集成電路培養(yǎng)方案精選(九篇)

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第1篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

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

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

國家教育部于2007年正式啟動了高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（簡稱“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)踐動手能力，更好地適應(yīng)社會和市場的需求[1]。為此，我校作為全國獨(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）；積極參加國家、省級等電子設(shè)計(jì)大賽；有針對性地對人才培養(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)的針對性，面向?qū)I(yè)，面向本地就業(yè)市場。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，各個二級學(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)的課程和平臺建設(shè)成為該專業(yè)工程探索的重點(diǎn)。通過對當(dāng)前國內(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。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。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)不斷增長的趨勢，學(xué)校的辦學(xué)條件不斷改善，同時(shí)，各個高校對實(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)軟件的購置，這可能是由于長期以來形成的重有形實(shí)體、輕無形設(shè)計(jì)軟件，然而這種意識給專業(yè)發(fā)展必將帶來不利影響。對于IC專業(yè)來說，該專業(yè)主要面向集成電路的生產(chǎn)、測試和設(shè)計(jì)，其中集成電路設(shè)計(jì)業(yè)是最具活力、最有增長效率的一塊，即使是在國際金融危機(jī)的2009年，中國的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%，反而逆勢增長9.1%；在2010年，國際金融危機(jī)剛剛緩和，中國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8.98%達(dá)到680.45億元，集成電路行業(yè)不僅增長速度快，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。眾所周知集成電路行業(yè)制造成本相對較高，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，即集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)軟件設(shè)計(jì)平臺。通過軟件平臺可以實(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照、提供給制造廠商具體的GDSII版圖文件。軟件平臺實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到驗(yàn)證的目的，因此，對于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生或工作人員來說，軟件設(shè)計(jì)平臺的建設(shè)特別重要，如果沒有軟件設(shè)計(jì)平臺也就無法培養(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，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IC應(yīng)用平臺

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，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，促進(jìn)了具有一定深度的教學(xué)改革。

1.軟件平臺建設(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)面向市場的應(yīng)用平臺，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)無縫對接，從而提高市場對所培養(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)生對專業(yè)設(shè)計(jì)的能力和信心[5]。遵循這個原則，選擇Cadence軟件作為建設(shè)平臺設(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)的整個流程，包括系統(tǒng)級設(shè)計(jì)，功能驗(yàn)證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻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)展對本地IC人才需求有極大的推動力，推動學(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，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)生從被動實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)到主動實(shí)驗(yàn)的綜合和設(shè)計(jì)，提高學(xué)生對知識的靈活運(yùn)用和動手能力，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)理論知識應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中去，形成無縫對接；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，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)生對專業(yè)知識的應(yīng)用能力，而且有利于學(xué)生對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量，硅片的少子壽命、C-V特性、方阻等測量，發(fā)展到探針臺的芯片級的性能測試，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，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)對實(shí)踐課程和IC軟件設(shè)計(jì)平臺進(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)用和動手能力。不僅如此，對集成電路的設(shè)計(jì)軟件也進(jìn)行了升級，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)，升級為應(yīng)用系統(tǒng)的專業(yè)軟件平臺設(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)識和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。通過IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件平臺的建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)課程改革，使得學(xué)生對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的性質(zhì)和內(nèi)容了解更加全面，對專業(yè)知識學(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，他們對學(xué)校在IC設(shè)計(jì)平臺建設(shè)評價(jià)很高，對他們進(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IC設(shè)計(jì)平臺有很好的評價(jià)：通過該軟件設(shè)計(jì)平臺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)，這對于從事IC代工工作起到很好的幫助作用。現(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)理論知識和實(shí)際能力直接與市場實(shí)現(xiàn)無縫對接，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐動手能力，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，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)乃至整個社會的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，具有特別重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許曉琳，易茂祥，王墨林.適應(yīng)“質(zhì)量工程”的IC設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2011，25（4）：[129-132.

[2]胡志武，金永興，陳偉平，等.上海海事大學(xué)質(zhì)量管理體系運(yùn)行的回顧與思考[J].航海教育研究，2009，（1）：16-20.

[3]毛建波，易茂祥.微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24（12）：118-126.

[4]鞠晨鳴，徐建成.“未來工程師”能力的集中培養(yǎng)大平臺建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（4）：158-161.

[5]袁穎，董利民，張萬榮.微電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的構(gòu)建[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（31）：115-117.

[6]王瑛.中低技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群中企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作行為研究[J].中國科技論壇，2011，（9）：56-61.

第2篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 培養(yǎng) 體系

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

福州大學(xué)于1970年開始招收微電子專業(yè)學(xué)生，為我省培養(yǎng)出第一批微電子專業(yè)人才，但由于歷史原因，80年代微電子學(xué)專業(yè)停辦了。為促進(jìn)福建省IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加速福建省集成電路專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，促進(jìn)閩臺兩岸IC產(chǎn)業(yè)對接和為海峽西岸創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供有力的人才支撐，2007年2月，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，福州大學(xué)復(fù)辦微電子學(xué)本科專業(yè)，依托福建省集成電路設(shè)計(jì)中心的公共服務(wù)平臺，建立起集教學(xué)、研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化功能于一體的國家集成電路人才培養(yǎng)基地。經(jīng)過這幾年的建設(shè)，微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、福建省集成電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等幾個平臺已建立起來，基本可滿足學(xué)生、老師學(xué)習(xí)與研究之用，但微電子的人才還很奇缺，培養(yǎng)的人才與社會的需求還有一定的差距，因此我們根據(jù)教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的標(biāo)準(zhǔn)，對微電子學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行探索，培養(yǎng)符合社會需求的人才。

作為第一批試點(diǎn)單位，福州大學(xué)“卓越工程師培養(yǎng)”采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，把工程師培養(yǎng)分為校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個培養(yǎng)階段。本科培養(yǎng)采用“3＋1”培養(yǎng)模式，即前3年在校內(nèi)學(xué)習(xí)本科課程，第4年到企業(yè)實(shí)踐；碩士培養(yǎng)采用“1.5＋1”培養(yǎng)模式，碩士工程型要求前一年半以校內(nèi)為主學(xué)習(xí)碩士課程，后一年到企業(yè)實(shí)踐，接受工程設(shè)計(jì)研發(fā)訓(xùn)練。

一、卓越工程師培養(yǎng)體系的建設(shè)

根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，卓越工程師培養(yǎng)體系的建設(shè)應(yīng)包含以下幾個方面：

1．教學(xué)計(jì)劃建設(shè)（理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)安排）

集成電路設(shè)計(jì)、集成電路測試與封裝等微電子專業(yè)都是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，除了要有厚實(shí)的理論基礎(chǔ)外，學(xué)生參與實(shí)踐顯得非常重要，這與卓越工程師的培養(yǎng)精神相吻合。因此在本科工程培養(yǎng)階段，課程體系要面向工程，強(qiáng)調(diào)寬基礎(chǔ)、重實(shí)踐、重應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，教學(xué)內(nèi)容精而管用，可適當(dāng)削減部分課程學(xué)時(shí)，同時(shí)開設(shè)企業(yè)與工程管理、企業(yè)法規(guī)、企業(yè)文化、國內(nèi)外營銷等與企業(yè)管理密切相關(guān)的課程，注重自然科學(xué)與人文科學(xué)的融合，并開設(shè)前沿叉學(xué)科課程，拓寬學(xué)生知識面。

