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集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識范文第1篇

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì);集成系統(tǒng);本科專業(yè);創(chuàng)新型人才;課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）35-0049-03

一、引言

集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是推動信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源泉和動力。國務(wù)院于2000年6月25日頒發(fā)了《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策（18號）》，大力支持和鼓勵我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國家政策的扶持下，我國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展迅猛，伴隨著國內(nèi)集成電路的發(fā)展，對集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加。教育部于2003年開始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”目錄外本科專業(yè)，2012年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中調(diào)整為特設(shè)專業(yè)，以適應(yīng)國內(nèi)對集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用人才的迫切需求，截止2014年，全國已有28所高校設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)。國務(wù)院于2011年1月28日頒發(fā)了《進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策（新18號）》，要求高校要進(jìn)一步深化改革，加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)建設(shè)，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及時調(diào)整課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方式，加強(qiáng)專業(yè)師資隊(duì)伍、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，努力培養(yǎng)國際化、復(fù)合型、實(shí)用型人才。

“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”專業(yè)涉及的新概念、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，是一個工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的本科專業(yè)。集成電路領(lǐng)域技術(shù)和管理人才嚴(yán)重不足、人才質(zhì)量普遍不高已成為制約我國集成電路產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展的瓶頸。國家集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出加強(qiáng)人才培養(yǎng)，著力發(fā)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)，2014年6月，國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》進(jìn)一步指出，要著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)，加大人才培養(yǎng)力度。因此，研究適合本專業(yè)的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型集成電路設(shè)計(jì)人才具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義。

二、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)

集成電路是推動當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)，由于集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展迅速且新知識、新技術(shù)層出不窮，多學(xué)科交叉融合，畢業(yè)生就業(yè)具有國際性，要求教學(xué)體系和實(shí)踐平臺建設(shè)必須跟上最新的產(chǎn)業(yè)需求，才能培養(yǎng)出適合社會和企業(yè)需要的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)創(chuàng)新型人才。在進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才培養(yǎng)時我們需要緊緊抓住以下幾點(diǎn)。

1.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是新興專業(yè)，國內(nèi)還沒有形成該專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)范，目前國內(nèi)各高校該專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃是從國外或者相關(guān)專業(yè)延伸來的，系統(tǒng)性、完備性差，還沒有形成完整的知識體系。

2.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，因此要利用綜合性學(xué)科知識為該類人才的素質(zhì)培養(yǎng)服務(wù)，從注重單一知識和能力的培養(yǎng)，要轉(zhuǎn)變到注重綜合知識和能力的培養(yǎng)。

3.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)是國家特設(shè)專業(yè)，根據(jù)高校自身辦學(xué)特色和市場需求設(shè)置的專業(yè)，需要針對企業(yè)對該類人才的需求，將企業(yè)需求融入課程體系，與企業(yè)聯(lián)合制定培養(yǎng)方案，建立核心課程體系，實(shí)時調(diào)整專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容。

4.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，不僅要具有較強(qiáng)理論知識基礎(chǔ)，而且要具有較好的工程實(shí)踐能力以及一定的創(chuàng)新能力，需要建立一種基于項(xiàng)目驅(qū)動的多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，保障四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，逐步提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

三、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系的構(gòu)建

根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，按照通信、計(jì)算機(jī)和集成電路融合發(fā)展的科學(xué)規(guī)律，結(jié)合我校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢特色，確立了本專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系。

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)

2006年全國科技大會上提出，到2020年，我國將建成創(chuàng)新型國家，使科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的有力支撐。具有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力是創(chuàng)新型國家的主要特征之一，只有培養(yǎng)具創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，才能提升自主創(chuàng)新能力。集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是最能體現(xiàn)科技進(jìn)步對創(chuàng)新型國家貢獻(xiàn)率的行業(yè)。

因此，本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息領(lǐng)域發(fā)展需要，掌握寬廣的人文知識、堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)知識以及扎實(shí)的專業(yè)知識，具備工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，具有自主學(xué)習(xí)集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域前沿理論和技術(shù)的能力，能在集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域從事研究、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，為全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國家提供強(qiáng)有力的支撐。

（二）人才培養(yǎng)規(guī)格

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，如圖1所示。其中，圖1中①就是通信算法（應(yīng)用）的直接IC（實(shí)現(xiàn)）化的ASIC、FPGA電路或者可重構(gòu)電路;②就是算法（應(yīng)用）的指令集合（體系結(jié)構(gòu)）化的目標(biāo)程序;③就是指令集合（體系結(jié)構(gòu)）的IC（實(shí)現(xiàn)）化的處理器;④就是集成電路技術(shù)發(fā)展推動的先進(jìn)處理器。

根據(jù)多學(xué)科融合發(fā)展和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，確定了本專業(yè)知識、能力、素質(zhì)的人才培養(yǎng)規(guī)格如下。

1.知識結(jié)構(gòu)要求。（1）具有堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)知識、電路與系統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)知識、必要的人文社會科學(xué)知識和良好的外語基礎(chǔ)。（2）具有通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信號處理等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識。（3）掌握集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和工程理論。（4）掌握集成電路與集成系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）技術(shù)。

