徑尋求提供特殊需求服務(wù)的國外封測單位,這樣無形間帶來產(chǎn)品開發(fā)時間和成本的壓力。建設(shè)這樣的封裝服務(wù)平臺則可以有效的解決此類問題,為他們創(chuàng)造便利的條件。

記者:對于解決封裝行業(yè)存在的一些問題,國外有無類似的平臺?我們建立該平臺有無借鑒國外的一些經(jīng)驗?

程:世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨波浪式發(fā)展,目前各大公司紛紛在我國建立后工序工廠及設(shè)計公司,摩托羅拉、英特爾、AMD、三星、ST、億恒、Amkor、日立、三菱、富士通、東芝、松下、三洋都在我國建有后工序工廠,飛利浦在江蘇、廣東新建兩個后工序工廠。面對蓬勃發(fā)展的IC封裝業(yè),無論技術(shù)怎樣發(fā)展,市場需求是產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動力,既有規(guī)?；a(chǎn),又有市場變化對封裝要求加工批量小、節(jié)奏快、變數(shù)大的特點,市場競爭不只是求規(guī)模,更重要的是求強(qiáng),大不一定就是強(qiáng),所以通過國際半導(dǎo)體形勢的發(fā)展來看,封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式及戰(zhàn)略十分值得重視與探討。

該平臺就是在總結(jié)了國內(nèi)外集成電路封裝產(chǎn)業(yè)存在的問題之后而建立的。目前國外和中國臺灣地區(qū)有企業(yè)從事類似業(yè)務(wù),但沒有類似在政府和行業(yè)協(xié)會支持下專門從事封裝技術(shù)支持的公共服務(wù)平臺。

記者:該平臺是只面向浦東還是面向全國?

程:面向全國。

記者:與一些大型封裝測試公司相比,該平臺有哪些優(yōu)勢?您認(rèn)為它的前景怎樣?

答:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計公司提出了微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求,目前一些大型封裝公司并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,而該平臺的優(yōu)勢在于可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,例如為中小型IC設(shè)計/光電器件企業(yè)提供如下的服務(wù):晶圓凸點制備、芯片級植焊球、有機(jī)底版設(shè)計及加工、表面貼裝回流焊、BGA/FC/MCM封裝及組裝等。針對部分電子系統(tǒng)制造商的要求,開展特殊封裝的研發(fā)與服務(wù),主要包括:集成電力電子模塊封裝(IPEM)、大功率LED的封裝、MEMS封裝設(shè)計與服務(wù)等。為大學(xué)與科研機(jī)構(gòu)提供各種特殊封裝材料/形式的封裝、咨詢、培訓(xùn)、系統(tǒng)集成服務(wù),以及各種可靠性測試和分析服務(wù)。上述服務(wù)都是一些大型封裝測試公司無法做到的。所以該平臺的服務(wù)模式本身就是一種優(yōu)勢。

另外,我國目前擁有良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境,浦東地區(qū)具有雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),豐富的人才資源儲備和較好的技術(shù)基礎(chǔ),加上廣泛的市場需求和上海北京大學(xué)微電子研究院及其合作伙伴的技術(shù)和運營優(yōu)勢,該平臺有著非常廣闊的發(fā)展前景。

記者:成立這樣一個平臺,您一定也在這方面有非常深的了解,站在一個行業(yè)專家的角度,您對整個封裝業(yè)的現(xiàn)狀有哪些看法?

程:IC封裝測試業(yè)是IC產(chǎn)業(yè)鏈中的一個重要環(huán)節(jié)。一直以來,外資企業(yè)在中國IC封裝測試領(lǐng)域占據(jù)了優(yōu)勢,但內(nèi)資封裝測試企業(yè)蓬勃發(fā)展,中小企業(yè)不斷涌現(xiàn),內(nèi)資特別是民營企業(yè)的發(fā)展為IC封裝測試業(yè)增添了活力和希望。目前在長三角地區(qū),匯聚了江陰長電、南通富士通、安靠、優(yōu)特、威宇科技、上海紀(jì)元微科、上海華嶺等眾多大型微電子封裝測試企業(yè),在全國處于領(lǐng)先地位。西部地區(qū)封裝測試業(yè)包括天水華天科技也有較快的發(fā)展。另外,2007年10月,英特爾(成都)有限公司微處理器工廠順利運營并實現(xiàn)首枚多核處理器出口。同時,中芯國際(SMIC)、馬來西亞友尼森(Unisem)、美國芯源系統(tǒng)(MPS)等半導(dǎo)體封裝測試項目在成都相繼投產(chǎn),西部封裝測試廠的產(chǎn)能將會進(jìn)一步釋放。

目前,國內(nèi)外資IDM型封裝測試企業(yè)主要為母公司服務(wù),OEM型封裝測試企業(yè)所接訂單多為中高端產(chǎn)品,而內(nèi)資封裝測試企業(yè)的產(chǎn)品已由DIP、SOP 等傳統(tǒng)低端產(chǎn)品向QFP、QFN、BGA、CSP等中高端產(chǎn)品發(fā)展。

綜觀目前國內(nèi)整個封裝業(yè)在對中小型集成電路設(shè)計企業(yè)的服務(wù)方面存在以下不足:

(1)國內(nèi)企業(yè)高端技術(shù)投資有限,產(chǎn)品多集中于中低端,難以在高端市場上取得突破;

(2)國內(nèi)先進(jìn)封裝技術(shù)的實施幾乎完全依靠從國外引入;

(3)已有封裝企業(yè)對于處于起步階段的IC設(shè)計公司小批量封裝要求能提供的服務(wù)極少,不利于整個IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;

(4)無法滿足小批量集成電路特殊封裝的需求。

(下轉(zhuǎn)第47頁)

記者:未來封測業(yè)的發(fā)展怎樣?該平臺的未來發(fā)展規(guī)劃是怎樣?

