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集成電路設計基礎范文1
關鍵詞：培訓基地 電工電子技術基礎 課程設計
0 引言
鐵路的建設發展十分迅速，每年都招進一批退伍專業軍人，到鐵路就業。為此進行二年的崗前培訓。雖說他們是高中畢業，但實際文化水平參差不齊，基礎教學也有不少困難?！峨姽る娮蛹夹g基礎》是一門系統性、實踐性較強，內容廣泛課時偏少的課程，在有限時間內如何調動學生的積極性，學好掌握好《電工電子技術基礎》課，為專業課打好基礎，要求教師課程設計要合理。
1 因材施教
根據學生的特點，對鐵路當前發展知之甚少，講諸論時教師要準備充分，讓學生了鐵路的現代化的發展，如電氣化鐵路、高速列車、磁懸浮列車、辦公自動化……等。這些現代化技術都離不開《電工電子技術基礎》。讓學生知道學習這門課的重要性、必要性。老師要根據學生的特點，鼓勵和激發學生學習的積極性，以及將來投身鐵路建設的熱情，用自己的青春和智慧創造未來美好生活。
2 理論聯系實際用已知學未知
《電工電子技術基礎》課中，有的知識概念難以理解，例如：P型半導體中以空穴導電，這個原理同學們難以理解，老師舉一例，教室前排有一個空位，同學逐一前移座位，空位就會移到后排，空穴同理。
3 確立每章每堂課的重點、難點、刪繁就簡
例如：《電工電子技術基礎》電子技術章節，放大器是重點，“負反饋在放大電路中的作用”這一節是難點。老師要求學生掌握，放大器的基本原理，基本電路，基本公式。在難點上老師幫助學生總結，判斷負反饋電路類型的方法，“串聯、并聯看輸入，電壓、電流看輸出”。這樣學生易懂好記，有助教學質量的提高。
4 注重教學手段的運用，提高教學質量
《電工電子技術基礎》中的概念比較抽象，學生難以理解。教師制作多媒體逼真的模擬課件，幫助學生擺脫認識障礙和困惑。例如：組合邏輯電路編碼器、譯碼器的分析，在黑板上講學生不易理解，使用模擬課件學生易懂易會。
《電工電子技術基礎》中的電磁互感知識點，其中電磁感應的認識，互感線圈同名端的判斷。是這一節的難點，教師要借助教具和儀表，做實驗演示，加強直觀教學。
另外為加強學生知識鞏固，激發學生的學習興趣，安排學生在實驗室自己動手，在實驗室中，選器材、設計實驗方法，用理論指導實踐，用實踐證明理論。
集成電路設計基礎范文2
關鍵詞：快速路、匝道特點、出入口形式。Abstract: The author analyzes the characteristics of various types of ramp Road through engineering experience and chooses entrance features, forms, and the matters needing attention, have certain guidance for industry design.
Keywords: freeway, ramp characteristics, entrance form.
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：
研究目的
隨著城鎮化范圍的擴大以及城市道路交通快速化需求的增長，相比過去，越來越多的城市快速路在城市中涌現。作為快速路里的重要一環，出入口節點的設計好壞，將關系到主線這條主動脈的運行是否順暢。對于出入口的設計，在交通量指導下得到匝道車道數后，出入口依然涉及到線形選擇、匝道的曲線半徑、曲線長度要求、加減速段要求等等方面，其中各方面還相互影響，既然出入口有這些特點，而城市相關規范因為要保證全面性，只是簡單提到了出入口采用直接式或者平行式，未進行深化說明，因此本文對出入口如何選擇以及設計時在各方面的影響下應先重點注意哪些方面，將作一些比較分析，以減少設計過程中反復的次數。（為方便下文進行分析，根據普遍情況，我們先假設主線、匝道的設計車速，根據《城市快速路設計規程》（CJJ129-2009）（下簡稱《城快速》），主線的設計車速取80km/h，《城快速》中，只有輔路的設計車速30-40km/h，無匝道設計車速，因此參照《城市道路工程設計規范》（CJJ37-2012）以及《城市道路路線設計規范》（CJJ193-2012）（下簡稱《城道路》、《城路線》）中規定：匝道及集散車道設計速度宜為主路的0.4-0.7倍，即32-56km/h，后面分析中對不同的匝道情況，選取不同的設計車速）