2.能力結(jié)構(gòu)要求。（1）具有使用電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）工具進(jìn)行集成電路與集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。（2）具有較強(qiáng)的科學(xué)研究、工程實(shí)踐及綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。（3）具有了解本專業(yè)領(lǐng)域的理論前沿、發(fā)展動態(tài)和獨(dú)立獲取知識的能力。（4）具有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)同工作與組織能力。

3.素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求。（1）具有良好的思想道德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、身心素質(zhì)。（2）具有奉獻(xiàn)精神、人際交往意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。（3）具有一定的文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)、科學(xué)的工程實(shí)踐方法。（4）具有一定的國際化視野、求實(shí)創(chuàng)新意識。

（三）課程體系

集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)涵蓋“系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)”四個設(shè)計(jì)層次，課程體系應(yīng)覆蓋四個設(shè)計(jì)層次需要的所有知識點(diǎn)，各知識點(diǎn)之間要具有連貫性、系統(tǒng)性和完備性。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)是一個多學(xué)科的交叉新興專業(yè)，課程體系中應(yīng)該包含通信、計(jì)算機(jī)和集成電路的相關(guān)知識點(diǎn)，各知識點(diǎn)之間要具有交叉融合性。集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個高速發(fā)展的學(xué)科領(lǐng)域，知識和技術(shù)更新速度非常快，課程體系應(yīng)該體現(xiàn)先進(jìn)性，使得學(xué)生能夠接近先進(jìn)的技術(shù)前沿，同時課程體系中也應(yīng)該包含一些面向企業(yè)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐的實(shí)用性課程，進(jìn)一步提高學(xué)生的就業(yè)競爭力和工程創(chuàng)新能力。

因此，根據(jù)人才培養(yǎng)規(guī)格和特點(diǎn)以及課程體系的連貫性、系統(tǒng)性、完備性、融合性、先進(jìn)性和實(shí)用性，結(jié)合我校自身優(yōu)勢特色，構(gòu)建了如下頁圖2所示的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系。課程體系以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，集中實(shí)踐環(huán)節(jié)為支撐，核心課程為基礎(chǔ)，一組集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程培養(yǎng)一種能力。同時，設(shè)置綜合素質(zhì)教育模塊和課外科技創(chuàng)新活動模塊，提升學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

課程體系主要突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進(jìn)行分學(xué)年重點(diǎn)培養(yǎng)。第一學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，第二學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力，第三學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和集成電路設(shè)計(jì)能力，第四學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，通過設(shè)置“數(shù)字集成電路”、“混合信號集成電路”、“嵌入式系統(tǒng)”三個方向課程模塊，實(shí)現(xiàn)人才的個性化培養(yǎng)。

通過嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程設(shè)置，將集成電路設(shè)計(jì)與通信/計(jì)算機(jī)相結(jié)合，體現(xiàn)課程體系的交叉融合性。將集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)層次中的“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”貫穿于工程創(chuàng)新能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，“邏輯設(shè)計(jì)”體現(xiàn)在電子技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)中，通過“電路設(shè)計(jì)”與“版圖設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了課程體系的系統(tǒng)性和完備性，通過教學(xué)內(nèi)容的組織實(shí)現(xiàn)知識的連貫性。

課程體系設(shè)置了一系列集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)（集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)、微處理器設(shè)計(jì)實(shí)踐）以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)內(nèi)容的組織上將軟件無線電（SDR）系統(tǒng)（包括算法、體系結(jié)構(gòu)、集成電路）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研成果融入教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，體現(xiàn)課程體系的工程性和實(shí)踐性。同時通過下一代無線通信系統(tǒng)的核心器件――SDR系統(tǒng)處理芯片設(shè)計(jì)為牽引，設(shè)置通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐相關(guān)課程，采用世界主流EDA廠家先進(jìn)EDA工具完成集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)以及集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)課程體系的先進(jìn)性和實(shí)用性。

（四）教學(xué)內(nèi)容組織思路

以“高級語言程序匯編語言程序機(jī)器指令序列計(jì)算機(jī)組成（CPU、存儲器、輸入輸出、數(shù)據(jù)通路與控制單元）計(jì)算機(jī)部件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)部件（FPGA和專用集成電路）實(shí)現(xiàn)整機(jī)（FPGA或?qū)Ｓ眉呻娐罚?shí)現(xiàn)面向通信、信號處理領(lǐng)域系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字集成電路、模擬集成電路）設(shè)計(jì)與應(yīng)用”為主線組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識的連貫性，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力。通過通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐（包括數(shù)字集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、嵌入式SoC工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、模擬集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐等），將軟件無線電（SDR）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研項(xiàng)目成果融入課堂教學(xué)，貫徹我?！敖萄薪y(tǒng)一”辦學(xué)理念，突顯我校信息通信行業(yè)優(yōu)勢特色，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