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關(guān)鍵詞：微電子學(xué)；預(yù)實驗；開放式實驗

作者簡介：梁海蓮（1979-），女，江西高安人，江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院、信息與控制實驗教學(xué)中心，講師；趙琳娜（1979-），女，天津人，江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院、信息與控制實驗教學(xué)中心，講師。（江蘇 無錫 214122）

基金項目：本文系江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題（課題編號：YJG08_YB26）的研究成果。

中圖分類號： G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0092-02

隨著社會的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)封閉式、單向傳輸?shù)恼n程教學(xué)模式，已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。近年來，多數(shù)高校正積極開展面向高校、企業(yè)與科研中心一體化的“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的課程教學(xué)改革。[1]

作為電子信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)之一的微電子技術(shù)，已經(jīng)成為現(xiàn)代電子信息技術(shù)，是當(dāng)前計算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動力。[2]作為微電子學(xué)專業(yè)核心課程之一的“微電子專業(yè)實驗”，所涉及的基礎(chǔ)理論知識面較廣，涵蓋了“電路”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“模擬集成電路”、“數(shù)字集成電路”、“半導(dǎo)體物理”、“半導(dǎo)體器件物理”、“電子設(shè)計CAD”、“集成電路封裝、制造”等多門專業(yè)課程知識。鑒于該課程所需實驗設(shè)備儀器種類較多、測控要求高、儀器價格昂貴、維護(hù)成本高等特點，且受人力、物力的限制，課程中不同實驗所需配套設(shè)備購置數(shù)量較少。然而隨著微電子產(chǎn)業(yè)對專業(yè)人才需求的不斷增大，所需人才技能水平日益提高，高校在面向社會、面向未來，構(gòu)建研究型綜合大學(xué)的奮斗目標(biāo)下，必須提高人才培養(yǎng)效率，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，從根本上解決學(xué)生人數(shù)多、實驗時間短、實踐技能提升緩慢等現(xiàn)實問題，這是課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。

基于上述“微電子專業(yè)實驗”的課程特點與現(xiàn)實受限因素，迫切需要針對實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方式和實驗管理制度等方面進(jìn)行改革與創(chuàng)新。這是因為實驗教學(xué)在高校人才培養(yǎng)過程中起著非常重要的作用，是連接知識與實踐、實踐與創(chuàng)新，并使理論知識向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化的重要橋梁。[3]為踐行研究型綜合大學(xué)與時俱進(jìn)的教學(xué)理念，[4]在“微電子專業(yè)實驗”課程教學(xué)改革中，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，在實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗過程、實驗管理等方面進(jìn)行了開放式微電子專業(yè)實驗課程教學(xué)，并取得了良好的教學(xué)效果。

一、實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與完善

針對該課程實驗內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng)、理論知識抽象復(fù)雜的特點，為使學(xué)生在進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)之前，對理論知識有一個形象、直接的感觸體驗，提高學(xué)生實驗探索的興趣，設(shè)計了一套相關(guān)實驗所需理論知識的預(yù)實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合電子設(shè)計CAD、專業(yè)仿真軟件、動畫演示等，將抽象復(fù)雜的專業(yè)理論知識形象化，有助于強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的理解，較好地實現(xiàn)理論與實驗相結(jié)合的過渡銜接。通過理論知識復(fù)習(xí)和預(yù)實驗，既可有效促進(jìn)學(xué)生對理論的理解，又能讓學(xué)生在預(yù)實驗中掌握下一步實驗過程中的操作技巧，還能為學(xué)生獲得新的理論知識打下良好的基礎(chǔ)。

經(jīng)初步嘗試，整套預(yù)實驗系統(tǒng)中的電路仿真軟件Multisim、印制版電路仿真軟件Protel、FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、虛擬電子實驗室Labview，以及電路系統(tǒng)功能仿真軟件MATLAB、集成電路系統(tǒng)仿真軟件HSPICE、Cadence電子設(shè)計軟件及半導(dǎo)體器件仿真TCAD等軟件，可實現(xiàn)微電子專業(yè)實驗從單個器件向電路模塊乃至整個電路系統(tǒng)，從前端系統(tǒng)功能設(shè)計向后端電路制作及電路性能驗證的全功能預(yù)實驗仿真。借助上述預(yù)實驗系統(tǒng)，一方面可以加深學(xué)生對電路結(jié)構(gòu)、原理的認(rèn)識與理解；另一方面還能訓(xùn)練學(xué)生熟練地使用儀器，掌握正確的測量方法，提升學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)分析與鑒別能力，還有利于減少實驗損傷，提高實驗效率。

二、實驗管理制度的設(shè)計與完善

雖然上述預(yù)實驗在一定程度上有助于提高實驗效率，但在提高學(xué)生動手能力、專業(yè)技能等方面尚有欠缺。為了進(jìn)一步解決微電子專業(yè)實驗儀器精密、貴重且量少，操控較為復(fù)雜、耗時費力等問題，仍需改革原有的實驗管理制度，改變實驗管理方法，提高儀器的使用效率。

針對微電子專業(yè)實驗儀器精密、貴重、數(shù)量較為單一的特點，在購置相關(guān)儀器時，建立了專業(yè)對口教師采購、運行并維護(hù)的主負(fù)責(zé)管理制度，同時配備該儀器適用專業(yè)方向的研究生，經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)上崗，輔助指導(dǎo)實驗學(xué)生正確操控、使用儀器。在新置儀器運行之前，要求廠家針對專業(yè)對口主負(fù)責(zé)教師和若干輔助測控的研究生進(jìn)行系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理培訓(xùn)，培訓(xùn)后主負(fù)責(zé)教師針對“微電子專業(yè)實驗”課程的培養(yǎng)人數(shù)、課程日程、學(xué)分等情況，制定了學(xué)生實驗分組、分時計劃，并相應(yīng)指定各實驗小組的助教研究生，指導(dǎo)學(xué)生使用該儀器，協(xié)助管理實驗儀器的運行、維護(hù)，并記載相應(yīng)的實驗運行狀況、實驗人員等。