2．教學(xué)模式和考核方式方面

教學(xué)模式和考核方式方面改革，課程教學(xué)與考核結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行，專業(yè)課強(qiáng)調(diào)案例教學(xué)。通過課堂理論教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)和企業(yè)實(shí)踐性學(xué)習(xí)三段式的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)模式創(chuàng)新。學(xué)生一年時(shí)間到企業(yè)頂崗或掛職，接受工程實(shí)踐訓(xùn)練，并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際完成相關(guān)課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)（工程設(shè)計(jì)）。

3．學(xué)生管理方面

學(xué)生管理方面實(shí)行校內(nèi)、外雙導(dǎo)師制。在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中，采用“雙導(dǎo)師制”，即學(xué)生下派企業(yè)的同時(shí)，一個企業(yè)指定一名學(xué)院內(nèi)在職教師為指導(dǎo)教師，長期與企業(yè)合作，與企業(yè)導(dǎo)師共同制定課程進(jìn)度與相關(guān)內(nèi)容等，為學(xué)生及時(shí)完成學(xué)業(yè)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生到達(dá)企業(yè)后，由企業(yè)指派高級技術(shù)人員（一般應(yīng)為總工程師或部門負(fù)責(zé)人）為固定企業(yè)指導(dǎo)教師。

4．課程建設(shè)方面

把構(gòu)建科學(xué)的卓越工程師培養(yǎng)課程體系，與實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，突出工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，打造一批工程教育特色課程，一些面向企業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的課程或項(xiàng)目聘請企業(yè)高級工程師授課或?qū)W生到企業(yè)通過動手實(shí)踐完成，力爭每一屆學(xué)生有6門專業(yè)課是由具備5年以上在企業(yè)工作的工程經(jīng)歷教師主講。

5．師資隊(duì)伍建設(shè)方面

在每個企業(yè)中遴選出2～3名適合微電子專業(yè)各相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的高級專業(yè)人才，通過福州大學(xué)高等教師專業(yè)培訓(xùn)，正式聘任為福州大學(xué)教師，完成企業(yè)課程的授課任務(wù)與承擔(dān)企業(yè)導(dǎo)師的工作。此外，學(xué)院的教師也應(yīng)不定期地深入到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和科研項(xiàng)目合作，加強(qiáng)校企的實(shí)質(zhì)性深入合作，提高校內(nèi)教師的工程素質(zhì)與業(yè)務(wù)水平。同時(shí)鼓勵中青年教師積極參加、探索新的教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新機(jī)制，逐步形成一支優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以培養(yǎng)一批中青年骨干教師。

二、卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施

目前正處于卓越工程師培養(yǎng)啟動階段，部分培養(yǎng)模式可對在校生進(jìn)行試點(diǎn)，針對目前教學(xué)體制更注重學(xué)生的理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié)明顯不足、學(xué)生工程意識淡薄、畢業(yè)后很難讓企業(yè)滿意、學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié)與企業(yè)的需求有較大的脫節(jié)等問題，并根據(jù)我省集成電路行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和我校的現(xiàn)有條件，適當(dāng)調(diào)整現(xiàn)有課程與課程的教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)微電子行業(yè)的人才結(jié)構(gòu)需求，力爭與福建省現(xiàn)有微電子企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)集成電路方面的人才，探討IC專業(yè)人才的培養(yǎng)模式與培養(yǎng)方案的創(chuàng)新和研發(fā)，是目前的工作重點(diǎn)。

1．課程體系的改革

深入集成電路的有關(guān)企業(yè)調(diào)研，了解企業(yè)需求，對2009級《微電子學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃》已做了很大修改，課程設(shè)置突出工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)方案與目標(biāo)比較接近于企業(yè)的要求。這些變化體現(xiàn)在大多數(shù)理論課程之后都設(shè)置了相應(yīng)的應(yīng)用課程，比如數(shù)電、模電、C語言、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、微機(jī)原理等課程，不僅有相應(yīng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，還有相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，將剛學(xué)到的基礎(chǔ)知識賦予實(shí)踐，不僅鞏固了基礎(chǔ)知識，加深了理解，而且也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)以致用的能力。

2．本科第四學(xué)年的教學(xué)安排

根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)方案的要求，第四學(xué)年應(yīng)安排一些實(shí)踐性的、研究性的課程，比如畢業(yè)實(shí)習(xí)、科研實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目研發(fā)管理等，這些課程可以帶到企業(yè)中完成，可以結(jié)合各個企業(yè)的實(shí)際情況，做相應(yīng)的課程研究，使得學(xué)生的研究內(nèi)容來源于實(shí)際，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)際接軌。

3．課程建設(shè)方面

與實(shí)踐相關(guān)的課程、教學(xué)內(nèi)容要求直接使用目前行業(yè)流行的三大巨頭軟件，比如SPICE模擬設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)、邏輯設(shè)計(jì)與FPGA、數(shù)字集成電路CAD、模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)、集成電路制造工藝、集成電路可測性設(shè)計(jì)等課程的實(shí)驗(yàn)，都要求用目前市面上流行的軟件工具與版本，并且教學(xué)內(nèi)容要求來源于實(shí)際工程，逐步形成幾門有特色的課程。

4．師資培養(yǎng)方面，加強(qiáng)現(xiàn)有教師參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)的力度。

目前6名年青教師承擔(dān)了福州福大海矽微電子有限公司的研發(fā)項(xiàng)目，研制的三個芯片已經(jīng)完成MPW流片，經(jīng)測試達(dá)到了設(shè)計(jì)技術(shù)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(wù)中心的建設(shè)與技術(shù)服務(wù)工作，逐步培養(yǎng)與鍛煉了一批中青年骨干教師，形成了一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

5．企業(yè)師資培養(yǎng)

在企業(yè)中遴選適合微電子各相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的高級專業(yè)人才，通過福州大學(xué)高等教師專業(yè)培訓(xùn)，正式聘任為福州大學(xué)教師，完成企業(yè)課程的授課任務(wù)與承擔(dān)企業(yè)導(dǎo)師的工作。《集成電路實(shí)習(xí)》課程已經(jīng)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(dān)。今后，其他相關(guān)課程的部分實(shí)踐也將在該中心完成。

三、卓越工程師培養(yǎng)過程中存在的難點(diǎn)

1．企業(yè)難以接受學(xué)生實(shí)習(xí)

微電子行業(yè)都有較高的技術(shù)要求，企業(yè)一定是靠技術(shù)生存，各個單位對保護(hù)自己的商業(yè)秘密都非常重視，所以一般都不太愿意接受實(shí)習(xí)生。他們認(rèn)為大學(xué)生沒有實(shí)際工作能力，即使有，短時(shí)間內(nèi)也不能很好地發(fā)揮出來為企業(yè)所用，所以企業(yè)接收大學(xué)生實(shí)習(xí)不僅沒有得到免費(fèi)的勞動力，而且還要冒著泄露商業(yè)機(jī)密的風(fēng)險(xiǎn)、需要付出各種代價(jià)，比如，至少必須給實(shí)習(xí)生安排辦公位置及設(shè)備等，另外學(xué)生短時(shí)間內(nèi)難以接手相關(guān)工作，還要讓老職工去帶，必然影響企業(yè)的進(jìn)度安排，因此企業(yè)收益和成本相比得不償失?？傊?，由于行業(yè)的原因，企業(yè)難以接受學(xué)生實(shí)習(xí)，這是微電子學(xué)專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)實(shí)踐過程的最大難點(diǎn)。

