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集成電路知識(shí)全文(5篇)

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集成電路知識(shí)

集成電路布圖設(shè)計(jì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)探析

面對(duì)我國(guó)在集成電路產(chǎn)業(yè)高度的對(duì)外依賴性,國(guó)家提出了大力發(fā)展我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃,并先后成立了第一、二期國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金,鼓勵(lì)并支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展。其中集成電路布圖設(shè)計(jì)作為關(guān)鍵一環(huán),也得到了大力重視,知識(shí)產(chǎn)權(quán)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力保障,本文通過對(duì)我國(guó)集成電路布圖設(shè)計(jì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分析,得出我國(guó)在布圖設(shè)計(jì)的發(fā)展軌跡,優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn),對(duì)相關(guān)政策的制定具有一定的積極意義。

一、全國(guó)集成電路布圖設(shè)計(jì)

1全國(guó)申請(qǐng)趨勢(shì)

在《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》頒布當(dāng)年,中國(guó)市場(chǎng)的集成電路布圖設(shè)計(jì)申請(qǐng)達(dá)到41件。截至2019年12月31日公告,從2001年至2013年的十多年間,我國(guó)集成電路布圖設(shè)計(jì)技術(shù)穩(wěn)健發(fā)展,從早期的年申請(qǐng)量幾十件快速增長(zhǎng)到年申請(qǐng)量一千多件,在2013年達(dá)到1598件/年。2019年的申請(qǐng)量?jī)H占2018年申請(qǐng)量的47%,其原因可能是公告時(shí)間較申請(qǐng)日有時(shí)延,導(dǎo)致部分2019的申請(qǐng)?jiān)诒疚牡慕y(tǒng)計(jì)截止日期時(shí)還未公布公告。因此,從總體來看,我國(guó)集成電路布圖設(shè)計(jì)申請(qǐng)量增長(zhǎng)速度明顯,整個(gè)集成電路布圖設(shè)計(jì)市場(chǎng)擁有較為廣闊的前景和空間。

2全國(guó)申請(qǐng)分布

在2001年至2019年的21360件申請(qǐng)中,出自中國(guó)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量達(dá)到20054件,占總量的94%。來自國(guó)外申請(qǐng)人的申請(qǐng)量總計(jì)為1306件,其中來自美國(guó)申請(qǐng)人的布圖設(shè)計(jì)為1073件,占總量的5%,其余為日本申請(qǐng),為132件,僅占總申請(qǐng)量的1%。在國(guó)內(nèi)申請(qǐng)中,沿海地區(qū)城市申請(qǐng)量占比較大,其中上海為4690件,占總申請(qǐng)量的22%,其次為廣東和江蘇兩地,分別為3618件和3320件,占比分別為總申請(qǐng)量的17%、16%。上海作為我國(guó)第一大城市,集成電路產(chǎn)業(yè)投資環(huán)境較好。在2000年,上海市政府了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,從稅收、融資、上市等發(fā)面擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)惠范圍和獎(jiǎng)勵(lì)力度,政府部門每年都實(shí)施“集成電路產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃項(xiàng)目”、“軟件及集成電路專項(xiàng)資金項(xiàng)目”、“集成電路技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目”等政府資助項(xiàng)目,以實(shí)際的資金支持企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)升級(jí),并且健全針對(duì)集成電路企業(yè)的貸款風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的質(zhì)押貸款制度、建立創(chuàng)業(yè)投資基金,并成立張江高科技園區(qū)等集成電路高新區(qū),從多方面推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得在21世紀(jì)初就相繼成立的上海華虹、中芯國(guó)際、上海復(fù)旦微電子等企業(yè)不斷壯大,成為上海集成電路產(chǎn)業(yè)的中堅(jiān)力量。目前,廣東有兩大國(guó)家級(jí)基地,深圳國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地和廣州國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地,并成立了廣東省大灣區(qū)集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院、松山湖集成電路設(shè)計(jì)測(cè)試公共實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)科技創(chuàng)新平臺(tái),極大的促進(jìn)了廣東集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是涌現(xiàn)出了海思、匯頂?shù)燃呻娐吩O(shè)計(jì)領(lǐng)先企業(yè)。

