集成電路設計基礎知識范例6篇

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集成電路設計基礎知識范文1

1數字集成電路設計實驗課程教學現狀

數字集成電路設計課程為黑龍江大學集成電路專業學生本科階段的必修課。傳統的數字集成電路設計實驗教學課程可使學生加深對所學理論知識的理解,熟練軟件使用過程,增強動手操作能力,但還存在如下三方面問題:A.實驗教學方法有待改進。在傳統的數字集成電路設計實驗教學中,上課前,學生基本不了解實驗儀器和軟件,也不清楚實驗課的內容。課程開始后,教師需要把相應理論知識、儀器操作和軟件使用等內容一一講授清楚,在有限學時內,更多的講授時間就壓縮了學生動手實驗和探索更深入問題的時間,不利于學生實踐能力的培養。B.實驗課程內容相對簡單。目前,黑龍江大學數字集成電路設計實驗課程的內容較為基礎,基本單元電路的設計仿真占比較大,開放性實驗項目不多。實驗內容主要涉及比較器、編碼器和加法器等基礎門電路的仿真,學生使用ModelSim軟件通過Verilog語言編寫相應電路的網表,然后編寫對應testbench文件并進行仿真驗證所寫電路網表功能的正確性。這類基礎實驗有利于學生熟練掌握編程語言和軟件使用,并加深對基本單元電路的理解,但內容相對簡單,對于學生設計綜合能力的進一步培養還有所欠缺。C.實驗課程考核機制單一。傳統數字集成電路設計實驗課程的考核成績只做為其理論課程總成績的一小部分。黑龍江大學的數字集成電路設計實驗課程的考核形式一般為學生每次實驗課程中是否完成了幾項規定的實驗內容,所有實驗內容完成后所得成績的疊加即為該門實驗課程的總成績。由于實驗內容具有固定性和同一性,成績較好的學生快速完成實驗內容后難于進一步進行探索研究,這種簡單的考核方式無法很好反映出學生掌握實驗技能的梯度,也不利于學生發揮創新型思維進行設計實驗,阻礙了學生的實踐能力發展。

2基于翻轉課堂教學模式的改革探索

A.課堂翻轉,提升學生學習質量。在翻轉課堂教學模式中,教師應由專注“如何教”轉向研究學生“如何學”。在數字集成電路設計實驗教學中,教師可根據本次課程的實驗內容,在課程開始前一周將相應的學習知識點、軟件操作、硬件搭建及要解決的問題以電子文檔或視頻的形式放于共享平臺上。學生需要在共享平臺上進行課前學習,學習期間應查閱相關參考資料,將簡單的知識點盡量通過自學解決,將重點難點問題標記出來,在課堂中與教師或學習小組交流、討論,并最終解決問題[2]。這種翻轉課堂教學模式改變了傳統課堂的教學方式,強化了學生主動學習的意識,提高了課堂時間利用率,可提升學生的學習質量[3]。B.實驗課程內容和模式改革。實驗課程對學生基礎知識掌握情況的檢驗和設計能力的培養至關重要,因此,應打破傳統實驗課程輔助理論課程開設的現狀,將數字集成電路設計課程實驗部分作為一門擁有獨立學分的必修課。實驗內容應具有基礎性、多樣性、創新性和完整性,確保學生在做好基礎性實驗后,切實提升創新性實驗能力。實驗內容中應增加綜合電路設計題目所占比重。目前,實驗室擁有SEED-XDTKFPGA教學實驗平臺,擁有視頻顯示、LED顯示、數碼管等驗證設備,可開設多種實驗教學項目。學生可利用該平成編寫源代碼、綜合、編寫測試文件、功能仿真、約束設計、布局布線后仿真、生成FPGA下載代碼文件、FPGA下載程序和實驗平臺驗證結果全流程。應充分利用SEED-XDTKFPGA教學實驗平臺的強大功能,將該平臺貫穿數字集成電路設計實驗課程始終,如:可增加數碼管顯示、LED跑馬燈、頻率計等基礎實驗項目,獨立電路設計項目也應利用該平臺進行開展。這對于提高學生的數字電路設計能力、動手實踐能力和掌握FPGA開發過程具有重要意義。C.完善實驗課程考核機制,注重學生創新能力培養。應建立課前學習考核制度,督促學生做好課前學習。翻轉課堂教學模式若要在數字集成電路設計實驗教學中達到好的效果,就必須建立適當的課前考核機制??蓪W生課前學習時長和通過課前學習掌握基礎知識的程度作為一項課程考核指標,考核分數計入最終實驗課程成績內(占實驗總成績的20%),進而督促學生必須做好課前學習。數字集成電路設計課程實驗部分的主要任務是培養學生的數字集成電路設計能力,因此,要注重實驗中創新性設計能力的考核。以往實驗總成績由每次實驗得分累加獲得,改革后,實驗總成績應為課前學習考核得分(20%)、每次完成實驗內容考核得分(20%)和完成一個獨立電路設計實驗考核得分(60%)三項累加獲得。獨立電路設計實驗需要完成電路建模、電路網表編寫、testbench編寫和在FPGA實驗箱進行功能驗證等工作。教師可根據學生在設計過程中每一步驟的完成情況給出準確的評價分數,這樣可以較為細致地檢驗學生對基礎知識和電路設計能力的掌握情況,而且獨立電路設計實驗分值占比較高,如果不能完成電路設計,則該門課程無法通過考核,可通過這種方式調動學生的積極性,加強學生的緊迫感,提高學生的學習質量。

