本科教育教学改革研讨项目申报书 集成电路设计本科教学改革探究

卜丹等

摘 要：为了更好地展开集成电路规划工业，我国在集成电路规划本科教育作业上施行了相关的方针与办法。文章从黑龙江大学2014年本科教育计划及人才培育计划的修订作业动身，结合黑龙江大学集成电路规划与集成体系专业现状，提出了完善集成电路规划专业本科教育的办法。

要害词：集成电路规划；本科；教育变革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）10-0031-02

集成电路作为联系国民经济和社会展开大局的根底性和先导性工业，是现代电子信息科技的核心技能，是国家归纳实力的重要标志。鉴于我国集成电路商场持续快速的添加，对集成电路规划范畴的人员需求也日益添加。集成电路是常识密集型的高技能工业，但人才缺失的问题是影响集成电路工业展开的首要问题之一。据统计，2012年我国对集成电路规划人才的需求是30万人 [1-2]。为加大集成电路专业人才的培育力度，更好地满意集成电路工业的人才需求，2003年教育部施行了“国家集成电路人才培育基地”计划，一起增设了“集成电路规划和集成体系”的本科专业，许多高校都相继开设了相关专业，大力培育集成电路范畴高水平的主干专业技能人才[3]。

黑龙江大学的集成电路规划与集成体系专业自2005年树立以来，从本科教育体系的树立、本科教育内容的拟定与施行、师资力气的培育与展开等方面进行不断的探究与完善。本文将结合多年集成电路规划与集成体系专业的本科教育实践经历，以及对相关院校集成电路规划专业本科教育的多方面调研，针对黑龙江大学该专业的本科教育现状进行剖析和研讨探究，以期进步本科教育水平，实在做好本科专业人才的培育作业。

一、完善课程设置

合理设置课程体系和课程内容，是进步人才培育水平的要害。2009年，黑龙江大学集成电路规划与集成体系专业拟定了该专业的课程体系，经过这几年教育作业的展开与施行，发现仍存在一些缺乏之处，所以在2014年黑龙江大学展开的教育计划及人才培育计划的修订作业中进行了再次的改善和完善。

首要，在课程设置与课时组织上进行恰当的调整。关于部分课程调整其所开设的学期及课时组织，不同课程中内容堆叠的章节或相关性较大的部分可进行恰当删减或交融。如：在本来的课程设置中，“数字集成电路规划”课程与“CMOS模仿集成电路规划”课程别离设置在教育第六学期和第七学期。因为“数字集成电路规划”课程中是以门级电路规划为根底，所以学生在未进行模仿集成电路课程的教育前，关于各种元器材的根本结构、特性、作业原理、根本参数、工艺和地图等这些根底常识都是一知半解，因而对门级电路的全体规划剖析难以了解和把握，会影响学生的学习热心及教育效果；而若在“数字集成电路规划”课程中添参与相关常识，与“CMOS模仿集成电路规划”课程中本应有的器材、工艺和地图的相关内容又会呈现堆叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模仿集成电路规划”课程，将器材、工艺和地图的根底常识首要进行教育，令学生关于各器材在电路中所起的效果及特性能够了解了解；在随后“数字集成电路规划”课程的学习中，关于运用各器材进行电路构建时会愈加称心如意，到达较好的教育效果，一起也防止了内容重复教育的问题。此外，这样的课程设置组织，将有利于本科生在“大学生集成电路规划大赛”的参与和比赛，防止因学期课程的设置问题，导致学生还未深化地触摸学习相关的理论课程及试验课程，然后呈现理论常识储藏缺乏、实践操作不熟练等种种状况，致使影响到参赛进程的发挥。调整课程组织后，本科生经过秋季学期中根底理论常识的学习以及实践操作才能的练习，在参与春季大赛时能够保证具有满意的理论常识和实践经历，具有较足够的参赛预备，经过团队协作较好地完结大赛的各项环节，赢取杰出赛果，为校园、学院及个人争得荣誉，收成名贵的参赛经历。

其次，恰当下降理论课难度，将教育要点放在把握集成电路规划及剖析办法上，而不是让杂乱烦琐的公式推导削弱了学生的学习爱好，让学生能够较好地了解和把握集成电路规划的办法和流程。

第三，在挑选优异国内外教材进行教育的一起，从科研前沿、新式产品及技能、职业需求等方面提取教育内容，激起学生的学习爱好，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。

二、革新教育理念与方式

CDIO（构思、规划、施行、运转）理念，是现在国内外各高校开端提出的新式教育理念，将工程立异教育结合课程教育方式，旨在缓解高校人才培育方式与企业人才需求的抵触[4]。