2分類比較（以下匝道形式，在本人參與設計的合肥市裕溪路快速路工程、南北高架快速路工程、蒙城北路快速路工程中曾出現）
2.1一般路段主線出入口形式選擇。
首先《城快速》中5.3.3規定，快速路出入口均應設置變速車道，因此首先不可避免地先從變速車道的加減速長度來指導出入口形式的選擇。因為一般路段出入口為連接主線和輔路，以上提到，輔路的設計車速為30-40，因此匝道設計車速適合取40km/h。
而快速路中的出入口，根據位置與功能，可分為一般路段的上下匝道出入口，以及立交范圍內的匝道出入口。
對于一般路段的出入口，如何選擇出入口變速車道形式，我們根據普遍情況，假設在此設計車速下，如果采用直接式，如下圖：
在一般情況下，從匝道起點A點爬升至鼻端B點，然后按照通?？v坡i=4.5%，通常橋面與輔路高差7.5米計算，AB間長度LAB約為170，《城快速》中明確規定了對應設計車速下采用 1/30的漸變率，在此漸變率下，匝道A點處與主線間會出現水平間距M≈6米，即使匝道與主線平行（圖中虛線方案）布置，然后通過圓曲線連接加速車道BC段，考慮到BC段位置的道路豎向（尤其在主線為左偏小半徑情況下）、橋面寬度布置等綜合因素，圓曲線不宜超過B點進入加速車道，因此該想法只能減小但不能完全消除間距M。由此可見，在一般路段，上匝道如采用直接式加速車道，會因為匝道的線形與主線不平行（通常也不與輔路平行）以及間距M，使得該匝道對高架下方的輔路線形以及交通組織造成很大影響，減速車道線形和加速車道基本一致，只是各種長度稍有區別，得到的也是同樣的結果。由此可見，對于用地緊張的城市高架快速路，上下匝道出入口更適合采用平行式。
2.2立交范圍內出入口形式選擇及注意事項
在用地寬裕的情況下，立交的各匝道布置相對容易些，選擇的寬容度大很多，因此，本文將重點放在用地緊張的前提下，進行出入口的設計選擇。
根據形式和重要性，立交的分類繁多，因此出入口的變化也似乎多種多樣，但因為出入口和匝道直接相關，所以可研根據匝道的不同，分別考慮出入口的設計。
匝道可根據功能先區分為右轉與左轉匝道，再根據形式來細分。
右轉匝道可分為定向右轉（右出右進）、半定向右轉（右出右進）、環形右轉（左出或右出右進，期間并入逆向的環形左轉車道），其中環形右轉因為要短距離內跨越主線自身，因此，通常在用地緊張的城市立交當中，極少具有使用條件，因此現只探討定向右轉及半定向右轉，
左轉匝道可分為環形左轉（右出右進）、半定向左轉（右出右進）、定向左轉（左出左進），與環形右轉同樣的原因，定向左轉也極少具有使用條件，因此現只探討環形左轉和右出半定向左轉。
無論先設計哪條轉向匝道的出入口，在設計前都應先大體布線，看看出入口相對主線大概的位置，以及相鄰出入口的大概間距。
然后要注意主線在出入口附近是否是曲線，如果是曲線，要先研究曲線的偏向以及主線在該處的超高，不同的偏向以及超高，有可能產生超高過渡段和不同的坡向，該因素將對該位置的匝道線形選擇產生影響，盡早地知道該影響對出入口和匝道造成的困難，就能盡早地檢查主線是否有調整的可能，以減少后續設計的繁瑣工作。
然后檢查相鄰出入口的大概間距是否滿足最小間距要求，如果有明顯不滿足的情況，《城快速》要求主線必須要設置集散車道，同時也要看分合流處的車道數是否匹配，如果不匹配，《城快速》也要求必須設置輔助車道，集散車道和輔助車道，能影響鼻端位置，亦即影響了加減速車道的長度和出入口的前后位置。
在明確了集散車道和輔助車道的前提下，再對不同類型的匝道的出入口做下一步的設計工作。
對于定向右轉匝道，更適合采用直（緩）圓（緩）直的右出右進方式，因為這樣的線形中間只有圓弧，在用地不受限的情況下，圓弧半徑可以更大，線形條件更好，如果用地受限，同時在同一象限沒有環形左轉匝道干擾，小半徑圓弧也能更節省用地，出入口采用直接式或平行式均可。
對于半定向右轉匝道出入口，受同一象限的環形左轉匝道影響，該半定向右轉匝道通常要采用迂回線形（如下左圖），受用地影響，出入口往往更接近立交中心，該種匝道更適合采用直接式，通過增大出入口與主線的分散角，給匝道在中段的各種圓緩組合提供更好的條件。
對于環形左轉（右出右進）匝道，該形式因為環形所占面積較大，通常城市中遇到的情況經常是要設法減小環形中圓弧的半徑，在這種情況下，出口道更適合采用直接式，可提前將匝道緩圓緩組合中的緩和曲線段引入減速車道中，加大緩和曲線長度，給緩和曲線提供更好的參數條件，進口道則視主線在進入位置有否集散車道，如有集散車道，則采用平行式更利于順接。