3結語

通過對翻轉課堂教學模式的研究,結合黑龍江大學數字集成電路設計實驗教學課程現狀,探索了基于翻轉課堂的實驗教學方法。該方法根據目前實驗教學課程存在的問題,提出了課堂翻轉、完善課程考核機制和實驗內容改革的方法,可以增強師生之間的交互性,增加學生動手實驗的時間,有助于教師在課堂上更好地掌握每一位學生真正的學習狀態和學習效果,從而有效提升學生的數字集成電路設計能力、創新思維能力和實踐能力。

參考文獻:

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[2]王偉.基于翻轉課堂的《土木工程材料》實驗教學研究[J].四川建材,2018,44(08):245-246.

集成電路設計基礎知識范文2

合理設置課程體系和課程內容,是提高人才培養水平的關鍵。2009年,黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業制定了該專業的課程體系,經過這幾年教學工作的開展與施行,發現仍存在一些不足之處,于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先,在課程設置與課時安排上進行適當的調整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排,不同課程中內容重疊的章節或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如:在原來的課程設置中,“數字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎,所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前,對于各種元器件的基本結構、特性、工作原理、基本參數、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握,會影響學生的學習熱情及教學效果;而若在“數字集成電路設計”課程中添加入相關知識,與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現重疊。在調整后的課程設置中,先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程,將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授,令學生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解;在隨后“數字集成電路設計”課程的學習中,對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手,達到較好的教學效果,同時也避免了內容重復講授的問題。此外,這樣的課程設置安排,將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭,避免因學期課程的設置問題,導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程,從而出現理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況,致使影響到參賽過程的發揮。調整課程安排后,本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經驗,具有較充足的參賽準備,通過團隊合作較好地完成大賽的各項環節,贏取良好賽果,為學校、學院及個人爭得榮譽,收獲寶貴的參賽經驗。其次,適當降低理論課難度,將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上,而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣,讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。第三,在選擇優秀國內外教材進行教學的同時,從科研前沿、新興產品及技術、行業需求等方面提取教學內容,激發學生的學習興趣,實時了解前沿動態,使學生能夠積極主動地學習。

二、變革教學理念與模式

CDIO(構思、設計、實施、運行)理念,是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念,將工程創新教育結合課程教學模式,旨在緩解高校人才培養模式與企業人才需求的沖突[4]。在實際教學過程中,結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業的“數?;旌霞呻娐吩O計”課程,基于“逐次逼近型模數轉換器(SARADC)”的課題項目開展教學內容,將各個獨立分散的模擬或數字電路模塊的設計進行有機串聯,使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內,以學生為主體、教師為引導的教學模式,令學生“做中學”,讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中,完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程,使學生系統地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時,通過以小組為單位,進行團隊合作,在組內或組間的相互交流與學習中,相互促進提高,培養學生善于思考、發現問題及解決問題的能力,鍛煉學生團隊工作的能力及創新能力,并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發學生的積極性和創新力。此外,該門課程的考核形式也不同,不是通過以往的試卷筆試形式來確定學生得分,而是以畢業論文的撰寫要求,令每一組提供一份完整翔實的數據報告,鍛煉學生撰寫論文、數據整理的能力,為接下來學期中的畢業設計打下一定的基礎。而對于教師的要求,不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗,因此青年教師要不斷提高專業能力和素質。可通過參加研討會、專業講座、企業實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗,同時還應定期邀請校外專家或專業工程師進行集成電路方面的專業座談、學術交流、技術培訓等,進行教學及實踐的指導。

三、加強EDA實踐教學

首先,根據企業的技術需求,引進目前使用的主流EDA工具軟件,讓學生在就業前就可以熟練掌握應用,將工程實際和實驗教學緊密聯系,積累經驗的同時增加學生就業及繼續深造的機會,為今后競爭打下良好的基礎。2009—2015年,黑龍江大學先后引進數字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數眾多但實驗教學資源相對不足的情況,如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建,實現遠程登錄,則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。其次,根據企業崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容,適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態機、分頻器、數顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析,令學生掌握數字、模擬、數?;旌霞呻娐返脑O計方法及流程,在了解企業對于數字、模擬、數?;旌霞呻娐吩O計以及版圖設計等崗位要求的基礎上,有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉,使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通,為今后就業做好充足的準備。第三,根據集成電路設計本科理論課程的教學內容,以各應用軟件為基礎,結合多媒體的教學方法,選取結合于理論課程內容的實例,制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊,如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程,都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件;通過網絡平臺,使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。

