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關(guān)鍵詞：微電子；集成電路；課程群；親產(chǎn)業(yè)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2019）19-0163-02

一、引言

微電子（集成電路）被稱為現(xiàn)代信息社會(huì)的“食糧”，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)化和信息化的基礎(chǔ)。自2014年我國(guó)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，設(shè)置千億級(jí)的集成電路發(fā)展基金以來，南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應(yīng)出臺(tái)了區(qū)域性的集成電路發(fā)展政策。廈門依據(jù)毗鄰臺(tái)灣的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，設(shè)立了500億人民幣的集成電路產(chǎn)業(yè)基金，并陸續(xù)了《廈門市加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)施意見》和《廈門集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》，擬形成區(qū)域性的集成電路產(chǎn)業(yè)集聚地，打造集成電路千億產(chǎn)業(yè)鏈，最終形成我國(guó)集成電路的東南重鎮(zhèn)。

在此背景下，廈門政府在集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、封測(cè)以及人才儲(chǔ)備，全方位進(jìn)行布局和規(guī)劃。設(shè)計(jì)方面：紫光集團(tuán)投資40億元設(shè)立紫光展銳產(chǎn)業(yè)園、研發(fā)中心項(xiàng)目，引進(jìn)展訊等國(guó)內(nèi)通信芯片設(shè)計(jì)的龍頭企業(yè)。廈門優(yōu)訊、矽恩、科塔等集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)也在高速、射頻芯片領(lǐng)域取得可喜進(jìn)展，僅2016年，廈門就新增加60余家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。2017年整體產(chǎn)值達(dá)到140億元；生產(chǎn)制造方面：與臺(tái)灣集成電路巨頭聯(lián)華電子合資設(shè)立了聯(lián)芯12寸晶圓廠項(xiàng)目，總投資達(dá)62億美元，已于2016年12月正式投產(chǎn)；三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司，主攻三五族化合物半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)；泉州晉華12寸存儲(chǔ)器廠則著眼于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的生產(chǎn)和銷售；封測(cè)方面則引入通富微電子股份有限公司，力爭(zhēng)打造一小時(shí)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈；人才儲(chǔ)備方面：廈門政府與中國(guó)科學(xué)院微電子所共建中國(guó)科學(xué)院大學(xué)廈門微電子工程學(xué)院，輔以廈門大學(xué)、廈門理工學(xué)院、華僑大學(xué)等微電子學(xué)科，為廈門集成電路的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)輸送人才。

在此背景下，我校于2016年12月建立微電子學(xué)院，聯(lián)合臺(tái)灣交通大學(xué)、元智大學(xué)等微電子老牌名校，共同探索適合廈門及周邊地區(qū)的微電子人才培養(yǎng)策略，力求建立較為完善的課程群體系，為在閩的微電子企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才。

二、微電子工程專業(yè)特點(diǎn)

首先，微電子專業(yè)與傳統(tǒng)的機(jī)械、化工、電子等專業(yè)不同，是一門交叉性很強(qiáng)的學(xué)科，需要該專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)字、物理、電子、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計(jì)、電路封裝、計(jì)算機(jī)等多方面的知識(shí)理論，并且能夠?qū)⒏鏖T學(xué)科融會(huì)貫通，熟練運(yùn)用。其次，微電子專業(yè)入門門檻高、知識(shí)體系更新速度快，貼近產(chǎn)業(yè)。這就要求學(xué)生在具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)的同時(shí)，實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)，才能在短時(shí)間內(nèi)將所學(xué)理論和實(shí)踐結(jié)合，迅速融入工業(yè)界或者科學(xué)研究。第三，微電子是一個(gè)龐大的系統(tǒng)專業(yè)。從大類上可以分成工藝、器件、設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試五個(gè)大方面。但每一個(gè)大類又可分為幾個(gè)甚至數(shù)十個(gè)小門類。如設(shè)計(jì)類又可細(xì)分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路、射頻集成電路、混合信號(hào)集成電路等四個(gè)門類。而例如數(shù)字集成電路，又可繼續(xù)分為數(shù)字前端、數(shù)字后端、驗(yàn)證、測(cè)試等小方向。各個(gè)方向之間知識(shí)理論差異較大，對(duì)學(xué)生素質(zhì)提出了極高的要求[1]。

三、微電子工程課程群實(shí)踐

（一）微電子工程專業(yè)培養(yǎng)策略

結(jié)合廈門微電子產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，同時(shí)充分利用海峽兩岸交流方面的優(yōu)勢(shì)，立足于我?！坝H產(chǎn)業(yè)、重應(yīng)用”的辦校原則，我校微電子工程專業(yè)設(shè)置為工藝和設(shè)計(jì)兩大類方向，應(yīng)對(duì)周邊產(chǎn)業(yè)需求，對(duì)該專業(yè)學(xué)生進(jìn)行差異化培養(yǎng)。在本科前兩年公共課的基礎(chǔ)上，大三學(xué)年，根據(jù)學(xué)生興趣及教師雙向篩選，確定學(xué)生未來兩年的學(xué)習(xí)方案，分別在器件/制造、模擬/數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行課程教授和實(shí)踐鍛煉，培養(yǎng)專業(yè)門類細(xì)化、適應(yīng)企業(yè)實(shí)用化需要的高素質(zhì)、實(shí)踐型人才。同時(shí)，在一些專業(yè)課程講授上，聘請(qǐng)臺(tái)灣方面有經(jīng)驗(yàn)的教師和工程師，結(jié)合產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行教授和輔導(dǎo)。

（二）微電子工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

對(duì)于我校應(yīng)用型本科院校的定位，區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)的發(fā)展是重要的風(fēng)向標(biāo)，因此在微電子專業(yè)人才培養(yǎng)上必須突出“工程型、實(shí)用型和快速融入型”的特點(diǎn)。主要培養(yǎng)目標(biāo)如下：（1）掌握半導(dǎo)體器件及工藝的基本理論基礎(chǔ)、電子線路的基本理論與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)使用、電子系統(tǒng)信號(hào)處理的基本知識(shí)、集成電路及板級(jí)設(shè)計(jì)的基本技能。（2）具備半導(dǎo)體及集成電路設(shè)計(jì)、制造，PCB板級(jí)設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試的基本能力，工程項(xiàng)目管理、品質(zhì)管理、設(shè)備維護(hù)的基本素養(yǎng)。（3）能在半導(dǎo)體、集成電路設(shè)計(jì)、制造行業(yè)，從事集成電路設(shè)計(jì)、制造、研發(fā)、測(cè)試、品質(zhì)管理、廠務(wù)管理、設(shè)備維護(hù)等相關(guān)工作，畢業(yè)三到五年后通過自身學(xué)習(xí)逐步成長(zhǎng)為本領(lǐng)域的骨干技術(shù)人員和具有較強(qiáng)工作能力的核心工程師[2]。

（三）微電子工程專業(yè)課程群制定實(shí)踐

基于我校應(yīng)用型本科“親產(chǎn)業(yè)”的學(xué)校定位，在微電子專業(yè)課程群建設(shè)中，我們首先引入CDIO的教學(xué)理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作）工程教育是以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，工程實(shí)際反饋互動(dòng)為主要形式的培養(yǎng)方案[3，4]?；诖?，課程群制定從知識(shí)邏輯（課程環(huán)節(jié)）和項(xiàng)目實(shí)施（工程實(shí)踐）兩個(gè)角度，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)、鍛煉。

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關(guān)鍵詞：集成電路工藝原理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

作者簡(jiǎn)介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)系，副教授。（上海?200090）

基金項(xiàng)目：本文系上海自然科學(xué)基金（B10ZR1412400）、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃地方院校能力建設(shè)項(xiàng)目（10110502200）資助的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）29-0046-01

微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展急需大量的高質(zhì)量集成電路人才。優(yōu)秀的集成電路設(shè)計(jì)工程師需要具備一定工藝基礎(chǔ)，集成電路工藝設(shè)計(jì)和操作人員更需要熟悉工藝原理及技術(shù)，以便獲得性能優(yōu)越、良率高的集成電路芯片。因此“集成電路工藝原理”是微電子專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，其主要內(nèi)容是介紹VLSI制造的主要工藝方法與原理，培養(yǎng)學(xué)生掌握半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝方法及其原理，熟悉集成電路芯片制作的工藝流程，并具有一定工藝設(shè)計(jì)及分析、解決工藝問題的能力。課程的實(shí)踐性、技術(shù)性很強(qiáng)，需要大量的實(shí)踐課程作為補(bǔ)充。但是超大規(guī)模集成電路的制造設(shè)備價(jià)格昂貴，環(huán)境條件要求苛刻，運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)費(fèi)用很大，國(guó)內(nèi)僅有幾所大學(xué)擁有供科研、教學(xué)用的集成電路工藝線或工藝試驗(yàn)線，很多高校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程僅為最基本的半導(dǎo)體平面工藝實(shí)驗(yàn)，僅可以實(shí)現(xiàn)氧化、擴(kuò)散、光刻和淀積等單步工藝，而部分學(xué)校僅能開設(shè)工藝原理理論課程。所以，如何在理論教學(xué)的模式下，理論聯(lián)系實(shí)踐、提高教學(xué)質(zhì)量，通過課程建設(shè)和教學(xué)改革，改善集成電路工藝原理課程的教學(xué)效果是必要的。如何利用多種可能的方法開展工藝實(shí)驗(yàn)的教學(xué)、加強(qiáng)對(duì)本專業(yè)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)際工作能力以及專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)、提高微電子工藝課程的教學(xué)質(zhì)量，是教師所面臨的緊迫問題。