同時，結(jié)合“微電子專業(yè)實驗”課程系統(tǒng)性強(qiáng)的特點，通過相應(yīng)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨立完成半導(dǎo)體材料特性測試、微電子器件特性測試、微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試和電路系統(tǒng)性能參數(shù)測試等，提升學(xué)生的綜合測試技能和實驗分析能力，鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)與集成電路制造技術(shù)的相關(guān)知識，并為學(xué)生進(jìn)行理論知識創(chuàng)新提供了一個良好的實驗平臺和理論基礎(chǔ)，綜合鍛煉了學(xué)生分析、探討和總結(jié)實驗結(jié)果的能力。

三、開放式微電子專業(yè)實驗課程教改案例

以MOS集成運算放大器設(shè)計為例，制備工藝平臺為0.6um CMOS工藝，2層多晶硅，5層金屬連線，電路工作電壓為3～5V。

首先，指定實驗內(nèi)容，兩級CMOS集成運算放大器電路原理如圖1所示，[5]其中M1～M4為有源負(fù)載的差分輸入級，M5提供該級工作電流，M8、M9構(gòu)成了共源放大電路，為輸出級，M7為源跟隨器，提供增益為1的緩沖器，以克服補(bǔ)償電容的前饋效應(yīng)，并消除零點，M6提供M7所需的工作電流，M10、M11組成運放偏置電路。電路性能與目標(biāo)設(shè)計要求輸出電壓擺幅大于±3V，最大轉(zhuǎn)換速率為30V/μs，補(bǔ)償電容Cc為10pF。

其次，讓參與實驗的學(xué)生在電路仿真環(huán)境HSPICE中結(jié)合圖1所示電路進(jìn)行預(yù)實驗，測試集成運算放大器在數(shù)學(xué)、物理理論模型下的理想實驗參數(shù)，完成預(yù)實驗，本預(yù)實驗環(huán)節(jié)所需課時約3學(xué)時。在進(jìn)入下一實驗環(huán)節(jié)前遞交實驗預(yù)習(xí)報告，由學(xué)生在實驗前聯(lián)系專業(yè)機(jī)房的管理人員，自行安排課外時間完成。

再次，讓學(xué)生在Cadence系統(tǒng)中使用Virtuoso軟件完成CMOS集成運算放大器的版圖設(shè)計，版圖畫完后需采用Design Rules Checker（DRC），按照電路設(shè)計規(guī)則檢查設(shè)計的版圖文件、運行和找出錯誤，并在相應(yīng)版圖位置中做出標(biāo)記和解釋。在檢查完版圖之后，還需進(jìn)一步對Electrical Rules Checker（ERC）進(jìn)行檢查，以查找線路中的短路、開路和浮空結(jié)點，ERC檢查到短路錯誤后將錯誤提示局限在最短的連接通路上。在修正上述版圖、電路連接問題后，仍需使用Layout Versus Schematic（LVS）比較集成電路版圖與其原理報告版圖的連接是否一致，從而進(jìn)行反復(fù)修改，直到版圖和電路原理圖達(dá)成一致。最終在完成集成運算放大器的版圖驗證與電路系統(tǒng)性能后仿的物理驗證工作之后，方可與相關(guān)半導(dǎo)體代工廠聯(lián)系，確定設(shè)計數(shù)據(jù)文件的大小、后端數(shù)據(jù)接口處的端口設(shè)計及其尺寸等，并交付半導(dǎo)體代工廠制備。本實驗環(huán)節(jié)所需課時約6學(xué)時。

最后，將流片后的芯片在邏輯分析儀、混合信號測試儀、半導(dǎo)體參數(shù)分析儀等實驗平臺測試集成電路中器件的電學(xué)參數(shù)和集成運算放大器性能參數(shù)等，并結(jié)合預(yù)實驗的仿真數(shù)據(jù)對比分析，進(jìn)一步優(yōu)化、改進(jìn)版圖，以提高集成運算放大器的綜合性能，此實驗環(huán)節(jié)約占3學(xué)時。由于本實驗環(huán)節(jié)受儀器數(shù)量的限制，實驗前需要先把已完成前兩環(huán)節(jié)的實驗學(xué)生分成2～3人一組，將半導(dǎo)體器件與集成電路測試和版圖觀測的實驗平臺安排在一個集成電路測試實驗室，而將邏輯分析儀、混合信號測試儀等電路系統(tǒng)測試儀器等實驗平臺安排在另一個電子電學(xué)測試實驗室，實現(xiàn)不同類別實驗平臺的相互獨立，有助于不同實驗室合理高效地實行開放式實驗。當(dāng)然不同實驗平臺均有指定能夠熟悉操作的助教研究生協(xié)助，參與實驗的學(xué)生能獨立完成所需測試類型的實驗。實驗結(jié)束后，學(xué)生以書面形式闡述實驗過程、分析測試數(shù)據(jù)、總結(jié)實驗結(jié)果、完成實驗報告。教師針對實驗過程中出現(xiàn)的新現(xiàn)象、新問題，提出問題的查找方向，鼓勵學(xué)生積極探索，查閱課外文獻(xiàn)，提出具有獨到見解的實驗觀點，為理論知識的創(chuàng)新、發(fā)展培養(yǎng)正確的科研方法。同時，也需要對全面開放的專業(yè)實驗教學(xué)模式進(jìn)行評價和提出建議。

四、結(jié)論

調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對這種開放式微電子專業(yè)實驗課程教學(xué)改革積極性較高，認(rèn)真負(fù)責(zé)的配合教師、助教研究生完成實驗任務(wù)。與傳統(tǒng)單一、封閉教學(xué)模式相比，本課程教學(xué)改革在原實驗管理員的積極支持下取得了良好的實驗效果，也深受同學(xué)們歡迎，有助于提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和自我學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；課程建設(shè)；實踐創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）25-0103-02