對于半定向左轉（右出右進）匝道，如上右圖，該匝道通常會與右轉匝道并行一段后再分流，甚至左轉匝道要還有可能要同一象限的環形匝道繞行一段，由于線形蜿蜒，各類曲線數量較多，因此曲線參數的選擇上往往受到很大限制，單段曲線線形無法做得更舒展，此時相比較平行式，直接式出口的鼻端位置（即減速車道終點）離立交中心更遠，使得出口處緊接的緩和曲線能選取更大的緩和參數A，在圓曲線選取了規范較低值后，緩和曲線參數A越大，此時緩和曲線長度LS 越長，匝道線形條件和駕駛體驗會更好。
以上各種探討中，有未提及的常用匝道入口的形式選擇，可參照出口的條件要求加以分析選擇，大多只需逆向思維，在此就不在贅述了，但應注意兩點：1、主線與匝道設計車速相差太大時，入口的加速車道很長，匝道與主線間的三角區變得十分細長難于布置，不宜采用直接式，2、如采用平行式，如果主線交通量較小，或者入口的緩和曲線長度太短，變化較突然，那么駕駛員就容易在剛進入加速車道尚未完全加速的情況下，就提前進入主線，對主線車輛造成干擾，讓主線車輛強行減速而造成事故（《公路路線設計規范》（JTG D20-2006）規定：變速車道為兩車道時、加、減速車道均應采用直接式）。因此入口的選擇可在以上幾種情況綜合比較過后作出選擇。
3 結語
通過以上比較分析，可見出入口的正確選擇，能使得車輛出入更安全、交通順暢、匝道線形協調舒展，讓快速路的功能使用和景觀效果得到更好的提升。
參考文獻：
《城市快速路設計規程》CJJ129-2009
《公路路線設計規范》JTG D20-2006
集成電路設計基礎范文3
關鍵詞：集成電路設計；應用型人才；課程改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0059-02
一、引言
在過去的20多年來，中國教育實現兩大歷史性跨越。第一是實現了基本普及義務教育，基本掃除青壯年文盲的目標；第二是中國高等教育開始邁入大眾化階段，高教毛入學率達到17%。據《2012年中國大學生就業報告》顯示[1]，在2011年畢業的大學生中，有近57萬人處于失業狀態，10多萬人選擇“啃老”；即使工作一年的人，對工作的滿意率也只有47%。2012年，全國普通高校畢業生規模達到680萬人，畢業人數再創新高，大學生將面臨越來越沉重的就業壓力。面對這樣的困境，國家相關部分提出了一系列的舉措，其中對本科畢業生的培養目標逐漸向應用型人才轉變[2-4]。集成電路作為信息產業的基礎和核心，是國民經濟和社會發展的戰略性產業，已成為當前國際競爭的焦點和衡量一個國家或地區現代化程度以及綜合國力的重要標志。本文將在對集成電路設計專業特點分析的基礎上，以北京信息科技大學集成電路設計專業課程設置為例，介紹面向應用型人才培養目標地集成電路設計本科課程現階段存在的問題并給出相關可行的改革方案。
二、集成電路設計專業特點
進入本世紀后，我國的集成電路發展迅速，集成電路設計需求劇增。為了適應社會發展的需要，國家開始加大推廣集成電路設計相關課程的本科教學工作[5]。經過十年多的發展，集成電路設計專業特色也越來越明顯。
首先，集成電路設計專業對學生的專業基礎知識要求高。隨著工藝的不斷進步，集成電路芯片的尺寸不斷下降，芯片功能不斷增強，功耗越來越低，速度越來越快。但隨著器件尺寸的不斷下降，組成芯片的最基本單元――“器件”的高階特性對電路性能的影響越來越大。除了器件基礎，電路設計人員同時還需要了解后端電路設計相關的版圖、工藝、封裝、測試等相關基礎知識，而這些流程環環相扣，任何一個環節出現問題，很難想象芯片能正常工作[6]。因此，對于一個合格的電路設計人員，深厚的專業基礎知識是必不可少的。
其次，集成電路設計專業需要學生對各種電子設計自動化工具熟悉，實踐能力強。隨著電子設計自動化工具的不斷發展，在電路設計的每一個階段，電路設計人員可以通過計算機完成電路設計的部分或全部的相關內容。另一方面，電子設計自動化工具的相關比較多，即使是同一家公司的同一種軟件的更新速度相當快，集成電路設計工具種類繁多，而且沒有統一的標準這對集成電路設計教學增加了很大的難度。
再次，集成電路設計專業的相關教學工作量大。正如前面所介紹，要完成一個電路芯片的設計，需要電路設計人員需要了解從器件基礎到電路搭建、電路仿真調試、版圖、工藝、封裝、測試等相關知識，同時還要通過實驗熟悉各種電子設計自動化工具的使用。所有相關內容對集成電路設計專業的教學內容提出了更多的要求，但從現有的情況看，相關專業的課時數目難以改變，所以在有限的課時內如何合理分配教學內容是集成電路設計專業教師重要的工作。