一、循序漸進(jìn)，有增有減，科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容

1.選擇優(yōu)秀教材

集成電路的復(fù)雜性一直以指數(shù)增長(zhǎng)的速度不斷增加，同時(shí)國(guó)內(nèi)的集成電路工藝技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，故首先考慮選用引進(jìn)的優(yōu)秀國(guó)外教材。本課程首選教材是國(guó)外電子與通信教材系列中美國(guó)James D.Plummer著的《硅超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)—理論、實(shí)踐與模型》中文翻譯本。這本教材的內(nèi)容豐富、全面介紹了集成電路制造過程中的各工藝步驟；同時(shí)技術(shù)先進(jìn)，該書包含了集成電路工藝中一些前沿技術(shù)，如用于亞0.125μm工藝的最新技術(shù)、淺槽隔離以及雙大馬士革等工藝。另外，該書與其他硅集成電路工藝技術(shù)的教科書相比，具有顯著的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：其一是在書中第一章就介紹了一個(gè)完整的工藝過程。在教學(xué)過程中，一開始就對(duì)整個(gè)芯片的全部制造過程進(jìn)行全面的介紹，有且與學(xué)生正確建立有關(guān)后續(xù)章節(jié)中將要討論的各個(gè)不同的特定工藝步驟之間的相互聯(lián)系；其二是貫穿全書的從實(shí)際工藝中提取的“活性”成分及工藝設(shè)計(jì)模擬實(shí)例。這些模擬實(shí)例有助于清楚地顯示如氧化層的生長(zhǎng)過程、摻雜劑的濃度分布情況或薄膜淀積的厚度等工藝參數(shù)隨著時(shí)間推進(jìn)的發(fā)展變化，有助于學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解各種不同工藝步驟之間極其復(fù)雜的相互作用和影響。同時(shí)通過對(duì)這些模擬工具的學(xué)習(xí)和使用，有助于理論聯(lián)系實(shí)際，提高實(shí)踐教學(xué)效果。因而本教材是一本全面、先進(jìn)和可讀性強(qiáng)的專業(yè)書籍。

2.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容

如前所述，本課程的目的是使學(xué)生掌握半導(dǎo)體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設(shè)計(jì)和分析能力。本課程僅32學(xué)時(shí)，而教材分11章，共602頁(yè)，所以課堂授課內(nèi)容需要精心選擇。一方面，選擇性地使用教材內(nèi)容。對(duì)非關(guān)鍵工藝，如第1章的半導(dǎo)體器件，如PN二極管、雙極型晶體管等知識(shí)已經(jīng)在前續(xù)基礎(chǔ)課程“半導(dǎo)體物理2”和“半導(dǎo)體器件3”中詳細(xì)介紹，所以在課堂上不進(jìn)行講授。另一方面，合理安排教材內(nèi)容的講授次序。教材在講授晶片清洗后即進(jìn)入光刻內(nèi)容，考慮工藝流程的順序進(jìn)行教學(xué)更有利于學(xué)生理解，沒有按照教條的章節(jié)順序，教學(xué)內(nèi)容改變?yōu)榘凑涨逑础⒀趸?、擴(kuò)散、離子注入、光刻、薄膜淀積、刻蝕、后端工藝、工藝集成等順序進(jìn)行。

另一方面，關(guān)注集成電路工藝的最新進(jìn)展，及時(shí)將目前先進(jìn)、主流的工藝技術(shù)融入課程教學(xué)中，如在課堂教學(xué)中介紹INTEL公司即將投產(chǎn)的采用了22nm工藝的代號(hào)為“Ivy Bridge”的處理器等。同時(shí)，積極邀請(qǐng)企業(yè)工程師或?qū)＜议_展專題報(bào)告，將課程教學(xué)和行業(yè)工藝技術(shù)緊密結(jié)合，提高學(xué)生的積極性及主動(dòng)性，提高教學(xué)效果。

3.引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正飛速發(fā)展，需要隨時(shí)跟蹤集成電路制造工藝的發(fā)展動(dòng)態(tài)、技術(shù)前沿以及遇到的挑戰(zhàn)，給學(xué)生布置若干集成電路工藝發(fā)展前沿與技術(shù)動(dòng)態(tài)相關(guān)的專題，讓學(xué)生自行查閱、整理資料，每一專題選派同學(xué)在課堂上給大家講解。例如，在第一章講解集成電路工藝發(fā)展歷史時(shí)，要求同學(xué)前往國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃網(wǎng)站，閱讀最新年份的國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖，完成如最小特征指標(biāo)、工作電壓等相關(guān)技術(shù)指數(shù)的整理并作圖說明發(fā)展趨勢(shì)等。這樣一方面激發(fā)了學(xué)生的求知欲，另一方面培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)提高專業(yè)知識(shí)的能力。

二、豐富教學(xué)手段，進(jìn)行多樣化、形象化教學(xué)

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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。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)?；旌霞呻娐吩O(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。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)?；旌霞呻娐吩O(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)

篇4

在工作人員的陪同下，我們來到了首鋼nec的小禮堂，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的歡迎儀式后，由工作人員向我們講解了集成電路半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體集成電路制造工藝、集成電路設(shè)計(jì)、集成電路技術(shù)與應(yīng)用前景和首鋼nec有限公司概況，其中先后具體介紹了器件的發(fā)展史、集成電路的發(fā)展史、半導(dǎo)體行業(yè)的特點(diǎn)、工藝流程、設(shè)計(jì)流程，以及sgnec的定位與相關(guān)生產(chǎn)規(guī)模等情況。

ic產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，具有核心的作用，而且應(yīng)用廣泛，同時(shí)它也是高投入、高風(fēng)險(xiǎn)，高產(chǎn)出、規(guī)?；?，具有戰(zhàn)略性地位的高科技產(chǎn)業(yè)，越來越重視高度分工與共贏協(xié)作的精神。近些年來，ic產(chǎn)業(yè)遵從摩爾定律高速發(fā)展，越來越多的國(guó)家都在鼓勵(lì)和扶持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在這種背景下，首鋼總公司和nec電子株式會(huì)社于1991年12月31日合資興建了首鋼日電電子有限公司（sgnec），從事大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售的半導(dǎo)體企業(yè)，致力于半導(dǎo)體集成電路制造（包括完整的生產(chǎn)線――晶圓制造和ic封裝）和銷售的生產(chǎn)廠商，是首鋼新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。公司總投資580.5億日元，注冊(cè)資金207.5億日元，首鋼總公司和nec電子株式會(huì)社分別擁有49.7％和50.3％的股份。目前，sgnec的擴(kuò)散生產(chǎn)線工藝技術(shù)水平是6英寸、0.35um，生產(chǎn)能力為月投135000片，組裝線生產(chǎn)能力為年產(chǎn)8000萬塊集成電路，其主要產(chǎn)品有線性電路、遙控電路、微處理器、顯示驅(qū)動(dòng)電路、通用lic等，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、程控和家電等相關(guān)領(lǐng)域，同時(shí)可接受客戶的foundry產(chǎn)品委托加工業(yè)務(wù)。公司以“協(xié)力·敬業(yè)·創(chuàng)新·領(lǐng)先，振興中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)”為宗旨，以一貫生產(chǎn)、服務(wù)客戶為特色，是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中生產(chǎn)體系最完整、技術(shù)水平最先進(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，也是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志性企業(yè)之一。

通過工作人員的詳細(xì)講解，我們一方面回顧了集成電路相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)也對(duì)首鋼日電的生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)文化有了一個(gè)全面而深入的了解和認(rèn)識(shí)。隨后我們?cè)诠ぷ魅藛T的陪同下第一次親身參觀了sgnec的后序工藝生產(chǎn)車間，以往只是在上課期間通過視頻觀看了集成電路的生產(chǎn)過程，這次的實(shí)踐參觀使我們心中的興奮溢于言表。

由于ic的集成度和性能的要求越來越高，生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中的前后各道工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境要求更加苛刻，其溫度、濕度、空氣潔凈度、氣壓、靜電防護(hù)各種情況均有嚴(yán)格的控制。

為了減少塵土顆粒被帶入車間，在正式踏入后序工藝生產(chǎn)車間前，我們都穿上了專門的鞋套膠袋。透過走道窗戶首先映入眼簾的是干凈的廠房和身著“兔子服”的工人，在密閉的工作間，大多數(shù)ic后序工藝的生產(chǎn)都是靠機(jī)械手完成，工作人員只是起到輔助操作和監(jiān)控的作用。每間工作間門口都有嚴(yán)格的凈化和除靜電設(shè)施，防止把污染源帶入生產(chǎn)線，以及靜電對(duì)器件的瞬間擊穿，保證產(chǎn)品的質(zhì)量、性能，提高器件產(chǎn)品成品率。接著，我們看到了封裝生產(chǎn)線，主要是樹脂材料的封裝。環(huán)氧樹脂的包裹，一方面起到防塵、防潮、防光線直射的作用，另一方面使芯片抗機(jī)械碰撞能力增強(qiáng)，同時(shí)封裝把內(nèi)部引線引出到外部管腳，便于連接和應(yīng)用。

在sgnec后序工藝生產(chǎn)車間，給我印象最深的是一張引人注目的的海報(bào)“一目了然”，通過向工作人員的詢問，我們才明白其中的奧秘：在集成電路版圖的設(shè)計(jì)中，最忌諱的是“一目了然”版圖的出現(xiàn)，一方面是為了保護(hù)自己產(chǎn)品的專利不被模仿和抄襲；另一方面，由于集成電路是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，毫無意義的模仿和抄襲只會(huì)限制集成電路的發(fā)展，只有以創(chuàng)新的理念融入到研發(fā)的產(chǎn)品中，才能促進(jìn)集成電路快速健康發(fā)展。

在整個(gè)參觀過程中，我們都能看到整潔干凈的車間、纖塵不染的設(shè)備、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工人，自始至終都能感受到企業(yè)的特色文化，細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳉夥?、一絲不茍的工作態(tài)度、科學(xué)認(rèn)真的工作作風(fēng)。不可否認(rèn)，我們大家都應(yīng)該向他們學(xué)習(xí)，用他們的工作的態(tài)度與作風(fēng)于我們專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，使我們能夠適應(yīng)目前集成電路人才的需求。

篇5

關(guān)鍵詞：微電子學(xué)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；教學(xué)改革；

