導(dǎo)語：如何才能寫好一篇集成電路的設(shè)計基礎(chǔ)知識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

而近年來全國工程教育認證標準發(fā)生較大的變化，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的電類課程設(shè)置，逐漸被光學(xué)類課程所取代，影響了各高校專業(yè)培養(yǎng)方案的制定。本文通過總結(jié)國內(nèi)各高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)與核心課程設(shè)置的經(jīng)驗，分析本科專業(yè)對應(yīng)于電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科所屬的各二級學(xué)科的基礎(chǔ)知識，對于將集成電路設(shè)計設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進行了探討。

1 全國工程教育認證標準

全國工程教育認證是我國高等教育為了融入世界得到全球高等教育界的認可而開展的認證，自2007年開始試點實行。近些年來，全國工程教育認證標準已經(jīng)成為各高校制定專業(yè)培養(yǎng)方案的導(dǎo)向標準。

2011年之前的標準 2011年之前的全國工程教育認證標準指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生運用所掌握的理論知識和技能，從事信號與信息處理的新型電子、光電子和光子材料及其元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，包括信息光電子技術(shù)和光子器件、微納電子器件、微光機電系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路和電子信息系統(tǒng)芯片的理論、應(yīng)用及設(shè)計和制造等方面的科研、技術(shù)開發(fā)、教育和管理等工作。

可以看出，2011年之前的全國工程教育認證標準對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求非常強調(diào)電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，特別是集成電路和集成電子系統(tǒng)方面的知識，光學(xué)方面的知識只是作為輔助。

2012年之后的標準 2012年之后的全國工程教育認證標準指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)包括電動力學(xué)、固體物理、微波與光導(dǎo)波技術(shù)、激光原理與技術(shù)等知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。2012年之后的全國工程教育認證標準對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求較以前有了大幅度的簡化，同時也可以看出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的標準更多地強調(diào)了光學(xué)方面的知識，而減少了電學(xué)方面的知識要求，對于集成電路方面的知識沒有做具體要求，只是提出各高?？梢愿鶕?jù)自己的特長設(shè)置特色課程。這個標準似乎更適合光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，當(dāng)然目前國內(nèi)并沒有光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，卻有光信息科學(xué)與技術(shù)和光電信息科學(xué)與工程這樣的本科專業(yè)，也就是說此要求跟光學(xué)專業(yè)的要求是比較接近且有所交叉重疊的。

2 國內(nèi)高校本科專業(yè)課程設(shè)置

《電子科學(xué)與技術(shù)分教指委本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的學(xué)科范圍廣闊，以數(shù)學(xué)和近代物理為基礎(chǔ)，研究電磁波、荷電粒子及中性粒子的產(chǎn)生、運動、變換及其不同媒質(zhì)相互作用的現(xiàn)象、效應(yīng)、機理和規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上研究制造電子、光電子各種材料及元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，并研究開發(fā)相應(yīng)的設(shè)計、制造技術(shù)。

清華大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)課程設(shè)置與2012年之后的全國工程教育認證標準更為接近，在對電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識進行要求的同時更加強調(diào)了光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，而復(fù)旦、同濟、上海交大、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等眾多高校的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)更多地強調(diào)了集成電路、集成電子系統(tǒng)方面的知識，多數(shù)都把集成電路方面的知識作為必修的考試科目專業(yè)知識。

3 學(xué)科知識體系的對應(yīng)關(guān)系

《授予博士、碩士學(xué)位和培養(yǎng)研究生的學(xué)科、專業(yè)目錄》中指出，工科類一級學(xué)科電子科學(xué)與技術(shù)，涵蓋了物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等4個二級學(xué)科。電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋一級學(xué)科所屬各二級學(xué)科物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識，也就是說本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋固體物理或半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、集成電路、電磁場等方面的基礎(chǔ)知識是比較合理的，這樣既有利于本科學(xué)生將來在本學(xué)科領(lǐng)域的繼續(xù)深造學(xué)習(xí)，也有利于適應(yīng)社會需要而就業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，集成電路設(shè)計這樣的課程應(yīng)該作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程進行設(shè)置，有條件的高校還可以分別設(shè)置模擬集成電路設(shè)計和數(shù)字集成電路設(shè)計這樣的課程作為專業(yè)核心課程。這樣既能滿足本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求，也能滿足為后續(xù)碩士博士研究生階段的繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)，還能適應(yīng)國家大力發(fā)展集成電路設(shè)計與制造產(chǎn)業(yè)的要求。這樣就需要中國工程教育認證協(xié)會對全國工程教育認證的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標準做出修改，不再過多強調(diào)光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，而是更多地要求集成電路與集成電子系統(tǒng)方面的知識，這樣能引導(dǎo)國內(nèi)各高校回歸到加強電學(xué)方面的知識教育的道路上來。

在我國大力支持集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境下，本文對于將集成電路設(shè)計設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進行了探討。本文探討的內(nèi)容希望能夠為全國工程教育認證電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標準的設(shè)定提供參考，也可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置提供借鑒。

參考文獻

[1]中國工程教育認證協(xié)會.工程教育專業(yè)認證標準（試行）[S].2011.

[2]中國工程教育認證協(xié)會.工程教育認證標準[S].2012.