四、結(jié)論

課程體系設(shè)置是專業(yè)建設(shè)中的關(guān)鍵核心問題，對人才的培養(yǎng)質(zhì)量起決定性的作用。本文充分考慮了集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)多學(xué)科交叉融合、工程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合我校本專業(yè)在通信專用集成電路設(shè)計(jì)、專用處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢特色，形成了通信、計(jì)算機(jī)與集成電路設(shè)計(jì)相結(jié)合、理論教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合的課程體系。以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以集成電路設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)融合為主線組織教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的集成電路設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子技術(shù)應(yīng)用、微系統(tǒng)設(shè)計(jì)）能力，通過面向通信領(lǐng)域的集成電路與嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]國務(wù)院2011年4號文件.關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策[J].軟件產(chǎn)業(yè)與工程，2011，（2）.

集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識范文第2篇

（南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

【摘　要】本文從分析集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)入手，對集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實(shí)施方法進(jìn)行了具體探討，并提出了研究型實(shí)踐教學(xué)對老師、對學(xué)生的要求。

關(guān)鍵詞 實(shí)踐教學(xué)；集成電路

基金項(xiàng)目：南京郵電大學(xué)教改項(xiàng)目（JG03314JX17）。

作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學(xué)，副教授，從事集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。

隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計(jì)是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連，課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上，在“研究型實(shí)踐教學(xué)模式”方面進(jìn)行探討和實(shí)踐?！把芯啃蛯?shí)踐教學(xué)模式”是指在實(shí)踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識用于行業(yè)實(shí)際問題分析的一種實(shí)踐方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運(yùn)用知識、自主的發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。

1　確立研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性

集成電路（Integrated Circuit，IC）產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，大多設(shè)計(jì)均采用無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，加工采用代工方式。成電路設(shè)計(jì)具有一定的特殊性，集成電路設(shè)計(jì)過程需要集成電路專業(yè)人才經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。全國集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)企業(yè)對于人才的需要也越來越嚴(yán)格，越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才，應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識。因此，我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念，樹立IC設(shè)計(jì)研究型人才培養(yǎng)觀。

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐主要是提供學(xué)生一個實(shí)踐平臺，采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實(shí)踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計(jì)中所學(xué)知識的應(yīng)用，又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，缺乏對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯(lián)系，因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實(shí)踐。

隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無法適應(yīng)時代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式，又稱為研討式教學(xué)模式，是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識、自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，以學(xué)生為中心，以知識掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設(shè)計(jì)人才。

2　研究型實(shí)踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來復(fù)現(xiàn)，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實(shí)例來解釋生活中的一些現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

集成電路設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對軟件的認(rèn)識，忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實(shí)踐教學(xué)模式的開展，可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容，使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容，有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐的動力和持續(xù)進(jìn)步。通過研究型實(shí)踐，對學(xué)校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生；對學(xué)生而言，可以掌握前沿知識、促進(jìn)就業(yè)。

研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎，能解決實(shí)際工作中的問題，這無形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣，是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時，研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫總結(jié)報(bào)告，這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

3　研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施

3．1　課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化

指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料，能夠提出問題，進(jìn)而解決問題以掌握知識、應(yīng)用知識，完成對知識的一個探求過程；對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善，使課程體系更全面更科學(xué)，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現(xiàn)學(xué)生的主動性。

3.2　采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中，師生互動有助于學(xué)生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要，結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件，挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì)，并共同探討電路的優(yōu)化方案。

3．3　專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)

為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢、整理，鼓勵學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料，以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進(jìn)行批判性的研究，去偽存真，指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。

3．4　指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報(bào)告）

在研究型實(shí)踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫論文時，要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結(jié)構(gòu)，做到綱舉目張；會用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的思想，不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論，由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻(xiàn)資料，進(jìn)行研究，完成電路設(shè)計(jì)和仿真，最后完成專題論文的撰寫。

3．5　鼓勵學(xué)生參與課題研究

為調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生參加老師的課題，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)“研究型”的思維模式。

4　研究型實(shí)踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求

4．1　研究型實(shí)踐教學(xué)模式對教師的要求

研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實(shí)踐的基本技能；二是要掌握學(xué)科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學(xué)科的最新動態(tài)和取得的最新研究成果；三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。

4.2　研究型實(shí)踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求

研究型實(shí)踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求：一是學(xué)生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎(chǔ)知識；二是要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力；四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。在研究型教學(xué)中，學(xué)生積極參與顯得尤為重要，需要充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

參考文獻(xiàn)

［1］黃雪梅.研究型實(shí)踐教學(xué)有效實(shí)現(xiàn)的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識范文第3篇

關(guān)鍵詞：CDIO；集成電路設(shè)計(jì)；人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）03-0062-02