四、搭建校企合作平臺

集成電路設計基礎知識范文3

關鍵詞:本科教育;微電子;課程體系;結構優化

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0033-03

一、引言

微電子技術是隨著集成電路,尤其是超大型規模集成電路而發展起來的一門新的技術。微電子技術包括系統電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術,是高科技和信息產業的核心技術。微電子產業是基礎性產業,對國民經濟有著巨大貢獻,并滲透到其他很多學科,是發展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。作為電子通信類高校,南京郵電大學建校近50年來,正朝著信息科技類大學進軍。隨著電子、通信和信息等產業的飛速發展,國內外都需要大量的微電子學人才,我校成立微電子學專業,旨在為我國的ASIC設計方面,培養急需的人才[1-6]。我國“十五”計劃綱要明確提出大力發展半導體集成電路產業,為了滿足社會的發展和需求,我校微電子專業成立于2001年,并于2007年招收第一批本科生。在學校各級領導的重視和關心下,專業建設取得了飛速發展。本科人才培養方案是各專業人才培養目標、培養規格以及培養過程和方式的總體設計,是學校組織本科教學、規范教學環節、實現人才培養目標的綱領性文件,對人才培養質量具有決定性的影響。當今的高校教育不僅需要培養大量理論基礎較扎實、具有開拓創新精神的專業型人才,也更需要培養大量工程應用型人才。所謂“應用型人才”主要是指德、智、體、美等方面全面發展的,能夠將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的高級專門人才?!皯眯腿瞬排囵B模式是以能力為中心,以培養技術應用型專門人才為目標的”。它更加注重的是實踐性、應用性和技術性。即基礎知識比高職高專學生深厚、實踐能力比傳統本科生強,是本科應用型人才最本質的特征。本科應用型人才培養模式是根據社會、經濟和科技發展的需要,在一定的教育思想指導下,人才培養目標、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式。

二、深化完善本科教學體系改革的措施探討

人才培養方案制(修)訂工作對于學校實現人才培養目標、進一步深化完善本科教學體系改革具有重要意義,人才培養方案制(修)訂需要全面貫徹國家中長期教育改革和發展規劃綱要,認真落實教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見等文件要求,不斷適應國家和社會發展需要,進一步深化教育教學改革,優化人才培養過程,提高人才培養質量,促進學生全面發展。具體的改革措施探討如下。

1.進一步明確本專業的特點和優勢。培養方案是高等學校實現人才培養目標、開展人才培養工作的總體設計和實施方案,為全面貫徹教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見,以執行最新頒布的普通高等學校本科專業設置管理規定為契機,推動我校新一輪專業建設和教學改革,以不斷適應知識經濟、科技、社會發展對各類高素質創新人才的需要,根據我校教育教學改革的實際,及時總結人才培養經驗,以“本科教學工程”建設工作為抓手,積極參與教育部“卓越工程師教育培養計劃”及“工程教育專業認證”,進一步更新教育觀念,深化教育教學改革,提高本科教育質量,構建和完善適合我校辦學指導思想、具有我校辦學特色的本科創新人才培養體系,根據新《目錄》規定的各專業培養目標、培養要求、主干學科、核心課程、主要實踐性教學環節、主要專業實驗,緊密結合近年“本科教學工程”改革實踐,開展本科專業培養方案的修訂。本專業培養適應社會發展需要,道德文化素養高,社會責任感強,身心健康,掌握扎實的自然科學基礎知識和必備的專業知識,具有良好的學習能力、實踐能力、專業能力和創新意識,能在微電子器件、工藝和集成電路設計及相關的電子信息科學領域從事科學研究、產品研發、工程設計、技術管理等工作的專門技術人才。主要專業方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。