電子科學(xué)與技術(shù)作為信息技術(shù)發(fā)展的基石，伴隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、移動通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和W絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)得到了迅猛的發(fā)展，從初期的小規(guī)模集成電路（SSI）發(fā)展到今天的巨大規(guī)模集成電路（GSI），成為使人類社會進(jìn)入了信息化時代的先導(dǎo)技術(shù)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是國家重點扶植的學(xué)科，本專業(yè)作為信息領(lǐng)域的核心學(xué)科，培養(yǎng)國家急需的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高級人才。

在新的歷史條件下，開展電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的改革與實踐研究是非常必要的，這對于培養(yǎng)出具有知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的微電子技術(shù)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才具有重要的指導(dǎo)意義和戰(zhàn)略意義。本文依據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生課程建設(shè)的實際情況，詳細(xì)分析了本專業(yè)在課程建設(shè)過程中存在的問題，提出了關(guān)于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的幾點改革方案，并進(jìn)行了一定的探索性實踐。

一、目前課程建設(shè)中存在的一些問題

1.在課程設(shè)置方面，與行業(yè)發(fā)展結(jié)合不緊密，缺乏專業(yè)特色和課程群的建設(shè)，課程之間缺少有效地銜接，難以滿足當(dāng)前人才培養(yǎng)的需求。本專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)具有扎實的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎(chǔ)和工程實踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應(yīng)用工作的高級工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為培養(yǎng)目標(biāo)來進(jìn)行課程建設(shè)。

2.在創(chuàng)新實踐教學(xué)方面，存在重理論教學(xué)和課堂教學(xué)，缺乏必要的實踐環(huán)節(jié)，尤其是創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，相關(guān)實踐和實驗教學(xué)手段和教學(xué)方法過于單一，僅在教師課堂教學(xué)講授范例和實驗過程的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程實驗，學(xué)生按照課程實驗手冊上的具體步驟逐一進(jìn)行操作，完成課程所要求的實驗。單一的實驗和實踐教學(xué)方式難以提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐和動手能力，更難以實現(xiàn)對所學(xué)知識的實踐和靈活運用，難以滿足當(dāng)前強(qiáng)調(diào)以實踐為主，培養(yǎng)實踐型創(chuàng)新人才的要求。

二、課程建設(shè)改革的目的與任務(wù)

結(jié)合集成電路行業(yè)未來的發(fā)展趨勢以及電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)總體就業(yè)前景和對人才的需求結(jié)構(gòu)。根據(jù)我國電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展需求，通過對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程建設(shè)進(jìn)行改革，重點強(qiáng)調(diào)工程實訓(xùn)與創(chuàng)新實踐，在課程教學(xué)中體現(xiàn)“激發(fā)興趣、夯實基礎(chǔ)、引導(dǎo)創(chuàng)新、全面培養(yǎng)”的教學(xué)方針。重新規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，以集成電路工藝與設(shè)計為重點，設(shè)置課程群，構(gòu)建新的科學(xué)的課程體系，突出特色，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。

三、課程建設(shè)改革的具體內(nèi)容

人才培養(yǎng)目標(biāo)以厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、偏工程為宗旨，培養(yǎng)具有扎實的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎(chǔ)和工程實踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應(yīng)用工作的高級工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。以大規(guī)模集成電路設(shè)計、制造和工藝、電子器件和半導(dǎo)體材料、光電子技術(shù)應(yīng)用等方面為專業(yè)特色進(jìn)行課程建設(shè)改革，具體的改革內(nèi)容如下。

1.課程設(shè)置。首先，根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求按需設(shè)課，明確設(shè)課目的，并注意專業(yè)通識課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課和專業(yè)任選課之間的銜接與學(xué)時比例，加強(qiáng)集成電路設(shè)計與集成電路工藝方面的課程設(shè)置，突出微電子技術(shù)方向的特色，明確專業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和方向，將相關(guān)課程設(shè)置為課程群，通過相關(guān)課程的有效銜接，突出能力培養(yǎng)。其次，隨著電子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，注重本專業(yè)課程設(shè)置的不斷更新和調(diào)整。

2.教學(xué)方式。首先，加強(qiáng)對青年教師的培養(yǎng)和訓(xùn)練，注重講課、實驗、考試及課下各個環(huán)節(jié)的相互結(jié)合，即課堂與課下相結(jié)合，講課與實驗相結(jié)合，平時與考試相結(jié)合。其次，講課中注重講解和啟發(fā)相結(jié)合，板書和多媒體相結(jié)合；實驗中注重方法和原理相結(jié)合，知識和能力相結(jié)合；考試中注重面上與重點相結(jié)合，概念與計算相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合，重點開展課程的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，將相關(guān)實驗課程的教學(xué)錄像上網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的實驗實踐能力培養(yǎng)和提高。第三，注重雙語課程的開設(shè)與優(yōu)秀經(jīng)典教材的使用相結(jié)合，雙語課程與國際該課程接軌。

四、結(jié)語

科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)應(yīng)當(dāng)圍繞電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)和專業(yè)特色，通過制訂適用集成電路人才培養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、實驗體系和教學(xué)計劃，突出集成電路工藝與設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，進(jìn)而有效地提高實驗和實踐教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)具有實踐創(chuàng)新能力的科技創(chuàng)新型人才奠定了基礎(chǔ)。

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Reform and Exploration of Course Construction of Electronic Science and Technology

CHEN Li-ying

（School of Electronics and Information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

篇9

Abstract: Combining with the practical situation and characteristics of the university, based on training target of micro-electronics specialty and from the concept of undergraduate talents cultivation, this paper discussed the cultivating pattern of applied talents from course offering, teaching contents, teachers team construction, experimental teaching practice, and put forward a series of feasible and effective measures, so as to promote rapid development of our new professionals of microelectronics and cultivate application-oriented talents of microelectronics.