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的飛速發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)急需高技能人才，企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，畢業(yè)生的就業(yè)形勢越來越嚴(yán)峻。同時，又有相當(dāng)一部分畢業(yè)生動手能力差，分析問題、解決問題的能力弱，難以滿足社會要求。為了緩解企業(yè)人才的需求和大學(xué)人才培養(yǎng)模式之間的沖突，國內(nèi)外各高校都開始積極調(diào)整現(xiàn)有的教學(xué)模式，提出工程創(chuàng)新教育與課程教學(xué)模式相結(jié)合的全新理念，即CDIO（構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)施，運(yùn)行）理念。它是“做中學(xué)”和“以項(xiàng)目作為核心的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)，以產(chǎn)品的生命周期為載體，讓學(xué)生將理論知識和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來。在CDIO理念的指引下，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，通過對項(xiàng)目整個過程的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行作為載體的操作來提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，這些能力包括個人的學(xué)術(shù)知識，個人的終身學(xué)習(xí)能力，團(tuán)隊(duì)的溝通能力和系統(tǒng)的控制能力等[1]。

作為一門新興專業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)具有門檻高、內(nèi)容新、發(fā)展快、屬于交叉學(xué)科、與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系緊密、實(shí)踐性強(qiáng)等一系列突出特點(diǎn)。它還沒有像其他專業(yè)一樣形成完成的知識體系，也沒有制定出專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)范，導(dǎo)致我國各高校培養(yǎng)出來的集成電路專業(yè)人才無法適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的需要，造成高技能人才的緊缺[2]。因此，研究基于CDIO理念的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式，切實(shí)做好集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的工程教育，改革高校的工程教育模式，培養(yǎng)出能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要的專業(yè)人才是十分必要的。

一、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的局限性

作為具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性的專業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位于具有較高的工程素質(zhì)、很強(qiáng)的實(shí)踐和科研創(chuàng)新技能的高級人才。但由于我國集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在局限性，導(dǎo)致企業(yè)需求與人才能力相脫節(jié)，具體局限性表現(xiàn)如下。

1.教學(xué)嚴(yán)重學(xué)術(shù)化，過分重視學(xué)生的理論教育，而輕視實(shí)踐教育。在教育教學(xué)過程中，忽視了學(xué)生的自學(xué)能力和實(shí)際的動手能力，使得教學(xué)與實(shí)際相脫離。

2.專業(yè)課程之間存在知識的冗余，課程內(nèi)容之間的相關(guān)性、相承性、互補(bǔ)性得不到有機(jī)整合，使得學(xué)生對項(xiàng)目的思路混亂，阻礙了學(xué)生構(gòu)思能力的提升。

3.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)方法單一，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭^于呆板。而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多為針對理論教材的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，呆板的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容很難使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，不能充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)沒有明確的培養(yǎng)目的，缺乏整體規(guī)劃，實(shí)踐環(huán)節(jié)是學(xué)生工程實(shí)踐能力提高的重要環(huán)節(jié)。因此，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)與教學(xué)大綱相輔相成。

4.專業(yè)教師缺乏企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)和工程訓(xùn)練能力。大多數(shù)教師雖然學(xué)位和學(xué)歷很高，但一直從事教育教學(xué)工作，缺少實(shí)際工程背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，帶領(lǐng)并指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)際工程項(xiàng)目時，學(xué)生遇到的實(shí)際問題得不到很好的解決。

二、基于CDIO理念集成專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)旨在培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和國際競爭力，適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高級人才。通過基礎(chǔ)與專業(yè)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)既具有良好的文化修養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，又具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時具有豐富的集成電路開發(fā)、設(shè)計(jì)和工程管理能力的應(yīng)用型高級人才[3]。通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，使得集成專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后掌握得以下幾方面的知識與能力。

1.具有深厚的理論修養(yǎng)、扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識、開闊的視野和高尚的職業(yè)素養(yǎng)。

2.具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和較強(qiáng)的外語應(yīng)用能力，對全世界科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展動態(tài)有敏銳的觀察力。

3.具有工程推理與判斷、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的技能，能夠進(jìn)行科學(xué)研究和開發(fā)應(yīng)用實(shí)際的項(xiàng)目。

4.具有良好的溝通、組織協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作的能力。

5.能夠掌握集成電路的基本設(shè)計(jì)原理，熟悉制造工藝，能從事或參與集成領(lǐng)域產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、測試、應(yīng)用、銷售和管理工作。

三、CDIO理念下集成專業(yè)的人才培養(yǎng)模式的具體實(shí)施

（一）制定基于CDIO理念的專業(yè)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱

將CDIO理念融入到專業(yè)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱中，結(jié)合具體實(shí)際的項(xiàng)目制定集成專業(yè)課程大綱。大綱應(yīng)體現(xiàn)以下四個方面的內(nèi)容：基本技術(shù)和理論知識、個人的專職技能、人際交往能力和在現(xiàn)實(shí)社會環(huán)境中的CDIO能力。因此，制定專業(yè)教學(xué)大綱時，首先考慮在低年級引入導(dǎo)論課程，使學(xué)生對專業(yè)前景、發(fā)展方向有清晰的認(rèn)識和了解。其次，要充分考慮課程導(dǎo)論與其他相關(guān)課程之間的內(nèi)在關(guān)系?？紤]課程的教學(xué)對象與教學(xué)目標(biāo)、課程的內(nèi)容、學(xué)時具體分配及主要的教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求、課程與教師考核等問題。大綱制定過程中，自始至終都要充分體現(xiàn)CDIO理念、本專業(yè)的教學(xué)課程同企業(yè)項(xiàng)目之間的緊密關(guān)系。在制定實(shí)驗(yàn)大綱時要結(jié)合教學(xué)大綱，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢⒚块T課程的實(shí)驗(yàn)按照基礎(chǔ)類型、設(shè)計(jì)類型、創(chuàng)新類型和綜合類型的比例合理劃分，充分考慮實(shí)驗(yàn)學(xué)時、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、使用的工具及具體方法等問題，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。