2.課程設置進一步優化。課程的設置是否合理對人才的培養起到了至關重要的作用,尤其是現今提出的對專業人才的更高要求,需要進一步優化課程體系,合理安排課程內容。首先,在課程設置方面,當前,南郵本科微電子專業經過幾年的發展,取得了不少成績。但世界范圍內微電子產業飛速發展的特點決定了高校微電子學科的教學必須緊緊跟隨產業發展的步伐。我們在看到以前所取得的成績的同時也必須看到其中所存在的一些問題,并積極進行改革創新。我校的微電子專業在設立初期,經過各方專家的反復討論和論證,建立了一套統一的專業課程和教學大綱。這套課程滿足該專業最基本的專業要求。但由于微電子專業設立時間不長,仍屬于起步階段,由于硬件條件和師資力量的缺乏和不到位,無法設立多樣的課程體系和科目,所以目前的教學仍然是基本上按統一的教學大綱和教學要求組織。隨著學校辦學規模的擴大,通達微電子學院的設立,選修微電子專業課程的學生人數不斷增加,原有的教學課程體系和科目還需要進一步細化、深化、推廣。為此,在課程設置上,我們必須對已經投入使用的培養方案進行分析和總結、不斷地進行修訂和完善,將整個學科的課程結構體系、到具體到每一門課程的知識體系,都進行優化設計,以期在最短的學時內使學生掌握牢固的知識。最終使學生獲得以下幾方面的能力:掌握扎實的數學、物理等方面的基本理論和基本知識;系統掌握量子與固體物理、半導體物理與器件物理、半導體集成電路設計和制造的基本知識,具有獨立進行微電子器件、工藝和集成電路設計的基本能力;了解電子信息類專業的一般原理和知識,受到科學實驗與科學思維的訓練,具有本學科與跨學科的科學研究與技術開發的基本能力;在綜合類實踐、實驗中具有較強的獨立設計、分析和調試系統的能力,能夠完成綜合性和探索性工作的能力;養成良好的學習習慣,對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;其次,對于理論課程的內容,針對南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況,以及本專業的特色建設,主要專業方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。以能力培養為基礎來設計,并考慮學生畢業后從事的職業,根據工作的要求對教學中的課程進行專項的能力和綜合能力培養。在通識教育類課程中設置了高等數學、大學物理、物理實驗、程序設計等。專業教育類課程中設置了信號與系統、數字電路與邏輯設計、模擬電子技術及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業的學生都必須學習的課程。在微電子專業的專業課中安排了固體物理、半導體物理、半導體集成電路工藝、半導體器件物理、通信原理,這些課程都是基礎理論課程,是為微電子專業的學生打下基本的專業基礎??紤]到工程認證的需要,在集成電路與CAD的課程設置上,專門增加了16小時的實驗,加強學生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設計的課程設置中,專門將模擬和數字分開,設置了各48小時的模擬集成電路分析與設計、數字集成電路分析與設計,這不同于其他院校的課程設置,應該也算是我專業的一個特色和優勢。使學生掌握初步的集成電路設計知識,加強了學生的集成電路分析和設計的能力。除了已經設置的32小時的VLSI設計實驗課和32小時的微電子專業實驗,還增加了32小時的工藝實驗,這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講,已經在建設的ASIC設計實驗室的基礎上開展了ASIC設計實驗課程的教學,并籌備建立了微電子專業實驗室,擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學會一到兩種EDA工具的使用方法。建設微電子器件和半導體物理專業實驗課程,在廣泛調研的基礎上購置了必要的儀器設備、編寫了實驗教程、開展了半導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、覆蓋微電子產業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計實驗。掌握一定微電子實驗能力是微電子專業本科生應當具備的基本素質。在微電子專業的專業選修課中設置了VLSI版圖設計基礎、片上系統設計、微電子器件設計、MEMS與微系統設計、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計、電路設計、工藝設計等各個方面。更好地體現了應用型人才的培養方向和目標。再者,實踐課程的內容上,由于微電子專業是一個實踐性較強、實踐內容多的專業,從集成電路的生成流程來看,其實踐內容包括系統和電路設計、器件設計、工藝設計、版圖設計、實際流片和測試。實踐課程的設置對培養學生解決問題能力、判斷能力和創新能力極為關鍵;需要工程認證的專業的實驗實踐課程必須要達到30%以上。因此,還擬通過建立微電子專業實驗室,開設微電子和半導體測試實驗課,在培養學生理論知識的同時,加強實踐能力的培養,培養既有較深理論基礎,又有一定動手能力的全面發展的學生。在實踐型環節的課程設置中,通識基礎課和學科基礎課中安排了電類學科所必須的程序設計、電裝實習、電子電路課程設計等。在專業基礎課和專業課中,設置了軟件設計、微電子課程設計等,尤其是微電子課程設計,將進行較大的改革,要求改革后設計內容都是與本專業緊密相關,全面運用到所學的專業知識。

3.師資隊伍的建設。本專業現在擁有專業教師14名,完全滿足本科的專業教學需要,但從事集成電路設計方向的老師比較缺乏。還有,學生的個性不同,使學生在學習的興趣、主動性等方面差異很大;隨著社會競爭的日益激烈和社會需求的不斷變化,又使學生的未來發展面臨很大挑戰,學生的需求隨之呈現多樣化。因此,多元化的培養規格應當成為共識。將學生的具體情況和社會需求相結合,這就要求我們必須打破現有的統一模式,根據學生的實際和社會需求建立多樣化的課程體系,實施分類教學,在保證打好扎實的專業基礎的前提下,設立盡可能多的適應當今社會發展的方向性課程。建立既具有深厚扎實的理論知識功底,又具有精通實踐、有很強的動手操作能力和解決生產實際問題能力的教師隊伍迫在眉睫。近幾年,我學院在引進高水平的師資力量方面進行了不懈的努力,微電子專業教師的隊伍在不斷擴大,教師的專業方向也在不斷豐富,能夠勝任并有選擇性地擔任各主要方向的專業課教學。但仍然缺乏學科帶頭人,缺乏一個凝聚人心的事業平臺,學術梯隊。這就要加速建設學科帶頭人、重點骨干教師和優秀青年教師4個層次的學術梯隊。通過培養和引進,形成一批整體素質高、學術實力強、結構合理、具有團結協作精神的學術梯隊,使其在學科建設中發揮突出作用。鼓勵教師積極申報各類項目,積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師與公司、研究所合作,鼓勵教師到國內外高校去做訪問學者,積極參加國內外舉辦的國際會議,從而了解專業的最新發展、前沿問題,開闊眼界。

三、小結

總的來說,微電子學是發展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。培養方案是高等學校實現人才培養目標、根據我校教育教學改革的實際,及時總結人才培養經驗,以“本科教學工程”建設工作為抓手,積極參與教育部“卓越工程師教育培養計劃”及“工程教育專業認證”,進一步更新教育觀念,深化教育教學改革,提高本科教育質量,迫在眉睫。其中需明確我校的特點和優勢,以通信集成電路設計為主要方向,同時兼顧工藝設計與器件設計。相信通過培養方案、課程設置、師資等各方面的建設,一定會培養出高質量的微電子學領域人才,為我國的微電子工業做出貢獻。

參考文獻:

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集成電路設計基礎知識范文4

【關鍵詞】卓越工程師 培養 體系

【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1006-9682(2011)02-0020-02

福州大學于1970年開始招收微電子專業學生,為我省培養出第一批微電子專業人才,但由于歷史原因,80年代微電子學專業停辦了。為促進福建省IC產業的發展,加速福建省集成電路專業技術人才的培養,促進閩臺兩岸IC產業對接和為海峽西岸創新經濟建設提供有力的人才支撐,2007年2月,經教育部批準,福州大學復辦微電子學本科專業,依托福建省集成電路設計中心的公共服務平臺,建立起集教學、研發與產業化功能于一體的國家集成電路人才培養基地。經過這幾年的建設,微電子學專業實驗室、福建省集成電路重點實驗室等幾個平臺已建立起來,基本可滿足學生、老師學習與研究之用,但微電子的人才還很奇缺,培養的人才與社會的需求還有一定的差距,因此我們根據教育部“卓越工程師培養計劃”的標準,對微電子學專業的培養方案進行探索,培養符合社會需求的人才。

作為第一批試點單位,福州大學“卓越工程師培養”采用校企聯合培養模式,把工程師培養分為校內學習和企業學習兩個培養階段。本科培養采用“3+1”培養模式,即前3年在校內學習本科課程,第4年到企業實踐;碩士培養采用“1.5+1”培養模式,碩士工程型要求前一年半以校內為主學習碩士課程,后一年到企業實踐,接受工程設計研發訓練。

一、卓越工程師培養體系的建設

根據卓越工程師培養標準,卓越工程師培養體系的建設應包含以下幾個方面:

1.教學計劃建設(理論教學和實踐教學安排)

集成電路設計、集成電路測試與封裝等微電子專業都是實踐性很強的學科,除了要有厚實的理論基礎外,學生參與實踐顯得非常重要,這與卓越工程師的培養精神相吻合。因此在本科工程培養階段,課程體系要面向工程,強調寬基礎、重實踐、重應用,強調學以致用,教學內容精而管用,可適當削減部分課程學時,同時開設企業與工程管理、企業法規、企業文化、國內外營銷等與企業管理密切相關的課程,注重自然科學與人文科學的融合,并開設前沿叉學科課程,拓寬學生知識面。

2.教學模式和考核方式方面

教學模式和考核方式方面改革,課程教學與考核結合工程實際進行,專業課強調案例教學。通過課堂理論教學、研究性學習和企業實踐性學習三段式的培養,實現培養模式創新。學生一年時間到企業頂崗或掛職,接受工程實踐訓練,并結合企業生產實際完成相關課程與畢業設計(工程設計)。

3.學生管理方面

學生管理方面實行校內、外雙導師制。在企業的生產實習、企業實踐與畢業設計的教學過程中,采用“雙導師制”,即學生下派企業的同時,一個企業指定一名學院內在職教師為指導教師,長期與企業合作,與企業導師共同制定課程進度與相關內容等,為學生及時完成學業奠定基礎。學生到達企業后,由企業指派高級技術人員(一般應為總工程師或部門負責人)為固定企業指導教師。

4.課程建設方面

把構建科學的卓越工程師培養課程體系,與實際的教學實踐有機地結合起來,突出工程實踐和創新能力,打造一批工程教育特色課程,一些面向企業實踐性強的課程或項目聘請企業高級工程師授課或學生到企業通過動手實踐完成,力爭每一屆學生有6門專業課是由具備5年以上在企業工作的工程經歷教師主講。

5.師資隊伍建設方面

在每個企業中遴選出2~3名適合微電子專業各相關專業課程教學的高級專業人才,通過福州大學高等教師專業培訓,正式聘任為福州大學教師,完成企業課程的授課任務與承擔企業導師的工作。此外,學院的教師也應不定期地深入到相關企業進行調研和科研項目合作,加強校企的實質性深入合作,提高校內教師的工程素質與業務水平。同時鼓勵中青年教師積極參加、探索新的教學模式和實驗創新機制,逐步形成一支優秀教學團隊,以培養一批中青年骨干教師。

二、卓越工程師培養計劃的實施

目前正處于卓越工程師培養啟動階段,部分培養模式可對在校生進行試點,針對目前教學體制更注重學生的理論學習、實踐環節明顯不足、學生工程意識淡薄、畢業后很難讓企業滿意、學校的教學環節與企業的需求有較大的脫節等問題,并根據我省集成電路行業的發展狀況和我校的現有條件,適當調整現有課程與課程的教學內容,適應微電子行業的人才結構需求,力爭與福建省現有微電子企業聯合培養集成電路方面的人才,探討IC專業人才的培養模式與培養方案的創新和研發,是目前的工作重點。

1.課程體系的改革

深入集成電路的有關企業調研,了解企業需求,對2009級《微電子學專業培養計劃》已做了很大修改,課程設置突出工程實踐和創新能力的培養,培養方案與目標比較接近于企業的要求。這些變化體現在大多數理論課程之后都設置了相應的應用課程,比如數電、模電、C語言、數字集成電路設計、模擬集成電路設計、微機原理等課程,不僅有相應的課內實驗,還有相應的課程設計,將剛學到的基礎知識賦予實踐,不僅鞏固了基礎知識,加深了理解,而且也培養了學生學以致用的能力。