關(guān)鍵詞: 應(yīng)用型人才;微電子專業(yè);素質(zhì)教育

Key words: applied talents;microelectronics major;quality education

中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0234-02

0引言

微電子學(xué)是在物理學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、集成電路設(shè)計制造學(xué)等多種學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學(xué)科,是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。作為電子通信類高校,南京郵電大學(xué)建校近50年來,正朝著信息科技類大學(xué)進(jìn)軍。隨著電子、通信和信息等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)外微電子學(xué)人才都十分緊缺,建立微電子學(xué)專業(yè),也可為我國的 ASIC設(shè)計方面,培養(yǎng)急需的人才[1-6]。在現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)迅速發(fā)展的今天,社會要求大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)同經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要相結(jié)合,如果培養(yǎng)出來的學(xué)生能夠適應(yīng)社會的需求,不僅學(xué)生能有用武之地,找到自己的價值和自信,而且學(xué)校的知名度也得以提升。因此現(xiàn)今的學(xué)校越來越注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng),注重培養(yǎng)有能力,有效率的人。因此當(dāng)今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎(chǔ)較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才,也更需要培養(yǎng)大量工程應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的具體內(nèi)涵是隨著高等教育的發(fā)展而不斷發(fā)展的,“應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心,以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型專門人才為目標(biāo)的”。本科應(yīng)用型是本科層次教育,既有著普通本科教育的共性,又有別于普通本科的自身特點,它更加注重的是實踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性。即基礎(chǔ)知識比高職高專學(xué)生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強(qiáng),是本科應(yīng)用型人才最本質(zhì)的特征。本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是根據(jù)社會、經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的需要,在一定的教育思想指導(dǎo)下,人才培養(yǎng)目標(biāo)、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式[7]。

1培養(yǎng)應(yīng)用型人才的措施探討

培養(yǎng)應(yīng)用型人才不是單方面的強(qiáng)化和提升,而是涉及到方方面面。比如,學(xué)校自身的特點,目標(biāo)的定位,課程的設(shè)置等等,因此,培養(yǎng)應(yīng)用型的人才可以采取以下措施:

1.1 明確學(xué)校和學(xué)科的特點和優(yōu)勢每一所高校都有自身的辦學(xué)特色,每一個學(xué)科都有自身的歷史傳統(tǒng)。只有實事求是地綜合分析學(xué)校已有的學(xué)科基礎(chǔ)、特色、優(yōu)勢和不足,才能明確學(xué)科發(fā)展的科學(xué)定位,才能培養(yǎng)出有自身特色的專業(yè)人才[6]。微電子專業(yè)在我校還是一個新專業(yè),如何把這個新專業(yè)做大做強(qiáng),真正體現(xiàn)出南京郵電大學(xué)的微電子專業(yè)的專業(yè)特色,是一個值得探討的問題。根據(jù)我校長期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和相關(guān)院系的基礎(chǔ)和優(yōu)勢,設(shè)置了以通信集成電路設(shè)計為主要方向,并對專業(yè)方向的發(fā)展作了規(guī)劃,同時兼顧工藝設(shè)計與器件設(shè)計。與此同時,確立我校微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)為:根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)指導(dǎo)思想,樹立“理科本科教育以培養(yǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)和理工融合型人才為主,在堅持人才培養(yǎng)質(zhì)量統(tǒng)一要求的基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生個性化、多樣化發(fā)展,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)”的教學(xué)工作指導(dǎo)思想。從教育理念上講,應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)強(qiáng)調(diào)以知識為基礎(chǔ),以能力為重點,知識能力素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)和專業(yè)核心能力的培養(yǎng)。側(cè)重學(xué)科、專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和專業(yè)能力的培養(yǎng);培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,在德智體諸方面全面發(fā)展,具有較高思想道德、良好的科學(xué)文化素質(zhì)、敬業(yè)精神和社會責(zé)任感,在擁有微電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)扎實的理論基礎(chǔ)上、還具備實驗?zāi)芰蛯I(yè)知識,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,能在應(yīng)用微電子學(xué)、半導(dǎo)體技術(shù)及相關(guān)的電子信息科學(xué)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計、科技開發(fā)、工程技術(shù)、生產(chǎn)管理與行政管理等工作。

1.2 課程設(shè)置課程的設(shè)置是否合理對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用,其結(jié)構(gòu)是否連貫、課程安排是否合理直接影響后續(xù)的教學(xué)培養(yǎng)工作。

1.2.1 課程的設(shè)置考慮到應(yīng)用型人才的特點,必須根據(jù)行業(yè)的需求來安排和設(shè)置課程,在進(jìn)行課程設(shè)置的時候,必須先進(jìn)行廣泛的調(diào)研,考慮到社會的實際需求,社會需要什么樣的人才,對今后畢業(yè)生的去向有充分的了解,了解用人單位的性質(zhì),了解用人單位要求畢業(yè)生具備什么知識和能力,更重要的是,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力、解決問題的能力、判斷能力和創(chuàng)新能力。在微電子專業(yè)正式招生之前,我們組織教師到國內(nèi)不少高校進(jìn)行調(diào)研,并與多所學(xué)校的教師進(jìn)行了交流。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,我們了解了國內(nèi)外、省內(nèi)外的同類專業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和我校微電子專業(yè)的實力、優(yōu)勢及所處的地位,了解到國內(nèi)外微電子學(xué)及集成電路設(shè)計人才都十分緊缺,為此,我們提出通訊集成電路和新型微電子器件作為我們的專業(yè)方向和特色,并在教學(xué)和科研中體現(xiàn)出來。為此,在課程設(shè)置上,我們必須在對已經(jīng)投入適應(yīng)的培養(yǎng)方案進(jìn)行分析和總結(jié)、不斷地進(jìn)行修訂和完善,將整個學(xué)科的課程結(jié)構(gòu)體系,到具體到每一門課程的知識體系,都應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,以期在最短的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生掌握牢固的知識。最終使學(xué)生獲得以下幾方面的知識和能力:①掌握數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識,具有較好的人文社會科學(xué)基礎(chǔ),并熟練掌握一門外語;掌握微電子學(xué)、半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)的基本知識、基本理論和基本實驗技能;②熟悉國家信息產(chǎn)業(yè)政策及國內(nèi)外有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的法律法規(guī);了解微電子學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài),以及信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。③具備較好的運用專業(yè)知識進(jìn)行器件設(shè)計、集成電路設(shè)計的能力,成為工程應(yīng)用型人才。