2．誠信問題

現(xiàn)在企業(yè)愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí)的，大多是希望學(xué)生畢業(yè)后能夠到企業(yè)來工作，這樣相當(dāng)于學(xué)生提前一年來企業(yè)實(shí)習(xí)，企業(yè)可以少培養(yǎng)學(xué)生一年，這對于學(xué)生、企業(yè)都是一件雙贏的好事。但出現(xiàn)了很多學(xué)生畢業(yè)后又不去這個企業(yè)工作，失信于企業(yè)，以至于企業(yè)認(rèn)為現(xiàn)在的學(xué)生誠信差，眼高手低在企業(yè)呆不住，打擊了很多企業(yè)的熱情。

3．學(xué)生管理上的難題

學(xué)生分散于各個企業(yè)實(shí)習(xí)，給學(xué)生管理帶來了很大的難度，如學(xué)生在外地，老師很難經(jīng)常去檢查學(xué)生的情況，如在本地實(shí)習(xí)，學(xué)生大多還會住在學(xué)校，則交通問題給學(xué)生的安全帶來了隱患，學(xué)校存在很大的壓力。

四、卓越工程師培養(yǎng)的出路

1．政府給予參與企業(yè)一定的優(yōu)惠

目前實(shí)行本計(jì)劃的難點(diǎn)之一在于企業(yè)的參與。建議教育部聯(lián)合國家有關(guān)部門共同出臺政策，調(diào)動企業(yè)接受學(xué)生實(shí)踐并共同參與培養(yǎng)學(xué)生的積極性，例如給予參與本計(jì)劃的企業(yè)在稅收上的減免或經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼，或在企業(yè)申報(bào)國家有關(guān)部門科研立項(xiàng)，技改立項(xiàng)時(shí)給予優(yōu)惠。

2．加強(qiáng)學(xué)生的誠信建設(shè)

如果學(xué)生的誠信度可以得到企業(yè)的信任，那么我們可以這樣來分流學(xué)生：對于不考研的學(xué)生，可以以找工作單位的方式去找實(shí)習(xí)企業(yè)，與企業(yè)簽定協(xié)議，畢業(yè)后到企業(yè)工作，這樣企業(yè)基本上就會接受這一批學(xué)生；至于要參加考研的學(xué)生，可以到學(xué)校的各個研究室等參與老師的課題研究，或者由一些有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師各自帶幾個學(xué)生做些實(shí)用性、綜合性的設(shè)計(jì)，也可以得到一些工程性的實(shí)戰(zhàn)。

3．加強(qiáng)學(xué)校自身科研機(jī)構(gòu)的建設(shè)，讓更多的學(xué)生可以在校參與科研研究。

4．在一些重點(diǎn)企業(yè)設(shè)置教育部門，參與學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)。

第3篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

2001年我國新增“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)，2003年至2009年，我國在清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校分三批設(shè)立了20個大學(xué)集成電路人才培養(yǎng)基地，加上原有的“微電子科學(xué)與工程”專業(yè)，目前，國內(nèi)已有近百所高校開設(shè)了微電子相關(guān)專業(yè)和實(shí)訓(xùn)基地，由此可見，國家對集成電路行業(yè)人才培養(yǎng)的高度重視。在新形勢下，集成電路相關(guān)專業(yè)的“重理論輕實(shí)踐”、“重教授輕自學(xué)輕互動”的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式已不再適用。因此，探索新的人才培養(yǎng)方式，改革集成電路設(shè)計(jì)類課程體系顯得尤為重要。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的“重理論、輕實(shí)踐”方面，可從課程教學(xué)學(xué)時(shí)安排上略見一斑。例如：某高?！澳M集成電路設(shè)計(jì)”課程，總學(xué)時(shí)為80，其中理論為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比高達(dá)4∶1。由于受學(xué)時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難全面覆蓋模擬集成電路的典型結(jié)構(gòu)，且實(shí)驗(yàn)所涉及的電路結(jié)構(gòu)、器件尺寸和參數(shù)只能由授課教師直接給出，學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)僅完成電路的仿真驗(yàn)證工作。由于缺失了根據(jù)所學(xué)理論動手設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算器件尺寸，以及通過仿真迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，使得眾多應(yīng)屆畢業(yè)生走出校園后普遍不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力?！爸亟淌?、輕自學(xué)、輕互動”的傳統(tǒng)教學(xué)方式也備受詬病。課堂上，授課教師過多地關(guān)注知識的傳授，忽略了發(fā)揮學(xué)生主動學(xué)習(xí)的主觀能動性，導(dǎo)致教師教得很累，學(xué)生學(xué)得無趣。

2集成電路設(shè)計(jì)類課程體系改革探索和教學(xué)模式的改進(jìn)

2014年“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程被列入我校卓越課程的建設(shè)項(xiàng)目，以此為契機(jī)，卓越課程建設(shè)小組對集成電路設(shè)計(jì)類課程進(jìn)行了探索性的“多維一體”的教學(xué)改革，運(yùn)用多元化的教學(xué)組織形式，通過合作學(xué)習(xí)、小組討論、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、課外實(shí)訓(xùn)等方式，營造開放、協(xié)作、自主的學(xué)習(xí)氛圍和批判性的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2．1新型集成電路設(shè)計(jì)課程體系探索

由于統(tǒng)一的人才培養(yǎng)方案，造成了學(xué)生“學(xué)而不精”局面，培養(yǎng)出來的學(xué)生很難快速適應(yīng)企業(yè)的需求，往往企業(yè)還需追加6～12個月的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生才能逐漸掌握專業(yè)技能，適應(yīng)工作崗位。因此，本卓越課程建設(shè)小組試圖根據(jù)差異化的人才培養(yǎng)目標(biāo)，探索新型集成電路設(shè)計(jì)類課程體系，重新規(guī)劃課程體系，突出課程的差異化設(shè)置。集成電路設(shè)計(jì)類課程的差異化，即根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)不同的專業(yè)課程。比如，一些班級側(cè)重培養(yǎng)集成電路前端設(shè)計(jì)的高端人才，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、集成電路系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、射頻電路基礎(chǔ)、硬件描述語言與FPGA設(shè)計(jì)、集成電路EDA技術(shù)、集成電路工藝原理等；另外的幾個班級，則側(cè)重于集成電路后端設(shè)計(jì)的高端人才培養(yǎng)，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)技術(shù)、集成電路工藝原理、集成電路CAD、集成電路封裝與集成電路測試等。在多元化的培養(yǎng)模式中，加入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，為期一年，設(shè)置在第七、八學(xué)期。學(xué)生可自由選擇，或留在學(xué)校參與教師團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，或進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，以此來提高學(xué)生的專業(yè)技能與綜合素質(zhì)。

2．2理論課課堂教學(xué)方式的改進(jìn)

傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)方式主要“以教為主”，缺少了“以學(xué)為主”的互動環(huán)節(jié)和自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。通過增加以學(xué)生為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效果。改進(jìn)措施如下：

（1）適當(dāng)降低精講學(xué)時(shí)。精講學(xué)時(shí)從以往的占課程總學(xué)時(shí)的75％～80％，降低為30％～40％，課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)由主講教師精講，精講環(huán)節(jié)重在使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（2）增加課堂互動和自學(xué)學(xué)時(shí)。其學(xué)時(shí)由原來的占理論學(xué)時(shí)不到5％增至40％～50％。