篇2

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

2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計課程實踐

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

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

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

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

4）系統(tǒng)集成設(shè)計基礎(chǔ)：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）的基本概念和集成設(shè)計方法。使學(xué)員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級芯片架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。豐富的實踐操作內(nèi)容

1）Verilog代碼設(shè)計實踐：學(xué)習(xí)通過課下編碼、上機調(diào)試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設(shè)計能力。

2）IC前端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計平臺DesignCompiler，使學(xué)員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設(shè)計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優(yōu)化、可測性設(shè)計等內(nèi)容。

3）IC后端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計平臺ICCompiler，使學(xué)員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設(shè)計的流程和方法，主要包括后端設(shè)計準備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評價機制

1）IC設(shè)計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學(xué)員隊IC設(shè)計的一些基本知識，如基本概念、基本設(shè)計流程、簡單的代碼編寫等。

2）IC設(shè)計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設(shè)計代碼，要求學(xué)員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設(shè)計和驗證流程。

3）IC設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域報告：通過撰寫報告的形式，要求學(xué)員查閱IC設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻，包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計流程中相關(guān)技術(shù)點的深入研究、集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢等，撰寫相應(yīng)的專題報告。

3結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞： 大規(guī)模集成電路 集成電路制造工藝 教學(xué)內(nèi)容

21世紀以來，信息產(chǎn)業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時也是衡量一個國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要指標。超大規(guī)模集成電路技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，而集成電路制造工藝又是超大規(guī)模集成電路的核心技術(shù)。因此，對集成電路工藝的優(yōu)化和創(chuàng)新就成為提高信息產(chǎn)業(yè)綜合實力，增強國家科技競爭力的關(guān)鍵所在。近年來，盡管我國微電子技術(shù)不斷進步，但與微電子技術(shù)發(fā)達的國家相比，仍存在著相當(dāng)大的差距。因此，要實現(xiàn)由集成電路生產(chǎn)制造大國向集成電路研發(fā)強國的轉(zhuǎn)變，就迫切需要培養(yǎng)一批高質(zhì)量的超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)人才[1]，這也正是《集成電路工藝原理》這門課程所要實現(xiàn)的目標。

然而，目前《集成電路工藝原理》課程的教學(xué)效果并不理想[2]，[3]，究其根本原因在于該課程存在內(nèi)容陳舊、知識點離散、概念抽象、目標不明確等不足[4]。同時，由于大部分普通高校沒有足夠的實驗設(shè)備和模擬仿真實驗平臺，無法使學(xué)生熟悉和掌握工藝儀器的操作，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識與實際應(yīng)用嚴重脫鉤，甚至失去學(xué)習(xí)積極性，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。為此，依據(jù)我院微電子專業(yè)本科生的教學(xué)情況，我詳細分析了教學(xué)過程中存在的問題，提出了改革方案。

一、目前教學(xué)中存在的問題

1.學(xué)習(xí)目標不明確。現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容往往采用先分別獨立講授單項加工工藝，待所有工藝全部講授完畢，再綜合利用所有工藝演示制作CMOS集成電路芯片的流程。這種教學(xué)模式會造成學(xué)生在前期的理論學(xué)習(xí)過程中目標不明確，無法掌握單項工藝在芯片加工中的作用，不能與實際器件加工進行對應(yīng)，造成所學(xué)知識與實際應(yīng)用嚴重錯位，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

2.知識銜接性差。本課程的重點內(nèi)容是集成電路工藝的物理基礎(chǔ)和基本原理，它涉及熱學(xué)、原子物理學(xué)、半導(dǎo)體物理等離子體物理、化學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，然而，大部分學(xué)生并未系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過譬如等離子體物理、流體力學(xué)等課程，這就不可避免地造成了教學(xué)內(nèi)容跨越性大的問題，無法實現(xiàn)知識的正常銜接，致使學(xué)生對基本概念和基本物理過程難以理解，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.課程內(nèi)容抽象，不易理解。由于該課程的基本概念、物理原理和物理過程多而繁雜，再加上各種不同工藝之間的配合與銜接，導(dǎo)致內(nèi)容抽象難懂。教師在課堂上按照常規(guī)講法，費時費力，學(xué)生對所講內(nèi)容仍無法徹底理解，難以完成知識的遷移。

4.教學(xué)資源匱乏?，F(xiàn)有教材中嚴重缺乏集成電路加工方法的可視化資料，大量使用文字敘述描述物理過程和工藝流程，致使課程講授枯燥乏味，學(xué)生無法真正理解教學(xué)內(nèi)容，很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，在現(xiàn)有集成電路工藝原理的教學(xué)過程中還存在一些嚴重影響教學(xué)質(zhì)量的因素。為了響應(yīng)國家“十二五”規(guī)劃中明確提出的建設(shè)創(chuàng)新型國家的任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新型大學(xué)生的要求，我們必須逐步改革和完善現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式[5]，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)開創(chuàng)未來的全面發(fā)展型人才奠定基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容的整體規(guī)劃

為了讓學(xué)生明確教學(xué)目標，突出教學(xué)重點，需要摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)思路[6]，構(gòu)建“先整體、后部分；先目標、后工藝”的教學(xué)思路，對教學(xué)內(nèi)容進行重新設(shè)計，使其更加符合學(xué)生的認知規(guī)律。我們拋棄了傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容編排方式，提出了整個課程主要圍繞一個通用、典型的集成電路芯片的加工和制備展開，使學(xué)生明確本課程的教學(xué)目標。首先給出典型器件的模型，分析其各部分的材料和結(jié)構(gòu)，明確器件的不同組成部分并進行歸類，依據(jù)器件加工的先后順序，然后模塊化講授器件每部分的加工方法、工藝原理和加工流程，逐步完成集成電路的全部制作，進而完成整個課程內(nèi)容的講授。這樣就能用一條主線串起每塊學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生明確每種工藝的原理、流程和用途，做到有的放矢，并能與實際應(yīng)用較好地融合在一起，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，增強課堂教學(xué)效果。

三、教學(xué)內(nèi)容的選取與組織

1.教材的選擇

集成電路工藝的發(fā)展遵循摩爾定律，隨著理論的深入和技術(shù)的革新，現(xiàn)有的大部分《集成電路工藝原理》教材顯得陳舊、落后，無法適應(yīng)現(xiàn)代工藝技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)的需求。

為此，本課程的教材最好采用現(xiàn)有經(jīng)典教材和前沿科學(xué)研究成果相結(jié)合的方式，現(xiàn)有經(jīng)典教材有美國明尼蘇達大學(xué)的《微電子制造科學(xué)原理與工程技術(shù)》[3]和北京大學(xué)的《硅集成電路工藝基礎(chǔ)》[7]等，這些教材內(nèi)容全面，幾乎覆蓋了所有的集成電路加工方法，而且原理講解深入透徹，具有較強的理論性。這些教材知識結(jié)構(gòu)基本上是按照傳統(tǒng)的教學(xué)思路編排，所以要打破這種思維的束縛，設(shè)計出一個具有代表性器件的加工過程，然后把教材中的工藝原理、工藝流程融入器件的加工過程中。這就要求我們不能照搬書本上的知識內(nèi)容，需要根據(jù)課程的新設(shè)計方案重新整合講義。同時還應(yīng)該注意，為了擴充學(xué)生的知識面，還應(yīng)該摘取一些具有代表性的最新前沿成果，不僅使學(xué)生的知識體系具有完整性，而且能進一步調(diào)動他們的創(chuàng)造性。

2.教學(xué)內(nèi)容的選取

依據(jù)課程“先整體、后部分；先目標、后工藝”的教學(xué)思路，采用“范例”教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容可以劃分為九大知識模塊：典型CMOS器件、外延、氧化、擴散、離子注入、物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積、光刻與刻蝕、隔離與互聯(lián)。首先，通過一個典型CMOS器件的結(jié)構(gòu)分析，獲得制作一個芯片所需的材料與結(jié)構(gòu)，然后簡要給出不同材料和結(jié)構(gòu)的加工方法，讓學(xué)生對課程整體內(nèi)容有宏觀把握，初步了解每種工藝的基本功能。其次按照器件加工的順序，對不同工藝分別從發(fā)展歷史、工藝原理、工藝流程、工藝特點等方面進行詳細闡述，使學(xué)生對工藝原理深入理解，工藝流程熟練掌握，最后完成整個器件的制作。

3.教學(xué)內(nèi)容的組織

對每部分教學(xué)內(nèi)容要堅持“基礎(chǔ)知識銜接、主流工藝突出、淘汰工藝刪減、最新工藝提及”的原則。由于本課程以工藝的物理基礎(chǔ)和基本原理為重點內(nèi)容，這是本課程的教學(xué)難點，為了讓學(xué)生更加清晰地理解和掌握其工藝原理，需要適當(dāng)?shù)匮a充一些課程必備的物理基礎(chǔ)知識。主流工藝是本課程的主要內(nèi)容，要求學(xué)生對原理、流程、性能、使用范圍等深入理解，熟練掌握。因此，這部分內(nèi)容要進行詳細講解。淘汰工藝是本課程的了解內(nèi)容，目前淘汰工藝在現(xiàn)有教材中占據(jù)的篇幅和課時還比較多，且有喧賓奪主之勢，為了讓學(xué)生了解和熟悉集成電路工藝的發(fā)展歷史，需要進行適當(dāng)?shù)母爬▔嚎s或刪減處理。最新工藝是本學(xué)科的前沿研究內(nèi)容，為了擴充學(xué)生的知識，開闊學(xué)生的視野，應(yīng)該適當(dāng)?shù)匮a充一些新型工藝技術(shù)，為學(xué)生將來進一步研究深造奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

《集成電路工藝原理》是微電子學(xué)專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程的目的是使學(xué)生掌握集成電路制造工藝流程和基本原理。只有通過精心選擇優(yōu)秀教材，合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，使理論與實踐緊密結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，進而有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

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集成電路設(shè)計實踐主要是提供學(xué)生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內(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，因此需要進行教學(xué)改革的探討和實踐。隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實踐教學(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)計實踐同樣需要采用先進的教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設(shè)計人才。

2研究型實踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計實踐引入研究型實踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設(shè)計、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)計是實踐性很強的一個方向，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)的實踐教學(xué)旨在加強學(xué)生對軟件的認識，忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實踐教學(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的實踐內(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)生加強實踐的動力和持續(xù)進步。通過研究型實踐，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、促進就業(yè)。研究型實踐成果的實現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎，能解決實際工作中的問題，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)生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學(xué)鼓勵學(xué)生多看文獻、多寫總結(jié)報告，這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

3研究型實踐教學(xué)模式的具體實施

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；對實驗內(nèi)容進行適當(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采用課堂討論進行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實踐教學(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)吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計，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資料，以充實自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。

3．4指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報告）

在研究型實踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學(xué)生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；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、嚴謹、準確的語言表達自己的思想，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資料，進行研究，完成電路設(shè)計和仿真，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研究型實踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求

4．1研究型實踐教學(xué)模式對教師的要求

研究型實踐教學(xué)模式的實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研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求

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――首鋼NEC參觀感受

2007年7月4日，今天早上九點我們微電子04級全體同學(xué)在首鋼NEC門口集合，在姜老師和鞠老師的帶領(lǐng)下跟隨首鋼NEC工作人員開始了我們的參觀實習(xí)。雖然天氣炎熱，但是同學(xué)們秩序井然，而且大家參觀的熱情高漲，充滿了興奮與好奇。

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

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

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

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

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

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

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

這次參觀，由于集成電路生產(chǎn)自身的限制，我們只能通過遠距離的參觀，不能進一步向技術(shù)工人請教和學(xué)習(xí)而感到遺憾，總的來說，這次活動十分圓滿。

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【關(guān)鍵詞】高速數(shù)字集成電路

有人認為線傳播延時大于數(shù)字信號上升時間的一半才能稱得上高速數(shù)字電路，這是根據(jù)信號沿變化的速度來定義的。在高速數(shù)字電路的設(shè)計中需要從以下幾個方面來把握，防止產(chǎn)生各種的問題。

首先要對數(shù)字電路的噪訊干擾進行處理。因為在數(shù)字電路中我們會經(jīng)常采用布爾代數(shù)的數(shù)學(xué)方法，用來描述事件之間相互的邏輯關(guān)系。和一般普通代數(shù)層面中的變量不一樣，邏輯變量則是用來描述邏輯關(guān)系中的二值變量，即用1和0這兩個值來表示對立的邏輯狀態(tài)。數(shù)字電路依照0和1的穩(wěn)定情況來作為運算基礎(chǔ)，所以這其中就會存在噪訊界限。相對于模擬電路而言，數(shù)字電路有著非常強大的噪訊。數(shù)字電路中，數(shù)字信號因為與電流變化中磁數(shù)變化的誘導(dǎo)電壓的影響，電流變化就會在某個地方形成了噪訊的產(chǎn)生地，這又與電路長度、回路的面積息息相關(guān)。數(shù)字信號轉(zhuǎn)變時會帶來過渡性的電路，進而帶動導(dǎo)體產(chǎn)生噪訊電壓，再加上噪訊電流的流動會容易造成數(shù)字電路的誤動作。電路的阻抗越高受到外部噪訊干擾就越容易，對抗噪訊的干擾除了控制噪訊電壓以外，還應(yīng)該加大結(jié)合阻抗，同時減少輸入阻抗。數(shù)字IC中如果空端子表現(xiàn)出open的狀態(tài)就會使阻抗變高，這進而又會導(dǎo)致數(shù)字電路極容易受到噪訊的誤動作干擾。所以，數(shù)字IC的空端子需要連接電阻與電源。多層板信號線的阻抗，因為導(dǎo)線系設(shè)在背景的表面上，所以也可以減低阻抗的效果。

其次，要注意把握數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)的融合。因為LSI和IC本身的高速化，為了能夠使機器能夠同時達到正常運行的目標，所以這就難免會使得技術(shù)的競爭越來越激烈。盡管系統(tǒng)構(gòu)成的電路不一定有clock的設(shè)計，但是毋庸置疑的是系統(tǒng)是否可靠必須要考量到選用電子組件、封裝技術(shù)等綜合因素上。數(shù)字或模擬電路的極其小型化、多功能化、高速化會使得小功率信號與大功率信號、低輸出阻抗與高輸出阻抗、小電流與大電流等問題常常會在同一個密封密度的電路板中出現(xiàn)，設(shè)計人員置身于這樣的環(huán)境就將面對如此高難度和富有設(shè)計思維的挑戰(zhàn)。

最后，數(shù)字集成電路的選擇上也需要注意?；鹃T電路是由簡單的分離元件構(gòu)成，雖然設(shè)計起來比較容易簡單，但是運行和反映的速度很多時候相對較慢，負載承受的能力也較差，電氣的性能也有待進一步提高。目前使用得最為廣泛則是數(shù)字集成電路。其優(yōu)點是：體積較分立元件設(shè)備小幾百倍；抗干擾能力強；故障率和功耗率都很低，輸出電阻低；輸出特性好；穩(wěn)定性強。數(shù)字集成電路中又以是CMOS和TTL系列電路這兩種為主。CMOS系列器件的工作電壓在3～18 V之間，TTL系列的工作電壓是5 V，所以CMOS電路的工作范圍相對較廣，其噪聲的容限也較大，所需要消耗的功率相對較低。盡管CMOS的電路輸入端進行了保護電路的設(shè)置，但是因為限流電阻的尺寸有限和保護二極管，這就會難免使得其承受的脈沖功率和靜電電壓受到限制。CMOS電路在運輸、組裝和調(diào)試中因為不可避免的會接觸到靜電和高壓的物件，所以要保護好輸入的靜電。此外，CMOS還會產(chǎn)生電路鎖定效應(yīng)，為了安全和方便的使用，人們一直在致力于從設(shè)計和制造上排除鎖定效應(yīng)的研究。因為，集成電路的要求都比較高，需要先進行芯片的設(shè)計和程序的編制，但是更多的時候在使用現(xiàn)成數(shù)字電路中進行了簡單的分析，這是非常不夠的。專用的集成電路是一種新型的邏輯器件，因為其具有靈活性和通用性的特點，所以成為了對數(shù)字系統(tǒng)進行設(shè)計和研制的首選器件?？偟膩碚f，數(shù)字電路在今后的發(fā)展中還有廣闊的空間，但是其基礎(chǔ)知識不會發(fā)生改變，如何進行進一步的改進，這就迫切需要新型的數(shù)字人才去發(fā)現(xiàn)并改進當(dāng)中不大完善的地方，完善和彌補電路中的每一個缺點和不足，使得當(dāng)中各個部分和環(huán)節(jié)都能發(fā)揮最大的作用。

最后數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計也需要從原理方案出發(fā)，把整個系統(tǒng)按照一定的標準和要求劃分成若干個單元電路，將各個單元電路間的連接方式和時序關(guān)系確定下來，在這個前提下進行數(shù)字電路系統(tǒng)的實驗，最終完成總體電路。數(shù)字系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由時基電路、控制電路、子系統(tǒng)、輸出電路、輸入電路五部分構(gòu)成，當(dāng)中數(shù)字系統(tǒng)的核心是控制系統(tǒng)。數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計有分析系統(tǒng)要求、設(shè)計子系統(tǒng)、系統(tǒng)組裝和系統(tǒng)安裝調(diào)試等步驟組成。數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計也不是一次兩次就能完成，需要設(shè)計人員進行反復(fù)的測試。

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第一，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計要注重學(xué)生能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是造就出適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才，它要求受教育者最終應(yīng)"具備較快適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線崗位需要的實際工作能力。"職業(yè)教育教學(xué)要強調(diào)針對性、實用性、和先進性，刪除陳舊過時、偏多偏深而又不實用的內(nèi)容。

1．從課程的教學(xué)目標出發(fā)，選擇教學(xué)內(nèi)容，把握理論上的度。

《數(shù)字電子技術(shù)》是應(yīng)用電子技術(shù)、信息工程、電子設(shè)備運行與管理等電子類專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本分析和設(shè)計方法，訓(xùn)練學(xué)生數(shù)字應(yīng)用電路制作與調(diào)試的基本技能；培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)思維方式以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)知識和實踐技能，為今后可能從事的職業(yè)打好基礎(chǔ)。因此，基于本課程的教學(xué)目標和高職教育的培養(yǎng)目標，我們在教學(xué)內(nèi)容的選擇上突出了基本理論，基本分析方法和知識的應(yīng)用，回避了繁鎖的集成電路內(nèi)部分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。著重外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用。強調(diào)外特性和主要參數(shù)。

2、從培養(yǎng)能力出發(fā)，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體。

由于《數(shù)字電子技術(shù)》是一門應(yīng)用性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，其基本理論與實踐技能是許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)，理論與實踐的密切結(jié)合，在本門課程中顯得尤為重要。因此，我們在各章都設(shè)置了相應(yīng)的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)--技能訓(xùn)練。它包括基本性技能訓(xùn)練和設(shè)計性技能訓(xùn)練兩部分。"基本性技能訓(xùn)練"所涉及的內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，充分體現(xiàn)課程的實踐性。"設(shè)計性技能訓(xùn)練"是根據(jù)給出的實際問題，由學(xué)生自己設(shè)計實現(xiàn)邏輯功能的電路、選用芯片、進行安裝調(diào)試、排除故障。同時還設(shè)置了理論與實踐綜合課程--課程設(shè)計內(nèi)容，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合。通過理論課程的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)課程的實踐，使學(xué)生基本掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本技能，再通過相應(yīng)的課程設(shè)計將理論用于實踐，將設(shè)計和實現(xiàn)融為一體，使學(xué)生在課程設(shè)計中即能提高運用所學(xué)知識進行設(shè)計的能力，又能在這一過程中體會到理論設(shè)計與實際實現(xiàn)中的距離。

第二，教學(xué)方法的設(shè)計要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。

教學(xué)改革的核心是教學(xué)方法的改革，教學(xué)方法要體現(xiàn)在整個課堂教學(xué)過程中。在教學(xué)方法上，基于職教學(xué)生底子薄、基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)水平參差不齊的現(xiàn)狀，我們力求避免單純的注入式，改用啟發(fā)式、討論式、答辯式的教學(xué)方法。將課堂講授、課內(nèi)討論、課外自學(xué)、技能訓(xùn)練等合理結(jié)合，把教學(xué)過程分為課題引入、設(shè)疑激學(xué)、講練結(jié)合、精選例題、總結(jié)鞏固等環(huán)節(jié)進行教學(xué)實踐。

1．由設(shè)計實例或工程實際問題引入課題。

在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個設(shè)計實例或工程實際問題，通過分析、設(shè)計、引入相關(guān)知識和理論。例如：在學(xué)習(xí)中規(guī)模集成組合邏輯電路一節(jié)時，先讓學(xué)生用已學(xué)過的SSI組合電路的設(shè)計方法"設(shè)計一個交通燈故障報警電路。交通燈有紅、黃綠三色。只有當(dāng)其中一只燈亮?xí)r為正常，其余狀態(tài)為故障，要求用與非門實現(xiàn)。"然后提出問題，"用SSI組合電路進行設(shè)計時，是以門作為電路的基本單元，我們能否用其它邏輯部件來實現(xiàn)這個電路的設(shè)計呢？"在給予學(xué)生一定的思考時間后，教師可以直接給出總是的答案："本節(jié)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容中，譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器這兩種中規(guī)模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能"。同時畫出相應(yīng)的設(shè)計電路。這樣學(xué)生的興趣馬上被調(diào)動起來，并產(chǎn)生諸多疑問：什么是譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器？為什么它們也能實現(xiàn)上述電路設(shè)計？等等。

2．設(shè)疑激學(xué)

古人云："學(xué)貴知疑，小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機，一番覺悟，一番長進"。只有不斷提出問題，才能探究解決問題。設(shè)疑激學(xué)，就是教師用問題來啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生"生疑、質(zhì)疑和釋疑"的能力。提問方式的設(shè)計包括"何時提問"、"提哪些問題"、"如何提問"等等。這些問題可以是教師事先設(shè)計好的，也可以是學(xué)生提出的對學(xué)生共同感興趣的問題。將相關(guān)知識有機地組織起來，進行探討，激發(fā)學(xué)生的思維活動，引導(dǎo)他們分析解決問題。

3．現(xiàn)場教學(xué)，講練結(jié)合

將課堂講授與技能訓(xùn)練合理結(jié)合，有些教學(xué)內(nèi)容可以安排在實驗、實訓(xùn)中進行。邊講邊練，講練結(jié)合。邊講邊練主要用于介紹集成電路工作原理后，由學(xué)生對電路的功能及外部特性進行測試：練講結(jié)合則是由學(xué)生根據(jù)集成電路的功能表對電路進行測試。而后由老師和學(xué)生對測試結(jié)果進行討論，歸納總結(jié)，以加深對理論的理解。這樣，將教學(xué)過程放在實驗、實訓(xùn)中，有利于學(xué)生實現(xiàn)由感性到理性的自然過渡。在邊學(xué)邊練中更深刻地領(lǐng)會所學(xué)知識，在頭腦中建立起理論與實際的聯(lián)系，使學(xué)生逐步提高學(xué)習(xí)能力和實踐技能。引導(dǎo)學(xué)生將基本理論、基本分析方法應(yīng)用于解決實際問題。

篇8

一、數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

電子專業(yè)教師只有具備了過硬的理論與實踐技術(shù)，才能更好地組織電子專業(yè)課的教學(xué)，擁有較強的動手能力才能在課堂上做到游刃有余，教得順手。學(xué)生才能學(xué)有所獲。因此要廢除舊的教學(xué)方法，數(shù)字電子技術(shù)專業(yè)教師必須全方位考慮的問題，必須從數(shù)字數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)特點出發(fā)，不斷進行改革，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，研究出新的教學(xué)方法，形成新的教學(xué)模式。

1.傳統(tǒng)教材不適應(yīng)高職教育特點

教材方面，雖然現(xiàn)在市場上有很多所謂的針對高職高專院校的教材，但事實上，很多都只是普通高等院校教材的壓縮而已，并沒有能真正針對高職高專的特點。比如傳統(tǒng)數(shù)字電路的教材按照課程的學(xué)科體系，詳細介紹目前已普遍使用的各種數(shù)字集成電路內(nèi)部電路的分析與設(shè)計。而其對象僅限于中、小規(guī)模集成電路本身，對如何應(yīng)用各種數(shù)字集成電路構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)方面，卻沒有涉及。因此學(xué)生無法對數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)形成整體認識。這樣的教材在技術(shù)上反映的是20年前數(shù)字電路的水平，在內(nèi)容上沒有也不可能體現(xiàn)高職教育重應(yīng)、重實踐的教學(xué)特點。

2.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法一個最顯著的特點就是它的驗證性。老師指導(dǎo)學(xué)生實驗的目的就是為了驗證某一個定理或結(jié)論，其優(yōu)點是針對性較強，指導(dǎo)方便，學(xué)生實驗成功率較高，但是這種實驗很容易使學(xué)生產(chǎn)生滿足感和依賴性，學(xué)生不太愿意進一步思考“為什么要這樣做”。因此，這種傳統(tǒng)的驗證性實驗具有簡單性，它嚴重制約著學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，阻礙著學(xué)生主動探索的積極性，不利于創(chuàng)機關(guān)報人才的培養(yǎng)。

二“、數(shù)字電子技術(shù)”課程特點

“數(shù)字電子技術(shù)”課程是電類、信息類等專業(yè)學(xué)生進入本專業(yè)時首先開始學(xué)習(xí)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，該課程與后續(xù)開設(shè)的“微機原理”、“單片機原理”、“EDA技術(shù)”等諸多專業(yè)課程密切相關(guān)，是學(xué)生專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵性課程之一，在課程體系設(shè)置中有著重要的基礎(chǔ)性地位。教學(xué)目的是讓學(xué)生積累豐厚、扎實的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。近年來，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用已發(fā)展到甚大規(guī)模集成電路，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得課程內(nèi)容日趨分化，分析方法更加多樣，授課內(nèi)容愈加復(fù)雜，目前課程教學(xué)正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時期，涌現(xiàn)了大量的關(guān)于教學(xué)研究和教學(xué)改革的探索文章。

三、整合課程教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果

電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字電路中的一些傳統(tǒng)內(nèi)容已經(jīng)不適合現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展的需要。為此，對課程內(nèi)容的調(diào)整勢在必行。調(diào)整后的內(nèi)容一定要體現(xiàn)課程知識體系的先進性、前瞻性與實用性。目前“數(shù)字電子技術(shù)”課程過于學(xué)科化，缺乏新觀點、新知識、新技術(shù)、新器件，因此課程內(nèi)容的改革應(yīng)立足于成熟的需要為應(yīng)用，同時需要增加現(xiàn)代科學(xué)的新技術(shù)，讓學(xué)生了解知識的前沿和動態(tài)，以拓展學(xué)生的知識領(lǐng)域，在授課計劃的修訂中，一是要合理安排課程的經(jīng)典內(nèi)容與現(xiàn)代數(shù)字電路內(nèi)容的課時比例，大量精簡壓縮分立元件、小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，明確扼要地講述中規(guī)模集成電路及其應(yīng)用，著重于外部邏輯功能的描述和分析，強調(diào)外特性和重要參數(shù)，不詳細講內(nèi)部電路。二是要把硬件描述（VHDL）和EDA（CPLD/FPGA）技術(shù)另設(shè)為一門新課。新的授課計劃可以先在電子與信息技術(shù)、計算機控制技術(shù)、自動控制技術(shù)等電類專業(yè)中試運行

四、重構(gòu)數(shù)字電子技術(shù)理論與實踐教學(xué)體系

1.強調(diào)“基本知識、基本方法、基本思想”的“三基”核心“，以不變應(yīng)萬變”的學(xué)習(xí)思路

由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，數(shù)字電子電路的構(gòu)成方式從早期的以邏輯門、觸發(fā)器為基礎(chǔ)，發(fā)展到現(xiàn)在以集成電路為基礎(chǔ)，其常用分析和設(shè)計手段從早期的邏輯表達式、卡諾圖等，發(fā)展到現(xiàn)在以EDA計算機輔助技術(shù)為主流，數(shù)字電子技術(shù)的知識體系也日益龐大。所以在教學(xué)中首先要讓學(xué)生認識到課程的性質(zhì)和特點，同時讓學(xué)生知道，電路的具體形式是變化無窮的。

2.重視知識的體系化教學(xué)

“數(shù)字電子技術(shù)”的知識點很多，因此教師在教學(xué)中就要特別重視知識的體系化教學(xué)。在緒論課上，通過對學(xué)科發(fā)展歷史和應(yīng)用領(lǐng)域的介紹，把教材上的各個章節(jié)所講的內(nèi)容和作用簡略說明一下，使學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識點之前，了解數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展過程、知識構(gòu)成體系和各種有趣有價值的應(yīng)用，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。

3.在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重理論與實踐有機結(jié)合

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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》《單片機原理》《微型計算機原理》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?，如果說電子是21世紀文明的基礎(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，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)計人才的需求，微電子學(xué)才逐漸變成一門獨立的專業(yè)學(xué)科。工學(xué)學(xué)科要求學(xué)生有較強的動手實驗?zāi)芰?。在工藝課實驗上，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)實驗儀器的使用，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。在實驗課上，老師會讓我們完成各種簡單的數(shù)字電路設(shè)計。很多同學(xué)在設(shè)計完電路后，經(jīng)常是電源一打開，一股白煙騰空而起，芯片就燒壞了。這就是因為他們連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)計原理是教學(xué)生如何設(shè)計出合格的電路，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)生在校期間可以報名參加計算機等級考試獲取相關(guān)等級的證書?；蛘邊⒓游④浀馁Y格認證，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)機構(gòu)的證書也被很多企業(yè)認可。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)會以后進入社會的生存技能，也要能夠為自己以后的未來做一個規(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)計競賽、國家創(chuàng)新實驗室項目等，通過參加這些項目活動，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)的分析實驗數(shù)據(jù)的方法。

很多人認為學(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，設(shè)計較好；東南大學(xué)則是微機電系統(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，工業(yè)器件和薄膜集成方面的實力也屬上乘。

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關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù) 教學(xué)設(shè)計 教學(xué)系統(tǒng) 探討

教學(xué)設(shè)計是根據(jù)教學(xué)對象和教學(xué)目標，確定合適的教學(xué)起點與終點，將教學(xué)諸要素有序、優(yōu)化地安排，形成教學(xué)方案的過程。它是一門運用系統(tǒng)方法科學(xué)解決教學(xué)問題的學(xué)問，它以教學(xué)效果最優(yōu)化為目的，以解決教學(xué)問題為宗旨。

“教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)化（systematic）規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。教學(xué)系統(tǒng)本身是對資源和程序作出有利于學(xué)習(xí)的安排。任何組織機構(gòu)，如果其目的旨在開發(fā)人的才能均可以被包括在教學(xué)系統(tǒng)中?！苯虒W(xué)系統(tǒng)是由教師、學(xué)生、教學(xué)條件三個基本要素構(gòu)成的，因此教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)化的過程，包括如何定位教學(xué)目標、如何進行任務(wù)分析、如何制定教學(xué)策略和正確選擇教學(xué)媒體、如何編制教學(xué)評價標準等。具體來講它主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)策略、教學(xué)模式、教學(xué)媒體、教學(xué)評價等內(nèi)容。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計通常注重于教學(xué)過程的設(shè)計，具體體現(xiàn)為以教師為中心的教育模式，知識的傳輸方式是“教師學(xué)生”的單向傳遞方式，學(xué)生是被動的知識接受者，稱為“以教學(xué)過程為中心的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計?！倍F(xiàn)代教學(xué)設(shè)計吸收了先進的教育教學(xué)理念，教學(xué)過程圍繞各個實際問題展開，這些問題可以由教師提出，也可以由學(xué)生提出，學(xué)生主動參與教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，體現(xiàn)為既發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又充分體現(xiàn)學(xué)生認知主體作用的“主導(dǎo)—主體”教育模式，既注意教又注重學(xué)，稱為“以教學(xué)問題為中心的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”。如何把現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計的思想應(yīng)用到《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中，本人在具體的教學(xué)過程中做了一些初步的探索和嘗試。

1.教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計要突出高職教育特點，注重學(xué)生能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

高職高專教育的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)擁護黨和國家的路線、方針、政策，適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需求的高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才，它要求受教育者最終應(yīng)“具備較快適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線崗位需要的實際工作能力?！备呗毥逃虒W(xué)基本原則要求：“基本理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度?！币凹訌妼嵺`能力培養(yǎng)?！比绾握_把握培養(yǎng)目標，根據(jù)培養(yǎng)需要從“廣而博”的知識中選擇、重構(gòu)“少而精”的教學(xué)內(nèi)容，是教學(xué)設(shè)計中首先要解決的問題。在新的教學(xué)模式下，學(xué)生的自學(xué)能力和應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)是一個關(guān)鍵問題。因此教學(xué)內(nèi)容要圍繞技術(shù)應(yīng)用能力與素質(zhì)培養(yǎng)這條主線來設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，加強學(xué)生的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力與操作技能、綜合實踐能力的培養(yǎng)。改革過去單純的只注重理論知識上的完整性、系統(tǒng)性和嚴密性，忽視理論知識的實用性和實踐性的弊端，從應(yīng)用的角度選擇教學(xué)內(nèi)容。強調(diào)針對性、實用性、和先進性，刪除陳舊過時、偏多偏深而又不實用的內(nèi)容。

1.1從課程的教學(xué)目標出發(fā)，選擇教學(xué)內(nèi)容，把握理論上的度。

《數(shù)字電子技術(shù)》是應(yīng)用電子技術(shù)、電子設(shè)備運行與管理等電子類專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本分析和設(shè)計方法，訓(xùn)練學(xué)生數(shù)字應(yīng)用電路制作與調(diào)試的基本技能；培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)思維方式以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)知識和實踐技能，為今后可能從事的職業(yè)打好基礎(chǔ)。因此，基于本課程的教學(xué)目標和高職教育的培養(yǎng)目標，我們在教學(xué)內(nèi)容的選擇上突出了基本理論，基本分析方法和知識的應(yīng)用，回避了繁鎖的集成電路內(nèi)部分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。著重外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用。強調(diào)外特性和主要參數(shù)。如在邏輯門電路一章中，改變了以74標準系列門作為典型電路分析邏輯功能和電氣特性的傳統(tǒng)，改用實際工作中運用的較多的CT74S系列門和MOS系列門作為典型電路進行分析，進而介紹了CT74LS系列及CC4000系列，還對TTL集成門電路各系列的主要電氣參數(shù)進行了比較，使學(xué)生對各系列TTL集成門電路的特性都有一定了解。同時，還將TTL系列和CC4000系列門電路的主要電氣參數(shù)進行了對比，使學(xué)生能根據(jù)實際工作要求正確選用數(shù)字集成電路。在時序邏輯電路一章中，在介紹計數(shù)器、寄存器和移位寄存器基本電路工作原理的基礎(chǔ)上，直接介紹中規(guī)模集成計數(shù)器、移位寄存器功能表和使用。而沒有討論它們的內(nèi)部邏輯電路。對于組合邏輯電路等中規(guī)模集成電路也采用了類似的處理方法。這不斷突出了中規(guī)模集成電路的應(yīng)用，同時也為增加技能訓(xùn)練時間創(chuàng)造了有利條件。