1.2.2 理論課程的內(nèi)容針對江蘇省和南京市的集成電路發(fā)展特色,以及南京郵電大學(xué)的學(xué)科特點和電子科學(xué)與工程學(xué)院的實際情況,適當(dāng)加強(qiáng)通訊集成電路、新型微電子器件和光電集成的課程,體現(xiàn)專業(yè)特色。以能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)來設(shè)計的。在進(jìn)行社會行業(yè)的調(diào)查中,首先考慮學(xué)生畢業(yè)后從事何種職業(yè),然后對這種工作需要哪些能力和知識,根據(jù)工作的要求對教學(xué)終的課程進(jìn)行專項的能力和綜合能力。在通識基礎(chǔ)課中設(shè)置了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理實驗、程序設(shè)計等。學(xué)科基礎(chǔ)課中設(shè)置了數(shù)理方程、概率論、信號與系統(tǒng)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、模擬電子技術(shù)及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課中安排了固體物理、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體集成電路工藝、半導(dǎo)體器件物理、通信原理,這些課程都是基礎(chǔ)理論課程,是為微電子專業(yè)的學(xué)生打下基本的專業(yè)基礎(chǔ)?？紤]到應(yīng)用型人才的培養(yǎng),在集成電路與CAD的課程設(shè)置上,不同于專業(yè)型人才的培養(yǎng)模式,專門設(shè)置了16小時的實驗,加強(qiáng)學(xué)生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設(shè)計的課程設(shè)置中,專門將模擬和數(shù)字分開,設(shè)置了各48小時的模擬集成電路分析與設(shè)計、數(shù)字集成電路分析與設(shè)計,這不同于其他院校的課程設(shè)置,應(yīng)該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學(xué)生掌握初步的集成電路設(shè)計知識,加強(qiáng)了學(xué)生的集成電路分析和設(shè)計的能力。另外還設(shè)置了32小時的VLSI設(shè)計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗,這也大大加強(qiáng)了實驗和上機(jī)比例。具體來講,已經(jīng)在建設(shè)的ASIC設(shè)計實驗室的基礎(chǔ)上開展了ASIC設(shè)計實驗課程的教學(xué),并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室,擁有了一批工作站、計算機(jī)等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學(xué)會一到兩種EDA工具的使用方法。建設(shè)微電子器件和半導(dǎo)體物理專業(yè)實驗課程,在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上購置了必要的儀器設(shè)備、編寫了實驗教程、開展了半導(dǎo)體材料實驗和晶體管測試實驗;基于以上措施,建立一整套完備的、覆蓋微電子產(chǎn)業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設(shè)計實驗。掌握一定微電子實驗?zāi)芰κ俏㈦娮訉I(yè)本科生應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì)。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設(shè)置了VLSI版圖設(shè)計基礎(chǔ)、片上系統(tǒng)設(shè)計、微電子器件設(shè)計、MEMS與微系統(tǒng)設(shè)計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程,涵蓋了微電子方向的器件設(shè)計、電路設(shè)計、工藝設(shè)計等各個方面。更好地體現(xiàn)了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向和目標(biāo)。

1.2.3 實踐課程的內(nèi)容課程突出職業(yè)能力。對于應(yīng)用型人才來講,在學(xué)習(xí)過程中訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)技能是學(xué)生是否成功的關(guān)鍵之一;學(xué)習(xí)過程重點基于問題的學(xué)習(xí),這是培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力的又一關(guān)鍵;學(xué)習(xí)過程還要培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力。此外,還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室,開設(shè)微電子和半導(dǎo)體測試實驗課,在培養(yǎng)學(xué)生理論知識的同時,加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ),又有一定動手能力的全面發(fā)展的學(xué)生。微電子專業(yè)是一個實踐性較強(qiáng)、實踐內(nèi)容多的專業(yè),從集成電路的生成流程來看,其實踐內(nèi)容包括系統(tǒng)和電路設(shè)計、器件設(shè)計、工藝設(shè)計、版圖設(shè)計、實際流片和測試。作為高等學(xué)校,而非生產(chǎn)廠家,不可能具備從前端到后端整個流程的實踐條件,為此,我們擬對其中的主要環(huán)節(jié)開展實踐教學(xué)。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設(shè)置中,通識基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課中安排了電類學(xué)科所必須的程序設(shè)計、電裝實習(xí)、電子電路課程設(shè)計等。在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中,設(shè)置了軟件設(shè)計、微電子課程設(shè)計等,設(shè)計內(nèi)容都是與本專業(yè)緊密相關(guān),全面運用到所學(xué)的專業(yè)知識。同時建立校外實習(xí)基地,使學(xué)生能夠初步了解芯片生產(chǎn)過程。通過參加國外IC CAD公司的大學(xué)計劃、購置器件和工藝設(shè)計CAD工具,并通過和IC生產(chǎn)企業(yè)建立良好合作關(guān)系,建立生產(chǎn)實習(xí)基地。注重學(xué)生與工業(yè)界的直接聯(lián)系。爭取在畢業(yè)設(shè)計階段,大部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計都能在企業(yè)完成的,而且不少學(xué)生的第一個工作就是在所實習(xí)和進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的單位里找到的。

1.3 師資隊伍的建設(shè)沒有高水平的師資隊伍,培養(yǎng)高素質(zhì)的人才也只能是紙上談兵。而且本學(xué)院的主要任務(wù)就是能培養(yǎng)具有良好的學(xué)習(xí)、工作和創(chuàng)新的高級應(yīng)用型人才,因此從這個方面來講,沒有年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)合理的高水平師資隊伍,也是不能完成高校所承擔(dān)的任務(wù)的。而且針對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),師資隊伍本身也要具備能培養(yǎng)應(yīng)用型人才的能力和水平。