（3）采用多樣化課堂教學(xué)手段，包括團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)、課堂小組討論和自主學(xué)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。比如，教師結(jié)合當(dāng)前本專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展趨勢、研究熱點(diǎn)和實(shí)踐應(yīng)用等，將課程內(nèi)容凝練成幾個專題供學(xué)生進(jìn)行小組討論，每小組人數(shù)控制在3～4人，課堂討論時(shí)間安排不低于課程總學(xué)時(shí)的30％［3］。專題內(nèi)容由學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式完成，小組成員在查閱大量的文獻(xiàn)資料后，撰寫報(bào)告，在課堂上與師生進(jìn)行交流。課堂理論教學(xué)方式的改進(jìn)，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，使學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，既活躍了課堂氣氛，也營造了自主、平等、開放的學(xué)習(xí)氛圍。

2．3課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)

為使學(xué)生盡快掌握集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高動手實(shí)踐能力，探索一種內(nèi)容合適、難度適中的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法勢在必行。本課程建設(shè)小組將從以下幾個方面對課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)：

（1）適當(dāng)提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)占課程總學(xué)時(shí)的比例，使理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例不高于2∶1。

（2）增加課外實(shí)驗(yàn)任務(wù)。除實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)必須完成的實(shí)驗(yàn)外，教師可增設(shè)多個備選實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇。學(xué)生可在開放實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的自主思考和探索空間。

（3）提升集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件環(huán)境。本專業(yè)通過申請實(shí)驗(yàn)室改造經(jīng)費(fèi)，已完成多個相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件升級換代。目前，實(shí)驗(yàn)室配套完善的EDA輔助電路設(shè)計(jì)軟件，該系列軟件均為業(yè)界認(rèn)可且使用率較高的軟件。

（4）統(tǒng)籌安排集成電路設(shè)計(jì)類課程群的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，力爭使課程群的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋設(shè)計(jì)全流程。由于集成電路設(shè)計(jì)類課程多、覆蓋面大，且由不同教師進(jìn)行授課，因此課程實(shí)驗(yàn)分散，難以統(tǒng)一。本課程建設(shè)小組為了提高學(xué)生的動手能力和就業(yè)競爭力，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌安排課程群內(nèi)的所有實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對集成電路設(shè)計(jì)的全流程都有所了解。

3工程案例教學(xué)法的應(yīng)用

為提升學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們將工程案例教學(xué)法貫穿于整個課程群的理論、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)環(huán)節(jié)。下面以模擬集成電路中的典型模塊多級放大器的設(shè)計(jì)為例，對該教學(xué)方法在課程中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3．1精講環(huán)節(jié)

運(yùn)算放大器是模擬系統(tǒng)和混合信號系統(tǒng)中一個完整而又重要的部分，從直流偏置的產(chǎn)生到高速放大或?yàn)V波，都離不開不同復(fù)雜程度的運(yùn)算放大器。因此，掌握運(yùn)算放大器知識是學(xué)生畢業(yè)后從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。雖然多級運(yùn)算放大器的電路規(guī)模不是很大，但是在設(shè)計(jì)過程中，需根據(jù)性能指標(biāo)，謹(jǐn)慎挑選運(yùn)放結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)器件尺寸。運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)指導(dǎo)著設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)和幾個比較重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，如開環(huán)增益、小信號帶寬、最大功率、輸出電壓（流）擺幅、相位裕度、共模抑制比、電源抑制比、轉(zhuǎn)換速率等。由于運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)多，設(shè)計(jì)過程相對復(fù)雜，因此其工作原理、電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸的計(jì)算方法等，這部分內(nèi)容需要由主講教師精講，其教學(xué)內(nèi)容可以放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程的理論學(xué)時(shí)里。

3．2作業(yè)環(huán)節(jié)

課后作業(yè)不僅僅是課堂教學(xué)的鞏固，還應(yīng)是課程實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。為了彌補(bǔ)缺失的學(xué)生自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們將電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和器件尺寸、相關(guān)參數(shù)的手工計(jì)算過程放在作業(yè)環(huán)節(jié)中完成。這樣做既不占用寶貴的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，又提高了學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。比如兩級運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)，運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：直流增益＞80dB；單位增益帶寬＞50MHz；負(fù)載電容為2pF；相位裕度＞60°；共模電平為0．9V（VDD＝1．8V）；差分輸出擺幅＞±0．9V；差分壓擺率＞100V／μs。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，主講教師先將該運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)布置在作業(yè)中，學(xué)生根據(jù)教師指定的設(shè)計(jì)參數(shù)完成兩級運(yùn)放結(jié)構(gòu)選型及器件尺寸、參數(shù)的手工計(jì)算工作，仿真驗(yàn)證和電路優(yōu)化工作在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)或課外實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中完成。

3．3實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

在課程實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生使用EDA軟件平臺將作業(yè)中設(shè)計(jì)好的電路輸入并搭建相關(guān)仿真環(huán)境，進(jìn)行仿真驗(yàn)證工作。學(xué)生根據(jù)仿真結(jié)果不斷優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸，直至所設(shè)計(jì)的運(yùn)算放大器滿足所有預(yù)設(shè)指標(biāo)。其教學(xué)內(nèi)容可放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”或“集成電路EDA技術(shù)”課程里［4］。

3．4版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

版圖是電路系統(tǒng)和集成電路工藝之間的橋梁，是集成電路設(shè)計(jì)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過集成電路的版圖設(shè)計(jì)，可將立體的電路系統(tǒng)變?yōu)橐粋€二維的平面圖形，再經(jīng)過工藝加工還原為基于硅材料的立體結(jié)構(gòu)。兩級運(yùn)算放大器屬于模擬集成電路，其版圖設(shè)計(jì)不僅要滿足工藝廠商提供的設(shè)計(jì)規(guī)則，還應(yīng)考慮到模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，如匹配性、抗干擾性以及冗余設(shè)計(jì)等。其教學(xué)內(nèi)容可放在課程群中“版圖設(shè)計(jì)技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完成。通過理論環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)的迭代仿真和版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握模擬集成電路的前端設(shè)計(jì)到后端設(shè)計(jì)流程，以及相關(guān)EDA軟件的使用，具備了直接參與模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。

4結(jié)語

第4篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

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：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0089-02

電子科學(xué)與技術(shù)是一個理論和應(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)國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，形成了以光通信、移動通信為主導(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)國家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中對人才的需求，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，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對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。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢，學(xué)生參與實(shí)踐活動不論是在時(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)平臺和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺?；A(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺主要包括大學(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（包括計(jì)算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識），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)新能力和競爭力的高素質(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、測試等不同領(lǐng)域，各個領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残裕灿袀€性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識和技能的適應(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，推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式與國內(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，鼓勵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，是我國高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，但我國微電子技術(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。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，具體包括四個教學(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)測試分析實(shí)驗(yàn)室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(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)測試分析、微電子器件、光電器件參數(shù)測試與應(yīng)用、集成電路設(shè)計(jì)、LED封裝測試等方面的實(shí)踐動手和設(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，提升學(xué)生在微電子技術(shù)領(lǐng)域的競爭力，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)屬性的測試分析能力。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)平臺主要服務(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)測試分析實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體材料基本屬性的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對半導(dǎo)體基本理論的理解，掌握相關(guān)的測試方法與技能，包括半導(dǎo)體材料層錯位錯觀測、半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量及其EXCEL數(shù)據(jù)處理、半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)測試、半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命測量、高頻MOS C-V特性測試、PN結(jié)顯示與結(jié)深測量、橢偏法測量薄膜厚度、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)等的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對半導(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、用圖示儀測量晶體管的交（直）流參數(shù)、MOS場效應(yīng)管參數(shù)的測量、晶體管參數(shù)的測量、集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測試、晶體管特征頻率的測量、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)新意識與能力，包括LED封裝、測試與設(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)生自己動手完成所設(shè)計(jì)器件或電路的研制并通過測試分析，制造出滿足指標(biāo)要求的器件或電路。目的是對學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的系統(tǒng)訓(xùn)練，加深對所需知識的接收與理解，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家級、省級和校級的各類科技競賽及課外科技學(xué)術(shù)活動等。

四、總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)室以我國微電子科學(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，系統(tǒng)了解與掌握半導(dǎo)體材料、器件、集成電路的測試分析和半導(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)競爭力的微電子專門人才的目標(biāo)，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對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.