1微電子技術(shù)的發(fā)展背景

美國(guó)工程技術(shù)界在評(píng)出20世紀(jì)世界最偉大的20項(xiàng)工程技術(shù)成就中第5項(xiàng)——電子技術(shù)時(shí)指出：“從真空管到半導(dǎo)體，集成電路已成為當(dāng)代各行各業(yè)智能工作的基石”。微電子技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入系統(tǒng)集成(SOC—SystemOnChip)的時(shí)代。集成電路作為最能體現(xiàn)知識(shí)經(jīng)濟(jì)特征的典型產(chǎn)品之一，已可將各種物理的、化學(xué)的和生物的敏感器(執(zhí)行信息獲取功能)和執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起，從而完成從信息獲取、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)綀?zhí)行的系統(tǒng)功能。這是一個(gè)更廣義的系統(tǒng)集成芯片，可以認(rèn)為這是微電子技術(shù)又一次革命性變革。因而勢(shì)必大大地提高人們處理信息和應(yīng)用信息的能力，大大地提高社會(huì)信息化的程度。集成電路產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值以年增長(zhǎng)率≥15%的速度增長(zhǎng)，集成度以年增長(zhǎng)率46%的速率持續(xù)發(fā)展，世界上還沒有一個(gè)產(chǎn)業(yè)能以這樣的速度持續(xù)地發(fā)展。2001年以集成電路為基礎(chǔ)的電子信息產(chǎn)業(yè)已成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。微電子技術(shù)、集成電路無處不在地改變著社會(huì)的生產(chǎn)方式和人們的生活方式。我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部門準(zhǔn)備充分利用經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，精心規(guī)劃，重點(diǎn)扶持，力爭(zhēng)通過10年或略長(zhǎng)一段時(shí)間的努力，使我國(guó)成為世界上的微電子強(qiáng)國(guó)。為此，未來十年是我國(guó)微電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。在2010年我國(guó)微電子行業(yè)要實(shí)現(xiàn)下列四個(gè)目標(biāo)：

(1)微電子產(chǎn)業(yè)要成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的重要增長(zhǎng)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的跨越。形成2950億元的產(chǎn)值，占GDP的1.6%、世界市場(chǎng)的4%，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的自給率達(dá)到30%，并且能夠拉動(dòng)2萬多億元電子工業(yè)產(chǎn)值。從而形成了500~600億元的純利收入。

(2)國(guó)防和國(guó)家安全急需的關(guān)鍵集成電路芯片能自行設(shè)計(jì)和制造。

(3)建立起能夠良性循環(huán)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)體系。

(4)微電子科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志性成果達(dá)到當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平。

在這一背景下，隨著國(guó)內(nèi)外資本在微電子產(chǎn)業(yè)的大量投入和社會(huì)對(duì)微電子產(chǎn)品需求的急驟增加，社會(huì)急切地需要大量的微電子專門人才，僅上海市在21世紀(jì)的第一個(gè)十年，就需要微電子專門人才25萬人左右，而目前尚不足2萬人。也正是在這一背景下，1999年以來，全國(guó)高校中新開辦的微電子學(xué)專業(yè)就有數(shù)十個(gè)。2002年8月教育部全國(guó)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在貴陽(yáng)工作會(huì)議上公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，相當(dāng)多的高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)都下設(shè)了微電子學(xué)方向。微電子技術(shù)人才的培養(yǎng)已成為各高校電子信息人才培養(yǎng)的重點(diǎn)。

2微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的緊迫性

我國(guó)高校微電子學(xué)專業(yè)大部分由半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體器件物理專業(yè)轉(zhuǎn)來，這些專業(yè)的設(shè)立可追溯到20世紀(jì)50年代后期。辦學(xué)歷史雖長(zhǎng)，但由于多年來財(cái)力投入嚴(yán)重不足，而微電子技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)大陸地區(qū)除極個(gè)別學(xué)校外，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件很難滿足要求。高校微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室普遍落后的狀況，已成為制約培養(yǎng)合格微電子專業(yè)人才的瓶頸。

四川大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)的發(fā)展同國(guó)內(nèi)其它院校一樣走過了一條曲折的道路。1958年設(shè)立半導(dǎo)體物理方向(專門組)，在其后的40年中，專業(yè)名稱幾經(jīng)變遷，于1998年調(diào)整為微電子學(xué)。由于社會(huì)需求強(qiáng)勁，1999年微電子學(xué)專業(yè)擴(kuò)大招生數(shù)達(dá)90多人，是以往招生人數(shù)的2倍。當(dāng)時(shí)，我校微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)條件與微電子學(xué)學(xué)科發(fā)展的要求形成了強(qiáng)烈反差：實(shí)驗(yàn)室設(shè)施陳舊、容量小，教學(xué)大綱中必需的集成電路設(shè)計(jì)課程和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)幾乎是空白；按照新的教學(xué)計(jì)劃，實(shí)施新課程和實(shí)驗(yàn)的時(shí)間緊迫，基本設(shè)施嚴(yán)重不足；教師結(jié)構(gòu)不合理，專業(yè)課程師資缺乏。

在關(guān)系到微電子學(xué)專業(yè)能否繼續(xù)生存的關(guān)鍵時(shí)期，學(xué)校組織專家經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、論證，及時(shí)在全校啟動(dòng)了“523實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程”。該工程計(jì)劃在3~5年時(shí)間內(nèi)，籌集2~3億資金，集中力量創(chuàng)建5個(gè)適應(yīng)多學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新人才的綜合實(shí)驗(yàn)基地；重點(diǎn)建設(shè)20個(gè)左右基礎(chǔ)(含專業(yè)及技術(shù)基礎(chǔ))實(shí)驗(yàn)中心(室)；調(diào)整組合、合理配置、重點(diǎn)改造建設(shè)30個(gè)左右具有特色的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室?！?23實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程”的啟動(dòng)，是四川大學(xué)面向21世紀(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的一個(gè)重要跨越。學(xué)校將微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)列入了“523實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程”首批重點(diǎn)支持項(xiàng)目，2000年12月開始分期撥款275萬元，開始了微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。怎樣將有限的資金用好，建設(shè)一個(gè)既符合微電子學(xué)專業(yè)發(fā)展方向，又滿足本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求的微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室成為我們學(xué)科建設(shè)的重點(diǎn)。

3實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施

3.1整體規(guī)劃和目標(biāo)的確立

微電子技術(shù)的發(fā)展要求我們的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)教改方案、人才培養(yǎng)目標(biāo)必須與其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃一致，既要腳踏實(shí)地，實(shí)事求是，又必須要有前瞻性。尤其要注意國(guó)際化人才的培養(yǎng)。微電子的人才培養(yǎng)若不能實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，就不能說我們的人才培養(yǎng)是成功的。

基于這樣的考慮，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，我們將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)整體規(guī)劃和目標(biāo)確定為：建立國(guó)內(nèi)一流的由微電子器件平面工藝與器件參數(shù)測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)及超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)系列構(gòu)成的微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系，既滿足微電子學(xué)專業(yè)教學(xué)大綱要求，又適應(yīng)當(dāng)今國(guó)際微電子技術(shù)及其教學(xué)發(fā)展需求的多功能的、開放性的微電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。我們的目標(biāo)是：

(1)建立有特色的教學(xué)體系——微電子工藝與設(shè)計(jì)并舉，強(qiáng)化理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化綜合素質(zhì)、強(qiáng)化能力培養(yǎng)。

(2)保證寬口徑的同時(shí)，培養(yǎng)專業(yè)技能。

(3)建立開放型實(shí)驗(yàn)室，適應(yīng)跨學(xué)科人才的培養(yǎng)。

(4)在全國(guó)微電子學(xué)專業(yè)的教學(xué)中具有一定的先進(jìn)性。

實(shí)踐中我們認(rèn)識(shí)到，要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)、完成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，必須以教學(xué)體系改革、教材建設(shè)為主線開展工作。

3.2重組實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和現(xiàn)代工業(yè)意識(shí)

實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)的總體思路是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。實(shí)驗(yàn)的設(shè)置要讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主角和與專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)相聯(lián)系的主動(dòng)者，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，有專業(yè)知識(shí)縱向和橫向自主擴(kuò)展和創(chuàng)新的余地。因此該實(shí)驗(yàn)體系將是開放式的、有層次的和與基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課密切配合的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容包括必修、選修和自擬項(xiàng)目。我們反復(fù)認(rèn)真研究了教育部制定的本科微電子學(xué)專業(yè)培養(yǎng)大綱及國(guó)際上對(duì)微電子學(xué)教學(xué)提出的最新基本要求。根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)，充分考慮目前國(guó)內(nèi)大力發(fā)展集成電路生產(chǎn)線(新建線十條左右)和已成立近百家集成電路設(shè)計(jì)公司對(duì)人才的強(qiáng)烈需求，為新的微電子專業(yè)教學(xué)制定出由以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)系列構(gòu)成的微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系。

(1)微電子器件平面工藝與器件參數(shù)測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)。

這是微電子學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，也是我校微電子學(xué)教學(xué)中具有特色的實(shí)驗(yàn)課程。這一實(shí)驗(yàn)系列將使學(xué)生了解和初步掌握微電子器件的主要基本工藝，工藝參數(shù)的控制方法和工藝質(zhì)量控制的主要檢測(cè)及分析方法，深刻地了解成品率在微電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的重要性。同時(shí)，半導(dǎo)體材料特性參數(shù)的測(cè)試分析系列實(shí)驗(yàn)是配合“半導(dǎo)體物理”和“半導(dǎo)體材料”課程而設(shè)置的基本實(shí)驗(yàn)，通過整合，實(shí)時(shí)地與器件工藝實(shí)驗(yàn)配合，雖增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)難度，卻使學(xué)生身臨其境直觀地掌握了工藝對(duì)參數(shù)的影響、參數(shù)反饋對(duì)工藝的調(diào)整控制、了解半導(dǎo)體重要參數(shù)的測(cè)試方法并加深對(duì)其相關(guān)物理內(nèi)涵的深刻理解。這樣的綜合實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生深刻樹立產(chǎn)品成品率，可靠性和生產(chǎn)成本這一現(xiàn)代工業(yè)的重要意識(shí)是必不可少的。

(2)超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)。

這是微電子學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)基礎(chǔ)之一。教學(xué)目的是掌握超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和規(guī)則，初步掌握先進(jìn)的超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)工具。該系列的必修基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)共80學(xué)時(shí)，與之配套的講授課程為“超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”。除此而外，超大規(guī)模集成電路測(cè)試分析和系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)不僅是與“超大規(guī)模集成電路原理”和“電路系統(tǒng)”課程套配，使學(xué)生更深刻的理解和掌握集成電路的特性；同時(shí)也是與前一系列實(shí)驗(yàn)配合使學(xué)生具備自擬項(xiàng)目和獨(dú)立創(chuàng)新的理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