1.3.1 積極培養(yǎng)學(xué)科帶頭人培育創(chuàng)新型人才就要統(tǒng)籌考慮學(xué)科直接承擔(dān)的教學(xué)、科研、服務(wù)三大職能的關(guān)系,加速建設(shè)學(xué)科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學(xué)術(shù)梯隊。以中青年學(xué)科(術(shù))帶頭人的培養(yǎng)為重點,并加大向青年骨干教師和一線教師傾斜的力度,創(chuàng)造一個公開、平等、競爭、擇優(yōu)的用人環(huán)境,營造一個和諧、寬松、溫馨的工作氛圍。學(xué)校要為人才成長創(chuàng)造一流的工作和實驗條件,打造一個凝聚人心的事業(yè)平臺,通過培養(yǎng)和引進(jìn),形成一批整體素質(zhì)高、學(xué)術(shù)實力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的學(xué)術(shù)梯隊,使其在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮突出作用。

1.3.2 在教師中增加培養(yǎng)應(yīng)用型人才的意識目前,我校的微電子技術(shù)系擁有教師7名,平均年齡35歲以下,年輕教師占了90%以上。我們學(xué)院的老師都是從大學(xué)畢業(yè)直接來教大學(xué),導(dǎo)致對學(xué)生的培養(yǎng)從源頭上還是在按照“理論型”或“學(xué)術(shù)型”的培養(yǎng)模式在進(jìn)行。因此,建立既具有深厚扎實的理論知識功底,又具有精通實踐,有很強(qiáng)的動手操作能力和解決生產(chǎn)實際問題能力的“雙師型”教師隊伍,培養(yǎng)高層次高質(zhì)量的實用型、應(yīng)用型教學(xué)人才迫在眉睫。今后學(xué)院應(yīng)把如何培養(yǎng)“應(yīng)用型教師”作為一個重要目標(biāo),來加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)。在教師中增加培養(yǎng)應(yīng)用型人才的意識。

積極籌措資金,進(jìn)一步完善微電子設(shè)計、測試實驗室,開出更多的實驗項目,增加實驗組數(shù),鼓勵教師在課程教學(xué)中增加設(shè)計、實驗類的課時比例,讓學(xué)生多動手動腦。鼓勵教師積極申報應(yīng)用型或工程類的項目,這樣既可以滿足一定的科研工作量,也可以讓學(xué)生參與到項目中來鍛煉學(xué)生的從事科研和工程技術(shù)類的工作,積累一定的設(shè)計、實驗和操作經(jīng)驗。鼓勵教師與公司、研究所合作,給學(xué)生提供實習(xí)、工作的機(jī)會和場所,也可以提高就業(yè)率。鼓勵教師到國內(nèi)外高校去做訪問學(xué)者,積極參加國內(nèi)外舉辦的國際會議,從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題,并開闊了眼界。設(shè)立專款建立青年教師培養(yǎng)基金,資助青年教師開展注重應(yīng)用類的教學(xué)科研工作。在進(jìn)行教學(xué)工作的同時,也與企業(yè)界密切合作進(jìn)行科研工作和技術(shù)開發(fā)工作,保證自己在理論和技術(shù)方面的領(lǐng)先性,在授課時結(jié)合自己的研究成果、把新的觀念、新的方法、新的理論傳授給學(xué)生,當(dāng)自己的研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后,可以將最新產(chǎn)品和最新技術(shù)溶入工業(yè)中。

只要通過以上措施,從學(xué)科目標(biāo)、理論課程、實踐環(huán)節(jié)及師資隊伍建設(shè)等工作常抓不懈,經(jīng)過一定的階段,一定會培養(yǎng)出高水平的擁有微電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)扎實的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,從事產(chǎn)品設(shè)計、科技開發(fā)、工程技術(shù)、生產(chǎn)管理與行政管理等工作的應(yīng)用型人才。

2小結(jié)

總的來說,微電子學(xué)是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。而國內(nèi)外微電子學(xué)人才都十分緊缺,尤其注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng)。因此我校也更需要培養(yǎng)大量的微電子方面的工程應(yīng)用型人才。而培養(yǎng)應(yīng)用型的人才必須采取的措施是:明確我校的特點和優(yōu)勢,以通信集成電路設(shè)計為主要方向,同時兼顧工藝設(shè)計與器件設(shè)計;在課程的設(shè)置上,必須根據(jù)行業(yè)的需求來安排和設(shè)置課程,除了基礎(chǔ)理論課,也要大大加強(qiáng)實驗和上機(jī)比例。在培養(yǎng)學(xué)生理論知識的同時,加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ),又有一定動手能力的全面發(fā)展的學(xué)生;同時在教師中增加培養(yǎng)應(yīng)用型人才的意識,鼓勵教師與公司、研究所合作,積極申報應(yīng)用型或工程類的項目,讓學(xué)生參與到項目中積累一定的設(shè)計、實驗和操作經(jīng)驗。鼓勵教師給學(xué)生提供實習(xí)、工作的機(jī)會和場所。相信通過各方面的工作的配合,一定會培養(yǎng)出高質(zhì)量的微電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用型人才,為我國的微電子工業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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篇10

學(xué)術(shù)界對計算機(jī)的發(fā)明與發(fā)展一般認(rèn)為經(jīng)歷了四個階段。第一階段是在20世紀(jì)40年代，稱為電子管計算機(jī)時代，計算機(jī)發(fā)展之初，體積大、速度慢主要應(yīng)用的數(shù)字計算。20世紀(jì)50年代末60年代初晶體管取代電子管，稱為第二代計算機(jī)。第三代計算機(jī)是中小規(guī)模集成電路的時代，也是計算機(jī)飛速發(fā)展和快速普及的時代，這一代計算機(jī)已經(jīng)具備現(xiàn)代計算機(jī)的雛形，也突破了計算機(jī)數(shù)字計算時代，三代機(jī)可以處理文字、圖像等資料，也使軟件技術(shù)得以突破和發(fā)展。目前使用計算機(jī)成為第四代計算機(jī)，計算機(jī)進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路和數(shù)字電路時代，計算機(jī)實現(xiàn)了智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化，價格更便宜，更容易攜帶，所以更加普及從國防到工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、商業(yè)，教育，醫(yī)療衛(wèi)生，娛樂、生活，計算機(jī)正在改變?nèi)藗兊纳?，成為現(xiàn)代社會不可缺少的生產(chǎn)資料。