第5篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

【關(guān)鍵詞】集成電路設(shè)計(jì) 工業(yè)化教學(xué)模式 研究與實(shí)踐

一、集成電路設(shè)計(jì)業(yè)背景

集成電路（Integrated Circuit，IC）是指將很多微電子器件電路集成在芯片上的一種高級微電子器件。通常使用硅為基礎(chǔ)材料，在上面通過擴(kuò)散或滲透技術(shù)形成N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體及PN結(jié)。20世紀(jì)中期，半導(dǎo)體設(shè)備可實(shí)現(xiàn)真空管功能的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以及半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，使得集成電路成為可能。第一個集成電路雛形是由杰克?基爾比于1958年完成的。僅僅在其開發(fā)后半個世紀(jì)，集成電路變得無處不在，電腦、手機(jī)和其他數(shù)字電器成為現(xiàn)代社會結(jié)構(gòu)不可缺少的一部分。

二、Linux/Unix背景

UNIX操作系統(tǒng)（UNIX）是美國AT&T公司1971年在PDP-11上開發(fā)的操作系統(tǒng)，具有多用戶、多任務(wù)的特點(diǎn)，支持多種處理器架構(gòu)。Linux操作系統(tǒng)（Linux），是一系列類Unix計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中最著名的例子。

在集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中，有著簡明清晰的權(quán)限控制、高穩(wěn)定性、高性能、可大規(guī)模并行以及有著深厚開發(fā)工具基礎(chǔ)的Linux/Unix操作系統(tǒng)被廣泛地使用。這就意味著，掌握Linux/Unix操作系統(tǒng)的使用是集成電路設(shè)計(jì)工程師必需的基本技能。為了滿足工業(yè)界的需求以及培養(yǎng)合格的工程碩士，數(shù)字集成電路與系統(tǒng)集成專業(yè)設(shè)置了工業(yè)Linux/Unix課程以培訓(xùn)相關(guān)技能。

工業(yè)Linux/Unix課程則主要針對集成電路設(shè)計(jì)工業(yè)界的需求，對未來的集成電路工程師進(jìn)行必要的職業(yè)技能培訓(xùn)，使其能在進(jìn)入工業(yè)界后迅速地熟悉相應(yīng)的開發(fā)平臺并在該平臺上發(fā)揮其集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的知識與技能。該課程有著以下特點(diǎn)：

（一）針對性強(qiáng)。本課程的教學(xué)目標(biāo)非常明確：使得學(xué)生們通過該課程的學(xué)習(xí)能夠掌握工業(yè)生產(chǎn)流程中最有可能遇到的部分知識與技能，擁有很強(qiáng)的針對性。

（二）注重培養(yǎng)實(shí)際操作能力。本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)可進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)開發(fā)的集成電路設(shè)計(jì)工程師，滿足工業(yè)界的需求，而不是為研究院所提供科研人才，實(shí)際的操作能力是本課程的重點(diǎn)所在。

三、工業(yè)化教學(xué)模式

為滿足該課程的教學(xué)目標(biāo)，建議對工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化的教學(xué)模式在該課程教學(xué)中實(shí)施2.以下幾個方面的措施：

（一）課程結(jié)構(gòu)原子化。針對該課程知識點(diǎn)眾多針對性強(qiáng)的特點(diǎn)，重新梳理課程結(jié)構(gòu)、整理課程體系。將課程內(nèi)容按照工業(yè)界開發(fā)流程分割排列為若干相對獨(dú)立又相互聯(lián)系的單元。即仿真以下情景：一組從未接觸過Linux/Unix操作系統(tǒng)的工程師被要求在該操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，同時(shí)項(xiàng)目開發(fā)與時(shí)間進(jìn)度均有著相應(yīng)的要求，那么他們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)，何時(shí)以及如何在學(xué)習(xí)階段和開發(fā)階段相互切換，才能以最優(yōu)解完成任務(wù)。

（二）講練結(jié)合。針對該課程注重實(shí)際操作能力的特點(diǎn)，該課程一半以上的課時(shí)設(shè)置為實(shí)驗(yàn)課；并在時(shí)間上與講授課程結(jié)合，講完一個單元隨即練習(xí)一個單元。既能及時(shí)鞏固講授課程內(nèi)容，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足。比如在版本控制工具subversion講授課后，安排學(xué)生上機(jī)以小組形式使用該工具進(jìn)行開發(fā)。通過不同組員同時(shí)更改同一源代碼文件后自動報(bào)告有需要解決的更新沖突這一虛擬場景，使得學(xué)生能充分體會到使用版本控制工具的優(yōu)勢和好處，進(jìn)而自發(fā)地進(jìn)行練習(xí)希望能夠掌握并使用該工具來完成自己最終的課程設(shè)計(jì)。

（三）產(chǎn)品代替實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課中，以逐步完成一個實(shí)際產(chǎn)品為最終目標(biāo)，有機(jī)結(jié)合不同單元的教學(xué)內(nèi)容。拋棄了以往的給出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容列表，學(xué)生們按部就班走流程的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?shí)驗(yàn)課沒有硬性要求，但最終需要提交完整的產(chǎn)品作為實(shí)驗(yàn)成果。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)課最后會提出若干思考問題，鼓勵創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生完成額外的功能以完善自己的產(chǎn)品。如前面所述的makefile實(shí)驗(yàn)中，鼓勵學(xué)生改進(jìn)優(yōu)化原有示例，不同的學(xué)生就會提出不同的解決方案，改良的方式各有側(cè)重，有的傾向與代碼的簡潔性，有的傾向于功能的完整性，有的則傾向于用戶體驗(yàn)的舒適性。這樣不但鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，同時(shí)還培養(yǎng)了其跳出書本、主動思考的創(chuàng)新精神。

（四）工程代替考試。課程終期設(shè)置從實(shí)際工業(yè)環(huán)境中抽象出來的實(shí)際工程來作為對學(xué)生水平的考核。給予學(xué)生的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)文檔相當(dāng)于工業(yè)界的客戶需求文檔。學(xué)生需要靈活應(yīng)用課程中學(xué)到的內(nèi)容、模仿實(shí)驗(yàn)課中使用的流程進(jìn)行自主開發(fā)，完成能夠滿足需求書上描述功能的產(chǎn)品，提交包括最終產(chǎn)品、源代碼、用戶手冊、設(shè)計(jì)手冊、測試計(jì)劃書以及工程開發(fā)進(jìn)度記錄等一系列成果。并在最后課上通過產(chǎn)品展示的方式向全班同學(xué)“推銷”其產(chǎn)品，而其他同學(xué)則通過客戶角度給予該產(chǎn)品評價(jià)。通過前期的產(chǎn)品測試、撰寫用戶手冊、設(shè)計(jì)推銷手段等流程給予成果自評，并通過其他學(xué)生的反饋得到客戶評價(jià)，從而使得學(xué)生能更深刻地認(rèn)識到自己產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，進(jìn)而在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的流程中掌握課程中所要求的知識與技能。