最后，集成電路設計專業對配套的軟、硬件平臺要求高，投入資金成本高。從現有的情況看，國際上有4大集成電路設計EDA公司，還有很多中、小型EDA公司。每個公司的產品各不相同，即使針對相同的電路芯片，設計自動化工具也各不相同。在硬件方面，軟件的安裝通常在高性能的服務器上，因此，硬件方面的成本也很高。軟硬件方面的成本嚴重地阻礙了國內很多高等院校的集成電路設計專業發展。
三、集成電路設計專業課程設置及存在的問題
在集成電路設計專業課程設置方面，不同的學校的課程設置各不相同。但總的來說可以分為三類：基礎課、專業課和選修課。在三類課程的設置方面，每個學校的定義各不相同，主要是根據本校集成電路設計專業的側重點不同而有所區別。從國內幾大相關院校的課程設置看，基礎課主要包括：《固體物理》、《半導體物理》、《晶體管原理》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》等；專業課主要包括：《模擬集成電路設計》、《數字集成電路設計》、《信號處理》、《高頻電路》等；選修課主要包括：《集成電路EDA》、《集成電路芯片測試》、《集成電路版圖設計》、《集成電路封裝》等。
從現有的課程設置可以看到，針對國家應用型人才培養目標，現有的課程設置還存在很多問題，具體地說：
首先，課程設置偏于理論課程，實踐內容缺乏，不符合應用型人才的培養目標要求。從上面的課程設置情況可以看到，各大高校在課程安排方面都側重于理論教學，缺乏實踐內容。比如：《模擬集成電路設計》課程總學時為48，實驗學時為8，遠遠低于實際需求，難以在短短8學時內完成模擬集成電路設計相關實踐活動。雖然集成電路設計專業對于專業基礎知識要求寬廣，但并不深厚，因此，浪費太多時間在每個設計流程相關的理論知識的闡述是不合適的，也不符合我國大學生的現狀。
其次，實踐活動不能與集成電路設計業界實際需要相結合，實踐內容沒有可行性。從目前各大高等院校的課程內容方面調研結果表明，對于本科教學情況，90%以上的實踐內容都是教師根據理論教學內容設置一些簡單可行的小電路，學生按照實驗指導書的內容按相關步驟操作即可完成整個實驗過程。實驗內容簡單、重復，與集成電路設計業界實際需要完全不相關，這對學生以后的就業、擇業意義不大。
最后，沒有突現學校的專業特色，不適于當今社會集成電路設計業界對本科畢業生的要求。但在競爭激烈的電子信息產業界，如果想要畢業生擇業或者就業時有更強的競爭力，各大高校需要有自己的專業特色，但現在各個高校的現狀仍然是“全面發展，沒有特色”。這對于地方高校的集成電路設計專業畢業生是一個劣勢。
四、面向應用型人才培養目標的課程改革
針對上面闡述的相關問題，本文給出了面向應用型人才培養目標的集成電路設計專業課程改革的幾點方案，具體地說：
首先，削減理論課的課時，加大實驗內容比例。理論課時遠遠高于實踐課時是當今大學生教育的一個重要弊端，這也直接導致了大學生動手能力差、實踐活動參與度低、分工合作意識薄弱。而在不增加授課學時的前提下要改變這一現象，唯一的方法就是改變授課內容，適當削減理論課的課時，加大實驗內容的比例。這樣既能滿足國家對于本科畢業生應用型人才的培養目標，也符合創新型本科生的特點。
其次，積極推進“校企聯合辦學”，讓學生更早接觸業界發展，指導擇業、就業。正如前面介紹，現在各大高等院校的教學內容理論性太強，學生在大學四年學習到的相關知識與實際應用相脫離。這也造成很大一部分本科畢業生在入職后的第一年難以進入工作狀態，工作效率差，影響后面學生的就業、擇業。如果能在學生在校期間，比如大學三年級或更早，推進“校企聯合辦學”，使學生更早了解到業界真正工作模式以及業界關注的重點，這對于學生后續進入工作非常有利，同時也能推進學校科研工作。
最后，實現優質教學資源的共享。這里的教學資源，除了包括授課筆記、教案、教學講義外還包括高水平教師。雖然現在高等教育研究相關機構也開設了一些青年教師課程培訓相關內容，但真正取得的成效還相對比較小。另外，針對集成電路設計專業來說，跟隨業界發展的相關知識更新較快，配套的軟硬件代價較高，如果能實現高校軟硬件教學資源的共享，尤其是高水平高校扶持低水平高校，這將更有利于提高畢業生的整體水平。
五、結論
本文詳細分析面對應用型人才培養目標的集成電路設計專業的特點，并在對國內相關院校集成電路設計專業調研基礎上給出集成電路設計專業的基礎課、專業課、選修課課程的內容以及教學方式情況，指出面向應用型人才培養目標現在課程設置方面存在的問題。同時，文章給出了在當今大學生招生人數劇增情況下，如何合理安排集成電路設計專業課程的方案從而實現應用型培養目標。
參考文獻：
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[3]侯燕芝，王軍，等.實驗教學過程規范化管理的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2012，（10）：124-126.
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集成電路設計基礎范文4
關鍵詞 集成電路設計 教學方法 教學探索
中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0006-02
1958年，美國德州儀器公司的基爾比發明了第一塊集成電路，隨著半導體工藝和集成電路設計技術的發展，集成電路的規?？梢赃_上億個晶體管。集成電路具有速度快、體積小、重量輕等優點，廣泛應用于汽車、醫療設備、手機和其他消費電子，其2012年集成電路設計市場應用結構如圖1所示。
自2006年以來，我國集成電路的產值為126億美元，占全球產業總產值的5.1%，2013年我國集成電路的產值為405億美元，占全球產業總產值的13.3%。2006年到2013年的年復合增長率達到18%，遠超過全球集成電路產業整體增速。我國集成電路行業的產值如表1所示。
近年來，半導體集成電路產業在國家政策支持下發展迅速，因此對集成電路設計人才的需求劇增。為了滿足社會日益發展的需要，國家在高校內大力推廣集成電路設計相關的課程，并且取得了較好的效果，使人才缺口減小，但是還是不能滿足國內對集成電路設計人才實際數量的需求。為了更好地加快集成電路設計人才的的培養，本文針對《數字集成電路原理》教學中存在的問題，并且根據教學的現狀，探索出集成電路設計的教學改革。
一、數字集成電路設計原理教學中的現狀
集成電路設計相對于以分立器件設計的傳統的電子類專業而言，偏向于系統級的大規模集成電路設計，因此，微電子專業和集成電路設計專業的學生注重設計方法的形成，避免只懂理論、不懂設計的現象。即使學生掌握了設計的方法，能夠進行一些小規模的集成電路設計，但是設計出來的產品不能用，不能滿足用戶的需求。這就成了數字集成電路設計原理面臨的問題。
二、數字集成電路設計原理教學改善的方法
（1）針對上述的問題，在多年教學的基礎上，在教學方法上進行改進，改變傳統的以教師為中心，以課堂講授為主的教學方式，采用項目化教學來解決數字集成電路設計中只懂理論、不懂設計的現狀。注重數字集成電路設計原理與相關課程之間的內部聯系，提高學生的學習興趣，通過將一個項目拆分成幾個小項目，使學生在項目中逐漸加深了對知識點理解，并且將課程的主要內容相互銜接與融合，形成完整的集成電路設計概念。學生分成5-8人一組，通過小組的方式加強了學生的相互合作能力，讓學生更有責任感和成就感。學生應用相關的EDA軟件來完成項目的設計，能夠掌握硬件描述語言、綜合應用等數字集成電路設計工具。
（2）通過PDCA戴明環的方式改善了集成電路設計的產品可用度不高的問題。在集成電路設計過程中，通過跟蹤課內外學生設計中反應的問題，對項目難易度的進行調整，提高學生計劃、分析、協作等多方面的能力。結合新的技術或者領域，對項目進行適當的調整。通過PDCA戴明環的方式來持續改進教學內容和方法，使其滿足社會對數字集成電路設計人才的需求。PDCA戴明環如圖2所示。
（3）開展校企合作的方式，進一步提高教學質量和學生的綜合素質，促進企業和學校的共同發展。這種方式實現了學校與企業的優勢互補，資源共享，培養出更加適合社會所需要的集成電路設計人才，也能夠讓學校和企業形成無縫對接。
三、小結
隨著大規模集成電路設計的發展，更多的設計工具和設計方法出現，因此，使用最新的設計工具，合理設置《數字集成電路設計原理》的教學內容，可以提高學生的設計能力和培養學生的創新能力。通過對《數字集成電路設計原理》課程教學的探索，改變了以教師為中心的傳統采理論課教學方式，充分發揮了學生的能動性和協作能力，使學生理論與實踐都能夠滿足集成電路設計人才的要求。
參考文獻：
[1]殷樹娟，齊巨杰. 集成電路設計的本科教學現狀及探索[J].中國電力教育，2012，（4）：64-65.
[2]王銘斐，王民，楊放.集成電路設計類EDA技術教學改革的探討[J].電腦知識與技術， 2012，8（9）：4671-4672.
集成電路設計基礎范文5
【關鍵詞】集成電路；EDA；項目化
0 前言
21世紀是信息時代，信息社會的快速發展對集成電路設計人才的需求激增。我國高校開設集成電路設計課程的相關專業，每年畢業的人數遠遠滿足不了市場的需求，因此加大相關專業人才的培養力度是各大高校的當務之急。針對這種市場需求，我校電子信息工程專業電子方向致力于培養基礎知識扎實，工程實踐動手能力強的集成電路設計人才[1]。
針對集成電路設計課程體系，進行課程教學改革。教學改革的核心是教學課程體系的改革，包括理論教學內容改革和實踐教學環節改革，旨在改進教學方法，提高教學質量，現已做了大量的實際工作，取得了一定的教學成效。改革以集成電路設計流程為主線，通過對主流集成電路開發工具Tanner Pro EDA設計工具的學習和使用，讓學生掌握現代設計思想和方法，理論與實踐并重，熟悉從系統建模到芯片版圖設計的全過程，培養學生具備從簡單的電路設計到復雜電子系統設計的能力，具備進行集成電路設計的基本專業知識和技能。
1 理論教學內容的改革
集成電路設計課程的主要內容包括半導體材料、半導體制造工藝、半導體器件原理、模擬電路設計、數字電路設計、版圖設計及Tanner EDA工具等內容，涉及到集成電路從選材到制造的不同階段。傳統的理論課程教學方式，以教師講解為主，板書教學，但由于課程所具有的獨特性，在介紹半導體材料和半導體工藝時，主要靠教師的描述，不直觀形象，因此引進計算機輔助教學。計算機輔助教學是對傳統教學的補充和完善，以多媒體教學為主，結合板書教學，以圖片形式展現各種形態的半導體材料，以動畫的形式播放集成電路的制造工藝流程，每一種基本電路結構都給出其典型的版圖照片，使學生對集成電路建立直觀的感性認識，充分激發教師和學生在教學活動中的主動性和互動性，提高教學效率和教學質量。
2 實踐教學內容的改革
實踐教學的目的是依托主流的集成電路設計實驗平臺，讓學生初步掌握集成電路設計流程和基本的集成電路設計能力，為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。傳統的教學方式是老師提前編好實驗指導書，學生按照實驗指導書的要求，一步步來完成實驗。傳統的實驗方式不能很好調動學生的積極性，再加上考核方式比較單一，學生對集成電路設計的概念和流程比較模糊，為了打破這種局面，實踐環節采用與企業密切相關的工程項目來完成。項目化實踐環節可以充分發揮學生的主動性，使學生能夠積極參與到教學當中，從而更好的完成教學目標，同時也能夠增強學生的工程意識和合作意識。
實踐環節選取CMOS帶隙基準電壓源作為本次實踐教學的項目。該項目來源于企業，是數模轉換器和模數轉換器的一個重要的組成模塊。本項目從電路設計、電路仿真、版圖設計、版圖驗證等流程對學生做全面的訓練，使學生對集成電路設計流程有深刻的認識。學生要理解CMOS帶隙基準電壓源的原理，參與到整個設計過程中，對整個電路進行仿真測試，驗證其功能的正確性，然后進行各個元件的設計及布局布線，最后對版圖進行了規則檢查和一致性檢查，完成整個電路的版圖設計和版圖原理圖比對，生成GDS II文件用于后續流片[2]。
CMOS帶隙基準電壓源設計項目可分為四個部分啟動電路、提供偏置電路、運算放大器和帶隙基準的核心電路部分。電路設計可由以下步驟來完成：
1）子功能塊電路設計及仿真；
2）整體電路參數調整及優化；
3）基本元器件NMOS/PMOS的版圖；
4）基本單元與電路的版圖；
5）子功能塊版圖設計和整體版圖設計；
6）電路設計與版圖設計比對。
在整個項目化教學過程，參照企業項目合作模式將學生分為4個項目小組，每個小組完成一部分電路設計及版圖設計，每個小組推選一名專業能力較強且具有一定組織能力的同學擔任組長對小組進行管理。這樣做可以在培養學生設計能力的同時，加強學生的團隊合作意識。在整個項目設計過程中，以學生探索和討論為主，教師起引導作用，給學生合理的建議，引導學生找出解決問題的方法。項目完成后，根據項目實施情況對學生進行考核，實現應用型人才培養的目標。
3 教學改革效果與創新
理論教學改革采用計算機輔助教學，以多媒體教學為主，結合板書教學，對集成電路材料和工藝有直觀感性的認識，學生的課堂效率明顯提高，課堂氣氛活躍，師生互動融洽。實踐環節改革通過項目化教學方式，學生對該課程的學習興趣明顯提高，設計目標明確，在設計過程中學會了查找文獻資料，學會與人交流，溝通的能力也得到提高。同時項目化教學方式使學生對集成電路的設計特點及設計流程有了整體的認識和把握，對元件的版圖設計流程有了一定的認識。學生已經初步掌握了集成電路的設計方法，但要達到較高的設計水平，設計出性能良好的器件，還需要在以后的工作中不斷總結經驗[3]。