2.本科第四學年的教學安排

根據卓越工程師培養方案的要求,第四學年應安排一些實踐性的、研究性的課程,比如畢業實習、科研實踐、畢業設計、項目研發管理等,這些課程可以帶到企業中完成,可以結合各個企業的實際情況,做相應的課程研究,使得學生的研究內容來源于實際,使學生的學習與實際接軌。

3.課程建設方面

與實踐相關的課程、教學內容要求直接使用目前行業流行的三大巨頭軟件,比如SPICE模擬設計與實驗、邏輯設計與FPGA、數字集成電路CAD、模擬集成電路版圖設計、集成電路制造工藝、集成電路可測性設計等課程的實驗,都要求用目前市面上流行的軟件工具與版本,并且教學內容要求來源于實際工程,逐步形成幾門有特色的課程。

4.師資培養方面,加強現有教師參與企業項目研發的力度。

目前6名年青教師承擔了福州福大海矽微電子有限公司的研發項目,研制的三個芯片已經完成MPW流片,經測試達到了設計技術要求,取得良好的效果;另有多名教師參與了福建省集成電路服務中心的建設與技術服務工作,逐步培養與鍛煉了一批中青年骨干教師,形成了一支優秀的教學團隊。

5.企業師資培養

在企業中遴選適合微電子各相關專業課程教學的高級專業人才,通過福州大學高等教師專業培訓,正式聘任為福州大學教師,完成企業課程的授課任務與承擔企業導師的工作。《集成電路實習》課程已經在ICC上課,07級的《教授講座》由福州貝萊特集成電路有限公司的老總陳炳來教授承擔。今后,其他相關課程的部分實踐也將在該中心完成。

三、卓越工程師培養過程中存在的難點

1.企業難以接受學生實習

微電子行業都有較高的技術要求,企業一定是靠技術生存,各個單位對保護自己的商業秘密都非常重視,所以一般都不太愿意接受實習生。他們認為大學生沒有實際工作能力,即使有,短時間內也不能很好地發揮出來為企業所用,所以企業接收大學生實習不僅沒有得到免費的勞動力,而且還要冒著泄露商業機密的風險、需要付出各種代價,比如,至少必須給實習生安排辦公位置及設備等,另外學生短時間內難以接手相關工作,還要讓老職工去帶,必然影響企業的進度安排,因此企業收益和成本相比得不償失??傊捎谛袠I的原因,企業難以接受學生實習,這是微電子學專業卓越工程師培養實踐過程的最大難點。

2.誠信問題

現在企業愿意接受學生實習的,大多是希望學生畢業后能夠到企業來工作,這樣相當于學生提前一年來企業實習,企業可以少培養學生一年,這對于學生、企業都是一件雙贏的好事。但出現了很多學生畢業后又不去這個企業工作,失信于企業,以至于企業認為現在的學生誠信差,眼高手低在企業呆不住,打擊了很多企業的熱情。

3.學生管理上的難題

學生分散于各個企業實習,給學生管理帶來了很大的難度,如學生在外地,老師很難經常去檢查學生的情況,如在本地實習,學生大多還會住在學校,則交通問題給學生的安全帶來了隱患,學校存在很大的壓力。

四、卓越工程師培養的出路

1.政府給予參與企業一定的優惠

目前實行本計劃的難點之一在于企業的參與。建議教育部聯合國家有關部門共同出臺政策,調動企業接受學生實踐并共同參與培養學生的積極性,例如給予參與本計劃的企業在稅收上的減免或經費補貼,或在企業申報國家有關部門科研立項,技改立項時給予優惠。

2.加強學生的誠信建設

如果學生的誠信度可以得到企業的信任,那么我們可以這樣來分流學生:對于不考研的學生,可以以找工作單位的方式去找實習企業,與企業簽定協議,畢業后到企業工作,這樣企業基本上就會接受這一批學生;至于要參加考研的學生,可以到學校的各個研究室等參與老師的課題研究,或者由一些有實踐經驗的老師各自帶幾個學生做些實用性、綜合性的設計,也可以得到一些工程性的實戰。

3.加強學校自身科研機構的建設,讓更多的學生可以在校參與科研研究。

4.在一些重點企業設置教育部門,參與學校的實踐教學。

集成電路設計基礎知識范文5

個人簡歷是求職者給招聘單位發的一份簡要介紹。包含自己的基本信息:姓名、性別、年齡、民族、籍貫、政治面貌、學歷、聯系方式,以及自我評價、工作經歷、學習經歷、榮譽與成就、求職愿望、對這份工作的簡要理解等。

個人資料

名:劉xxx

別:男

出生日期:1983-5-24

族:漢

高:178cm

戶口所在:廣東省韶關市武江區

目前所在:山西太原市

畢業院校:中北大學

政治面貌:團員

最高學歷:本科

所修專業:電子信息科學與技術

人才類型:應屆畢業生

求職意向

求職類型:全職或兼職

應聘職位:電子、通信類均可

希望地點:廣州

希望工資:面議

教育培訓經歷

2003年9月至2007年 中北大學 電子信息科學與技術專業 本科

參加社會實踐經歷

所獲獎勵

電子信息科學與技術(本科 理工類 學制四年)