（二）制定基于CDIO理念的模塊化課程體系

按照CDIO理念的教學(xué)大綱對學(xué)生能力的要求，結(jié)合集成專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，建立了以“基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐課程、核心特色課程”相結(jié)合的模塊化課程體系[4]。其中，基礎(chǔ)課程主要由公共基礎(chǔ)課程、素質(zhì)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程三部分組成，通過基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和文化修養(yǎng)的同時，又具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。專業(yè)課程主要包括專業(yè)平臺課程、專業(yè)方向課程，由教師課堂傳授專業(yè)知識。實(shí)踐課程主要包括課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)與工程素養(yǎng)，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和分析解決問題的能力。核心特色課程主要包括專業(yè)選修課程，聘請國內(nèi)外集成專業(yè)資深教授、企業(yè)高級人才以實(shí)際項(xiàng)目作為案例進(jìn)行授課。

（三）舉辦基于CDIO理念的電子設(shè)計(jì)競賽

電子設(shè)計(jì)競賽是在教師啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生通過競賽來提高自己的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。圍繞指定的競賽題目，或?qū)W生以小組形式自主選擇的題目，讓學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，將所選題目進(jìn)行產(chǎn)品化。通過構(gòu)思，分析客戶的需求，預(yù)估產(chǎn)品的功能，設(shè)計(jì)技術(shù)方案，制定技術(shù)程序，并對小組成員進(jìn)行分工，細(xì)化每個成員的任務(wù)。設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括產(chǎn)品的規(guī)劃、原理設(shè)計(jì)、技術(shù)方案等。以構(gòu)思和設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將最終的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)變成實(shí)際產(chǎn)品，并對產(chǎn)品進(jìn)行測試的過程即為產(chǎn)品的實(shí)施過程。對產(chǎn)品的運(yùn)作主要包括對產(chǎn)品的前期程序調(diào)試，對系統(tǒng)功能進(jìn)行改進(jìn)。通過電子設(shè)計(jì)競賽，將CDIO理念的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作融為一個有機(jī)的整體，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，充分培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、解決實(shí)踐問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力和大系統(tǒng)掌控能力。

（四）基于CDIO理念的教學(xué)方法改革

改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段和教學(xué)方法，在教育方法上力求做到教師講授與學(xué)生實(shí)踐相結(jié)合，個人學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)相結(jié)合，讓學(xué)生“主動學(xué)習(xí)”。將案例教學(xué)引入到課堂中，采用 “探究式”的授課方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，并分組進(jìn)行討論，確定解決問題的方法，給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境去驗(yàn)證方法的可行性[5]。聘請校外專家、學(xué)者或企業(yè)工程管理人才為學(xué)生做專題講座，進(jìn)行輔導(dǎo)與授課，并定期派學(xué)生到企業(yè)去學(xué)習(xí)與實(shí)踐鍛煉。

（五）加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的CDIO能力

為教師提供去國外或者企業(yè)學(xué)習(xí)與交流的機(jī)會，讓教師親自參與到項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中，通過與企業(yè)項(xiàng)目工程師學(xué)習(xí)與合作提高教師自身的工程實(shí)踐能力。聘請集成領(lǐng)域的國內(nèi)外專家、學(xué)者、企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理、工程管理人員、工程設(shè)計(jì)人員，與本專業(yè)教師共同組建一支“多樣性、復(fù)合型、高精端、產(chǎn)學(xué)研”的師資隊(duì)伍，一起承擔(dān)集成專業(yè)的人才培養(yǎng)任務(wù)。

針對我國目前集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)工程人才緊缺的現(xiàn)狀，本文提出了CDIO理念下的人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)高校學(xué)生的專業(yè)知識技能和實(shí)踐創(chuàng)新的工程能力，有效地解決了企業(yè)和人才能力相脫節(jié)的問題，從而為社會和企業(yè)培養(yǎng)更多合格的“專業(yè)型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型”的工程人才，更好地推進(jìn)高等工程教育的改革，使我們的創(chuàng)新實(shí)踐教育更上一個臺階。

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集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識范文第4篇