4 存在問題及今后改進方向
集成電路設計課程改革雖然取得了一定的成果，但仍存在一些問題：由于微電子技術發展速度很快，最新的行業技術在課堂教學中體現較少；學生實踐能力不高，動手能力不強。
針對上述問題，我們提出如下解決方法：
1）在課堂教學中及時引進行業最新發展趨勢和（下轉第220頁）（上接第235頁）技術，使學生能夠及時接觸到行業前沿知識，增加與企業的合作；
2）加大實驗室開放力度，建立一個開放的實驗室供學生在課余時間自由使用，為學生提供實踐機會，并且鼓勵能力較強的學生參與到教師研項目當中。
【參考文獻】
[1]段吉海.“半導體集成電路”課程建設與教學實踐[J].電氣電子教學學報，2007，05（29）.
集成電路設計基礎范文6
（南京郵電大學電子科學與工程學院，江蘇 南京 210023）
【摘 要】本文從分析集成電路設計實踐教學的特點入手，對集成電路設計實驗中引入研究型實踐教學模式的必要性、作用分析及具體實施方法進行了具體探討，并提出了研究型實踐教學對老師、對學生的要求。
關鍵詞 實踐教學；集成電路
基金項目：南京郵電大學教改項目（JG03314JX17）。
作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學，副教授，從事集成電路設計領域的教學與科研工作。
隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術飛速發展，迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變，且電子產品發展迅速，集成電路設計是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關的課程也應與前沿科技緊密相連，課程的學習更要注重理論聯系實際，培養學生的科學思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設計實驗應在傳統的實踐教學方法基礎上，在“研究型實踐教學模式”方面進行探討和實踐?！把芯啃蛯嵺`教學模式”是指在實踐教學中指導學生將所學理論知識用于行業實際問題分析的一種實踐方法，旨在培養學生創造性的運用知識、自主的發現問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。
1 確立研究型實踐教學模式的必要性
集成電路（Integrated Circuit，IC）產業是信息產業的基礎和核心，隨著我國電子信息技術飛速發展，迎來了空前的發展機遇。傳統集成電路設計和生產流程近年來已經發生了改變，大多設計均采用無生產線設計，加工采用代工方式。成電路設計具有一定的特殊性，集成電路設計過程需要集成電路專業人才經過嚴格的實踐訓練并且積累一定的工程實踐經驗。全國集成電路設計相關企業對于人才的需要也越來越嚴格，越來越需要能力型的、具有創造力的人才，應聘的條件之一就是需要有集成電路設計的相關經驗。作為一般理工科院校集成電路專業的發展在一定程度上缺乏對集成電路設計應用型人才培養的認識。因此，我們應該改變傳統觀念，樹立IC設計研究型人才培養觀。
集成電路設計實踐主要是提供學生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內容既是電路、模擬電子技術、數字電子技術以及課程設計中所學知識的應用，又是與最前沿科技緊密聯系的。而傳統的教學內容和教學模式，缺乏對學生創造力的培養，也缺乏與前沿科技的聯系，因此需要進行教學改革的探討和實踐。
隨著教育改革的不斷深入，傳統的實踐教學中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學模式已無法適應時代的要求。先進的教學模式是人才培養的關鍵措施。研究型教學模式，又稱為研討式教學模式，是指教師以課程內容和學生的知識積累為基礎，引導學生創造性地運用知識、自主地發現問題、研究問題和解決問題，以學生為中心，以知識掌握為基礎，以能力培養為主線，以提高素質為目的的一種新模式。集成電路設計實踐同樣需要采用先進的教學方式，提高學生的創新能力，培養研究型IC設計人才。
2 研究型實踐教學模式的作用分析
集成電路設計實踐引入研究型實踐教學模式，可以使相關領域的學生真正實現學有所用，不僅學習了集成電路設計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設計、仿真方法來復現，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現象，激發學習的興趣。