筆者認(rèn)為，研究生階段的教學(xué)工作一定要傾向于研究性教學(xué)或工程性教學(xué)。這兩種教學(xué)和之前階段的高等教育最大的不同就在于開放性、可擴(kuò)展性的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的自學(xué)意識和創(chuàng)新精神是非常必要的。通過在集成電路專業(yè)實(shí)用Linux/Unix教學(xué)中研究并實(shí)踐工業(yè)化的教學(xué)模式，并觀察總結(jié)學(xué)生的反饋，該教學(xué)模式非常適用并且效果優(yōu)秀。該教學(xué)模式不但能夠顯著提高學(xué)生對所學(xué)知識和技能的關(guān)注度與投入度，而且還能培養(yǎng)其自學(xué)能力、創(chuàng)新精神、活學(xué)活用的能力等潛在能力，是工程型課程教學(xué)中不可多得的優(yōu)秀教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

摘要：Silvaco TCAD 工藝仿真 器件仿真

中圖分類號：TN405-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0114-03

To improve IC practice teaching with Silvaco TCAD software

ZHU Yun

(School of Electronic Engineering，Xi’an University of Post & Telecommunication，Xi’an 710121，China)

Abstract:The simulation tools for technology computer aided design could be useful for time saving and cost consumption and has been more and more widely used.Based on Silvaco TCAD tools,process simulation could understand the practical integrated circuit production involved the oxidation,diffusion,deposition,photolithography,etching,CMP and a series of technological process.Devices simulation could be familiar with the professional foundation course content such as device structure,material properties,carrier concentration and voltage on the device performance influence.And can deepen students’ understanding of curriculum theory,while increasing interst in studying, so as to obtain good teaching effect.

Key words: Silvaco TCAD process simulation device simulation

普通本科院校要想培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才，必須把創(chuàng)新人才培養(yǎng)的思想貫穿于本科生培養(yǎng)的全過程，并融入到教學(xué)計(jì)劃中去，把對創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐的要求落實(shí)到課堂教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、課外活動及德育工作等各個環(huán)節(jié)里[1-3]。

隨著IT、IC產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對集成電路實(shí)踐教學(xué)提出了新的、更高的要求，為適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要，原有的教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等都需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。在以培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的教學(xué)體系中，課程體系和教學(xué)內(nèi)容的更新和優(yōu)化，尤其是改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功與否，直接關(guān)系到培養(yǎng)人才質(zhì)量[4-5]。利用Silvaco TCAD軟件，改進(jìn)集成電路實(shí)踐教學(xué)，鞏固學(xué)生的理論知識并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，加強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題能力，為啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力起到了重要作用[6]。

具體實(shí)施方案為：將傳統(tǒng)的工藝實(shí)踐和Silvaco TCAD實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，建立集成電路制造工藝實(shí)驗(yàn)體系，強(qiáng)化學(xué)生基本知識的運(yùn)用；將集成電路實(shí)踐與軟件實(shí)驗(yàn)融為一體，以工程實(shí)踐和能力培養(yǎng)為主線，做到工藝技能訓(xùn)練和工程素質(zhì)能力培養(yǎng)相結(jié)合。

1、Silvaco TACD軟件介紹

Silvaco于1984年創(chuàng)辦于美國硅谷，中文名稱叫矽谷科技公司。經(jīng)過20多年來的成長與發(fā)展, 現(xiàn)已成為處于世界技術(shù)領(lǐng)先地位的EDA公司,在TCAD工藝和器件模擬、Spice參數(shù)提取、高精度/高速度電路級Spice仿真、全定制IC設(shè)計(jì)與驗(yàn)證等領(lǐng)域具有很高的建樹。

應(yīng)用TCAD能縮短IC工藝和器件的開發(fā)周期，節(jié)省試制成本，并能獲取實(shí)驗(yàn)無法得到的信息以及深化IC工藝和器件的物理研究。

Silvaco TCAD組件包括交互式工具DeckBuild和Tonyplot，工藝仿真工具Athena，器件仿真工具Atlas和器件編輯器DevEdit，以及內(nèi)部的一些模塊。各仿真組件均可在DeckBuild界面調(diào)用，例如先用Athena或DevEdit生成器件結(jié)構(gòu)，再由Atlas對器件特性進(jìn)行仿真，最后由Tonyplot2D或Tonyplot3D顯示輸出。Silvaco仿真流程如圖1所示。

第7篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

電子設(shè)計(jì)競賽要求學(xué)生對電路設(shè)計(jì)、低頻、高頻、數(shù)字電路、單片機(jī)控制、通信、電源設(shè)計(jì)、PCB板制作等知識要熟練掌握，目前電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀為[1-3]：(1)電子信息類課程設(shè)置不夠合理。我校參賽學(xué)生大多是二、三年級學(xué)生，他們中有一些專業(yè)課程開設(shè)滯后，學(xué)生專業(yè)知識缺乏，不少學(xué)生不能根據(jù)競賽題意準(zhǔn)確、合理地設(shè)計(jì)方案。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容長期不變，業(yè)界流行的設(shè)計(jì)軟件、產(chǎn)品跟現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容部分脫節(jié)。(3)將理論知識應(yīng)用于實(shí)際的能力較差。部分同學(xué)不能運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題，不能運(yùn)用理論知識對系統(tǒng)電路進(jìn)行周密分析，在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中出現(xiàn)問題很難準(zhǔn)確地判斷故障點(diǎn)，不能獨(dú)立解決問題。(4)部分學(xué)生動手能力、實(shí)踐技能不扎實(shí)。在組裝連接電路時(shí)，布局不太規(guī)范，電路走線隨意，考慮問題不全面。有些學(xué)生對儀器使用、焊接等操作不太熟練。(5)綜合能力較差。不會寫設(shè)計(jì)報(bào)告，對單元電路論證缺少系統(tǒng)分析，對系統(tǒng)電路論證缺乏邏輯性。報(bào)告格式、文檔編輯不規(guī)范。

2.電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

電子設(shè)計(jì)競賽不僅能夠反映學(xué)生綜合能力，也基本反映出一個學(xué)校的教學(xué)水平，特別是實(shí)踐教學(xué)水平。針對競賽中暴露的課程設(shè)置、實(shí)踐內(nèi)容、綜合能力等方面的問題，我們應(yīng)對電子類實(shí)踐課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進(jìn)行改革與探索。