3.3優(yōu)化設(shè)施配置，爭(zhēng)取項(xiàng)目最佳成效

由于項(xiàng)目實(shí)施的時(shí)間緊迫、資金有限。我們非常謹(jǐn)慎地對(duì)待每一項(xiàng)實(shí)施步驟。力圖實(shí)現(xiàn)設(shè)施的優(yōu)化配置，使項(xiàng)目產(chǎn)生最佳效益。最終較好地完成了集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體系和器件平面工藝實(shí)驗(yàn)體系的實(shí)施。具體內(nèi)容包括：

(1)集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體系。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室機(jī)房的建立——購(gòu)買CADENCE系統(tǒng)軟件(IC設(shè)計(jì)軟件)、ZENILE集成電路設(shè)計(jì)軟件；集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系由EDA課程及實(shí)驗(yàn)、FPGA課程及實(shí)驗(yàn)、PSPICE電路模擬及實(shí)驗(yàn)、VHDL課程及實(shí)驗(yàn)、ASIC課程及實(shí)驗(yàn)、IC設(shè)計(jì)課程及實(shí)驗(yàn)等組成。

(2)器件平面工藝實(shí)驗(yàn)體系和相關(guān)參數(shù)測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)。結(jié)合原有設(shè)備新購(gòu)并完善平面工藝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：硼擴(kuò)、磷擴(kuò)、氧化、清洗、光刻、金屬化等；與平面工藝同步的平面工藝參數(shù)測(cè)試，包括：方塊電阻、C-V測(cè)試(高頻和準(zhǔn)靜態(tài))、I-V測(cè)試、Hall測(cè)試、膜厚測(cè)試(ELLIPSOMETRY)及其它器件參數(shù)測(cè)試(實(shí)時(shí)監(jiān)控了解器件參數(shù)，反饋控制工藝參數(shù))；器件、半導(dǎo)體材料物理測(cè)試設(shè)備，如載流子濃度、電阻率、少子壽命等。

(3)與實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)配套的軟件建設(shè)和環(huán)境建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室崗位設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課程的系統(tǒng)開設(shè)、向相關(guān)學(xué)院及專業(yè)提出已建實(shí)驗(yàn)室開放計(jì)劃、制定各項(xiàng)管理制度。

在實(shí)驗(yàn)室的階段建設(shè)中，我們分步實(shí)施、邊建邊用、急用優(yōu)先，在建設(shè)期內(nèi)就使實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮出了良好的使用效益。

3.4強(qiáng)化管理，實(shí)行教師負(fù)責(zé)制

新的實(shí)驗(yàn)室必須要有全新的管理模式。新建實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)課程的管理將根據(jù)專業(yè)教研室的特點(diǎn)，采取教研室主任和實(shí)驗(yàn)室主任統(tǒng)一協(xié)調(diào)下的教師責(zé)任制。在兩大實(shí)驗(yàn)板塊的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的布局進(jìn)一步分為4類(工藝及測(cè)試，物理測(cè)試，設(shè)計(jì)和集成電路參數(shù)測(cè)試，系統(tǒng)開發(fā))進(jìn)行管理。原則上，實(shí)驗(yàn)設(shè)施的管理及實(shí)驗(yàn)科目的開放由相應(yīng)專業(yè)理論課的教師負(fù)責(zé)，在項(xiàng)目的建立階段，將按前述的分工實(shí)施責(zé)任制，其責(zé)任的內(nèi)容包括：組織設(shè)備的安裝調(diào)試，設(shè)備使用規(guī)范細(xì)則的制定，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編寫等。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的規(guī)劃，在微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)告一段落后，主管責(zé)任教師將逐步由較年青的教師接任。主管責(zé)任教師的責(zé)任包括：設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，使用規(guī)范和記錄執(zhí)行情況的監(jiān)督，組織對(duì)必修和選修科目實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的更新，組織實(shí)驗(yàn)室開放及輔導(dǎo)教師的安排，完善實(shí)驗(yàn)室開放的實(shí)施細(xì)則等。

實(shí)驗(yàn)課將是開放式的。結(jié)合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的開放經(jīng)驗(yàn)和微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，要求學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和熟悉了設(shè)備使用規(guī)范細(xì)則的條件下，對(duì)其全面開放。對(duì)非微電子專業(yè)學(xué)生的開放，采取提前申請(qǐng)，統(tǒng)一完成必要的基礎(chǔ)培訓(xùn)后再安排實(shí)驗(yàn)的方式。同時(shí)將針對(duì)一些專業(yè)的特點(diǎn)編寫與之相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材。

4取得初步成果

微電子學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過近3年來的建設(shè)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)或超過了預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，成效顯著，于2002年成功申報(bào)為&quot；四川省重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室&quot；。現(xiàn)將取得的初步成果介紹如下：

(1)在微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的促進(jìn)下，為適應(yīng)新條件下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們調(diào)整了教材的選用范圍。微電子學(xué)專業(yè)主干課教材立足選用國(guó)外、國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀教材，特別是國(guó)外能反映微電子學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及方向的先進(jìn)教材，我們已組織教師編撰了能反映國(guó)際上集成電路發(fā)展現(xiàn)狀的《集成電路原理》，選用了最新出版教材《大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)》，并編撰、重寫及使用了《集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》、《超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》、《平面工藝實(shí)驗(yàn)》、《微電子器件原理》、《微電子器件工藝原理》等教材。

在重編實(shí)驗(yàn)教材時(shí)，改掉了&quot；使用說明&quot；式的教材編寫模式。力圖使實(shí)驗(yàn)教材能配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，啟發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，尤其是誘發(fā)學(xué)生的原發(fā)性創(chuàng)新能力乃至創(chuàng)新沖動(dòng)。

(2)對(duì)本科微電子學(xué)的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱和教材進(jìn)行了深入研究和大幅度調(diào)整，并充分考慮了實(shí)驗(yàn)課與理論課的有機(jī)結(jié)合。堅(jiān)持并發(fā)展了我校微電子專業(yè)在器件工藝實(shí)驗(yàn)上的特色和優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)課及其內(nèi)容進(jìn)行整合更新，使實(shí)驗(yàn)更具綜合性。如將過去的單一平面工藝實(shí)驗(yàn)與測(cè)試分析技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，將原來相互脫節(jié)的芯片工藝、參數(shù)測(cè)試、物理測(cè)試等有機(jī)地整合在一起，以便充分模擬真實(shí)芯片工藝流程。使學(xué)生在獨(dú)立制造出半導(dǎo)體器件的同時(shí)，能對(duì)工藝控制進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合分析。

(3)引入了國(guó)際上最通用、最先進(jìn)的超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)軟件(如CADENCE等)，使學(xué)生迅速地掌握超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的先進(jìn)基本技術(shù)，激發(fā)其創(chuàng)造性。為了保證這一教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)，我們對(duì)

專業(yè)的整體教學(xué)計(jì)劃做了與之配合的調(diào)整。在第5學(xué)期加強(qiáng)了電子線路系統(tǒng)設(shè)計(jì)(如EDA、PSPICE等)的課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在教學(xué)的第4學(xué)年又預(yù)留了足夠的學(xué)時(shí)，作為學(xué)生進(jìn)一步掌握這一工具的選修題目的綜合訓(xùn)練。

(4)所有的實(shí)驗(yàn)根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課的進(jìn)度分段對(duì)各年級(jí)學(xué)生隨時(shí)開放。學(xué)生根據(jù)已掌握的專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提出實(shí)驗(yàn)路線。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)可提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)施作自擬的整合，促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的全身心的投入。

在實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定上，不簡(jiǎn)單地看實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確與否，同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)方案的合理性和創(chuàng)造性，注重是否能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有較敏銳的觀察、分析和處理能力。

(5)通過送出去的辦法，把教師和實(shí)驗(yàn)人員送到器件公司、設(shè)計(jì)公司培訓(xùn)，并積極開展了校內(nèi)、校際間的進(jìn)修培訓(xùn)。推促教師在專業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)兩方面交叉教學(xué)，提高了教師隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。

(6)將集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為電子信息類本科生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，為此，我們參加了中芯國(guó)際等公司的多項(xiàng)目晶圓計(jì)劃。

加入了國(guó)內(nèi)外EDA公司的大學(xué)計(jì)劃，以利于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展和提高教學(xué)質(zhì)量，如華大公司支持微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，贈(zèng)送人民幣1100萬元軟件(RFIC，SOC等微電子前沿技術(shù))已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

5結(jié)語(yǔ)

篇6

摘要集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使人才需求量增加。本文通過對(duì)我國(guó)市場(chǎng)調(diào)查，得出應(yīng)用型集成電路設(shè)計(jì)人才是該行業(yè)目前大量需求的人才，并從幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞應(yīng)用型人才IC設(shè)計(jì)需求分析

隨著我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，相應(yīng)人才的需求量也日益增加。根據(jù)上海半導(dǎo)體和IC研討會(huì)公布的數(shù)據(jù)，08年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)工程師的需求將達(dá)到25萬人，但目前國(guó)內(nèi)人才數(shù)量短缺這個(gè)數(shù)字不止幾十倍。例如我們熟知的威盛雖然號(hào)稱IC設(shè)計(jì)人才大戶，但相對(duì)于其在內(nèi)地業(yè)務(wù)發(fā)展的需要還是捉襟見肘，其關(guān)聯(lián)企業(yè)每年至少需要吸納數(shù)百名IC設(shè)計(jì)人才，而目前培養(yǎng)規(guī)模無法滿足。而在人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才更加受到歡迎。

