集成电路的课程十篇

发布时间:2024-04-25 18:06:43

集成电路的课程篇1

>>“射频集成电路设计”课程教学改革初探应用于相控阵收发组件的射频微波集成电路设计探讨纳米尺度互连线寄生参数的仿真及应用于CmoS射频集成电路设计模拟集成电路设计教学探讨《集成电路设计》课程教学改革与探索集成电路设计本科教学改革探索集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的探究集成电路设计与集成系统专业CDio培养模式的研究与实践集成电路设计专业课程体系改革与实践《数字集成电路设计原理》课程教学探索集成电路设计作为专业核心课程设置的探讨集成电路设计方法及ip设计技术的探讨集成电路设计的本科教学现状及探索模拟集成电路设计教学方法探讨《专用集成电路设计》教学方法初探结合集成电路设计大赛谈创新能力的培养同步数字集成电路设计中的时钟偏移分析《2012中国集成电路设计业发展报告》的统计及结论模拟集成电路设计的自动化综合流程研究以工程需求为导向的集成电路设计闭环教育研究常见问题解答当前所在位置:l.

[3]http://.cn/info/html/n14730_1.htm.

[4]http:///info/20121026/227691.shtml.

[5]冯卫东.美科学家证实电路世界第四种基本元件存在[n/oL].科技日报,2008-05-06.

[6]李九生.“微波与射频技术”课程新式教学理念应用[J].科技信息,2010,(6).

[7]李金凤,王健,刘欢.“射频集成电路设计”课程教学改革初探[J].考试周刊,2012,(15).

[8]张银蒲.基于射频方向课程群的教学改革与创新[J].唐山学院学报,2013,(1).

[9]王立华.虚拟网络分析仪在射频电路设计中的应用[J].电子测量技术,2012,(4).

收稿日期:2013-09-10

集成电路的课程篇2

关键词:集成电路设计;应用型人才;课程改革

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)14-0059-02

一、引言

在过去的20多年来,中国教育实现两大历史性跨越。第一是实现了基本普及义务教育,基本扫除青壮年文盲的目标;第二是中国高等教育开始迈入大众化阶段,高教毛入学率达到17%。据《2012年中国大学生就业报告》显示[1],在2011年毕业的大学生中,有近57万人处于失业状态,10多万人选择“啃老”;即使工作一年的人,对工作的满意率也只有47%。2012年,全国普通高校毕业生规模达到680万人,毕业人数再创新高,大学生将面临越来越沉重的就业压力。面对这样的困境,国家相关部分提出了一系列的举措,其中对本科毕业生的培养目标逐渐向应用型人才转变[2-4]。集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。本文将在对集成电路设计专业特点分析的基础上,以北京信息科技大学集成电路设计专业课程设置为例,介绍面向应用型人才培养目标地集成电路设计本科课程现阶段存在的问题并给出相关可行的改革方案。

二、集成电路设计专业特点

进入本世纪后,我国的集成电路发展迅速,集成电路设计需求剧增。为了适应社会发展的需要,国家开始加大推广集成电路设计相关课程的本科教学工作[5]。经过十年多的发展,集成电路设计专业特色也越来越明显。

首先,集成电路设计专业对学生的专业基础知识要求高。随着工艺的不断进步,集成电路芯片的尺寸不断下降,芯片功能不断增强,功耗越来越低,速度越来越快。但随着器件尺寸的不断下降,组成芯片的最基本单元――“器件”的高阶特性对电路性能的影响越来越大。除了器件基础,电路设计人员同时还需要了解后端电路设计相关的版图、工艺、封装、测试等相关基础知识,而这些流程环环相扣,任何一个环节出现问题,很难想象芯片能正常工作[6]。因此,对于一个合格的电路设计人员,深厚的专业基础知识是必不可少的。

其次,集成电路设计专业需要学生对各种电子设计自动化工具熟悉,实践能力强。随着电子设计自动化工具的不断发展,在电路设计的每一个阶段,电路设计人员可以通过计算机完成电路设计的部分或全部的相关内容。另一方面,电子设计自动化工具的相关比较多,即使是同一家公司的同一种软件的更新速度相当快,集成电路设计工具种类繁多,而且没有统一的标准这对集成电路设计教学增加了很大的难度。

再次,集成电路设计专业的相关教学工作量大。正如前面所介绍,要完成一个电路芯片的设计,需要电路设计人员需要了解从器件基础到电路搭建、电路仿真调试、版图、工艺、封装、测试等相关知识,同时还要通过实验熟悉各种电子设计自动化工具的使用。所有相关内容对集成电路设计专业的教学内容提出了更多的要求,但从现有的情况看,相关专业的课时数目难以改变,所以在有限的课时内如何合理分配教学内容是集成电路设计专业教师重要的工作。

最后,集成电路设计专业对配套的软、硬件平台要求高,投入资金成本高。从现有的情况看,国际上有4大集成电路设计eDa公司,还有很多中、小型eDa公司。每个公司的产品各不相同,即使针对相同的电路芯片,设计自动化工具也各不相同。在硬件方面,软件的安装通常在高性能的服务器上,因此,硬件方面的成本也很高。软硬件方面的成本严重地阻碍了国内很多高等院校的集成电路设计专业发展。

三、集成电路设计专业课程设置及存在的问题

在集成电路设计专业课程设置方面,不同的学校的课程设置各不相同。但总的来说可以分为三类:基础课、专业课和选修课。在三类课程的设置方面,每个学校的定义各不相同,主要是根据本校集成电路设计专业的侧重点不同而有所区别。从国内几大相关院校的课程设置看,基础课主要包括:《固体物理》、《半导体物理》、《晶体管原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等;专业课主要包括:《模拟集成电路设计》、《数字集成电路设计》、《信号处理》、《高频电路》等;选修课主要包括:《集成电路eDa》、《集成电路芯片测试》、《集成电路版图设计》、《集成电路封装》等。

从现有的课程设置可以看到,针对国家应用型人才培养目标,现有的课程设置还存在很多问题,具体地说:

首先,课程设置偏于理论课程,实践内容缺乏,不符合应用型人才的培养目标要求。从上面的课程设置情况可以看到,各大高校在课程安排方面都侧重于理论教学,缺乏实践内容。比如:《模拟集成电路设计》课程总学时为48,实验学时为8,远远低于实际需求,难以在短短8学时内完成模拟集成电路设计相关实践活动。虽然集成电路设计专业对于专业基础知识要求宽广,但并不深厚,因此,浪费太多时间在每个设计流程相关的理论知识的阐述是不合适的,也不符合我国大学生的现状。

其次,实践活动不能与集成电路设计业界实际需要相结合,实践内容没有可行性。从目前各大高等院校的课程内容方面调研结果表明,对于本科教学情况,90%以上的实践内容都是教师根据理论教学内容设置一些简单可行的小电路,学生按照实验指导书的内容按相关步骤操作即可完成整个实验过程。实验内容简单、重复,与集成电路设计业界实际需要完全不相关,这对学生以后的就业、择业意义不大。

最后,没有突现学校的专业特色,不适于当今社会集成电路设计业界对本科毕业生的要求。但在竞争激烈的电子信息产业界,如果想要毕业生择业或者就业时有更强的竞争力,各大高校需要有自己的专业特色,但现在各个高校的现状仍然是“全面发展,没有特色”。这对于地方高校的集成电路设计专业毕业生是一个劣势。

四、面向应用型人才培养目标的课程改革

针对上面阐述的相关问题,本文给出了面向应用型人才培养目标的集成电路设计专业课程改革的几点方案,具体地说:

首先,削减理论课的课时,加大实验内容比例。理论课时远远高于实践课时是当今大学生教育的一个重要弊端,这也直接导致了大学生动手能力差、实践活动参与度低、分工合作意识薄弱。而在不增加授课学时的前提下要改变这一现象,唯一的方法就是改变授课内容,适当削减理论课的课时,加大实验内容的比例。这样既能满足国家对于本科毕业生应用型人才的培养目标,也符合创新型本科生的特点。

其次,积极推进“校企联合办学”,让学生更早接触业界发展,指导择业、就业。正如前面介绍,现在各大高等院校的教学内容理论性太强,学生在大学四年学习到的相关知识与实际应用相脱离。这也造成很大一部分本科毕业生在入职后的第一年难以进入工作状态,工作效率差,影响后面学生的就业、择业。如果能在学生在校期间,比如大学三年级或更早,推进“校企联合办学”,使学生更早了解到业界真正工作模式以及业界关注的重点,这对于学生后续进入工作非常有利,同时也能推进学校科研工作。

最后,实现优质教学资源的共享。这里的教学资源,除了包括授课笔记、教案、教学讲义外还包括高水平教师。虽然现在高等教育研究相关机构也开设了一些青年教师课程培训相关内容,但真正取得的成效还相对比较小。另外,针对集成电路设计专业来说,跟随业界发展的相关知识更新较快,配套的软硬件代价较高,如果能实现高校软硬件教学资源的共享,尤其是高水平高校扶持低水平高校,这将更有利于提高毕业生的整体水平。

五、结论

本文详细分析面对应用型人才培养目标的集成电路设计专业的特点,并在对国内相关院校集成电路设计专业调研基础上给出集成电路设计专业的基础课、专业课、选修课课程的内容以及教学方式情况,指出面向应用型人才培养目标现在课程设置方面存在的问题。同时,文章给出了在当今大学生招生人数剧增情况下,如何合理安排集成电路设计专业课程的方案从而实现应用型培养目标。

参考文献:

[1]王兴芬.面向应用型人才培养的实践教学内涵建设及其管理机制改革[J].实验技术与管理,2012,(29):117-119.

[2]殷树娟,齐臣杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育,2012,(4):64-66.

[3]侯燕芝,王军,等.实验教学过程规范化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索,2012,(10):124-126.

[4]张宏勋,和荫林,等.高校实验室教学文化变革的阻力及其化解[J].实验室研究与探索,2012,(10):162-165.

集成电路的课程篇3

关键词:专用集成电路设计;创新;教学;探讨

中图分类号:G424文献标识码:a文章编号:1009-3044(2010)04-0920-02

DiscussingaboutHowtoteachthe"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"Course

wUYu-hua

(BeijingelectronicScienceandtechnologyinstitute,Beijing100070,China)

abstract:"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"isanimportantspecialtycourse.inthispaper,wewilldiscusstheteachingtechniqueaboutthiscourseofnon-micro-electronicsspecialty.Combiningtheteachingpractice,severalteachingexperiencesabout"Designofapplication-SpecificintegratedCircuit"coursearesummarized.

Keywords:designofapplication-specificintegratedcircuit;innovate;teaching;discuss

《专用集成电路设计》是电气信息类专业开设的一门比较重要的专业课。为了培养宽口径、基础扎实的集成电路设计人才,满足iC行业对人才的大量需求,无论是在微电子专业,还是在相关的其他电气信息类专业,不少重点高等院校都已经开设了本门课程。在学生已经掌握了模拟电子技术、数字电子技术和一定的晶体管原理知识的基础上,通过学习《专用集成电路设计》课,进行aSiC设计理论的学习和实践的强化,进一步掌握集成电路和电路系统的设计知识,提高集成电路设计能力,增长集成电路设计经验;通过理论教学和实践教学,来加强电气信息类专业学生的电路设计基础、版图设计基础以及集成电路设计各环节的验证知识等,培养学生在集成电路设计方面的研究兴趣,为后续课程的学习和进一步的深造打好基础。

由于专业建设和人才培养的需要,北京电子科技学院同样开设了《专用集成电路设计》的专业选修课,授课对象是电子信息工程专业的本科生,由于非微电子的专业背景原因,他们并不具备足够的半导体物理、晶体管原理等知识,因此在本课程的教学过程中,必然要针对具体对象,调整教学内容,创新教学思路,加强教学研究,找到一种适合于非微电子专业本科生的教学思想和教学方法。通过教学实践,学生对于课程组在这一课程中的创新、探索和具体的教学方法比较认可。这里把我们在《专用集成电路设计》课教学实践中的初步探索做一些总结,希望与大家分享。

1结合实际合理设置授课内容,以学生能够接受为目标

电子信息工程专业的学生在学习《专用集成电路设计》课程之前,已经系统地学习了《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《eDa技术》等有关电子技术和电路系统的课程,对于电路系统的设计已经有了一定的理解,并进行过比较系统的动手实践训练,为进一步学习《专用集成电路设计》课程打下了比较坚实的知识基础和实践基础。但是由于专业背景的原因,该专业不太可能只是为了《专用集成电路设计》课而专门开设《半导体物理》、《晶体管原理》等这些在微电子专业才有的课程,因此,与微电子专业相比,电子信息工程专业的本科生欠缺有关晶体管原理和半导体工艺等方面的必要知识。在设置授课内容时,必然要考虑到这一点,总的原则应当是以学生能够接受、但又不应该过于轻松接受为目标,而且要尽量避免与《eDa技术》等课程的知识重复。

根据我们的课程内容设置原则,将《专用集成电路设计》课的讲授内容分为以下几章:第一章:aSiC设计概述;第二章:CmoS逻辑;第三章:aSiC库设计;第四章:aSiC的前端设计;第五章:aSiC的后端设计;第六章:可测性设计技术;第七章:SoC设计技术简介。在各章的讲授中,占用课时较多的分别是第二章、第三章和第五章。在讲授时强调培养学生的系统设计能力,使学生对专用集成电路的设计、制造、测试等一整套流程有一般性、整体性的了解,建立专用集成电路的基本概念和方法,了解iC领域的最新发展趋势,激发学生潜在的对集成电路前、后端设计的兴趣。为了配合理论教学,提升教学效果,还设置了合适的实验教学内容。

2注重实验教学效果,以培养动手实践能力为目标

集成电路设计类课程除了理论教学以外,实验教学尤为重要,因为这类课程对学生的训练重点正是在于动手实验,提前接触到未来在进一步的研究和工作中可能会应用到的一些软件工具、设计流程以及设计技巧等,这样才能促进学生理论与实践相结合,真正帮助学生掌握aSiC设计技术。因此本课程要更加注重实验教学效果,着力培养学生的动手实践能力,进而使学生能够更加准确、具体和形象地掌握在课堂上学到的理论知识。根据这一原则,经过试用修订,我们专门编印了《专用集成电路设计实验指导书》,根据大纲的变化,使用工具版本的提高,目前已经编印了2007版和2009版的实验指导书,共设计了五个实验,具体是:实验一:iC设计工具的使用;实验二:单元电路的前端设计;实验三:标准单元的版图绘制与验证;实验四:四位加法器和减法器aSiC的设计;实验五:计数器aSiC的设计。每个实验3学时,其中实验二、实验四和实验五为综合性、设计性实验。

选用一种合适的集成电路设计工具是顺利进行实践教学的关键。我们选用了美国tannerResearch公司开发的一种优秀集成电路设计工具――tannertoolspro,它虽然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具强大,但它的最大优点是成本低,可以在pC机上使用,而且图形处理速度快,编辑功能强,便于学习,使用方便,特别适用于高校进行相关的教学和科研工作。tannerpro工具在美国和台湾的很多大学中早已被广泛应用,台湾不少iC设计企业也在使用tannerpro工具。该工具较新版本为tannertoolspro13.0,主要包含了S-eDit(原理图编辑)、L-eDit(版图编辑)、t-SpiCe(电路仿真)、w-eDit(波形观察)和LVS(版图与原理图比对)等几个功能不同的子工具,满足了集成电路设计从前端到后端、设计验证的一系列过程的需要,完全可以适用于《专用集成电路设计》课程的实践教学。通过我们在课程实验、毕业设计等实践教学环节的使用,发现学生对这个工具上手快、掌握熟,对于以后使用其他的iC设计工具也有一定的帮助,而且培养了他们将来涉足iC设计领域的兴趣和信心。图1是学生在实践教学中得到的一个版图设计结果。

3适当讲授最新技术进展,以让学生跟上行业发展脚步为目标

我们都知道,集成电路设计技术、制造工艺等的发展速度飞快,遵循着集成电路最小特征尺寸以每三年减小70%的速度下降、集成度每年翻一番和价格每两年下降一半的著名的摩尔定律,集成电路的设计和制造技术发展日新月异。因此,在《专用集成电路设计》的教学过程中,必须要根据教学大纲的要求,在系统讲授已经设置好的教学内容的前提下,结合具体授课内容,适当讲授最新技术进展,以期让学生跟上集成电路设计行业发展的脚步,并不断将这些新技术、新进展、新方法、新工具、新工艺融入到授课内容中,做到授课内容常讲常新。其实这除了让学生可以接受到最新的知识和了解到该领域最新进展之外,同时也是一个教学相长的过程,对于教师的教学和相关科研也是一种无形的促进,可以督促教师不断地跟踪与iC设计、制造相关的最新研究成果,并进行精心的组织,将这些成果有机融入到课程教学中,做到授课内容的不断更新,而且这样也才能够避免一份讲稿多年重复使用,保证教师在教学中的激情,增强教学效果。

在这里仅仅举一个具体例子。在一次讲授到集成电路工艺的内容时,作者为同学们讲授了不断发展的集成电路工艺水平,以及所遇到的工艺发展瓶颈对于摩尔定律的挑战,还具体讲到了intel公司新推出的0.45nm工艺的CpU,它采用了大大不同于以往的工艺方法,这次工艺变革可以称得上是“拯救摩尔定律”的一大技术进展。本次课后,不少同学纷纷通过互联网等来查阅这一最新工艺的具体情形,表现出了浓厚的学习兴趣。

4创新课程考查方式,以激发学生进一步的研究兴趣为目标

一门课程的考查方式如何,对于这门课程能不能按照教师的预想,达到既定的最终教学目的,有着比较重要的作用。传统的一张试卷去“考”出学生学习效果的方式虽然比较简单省事,但却过于单调,虽然从某种程度上能够考查出学生对这门课程知识的掌握程度,但是对于激发学生在学完这门课程之后,对本学科、本领域进行进一步研究的兴趣却作用不大。由于自从接受学校教育以来经历了无数次的考试,不少学生厌烦考试的情绪比较严重,恨不得考完后把教材、作业、笔记等都马上丢弃,这是现实存在的、我们必须得承认的事实。从某种意义上说,通过考试来考查学生的学习,有时对最终教学目标的实现会起到一定的反作用。而且单纯考试的方式也很难发现学生对于这门课、这个领域、这个行业的独特想法和创新思路。

作者在《专用集成电路设计》教学过程中,结合课程的专业特点,积极探索并实践了采用提交论文和现场答辩相结合的课程考查方式,即在课程讲授到二分之一左右时,布置给学生论文题目,对于论文的范围、参考文献的篇数、论文的格式和字数等做出明确而具体的规范,要求学生在最后一次课之前提交自己的论文,做好答辩ppt,并利用专门的时间集中进行答辩,每位学生对自己准备的论文,进行5分钟左右的讲解,并接受教师和其他学生的提问。通过创新课程考查方式,提交论文和现场答辩相结合,让学生在准备论文和答辩材料的过程中对专用集成电路设计的有关内容和工艺、方法等有了更加深刻的理解,并有了一个系统的知识梳理过程,现场答辩的方式也更能够展现学生对于集成电路设计的一些独特的思路和创新性的理解,学生在经历这一过程时,也促使自己积极思考,主动研究,努力去探索和集成电路、微电子学有关的一些研究方法和最新进展,激发自己在完成本门课程的学习后、甚至是大学毕业后进行进一步研究的兴趣和信心;另外还在这个过程中提升了学生的论文写作能力、科学研究能力。

5结束语

《专用集成电路设计》课(或者其他名称的类似课程)在不少设有微电子学专业的重点大学中开设较为普遍,但在没有微电子学专业的高校特别是非重点高校中开设并不多,对于该课程教学实践中的一些具体的方法研究和探讨需要更加深入。作者在教学实践中,紧密围绕本校、本专业的培养目标,以授课对象为主体,遵循课程的教学规律和科学研究规律,选择合适的授课内容和教学方法,并且不断地对此进行探索和研究,收到了初步的教学效果。当然,教学创新永无止境,教学方法的研究和探讨不能止步,作为一名年轻教师,在今后的教学实践中,作者将在加强学习以及与同行交流的前提下,进一步拓宽和创新教学思路,探索和完善教学模式,研究和更新教学内容,学习和探讨教学技巧,敢于创新,善于创新,真正做到教好书,育好人。

参考文献:

[1]michaelJohnSebastianSmith.专用集成电路[m].虞惠华,等,译.北京:电子工业出版社,2004.

[2]路而红.专用集成电路设计与电子设计自动化[m].北京:清华大学出版社,2004.

[3]廖裕评,陆瑞强.集成电路设计与布局实战指导[m].北京:科学出版社,2004.

集成电路的课程篇4

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用eDa工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容

1)集成电路芯片设计概论:介绍iC设计的基本概念、iC设计的关键技术、iC技术的发展和趋势等内容。使学员对iC设计技术有一个大概而全面的了解,了解iC设计技术的发展历程及基本情况,理解iC设计技术的基本概念;了解iC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、iC低功耗设计技术、iC可重用设计技术等。

2)iC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字iC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字iC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。

3)RtL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。

4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(noC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容

1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的ip核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。

2)iC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RtL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。

3)iC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台iCCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用iCCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制

1)iC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队iC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。

2)iC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。

3)iC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅iC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。

3结语

集成电路的课程篇5

iC设计工程师是当今最受人尊敬的金领职业之一,不但收入相当丰厚,而且工作极富挑战性和成就感。在全国就业形式比较严峻的今天,iC设计工程师就业却是另一片天地,在北京、上海、深圳等地,iC设计人才都做为紧缺人才被列进重点引进人才目录,具有经验的设计人员更成为各iC公司高薪争抢的对象,iC设计人才严重供不应求。广大在校学生和初入iC设计行业的工程师也因为缺乏项目经验和实践环境,很难在这一领域获得进一步提升和发展,而iC设计公司也苦于找不到具有工作能力的设计人才。

北京集成电路设计园第五日iC设计培训中心独家推出数字集成电路前端设计就业班,在最短的时间里让学员学习数字iC设计流程,设计方法,常用eDa工具,更以实际专题项目带领学员完成一个从最初的设计规范到门级网表实现的整个前端设计流程,手把手带领学员完成实际项目作品,使学员在领会iC设计知识的同时具备iC设计经验,并学会iC设计公司的团队分工与合作。学成后可以胜任iC设计公司一般性设计工作,最终的专题设计和作品更可以做为求职和职位提升的有力证明。

北京集成电路设计园是全国七个集成电路设计产业化基地之一,园区花费数百万美金购置的eDa设计平台,是北京乃至北方地区唯一可以提供完善的国际顶级eDa设计工具和试验环境的产业基地,同时园区有多家国内外知名iC设计公司入驻,吸引了众多设计人才在这里工作,浓厚的iC产业氛围为学习iC设计提供了绝佳的环境。

“数字集成电路前端设计就业班”已于2005年成功举办两期,学员有来自高校研究生、在职工作人员、应届毕业理工科学生等,实践性的课程使学员完成从对iC设计的陌生到熟悉的过程,亲历iC设计整个前端流程。开班以来得到学员的广泛认可,学员在本课程中学到的技术在求职中起到了关键性作用,先后有多名学员就职于国内知名iC设计公司,包括威盛、华大、六合万通、华为等,受到用人单位的好评。同时,在实践过程中积累的经验和新的方法,将在第三期中得到提升和发展。

如果您正在为就业发愁,正在苦苦寻找一份高薪工作在北京上海这些大城市大展宏图;

如果您想从事iC设计行业却不知道从哪里入手;

如果您刚刚踏入iC设计行业,感觉技术和工作压力很大;

那本课程将会带你踏上这条充满前途的金光大道,您的职业人生将从此与众不同……

课程特色

教授iC前端设计全部流程

特别实用、常用的iC前端技术和方法

真实实践环境,先进设计平台,实际项目设计、亲自动手制作

以直接就业为目的

招生对象

电子、计算机、通信等相关专业大学应届本科毕业生和低年级研究生

参加工作不久,需要提升技术水平和熟悉设计流程的在职工程师

或其它理工科背景有志于iC设计工作的转行人员

开课时间

2006年3月27日

课时数

共70学时

上课时间

每周一、三、五晚18:30-21:30

每周二、四、六自修及作业

上课地点

北京集成电路设计园量子芯座5层培训教室

费用

报名费100元

学费2800元,包括听课、讲义、资料、辅导、上机软硬件费用、证书等,食宿自理。

优惠

2006年3月20日前报名,免收报名费

在校学生2006年3月20日前报名,可享受优惠价2300元!

5人以上团体报名可九折优惠!

食宿

外地学员可帮助联系住宿,可以就近选择北京大运村学生公寓,或方便实惠的公寓、单间、招待所、床位等。

附近有大运村食堂、北航食堂、小吃一条街及多家饭店可供选择,经济实惠,非常方便。

交费方式

银行汇款

开户名称:北京集成电路设计园有限责任公司

开户银行:招商银行北京大运村支行(649)

帐号:6381001510001

报名现场交款

地址:北京市海淀区知春路27号量子芯座5层iC设计培训中心

报名流程

1.索取或下载报名表

2.按要求填表、将报名表传真或email给我们

3.电话或email确认报名信息

4.交纳报名费和学费

5.领取交费收据、确认函、听课证

6.报名成功

联系方式

电话:82357175/83/84-850/851/852/858/859

邮件:.cn

课程大纲和更多信息请查询网站:.cn

注:本班招生30人,招满截止,名额有限,预报从速!若报名人数少于10人则不开班

数字集成电路前端设计人才班

实战提高班

课程简介

北京集成电路设计园第五日iC设计培训中心独家推出具有极强实践性“数字集成电路前端设计实战提高班”课程,针对具有一定工作经验的在职工程师、高年级研究生以及需要项目经验的高校任课教师,按照iC设计公司产品开发流程,采取强化训练、项目实践、专题制作等方法,带领学员在真实的实践环境中提升技术水平。本课程为前端设计高端精华课程,在特别精简的时间内讲解非常完整的流程以及更实用的设计方法,课程涵盖了相关技术的核心内容,老师将自己的实践经验倾囊而授。

本课程在“数字集成电路前端设计就业班”成功举办的基础上,为学员提供技术进阶,目标直指培养较高水平iC设计工程师,在保证学员获得iC前端设计全部技术要点的同时,重点锻炼学员的实际动手能力,更为关键的是在长达45个学时,跨度近两个月的时间内,学生将以一个简单标量流水线处理器的设计为核心,进行RtL设计、逻辑综合、时序分析、芯片测试、综合验证、以及高级技术和设计优化的技术学习和项目实践。学员可以选择参与处理器设计或系统芯片ip模块设计,要求至少参与完成此处理器芯片或独立完成一个系统芯片ip模块从设计规范到网表实现的整个前端设计过程,最终的设计是可以拿去layout和流片的。

同时,本培训中心位于北京集成电路设计园――全国七个集成电路设计产业化基地之一,园区花费数百万美金购置的eDa设计平台,是北京乃至北方地区唯一可以提供完善的国际顶级eDa设计工具和试验环境的产业基地,同时园区有多家国内外知名iC设计公司入驻,吸引了众多设计人才在这里工作,浓厚的iC产业氛围为学习iC设计提供了绝佳的环境。

如果你具有相关专业学历,但缺乏一定的项目实践机会;

如果你面对学习或工作挑战,感觉压力很大;

如果你对芯片设计充满兴趣,希望用最短的时间学到人家需要两三年才能跨越的技术;

那么本课程将会成为你提升技术水平、跻身iC设计高级人才的理想选择!

课程特色

完全不同于学校的课程体系和授课方法

没有冗长而无用的理论介绍,直接教授最实用的设计方法和设计流程

真实实践环境,先进设计平台,实际项目设计、亲自动手制作

要求独立完成项目设计,具备真正意义上的项目经验

学成后做为高级人才可以推荐工作

招生对象

电子、通信、计算机等相关专业本科毕业,一年以上工作经验的在职工程师;

电子、通信、计算机等相关专业较高年级在读研究生;

一般高校需要项目经验的任课教师。

报名要求

有简单或小规模电路设计经验,或初步熟悉iC设计前端工作但缺乏项目经验;

有数字逻辑基础、了解VeRiLoG语言,会使用UniX/Linux操作系统。

培训目标

可独立完成aSiC/SoC前端设计,成为中级iC前端设计工程师。

学时

100学时,其中实习及专题制作45学时。

开课时间2006年3月16日

上课时间

每周四晚18:30-21:30,

每周六上午9:00-12:00、

每周日上午9:00-12:00

周一到周五自修及作业

上课地点

北京集成电路设计园量子芯座5层培训教室

费用

报名费100元

学费4800元,包括听课、讲义、资料、辅导、上机软硬件费用、证书等,食宿自理。

优惠

2006年3月1日前报名,免收报名费

在校学生在2006年3月1日前报名,可享受优惠价4200元

5人以上团体报名可九折优惠!

食宿

外地学员可帮助联系住宿,可以就近选择北京大运村学生公寓,或方便实惠的公寓、单间、招待所、床位等。附近有大运村食堂、北航食堂、小吃一条街及多家饭店可供选择,经济实惠,非常方便。

交费方式

银行汇款

开户名称:北京集成电路设计园有限责任公司

开户银行:招商银行北京大运村支行(649)

帐号:6381001510001

报名现场交款

地址:北京市海淀区知春路27号量子芯座5层iC设计培训中心

报名流程

1.索取或下载报名表

2.按要求填表、将报名表传真或email给我们

3.电话或email确认报名信息

4.交纳报名费和学费

5.领取交费收据、确认函、听课证

6.报名成功

联系方式

电话:82357175/83/84-850/851/852/858/859

邮件:.cn

课程大纲和更多信息请查询网站:.cn

注:本班招生30人,招满截止,名额有限,预报从速!若报名人数少于10人则不开班

集成电路封装工艺员培训

招生对象大专理工类专业及以上学历

招生人数限50人

开课时间2006年2月13日-3月3日

(周一至周五上课)共120课时

课程内容

半导体基础制造程序、集成电路各类产品与应用、集成电路生产常用材料使用简介、集成电路英文应用、集成电路厂务与环境、封装基础知识、集成电路Sop学习、集成电路设备基本操作与应急处理、质量环境及工作安全教育、集成电路封装

开班宗旨

复芯微电子集成电路封装工程师培训为您的职业生涯铸造辉煌的起点

培训优势

订单培养、校企结合、高就业率

课程特色名校资深讲师与企业主管共同授课;

独家使用教材;

严谨治学、定期考核

附赠行业素质、面试技巧等实用课程

职业前景

集成电路产业是未来全球高新技术产业的前沿和核心,是最具活力和渗透力的战略产业。作为集成电路产业人才缺口最大的封装产业,正需要大量有志于投身该事业的青年加入其中。

应届毕业生从事集成电路(iC)封装行业,年薪3-6万……

封装企业大多提供相当好的福利,包括吃、住、补贴……

想进入集成电路行业的您,请不要犹豫了!

招生对象本科理工类专业及以上学历

招生人数限30人

开课时间2006年3月4日-4月2日

(双休日上课)共120课时

课程内容:

计算机网络与UniX应用、半导体基础理论、集成电路制造工艺、集成电路设计概论、集成电路设计eDa软件、基本版图知识

开班宗旨:

复芯微电子iC版图设计师培训为您的职业生涯铸造辉煌的起点

培训优势:

订单培养、保证推荐、高就业率

课程特色校内资深讲师与企业在职工程师共同授课;

独家使用教材;

严谨治学、定期考核

附赠行业素质、面试技巧等实用课程

职业前情:

集成电路产业是未来全球高新技术产业的前沿和核心,是最具活力和渗透力的战略产业。作为集成电路产业的命脉,目前长三角地区iC设计业的人才缺口已达20万……

iC设计业薪酬水平不断攀升,应届本科生从事iC版图设计起薪达3000元……

iC设计师平均月薪高达10000元……

看到这些数字,您还需要犹豫吗?

诚信责任创新

咨询人宣佳博老师

咨询电话021-51087308*8301

e-mail

teL(021)-51087308

FaX(021)-50277166

集成电路的课程篇6

关键词集成电路设计教学方法教学探索

中图分类号:tn79文献标识码:a文章编号:1002-7661(2015)19-0006-02

1958年,美国德州仪器公司的基尔比发明了第一块集成电路,随着半导体工艺和集成电路设计技术的发展,集成电路的规模可以达上亿个晶体管。集成电路具有速度快、体积小、重量轻等优点,广泛应用于汽车、医疗设备、手机和其他消费电子,其2012年集成电路设计市场应用结构如图1所示。

自2006年以来,我国集成电路的产值为126亿美元,占全球产业总产值的5.1%,2013年我国集成电路的产值为405亿美元,占全球产业总产值的13.3%。2006年到2013年的年复合增长率达到18%,远超过全球集成电路产业整体增速。我国集成电路行业的产值如表1所示。

近年来,半导体集成电路产业在国家政策支持下发展迅速,因此对集成电路设计人才的需求剧增。为了满足社会日益发展的需要,国家在高校内大力推广集成电路设计相关的课程,并且取得了较好的效果,使人才缺口减小,但是还是不能满足国内对集成电路设计人才实际数量的需求。为了更好地加快集成电路设计人才的的培养,本文针对《数字集成电路原理》教学中存在的问题,并且根据教学的现状,探索出集成电路设计的教学改革。

一、数字集成电路设计原理教学中的现状

集成电路设计相对于以分立器件设计的传统的电子类专业而言,偏向于系统级的大规模集成电路设计,因此,微电子专业和集成电路设计专业的学生注重设计方法的形成,避免只懂理论、不懂设计的现象。即使学生掌握了设计的方法,能够进行一些小规模的集成电路设计,但是设计出来的产品不能用,不能满足用户的需求。这就成了数字集成电路设计原理面临的问题。

二、数字集成电路设计原理教学改善的方法

(1)针对上述的问题,在多年教学的基础上,在教学方法上进行改进,改变传统的以教师为中心,以课堂讲授为主的教学方式,采用项目化教学来解决数字集成电路设计中只懂理论、不懂设计的现状。注重数字集成电路设计原理与相关课程之间的内部联系,提高学生的学习兴趣,通过将一个项目拆分成几个小项目,使学生在项目中逐渐加深了对知识点理解,并且将课程的主要内容相互衔接与融合,形成完整的集成电路设计概念。学生分成5-8人一组,通过小组的方式加强了学生的相互合作能力,让学生更有责任感和成就感。学生应用相关的eDa软件来完成项目的设计,能够掌握硬件描述语言、综合应用等数字集成电路设计工具。

(2)通过pDCa戴明环的方式改善了集成电路设计的产品可用度不高的问题。在集成电路设计过程中,通过跟踪课内外学生设计中反应的问题,对项目难易度的进行调整,提高学生计划、分析、协作等多方面的能力。结合新的技术或者领域,对项目进行适当的调整。通过pDCa戴明环的方式来持续改进教学内容和方法,使其满足社会对数字集成电路设计人才的需求。pDCa戴明环如图2所示。

(3)开展校企合作的方式,进一步提高教学质量和学生的综合素质,促进企业和学校的共同发展。这种方式实现了学校与企业的优势互补,资源共享,培养出更加适合社会所需要的集成电路设计人才,也能够让学校和企业形成无缝对接。

三、小结

随着大规模集成电路设计的发展,更多的设计工具和设计方法出现,因此,使用最新的设计工具,合理设置《数字集成电路设计原理》的教学内容,可以提高学生的设计能力和培养学生的创新能力。通过对《数字集成电路设计原理》课程教学的探索,改变了以教师为中心的传统采理论课教学方式,充分发挥了学生的能动性和协作能力,使学生理论与实践都能够满足集成电路设计人才的要求。

参考文献:

[1]殷树娟,齐巨杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育,2012,(4):64-65.

[2]王铭斐,王民,杨放.集成电路设计类eDa技术教学改革的探讨[J].电脑知识与技术,2012,8(9):4671-4672.

集成电路的课程篇7

“模拟电子技术”是电子信息类专业的重要学科基础课程。该课程内容丰富,既有模拟电子技术的理论分析,又强调模拟电路的工程性和实践性;既要掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路及其分析方法,又要求对电路进行定性分析和近似分析,学会辩证、全面地分析问题和解决问题。通过本课程的学习,培养学生继续深入学习和接受电子技术专业知识的能力,培养学生系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。因此,普遍认为该课程“入门难”,在教学过程中各个知识点的衔接以及各个教学环节的配合十分重要。

二、课程结构与基本教学要求

“模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一,“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程,此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关,传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点,在本课程教学过程中,我们注意本课程与后续课程的内容衔接,尽量避免复杂的公式推导,注重分析问题能力的培养。

1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先,要培养学生分析问题的能力,使其“会”读图,能对电路进行性定性分析,其次,要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术,微电子科学与工程两个专业为例,“模拟电子技术”教学计划共64学时,其中56学时为课堂理论教学,8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力,随后安排2周的电子电路课程设计,作为实践环节的补充。经过比较甄别,采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路,先小信号后大信号,先基础后应用”的规律编排内容,为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面,是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。

2.本课程的教学内容。在教学内容安排上,除去绪论部分,笔者将课程内容分成4个单元,如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理,及其与分立元件组成的放大电路的原理;二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用;关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程,分别为三极管放大电路(单级、差分)、运算电路、反馈放大电路和直流电源,考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接,仅安排验证性实验。

三、教学模式的改革思路

1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本,考虑教学学时有限,以及相关知识点的衔接,对教学内容做了一些优化。如表1所示,第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路,以双极性器件为主,单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路;考虑知识点的连贯性,特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用,与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此,要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现;例如关于pn结单向导电特点,应避免复杂的理论和公式推导,在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比pn结的单向导电性,比较其伏安特性曲线,使其特点一目了然。随着信息技术的发展,集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点,特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接,关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性,重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元,集成运算放大电路的应用,包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接,波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可,在内容上要避免不必要的重复。第四单元,直流稳压电源,讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路,并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中,已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节;没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。

2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力,要明确“学以致用”的道理;即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念,合理安排相关知识点的教学顺序,深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先,针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后,接下来便是三极管基本放大电路的学习;其次,考虑为CmoS集成电路的学习打下基础,关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容,但却是必不可少的。另外,关于差分放大电路以及互补输出电路的学习,需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点,在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理,则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理,必须牢记。

3.完善多媒体教学课件,做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点,在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用,很多教材配套多媒体课件,甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快,学生很难有时间做课堂笔记,容易产生“夹生饭”。对此,我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件,根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序,特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化,经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时,对一些比较适合板书讲解的知识点,注意做好传统板书与多媒体相结合;例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等,在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵,培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。

4.以能力培养为导向,充分调动学习主动性。以能力培养为导向,注重学生的综合素质与创新能力的提高。探索师生互动的课堂教学模式,提倡和鼓励学生自主学习,让学生真正参与教学。以应用为背景,采用提问的方式,激发学生学习兴趣,破解本课程“入门难”的问题。在一轮教学过程,按照“回顾要点—提出问题—分析问题—当堂小结”的顺序组织授课内容,除了要求完成相应的作业题目,每个知识点均设计1~2题小结性质的问题进行提问,并引导学生当堂解答,或作为课后作业在下次课随机抽取学生讲述该题目的解答,鼓励学生发表见解,大胆质疑。以此使学生充分参与教学,激发学习兴趣,调动其学习积极性。

集成电路的课程篇8

【关键词】理论教学;实践教学;教学效果

文章编号:iSSn1006―656X(2013)06 -0124-01

一、《模拟电路》当前教与学的情况

《模拟电路》课程是电子信息工程、自动化、电气工程及其自动化的专业基础课,同时也是计算机、机械等专业的重要的基础课程。该课程的主要任务是为学生学习以后的专业知识和将来从事工程技术工作打好理论基础,并接受常规技能训练。学生学好该课程,无论是对后续专业课程的学习,还是毕业以后的工作或者对继续深造都起着重要的作用。同时,该课程要求理论和实践紧密相结合,可是,当前很多年轻的教师中,大部分都是直接从学校到学校,教师本身就缺少实践经验,他们在教学中会有意无意地避开实践环节,这样就会给这门课程的学习打上折扣,因此,教师要尽快补上这一课。同时融入新工艺、新技术也是很重要的一环。在实际课堂教学中,本课程学习初期学生还可以接受一些知识,比如,pn结,二极管及及其对应的电路。随着教学的不断深入,比如讲到三极管及其放大电路、等效电路,电路分析,学生逐步感到了困难,随之学习的兴趣越来越少,主动学习的积极性大大降低,部分学生的学习就是为了应付考试,最终的教学目的很难达到。最后还有实验课的教学情况,由于工科专业招生相对困难,部分学校把经费倾向于投向计算机房等,因为这些项目能马上收回成本。因此,模拟电路的实验设备相对陈旧,用了多年的仪器设备,跟不上现代社会的发展及电路设计的要求,实验质量也因此受到很大的影响。所以,合理地增加实验经费,更新实验设备已迫在眉睫。另外,课时的压缩,导致教师把重点放在知识的传授上,对于实践环节所花的时间不多,这对提高学生的动手能力是不利的。

二、《模拟电路》教学探索

(一)注重基础知识的教学

模拟电路是学生初次接触到的一门工程型、技术型、实用型的课程,它与先修课程《电路》有一定的差别。《电路》讲述模型化电路和信号的分析方法,而电路的结构、元件的取值和信号的性质的不同并不影响分析方法的学习。而《模拟电路》却是具有―定功能的实用电路,学生在学习该课程时,由于受习惯思维的影响,碰到的第一个疑点和难点是不能彻底理解本课程的工程性特点,在处理实际的模拟电路,比如要进行分析和计算时,要引入微变电路进行不同角度的分析。基于到这些因素,建议学生在学习该课程的过程中,抓住主要的基础和基本点,忽略某些次要因素,抓住重点来进行工程估算,使之既不失设计计算的正确性和可靠性,又能使分析和设计计算简单化。例如,在分析三极管放大电路时候,主要抓住放大电路的静态工作点的分析和计算,能对放大电路进行微变电路等效,能对微变电路相关参数进行一些较简单的计算,不必过于考虑繁琐的推导。这些应该作为模拟电路教学的基本出发点,在实际教学中,不能过多强调集成电路为主,否则,会削弱学生的创新积极性。其次,该课程的概念多,涉及的基本理论、基础知识和基本方法对应用型本科生的培养起着重要的作用,而且本课程的内容体系与其他相关的专业课程之间保持着紧密的衔接,因此在基本概念的讲述上应该加大力度,务必对基础巩固,另外,概念清楚、基础理论扎实,也是灵活应用集成电路的关键。当前,集成电路类型品种繁多,而且发展十分迅速,究竟要将哪些集成电路呢?笔者认为,重点讲解一些经常用的芯片,以及这些芯片对应的电路,其他芯片和电路可以通过查阅资料的方法进行触类旁通。再者,集成电路内部结构极为复杂,我们不必强求集成电路内部电路问题,只需要学生弄懂管脚以及管脚的应用即可。例如,555集成电路,它是一款最常用的芯片,我们要对这款芯片的各脚功能以及如何应用重点讲解,然后可以让学生在课外利用这款芯片做一些实际的电路,这样,学生就会加深对集成电路的认识。

(二)讲授课程的主要内容,多举例

学习以兴趣为先导,提高学生的学习兴趣,开始先提出一个实际问题,例如用比较通俗语言讲解“功率放大电路”的原理方框图,对“功率放大电路”的制作,先提出问题,再解决问题,在解决问题中根据课程基础知识衔接,确定方框图中各个小问题,在讲解基本原理的基础上一个一个攻克,这样,在学生的头脑中始终有一个主线,那就是解决实际问题,课程的主要内容逐步展开,使学生清楚学习完某一个单元电路后,它可以解决什么问题,今后如何应用。例如:功率放大电路由前级和后级构成,还可以加一些音量调节电路,频率调节电路等,然后学生自己去查找一些前级和后级电路,再通过自己的实际操作,做出作品。

(三)变换实践方法,培养学生的创新和设计能力

在教学中尽量多地通过实例的引用,使课堂教学内容丰富,不断激发学生的学习兴趣。同时变换实践方法也是重要的一环,例如,要求学生学会使用仿真软件,模拟电路中有一款较好的软件就是ewB仿真软件;学生在课堂之外自己练习制作电子作品;学生组成协会进行课外电子产品维修;学生参加各类电子设计竞赛,包括学校组织的大学生科技节、省级举办的或者国家举办的竞赛,通过这些竞赛活动,可以大大提高学生的动手能力,从而培养他们的创新和设计能力。

(四)在实践过程中,加强计算机的应用

《模拟电路》实验是一门综合性课程,除了不同特点、不同层次和不同训练目标的实践内容外,它还应包含仪器使用训练、实验基础知识、器件应用常识和工程实践常识等。因此,引入多媒体演示、电子教案、计算机仿真技术、局域网特别是利用校园网教学在内的多种教学手段,是激发学生学习兴趣及提高教学效率与质量的重要补充条件。这些现代化的教学手段都与计算机应用技术密不可分。实验教学及实验室管理是一项综合性工程,它将直接影响实验教学质量。

三、总结

高等教育是我国发展的根本与基础,应用型本科的专业基础课程教学及其重要,如果这些课程学生没有掌握好,将会影响后续专业课程的学习。我们要坚持理论联系实际的教学方法,时刻关注实践教学,加强学生的工程实践能力,相信经过我们老师的共同努力,一定能把《模拟电路》这门课程讲好。

参考文献:

[1]童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2005

集成电路的课程篇9

关键词:集成电路设计;CDio;卓越工程师计划

中图分类号:G642.3文献标识码:a文章编号:1002-4107(2013)02-0042-02

自2000年CDio工程教育理念被提出以来,国内外诸多高校加入到CDio合作计划中,并积极投入到CDio教学模的开发和完善中。随着CDio教学理念逐渐被社会认同,CDio模式在全世界以mit为首的几十所大学开始操作实施,并取得了显著成效。自2005年汕头大学首先引进CDio工程教育培养模式到我国以来,各工科院校相继开始研究和实践基于CDio理念的人才培养模式,形成了多样化的CDio,所涉及的课程领域也越来越广泛,如自动化专业、计算机专业、软件工程等专业。

集成电路设计专业是我国新型专业,具有门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践性强等突出特点。对学生运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人沟通和交流的能力以及创新能力有很高的要求。到目前为止,还没有任何高校进行集成电路设计与集成系统专业CDio培养模式的研究与实践。研究和实践该专业的CDio培养模式,对哈尔滨理工大学切实作好该专业工程教育,改革哈尔滨理工大学工程教育模式,开展教育部“卓越工程师计划”具有重要意义。

一、集成专业实施CDio培养模式的必要性及面临的问题

集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要作用。传统教育模式不能适应该专业对人才培养的要求,找到一种适合该专业的特点和我国国情的工程教育模式是我国集成电路产业和集成电路设计与集成系统专业更快、更好发展的必要条件。CDio工程教育模式包括:构思(Conceive)、设计(Design)、实现(implement)和运作(operate)。它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现,以产品的生命周期为载体,让学生理论和实践有机结合。本专业自顶向下(top-Down)设计的流程可以主要概括为四个大的部分:理念(idea),设计(Design),实现(implement)和验证(Verify)。可见,二者从形式到内容上不谋而合。CDio工程教育模式很适合在本专业实施。

按照CDio工程教育理念的要求,在本专业实施CDio模式需要解决以下问题。1.如何将“卓越工程师计划”与CDio理念有机结合,制定出以“卓越工程师”为培养目标,以CDio理念为指导思想的本专业CDio培养模式;2.如何在教学计划和教学实践中围绕项目设计将相关课程有机联系起来,并规划和设置独具特色的构思、设计、实施、运行项目(CDio项目),应如何设置CDio项目,设置多少个,哪些课程需要设置等问题;3.如何将“做中学”贯彻到整个本科教学过程中,加强学生的实践与动手能力;4.如何制定科学合理的考核机制;5.如何尽快提高教师的个人能力使之胜任CDio课程体系的教学模式;6.如何实现理论学习的实践操作局部化与整体化的统一。

二、CDio培养模式的实践方法

为了切实做好本专业CDio培养模式的实践。在制定和实践CDio培养模式时应与时俱进,抓住“卓越工程师计划”的有利时机,充分与其相结合。切实做好实施CDio的四个主题:一是课程改革,以产业需求为导向,以完成项目来设置课程、安排教学计划;二是不断提高教师的教学水平,科学合理设置该专业的CDio项目;三是以本专业的专业方向课为出发点,逐步开展CDio课程实践;四是进行评价体系改革,注重对实践能力、创新性技能的考核。

(一)课程改革

按照CDio大纲要求对构思、设计、实施、运行系统的能力这四个目标进行细化,建立二级指标和三级指标,并以现行大纲为基础,找出差距,针对具体问题进行课程改革。为确保改革切实可行,学院成立CDio工程教育改革委员会,组织全院教师集体学习和研讨CDio理念、CDio培养大纲、教育框架和标准,明确今后的改革方向和主要任务。

(二)不断提高教师的实践能力

CDio模式是融于产业发展,并与产业发展同步的工程教育模式。切实实践该工程教育模式,就要不断提高教师的实践能力,使其成为“双师型”教师。不仅要有扎实的理论基础,还应该具备丰富的实践经验。为此,我院采用“请进来”与“走出去”相结合的方式,请有经验的工程师到校任课,派年轻的教师到企业中实习。另外,我院还定期举办CDio研讨会,让教师参与讨论,让成功的教师分享其实践经验,以便其他教师学习借鉴。加强与集成电路产业紧密合作,发挥校企合作优势,与企业共同建立适合本项目实施的案例库。

(三)专业方向课中进行CDio课程实验,逐步推广

为使改革稳妥进行,也为今后全面推广CDio模式提供经验。在集成电路设计与集成系统专业选择几门专业方向试点课程进行初步探索,总结经验,逐步向其他课程推广。在教学方面实施探究式学习和主动实践学习,提高学生学习的方向性和主动性。学院CDio工程教育改革领导小组、教学委员会和试点课程任课教师有计划、有目的的就试点课程的授课方式、效果、学生的反映以及存在的主要问题等方面进行研讨和总结。

(四)改善评价体制,注重对实践能力的考核

改变以考试为中心、以死记硬背为基础的考试制度,实行考试方法多样化,考试评价标准多元化。考核方式必须突破原来比较单一的模式,引入形式多样、灵活科学的考核手段。

三、目前取得的研究成果

在实际操作中采用顶层设计、模块化的改革方式,对集成电路设计与集成系统专业进行探索式的教学改革,目前已取得了部分成果。

(一)制定集成电路设计与集成系统专业CDio

培养模式

在现有研究基础上,按照CDio国际组织制定的标准,结合本专业的实际情况,制定了本专业的CDio培养模式。具体包括:以“卓越工程师计划”中的培养目标和规格为该模式的培养目标和规格;建立以CDio理念为基础的教学方式、方法及管理和评估制度。如果以简化的公式表示,即:目标(“卓越工程师”)+过程与方式:基于CDio的“(教学内容和课程+管理和评估制度+教学方式和方法”。

(二)制定本专业基于CDio理念的人才培养方案

目前本专业的CDio工程模式教学改革已取得一定的成绩,已形成两个一级CDio项目、三个二级CDio项目和四个三级CDio项目。设置两个一级CDio项目:以“认识实习+专业导论”为第一个一级项目,学生在教师指导下,了解本专业的核心内容与实际产品的关系;熟悉集成电路产业链;掌握集成电路设计的基本工艺流程;建立起与专业相关的整体概念。“生产实习+毕业设计”为第二个一级项目。设置三个二级CDio项目:由信号与系统、数字信号处理、数字iC设计、集成电路逻辑综合技术、集成电路设计验证技术、布局与绕线等课程构成的数字集成电路设计项目;由数字电路及逻辑、aSiC设计、嵌入式系统设计、FpGa结构与设计等课程构成的嵌入式设计项目;由电路理论、电子电路、集成电路工艺、模拟iC设计、版图设计等课程构成的模拟集成电路设计项目。在四门课程中设置三级CDio项目:版图设计、数字信号处理、数字iC设计、逻辑综合。