在实践教育进程中，结合黑龙江大学集成电路规划与集成体系专业的“数模混合集成电路规划”课程，依据“逐次迫临型模数转换器（SAR ADC）”的课题项目展开教育内容，将各个独立涣散的模仿或数字电路模块的规划进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教育周期内，以学生为主体、教师为引导的教育方式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论实在运用于实践中，完结“构思、规划、实践和验证”的全体流程，使学生体系地把握集成电路全定制计划的详细施行办法及规划操作流程。一起，经过以小组为单位，进行团队协作，在组内或组间的彼此沟通与学习中，彼此促进进步，培育学生长于考虑、发现问题及解决问题的才能，练习学生团队作业的才能及立异才能，并能够经过对新结构、新主意进行不同程度奖赏加分的方式以激起学生的积极性和立异力。此外，该门课程的查核方式也不同，不是经过以往的试卷书面考试方式来断定学生得分，而是以毕业论文的编撰要求，令每一组供给一份完好翔实的数据陈述，练习学生编撰论文、数据收拾的才能，为接下来学期中的毕业规划打下必定的根底。而关于教师的要求，不只要有厚实的理论根底还应具有丰厚的实践经历，因而青年教师要不断进步专业才能和本质。可经过参与研讨会、专业讲座、企业实习、项目协作等途径同享和学习实践经历，一起还应定时约请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术沟通、技能练习等，进行教育及实践的辅导。

三、加强EDA实践教育

首要，依据企业的技能需求，引入现在运用的干流EDA东西软件，让学生在工作前就能够熟练把握运用，将工程实践和试验教育紧密联系，堆集经历的一起添加学生工作及持续进修的时机，为往后比赛打下杰出的根底。2009—2015年，黑龙江大学先后引入数字集成电路规划途径Xilinx和FPGA试验箱、华大九霄开发的全定制集成电路EDA规划东西Aether以及Synopsys公司的EDA规划东西等，最大或许地满意在校本科生和研讨生的学习和科研。而面临现在学生人数很多但试验教育资源相对缺乏的状况，假如能够凭借黑龙江大学的校园网进行网络集成电路规划途径的建立，完成长途登录，则在必定程度上能够满意学生在课后进行自主学习的需求[5]。

其次，依据企业岗位的需求可合理组织EDA实践教育内容，恰当添加实践课程的学时。如经过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘操控等各种类型电路模块的规划和仿真剖析，令学生把握数字、模仿、数模混合集成电路的规划办法及流程，在了解企业关于数字、模仿、数模混合集成电路规划以及地图规划等岗位要求的根底上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的练习，使学生关于相关的EDA实践内容真实融会贯通，为往后工作做好足够的预备。

第三，依据集成电路规划本科理论课程的教育内容，以各运用软件为根底，结合多媒体的教育办法，选取结合于理论课程内容的实例，拟定和编写相应内容的试验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模仿集成电路规划”和“数字集成电路规划”课程，都已拟定了比较翔实的实践手册及试验内容课件；经过网络途径，使学生能够愈加方便地同享教育资源并充分利用资源随时随地地学习。

四、建立校企协作途径

近年来，北京电子协会着手主办了“全国大学生集成电路规划大赛”，为各高校的在校大学生供给了一个集成电路规划专业比赛的杰出途径。经过大赛的举行，不只进步了本科教育作业的积极性和教育质量，愈加有利了进步学生的实践才能和立异才能[6]。一起，大赛以集成电路工业为布景，联合各高校与企业参与其间，促进了高校间和校企间的沟通与协作，而且经过大赛能够协助企业开掘有潜力的优异专业人才，而关于参赛学生而言亦是为其工作拓宽了途径。2012—2015年期间，黑龙江大学接连参与多届“全国大学生集成电路规划大赛”，本科生及研讨生组都别离取得过特等奖和一、二、三等奖的好成绩，并获得了华润上华0.35umCMOS工艺的屡次流片时机，这关于本科阶段的学生来说是弥足珍贵的学习和堆集经历的时机。

经过参与大赛，学生不只堆集了实践操作经历，完善了常识结构，更对竞技精力有了一种新的知道与领会，增强了立异创业的知道和才能。一起，在比赛进程中，令学生对本身的优势和下风有了清晰的知道，关于其专业才能和展开潜质也是一次很好的开掘。在往后的赛事中，咱们会学习以往的大赛经历，对参赛的本科生和研讨生进行合理的练习和实践练习，成员以高年级带低年级、老队员带新队员、理论型学生与实践性学生相结合的方式组队，以完成经历传承、常识同享与沟通、立异实践、团队协作等优势，有利于专业的展开以及各届学生专业才能和立异才能的进步。

参考文献：

[1]谢海情，唐立军，文勇军.集成电路规划专业立异式人才

培育方式探究[J].中国电力教育，2013，（28）.

[2]卫铭斐，王民，杨放等.集成电路规划类EDA技能教育改

革的讨论[J].电脑常识与技能，2012，（19）.

[3]段智勇，弓巧侠，罗荣辉.集成电路规划人才培育课程体

系变革[J].电气电子教育学报，2010，（5）.

[4]江帆，张春良，王一军等.CDIO敞开教育方式研讨[J].

教育研讨，2012，（2）.

[5]彭春雨，蔺智挺，李正相等.集成电路规划途径构建与实

验教育探究[J].电气电子教育学报，2014，（5）.

[6]汪金辉，候立刚，耿淑琴等.集成电路规划大赛与立异能

力培育[J].电子世界，2012，（11）.