動手更需動腦

如果考生有幸翻看過電子類書籍，比如《數(shù)字電路設(shè)計(jì)》《單片機(jī)原理》《微型計(jì)算機(jī)原理》等書，你會發(fā)現(xiàn)它的序言一般都會有這樣一段話：“隨著微電子學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，××技術(shù)在此基礎(chǔ)上逐漸成熟起來?！笔堑模绻f電子是21世紀(jì)文明的基礎(chǔ)，那么微電子學(xué)就是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。在筆者本科階段就讀的電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，微電子學(xué)的課程基本上囊括了所有的電子類學(xué)科知識，無論是集成電路設(shè)計(jì)，還是網(wǎng)絡(luò)通信，乃至系統(tǒng)編程，都需要微電子學(xué)的知識。

微電子學(xué)屬于工學(xué)學(xué)科，最初是從凝聚態(tài)物理和光學(xué)物理劃分出來的專業(yè)，微電子學(xué)在我國起步較晚，在20世紀(jì)五六十年代作為半導(dǎo)體物理專業(yè)研究。后來由于企業(yè)對大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)人才的需求，微電子學(xué)才逐漸變成一門獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科。工學(xué)學(xué)科要求學(xué)生有較強(qiáng)的動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在工藝課實(shí)驗(yàn)上，老師一般會帶領(lǐng)大家去公司參觀或者讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的使用，比如如何測量半導(dǎo)體的晶圓片電流等。在注重動手能力培養(yǎng)的同時。微電子人也不能把理論知識落下。在實(shí)驗(yàn)課上，老師會讓我們完成各種簡單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)。很多同學(xué)在設(shè)計(jì)完電路后，經(jīng)常是電源一打開，一股白煙騰空而起，芯片就燒壞了。這就是因?yàn)樗麄冞B芯片的引腳定義都沒有搞清楚就盲目地搭建電路所造成的。

另外，微電子學(xué)專業(yè)要求學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力，我們不僅需要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識，而且需要掌握很多數(shù)學(xué)物理的研究方法。在課程設(shè)置上，集成電路設(shè)計(jì)原理、半導(dǎo)體器件物理、半導(dǎo)體工藝是微電子學(xué)的“三板斧”。集成電路設(shè)計(jì)原理是教學(xué)生如何設(shè)計(jì)出合格的電路，半導(dǎo)體器件物理是告訴學(xué)生芯片所用的材料性質(zhì)和背后的推導(dǎo)模型，半導(dǎo)體工藝則教會學(xué)生有關(guān)芯片制作的工藝。

針對目前社會需要軟硬件都精通的復(fù)合型人才的現(xiàn)狀，微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生在校期間可以報(bào)名參加計(jì)算機(jī)等級考試獲取相關(guān)等級的證書?；蛘邊⒓游④浀馁Y格認(rèn)證，它包括系統(tǒng)工程師、技術(shù)支持工程師、軟件工程師等，培訓(xùn)合格后頒發(fā)Mc相關(guān)證書。另外北大青鳥等專門培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的證書也被很多企業(yè)認(rèn)可。而且在很多高校的培養(yǎng)模式中，學(xué)生獲得相關(guān)職業(yè)的資格證書在各方面都會有額外的加分。

連接高中與社會的橋

大學(xué)連接著高中的基礎(chǔ)知識和未來職業(yè)的專業(yè)知識，是一座跨在學(xué)校和社會之間的橋梁。在大學(xué)期間不僅要學(xué)會以后進(jìn)入社會的生存技能，也要能夠?yàn)樽约阂院蟮奈磥碜鲆粋€規(guī)劃。

對于微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，選擇自己感興趣的方向尤為重要。在大學(xué)期間若想建立起自己的學(xué)習(xí)方法和專業(yè)興趣，可以多參加教育部、企業(yè)、學(xué)校等單位舉辦的電子競賽，如中國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、國家創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目等，通過參加這些項(xiàng)目活動，個人能力會得到飛速提高。也能使你在學(xué)習(xí)微電子學(xué)相關(guān)課程的過程中，能夠體會到一種系統(tǒng)性的知識架構(gòu)，以及科學(xué)的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。

很多人認(rèn)為學(xué)IT專業(yè)就是一天到晚打游戲，誠然，有一部分人是這樣渾渾噩噩度過大學(xué)四年的，但并不局限于IT類專業(yè)。追根到底，我覺得這是由于沒有找到專業(yè)的興趣。興趣是最好的老師，在這里拿創(chuàng)新工場總裁、谷歌前全球副總裁兼中國區(qū)總裁李開復(fù)老師說過的一句話和大家共勉：“我現(xiàn)在感到當(dāng)你做你喜歡做的事情的時候，你吃飯、睡覺、洗澡都不停地在想它，然后它就不得不變成你的一種天賦，然后它就不得不變成你的興趣 ?！?/p>

擇校與擇業(yè)

在院校的選擇上。北京大學(xué)的微電子工藝全國最好，器件也很好；清華大學(xué)整體很強(qiáng)，設(shè)計(jì)較好；東南大學(xué)則是微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）最好；電子科技大學(xué)的微電子專業(yè)在通訊方面研究能力很強(qiáng)，工業(yè)器件和薄膜集成方面的實(shí)力也屬上乘。