2.1電子類課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革方案大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題的內(nèi)容涉及電子、通信、傳感與測試、控制和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科類課程。對這類專業(yè)電子信息類課程應(yīng)分為5個模塊開設(shè)：(1)電子信息類公共基礎(chǔ)課程模塊公共基礎(chǔ)模塊包括電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程，其中電子技術(shù)部分課程主要有：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)；計(jì)算機(jī)部分課程主要有：C語言、微機(jī)原理、單片機(jī)原理等；通過加強(qiáng)這些課程的教學(xué)，為學(xué)生以后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)知識基礎(chǔ)，也是學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽所必備的基礎(chǔ)知識。該部分課程的學(xué)習(xí)應(yīng)從第一、第二、第三學(xué)期開設(shè)。(2)現(xiàn)代電子技術(shù)課程模塊電子技術(shù)的快速發(fā)展主要體現(xiàn)器件的不斷更新，其中經(jīng)歷了從電子管到半導(dǎo)體晶體管、從晶體管到集成電路及超大規(guī)模集成電路、從線路連接關(guān)系固定的常規(guī)集成電路到連接關(guān)系可變可編程邏輯器件等幾個階段。我們應(yīng)將可編程邏輯器件、VHDL硬件描述語言和ARM控制器等課程構(gòu)成現(xiàn)代電子技術(shù)課程模塊。該部分課程的學(xué)習(xí)應(yīng)從第三、第四學(xué)期開設(shè)。(3)無線通信技術(shù)類課程模塊無線通信類題目基本每屆賽題中都有，也是IT界所必備的知識。該課程模塊主要包括信號與系統(tǒng)、高頻電子線路、通信原理等課程；該課程應(yīng)從第三、第四、第五學(xué)期開設(shè)。(4)測控技術(shù)類課程模塊測控技術(shù)類課程模塊主要包括傳感器及檢測技術(shù)。自動控制原理、計(jì)算機(jī)控制等課程。該課程應(yīng)從第三、第四、第五學(xué)期開設(shè)。(5)電子電路仿真軟件課程模塊目前電子技術(shù)發(fā)展迅速，要借助先進(jìn)的虛擬仿真軟件對設(shè)計(jì)的電路先期進(jìn)行電路仿真，將對電路設(shè)計(jì)方案起到了至關(guān)重要的作用；該課程模塊主要有：CandencePCB制作軟件、Proteus、Multisim、TINA、Labview及電源設(shè)計(jì)軟件等。

2.2教學(xué)模式改革方案要想在短期內(nèi)完成上述課程的講授和實(shí)踐部分，我們必須要從學(xué)生選拔、教師選拔、學(xué)生學(xué)分認(rèn)定、教學(xué)內(nèi)容變革、教師工作量考核、學(xué)生管理等各個方面進(jìn)行一整套完整的改革方案，讓選拔出的學(xué)生要有很好的績點(diǎn)，教師要有較高的教學(xué)業(yè)績點(diǎn)，同時(shí)學(xué)生正真從競賽準(zhǔn)備中能力得到提高，將來就業(yè)社會認(rèn)可度高。要充分發(fā)揮大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、校企共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等平臺作用，為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.結(jié)束語

第8篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

“集成電路版圖設(shè)計(jì)”、“微電子工藝及管理”、“半導(dǎo)體設(shè)備維護(hù)”為微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的核心工作崗位.在省實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)中，建立了IC版圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、微電子材料及器件工藝實(shí)驗(yàn)室和IC封裝測試實(shí)驗(yàn)室.依托省實(shí)訓(xùn)基地，瞄準(zhǔn)本專業(yè)的核心工作崗位需求，進(jìn)行本專業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新材料等實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生在校期間掌握本行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，提升就業(yè)競爭力.在微電子工藝的教學(xué)中，改變原來學(xué)生只能通過教師解說、觀看錄像等了解相關(guān)工藝過程，沒有機(jī)會親自動手的狀況，采用理實(shí)一體化的教學(xué)模式；在IC版圖設(shè)計(jì)、IC封裝測試的教學(xué)中，進(jìn)行大力教學(xué)改革，以項(xiàng)目或任務(wù)驅(qū)動，面向工作過程，實(shí)現(xiàn)融知識、技能與職業(yè)素質(zhì)于一體的人才培養(yǎng)[4].

2校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地相融合，推進(jìn)教學(xué)改革

微電子涉及的實(shí)訓(xùn)設(shè)備昂貴，學(xué)校由于本身經(jīng)費(fèi)的限制，只能建立非常有限的微電子實(shí)驗(yàn)環(huán)境，其它的要依靠校企合作方式來解決.為發(fā)揮企業(yè)的優(yōu)勢，與蘇州中科集成電路設(shè)計(jì)中心進(jìn)行緊密合作.蘇州中科集成電路設(shè)計(jì)中心是中國科學(xué)院和蘇州市政府聯(lián)合創(chuàng)辦的大型院地合作項(xiàng)目，是蘇州市集成電路公共實(shí)訓(xùn)基地.雙方合作的主要內(nèi)容有：中科積極參與學(xué)校微電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建設(shè)，在教材及教學(xué)內(nèi)容上互相學(xué)習(xí)，相互滲透，該專業(yè)基于項(xiàng)目教學(xué)法的“IC版圖設(shè)計(jì)”課程就是雙方合作開發(fā)的結(jié)果，中科每年都免費(fèi)接受該專業(yè)學(xué)生到中科進(jìn)行為期2-3天的參觀、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)體驗(yàn)等活動，每年都派工程師到學(xué)校給學(xué)生進(jìn)行行業(yè)發(fā)展及職業(yè)規(guī)劃的輔導(dǎo)，該專業(yè)每年推薦優(yōu)秀的學(xué)生，由學(xué)生自愿參加中科組織的有關(guān)“集成電路版圖設(shè)計(jì)”和“集成電路測試”方面的高技能培訓(xùn)，并由學(xué)校與中科共同擇優(yōu)推薦學(xué)生就業(yè).校企深度合作，校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地相融合的培養(yǎng)方式，使學(xué)生參與到企業(yè)的實(shí)際工作中，按企業(yè)員工的要求進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，提高學(xué)生的責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)意識和實(shí)際技能，也降低了學(xué)生的就業(yè)成本.

3工學(xué)結(jié)合，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

國家在“十二五”高等職業(yè)教育發(fā)展規(guī)劃中明確提出：繼續(xù)推行任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目導(dǎo)向、訂單培養(yǎng)、工學(xué)交替等教學(xué)做一體的教學(xué)模式改革.頂崗實(shí)習(xí)是讓學(xué)生對社會和專業(yè)加深了解的有效方法和途徑.在學(xué)校的大力支持下，先后與蘇州中科集成電路設(shè)計(jì)中心、信音電子(蘇州)有限公司、秉亮科技(蘇州)有限公司、旺宏微電子(蘇州)有限公司等公司建立了緊密的合作關(guān)系，成為本專業(yè)的校外實(shí)訓(xùn)基地.2009級微電子專業(yè)三個班的同學(xué)2011暑期在信音電子(蘇州)有限公司進(jìn)行了為期三個月的頂崗實(shí)習(xí)，這也是學(xué)校第一次一個年級的全專業(yè)學(xué)生到企業(yè)去.這是一次難得的了解企業(yè)的機(jī)會，鍛煉了學(xué)生各方面的能力，特別是毅力和個人意志品質(zhì)及團(tuán)隊(duì)合作精神.學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)訓(xùn)，雖然很辛苦，但加深了對社會和企業(yè)的了解，掙了自己所需的學(xué)費(fèi)，學(xué)生感到特別自豪，也體會到父母掙錢給自己讀書的艱辛，深刻體會到以后努力學(xué)習(xí)、提高自己謀生手段的重要性.本專業(yè)探索出既增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力，又降低企業(yè)的用人成本的人才培養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生、家庭等多方共贏.