2當(dāng)前計算機(jī)硬件的現(xiàn)狀

現(xiàn)代計算硬件的核心還是由中央處理器（CPU），內(nèi)部存儲器和輸入輸出設(shè)備組成，中央處理器是計算機(jī)運算、控制的核心。它的運算速度和處理能力是計算機(jī)性能的主要體現(xiàn)。內(nèi)部存儲器用來儲存“程序”和“數(shù)據(jù)”。中央處理器執(zhí)行程序時，從內(nèi)存中存取程序和數(shù)據(jù)。輸入設(shè)備是向計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備，是計算機(jī)與用戶或其他設(shè)備通信的橋梁。輸出設(shè)備是人與計算機(jī)交互的一種部件，用于數(shù)據(jù)的輸出，它把各種計算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。這三大核心部件是如何發(fā)展的。（1）中央處理器（CPU）。目前中央處理器按照處理信息的字節(jié)長度可以分為4位、8位、16位、32位、64位處理器，處理信息速度可以達(dá)到1000MIPS，隨著納米集成電路的發(fā)展，能夠集成的晶體管數(shù)量還會進(jìn)一步增加，處理速度也會相應(yīng)增加，但是納米級集成電路也不能無限集成，他也有技術(shù)極限，要想有更大的突破，還需改變目前處理器硬件邏輯，創(chuàng)造新一代信息處理方法。（2）內(nèi)部存儲器。內(nèi)部存儲器儲存計算機(jī)程序和信息的硬件，一般認(rèn)為對于內(nèi)部存儲器來說，希望它能具有更大信息存儲量，更高的信息交換速度和更低的能耗。（3）輸入輸出設(shè)備。使用過計算機(jī)的人都知道傳統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備一般包括鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、音頻設(shè)備、打印機(jī)和一些圖像處理設(shè)備等，這些設(shè)備也是經(jīng)過不斷發(fā)展的，從機(jī)械鍵盤，機(jī)械鼠標(biāo)，到光電設(shè)備，從三基色CRT顯示器到LED液晶顯示器，這一類硬件發(fā)展速度非?？?，而且更加專業(yè)化、數(shù)字化和智能化，使計算機(jī)的操作者人機(jī)界面更加友好。

3未來計算機(jī)硬件的發(fā)展方向

從計算機(jī)問世至今，計算機(jī)硬件的發(fā)展一直在追求一個方向，那就是要使計算機(jī)運算速度更快、存儲能力更強(qiáng)，集成化程度更高，也就是讓計算機(jī)體積更小，價格更便宜，應(yīng)用更加智能。但是當(dāng)進(jìn)入一個信息化、數(shù)字化發(fā)飛速發(fā)展的今天，對計算機(jī)的要求也不斷提高，希望計算機(jī)能能夠幫助人類做更多的事情。所以現(xiàn)在研究計算機(jī)發(fā)展時發(fā)現(xiàn)下一代計算沒有固定的發(fā)展方向了，呈現(xiàn)出數(shù)軸狀的發(fā)展趨勢，例如計算機(jī)體積就像兩個極端發(fā)展一個是微型化，一方是巨型化。計算機(jī)應(yīng)用的過程中希望單體硬件越小越好，便于攜帶和使用。另一方各國都在研制巨型計算機(jī)用于國防、天文、氣象、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域頂級科研應(yīng)用，其實這兩種方向都要求計算機(jī)硬件特別是處理器能在更小的體積上集成更多的半導(dǎo)體材料。同時希望計算機(jī)更加智能，又要求計算機(jī)能更加專業(yè)，智能是要讓計算機(jī)像人腦一樣，處理更多的問題，在工業(yè)上還要求計算機(jī)在精度、速度能夠滿足特定工藝具有專長。這要求計算機(jī)運算速度更快，使用更加可靠穩(wěn)定，處理信息的能力要更高，更加安全。從上分析得出結(jié)論，下一代計算機(jī)是要求速度快，智能程度高，安全穩(wěn)定，處理信息能力強(qiáng)，根據(jù)這些要求現(xiàn)在計算機(jī)硬件終究會有極限和瓶頸，集成程度高，散熱就是問題。納米級集成電路也有尺寸極限。這是計算機(jī)硬件發(fā)展中一定會遇到的硬件墻。那么解決這一問題的根本方法就是發(fā)展革命性信息處理技術(shù)的硬件?，F(xiàn)在已經(jīng)在攻關(guān)的下一代計算機(jī)有光計算機(jī)，量子計算機(jī)、生物計算機(jī)等。希望在這些領(lǐng)域盡快突破，將人類文明引領(lǐng)于新時代。

4結(jié)語

計算機(jī)從問世至今已經(jīng)有70多年的發(fā)展史，從晶體管計算機(jī)到目前超大規(guī)模集成電路，計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了幾次跨時代的革命。其中計算機(jī)硬件的革新是推動計算機(jī)革命的主要動力源泉。目前認(rèn)為計算機(jī)經(jīng)過了四展，現(xiàn)有技術(shù)主要還是建立在半導(dǎo)體集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，也在研究和展望下一代計算機(jī)發(fā)展方向，有科學(xué)及預(yù)計下一代計算機(jī)硬件技術(shù)可能出現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新和多方向發(fā)展，光計算機(jī)，量子計算機(jī)，超導(dǎo)計算機(jī)都是未來計算機(jī)發(fā)展方向。文章不能全方位闡述計算機(jī)硬件的發(fā)展，只是根據(jù)個人觀點探討硬件的發(fā)展，尋找一個研究方向和目標(biāo)。

作者:李曉堅 單位:黑龍江商業(yè)職業(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn)