集成電路設(shè)計與應(yīng)用范文

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集成電路設(shè)計與應(yīng)用

篇1

關(guān)鍵詞:納米尺度互連線 集總參數(shù)模型 電路仿真 CMOS射頻集成電路設(shè)計

中圖分類號:TN402 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)10-0176-02

1 引言

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,納米尺度的CMOS工藝射頻集成電路(RFIC)在工業(yè)、科技、醫(yī)藥醫(yī)療的應(yīng)用越來越廣泛,且其工作頻率已經(jīng)進(jìn)入微波、毫米波段,如X波段、Ku波段及60GHz應(yīng)用等[1]。然而,當(dāng)電路的工作頻率進(jìn)入到這種高頻頻段時,電路模型的精度是電路能否成功實現(xiàn)的關(guān)鍵所在。在電路版圖設(shè)計之后,通常是利用Assura和Calibre等工具來獲得互連線的寄生電阻和寄生電容。然而,由于電路的寄生電感比寄生電阻和寄生電容復(fù)雜且精度低,很難利用版圖驗證設(shè)計工具得到寄生電感值,因此,需要借助于電磁場仿真軟件對傳輸線進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。然而,在電路設(shè)計初期通常需要考慮用于互連的微帶傳輸線對電路性能的影響,傳統(tǒng)單純利用電磁場仿真軟件進(jìn)行參數(shù)提取的方法無法準(zhǔn)確根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。本文構(gòu)建了基于物理特性的互連線模型,該模型的寄生參數(shù)通過傳輸線物理特性和電磁場仿真軟件得到,易于計算和電路設(shè)計分析。同時,該模型的參數(shù)和頻率無關(guān),易于電路分析,適用于射頻集成電路的設(shè)計。最后,論文詳細(xì)論述了將模型用于集成電路設(shè)計中的流程。

2 互連線寄生參數(shù)仿真模型

射頻集成電路設(shè)計中使用的互連線結(jié)構(gòu)按照其類別可分為兩類:第一類是微帶線是以芯片襯底地作為其地平面,第二類是互連線是以某一金屬層(通常是第一層金屬M1)作為其地平面。對于這兩類互連線結(jié)構(gòu)而言,采用襯底地平面作為公共地平面的互連線比采用底層金屬M1作為公共地的互連線更加靈活,因為在實際電路設(shè)計中受限于電路結(jié)構(gòu),其底層金屬需要作為信號線進(jìn)行器件之間互連,這種情況下需要采用第一種結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)信號互連。然而,使用底層金屬M1作地線可以隔離襯底,減少襯底的損耗,因此在集成電路設(shè)計中兩種傳輸線結(jié)構(gòu)相互并存。

圖1是互連線的模型圖,該模型為單π集總參數(shù)模型,與常規(guī)的電感π模型相似[2]。圖1中模型并聯(lián)部分表示寄生電容和電阻,串聯(lián)部分表示寄生電感和電阻。在設(shè)計窄帶寬的電路時,尤其是進(jìn)行放大器電路設(shè)計,關(guān)注的是工作頻率附近的參數(shù)。所以,方框模型可以視為獨立于工作頻率,即模型在窄帶電路設(shè)計中依舊可以使用。模型中,電感L2和電阻R2為互連線自身的分布電感和分布電阻,包含了集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)對電路的影響,而并聯(lián)電容和電阻為導(dǎo)線和襯底之間等效電容和等效電阻。

對于該傳輸線模型,其離散參數(shù)的矩陣近似于模擬值和實際測量值。根據(jù)等效規(guī)則,電路的參數(shù)都可由Y參數(shù)推導(dǎo)得出[3]。在得到每一模塊的參數(shù)后,串聯(lián)電感值,電阻值和并聯(lián)電容值都可以求出。

根據(jù)等效規(guī)則,工作頻帶的S參數(shù)應(yīng)該與模擬和測試值相同。根據(jù)對Y矩陣的定義,可以推導(dǎo)出以下公式:

式中,為工作頻率,函數(shù)real()和函數(shù)imag()分別代表著復(fù)數(shù)的實部和虛部。

以上的公式對于大多數(shù)傳輸線是可用的,無論傳輸線是否對稱。在大多數(shù)情況下,傳輸線的Y1,Y3部分在結(jié)構(gòu)上并不對稱。但是,當(dāng)兩端口的反射系數(shù)的值相同時,將出現(xiàn)對稱的特殊情況。此時傳輸線可化簡為相同的部分,且可從電報方程中得出各元件的值。

在以上的分析中,電容,電感和電阻分別是頻率的參數(shù),而本模型中各部分?jǐn)?shù)值處理成和頻率無關(guān)的數(shù)值,這將在電路設(shè)計中產(chǎn)生誤差。由于替換產(chǎn)生的誤差可有下面公式得出:

是仿真實際S參數(shù)值,是模型的S參數(shù)值。

通常,當(dāng)電路的頻率與正常工作頻率差異較大時,由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),這個誤差將會造成更加嚴(yán)重的影響。依照上述的模型,我們利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum構(gòu)建了互連傳輸線,該傳輸線采用第二類結(jié)構(gòu),該傳輸線位于的TSMC 0.18um射頻/混合信號工藝的第6層金屬上,金屬線寬6um,線長115um。工作頻率為10GHz,根據(jù)公式(2)得到集總參數(shù)模型各個參數(shù)如下:

為比較模型和實際電磁場仿真數(shù)據(jù)之間差別,公式(4)中各個數(shù)據(jù)對應(yīng)模型的S參數(shù)和電磁場仿真軟件得到的S參數(shù)進(jìn)行了對比,圖2是采用電磁場仿真軟件ADS-Momentum和模型部分參數(shù)對比,從圖中可以看出,電磁場仿真軟件的模型和本模型S參數(shù)的誤差遠(yuǎn)離工作頻率段誤差越大,這是由于公式(2)中對頻率進(jìn)行了近似處理,遠(yuǎn)離工作頻率的點采用工作頻率來代替,由于這種代替,數(shù)據(jù)之間誤差越大。在其偏離中心頻率50%位置處(即15GHz和5GHz),模型和Momentum仿真數(shù)據(jù)的差異低于5%。在實際電路設(shè)計,通常需要電路設(shè)計師關(guān)注于傳輸線寄生參數(shù)對電路性能影響,此時工作頻率點附近模型簡易、準(zhǔn)確是電路設(shè)計重點,而偏離工作頻率點的模型誤差在窄帶電路設(shè)計是可以接受的。

3 模型在射頻集成電路設(shè)計中應(yīng)用

CMOS射頻集成電路設(shè)計是利用已有的有源器件和無源器件模型進(jìn)行電路設(shè)計。傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計首先進(jìn)行電路原理圖設(shè)計,然后進(jìn)行電路版圖設(shè)計,再進(jìn)行參數(shù)提取,在參數(shù)提取中主要利用Cadence系統(tǒng)自身已有的仿真工具Assura來實現(xiàn),在參數(shù)提取結(jié)束后再進(jìn)行后仿真。當(dāng)電路設(shè)計不滿足要求時,需要重復(fù)上述過程,然而,在上述的傳統(tǒng)集成電路中,由于參數(shù)提取過程的參數(shù)為分布參數(shù),難以直接用于電路O計參數(shù)調(diào)整。同時,傳統(tǒng)的參數(shù)提取方法只進(jìn)行了電阻和電容的參數(shù)提取,而對寄生電感沒有進(jìn)行提取,這將導(dǎo)致電路設(shè)計的預(yù)期結(jié)果和實測結(jié)果出入較大。

為克服傳統(tǒng)的射頻集成電路設(shè)計的上述不足,可以將本論文的參數(shù)模型和集成電路設(shè)計相互結(jié)合。圖4是本論文的模型應(yīng)用于射頻集成電路設(shè)計中流程圖,在原理圖和版圖設(shè)計中依然類似于傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計方法,但版圖設(shè)計及參數(shù)提取時將版圖中的互連線單獨分離出來,利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum電磁場仿真,仿真結(jié)束后利用模型將其中的各個互連線參數(shù)提取出來,由于互連線的寬度、長度和圖1中模型的各個參數(shù)密切相關(guān),故將互連線得到的各個參數(shù)代入到版圖后仿真設(shè)計中,檢測互連線參數(shù)是否滿足電路設(shè)計要求。如果互連線參數(shù)滿足設(shè)計要求,則電路設(shè)計完成;否則,根據(jù)要求適當(dāng)調(diào)整互連線參數(shù),并判斷調(diào)整后參數(shù)是否滿足電路設(shè)計要求,如果滿足電路設(shè)計要求,則依據(jù)重新設(shè)計的要求進(jìn)行版圖調(diào)整,完成電路設(shè)計。如果調(diào)整后的互連線參數(shù)依然不滿足電路設(shè)計要求,則依據(jù)要求進(jìn)行原理圖設(shè)計調(diào)整,然后依次重復(fù)上述過程。如圖3所示。

從上述的電路設(shè)計流程可以看出,在射頻集成電路設(shè)計中應(yīng)用本模型可以及時了解電路中的各個互連線參數(shù),根據(jù)電路設(shè)計要求調(diào)整互連線參數(shù),滿足電路設(shè)計要求。在整個設(shè)計流程中,首先根據(jù)互連線提取參數(shù)判斷是否滿足電路設(shè)計要求,進(jìn)而根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整互連線參數(shù)來滿足電路設(shè)計要求,這將簡化傳統(tǒng)電路設(shè)計循環(huán),減少電路設(shè)計時間,同時通過互連線參數(shù)調(diào)整將互連線作為電路設(shè)計的一部分進(jìn)行綜合考慮,這將有助于提高電路綜合性能。

4 結(jié)語

本文提出了適用電路后仿真的納米尺度互連線模型,該模型基于物理意義而構(gòu)建,模型的各個參數(shù)皆為集總參數(shù),各個參數(shù)都可以通過電磁場仿真軟件而獲得并在集成電路設(shè)計中進(jìn)行調(diào)整。該集總參數(shù)的模型結(jié)構(gòu)簡單,易于使用,適合于CMOS射頻集成電路設(shè)計分析中使用,同時文中給出了該模型應(yīng)用于射頻集成電路設(shè)計的流程并分析了其特點,分析表明采用文中模型可以根據(jù)電路設(shè)計要求進(jìn)行調(diào)整互連線的尺寸,并可將互連線參數(shù)作為電路設(shè)計的一部分進(jìn)行綜合考慮,有助于提高電路綜合性能。

參考文獻(xiàn)

[1]A.Niknejad, “Siliconization of 60 GHz”, IEEE Microw. Mag., pp.78-85,F(xiàn)eb.2010.

[2]J.Rong, M.Copeland,“The modeling, characterization, and design of monolithic inductors for silicon RFICs”,IEEE Journal of Solid-state Circuits, Vol.32,No.3,pp.357-369,March 1997.

[3]廖承恩.微波技g基礎(chǔ),西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1994.12.

收稿日期:2016-09-28

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>> “射頻集成電路設(shè)計”課程教學(xué)改革初探 應(yīng)用于相控陣收發(fā)組件的射頻微波集成電路設(shè)計探討 納米尺度互連線寄生參數(shù)的仿真及應(yīng)用于CMOS射頻集成電路設(shè)計 模擬集成電路設(shè)計教學(xué)探討 《集成電路設(shè)計》課程教學(xué)改革與探索 集成電路設(shè)計本科教學(xué)改革探索 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)CDIO培養(yǎng)模式的研究與實踐 集成電路設(shè)計專業(yè)課程體系改革與實踐 《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》課程教學(xué)探索 集成電路設(shè)計作為專業(yè)核心課程設(shè)置的探討 集成電路設(shè)計方法及IP設(shè)計技術(shù)的探討 集成電路設(shè)計的本科教學(xué)現(xiàn)狀及探索 模擬集成電路設(shè)計教學(xué)方法探討 《專用集成電路設(shè)計》教學(xué)方法初探 結(jié)合集成電路設(shè)計大賽談創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 同步數(shù)字集成電路設(shè)計中的時鐘偏移分析 《2012中國集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展報告》的統(tǒng)計及結(jié)論 模擬集成電路設(shè)計的自動化綜合流程研究 以工程需求為導(dǎo)向的集成電路設(shè)計閉環(huán)教育研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:l.

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

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

[5]馮衛(wèi)東.美科學(xué)家證實電路世界第四種基本元件存在[N/OL].科技日報,2008-05-06.

[6]李九生.“微波與射頻技術(shù)”課程新式教學(xué)理念應(yīng)用[J].科技信息,2010,(6).

[7]李金鳳,王健,劉歡.“射頻集成電路設(shè)計”課程教學(xué)改革初探[J].考試周刊,2012,(15).

[8]張銀蒲.基于射頻方向課程群的教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].唐山學(xué)院學(xué)報,2013,(1).

[9]王立華.虛擬網(wǎng)絡(luò)分析儀在射頻電路設(shè)計中的應(yīng)用[J].電子測量技術(shù),2012,(4).

收稿日期:2013-09-10

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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)置與課時安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排,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”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”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”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(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)知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握,會影響學(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”課程中添加入相關(guān)知識,與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(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”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對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”課程的學(xué)習(xí)中,對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時也避免了內(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)計大賽”的參與和競爭,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)的理論課程及實驗課程,從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實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)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗,具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過團(tuán)隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽,收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上,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)計的方法和流程。第三,在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時,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,實時了解前沿動態(tài),使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行)理念,是目前國內(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。在實際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進(jìn)行有機串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實踐內(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應(yīng)用于實踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”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施方法及設(shè)計操作流程。同時,通過以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊合作,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)隊工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(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的數(shù)據(jù)報告,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)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求,不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗,因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗,同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?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)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(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,將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會,為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況,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)計平臺的搭建,實現(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實踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、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、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐返脑O(shè)計方法及流程,在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉,使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通,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)容的實例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊,如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程,都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺,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隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

篇4

為滿足集成電路方面教學(xué)和科研的需要,同濟(jì)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系以985三期實驗室建設(shè)、教育部修購計劃兩項經(jīng)費所購置的設(shè)備為主體,充分整合利用本系目前已有的設(shè)備,完成了一個覆蓋完整的集成電路設(shè)計平臺的構(gòu)建。依托同濟(jì)大學(xué)第8期實驗教改項目的支持,電子科學(xué)與技術(shù)系在平臺的應(yīng)用方面進(jìn)行了有益的探索:針對本科生實驗教學(xué)完成了集成電路設(shè)計系列實驗課程開設(shè);在集成電路相關(guān)科研項目中進(jìn)行了實際應(yīng)用,為科研工作提供了良好的支撐。

【關(guān)鍵詞】

集成電路;設(shè)計平臺;實驗教學(xué);科研

進(jìn)入21世紀(jì)之后,集成電路在我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)及教育領(lǐng)域的重要性日益凸顯。2000年6月,國務(wù)院了綱領(lǐng)性文件《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》(國發(fā)2000〔18號〕)[1],明確了集成電路作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的地位。在其后的國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃等文件中,均將集成電路列為重要的發(fā)展方向,自此我國集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時期。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然需要科技和教育的配合?;诖嗽?,國務(wù)院科教領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)實施國家科技重大專項—集成電路與軟件重大專項,其后教育部、科技部決定在國內(nèi)有相對優(yōu)勢的高等院校建立國家集成電路人才培養(yǎng)基地,分別于2003年、2004年及2009年分3批批準(zhǔn)和支持20所高校進(jìn)行人才培養(yǎng)基地的建設(shè)工作。筆者所在的同濟(jì)大學(xué)為第2批建設(shè)的6所高校之一。

同濟(jì)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系成立于2002年,歷史較短,在集成電路方面的基礎(chǔ)較為薄弱。但自成立之初便將集成電路設(shè)計列為最重要的教學(xué)與科研方向之一,參考國際知名高校以及國內(nèi)兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗[2-4],在課程設(shè)置等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)進(jìn)行了積極的探索[5]。但是,集成電路設(shè)計強調(diào)工程設(shè)計實踐,如果缺乏相應(yīng)的設(shè)計平臺,僅以理論知識為主,會導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生與產(chǎn)業(yè)需求契合度不高。這也是諸多高校在集成電路設(shè)計的實驗設(shè)置及實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)改革和積極探索的原因[6-7]。我系也意識到亟須加強實踐環(huán)節(jié)的相關(guān)建設(shè)。基于以上原因,我們充分利用985三期實驗室建設(shè)、教育部修購計劃兩項經(jīng)費的支持,在集成電路設(shè)計平臺的構(gòu)建方面進(jìn)行了積極的嘗試。

1建設(shè)方案與建設(shè)過程

1.1平臺建設(shè)的基礎(chǔ)依托985二期實驗室建設(shè)、教育部修購計劃兩項經(jīng)費為我系的教學(xué)改革提供了非常有力的支持,根據(jù)各個學(xué)科方向的統(tǒng)籌規(guī)劃,分配約150萬元用于集成電路及與系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)的設(shè)備購置。購置的設(shè)備見表1、表2。除以上兩部分設(shè)備之外,本系已經(jīng)部分購置了與集成電路設(shè)計相關(guān)的設(shè)備,如Dell服務(wù)器、SUN工作站、各類測試與信號發(fā)生設(shè)備等。因此,我系已經(jīng)初步具備了建設(shè)一個覆蓋半導(dǎo)體器件制備與分析、集成電路設(shè)計與測試、系統(tǒng)級設(shè)計驗證完整流程的專業(yè)實驗與設(shè)計平臺的基礎(chǔ)條件。

1.2總體構(gòu)想與平臺規(guī)劃基于上述基礎(chǔ)硬件設(shè)備,我系在有限的場地資源中安排了專門的場地作為半導(dǎo)體器件與集成電路設(shè)計專業(yè)實驗室,以支持集成電路設(shè)計平臺的建設(shè)。將擬建設(shè)的半導(dǎo)體與集成電路設(shè)計專業(yè)實驗室劃分為4個功能區(qū):服務(wù)器與中央控制區(qū)、集成電路設(shè)計區(qū)、集成電路分析與測試區(qū)、系統(tǒng)級設(shè)計與驗證區(qū)??傮w的規(guī)劃如圖1所示,功能與設(shè)備支撐概述如下。(1)服務(wù)器與中央控制區(qū)。主要空間用于放置3個機柜、承載兩個機架式服務(wù)器(HP、Dell)、存儲陣列(SAS15000RPM接口、初始配置7.2TB)、一個臥式服務(wù)器(超微)以及UPS電源、萬兆交換機等供電和網(wǎng)絡(luò)配件。需注意該部分噪聲較大,故應(yīng)與實驗室其他功能區(qū)隔離。提供VPN、遠(yuǎn)程配置以及各類必要的服務(wù),配置完整的EDA工具系統(tǒng),覆蓋集成電路設(shè)計全流程。(2)集成電路設(shè)計區(qū)。20個左右的工位,主要為HP工作站。具備兩類工作方式:作為終端登錄服務(wù)器系統(tǒng)使用;在服務(wù)器系統(tǒng)不能提供支持時獨立使用。除工作站之外,配備2~3個文件柜、工具柜。(3)集成電路分析與測試區(qū)。主要功能為集成電路(晶圓、裸片、封裝后芯片)的分析、測試。分析與測試系統(tǒng)以兩套手動探針測試臺(包括基座、卡盤、ADV顯微鏡)、超長焦金相顯微鏡(超長工作距離,2000倍放大)、4套微米級精確位移系統(tǒng)(包括探針、針臂、針座、線纜與接口)為主,并配備2臺臺式計算機以及信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、邏輯分析儀1臺、示波器1臺,用作信號發(fā)生與記錄、信號與圖像采集功能。配備兩個實驗工具柜。(4)系統(tǒng)級設(shè)計與驗證區(qū)。6個工位,配備2~3臺計算機。考慮到面積有限,而該區(qū)功能較多,以多功能復(fù)用的方式設(shè)置工位的功能。該區(qū)的功能包括:①板級電路設(shè)計與測試。主要支撐設(shè)備為必要的計算機系統(tǒng)(軟、硬件)。多臺邏輯分析儀、示波器、信號發(fā)生器、萬用表、穩(wěn)壓電源、必要的電子元器件及焊接設(shè)備等。②基于FPGA的系統(tǒng)設(shè)計。主要支撐設(shè)備為計算機系統(tǒng)(軟、硬件)、4套Virtex-5FPGA系統(tǒng)。③嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。主要支撐設(shè)備為計算機系統(tǒng)、3套VeriSOC-ARM9開發(fā)平臺、多套PSoC開發(fā)套件、多套ARM開發(fā)套件、微控制器開發(fā)套件等。④集成電路系統(tǒng)級驗證。與板級電路與測試共用各類設(shè)備。

1.3軟硬件系統(tǒng)與設(shè)計流程構(gòu)建基于新購買的存儲陣列(NetApp)、服務(wù)器(DL380G7)、交換機(CISCO),并整合本系統(tǒng)原有的兩臺服務(wù)器(一臺Dell機架式、一臺超微立式),構(gòu)成一個EDA開發(fā)服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)建方面,我們進(jìn)行了基于傳統(tǒng)的EDA開發(fā)環(huán)境架構(gòu),以及基于虛擬化系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的兩種嘗試。存儲結(jié)構(gòu)上基于存儲陣列,提供足夠安全的冗余備份與保護(hù)。系統(tǒng)具備負(fù)載均衡功能。最終構(gòu)建的系統(tǒng)可直接支持同一實驗室內(nèi)20臺以上HP工作站的同時接入,并提供遠(yuǎn)程登錄支持;以及通過同濟(jì)大學(xué)校園網(wǎng),提供外網(wǎng)的VPN接入支持。在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,我們安裝配置了完善的EDA工具鏈,以提供覆蓋全流程的集成電路設(shè)計支持。

2教學(xué)與科研應(yīng)用

前述所構(gòu)建的集成電路設(shè)計平臺僅是基礎(chǔ)的軟硬件系統(tǒng),如果要在實際的教學(xué)和科研工作中進(jìn)行使用,尚需進(jìn)行相關(guān)的課程大綱規(guī)劃、實驗方案設(shè)計以及實際的芯片設(shè)計檢驗。通過同濟(jì)大學(xué)第8期實驗教學(xué)改革項目的支持,我們在這些方面開展了一定的工作,主要包括以下兩個方面。

2.1教學(xué)應(yīng)用完成了實驗方案內(nèi)容建設(shè),構(gòu)建形成了一套覆蓋集成電路設(shè)計全流程的實驗方案,并兼顧半導(dǎo)體器件、集成電路測試;設(shè)計的系列實驗應(yīng)用于新開設(shè)的“集成電路設(shè)計實驗”課程中,以豐富和擴(kuò)展該門課程的實驗內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。該課程每周4學(xué)時,已經(jīng)完成2013、2014兩個學(xué)年的實驗教學(xué)工作。具體的實驗內(nèi)容包括反相器實驗(電路原理圖輸入、電路仿真、版圖設(shè)計、版圖設(shè)計規(guī)則檢查及一致性檢查、后仿真)、一位全加器系列試驗、基本模擬電路單元設(shè)計實驗、綜合定制設(shè)計實驗、硬件描述語言設(shè)計與驗證實驗(選做)、自動綜合與布局布線設(shè)計實驗(選做)。構(gòu)建的軟硬件平臺,除用于集成電路設(shè)計實驗課之外,亦用于電子系“半導(dǎo)體器件物理”“半導(dǎo)體工藝原理”等多門課程的實驗環(huán)節(jié),以及本科生畢業(yè)設(shè)計中。與現(xiàn)有的本科生各類創(chuàng)新活動相結(jié)合,為該類活動的人員選拔與培養(yǎng)、培訓(xùn)起到了一定的輔助作用。

2.2科研應(yīng)用集成電路設(shè)計平臺除用于相關(guān)的實驗教學(xué)任務(wù)之外,亦可為相關(guān)的科研工作提供良好的支撐。在該平臺所定義的開發(fā)環(huán)境及設(shè)計流程上,我們完成了兩款65納米工藝超大規(guī)模集成電路芯片的設(shè)計工作,其中一款已經(jīng)返回,并進(jìn)行了較為完整的測試,功能及性能均符合預(yù)期,芯片如圖2、圖3所示。這些設(shè)計很好地確證了該平臺的完整性和可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知[EB/OL].2006-6.

[2]葉紅.美國高校電子工程類專業(yè)本科培養(yǎng)方案淺析[J].高等理科教育,2007(6):64-67.

[3]于歆杰,王樹民,陸文娟.麻省理工學(xué)院教育教學(xué)考察報告(二)—培養(yǎng)方案與課程設(shè)置篇[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報.2004(5):1-5.

[4]Bulletinforundergraduateeducation[EB/OL].

[5]羅勝欽,王遵彤,萬國春,等.電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案初探[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報.2009(31):89-91.

[6]張立軍,羊箭鋒,孫燃.CMOS集成電路設(shè)計教學(xué)及實驗改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報.2012,34(1):105-107.

篇5

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)置與課時安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排,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”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”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”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(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)知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握,會影響學(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”課程中添加入相關(guān)知識,與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(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”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對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”課程的學(xué)習(xí)中,對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時也避免了內(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)計大賽”的參與和競爭,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)的理論課程及實驗課程,從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實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)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗,具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過團(tuán)隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽,收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上,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)計的方法和流程。第三,在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時,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,實時了解前沿動態(tài),使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行)理念,是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。在實際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進(jìn)行有機串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實踐內(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應(yīng)用于實踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”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施方法及設(shè)計操作流程。同時,通過以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊合作,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)隊工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(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的數(shù)據(jù)報告,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)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求,不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗,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、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗,同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?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)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(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,將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會,為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況,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)計平臺的搭建,實現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、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、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計方法及流程,在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉,使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通,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)容的實例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊,如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程,都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺,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隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

篇6

關(guān)鍵詞:電子科學(xué)與技術(shù);本科培養(yǎng)方案;課程設(shè)置;辦學(xué)特色

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0070-02

21世紀(jì)被稱為信息時代,電子科學(xué)與技術(shù)在信息、能源、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用,必然導(dǎo)致電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。這種產(chǎn)業(yè)化趨勢反過來對本專業(yè)的鞏固、深化、提高和發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用,也對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此,本文從人才的社會需求出發(fā),結(jié)合我校實際情況,進(jìn)行了本科專業(yè)培養(yǎng)方案的改革探索,并詳細(xì)介紹了培養(yǎng)方案的制定情況。

一、人才的社會需求情況

目前,我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科畢業(yè)生主要面向長三角地區(qū)龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業(yè),市場對專業(yè)人才的需求基本上是供不應(yīng)求的。但是也應(yīng)該注意到電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的分布不均,分類較細(xì),且發(fā)展變化較快。另外,電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有多樣性,既有勞動密集型的大型企業(yè)、大公司,更多的是小公司和小企業(yè);既有國有企業(yè)和私營企業(yè),更有合資、獨資的外企。因此,社會需求與本專業(yè)畢業(yè)生的供需矛盾還會繼續(xù)存在。

二、專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位

本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子、光電子領(lǐng)域的寬厚專業(yè)基礎(chǔ)知識,熟練實驗技能,能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術(shù)研究開發(fā)和設(shè)計技能,有較強的工程實踐能力,能夠在該領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設(shè)計、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術(shù)人才。并且結(jié)合我?!按蠊こ逃^”人才培養(yǎng)特色,依據(jù)“卓越工程師”教育理念下工程技術(shù)型人才培養(yǎng)的原則,培養(yǎng)適應(yīng)微電子和新興光電行業(yè)乃至區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的工程技術(shù)型人才。

三、本科培養(yǎng)方案制定的思路

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案參照工程教育認(rèn)證的要求,以及專業(yè)下設(shè)微電子、光電子材料與器件兩個本科培養(yǎng)方向的思路制定。注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐工程能力,使畢業(yè)生能滿足長三角地區(qū)微電子、光電子和新能源行業(yè)發(fā)展的需求。微電子方向的課程設(shè)置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面,光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養(yǎng)方案的改革探索

要實現(xiàn)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,并結(jié)合我校學(xué)科發(fā)展方向和特色,對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了研究,并對省內(nèi)外幾所高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)研,最終形成了富有特色的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,主要內(nèi)容如下:

1.培養(yǎng)方案的模塊化設(shè)計。在設(shè)計電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的整體框架時,根據(jù)“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力”和培養(yǎng)工程技術(shù)型人才的辦學(xué)理念下,專業(yè)培養(yǎng)方案分人文與社會科學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課三個模塊,下設(shè)微電子和光電子材料與器件兩個專業(yè)方向。學(xué)生在前兩年學(xué)習(xí)相同的課程,到大三時根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)方向,選修各自方向的專業(yè)課。由于兩個方向的不同培養(yǎng)要求,因此在專業(yè)基礎(chǔ)選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課方面設(shè)置限選模塊,每個專業(yè)方向必須修滿相應(yīng)的學(xué)分才能畢業(yè)。

2.改革專業(yè)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程是為專業(yè)課程奠定基礎(chǔ),因此,在保留了原有電子信息類專業(yè)通常所開設(shè)的電子類課程外,增加了與專業(yè)相關(guān)的課程,如EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、物理光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、激光原理與技術(shù)等課程,刪減了原先與物理類相關(guān)的一些課程,如物理學(xué)史、原子物理、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)等,并刪減了一些計算機軟件類課程,如C++程序設(shè)計、計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用等。專業(yè)基礎(chǔ)選修課程分方向限選模塊,兩個專業(yè)方向?qū)?yīng)有不同的專業(yè)基礎(chǔ)選修課程。

3.優(yōu)化專業(yè)課程。專業(yè)課程是整個專業(yè)教育中的主干部分,微電子方向的課程設(shè)置緊緊圍繞半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計方向,開設(shè)有集成電路設(shè)計、微電子工藝原理與技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、半導(dǎo)體測試技術(shù)、現(xiàn)代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向,開設(shè)光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖傳感原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等課程。另外專業(yè)課程里面還設(shè)置有專業(yè)實驗,通過加強實驗環(huán)節(jié),訓(xùn)練學(xué)生的動手操作能力,增強學(xué)生的理論知識。

五、與省內(nèi)外專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)別

具有電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的各大高校分布在不同的地區(qū),服務(wù)于不同的區(qū)域經(jīng)濟(jì),這就要求專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有區(qū)域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、南京理工大學(xué)和徐州工程學(xué)院這五所不同地區(qū)、不同層次高校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案。不僅使我們能學(xué)習(xí)到其他高校的先進(jìn)辦學(xué)理念、合理的課程設(shè)置體系,也可以發(fā)現(xiàn)與其他高校之間的差異。具體表現(xiàn)為以下幾個方面:

1.專業(yè)定位。各個學(xué)校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依據(jù)自身的師資力量、辦學(xué)條件、區(qū)域經(jīng)濟(jì)要求確定專業(yè)的發(fā)展定位。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學(xué)示范中心、3個省部級重點實驗室,人才培養(yǎng)定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)等方面工作的工程技術(shù)人才。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)光通信、電子電路系統(tǒng)、集成電路設(shè)計等方面的人才。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位在培養(yǎng)能夠在電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的高級工程技術(shù)人才。南京理工大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要是突出光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合,以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要定位在培養(yǎng)能從事光電子材料與器件開發(fā)的工程技術(shù)人才。而我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位于服務(wù)長三角地區(qū)半導(dǎo)體和新能源行業(yè),培養(yǎng)能從事集成電路設(shè)計與開發(fā)、光電子材料與器件的研發(fā)等工作的工程技術(shù)人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、開發(fā)電子元器件、電子電路系統(tǒng)、電子集成系統(tǒng)的能力,在課程設(shè)置上開設(shè)了通信電子電路、EDA技術(shù)、薄膜物理與技術(shù)、電子材料與電子器件、電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐、集成電路設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)原理和應(yīng)用、現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、開發(fā)電子電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)的能力,開設(shè)了電路原理、模電數(shù)電、通信電子線路、集成電路設(shè)計、光纖通信原理、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號處理等專業(yè)課程,以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎(chǔ)實驗、半導(dǎo)體器件仿真大型實驗、集成電路設(shè)計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與開發(fā)電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng),從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的能力,開設(shè)了信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、高頻電路設(shè)計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設(shè)計、VLSI設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)課程,以及電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗、信號與電路基礎(chǔ)實驗、電子線路實驗、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計實驗等實驗類課程。南京理工大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生從事光電子器件、光電系統(tǒng)和集成電路的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用的能力,開設(shè)了信號與系統(tǒng)、光學(xué)、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術(shù)、超大規(guī)模集成電路設(shè)計、光電子技術(shù)、顯示技術(shù)、光電檢測技術(shù)、數(shù)字圖像處理、半導(dǎo)體集成電路、集成電路測試技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子線路、電視原理等專業(yè)課程。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與開發(fā)光電子材料與器件的能力,開設(shè)有信號與系統(tǒng)、光電子學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)、光伏材料等專業(yè)課程,以及模擬電路課程設(shè)計、數(shù)字電路課程設(shè)計、單片機原理課程設(shè)計等實踐性課程。我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)計、光電子材料與器件的設(shè)計與制備能力,開設(shè)有半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件原理、MEMS技術(shù)、微電子工藝原理與技術(shù)、薄膜材料及制備技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等專業(yè)課程,以及近代物理實驗、專業(yè)實驗等實驗類課程。

3.人才培養(yǎng)特色。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是注重集成電路設(shè)計、系統(tǒng)集成方面能力的培養(yǎng)。浙江工業(yè)大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光纖通信、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。蘇州大學(xué)的人才培養(yǎng)注重電路與系統(tǒng)設(shè)計、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。南京理工大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合,以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的人才培養(yǎng)注重光電材料與器件方面能力的培養(yǎng)。我校的人才培養(yǎng)注重電子材料與電子器件的設(shè)計與開發(fā)、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

[1]陳鶴鳴,范紅,施偉華,徐寧.電子科學(xué)與技術(shù)本科人才培養(yǎng)方案的改革與探索[A]//電子高等教育年會2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C].17-20.

篇7

關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng);CDIO;一體化

1 CDIO一體化課程

CDIO一體化課程是一個由相互支持的專業(yè)課程和明確集成個人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力為一體的方案所設(shè)計出的課程計劃[1]。即按照CDIO(構(gòu)思-設(shè)計-實施-運行)理念,在不增加教學(xué)內(nèi)容和時間的基礎(chǔ)上,調(diào)整和優(yōu)化原有教學(xué)的計劃,以實現(xiàn)知識、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化及專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時,CDIO一體化課程也是“做中學(xué)”和“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”(project based education and learning 簡稱PBL)的具體體現(xiàn)[2]。PBL區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)法實現(xiàn)了三個轉(zhuǎn)變:以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂椖繛橹行募耙哉n堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)驗和能力為中心。強調(diào)學(xué)習(xí)的目的性和主動性。

2 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系及問題分析

課程體系理論對課程計劃的研究與設(shè)計起著指導(dǎo)意義,從一定程度上反映了對學(xué)科知識體系和學(xué)生能力培養(yǎng)的認(rèn)知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)傳統(tǒng)課程設(shè)計存在的問題。

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程組織及問題分析。基于Grinter報告[4],現(xiàn)將我校集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的公共課,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等進(jìn)行了重新劃分,如表1所示。再對比麻省理工學(xué)院(MIT)的航空航天工程專業(yè)課程[5,6],(MIT多年來被QS世界大學(xué)排名和世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名評為世界第一,其已成為CDIO工程教育的標(biāo)桿),討論了基于CDIO一體化課程理念下我國集成電路設(shè)計與系統(tǒng)專業(yè)在課程設(shè)置上存在的問題:(1)工程實驗課程比例低。工程分析與設(shè)計及工程實驗類需要發(fā)揮學(xué)生能動性的課程僅為21%,遠(yuǎn)低于基礎(chǔ)科學(xué)等理論課程.而麻省理工學(xué)院2014級航空航天工程專業(yè)課程體系中實踐課程學(xué)分比例為45%;(2)人文社科類課程比例較低,不足10%。MIT航空航天工程專業(yè)課程體系中人文社科類課程學(xué)分比例為37%,人文社科類課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生作為一個公民應(yīng)具有的基本素質(zhì)和作為專業(yè)人士應(yīng)具有的職業(yè)道德,在強調(diào)專業(yè)教育的同時不可忽視人文社科類的教育;(3)選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%,其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設(shè)置充分給予了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,尊重學(xué)生個性發(fā)展及創(chuàng)新力的培養(yǎng)。

3 基于CDIO的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程體系模型研究

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)作為一個典型的工科類專業(yè),注重學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力及人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。而課程體系的建立能從學(xué)科知識體系方向來引導(dǎo)學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程設(shè)計。采取“自上而下”的總線型結(jié)構(gòu)模式,如圖1。即以項目設(shè)計為導(dǎo)向,先給出宏觀、整體的概念,再由宏觀到微觀,由整體到局部,由項目所涉及的專業(yè)知識到專業(yè)知識所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識等展開整個課程。

對比傳統(tǒng)課程體系具有明顯的優(yōu)勢:第一,通過以職業(yè)方向為導(dǎo)向的規(guī)劃,學(xué)生可根據(jù)自己興趣選擇適合自己的團(tuán)隊,達(dá)到因材施教的目的;第二,以組建團(tuán)隊來制定課程并完成項目,打破了傳統(tǒng)的分班教學(xué)制,學(xué)生通過相互討論,溝通以解決問題能培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識。第三,實現(xiàn)了學(xué)科間的相互支撐及聯(lián)系,學(xué)生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系,以及整個課程體系的學(xué)習(xí)目的。第四,經(jīng)歷了一到六學(xué)期的學(xué)習(xí)為最后項目的實現(xiàn)做好了充分準(zhǔn)備,若以該項目為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計可提高論文質(zhì)量,又避免了論文作假,抄襲等現(xiàn)象等。第五,從課程組織上看,以項目為主線展開的必修課程大大減少,除此以外的專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程均作為選修課程,使學(xué)生擁有更多跨專業(yè)學(xué)習(xí)的選擇機會。另外,人文社科類等公共課程貫穿于整個大學(xué)課程中,以實現(xiàn)專業(yè)技能與人文素養(yǎng)的一體化培養(yǎng)。

與此同時,該課程體系對當(dāng)前的教學(xué)模式也提出了相應(yīng)要求,比如學(xué)生學(xué)習(xí)方法和教師授課方式的改革,教師團(tuán)隊培養(yǎng)的改革,學(xué)生考核方式的改革,配套教材的改革等等。

結(jié)束語

圍繞CDIO理念,重新構(gòu)建了集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu),即以專業(yè)方向指導(dǎo)項目,再以項目指導(dǎo)課程,將能力培養(yǎng)融入理論學(xué)習(xí),將知識應(yīng)用融入項目實踐。希望借助課程體系改革,以實現(xiàn)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生知識、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化,專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時,對我國高校工科類課程體系改革具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]顧佩華,包能勝,康全禮等.CDIO在中國(上)[J].高等工程教育研究,2012,3:24-40.

[2]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,3:1-6.

[3]王偉廉.高等學(xué)校課程體系現(xiàn)代化研究[D].廈門:廈門大學(xué),2004.

[4]孔寒冰.國際工程教育前沿與進(jìn)展2007[M].浙江:浙江大學(xué)出版社,2009:179-192.

[5]張英.基于CDI0理念我國機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科課程體系研究[D].浙江:浙江大學(xué),2014.

篇8

關(guān)鍵詞:CDIO;集成電路設(shè)計;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,實施,運行)理念。它是“做中學(xué)”和“以項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)生將理論知識和實踐有機結(jié)合起來。在CDIO理念的指引下,培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,通過對項目整個過程的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行作為載體的操作來提高學(xué)生的工程實踐能力,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、實踐性強等一系列突出特點。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)計與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式,切實做好集成電路設(shè)計與集成系統(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

作為具有很強的工程性和實踐性的專業(yè),集成電路設(shè)計與集成系統(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)、很強的實踐和科研創(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)能力和實際的動手能力,使得教學(xué)與實際相脫離。

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、互補性得不到有機整合,使得學(xué)生對項目的思路混亂,阻礙了學(xué)生構(gòu)思能力的提升。

3.實驗與實踐環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃,導(dǎo)致實驗內(nèi)容陳舊,實驗方法單一,實驗?zāi)J竭^于呆板。而實驗內(nèi)容大多為針對理論教材的驗證性實驗,呆板的實驗?zāi)J胶蛯嶒瀮?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。實踐環(huán)節(jié)沒有明確的培養(yǎng)目的,缺乏整體規(guī)劃,實踐環(huán)節(jié)是學(xué)生工程實踐能力提高的重要環(huán)節(jié)。因此,實驗與實踐環(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,缺少實際工程背景和實踐經(jīng)驗,帶領(lǐng)并指導(dǎo)學(xué)生做實際工程項目時,學(xué)生遇到的實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),又具有堅實的理論基礎(chǔ),同時具有豐富的集成電路開發(fā)、設(shè)計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)用實際的項目。

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

5.能夠掌握集成電路的基本設(shè)計原理,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、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)模式的具體實施

(一)制定基于CDIO理念的專業(yè)教學(xué)大綱和實驗大綱

將CDIO理念融入到專業(yè)教學(xué)大綱和實驗大綱中,結(jié)合具體實際的項目制定集成專業(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。考慮課程的教學(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)項目之間的緊密關(guān)系。在制定實驗大綱時要結(jié)合教學(xué)大綱,明確實驗?zāi)康?,將每門課程的實驗按照基礎(chǔ)類型、設(shè)計類型、創(chuàng)新類型和綜合類型的比例合理劃分,充分考慮實驗學(xué)時、實驗內(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,又具有堅實的理論基礎(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。實踐課程主要包括課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)與工程素養(yǎng),具有較強的自學(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)高級人才以實際項目作為案例進(jìn)行授課。

(三)舉辦基于CDIO理念的電子設(shè)計競賽

電子設(shè)計競賽是在教師啟發(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,實現(xiàn)和運作,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)計的任務(wù)主要包括產(chǎn)品的規(guī)劃、原理設(shè)計、技術(shù)方案等。以構(gòu)思和設(shè)計為基礎(chǔ),將最終的設(shè)計方案轉(zhuǎn)變成實際產(chǎn)品,并對產(chǎn)品進(jìn)行測試的過程即為產(chǎn)品的實施過程。對產(chǎn)品的運作主要包括對產(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)計競賽,將CDIO理念的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作融為一個有機的整體,提高學(xué)生的工程實踐能力,充分培養(yǎng)學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)問題、解決實踐問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作能力和大系統(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)生實踐相結(jié)合,個人學(xué)習(xí)與團(tuán)隊合作學(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)造實驗環(huán)境去驗證方法的可行性[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)與實踐鍛煉。

(五)加強教師隊伍建設(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)與交流的機會,讓教師親自參與到項目實訓(xùn)中,通過與企業(yè)項目工程師學(xué)習(xí)與合作提高教師自身的工程實踐能力。聘請集成領(lǐng)域的國內(nèi)外專家、學(xué)者、企業(yè)的項目經(jīng)理、工程管理人員、工程設(shè)計人員,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,強調(diào)高校學(xué)生的專業(yè)知識技能和實踐創(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)新實踐教育更上一個臺階。

參考文獻(xiàn):

[1]江帆,張春良,王一軍,喻萍.CDIO開放教學(xué)模式研究[J].教學(xué)研究,2012,(2).

[2]劉勝輝,崔林海,黃海.集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系研究與實踐[J].計算機教育,2008,(22).

[3]方卓紅,曲英杰.關(guān)于集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)本科專業(yè)課程體系的研究[J].科技信息,2007,(27).

篇9

本屆IC China展會呈現(xiàn)出 “新、特、多”等特點。

“新”,本屆展會是展示十年來產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果,認(rèn)真總結(jié)產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗,規(guī)劃企業(yè)未來的一次重要的產(chǎn)業(yè)界聚會。

本屆展會上,作為節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源、新能源汽車等21世紀(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心和基礎(chǔ)的集成電路產(chǎn)業(yè)的企事業(yè)單位踴躍參展,半導(dǎo)體分立器件、半導(dǎo)體光電器件、半導(dǎo)體傳感器件等“大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)”相關(guān)的一些國內(nèi)外企業(yè)也都在展會上一展風(fēng)采,成為了一屆名副其實中國國際半導(dǎo)體博覽會。

“特”,為了成功搭建半導(dǎo)體技術(shù)溝通、交流的平臺,展會的主辦單位全力以赴做好展會的宣傳組織工作,努力為參展企業(yè)提供更好的服務(wù);各地方協(xié)會、產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也積極地參加到參展的組織工作中來。深圳、成都、無錫、西安、濟(jì)南等產(chǎn)業(yè)基地,北京、上海、深圳、廣州、浙江、蘇州等半導(dǎo)體(集成電路)行業(yè)協(xié)會,封裝測試產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、沈陽裝備基地等都組團(tuán)參展,這樣既充分展示地方的產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體狀況,也突出了行業(yè)中重點企業(yè)發(fā)展愿景。使與會者在企業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈打造等各個層面上都會有收益。

“多”,參展企業(yè)多,參展企業(yè)參展產(chǎn)品種類多。這次參展企業(yè)包括:設(shè)計企業(yè)中的大唐微電子技術(shù)有限公司、中國華大集成電路設(shè)計集團(tuán)有限公司、展訊通信(上海)有限公司等近70家左右;制造企業(yè)中的中芯國際集成電路制造有限公司、上海華虹NEC電子有限公司、和艦科技(蘇州)有限公司等公司;封裝測試企業(yè)中的江蘇長電科技股份有限公司、南通富士通微電子股份有限公司、天水華天科技股份有限公司等企業(yè);專用設(shè)備、材料企業(yè)中的大連佳峰電子有限公司、格蘭達(dá)技術(shù)(深圳)有限公司、有研半導(dǎo)體材料股份有限公司、寧波江豐電子材料有限公司等;分立器件有電子科技集團(tuán)13所、天津中環(huán)半導(dǎo)體股份有限公司、晶方半導(dǎo)體科技(蘇州)有限公司等企業(yè)。東京精密設(shè)備(上海)有限公司、迪斯科科技咨詢(上海)有限公司、蘇州住友電木有限公司等外資企業(yè)也報名參展。本屆展會特裝展臺占展覽面積四分之三左右。

另外,展會將中國高校集成電路產(chǎn)學(xué)研成果展區(qū)與集成電路科普教育體驗區(qū)相結(jié)合。中國高校集成電路產(chǎn)學(xué)研成果展區(qū),不僅為高校提供了一個展示自我的舞臺,同時也為企業(yè)與高校之間架起了一座溝通的橋梁。該展示區(qū)同時還設(shè)立集成電路科普教育體驗區(qū),讓觀眾了解一粒粒沙子到一個個現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品的神奇復(fù)雜的演變過程,開啟人們通往集成電路世界的大門,通過人機互動,增強觀眾對集成電路的認(rèn)識。

IC China 2010高峰論壇、研討會議題圍繞“創(chuàng)新、整合、發(fā)展”,主題突出。

主辦方將邀請工信部領(lǐng)導(dǎo)在高峰論壇對集成電路產(chǎn)業(yè)的“十二五”規(guī)劃(發(fā)展戰(zhàn)略)進(jìn)行解讀。

美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會總裁、中芯國際、愛德萬、東京精密、南車時代電器股份有限公司、新思科技等知名半導(dǎo)體企業(yè)高管出席了高峰論壇,作精彩演講。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會演講內(nèi)容為美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展;企業(yè)嘉賓的演講從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)發(fā)展等方面展示他們企業(yè)的成功經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。國家集成電路設(shè)計深圳產(chǎn)業(yè)化基地周生明主任演講的題目為“創(chuàng)新、方案整合、系統(tǒng)集成――深圳集成電路設(shè)計發(fā)展啟示”。

精心策劃和安排的7場專題研討會,題目鮮明、熱點突出、內(nèi)容豐富。

一、“核高基”國家科技重大專項實施專家組承辦的“成長中的中國集成電路設(shè)計業(yè):機遇與挑戰(zhàn)”專題研討會,邀請了賽迪顧問、清華大學(xué)、重郵信科、杭州中天、中芯國際、山東華芯等業(yè)界知名咨詢機構(gòu)、著名高等學(xué)府和重點企業(yè)的專家、學(xué)者、高管就中國集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展前景、微電子技術(shù)發(fā)展與綠色經(jīng)濟(jì)、國產(chǎn)嵌入式CPU的發(fā)展與服務(wù)策略、TD核心芯片發(fā)展策略、存儲器產(chǎn)業(yè)的初步實踐和思考等產(chǎn)業(yè)界發(fā)展的前沿重大課題、共同探討中國集成電路設(shè)計業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)。

二、“中國集成電路封測產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”2009年在北京成立。這個聯(lián)盟涉足我國集成電路封測領(lǐng)域的制造、裝備、材料及相關(guān)科研與教學(xué)的25家單位。該聯(lián)盟以“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國家科技重大專項(即“02專項”)中的相關(guān)創(chuàng)新課題為技術(shù)驅(qū)動平臺和紐帶,依托其成員單位的人才、技術(shù)和市場資源,推動我國集成電路封測產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步與重大科技產(chǎn)品的創(chuàng)新。聯(lián)盟不僅組織成員及相關(guān)單位參加了IC China 2010 的重大專項裝備專區(qū),同時將參加“中國半導(dǎo)體裝備、材料與制造工藝研討會暨第十三屆中國半導(dǎo)體行業(yè)集成電路分會、支撐業(yè)分會年會、江蘇省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會年會”。國家科技重大專項“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”總體組組長、華潤微電子有限公司董事長、有研半導(dǎo)體材料股份有限公司董事長、南通富士通電子股份有限公司總經(jīng)理及多家企業(yè)高管將在研討會上發(fā)表精彩演講。

三、半導(dǎo)體分立器件是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要的組成部分,發(fā)揮著越來越大的作用。新型電力電子器件、模塊和應(yīng)用,更是業(yè)界特別關(guān)注的領(lǐng)域,對高效節(jié)能、綠色環(huán)保起著非常重要的作用。在中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會分立器件分會承辦的“電力電子與低碳經(jīng)濟(jì)”研討會上,江光、蘇州固锝、電子科技集團(tuán)第55研究所、河北普興、深圳深愛以及成都電子科技大學(xué)等單位的高管、專家就新型電力電子器件、綠色高效電源、電源管理集成電路等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新成果、應(yīng)用開發(fā)實例、市場發(fā)展遠(yuǎn)景、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃建議等方面進(jìn)行充分交流,共圖我國電力電子技術(shù)的新發(fā)展。

四、“知識產(chǎn)權(quán)”狀況是企業(yè)競爭力的表現(xiàn),是創(chuàng)新型國家的重要標(biāo)志。多年來我國企業(yè)在知識產(chǎn)權(quán)工作方面取得了很大成績,但進(jìn)一步加強知識產(chǎn)權(quán)管理,推動知識產(chǎn)權(quán)資本化運作尚有許多工作要開展。知識產(chǎn)權(quán)的資本運作,有利于企業(yè)盤活存量資產(chǎn),實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)的價值型管理和優(yōu)化重組,進(jìn)而促進(jìn)資源的科學(xué)配置與有效流動,實現(xiàn)資源配置的優(yōu)化,有力地推動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心有限公司承辦的“知識產(chǎn)權(quán)與資本運作”研討會邀請了國內(nèi)外投資機構(gòu)、律師、中介機構(gòu)等專業(yè)人士,從專利交易與資本運作的模式、法律問題、資產(chǎn)評估等不同角度深入探討,以期對國內(nèi)業(yè)界有所幫助。

五、越來越多的IC設(shè)計企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到分銷商的價值,與分銷商合作,節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)成本和縮短產(chǎn)品入市時間,也能借助分銷商的渠道提高產(chǎn)品知名度和市場份額,實現(xiàn)電路設(shè)計企業(yè)、分銷商、整機系統(tǒng)廠家三贏局面。由深圳華強與蘇州市集成電路行業(yè)協(xié)會承辦的“集成電路設(shè)計企業(yè)與市場分銷商研討會”邀請了蘇州周邊地區(qū)的設(shè)計企業(yè)和國內(nèi)眾多優(yōu)秀的分銷商、方案商將齊聚蘇州共同討探未來集成電路市場分銷狀況及市場發(fā)展趨勢。并采用圓桌式“一對一”的方式直接讓設(shè)計企業(yè)與分銷商、方案商面對面交流,有針對性的進(jìn)行合作交流,有意向合作的設(shè)計企業(yè)與分銷商在現(xiàn)場進(jìn)行了意向性預(yù)簽約儀式。

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關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;集成電路;人才培養(yǎng)機制

中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-4107(2016)08-0076-02

當(dāng)前社會對創(chuàng)新型人才具有高的需求,擔(dān)負(fù)著人才培養(yǎng)重任的高校在教育理念、教學(xué)方法、人才培養(yǎng)等方面面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何克服傳統(tǒng)教育的桎梏,在高新技術(shù)為核心、知識經(jīng)濟(jì)占主體地位的社會背景下,培養(yǎng)出適合社會需求的高技術(shù)、高素質(zhì)、創(chuàng)新型的科技人才,是高校一直努力探索與奮斗的目標(biāo)。

黑龍江大學(xué)是省部共建的綜合性大學(xué),革新傳統(tǒng)高等教育人才培養(yǎng)機制與模式,致力于構(gòu)建教學(xué)、科研與學(xué)科三位一體的內(nèi)涵發(fā)展模式。優(yōu)良的教育教學(xué)大環(huán)境,先進(jìn)、科學(xué)的教育理念,為集成電路人才的培養(yǎng)提供了肥沃的土壤。深入、切實的人才培養(yǎng)機制的探索與改革是新時期發(fā)展對高等教育提出的迫切要求[1]。

一、產(chǎn)學(xué)研模式下集成電路人才培養(yǎng)機制的提出

人才培養(yǎng)機制是多要素間互為聯(lián)系,作用的復(fù)雜培養(yǎng)系統(tǒng),是有效進(jìn)行人才培養(yǎng)的前提和功能。適應(yīng)社會技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步的人才培養(yǎng)機制的研究是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重中之重。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教育模式源于美國教育界[2]。教育實踐成果表明,該模式是高校與社會深度有機融合、推動經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展、為社會培育創(chuàng)新型人才的有效培養(yǎng)機制。產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)機制的探究是與現(xiàn)展要求密不可分的。也是高校全面提升素質(zhì)教育,提高人才競爭力的必然要求。

產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)機制是指擔(dān)負(fù)高等教育任務(wù)的院校在教育教學(xué)過程中,還要與科研活動、生產(chǎn)勞動與技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合,有效發(fā)揮高校的教育、科研和社會服務(wù)三大職能?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》指出:“促進(jìn)高校、科研院所、企業(yè)科技教育資源共享,推動高校創(chuàng)新組織模式,培育跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的科研與教學(xué)相結(jié)合的團(tuán)隊。促進(jìn)科研與教學(xué)互動、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合?!盵3]產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是培養(yǎng)滿足社會需求與創(chuàng)新型人才的有效途徑。

黑龍江大學(xué)集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的總體框架與國內(nèi)高?;鞠嗨?,集成電路專業(yè)是一門對科學(xué)研究、設(shè)計與創(chuàng)新、EDA工具應(yīng)用等能力要求較高的學(xué)科,是涉及多產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)與應(yīng)用相結(jié)合的高精專產(chǎn)業(yè)。技術(shù)更新與發(fā)展飛速,僅依靠課堂教學(xué)中所學(xué)的知識與實驗、實踐環(huán)節(jié)中的技能傳授,來培養(yǎng)高質(zhì)量人才,會有一定的差距。有限的經(jīng)費投入與昂貴的EDA工具相制約,出現(xiàn)專業(yè)實驗室軟硬件建設(shè)滯后于重點高校與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的問題,易導(dǎo)致人才培養(yǎng)中與社會人才需求存在部分脫節(jié)。

產(chǎn)學(xué)研模式下的人才培養(yǎng)是該專業(yè)與國內(nèi)集成電路各產(chǎn)業(yè)部門、科研機構(gòu)進(jìn)行緊密合作,協(xié)同培養(yǎng)集成電路設(shè)計人才的教育教學(xué)新模式,努力實踐一條適應(yīng)集成電路科研與產(chǎn)業(yè)需求的人才培養(yǎng)模式之路,即教學(xué)為根本、產(chǎn)業(yè)與科研為支撐、產(chǎn)學(xué)研互促、協(xié)同共進(jìn)。

二、產(chǎn)學(xué)研模式下集成電路人才培養(yǎng)機制的構(gòu)建

產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、協(xié)同培養(yǎng)人才的教育模式在我國高等教育教學(xué)變革中形成,人才培養(yǎng)不再只是高校的任務(wù),高校、產(chǎn)業(yè)、科研機構(gòu)三位一體,三者間不同的社會功能與資源在各自優(yōu)勢上進(jìn)行協(xié)同、互補與優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)既是培養(yǎng)人才的有效平臺,也是人才應(yīng)用的終端。由此,三者協(xié)同為社會發(fā)展需求培養(yǎng)人才是符合科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與社會生產(chǎn)力發(fā)展的規(guī)律的,也是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念實施的有效途徑,有利于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)科學(xué)技術(shù)與工程應(yīng)用行為,提高科研機構(gòu)的科研創(chuàng)新能力。黑龍江大學(xué)集成電路專業(yè)致力于推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制研究與實踐,將專業(yè)所在領(lǐng)域的優(yōu)勢資源有效融合,推動教育教學(xué)能力與專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

(一)完善人才培養(yǎng)方案

結(jié)合集成電路產(chǎn)業(yè)的實際人才需求,優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)與課程體系設(shè)置。以原有教學(xué)計劃與教學(xué)大綱為基礎(chǔ),通過細(xì)致調(diào)研與深入剖析,根據(jù)集成電路專業(yè)對應(yīng)用型、實踐和創(chuàng)新能力的人才需求,基于產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)集成電路人才的優(yōu)勢,優(yōu)化并修訂完成新的人才培養(yǎng)方案。制定學(xué)生應(yīng)在知識、能力、素質(zhì)三方面達(dá)到培養(yǎng)要求的目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)與要求僅通過課堂的傳統(tǒng)教學(xué)方式是很難達(dá)到和實現(xiàn)的。新版人才培養(yǎng)方案中加強對實踐教學(xué)的要求,并通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式有效開展實踐教學(xué)。

(二)推行教學(xué)與科研相融合的實踐教學(xué)模式

實踐教學(xué)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段之一[4],是在掌握專業(yè)理論知識基礎(chǔ)上的能力的提升。黑龍江大學(xué)集成電路專業(yè)意識到實踐教學(xué)對學(xué)生能力的全方位提高的重要性,注重實踐教學(xué)改革與教學(xué)平臺的建設(shè),多角度地將專業(yè)的科研項目、產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)的作用進(jìn)行充分發(fā)揮。在課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié),主要開展基于專業(yè)科研項目模擬的實踐教學(xué)實施方式。以科研項目中所劃分出的子任務(wù)為驅(qū)動,從創(chuàng)設(shè)問題情景出發(fā),應(yīng)用知識與技能解決實際設(shè)計問題,有效地激發(fā)學(xué)生主動探索和獲取知識的創(chuàng)新能力。實踐教學(xué)設(shè)計與實施的全過程要貫徹科學(xué)先進(jìn)的人才培養(yǎng)理念。

(三)與集成電路產(chǎn)業(yè)、科研機構(gòu)共建實踐平臺

黑龍江大學(xué)集成電路專業(yè)注重開展多渠道、多形式的人才培養(yǎng)形式,積極與集成電路產(chǎn)業(yè)及科研機構(gòu)合作,謀求共同發(fā)展。通過與北京集成電路設(shè)計園合作共同開展生產(chǎn)實習(xí)培訓(xùn)工作,在集成電路行業(yè)發(fā)達(dá)的北京進(jìn)行實習(xí)的過程中,加強學(xué)生對集成電路設(shè)計行業(yè)的感性認(rèn)識,開拓其專業(yè)視野,使其意識到專業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢,提高他們的專業(yè)興趣與學(xué)習(xí)積極性。通過合作,也增強了與產(chǎn)業(yè)機構(gòu)的聯(lián)系和技術(shù)交流。我們以產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)的人才需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)并推薦優(yōu)秀畢業(yè)生。

充分利用實習(xí)周期,設(shè)計全流程、多方位的實習(xí)環(huán)節(jié)。從專家培訓(xùn)與就業(yè)指導(dǎo)開始,整個實習(xí)涉及集成電路設(shè)計公司、大規(guī)模集成電路測試研究所、EDA公司、集成電路制造、封裝公司。借助于優(yōu)質(zhì)的實踐平臺,課堂教學(xué)中的理論學(xué)習(xí)與現(xiàn)實技術(shù)有機結(jié)合起來,加強了學(xué)生對課堂知識、專業(yè)技術(shù)水平、就業(yè)的深入認(rèn)識。

(四)開展科技交流活動,強化教師隊伍建設(shè)

高校人才培養(yǎng)的主體力量是教師,建設(shè)一支理論知識深厚、實踐能力強的教師隊伍是集成電路人才培養(yǎng)的保障。通過產(chǎn)學(xué)研合作平臺,避免教師忽略行業(yè)的發(fā)展動態(tài),他們能夠更新并掌握科技發(fā)展新動態(tài)與就業(yè)風(fēng)向標(biāo)。在產(chǎn)學(xué)研模式下,提高專業(yè)教師的實踐技術(shù)能力,落實到教育教學(xué)工作中,增強教學(xué)直觀性,提高學(xué)生對集成電路專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,易于他們掌握專業(yè)知識。

院系積極組織開展與集成電路設(shè)計公司、科研院所等專家進(jìn)行交流的活動,從教師隊伍建設(shè)的角度充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作教育的作用。將前沿性的專業(yè)技術(shù)動態(tài)與信息滲透在日常教學(xué)中,完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu),增強其就業(yè)競爭力。產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)機制的實踐可以直接或間接、多角度、多層次發(fā)揮作用。

(五)健全資源共享機制

集成電路人才培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,僅憑高校的財政撥款與項目經(jīng)費很難購置或更新所有集成電路實現(xiàn)流程所需的軟硬件工具與設(shè)備。以產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)機制的提出為思路,積極與產(chǎn)業(yè)和科研機構(gòu)共享優(yōu)質(zhì)資源,協(xié)調(diào)教學(xué)設(shè)備與科研設(shè)備的使用,建立集成電路設(shè)計資源開放共享機制,充分利用現(xiàn)有資源,加強對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實現(xiàn)專業(yè)建設(shè)的良性發(fā)展。

三、關(guān)于產(chǎn)學(xué)研模式下集成電路人才培養(yǎng)的思考

通過集成電路產(chǎn)業(yè)人才需求的背景,緊扣產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)的技術(shù)發(fā)展與資源優(yōu)勢,充分利用產(chǎn)學(xué)研的優(yōu)質(zhì)資源,提高學(xué)生的設(shè)計、創(chuàng)新與就業(yè)能力,最大可能地擴(kuò)大集成電路專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量與受益度。為提高人才培養(yǎng)機制的效用,在今后的教育教學(xué)工作中如何走一條可持續(xù)發(fā)展的道路是值得深思的問題。

首先,人才培養(yǎng)過程中,高校作為主體環(huán)境,決定著人才培養(yǎng)機制的制定、實施過程,如要取得人才培養(yǎng)的最大化成效,高校在宏觀政策制定上要給予支持。良好的合作政策是對產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)的吸引和鼓勵,有利于產(chǎn)學(xué)研共建人才培養(yǎng)平臺,形成人才培養(yǎng)與人才需求的良性循環(huán)。

其次,高校教師作為人才培養(yǎng)的具體實施者,在人才培養(yǎng)周期的往復(fù)循環(huán)過程中,如何始終秉持先進(jìn)的教育理念、保持創(chuàng)新意識與增強創(chuàng)新能力是關(guān)鍵問題。如果高校教師的激勵機制、評價體系與產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)機制相違背,產(chǎn)學(xué)研模式下人才培養(yǎng)的實施就會缺乏力度。

綜上,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式是一種以提高學(xué)生全面素質(zhì)、專業(yè)能力、社會適應(yīng)力和就業(yè)競爭力為重點,把以傳統(tǒng)課堂傳授專業(yè)知識為主的高校教育與直接獲取實際設(shè)計與生產(chǎn)經(jīng)驗、科研實踐有機結(jié)合互補的教育模式。充分利用學(xué)校、產(chǎn)業(yè)與科研機構(gòu)等多方面的優(yōu)質(zhì)教育環(huán)境和資源,以解決專業(yè)建設(shè)中的資源不足問題。產(chǎn)學(xué)研三位一體的集成電路人才培養(yǎng)機制正發(fā)揮優(yōu)勢,探索一條行之有效的人才培養(yǎng)之道是高校不懈努力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1]閆鵬飛,蔡莊,王鵬等.黑龍江大學(xué)發(fā)揮科技資源優(yōu)勢加 快產(chǎn)學(xué)研結(jié)合促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展[J].中國高校科技與 產(chǎn)業(yè)化,2007,(12).

[2]張海國.產(chǎn)學(xué)研合力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才模式探討――以襄 陽職院為例[J].湖北科技學(xué)院學(xué)報,2015,(10).