3技術(shù)構(gòu)成與商業(yè)利用率

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高校集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)思考

0引言

高校專業(yè)及課程的設(shè)置應(yīng)該與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng),才能更好地發(fā)揮學(xué)校的功能,源源不斷地為相關(guān)產(chǎn)業(yè)輸送所需的人才,推動(dòng)社會(huì)快速地發(fā)展?!秶?guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》明確指出:“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),當(dāng)前和今后一段時(shí)期是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期和攻堅(jiān)期。”因此,高校有必要加大集成電路相關(guān)專業(yè)及課程的改革力度,以滿足國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

1集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)的重要性

雖然改革開放以來,我們國(guó)家在幾乎各個(gè)領(lǐng)域都取得了舉世矚目的成就,甚至很多高技術(shù)電子產(chǎn)品也都可以自主研發(fā)。但是事實(shí)上,由于我們自己不能自主設(shè)計(jì)制造作為核心技術(shù)的集成電路,必須從國(guó)外購(gòu)買,所以一方面給我們的國(guó)防、關(guān)鍵基礎(chǔ)行業(yè)等增加了不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn),另一方面也使我們相關(guān)產(chǎn)業(yè)的公司利潤(rùn)極低,極大地制約了其發(fā)展。客觀地講,我國(guó)在集成電路技術(shù)研究方面的起步不算太晚,但是由于各種原因,前期進(jìn)展緩慢,相反歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家卻抓住契機(jī)飛速發(fā)展,因此導(dǎo)致我們與這些發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來越大。1999年從德國(guó)學(xué)成歸來的王志功教授起草了《關(guān)于國(guó)家設(shè)立集成電路設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)專項(xiàng)基金,開展中國(guó)芯片工程的建議》,呈送給中央相關(guān)部委,得到了李嵐清副總理等中央領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,進(jìn)而制定了正確的發(fā)展戰(zhàn)略,從而使我國(guó)在集成電路領(lǐng)域掀起一輪研究熱潮。經(jīng)過十余年的發(fā)展、積累,我國(guó)集成電路相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,且培養(yǎng)了大批具有相關(guān)知識(shí)背景的高素質(zhì)人才。隨后,國(guó)家也在政策資金等方面,不失時(shí)機(jī)地給以引導(dǎo)培育?!秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》《、電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《、集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等重要文件中強(qiáng)調(diào)了要大力發(fā)展集成電路。尤其,在2014年6月工業(yè)和信息化部公布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,并隨后設(shè)立了“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”。高校肩負(fù)著為社會(huì)輸送所需的高素質(zhì)人才的使命,因此為了配合國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略,高校應(yīng)該及時(shí)了解集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的需求變化,不斷審查、完善、革新集成電路相關(guān)的課程及教學(xué)。