集成電路設計是實踐性很強的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統的實踐教學旨在加強學生對軟件的認識，忽略對理論內容的加深與貫通。通過研究型實踐教學模式的開展，可以在保證教學大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強的實踐內容，使學生一方面能夠將各門理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學生接觸到用人單位感興趣的課題內容，有利于學生加強實踐的動力和持續進步。通過研究型實踐，對學校而言，可以培養更優秀學生；對學生而言，可以掌握前沿知識、促進就業。
研究型實踐成果的實現為學生的晉升、發展提供支持。學生的實踐研究成果如能公開發表或獲獎，能解決實際工作中的問題，這無形中為學生在工作崗位上的晉升、發展增加籌碼。這在最大程度上激發學生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學鼓勵學生多看文獻、多寫總結報告，這也為學生撰寫本科畢業論文打下良好的基礎。
3 研究型實踐教學模式的具體實施
3．1 課程結構優化
指導學生接觸各類資料，能夠提出問題，進而解決問題以掌握知識、應用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內容進行適當調整和完善，使課程體系更全面更科學，更能貼近行業發展，更能體現學生的主動性。
3.2 采用課堂討論進行專題研討的教學方法
在研究型實踐教學模式中，師生互動有助于學生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據課程需要，結合國內外的研究現狀和發展趨勢，采用與行業內吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設計，并共同探討電路的優化方案。
3．3 專業資料查詢能力培養
為學生提供研究資料或指導學生進行資料查詢、整理，鼓勵學生從圖書館、書店、網絡等各種途徑查閱文獻資料，以充實自己的研究基礎。提醒學生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導學生從這些資料中總結、分析、解釋與實踐研究課題相關的理論、知識經驗以及前人的研究成果。
3．4 指導學生撰寫專題論文（報告）
在研究型實踐教學過程中，指導學生通過論文、調查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結構，做到綱舉目張；會用簡練、嚴謹、準確的語言表達自己的思想，不追求文章的長短。指導學生開展專題電路討論，由學生根據自己感興趣的課題來查找文獻資料，進行研究，完成電路設計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。
3．5 鼓勵學生參與課題研究
為調動學生參與科研創新活動的積極性，激發學生的創新思維，提高學生實踐創新能力，鼓勵學生參加老師的課題，鍛煉學生的動手能力，培養“研究型”的思維模式。
4 研究型實踐教學模式對教師和學生的要求
4．1 研究型實踐教學模式對教師的要求
研究型實踐教學模式的實施對任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎知識和內在結構，還要掌握與課程相關的專業基礎知識和實踐的基本技能；二是要掌握學科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學科的最新動態和取得的最新研究成果；三是要熟練運用科學研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。
4.2 研究型實踐教學模式對學生的要求
研究型實踐教學模式對學生的要求：一是學生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎知識；二是要求學生具有一定的專業知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學生具備一定的自我控制能力和自學能力；四是要求學生具備一定的科學研究能力。在研究型教學中，學生積極參與顯得尤為重要，需要充分調動學生的積極性和主動性。
參考文獻
［1］黃雪梅.研究型實踐教學有效實現的三個關鍵環節[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.