一、IC設(shè)計(jì)人才短缺

2008年，全國(guó)集成電路（IC）人才需求將達(dá)到25萬人，按照目前IC人才的培養(yǎng)速度，今后10年，IC人才仍然還有20多萬人的缺口。這是08年4月21日在沈陽(yáng)師范大學(xué)軟件學(xué)院舉行的國(guó)家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程——CSIP-AMD集成電路專項(xiàng)培訓(xùn)開班儀式上了解到的。同樣有數(shù)據(jù)表明，近日，從清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)了解到，目前全國(guó)高校設(shè)有微電子專業(yè)總共只有10余個(gè)，每年從IC卡設(shè)計(jì)和微電子專業(yè)畢業(yè)的碩士生也只有二三百人。在國(guó)內(nèi)大約僅有不足4000名設(shè)計(jì)師，而2008年，IC產(chǎn)業(yè)對(duì)IC設(shè)計(jì)工程師的需求量達(dá)到25萬－30萬人。有專家預(yù)測(cè)，到2008年底僅北京市IC及微電子產(chǎn)業(yè)就將超過2000億元人民幣，而到了2010年我國(guó)可能需要30萬名IC卡設(shè)計(jì)師[1]。未來我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)人才需求巨大。目前中國(guó)每年從IC設(shè)計(jì)和微電子專業(yè)畢業(yè)的高學(xué)歷的碩士生只有數(shù)百人。中國(guó)現(xiàn)有400多所高校設(shè)置了計(jì)算機(jī)系，新近又特批了51所商業(yè)化運(yùn)做的軟件學(xué)院。但這些軟件學(xué)院和計(jì)算機(jī)系培養(yǎng)的是程序員。中國(guó)目前只有十來所大學(xué)能夠培養(yǎng)IC設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生。因此IC設(shè)計(jì)專業(yè)人才處于極其供不應(yīng)求的狀態(tài)?？梢赃@樣說，這是因?yàn)槲覈?guó)很大程度上是沒有足夠的IC設(shè)計(jì)人才。

專家指出，我國(guó)IC設(shè)計(jì)人員不足的一個(gè)重要的原因是IC設(shè)計(jì)是新興學(xué)科，國(guó)內(nèi)在此之前很少有大專院校開設(shè)IC設(shè)計(jì)專業(yè)，現(xiàn)在從事IC設(shè)計(jì)專業(yè)的人才，大部分是微電子、半導(dǎo)體或計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等相鄰領(lǐng)域的理工專業(yè)畢業(yè)生，但是和實(shí)際的IC工作比起來，還是有差距，學(xué)校并不了解企業(yè)需要的是什么樣的人才。所以，許多IC設(shè)計(jì)企業(yè)只能經(jīng)常從應(yīng)屆畢業(yè)生中直接招聘人才再進(jìn)行培訓(xùn)。此外，IC設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求，恐怕所有的高校都沒有能力搭建。據(jù)了解，建一個(gè)供30人使用的IC實(shí)驗(yàn)室，光是購(gòu)買硬件設(shè)備就需要15萬美元。

最新研究指出：到2010年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)將占世界總需求量的6％，位居全球第四。未來幾年內(nèi)中國(guó)芯片生產(chǎn)有望每年以42％的速度遞增，這大大高于全球10％的平均增長(zhǎng)速度。僅就IC卡一項(xiàng)來看，我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)前景廣闊。身份證IC卡的正式應(yīng)用，將是十億計(jì)的數(shù)量，百億計(jì)的銷售額，此外讀卡機(jī)及其系統(tǒng)將有成倍的產(chǎn)值。半導(dǎo)體理事長(zhǎng)俞忠鈺說，2002年全國(guó)的IC設(shè)計(jì)單位已達(dá)到了240家，根據(jù)北京市發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，到2010年，北京市要逐步建成20條左右大規(guī)模高水平的芯片生產(chǎn)線，200家高水平的IC卡專業(yè)設(shè)計(jì)公司。據(jù)預(yù)測(cè)，北京市IC產(chǎn)業(yè)將超過2000億元。巨大的商機(jī)也同時(shí)帶來了市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才的巨大需求。

二、應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)技術(shù)人才需求日切

IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，現(xiàn)在的焦點(diǎn)已經(jīng)移到了IT產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)IC設(shè)計(jì)上。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人董秀琴表示，IC卡設(shè)計(jì)工程師在軟件行業(yè)是現(xiàn)在公認(rèn)的高收入階層。目前我國(guó)IC卡人才缺口巨大，在我國(guó)的高等教育里，這一塊發(fā)展十分緩慢。按照中國(guó)現(xiàn)在的市場(chǎng)行情，一個(gè)剛畢業(yè)、沒有任何工作經(jīng)驗(yàn)的IC設(shè)計(jì)工程師的年薪最少也要在8萬元左右。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？董秀琴講，這是因?yàn)橐环矫媸乾F(xiàn)有IC設(shè)計(jì)人才的嚴(yán)重缺乏；另一方面是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才尤其是合格的IC設(shè)計(jì)師的大量需求。

由此我們可以看出，對(duì)于應(yīng)用型的設(shè)計(jì)人員來講，是備受集成電路行業(yè)歡迎的。例如常見的EDA公司、IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司、IC設(shè)計(jì)公司和IDM或Fundry4種類型的公司需要那些IC設(shè)計(jì)人才呢？他們需要的是熟悉IC設(shè)計(jì)的技術(shù)支持工程師,涵蓋IC設(shè)計(jì)的所有方面,通常包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、數(shù)字IC前端邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、FPGA設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、數(shù)字IC后端物理設(shè)計(jì)、數(shù)字后端驗(yàn)證、庫(kù)開發(fā)，甚至還有EDA軟件的開發(fā)與測(cè)試,嵌入式軟件開發(fā)等，其中對(duì)IC物理設(shè)計(jì)工程師的需求量會(huì)多一些[2]。

目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模擬設(shè)計(jì)工程師、數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和版圖設(shè)計(jì)工程師三類。另外，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還需要工藝接口工程師、應(yīng)用工程師、驗(yàn)證工程師等。IC版圖設(shè)計(jì)師的主要職責(zé)是通過EDA設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行集成電路后端的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最終產(chǎn)生送交供集成電路制造用的GDSII數(shù)據(jù)。版圖設(shè)計(jì)師通常需要與數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和模擬設(shè)計(jì)工程師隨時(shí)溝通和合作才能完成工作。一個(gè)優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)師，即要有電路的設(shè)計(jì)和理解能力，也要具備過硬的工藝知識(shí)。模擬設(shè)計(jì)工程師作為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵人物，模擬設(shè)計(jì)工程師的工作是完成芯片的電路設(shè)計(jì)。由于各個(gè)設(shè)計(jì)企業(yè)所采用的設(shè)計(jì)平臺(tái)有所不同，不同材料、產(chǎn)品對(duì)電路設(shè)計(jì)的要求也千差萬別，模擬設(shè)計(jì)工程師最核心的技能是必須具備企業(yè)所需的電路設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并有豐富的模擬電路理論知識(shí)。同時(shí)還需指導(dǎo)版圖設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)模擬電路的版圖設(shè)計(jì)。

由此我們可以看出，在IC人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的需求更大，而且他們也是推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的生力軍。

三、以社會(huì)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才

國(guó)家對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)也很重視。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)卓洪俊部長(zhǎng)說，到2010年，全國(guó)IC產(chǎn)量要達(dá)到500億塊，銷售額達(dá)到2000億元左右，將近占世界市場(chǎng)份額的5％，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)50％的需求。同時(shí)，國(guó)務(wù)院頒布《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》的18號(hào)文件，支持和鼓勵(lì)軟件和IC產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，加快IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)。

IC人才需求問題的解決首先還是從高校開始，2001年，清華大學(xué)微電子研究所開設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)專業(yè)”第二學(xué)士學(xué)位班，2001年的IC專業(yè)二學(xué)位班已經(jīng)有64名學(xué)員在讀。清華大學(xué)還分別與宏力半導(dǎo)體、有研硅、首鋼合作培養(yǎng)IC人才。2002年，成都電子科大也開始招收“微電子技術(shù)專業(yè)”的二學(xué)位學(xué)員，同時(shí)擴(kuò)招微電子專業(yè)的本科生。為了更好地實(shí)施學(xué)校加速IC人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略，電子科大還成立了微電子與固體電子學(xué)院，并建立了面積為1500平米的IC設(shè)計(jì)中心。同濟(jì)大學(xué)開始實(shí)施IC人才培養(yǎng)規(guī)劃，提出了“研究生、本科生、高職生”的多層次培養(yǎng)體系。

作為人才培養(yǎng)的搖籃，高校在這一方面應(yīng)進(jìn)一步加快改革，制定可行的、新的人才培養(yǎng)計(jì)劃，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)投入，多渠道、多方式地進(jìn)行應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

篇7

3月初，中芯國(guó)際公布了其2013年財(cái)報(bào)，全年實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)1.73億美元，同比增長(zhǎng)近7倍，創(chuàng)下歷史最好業(yè)績(jī)，這是中芯國(guó)際連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)盈利，在其成立12年的歷史中也屬首次。

帶領(lǐng)這個(gè)芯片巨頭走出泥沼的是時(shí)隔6年后重新回歸的邱慈云。作為中芯建廠元老之一，邱慈云在2001年2005年一直擔(dān)任中芯的高級(jí)運(yùn)營(yíng)副總裁。2011年8月，他的強(qiáng)勢(shì)回歸既被視為意外，又被認(rèn)為是情理之中。

本期《張江新經(jīng)濟(jì)》聯(lián)席主編韓露對(duì)話中芯國(guó)際CEO邱慈云。現(xiàn)年58歲的邱慈云有近30年的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，外號(hào)“711”的他每天工作時(shí)間從早上7點(diǎn)到晚上11點(diǎn)，將英特爾公司傳奇CEO安迪?葛洛夫的名言“只有偏執(zhí)狂才能生存”奉為圭臬。

韓露：中芯國(guó)際從成立伊始，走過了一段非常曲折的路程，也經(jīng)歷過非常困難的時(shí)期，作為創(chuàng)業(yè)元老之一，您對(duì)這段歷史有什么注解？

邱慈云：中芯國(guó)際是國(guó)內(nèi)較早成立的半導(dǎo)體企業(yè)，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)這一產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)非常薄弱，我們的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)都是抱持著實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)的一腔熱血回國(guó)。從無到有是一件非常不容易的事，我也很榮幸見證了這段歷史。