2集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程配置的協(xié)調(diào)性

無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)模式稱為大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的基本模式,更具體地講,當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)主要分為設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,相應(yīng)地,高校就應(yīng)該設(shè)立相應(yīng)的專業(yè)方向及課程,使學(xué)生能夠掌握相應(yīng)的專業(yè)技能,以便于畢業(yè)后能夠勝任相關(guān)領(lǐng)域的工作。然而,作為一個(gè)大學(xué)生來講,由于大學(xué)期間課程學(xué)時(shí)有限,不可能僅僅通過課堂的學(xué)習(xí)掌握所有知識(shí),所以應(yīng)該有針對(duì)性地、系統(tǒng)地協(xié)調(diào)相關(guān)課程的學(xué)期安排及課程類型安排,一方面要保證每一方向課程體系的完整連貫性,另一方面又能給學(xué)生以足夠的自由選修其它的相關(guān)方向的課程。比如,大一可以安排認(rèn)知實(shí)習(xí)或相關(guān)課程,通過深入淺出的講解,可以讓學(xué)生對(duì)整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈及技術(shù)鏈有一個(gè)宏觀的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),也利于學(xué)生有目的性地選擇感興趣的、想深入學(xué)習(xí)研究的專業(yè)方向及其所需的相應(yīng)課程;大二、大三則應(yīng)該安排一些專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)選修課,一方面要考慮到覆蓋面、保證每個(gè)方向的課程完整性,另一方面要確保課程安排的順序正確,課程類型合適;大四可以安排方向性更強(qiáng)的專業(yè)限選課及畢業(yè)設(shè)計(jì)。集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試又是密不可分的,王志功教授認(rèn)為一個(gè)合格的集成電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備系統(tǒng)、電路、器件、工藝及工具幾個(gè)方面的知識(shí)。下面我們主要從具有代表性的集成電路設(shè)計(jì)角度來討論。具體到特定高校,特別是集成電路相關(guān)專業(yè)開設(shè)時(shí)間不長(zhǎng)的高校,由于學(xué)科及課程設(shè)置的歷史原因以及集成電路相關(guān)師資力量、實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)需要時(shí)間周期較長(zhǎng),所以不可能一蹴而就地開設(shè)所有相關(guān)的課程。通常,傳統(tǒng)通信系統(tǒng)專業(yè)比較強(qiáng)的院系課程會(huì)偏重系統(tǒng)、電路以及工具等,而傳統(tǒng)微電子專業(yè)比較強(qiáng)的院系則課程會(huì)更偏重工藝、器件、電路及工具等??偠灾娐芳捌湓O(shè)計(jì)工具是集成電路設(shè)計(jì)的核心知識(shí),因此我們也將以其為核心來討論,兼顧一下其它相關(guān)的課程。

3集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)的實(shí)施建議

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非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐

1非微電子專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)課程的原則

在非微電子專業(yè)如計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)相關(guān)課程,一方面,這些專業(yè)的學(xué)生有電子電路基礎(chǔ)知識(shí),又有自己本專業(yè)的知識(shí),可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設(shè)計(jì)集成電路芯片,非常適合進(jìn)行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計(jì)階段的工作,這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計(jì)需求最旺盛的領(lǐng)域;另一方面,對(duì)于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點(diǎn),不宜也不可能開設(shè)微電子專業(yè)的所有課程,也不宜將集成電路設(shè)計(jì)階段的許多技術(shù)(如低功耗設(shè)計(jì)、可測(cè)性設(shè)計(jì)等)開設(shè)為單獨(dú)課程,而是要將相應(yīng)課程整合,開設(shè)一到二門集成電路設(shè)計(jì)的綜合課程,使學(xué)生既能夠掌握集成電路設(shè)計(jì)基本技術(shù)流程,也能夠了解集成電路設(shè)計(jì)方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。因此,在課程的具體設(shè)置上,應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實(shí)踐操作并重集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,采用EDA工具進(jìn)行電路輔助設(shè)計(jì),已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計(jì)方法。因此,在理解電路和芯片設(shè)計(jì)的基本原理和流程的基礎(chǔ)上,了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)工具,是掌握集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓(xùn)與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中,既要有使學(xué)生掌握集成電路芯片設(shè)計(jì)能力和技術(shù)的講授和實(shí)踐,又有對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過本門課程的學(xué)習(xí),一方面,學(xué)員掌握了一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在有用的技術(shù);另一方面,學(xué)員了解了該項(xiàng)技術(shù)的更深和更新的知識(shí),有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上,對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)?;A(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對(duì)非微電子專業(yè)開設(shè)的課程,因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計(jì)的一些原理性知識(shí),如半導(dǎo)體物理及器件、集成電路的工藝原理等,而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)上,這樣非微電子專業(yè)的學(xué)生能夠很容易入門,提高其學(xué)習(xí)興趣和熱情。

2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐

根據(jù)以上原則,信息工程大學(xué)根據(jù)具體實(shí)際,在計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(shè)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)課程,根據(jù)近兩年的教學(xué)情況來看,取得良好的效果。該課程的主要特點(diǎn)如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容

1)集成電路芯片設(shè)計(jì)概論:介紹IC設(shè)計(jì)的基本概念、IC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)等內(nèi)容。使學(xué)員對(duì)IC設(shè)計(jì)技術(shù)有一個(gè)大概而全面的了解,了解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況,理解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的基本概念;了解IC設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù),包括軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、IC低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、IC可重用設(shè)計(jì)技術(shù)等。

2)IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計(jì)流程:介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”,以及數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程等內(nèi)容。使學(xué)員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工,了解設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)的一些基本情況,了解數(shù)字IC的整個(gè)設(shè)計(jì)流程,包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時(shí)序驗(yàn)證與物理驗(yàn)證及芯片面積優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。

3)RTL硬件描述語言基礎(chǔ):主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。使學(xué)員能夠初步掌握使用硬件描述語言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的基本語法,了解大型電路芯片的基本設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)方法,并通過設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫和調(diào)試能力。

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集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)改革

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容,是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年,黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系,經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行,發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處,于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。首先,在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排,不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如:在原來的課程設(shè)置中,“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級(jí)電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前,對(duì)于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識(shí)都是一知半解,因此對(duì)門級(jí)電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握,會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果;而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識(shí),與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會(huì)出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中,先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識(shí)首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對(duì)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(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中,對(duì)于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會(huì)更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外,這樣的課程設(shè)置安排,將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競(jìng)爭(zhēng),避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題,導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程,從而出現(xiàn)理論知識(shí)儲(chǔ)備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況,致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后,本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭(zhēng)得榮譽(yù),收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上,而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。第三,在選擇優(yōu)秀國(guó)內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)時(shí)了解前沿動(dòng)態(tài),使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行)理念,是目前國(guó)內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。在實(shí)際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi),以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,令學(xué)生“做中學(xué)”,讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí),通過以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進(jìn)提高,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力,鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對(duì)新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎(jiǎng)勵(lì)加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)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(xué)生得分,而是以畢業(yè)論文的撰寫要求,令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告,鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力,為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對(duì)于教師的要求,不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)??赏ㄟ^參加研討會(huì)、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還應(yīng)定期邀請(qǐng)校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等,進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會(huì),為今后競(jìng)爭(zhēng)打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對(duì)目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對(duì)不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過運(yùn)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(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)方法及流程,在了解企業(yè)對(duì)于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對(duì)性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉,使學(xué)生對(duì)于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會(huì)貫通,為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。第三,根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容,以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ),結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊(cè),如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程,都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊(cè)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺(tái)

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集成電路設(shè)計(jì)課程人才培養(yǎng)實(shí)踐

摘要:以集成電路設(shè)計(jì)課程為依托,針對(duì)微電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,挖掘與專業(yè)核心課程關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,學(xué)習(xí)集成電路行業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策,在課程內(nèi)容中引入相關(guān)的企業(yè)案例。

關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計(jì);育人案例;效果評(píng)價(jià) 

引言

集成電路產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)當(dāng)今著力發(fā)展的戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)于我國(guó)微電子行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新來說具有十分重要的地位。隨著中興事件、華為事件、中美貿(mào)易戰(zhàn)等威脅到我國(guó)科技發(fā)展的眾多事件的發(fā)酵,國(guó)人也逐漸提高了對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度。這有利于激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情和積極拼搏、努力奮斗的職業(yè)使命。

1教學(xué)設(shè)計(jì)的背景

我校自微電子技術(shù)專業(yè)開設(shè)以來,集成電路設(shè)計(jì)課程就應(yīng)運(yùn)而生,前后經(jīng)歷了示范校建設(shè)、骨干院校建設(shè)、診斷改進(jìn)等一系列的課程建設(shè)和改革,有著較深的育人理念和知識(shí)沉淀。作為一所高職院校本門課程的德育目標(biāo)就是培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德,較強(qiáng)的專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力,能滿足生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的德、智、體、美、勞全面發(fā)展的軍工特質(zhì)高素質(zhì)技術(shù)技能人才,因此將課程思政融入其中探索新的育人培養(yǎng)模式是非常有必要和有意義的。

2教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐

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