培養目標:本專業主要培養電子信息科學與技術、計算機科學與技術領域的研究、教學、開發應用、產品設計及管理工作的高級技術人才。本專業學生具有扎實的基礎知識,具有系統分析與工程綜合能力及創新能力和繼續進行自我教育的能力。

主要課程:電路系統分析,電子線路、計算機基礎、計算機軟件、算法與數據結構、電視及多媒體技術、通信原理、微機原理、現代傳感技術、微波與場論基礎,集成電路設計、集成電路CAD、FPGA原理及設計、光電子技術及相應課程的工程實踐環節。

語言水平

英語 熟悉 級別:四級

廣東話 精通

普通話 精通

計算機能力

熟練使用office軟件

熟練使用protel 99軟件

自我評價

四年來,在師友的嚴格教益及個人的努力下,我具備了扎實的專業基礎知識,具備較好的英語聽、說、讀、寫、譯等能力;能熟練操作計算機辦公軟件。同時,我利用課余時間廣泛地涉獵了大量書籍,不但充實了自己,也培養了自己多方面的技能。更重要的是,嚴謹的學風和端正的學習態度塑造了我樸實、穩重、創新的性格特點。

自薦信

明年7月,我將從中北大學畢業。我的本科專業是電子信息科學于技術。這不僅使我系統地掌握了電子于通信方面的技術,同時又使我對當今網絡的發展有了深刻的認識。

集成電路設計基礎知識范文6

關鍵詞:數字電路;技能考核;以問題為綱

作者簡介:樂麗琴(1981-),女,湖北孝昌人,黃河科技學院信息工程學院,教研室主任,講師;栗紅霞(1978-),女,河南開封人,黃河科技學院信息工程學院,講師。(河南 鄭州 450063)

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)04-0094-02

“數字電子技術”是電子、通信類專業的一門專業基礎課程,要求學生掌握數字電路的基本概念、基本理論,掌握數字電子電路一般分析方法與設計方法,尤其是大中規模集成電路設計與開發能力。作為培養應用型人才的學校,培養的學生以后將以電子產品的生產、維護、維修等為主要就業方向,工作中要求的是實際動手能力、技術應用能力、創新能力等綜合職業能力,那么在教學中如何激發學生學習興趣,[1]提高其實踐動手能力、培養其硬件設計與開發實踐技能,是本校教師一直思考的問題,也是本次“數字電子技術”課程改革的核心。本文結合“數字電子技術”課程改革實踐,從課程內容改革、實踐環節改革、考核方式改革等方面,與大家交流。

一、課程教學內容體系改革

理論教學內容改革旨在使學生切實掌握“數字電子技術”課程理論知識的基礎上,獲得對數字電路基本分析與設計能力。整個教學內容改革遵循以下原則:強化集成、淡化分立;強化外部特性、淡化內部器件原理;強化宏觀設計、淡化微觀細節;強化定性分析、淡化定量推導。如教學內容應減少或刪除器件內部結構的分析過程,著重介紹器件的作用功能、注意事項、應用場合等,注重理論聯系實際。教學內容增加電子技術和方法的綜合運用,突出工程性、實用性,激發學生學習興趣,充分調動其參與意識。

1.課程內容主線

在課程教學實踐中制定了一條課程主線,它由數字邏輯電路的兩大主要分支組合邏輯電路和時序邏輯電路構成主要研究內容,由電路基本分析與電路基本設計構成主要研究活動,由“輕內部結構分析、重外部特性及功能應用”構成主要研究原則,課程教學主線如圖1所示。課程授課內容、授課重點、授課方法圍繞課程主線而展開。

2.教學內容安排

在教學內容的選擇上注重教學的延續性,以少、精、寬、新為原則。大幅度地削減小規模集成電路的內容,增加對中規模集成電路(MSI)和大規模集成電路(LSI)的講解。對于中規模集成電路和大規模集成電路,其內部電路一般不作為重點,著重其外部功能及應用,集中精力對基礎知識、基本原理和重點內容精心組織、精心講授。引導學生建立系統的知識結構。從能力培養著眼,精講多練,注重講、練結合,加強綜合訓練,在授課的過程中除了講解課程一般知識外,還要注重內容的廣度。盡量多地教給學生如何理解、分析、歸納、總結問題,避免死記硬背、機械地理解問題。引導學生學會舉一反三,掌握學習方法,培養自學能力乃至創新能力,注重理論知識和電路實際應用技能緊密結合,將電子技術新技術、新器件及時地納入課程教學內容中,以適應電子技術發展需要。

二、實踐環節的教學改革

實踐教學內容的改革旨在提高學生的實際操作動手能力和技術應用能力。以能力培養為導向,制定本課程實踐教學環節,提高實踐環節比重,實驗課程占總課程學時由原來的20.8%改為38.1%。

1.實驗項目綜合化

實驗項目內容在安排上圍繞課程主線進行,[2]使理論課和實驗課成為有機的整體,減少驗證性實驗項目,增加設計性綜合性實驗項目,加強實物制作類實驗項目,同時改革傳統實驗考核方式,更加注重對實踐技能的實施過程的考核,其目的要求如表1所示。