集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識范文第5篇

關(guān)鍵詞： 嵌入式應(yīng)用 教學(xué)體系 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

嵌入式技術(shù)是21世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。嵌入式技術(shù)的發(fā)展，是當(dāng)今新型技術(shù)時代的一個重大標(biāo)志。

在當(dāng)前數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC時代，技術(shù)的飛速進(jìn)步及市場對高端智能產(chǎn)品需求的日趨增長，8/16位微處理器已無法滿足高端智能產(chǎn)品對微處理器性能的最低要求。而32位嵌入式微處理器因其高主頻、低功耗、高性價比、可運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)等特點(diǎn)，已經(jīng)在高端智能產(chǎn)品、工業(yè)控制、信息家電等領(lǐng)域已取得了廣泛應(yīng)用[1，2]。

近年來，在電子信息學(xué)科單片機(jī)原理及應(yīng)用課程、16位及32位微機(jī)原理及接口電路等課程的教學(xué)中，仍以匯編語言、接口編程等作為主要知識點(diǎn)進(jìn)行講授，現(xiàn)有課程內(nèi)容、教學(xué)設(shè)施和教學(xué)手段與現(xiàn)今嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，技術(shù)差距在不斷加大，傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。為此，更新嵌入式應(yīng)用相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行課程改革和實(shí)驗(yàn)建設(shè)迫在眉睫。

1.循序漸進(jìn)，構(gòu)建三位一體的課程群體系

目前嵌入式應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)主要有三種形式：面向?qū)崟r性要求較低、無需多線程的簡單系統(tǒng)，一般選用單片機(jī)等8位或16位處理器的解決方案，適用于低端應(yīng)用場合；面向處理速度較快、需要操作系統(tǒng)支持的場合，可選用基于FPGA或ARM的片上系統(tǒng)（SOC）的解決方案，適用于高端應(yīng)用場合；而在如汽車電子、航空航天等工業(yè)級應(yīng)用場合，一般自主開發(fā)專用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用[3]。

圖1 嵌入式應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)形式

嵌入式應(yīng)用課程群針對這三個方向開設(shè)三門主干課程：單片機(jī)原理與應(yīng)用、片上系統(tǒng)與嵌入式應(yīng)用和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)，《單片機(jī)原理與應(yīng)用》以8051為代表，主要講授8位微處理器的結(jié)構(gòu)和工作原理，讓學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)形成基本概念，學(xué)習(xí)一般微處理器的指令集、工作原理、硬件配置和軟件開發(fā)?！镀舷到y(tǒng)與嵌入式應(yīng)用》以FPGA為平臺，著重講授SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，在先修課程的基礎(chǔ)上逐步深入，讓學(xué)生從這門課程的講授中既能學(xué)習(xí)到實(shí)用性較強(qiáng)的簡單數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)，又能接觸到如底層驅(qū)動程序、實(shí)時操作系統(tǒng)等嵌入式應(yīng)用的前沿技術(shù)。最后，特別針對本專業(yè)微電子的專業(yè)特點(diǎn)，開設(shè)《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》，專門講授嵌入式處理器數(shù)字IC的開發(fā)和使用，培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)具有自主系統(tǒng)架構(gòu)嵌入式專用IC芯片的能力，形成本專業(yè)特色鮮明的培養(yǎng)模式。

圖2 嵌入式應(yīng)用課程群體系

2.教學(xué)科研并重，不斷更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

嵌入式領(lǐng)域的技術(shù)更新?lián)Q代速度十分的快，因此，要求教師在教學(xué)過程中不斷跟蹤新技術(shù)，更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在“嵌入式應(yīng)用”課程群建設(shè)的過程中，我們將課程的教學(xué)內(nèi)容和教師所承擔(dān)各級科研項(xiàng)目中所獲得的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合起來，在每個輪次的教學(xué)中，都會根據(jù)目前最新的前沿技術(shù)，加入一部分新的教學(xué)內(nèi)容，以達(dá)到更好地提升學(xué)生知識水平的效果。我們編寫了適合我校辦學(xué)特色的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）指導(dǎo)書、PPT教學(xué)課件、AVI視頻教學(xué)動畫等教學(xué)資料。目前，課程群中三門課程在教學(xué)內(nèi)容和方法方面都進(jìn)行了有益的探索。

（1）《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程采用目前工程實(shí)踐廣泛采用的C程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行描述，改變了以往使用匯編語言講授枯燥、乏味的特點(diǎn)，更易于學(xué)生理解和實(shí)際應(yīng)用。同時，我們還在課堂教學(xué)中引入了Proteus單片機(jī)仿真軟件進(jìn)行案例教學(xué)。在講授完單片機(jī)的基本原理之后，教師以講授實(shí)際案例為手段訓(xùn)練學(xué)生對于各知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力[4]。在此過程中，學(xué)生與教師同步在課堂中用自己的計(jì)算機(jī)完成案例的復(fù)現(xiàn)，并用Proteus仿真軟件驗(yàn)證程序運(yùn)行的實(shí)際效果。應(yīng)用案例教學(xué)法，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再是一味地聽，而轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際動手實(shí)踐，在實(shí)踐中嘗試、總結(jié)和提升，學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著強(qiáng)化。

（2）《片上系統(tǒng)與嵌入式應(yīng)用》是一門新開課程，主要講授Nios II軟核處理器的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)備和SOPC系統(tǒng)的開發(fā)流程。在課程內(nèi)容上，側(cè)重嵌入式處理器的應(yīng)用而非原理，避免與單片機(jī)課程重復(fù)。在上一學(xué)期學(xué)生學(xué)習(xí)過單片機(jī)課程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講授SDRAM存儲器、Flash存儲器、UART接口等低端單片機(jī)系統(tǒng)不涉及的內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)例。在教學(xué)方法上，采用任務(wù)驅(qū)動法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以一個簡單的設(shè)計(jì)實(shí)例為主體，介紹軟硬件的開發(fā)流程，開發(fā)環(huán)境的使用和編程思想，使學(xué)生循序漸進(jìn)，逐步深入[5]。例如：設(shè)計(jì)一個點(diǎn)陣顯示屏控制器，圍繞這個任務(wù)讓學(xué)生熟悉構(gòu)建SOPC系統(tǒng)所要用到的外部RAM接口、外部Flash接口、Avalon三態(tài)橋、定時器、鎖相環(huán)、自定義點(diǎn)陣等外設(shè)的特點(diǎn)和編程方法。這種教學(xué)方法將學(xué)習(xí)的難點(diǎn)分散到各個任務(wù)中，能使學(xué)生在完成任務(wù)的同時深刻理解所學(xué)內(nèi)容。

（3）《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程以Verilog語言設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，從最簡單的邏輯電路設(shè)計(jì)開始，逐步深入復(fù)雜的微處理器電路設(shè)計(jì)。在教學(xué)內(nèi)容上，針對嵌入式應(yīng)用課程群的特點(diǎn)，圍繞微處理器的主要結(jié)構(gòu)如ALU、ROM、寄存器組、RISC模型機(jī)等電路的原理和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行講授，學(xué)生在經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí)后，可以掌握自己動手開發(fā)一塊具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專用嵌入式處理器芯片的能力。

3.開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

應(yīng)用型本科人才并不是“狹窄于技術(shù)”的工匠，應(yīng)具有開放的辯證思維和創(chuàng)新精神。在嵌入式課程群實(shí)踐體系的建設(shè)過程中，除了開設(shè)常規(guī)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以外，在《片上系統(tǒng)與嵌入式應(yīng)用》和《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)中開設(shè)了一系列的綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這些課題來源于實(shí)際的工程設(shè)計(jì)和科研項(xiàng)目，由學(xué)生自行提出可行的設(shè)計(jì)方案，與指導(dǎo)老師共同討論后實(shí)施，整個過程由學(xué)生主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造力。我們將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為以下三類。

（1）基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。主要是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的指導(dǎo)下將理論課上所掌握的知識和概念通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行鞏固，通過直觀、具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論結(jié)果，熟悉軟件使用方法和設(shè)計(jì)流程。包括PWM直流電機(jī)控制、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備字符串流控制、PIO控制流水燈、自定義外設(shè)點(diǎn)陣控制等實(shí)驗(yàn)。

（2）綜合性實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)區(qū)別于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，并不給出具體的實(shí)驗(yàn)過程，只給出基本原理和大致方案，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識，周全考慮，自行確定具體的實(shí)驗(yàn)步驟和方法。這部分實(shí)驗(yàn)往往涉及多門知識點(diǎn)甚至是多門課程，包括無線溫度數(shù)據(jù)采集、μC-OS多任務(wù)操作系統(tǒng)、觸摸屏人機(jī)交互等實(shí)驗(yàn)。

（3）創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)主要面向部分基礎(chǔ)知識過硬、動手能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生，利用課外時間提高他們在嵌入式應(yīng)用方面的實(shí)際能力。這類實(shí)驗(yàn)以省、校兩級大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目為載體，不拘泥于理論和實(shí)驗(yàn)課程的范圍，由學(xué)生自主選題，形成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，由團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)。我們成立了開放的嵌入式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室由老師、實(shí)驗(yàn)員和高年級學(xué)生共同值班，學(xué)生可以隨時申請使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。通過這種形式的鍛煉，嵌入式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)在省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽中都取得了優(yōu)異成績。

4.結(jié)語

嵌入式應(yīng)用課程群經(jīng)過以上所述課程體系的調(diào)整、教學(xué)內(nèi)容的豐富及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，不斷增加新知識，改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法，通過課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)科研的結(jié)合，在學(xué)生創(chuàng)新意識和實(shí)踐動手能力培養(yǎng)方面進(jìn)行了有益嘗試和探索。未來我們將在深化教學(xué)改革的過程中不斷探索，不斷完善，探索出一套適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的嵌入式應(yīng)用教學(xué)培養(yǎng)模式。

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