(三)制定基于CDio理念的课程大纲

参照CDio大纲并结合我国工程领域的实际情况,系统制定该专业专业课程的CDio课程大纲。大纲制定要着重考虑课程概述及相关课程的关系、课程教学对象与教学目的、课程内容、学时分配及主要的教学方法、实践环节的要求、课程考核等方面的问题。每门课程大纲的制定除了要充分体现CDio理念,还要考虑与相关课程及项目之间的关系。所制定的大纲应包括:基本理论知识、个人能力和职业技能、人际交流与合作能力,在企业和社会环境中构思、设计、执行和使用各种系统的能力。按照以上要求制定了CDio课程大纲制定的模板及制定标准。

(四)建立基于CDio理念的教学运行机制

为了改变传统的应试教育的填鸭式方式,避免出现学生“上课记笔记,课后整理笔记,考前背笔记,考完就忘记”的现象。以CDio培养理念为指导,哈尔滨理工大学软件学院建立了学习效果评估机制,完善现有评价体系;建立新的教学计划、教学方法和考核方法。如考核方式突破原来比较单一的模式,引入科学的、形式多样的考核手段。注重实践环节的考核,使学生真正理解消化所学知识,使其所学知识“内化”。

集成电路设计产业发展是衡量现代社会发展水平的重要标准。集成电路产业的发展归根结底是人才的培养。人才的培养要依赖于科学的、行之有效的人才培养模式。本文以CDio理念为指导思想,以实施“卓越工程师计划”为契机,对我校集成电路设计与集成系统专业CDio人才培养模式进行了探讨。根据哈尔滨理工大学该专业的实际情况和现有条件对该专业进行CDio培养模式改革,并将现有改革成果做了详细说明,对该专业CDio培养模式的进一步研究与实践奠定了基础。

参考文献:

[1]顾佩华,沈民奋,李升平等.从CDio到eip―CDio―汕

头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教

育研究,2008,(1).

[2]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略:“做中

学”、产学合作与国际化[J].高等工程教育,2008,(1).

集成电路的课程篇10

教学内容安排在教学内容的选择上注重教学的延续性,以少、精、宽、新为原则。大幅度地削减小规模集成电路的内容,增加对中规模集成电路(mSi)和大规模集成电路(LSi)的讲解。对于中规模集成电路和大规模集成电路,其内部电路一般不作为重点,着重其外部功能及应用,集中精力对基础知识、基本原理和重点内容精心组织、精心讲授。引导学生建立系统的知识结构。从能力培养着眼,精讲多练,注重讲、练结合,加强综合训练,在授课的过程中除了讲解课程一般知识外,还要注重内容的广度。尽量多地教给学生如何理解、分析、归纳、总结问题,避免死记硬背、机械地理解问题。引导学生学会举一反三,掌握学习方法,培养自学能力乃至创新能力,注重理论知识和电路实际应用技能紧密结合,将电子技术新技术、新器件及时地纳入课程教学内容中,以适应电子技术发展需要。

实践环节的教学改革

实践教学内容的改革旨在提高学生的实际操作动手能力和技术应用能力。以能力培养为导向,制定本课程实践教学环节,提高实践环节比重,实验课程占总课程学时由原来的20.8%改为38.1%。

1.实验项目综合化实验项目内容在安排上围绕课程主线进行,[2]使理论课和实验课成为有机的整体,减少验证性实验项目,增加设计性综合性实验项目,加强实物制作类实验项目,同时改革传统实验考核方式,更加注重对实践技能的实施过程的考核,其目的要求如表1所示。单次实验成绩有两部分构成:电路设计、电路搭接、测试等实验操作成绩,占总成绩的60%;实验报告成绩,根据实验报告评定,占总成绩的40%。

2.课程设计实物化题目有针对性且行之有效,体现整个课程设计的完整性和先进性,强化工程综合应用意识。“电子技术课程设计”旨在使学生进行一次较全面的综合设计练习,[3]掌握电子电路设计、制作、调试的全过程,全面提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,为将来走上工作岗位打下良好基础。课程设计做到一人一题,且在学期开始就告知学生题目及指标要求等,使学生在明确目的及要求的情况下有充足的时间进行方案选择、电路设计、制作、调试等过程,体现柔性管理。

3.把提交专业作品列入课程要求依据电子信息工程专业人才培养模式改革,对于骨干专业课,要求学生在当学期完成1~2个专业综合作品。“数字电子技术”作为本专业的一门实践性很强的专业基础课,在当学期由教师拟定或学生自行提出实践项目(元器件数量介于20个至50个之间),要求学生独立完成电路的设计、元器件选择、电路制板、元器件安装、电路焊接及调试等过程,并达到规定指标。同时提交一份不少于2000字的设计报告,对电路原理、调试技术进行阐述,并重点对电路调试过程中出现的问题进行分析,提出一些优化方案。

课程考核方式改革

课程考核采取理论考核60%+实践考核40%相结合的方式。理论考核重点考核本课程的基本概念、基本知识、基本技能和知识应用能力,采用闭卷考试方式。实践考核包括平时实验成绩和期末实验考试两部分,比例为平时实验成绩占60%,期末实验成绩占40%,平时实验成绩中验证性实验占15%、设计性实验占45%、综合性实验占40%,依据实验操作和实验报告评定;期末考试项目并不是教师重新出题,而是学生做过的实验项目中的设计性或综合性实验,由学生抽签决定,要求学生在有限的时间内独立完成电路设计、元器件安装、调试等过程,由教师依据参数测试结果评定成绩。

教学模式与方法改革

为激发学生的学习热情,有效地组织课堂教学,课程组教师一直探索研究“数字电子技术”课程教学模式,形成了互动式、启发式等多种教学方法,以及板书+多媒体+网络相结合的双主互动的教学模式。重点实施“以问题为纲”的教学方法。

1.精心设计课堂教学模式,课堂教学“高思辨、高互动”,形成互动式、启发式教学高思辨是课堂教学过程中层层推理、循序渐进,适当设置悬念与疑问,并留给学生一定创新思维的空间。如讲到数字集成电路芯片时,对于内部结构作简化处理,重点在外部特性及功能上,由功能示意图、功能表到应用举例逐步进行,层层深入,在讲解完一个类型的举例后,适当增加辅助功能、设置悬念的问题,并留下作为思考,锻炼学生逻辑思维能力。高互动是课堂教学过程中,精心设计各种学生活动,大小结合,难易适度,师生对话与学生讨论相结合,能够体现学生为学习主体、以学生发展为本的教学思想。例如给出小型数字系统设计电路,由学生修改部分电路并更换部分元器件,并当堂讲解更换方案,学生学习积极性明显提高。

2.实施“以问题为纲”教学方法“以问题为纲”教学方法,即引导学生提出假设、提出问题、分析问题、解决问题,引导学生理解知识产生、发展的过程,即从实际生产和职场第一线中提出问题,结合教学内容进行分析问题、解决问题,并进行提升和推延,从而发现新的问题,再引入新问题的探讨,即把每一次讲授均变成一次创造研究的尝试和训练。此种方式在“数字电子技术”课程教学中的实践效果非常好。例如在讲解集成逻辑器件计数器及应用时,讲完计数器的概念就让学生举例生活中所见哪些是计数器,讲完计数器的功能时就提问日常生活中的数字时钟跟计数器有何联系,并逐层分析24小时60分60秒计数的功能如何用计数器实现。学生很快理解并能够灵活地在其他场合应用运用计数器了,效果很好。

3.板书+多媒体+网络相结合充分利用现代教育技术手段,可在同样的时间内讲授更多的教学内容,又可使一些抽象、难懂的内容变得形象生动,从而提高学生的学习兴趣的学习主动性,显著改善教学效果。同时利用网络教学,学生可获得关于该课程的各种信息,实现网上学习、网上答疑、网上作业、网上测评等。网络有机地结合板书教学,以扬长避短,获得最佳教学效果。

教学效果