單次實驗成績有兩部分構成:電路設計、電路搭接、測試等實驗操作成績,占總成績的60%;實驗報告成績,根據實驗報告評定,占總成績的40%。

2.課程設計實物化

題目有針對性且行之有效,體現整個課程設計的完整性和先進性,強化工程綜合應用意識。“電子技術課程設計”旨在使學生進行一次較全面的綜合設計練習,[3]掌握電子電路設計、制作、調試的全過程,全面提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,為將來走上工作崗位打下良好基礎。課程設計做到一人一題,且在學期開始就告知學生題目及指標要求等,使學生在明確目的及要求的情況下有充足的時間進行方案選擇、電路設計、制作、調試等過程,體現柔性管理。

3.把提交專業作品列入課程要求

依據電子信息工程專業人才培養模式改革,對于骨干專業課,要求學生在當學期完成1~2個專業綜合作品?!皵底蛛娮蛹夹g”作為本專業的一門實踐性很強的專業基礎課,在當學期由教師擬定或學生自行提出實踐項目(元器件數量介于20個至50個之間),要求學生獨立完成電路的設計、元器件選擇、電路制板、元器件安裝、電路焊接及調試等過程,并達到規定指標。同時提交一份不少于2000字的設計報告,對電路原理、調試技術進行闡述,并重點對電路調試過程中出現的問題進行分析,提出一些優化方案。

三、課程考核方式改革

課程考核采取理論考核60%+實踐考核40%相結合的方式。

理論考核重點考核本課程的基本概念、基本知識、基本技能和知識應用能力,采用閉卷考試方式。

實踐考核包括平時實驗成績和期末實驗考試兩部分,比例為平時實驗成績占60%,期末實驗成績占40%,平時實驗成績中驗證性實驗占15%、設計性實驗占45%、綜合性實驗占40%,依據實驗操作和實驗報告評定;期末考試項目并不是教師重新出題,而是學生做過的實驗項目中的設計性或綜合性實驗,由學生抽簽決定,要求學生在有限的時間內獨立完成電路設計、元器件安裝、調試等過程,由教師依據參數測試結果評定成績。

四、教學模式與方法改革

為激發學生的學習熱情,有效地組織課堂教學,課程組教師一直探索研究“數字電子技術”課程教學模式,形成了互動式、啟發式等多種教學方法,以及板書+多媒體+網絡相結合的雙主互動的教學模式。重點實施“以問題為綱”的教學方法。

1.精心設計課堂教學模式,課堂教學“高思辨、高互動”,形成互動式、啟發式教學

高思辨是課堂教學過程中層層推理、循序漸進,適當設置懸念與疑問,并留給學生一定創新思維的空間。如講到數字集成電路芯片時,對于內部結構作簡化處理,重點在外部特性及功能上,由功能示意圖、功能表到應用舉例逐步進行,層層深入,在講解完一個類型的舉例后,適當增加輔助功能、設置懸念的問題,并留下作為思考,鍛煉學生邏輯思維能力。高互動是課堂教學過程中,精心設計各種學生活動,大小結合,難易適度,師生對話與學生討論相結合,能夠體現學生為學習主體、以學生發展為本的教學思想。例如給出小型數字系統設計電路,由學生修改部分電路并更換部分元器件,并當堂講解更換方案,學生學習積極性明顯提高。

2.實施“以問題為綱”教學方法

“以問題為綱”教學方法,即引導學生提出假設、提出問題、分析問題、解決問題,引導學生理解知識產生、發展的過程,即從實際生產和職場第一線中提出問題,結合教學內容進行分析問題、解決問題,并進行提升和推延,從而發現新的問題,再引入新問題的探討,即把每一次講授均變成一次創造研究的嘗試和訓練。此種方式在“數字電子技術”課程教學中的實踐效果非常好。例如在講解集成邏輯器件計數器及應用時,講完計數器的概念就讓學生舉例生活中所見哪些是計數器,講完計數器的功能時就提問日常生活中的數字時鐘跟計數器有何聯系,并逐層分析24小時60分60秒計數的功能如何用計數器實現。學生很快理解并能夠靈活地在其他場合應用運用計數器了,效果很好。

3.板書+多媒體+網絡相結合

充分利用現代教育技術手段,可在同樣的時間內講授更多的教學內容,又可使一些抽象、難懂的內容變得形象生動,從而提高學生的學習興趣的學習主動性,顯著改善教學效果。同時利用網絡教學,學生可獲得關于該課程的各種信息,實現網上學習、網上答疑、網上作業、網上測評等。網絡有機地結合板書教學,以揚長避短,獲得最佳教學效果。

五、教學效果

通過教學設計和教學實踐,實施“以問題為綱”教學模式,增加技能考核與能力培養內容,學生學習積極性明顯提高,積極主動思考問題,有些學生甚至在實驗課上更換部分元器件,從而改進設計方案再做實驗,同時學生實踐操作和動手能力切實提高,參加全國學科競賽獲得多項省部級以上獲項。學生課程設計質量明顯改善,能夠獨立完成方案設計、器件選擇、電路調試以及撰寫課程設計說明書,制作實物調試結果基本上達到指標要求,離我校“本科學歷教育與職業技能培養”培養目標又更進了一大步。

參考文獻:

[1]郭廣靈,段守敏,等.電工電子技術課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(25).

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