我們走過一些彎路，但取得的成績(jī)更加令人振奮。時(shí)至今日，我們覺得中芯國(guó)際迎來了最佳的發(fā)展機(jī)會(huì)――隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的壯大，生態(tài)的成熟，包括中芯國(guó)際在內(nèi)的同仁們都站在了一個(gè)最佳的“風(fēng)口”。

韓露：2011年重新回來，很快就幫助中芯扭虧為盈，您對(duì)這一成績(jī)的總結(jié)是“效率提高”，如果更直白一點(diǎn)是否可以理解為“更加務(wù)實(shí)”？比如不再一味追求先進(jìn)工藝，而是更加注重成熟工藝的利用；比如更加重視國(guó)內(nèi)客戶的需求；比如不再盲目擴(kuò)大產(chǎn)能，而是首先最大化利用好現(xiàn)有產(chǎn)能？

邱慈云：在中芯國(guó)際全體員工的努力下，我們?cè)?011年用了三個(gè)季度扭虧為盈。在營(yíng)運(yùn)上，中芯國(guó)際的方針是“充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)效率提升”，通過提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品良率，全面充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能。同時(shí)，我們也根據(jù)客戶的需要，進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)充以滿足其日益增長(zhǎng)的需求。

在工藝上，中芯國(guó)際堅(jiān)持兩條腿走路。一方面，加速追趕國(guó)際先進(jìn)主流工藝的前進(jìn)步伐；另一方面，大力挖掘成熟工藝領(lǐng)域的特殊制程，發(fā)揮差異化優(yōu)勢(shì)，為客戶提供更加豐富的增值服務(wù)。

在市場(chǎng)戰(zhàn)略上，我們對(duì)客戶采取了多元化策略，在服務(wù)好國(guó)際大廠的前提下，挖掘大陸客戶的增長(zhǎng)潛能并保證給予相當(dāng)比例的產(chǎn)能分配，這樣可在市場(chǎng)需求景氣波動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健發(fā)展。同時(shí)，扶持同業(yè)中的關(guān)鍵企業(yè)，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)代工廠、封裝廠、設(shè)計(jì)公司、IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）和EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）供應(yīng)商相互支持，以形成一個(gè)以共同利益為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)。

韓露：您對(duì)集成電路行業(yè)的“軍備競(jìng)賽”怎么看？

邱慈云：“軍備競(jìng)賽”是一種投資競(jìng)爭(zhēng)，比拼的是產(chǎn)能和技術(shù)。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，工藝特征尺寸不斷微縮，研發(fā)投資越來越大，建廠投入越來越高，但是作為“第一梯隊(duì)”的國(guó)際巨頭們要保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，就必須持續(xù)發(fā)展最領(lǐng)先的技術(shù)與工藝。這意味著各家需要不斷投巨資于技術(shù)開發(fā)和先進(jìn)產(chǎn)能。而作為“第二梯隊(duì)”的企業(yè)應(yīng)該在力所能及的領(lǐng)域?qū)ふ覚C(jī)會(huì)。比如某些細(xì)分市場(chǎng)則為“第二梯隊(duì)”廠商提供了市場(chǎng)空間，在這些領(lǐng)域的深耕，將會(huì)給“第二梯隊(duì)”廠商帶來更多機(jī)會(huì)，更大的利潤(rùn)空間。

每一家企業(yè)都應(yīng)該按照自身的特點(diǎn)，尋找適合自己的領(lǐng)域深耕，發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)成長(zhǎng)。中芯國(guó)際并不以投資額為衡量指標(biāo)，而是以滿足客戶需求為首要目標(biāo)。如果中芯要進(jìn)行投資和擴(kuò)張，首先要確保這個(gè)投資是正確的，其次仍舊是確保以客戶需求為導(dǎo)向。

韓露：上月與長(zhǎng)電科技的合作，關(guān)于其戰(zhàn)略意義、對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響等，業(yè)界有各種解讀，作為事件的主導(dǎo)方，您怎么看此次的雙方合作？

邱慈云：中芯國(guó)際已實(shí)現(xiàn)了連續(xù)兩年的盈利成長(zhǎng)，連創(chuàng)銷售收入歷史新高。在和客戶攜手共同邁向新的事業(yè)巔峰之時(shí)，越來越感覺到在先進(jìn)工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)上，12英寸凸塊加工（Bumping）已成為代工廠必備的手段，只有一個(gè)健全、完整、有效的本地高端產(chǎn)業(yè)鏈，才能全面凸顯中芯先進(jìn)工藝芯片代工的價(jià)值，也才能真正有利于客戶更好地開拓中國(guó)快速增長(zhǎng)的芯片市場(chǎng)。為此，中芯國(guó)際下定決心，主導(dǎo)發(fā)展中段凸塊加工生產(chǎn)線，并與國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體封測(cè)龍頭企業(yè)江蘇長(zhǎng)電科技聯(lián)手，通過兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，擬在中國(guó)建設(shè)完整的中后段集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，形成中國(guó)大陸健全、有效的本地高端芯片加工產(chǎn)業(yè)鏈。我們還將以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步向3D先進(jìn)封裝發(fā)展，以配合公司未來的發(fā)展規(guī)劃。此舉將進(jìn)一步提升中芯國(guó)際的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

韓露：不久前，中芯晶圓股權(quán)投資基金也投入運(yùn)營(yíng)，這是一只什么樣的基金？

邱慈云：中芯晶圓股權(quán)投資（上海）有限公司是中芯國(guó)際設(shè)立的獨(dú)資投資基金公司，初始到位資金5億元人民幣，這是一個(gè)母基金，將聯(lián)合社會(huì)資金發(fā)起設(shè)立眾多子基金。通過設(shè)立子基金，帶動(dòng)社會(huì)資本共同投資集成電路及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使投資人能夠分享集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展成果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)股東權(quán)益最大化。

韓露：搜索關(guān)鍵詞為“中芯國(guó)際”的新聞，除了上述兩個(gè)，另外一個(gè)重大新聞就是關(guān)于28納米制程的進(jìn)展，這對(duì)于未來中芯的發(fā)展有什么影響？

邱慈云：我們?cè)谌ツ甑仔?8納米工藝凍結(jié)，標(biāo)志中芯國(guó)際已正式進(jìn)入28納米工藝時(shí)代。目前，我們的28納米高介電常數(shù)金屬閘極（HKMG）和28納米多晶硅（PolySiON）工藝定案已成功完成，并且已進(jìn)入多項(xiàng)目晶圓（MPW）階段。

預(yù)計(jì)28nm制程在2014年底會(huì)有少量的銷售貢獻(xiàn)，在2015年會(huì)正式進(jìn)入量產(chǎn)。該里程碑證明了我們能夠?yàn)槿騃C設(shè)計(jì)商提供頂尖的技術(shù)支持，夯實(shí)了我們?cè)谝苿?dòng)計(jì)算相關(guān)IC制造領(lǐng)域中的有利地位。

韓露：集成電路起源于美國(guó)，但逐漸有一個(gè)“西退東渡”的過程，帶動(dòng)了日本、“亞洲四小龍”等國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)騰飛，近期的韓國(guó)更是典范之一，您對(duì)這個(gè)趨勢(shì)怎么看？中國(guó)能夠成為受惠者之一嗎？

邱慈云：中國(guó)大陸有一個(gè)很特別的環(huán)境，中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的機(jī)會(huì)也在這里。上世紀(jì)60～80年代是美國(guó)半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展最好的環(huán)境，有系統(tǒng)公司、消費(fèi)電子公司，還有國(guó)防工業(yè)，這都帶動(dòng)了IDM模式（集成器件制造）的發(fā)展。美國(guó)現(xiàn)在仍有系統(tǒng)公司、消費(fèi)電子公司（如蘋果公司）。再看其他地方，日本在上世紀(jì)80年代、90年代也有這樣的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常蓬勃，歐洲也是如此。但現(xiàn)在，歐洲和日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都式微了，無法持續(xù)下去。對(duì)于韓國(guó)和臺(tái)灣，其整合的面比較窄，臺(tái)灣只有電腦公司，沒有系統(tǒng)公司，韓國(guó)也沒有系統(tǒng)公司，只有很好的消費(fèi)電子公司。

而對(duì)于中國(guó)大陸來說，現(xiàn)在有很強(qiáng)的系統(tǒng)公司，如華為；也有很強(qiáng)的電腦公司，如聯(lián)想；還有優(yōu)秀的消費(fèi)電子公司，如TCL、海爾等，而且這些公司都處在上升階段，這會(huì)給半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)帶來很多機(jī)會(huì)，這是當(dāng)下我們中國(guó)大陸的特殊機(jī)遇，這在其他地方已經(jīng)不存在了。

韓露：想把握這個(gè)機(jī)遇，中國(guó)還應(yīng)該在哪些方面努力？

邱慈云：集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)家基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，國(guó)家應(yīng)從戰(zhàn)略高度上支持集成電路的發(fā)展，并借鑒國(guó)外集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)，以支持集成電路制造企業(yè)為重點(diǎn)，兼顧相關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在資金、人才等方面持續(xù)加大投入，使一部分重點(diǎn)企業(yè)盡快步入世界最先進(jìn)行列，以此帶動(dòng)全行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步；

另一方面，我們要切實(shí)貫徹落實(shí)國(guó)家支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，并將相關(guān)政策系列化，為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，注重高端人才的培養(yǎng)與引進(jìn)。

韓露：您剛剛獲得了本年度的SEMI outstanding EHS achievement Award，請(qǐng)問獲得這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的原因，您認(rèn)為EHS工作對(duì)中芯國(guó)際的發(fā)展帶來何種影響？

邱慈云：SEMI outstanding EHS achievement Award是為紀(jì)念已故的日本東京電子總裁Akira Inoue 對(duì)EHS事業(yè)作出的貢獻(xiàn)同時(shí)增進(jìn)全球業(yè)界對(duì)EHS的關(guān)注而設(shè)立。該獎(jiǎng)項(xiàng)表彰了中芯國(guó)際在環(huán)境保護(hù)、工作健康與廠房安全（EHS）方面所做的努力與貢獻(xiàn)。

在工業(yè)安全方面，中芯國(guó)際在過去的三年里百人可記錄工傷率持續(xù)降低。在2013年，百人可記錄工傷率降低到0.01，還在追求更高的標(biāo)準(zhǔn)，已將事故和工傷的目標(biāo)設(shè)定為零。在節(jié)能環(huán)保方面，中芯國(guó)際通過節(jié)能項(xiàng)目的實(shí)施，節(jié)約能源相當(dāng)于每年3551噸煤，通過安裝65套電熱水洗式溫室效應(yīng)氣體本地處理系統(tǒng)，中芯國(guó)際每年減少44473噸二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體。中芯國(guó)際還在上海工廠增加了四套裝備系統(tǒng)以減少?gòu)U磷酸的產(chǎn)生，通過系統(tǒng)每年減少?gòu)U磷酸排放量達(dá)8.6萬噸，極大減少了對(duì)周圍水環(huán)境的影響。

篇8

【關(guān)鍵詞】微電子;實(shí)踐教學(xué);學(xué)科競(jìng)賽

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)新入職員工的專業(yè)能力要求也隨行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈而大幅提高。企業(yè)招聘新入職員工最重要的一項(xiàng)工作是考核新員工的實(shí)際動(dòng)手能力能否勝任企業(yè)的職位要求。新入職員工大部分是應(yīng)屆本科畢業(yè)生，他們?cè)趯W(xué)校四年的學(xué)習(xí)生活中，動(dòng)手能力是否得到有效訓(xùn)練成為他們求職工作的關(guān)鍵。因此，良好的實(shí)踐教學(xué)體系和方法對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力并幫助其順利求職作用巨大，值得教育工作者下功夫研究如何改進(jìn)教學(xué)方法，提高實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果。

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)課程體系主要依托一門主干課，前期學(xué)習(xí)理論知識(shí)，待理論課程學(xué)習(xí)完畢，教師在課堂上做演示性示范如何做試驗(yàn)，學(xué)生依照老師的方法按部就班將試驗(yàn)復(fù)制出來，這個(gè)過程出現(xiàn)的結(jié)果必須與老師演示的一致，否則學(xué)生必需查找原因改正錯(cuò)誤。進(jìn)入新世紀(jì)，各類學(xué)科的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)理論和方法僵化，已不能適應(yīng)社會(huì)的需要，亟需從教學(xué)思路、方法和措施得到改進(jìn)。北方工業(yè)大學(xué)微電子系經(jīng)過充分調(diào)研、到用人企業(yè)走訪，逐步建立了一套新的人才教育培養(yǎng)模式：以學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)為抓手，通過競(jìng)賽檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)水平的倒逼機(jī)制，最終建立基礎(chǔ)扎實(shí)、面向?qū)嵺`、考核靈活、形式多樣的實(shí)踐教學(xué)體系，更好的適應(yīng)時(shí)代形勢(shì)和企業(yè)需求，培養(yǎng)出實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用創(chuàng)新人才。

我們以《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程為示范，學(xué)生利用這門課學(xué)習(xí)得到的專業(yè)知識(shí)和技能，參加工程背景深厚的“北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”，通過大賽的成績(jī)反饋，實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)老師會(huì)按照實(shí)際需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，以適應(yīng)實(shí)際水平近似工程設(shè)計(jì)的大賽。學(xué)生通過比賽可以評(píng)估自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的短板和實(shí)踐動(dòng)手能力的欠缺，在后續(xù)課程中學(xué)習(xí)中能目標(biāo)明確、態(tài)度端正的的學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能，清晰自己的求職定位和職業(yè)規(guī)劃。我們秉承以賽促學(xué)、以學(xué)助賽的教育理念，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生競(jìng)賽互動(dòng)發(fā)展、相互促進(jìn)探索出一條新的道路。

《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程是一門訓(xùn)練學(xué)生掌握版圖設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)課。我們首先改變教學(xué)方式，依據(jù)實(shí)踐第一的原則，聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的集成電路設(shè)計(jì)公司的工程師為主講教師實(shí)際操作EDA軟件，學(xué)校老師為輔講解設(shè)計(jì)理論，遵循工程性項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，從一個(gè)具體的經(jīng)典通用集成電路模塊入手為學(xué)生講解電路結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法、仿真驗(yàn)證流程、版圖設(shè)計(jì)技巧和步驟，引導(dǎo)學(xué)生以系統(tǒng)的角度和觀點(diǎn)來看待集成電路版圖設(shè)計(jì);同時(shí)改變以往老師理論講得多，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少的學(xué)習(xí)模式，以學(xué)生為實(shí)踐教學(xué)主體，教師引導(dǎo)學(xué)生從最基本的模塊開始動(dòng)手設(shè)計(jì)，從小到大，循序漸進(jìn)，將十幾種基本模塊全部動(dòng)手設(shè)計(jì)一遍并通過驗(yàn)證，最終能根據(jù)實(shí)踐教學(xué)的課程要求，采用主流芯片加工廠的通用生產(chǎn)工藝，獨(dú)立完成一個(gè)功能完備、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的集成電路版圖，避免了以往的滿堂灌，大而全的教學(xué)方式，讓學(xué)生從工藝、材料、封裝、測(cè)試等基本加工程序去理解一塊集成電路生產(chǎn)的全過程，以及版圖在其中所承擔(dān)的角色和為什么這樣設(shè)計(jì)的物理原理，這將為學(xué)生今后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和職業(yè)教育奠定堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

通過學(xué)科競(jìng)賽，實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容也需要改變。以往的實(shí)踐教學(xué)課程，偏重理論教學(xué)，缺乏實(shí)踐考核環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)題目陳舊，脫離生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生上交實(shí)習(xí)報(bào)告作為最終的評(píng)分依據(jù)，這無法反映學(xué)生對(duì)于課程真實(shí)的接受程度，無法考核學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。競(jìng)賽題目一般反映學(xué)科發(fā)展實(shí)時(shí)的技術(shù)要求和趨勢(shì)，同時(shí)反映企業(yè)界目前關(guān)心的技術(shù)問題和熱點(diǎn)。實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容可以參考競(jìng)賽題目所反映出的共性問題加以修訂原有的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生接受真實(shí)工程背景、時(shí)效性強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐性教育和訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的優(yōu)良學(xué)風(fēng)，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同發(fā)展的新教育理念很有意義。

北方工業(yè)大學(xué)微電子專業(yè)的學(xué)生通過參加幾屆“北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”，不僅鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手能力，也取得了良好的競(jìng)賽成績(jī);同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式更加適應(yīng)國(guó)家和企業(yè)對(duì)人才新的要求。因此，北方工業(yè)大學(xué)微電子系提出的學(xué)科競(jìng)賽和實(shí)踐教學(xué)相互融合，共同發(fā)展的教育思路和人才培養(yǎng)模式做出了有益探索，值得更進(jìn)一步的研究和推廣。

參考文獻(xiàn)

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[2].

篇9

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)效果直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量，因此，優(yōu)秀的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)過程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)歷，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開拓創(chuàng)新，形成了一套特有的教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)牢、思路清、知識(shí)廣、能力強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才。

一、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)的特點(diǎn)

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設(shè)計(jì)、電路測(cè)試與驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)、PCB板開發(fā)等各個(gè)不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計(jì)部分，即采用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)字電路。因此，該課程的教學(xué)具非常突出的特點(diǎn)。

1.既要有廣度，又要有深度

有廣度即在教學(xué)過程中需要把電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化所包含的各個(gè)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解，從而使學(xué)生從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，把握電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的真正含義，以便于他們建立起一個(gè)全局概念。有深度即在教學(xué)過程中緊抓電路設(shè)計(jì)這個(gè)重點(diǎn)，著重講解如何使用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)硬件電路，使學(xué)生具備電路設(shè)計(jì)的具體技能，并能夠應(yīng)用于實(shí)踐和工作當(dāng)中。

2.突出硬件電路設(shè)計(jì)的概念

在眾多高校開設(shè)的“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程中，多數(shù)是以硬件描述語(yǔ)言VHDL作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的。而VHDL語(yǔ)言是一門比較特殊的語(yǔ)言，與C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言等存在很大的不同。因此，在教學(xué)過程中首先要讓學(xué)生明白這門語(yǔ)言與前期所學(xué)的其他語(yǔ)言的區(qū)別，并通過實(shí)例，如CPU的設(shè)計(jì)及制造過程，讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語(yǔ)言的真正用途，并將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿整個(gè)教學(xué)過程。

3.理論與實(shí)踐并重

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語(yǔ)法要點(diǎn)和電路設(shè)計(jì)思想，[2]并通過實(shí)踐將這些語(yǔ)法與設(shè)計(jì)思想得以加強(qiáng)和鞏固，同時(shí)在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)方法總結(jié)

良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此，針對(duì)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的教學(xué)特點(diǎn)，筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。

1.以生動(dòng)的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的世界

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個(gè)世界中，并了解這個(gè)世界的大概，從而對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣，是每個(gè)老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù)，讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。由于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來讓學(xué)生了解這個(gè)領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設(shè)計(jì)到制造過程”的視頻，讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程與方法，并引出集成電路這個(gè)概念。通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對(duì)比，引出EDA的概念，并詳細(xì)講解EDA對(duì)于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過程中，通過向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)EDA的具體認(rèn)識(shí)。這些方法不僅使學(xué)生對(duì)EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)中。

2.以實(shí)例展開理論教學(xué)

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分：[3]硬件描述語(yǔ)言（以VHDL語(yǔ)言為學(xué)習(xí)對(duì)象）、開發(fā)軟件（以QUARTUSII為學(xué)習(xí)對(duì)象）和實(shí)驗(yàn)用開發(fā)板（以FPGA開發(fā)板為學(xué)習(xí)對(duì)象）。硬件描述語(yǔ)言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分，是重中之重。對(duì)于一門編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)來說，語(yǔ)法和編程思想是學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)的過程中，通常都是將語(yǔ)法作為主線，結(jié)合語(yǔ)法實(shí)例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會(huì)使學(xué)生陷入到學(xué)編程語(yǔ)言就是學(xué)習(xí)語(yǔ)法的誤區(qū)中，不僅不能學(xué)到精髓，還會(huì)因?yàn)榭菰锓ξ抖a(chǎn)生厭倦感。如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計(jì)的方法，又輕松掌握語(yǔ)法規(guī)則是一個(gè)教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念，將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線，在理論學(xué)習(xí)過程中，以具體電路實(shí)例為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語(yǔ)句的過程，并掌握如何將這些語(yǔ)句按照規(guī)則組織成一個(gè)完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語(yǔ)法規(guī)則。由于整個(gè)過程中學(xué)生的思考重點(diǎn)都放在電路功能的實(shí)現(xiàn)上，而語(yǔ)法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀，也不會(huì)產(chǎn)生厭倦感。由于語(yǔ)法時(shí)刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實(shí)例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過的語(yǔ)法現(xiàn)象，以避免學(xué)生遺忘，以此讓學(xué)生明白，學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)。通過一些實(shí)踐，學(xué)生體會(huì)到語(yǔ)言學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣，此方法收到了良好的教學(xué)效果。

3.將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿始終

硬件描述語(yǔ)言與軟件語(yǔ)言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中很容易將之前所學(xué)的C語(yǔ)言等軟件編程語(yǔ)言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過程中，這對(duì)于掌握硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)有非常大的阻礙。因此，在教學(xué)過程中，從最初引入到最后設(shè)計(jì)電路，都要始終將硬件電路設(shè)計(jì)的概念和思維方式貫穿其中。在講述應(yīng)用實(shí)例時(shí)，需要向?qū)W生分析該例中的語(yǔ)句和硬件電路的關(guān)系，并強(qiáng)調(diào)這些語(yǔ)句與軟件語(yǔ)言的區(qū)別。以if語(yǔ)句為例，在VHDL語(yǔ)言中，if語(yǔ)句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語(yǔ)句產(chǎn)生純組合電路，不完整的if語(yǔ)句將產(chǎn)生時(shí)序電路，如果應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)在電路中引入不必要的存儲(chǔ)單元，增加電路模塊，耗費(fèi)資源。[4]而對(duì)于軟件語(yǔ)言，并沒有完整if語(yǔ)句與不完整if語(yǔ)句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性，可以通過一個(gè)小實(shí)例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來說明。

如以下兩個(gè)程序：（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsifa<btheny<='0'；endif；endprocess；end；（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsey<='0'；endif；endprocess；end；（1）（2）兩個(gè)程序唯一的不同點(diǎn)在于：程序（1）中使用的是elsif語(yǔ)句，是一個(gè)不完整的if語(yǔ)句描述，而程序（2）使用的是else語(yǔ)句，是一個(gè)完整的if語(yǔ)句描述。這一條語(yǔ)句的區(qū)別卻決定了兩個(gè)程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。（1）綜合的結(jié)果是一個(gè)時(shí)序電路，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如圖1所示。而（2）綜合的結(jié)果是一個(gè)純組合電路，電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學(xué)生更深刻理解這兩類語(yǔ)句的區(qū)別。強(qiáng)化硬件電路設(shè)計(jì)的思想，可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格，培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)工程師。

4.通過實(shí)踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力，因此在教學(xué)中需要不斷地用實(shí)踐訓(xùn)練來強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，并使他們達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)較復(fù)雜硬件電路的能力。筆者在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生將課程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相結(jié)合的方法，讓學(xué)生強(qiáng)化實(shí)踐能力，收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四，此時(shí)他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開始進(jìn)入選題，開始了初步設(shè)計(jì)的過程。筆者先在實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計(jì)的題目，比如交通燈、自動(dòng)售貨機(jī)、電梯控制器等，讓學(xué)生體會(huì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的實(shí)用性，激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實(shí)踐小團(tuán)隊(duì)，讓每組學(xué)生共同完成一個(gè)較復(fù)雜的電路系統(tǒng)，比如遙控小車、溫度測(cè)控系統(tǒng)等，鼓勵(lì)他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)接。其中大部分同學(xué)通過這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計(jì)的基本方法和流程，有一部分同學(xué)還能設(shè)計(jì)出比較出色的作品。此過程不僅讓學(xué)生體會(huì)到了學(xué)習(xí)知識(shí)的快樂，也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。

篇10

“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式下的課程改革培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)以就業(yè)崗位為導(dǎo)向，突出“職業(yè)能力本位”，培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才所需要的技能。通過對(duì)行業(yè)調(diào)研和崗位需求分析得出，電子信息、電氣行業(yè)的從業(yè)人員應(yīng)具備電子電路、電子產(chǎn)品功能分析、調(diào)試、檢測(cè)、維修及設(shè)計(jì)能力。由此明確“數(shù)字電子技術(shù)”課程的專業(yè)技能培養(yǎng)目標(biāo)為：常用儀器儀表的使用，常用數(shù)字電路芯片的識(shí)別和使用，各種數(shù)字電路的焊接和調(diào)試，典型電子電路模塊的設(shè)計(jì)和制作。具體表現(xiàn)為：使學(xué)生能借助資料讀懂集成電路的型號(hào)，明確各引腳功能，會(huì)篩選常用電子元器件，會(huì)用中規(guī)模集成電路（MSI）設(shè)計(jì)組合邏輯電路，會(huì)正確選用集成觸發(fā)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路，能夠進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試。同時(shí)，使學(xué)生在信息處理、文檔撰寫、分析問題、解決問題、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交流表達(dá)能力等方面得到提高。

二、課程改革的思路

在明確了課程的培養(yǎng)目標(biāo)后，根據(jù)“工學(xué)結(jié)合、能力本位”整體思路，課程改革以任務(wù)為主線，采用理實(shí)一體課堂教學(xué)模式，通過具體項(xiàng)目營(yíng)造“職業(yè)崗位”的情境，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。為此打破了“數(shù)字電子技術(shù)”原有的知識(shí)體系，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)分散到幾個(gè)典型項(xiàng)目中去，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，以項(xiàng)目?jī)?nèi)容為載體，以項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)施為途徑，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式，進(jìn)行“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)，使學(xué)生在完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容時(shí)，完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的培養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做、學(xué)做一體、邊學(xué)邊做”，真正體現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。綜合課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性分析，學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)如圖1所示。四、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教學(xué)過程的設(shè)計(jì)教學(xué)過程包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、項(xiàng)目要求、項(xiàng)目引導(dǎo)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、項(xiàng)目制作、項(xiàng)目驗(yàn)收考核、項(xiàng)目拓展七大部分。在實(shí)施過程中，學(xué)生以項(xiàng)目組為單位，通過教師下達(dá)任務(wù)明確項(xiàng)目實(shí)施要求，主動(dòng)查閱相關(guān)資料，并根據(jù)自己的思路和想法制作項(xiàng)目，教師對(duì)項(xiàng)目實(shí)施效果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，點(diǎn)評(píng)內(nèi)容包括知識(shí)的理解與應(yīng)用、學(xué)習(xí)態(tài)度、分析問題的能力、實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新意識(shí)等方面，以達(dá)到最終完成任務(wù)的目標(biāo)。

2.教學(xué)內(nèi)容組織下面以學(xué)習(xí)情境四“數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)與制作”為例說明該課程教學(xué)內(nèi)容的組織。

（1）項(xiàng)目提出。數(shù)字電子鐘是采用數(shù)字電路對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、顯示直觀、無機(jī)械傳動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子手表和車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型電子鐘等。數(shù)字鐘是一種典型的數(shù)字電路，綜合了組合邏輯電路和時(shí)序電路設(shè)計(jì)有關(guān)知識(shí)，可以較好地鞏固前期所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)一步使學(xué)生加深對(duì)“數(shù)字電子技術(shù)”的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)：了解計(jì)數(shù)器基本概念；掌握二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器常用集成產(chǎn)品的功能及應(yīng)用；掌握任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法；掌握數(shù)字電子鐘的電路組成與工作原理。能力目標(biāo)：能借助資料讀懂集成電路的型號(hào)，明確各引腳功能；會(huì)識(shí)別并測(cè)試常用集成計(jì)數(shù)器；能用集成計(jì)數(shù)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；能完成數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。

（3）項(xiàng)目引導(dǎo)。項(xiàng)目引導(dǎo)流程如圖2所示。

（4）項(xiàng)目學(xué)習(xí)。數(shù)字鐘由秒脈沖發(fā)生器，六十進(jìn)制“秒”、“分”計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器和二十四進(jìn)制“時(shí)”計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器，時(shí)、分、秒譯碼顯示器，校時(shí)電路和報(bào)時(shí)電路等5部分電路組成，結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。學(xué)生需要掌握計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用、數(shù)字電子鐘的結(jié)構(gòu)及各部分的工作原理。

（5）項(xiàng)目制作。根據(jù)圖3所示的數(shù)字電子鐘的組成框圖及各個(gè)組成部分的工作原理，學(xué)生分模塊完成秒信號(hào)發(fā)生電路、六十及二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路的制作、檢測(cè)與調(diào)試，在確保所有模塊都運(yùn)行成功后再行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，完成作品制作。制作過程中，每個(gè)模塊必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

（6）項(xiàng)目驗(yàn)收考核。與傳統(tǒng)只注重考試成績(jī)的考核不同，進(jìn)行項(xiàng)目化課程改革后，為了能對(duì)學(xué)生的綜合能力給出一個(gè)客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，考核評(píng)價(jià)方式包括學(xué)生自查、小組互查、學(xué)生自述設(shè)計(jì)制作過程、工作過程考核、知識(shí)搶答和教師評(píng)價(jià)等多種形式?？己说膬?nèi)容不僅有專業(yè)知識(shí)的掌握情況，還包括學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、分析和解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力等。同時(shí)在考核方法上加大了實(shí)踐操作所占比例，目的是讓學(xué)生更加重視實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。表1給出了電子數(shù)字鐘項(xiàng)目的工作過程考核表。五、課程特色與創(chuàng)新以專業(yè)崗位的職業(yè)能力為依據(jù)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合職業(yè)崗位對(duì)專業(yè)技能的要求，確定項(xiàng)目任務(wù)和課程內(nèi)容，項(xiàng)目由簡(jiǎn)到難，逐步增加難度，逐漸增加知識(shí)點(diǎn)。