4構(gòu)建雙師結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

實(shí)施“請進(jìn)來，走出去”的培養(yǎng)方式，向校外實(shí)訓(xùn)基地蘇州中科集成電路設(shè)計(jì)中心、蘇州瑋琪生物科技有限公司、無錫華潤矽科微電子有限公司等先后派出5名教師以項(xiàng)目合作的方式到企業(yè)短期工作，深入企業(yè)一線親身了解最新技術(shù)、體驗(yàn)工程環(huán)境，促進(jìn)雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè).另外，也把企業(yè)項(xiàng)目帶進(jìn)來，目前本專業(yè)教研室的教師們承擔(dān)了來自校外實(shí)訓(xùn)基地的3項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目.與此同時(shí)，實(shí)訓(xùn)基地先進(jìn)的儀器設(shè)備，也為教師開展科研創(chuàng)造了條件，提升了教師的科研水平，為指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)[5].

5結(jié)語

第9篇：集成電路培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞：FPGA VHDL 模N計(jì)數(shù)器 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.引言

隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)也不斷向超大規(guī)模、超高速和低功耗的方向發(fā)展。傳統(tǒng)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)在許多方面都滯后于現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計(jì)形勢的發(fā)展，如效率低、損耗大、電接觸不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)裝置缺乏穩(wěn)定性和靈活性，成為創(chuàng)新和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的阻力，而FPGA具有設(shè)計(jì)技術(shù)齊全、效率高、易仿真、可移植性高等優(yōu)點(diǎn)［1］，通過對芯片的設(shè)計(jì)來完成大規(guī)模數(shù)字系統(tǒng)，可以很好地解決上述問題。

2.FPGA概述

2.1FPGA的概念。

FPGA（Field Programmable Gate Array）又稱現(xiàn)場可編程門陣列是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬于ASIC（專用集成電路）器件中的一種，具有可編程的特性和實(shí)現(xiàn)方案容易改動等特點(diǎn)。FPGA采用的是SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存儲器）來構(gòu)成邏輯函數(shù)發(fā)生器，一個N輸入的LUT（可編程的最小邏輯構(gòu)成單元）可以完成N個輸入變量的邏輯功能，更適于完成觸發(fā)器豐富的時(shí)序邏輯電路。在現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)中，數(shù)字系統(tǒng)所占的比例越來越大，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)開發(fā)周期短、集成度高、設(shè)計(jì)制造成本低、開發(fā)工具先進(jìn)，將發(fā)揮越來越重要的作用［2］。

2.2VHDL介紹。

利用系統(tǒng)可編程邏輯器件FPGA芯片進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，是以硬件描述語言作為設(shè)計(jì)語言，目前最主要的硬件描述語言是：VHDL（Very High Speed Integrated Circuit HDL）和Verilog HDL。VHDL發(fā)展得較早，語法嚴(yán)格，主要利用軟件編程的方式來描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、行為。該語言具有功能強(qiáng)大的語言結(jié)構(gòu)，具有多層次的設(shè)計(jì)描述功能，與傳統(tǒng)的門級描述方式相比，它更適合大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.在數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中引入FPGA的必要性

將FPGA引入數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中是一種全新的實(shí)驗(yàn)手段，可以不斷修改電路和參數(shù)，及時(shí)觀察輸出結(jié)果，有效加深了學(xué)生對電子線路本質(zhì)的理解，提高學(xué)生現(xiàn)代化電子設(shè)計(jì)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入FPGA有以下優(yōu)勢。

3.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加，效率提高。

傳統(tǒng)數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少并普遍采用的是常規(guī)邏輯器件連接起來構(gòu)成不同功能的電路。由于電路板硬件決定了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不能隨意更改，功能單一，不利于學(xué)生綜合電路設(shè)計(jì)能力的提高。較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)學(xué)生很難在2個課時(shí)內(nèi)做完。采用FPGA技術(shù)，增加了綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需學(xué)會EDA工具軟件的使用方法，就可以在2個課時(shí)內(nèi)完成更多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.2實(shí)驗(yàn)難度降低，成功率提高。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)主要裝置是面包板或?qū)嶒?yàn)箱。面包板連線時(shí)容易出現(xiàn)導(dǎo)線接觸不良、線路干擾等不穩(wěn)定的因素。實(shí)驗(yàn)箱雖然穩(wěn)定，但實(shí)驗(yàn)使用的邏輯器件功能較為單一，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字電路。采用FPGA設(shè)計(jì)硬件電路，對于比較復(fù)雜的硬件實(shí)驗(yàn)，不必編寫邏輯表達(dá)式和真值表，降低了設(shè)計(jì)難度，縮短了設(shè)計(jì)周期。也不必用通用的邏輯元器件來構(gòu)成邏輯電路，而是直接用語言描述其功能，根據(jù)電路的不同需要自行設(shè)計(jì)專用功能模塊，從而實(shí)現(xiàn)了“軟”硬件設(shè)計(jì)，降低了研發(fā)成本。程序具有良好的可讀性，支持對已有設(shè)計(jì)的再利用。并且電路的設(shè)計(jì)更加合理，提高了實(shí)驗(yàn)成功率，體積和功耗也大為減小。

3.3提高了學(xué)生的實(shí)踐和動手能力。采用FPGA做數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，對同一電路模塊的設(shè)計(jì)有了多種不同的計(jì)方案。如采用不同的門電路或者使用語言對電路的功能進(jìn)行描述，得到功能模塊。此模塊還可被調(diào)用，使設(shè)計(jì)更具靈活性。

4.現(xiàn)場可編程門陣列在EDA設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

下面我以設(shè)計(jì)模為N的計(jì)數(shù)器電路課程設(shè)計(jì)為例，介紹使用FPGA在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中新的設(shè)計(jì)思路。

在對計(jì)數(shù)器電路進(jìn)行設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)是用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成，如圖1所示。

但是當(dāng)模N比較大或者想改變N的值的時(shí)候，會感到物理硬件連接和改動起來非常麻煩，而利用FPGA的可編程的特性，采用VHDL可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)任意模N的計(jì)數(shù)器，并且容易發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的失誤，提高了設(shè)計(jì)的成功率。

上述電路采用VHDL語言描述如下。

…………

由程序可以看出，利用模12計(jì)數(shù)器的程序，只需修改計(jì)數(shù)器的狀態(tài)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)任意模N計(jì)數(shù)器。通過上述電路設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生逐漸學(xué)會用VHDL語言設(shè)計(jì)電路，體會到用VHDL語言來描述復(fù)雜的控制邏輯具有簡潔明了、良好的可移植性，以及不依賴特定器件的優(yōu)點(diǎn)。提高了學(xué)生自己研究問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，取得了良好的教學(xué)效果。

5.結(jié)語

隨著FPGA的普及和知識產(chǎn)權(quán)核IP日益重視，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的硬件將不再是主導(dǎo)因素，而是全面轉(zhuǎn)向軟設(shè)計(jì)，使得板級設(shè)計(jì)更加簡單和模塊化。為了培養(yǎng)能適應(yīng)電子技術(shù)發(fā)展趨勢的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才，將FPGA技術(shù)引入數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能很好地鍛煉學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)開發(fā)能力和動手能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，提高教學(xué)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。因此，將FPGA技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)必將成為今后數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的新方向。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉廷文，唐慶玉，段玉生.EDA技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電工學(xué)研究型教學(xué)的良好手段［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23，（8）：65-68.

［2］艾明晶，康光宇.EDA教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2002，（10）：23-24.