1.2從培養(yǎng)能力出發(fā)，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體。

由于《數(shù)字電子技術(shù)》是一門應(yīng)用性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，其基本理論與實踐技能是許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)，理論與實踐的密切結(jié)合，在本門課程中顯得尤為重要。因此，我們在各章都設(shè)置了相應(yīng)的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)——技能訓(xùn)練。它包括基本性技能訓(xùn)練和設(shè)計性技能訓(xùn)練兩部分?！盎拘约寄苡?xùn)練”所涉及的內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，充分體現(xiàn)課程的實踐性?！霸O(shè)計性技能訓(xùn)練”是根據(jù)給出的實際問題，由學(xué)生自己設(shè)計實現(xiàn)邏輯功能的電路、選用芯片、進行安裝調(diào)試、排除故障。同時還設(shè)置了理論與實踐綜合課程——課程設(shè)計內(nèi)容，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合。通過理論課程的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)課程的實踐，使學(xué)生基本掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本技能，再通過相應(yīng)的課程設(shè)計將理論用于實踐，將設(shè)計和實現(xiàn)融為一體，使學(xué)生在課程設(shè)計中即能提高運用所學(xué)知識進行設(shè)計的能力，又能在這一過程中體會到理論設(shè)計與實際實現(xiàn)中的距離。從工程角度出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維方法、工作方法和應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。使能力培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過程。

為了培養(yǎng)學(xué)生分析和排除故障的能力，在實驗教學(xué)的進行過程中，教師主動與學(xué)生一起對實驗中的問題進行分析，引導(dǎo)學(xué)生排除故障，使學(xué)生得到較為系統(tǒng)的故障診斷與排除的訓(xùn)練，從而提高學(xué)生解決實際問題的能力。

通過以上幾種形式對教學(xué)內(nèi)容的組合整編，使學(xué)生易學(xué)易懂，教師便于組織教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，訓(xùn)練學(xué)生工程實用技能。

2.教學(xué)方法的設(shè)計

教學(xué)方法的設(shè)計要體現(xiàn)高職高專學(xué)生的特點，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。

現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計中，教學(xué)過程圍繞學(xué)生的需求（問題）進行，學(xué)生從被動接受地位變?yōu)檎J識主體，成為知識的探索者?！敖饣蟆背蔀榻處煹氖滓氊?zé)，“傳道、授業(yè)”是第二位的，教師從知識傳授者、講解員轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、幫助者、促進者、學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)者。要實現(xiàn)教師角色的根本轉(zhuǎn)變，教師首先必須克服傳統(tǒng)教育的思維定勢和習(xí)慣心理的影響，改變過去教學(xué)過程習(xí)慣“三中心論”——即“以教師為中心，以教材為中心，以課堂為中心”的思想。根據(jù)學(xué)生多樣化的需求開展教學(xué)，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，重在培養(yǎng)學(xué)生對知識的廣泛興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)造性。

教學(xué)改革的核心是教學(xué)方法的改革，教學(xué)方法要體現(xiàn)在整個課堂教學(xué)過程中。傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于強調(diào)教師的講授，在一定程度上忽視了學(xué)生的積極參與，把學(xué)生頭腦當(dāng)成被動地接受知識的容器，嚴重的束縛了學(xué)生的個性和創(chuàng)造能力的發(fā)展，不利于培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力，難以適應(yīng)未來社會發(fā)展的需要，為了改變這種狀況，形成“以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)，以教學(xué)為主線”的新的教學(xué)模式，在教學(xué)方法上，基于高職高專學(xué)生底子薄、基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)水平參差不齊的現(xiàn)狀，我們力求避免單純的注入式，改用啟發(fā)式、討論式、答辯式的教學(xué)方法。將課堂講授、課內(nèi)討論、課外自學(xué)、技能訓(xùn)練等合理結(jié)合，把教學(xué)過程分為課題引入、設(shè)疑激學(xué)、講練結(jié)合、精選例題、總結(jié)鞏固等環(huán)節(jié)進行教學(xué)實踐。

2.1由設(shè)計實例引入課題。

《數(shù)字電子技術(shù)》本身具有很強的實踐性和應(yīng)用性，因此在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個設(shè)計實例，通過分析、設(shè)計、引入相關(guān)知識和理論。例如：在學(xué)習(xí)中規(guī)模集成組合邏輯電路一節(jié)時，先讓學(xué)生用已學(xué)過的SSI組合電路的設(shè)計方法“設(shè)計一個三變量表決器，要求用與非門實現(xiàn)?！比缓筇岢鰡栴}，“用SSI組合電路進行設(shè)計時，是以門作為電路的基本單元，我們能否用其它邏輯部件來實現(xiàn)這個電路的設(shè)計呢？”在給予學(xué)生一定的思考時間后，教師可以直接給出肯定的答案：“本節(jié)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容中，譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器這兩種中規(guī)模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能。如CT74ls138?！?。同時畫出相應(yīng)的設(shè)計電路。這樣學(xué)生的興趣馬上被調(diào)動起來，并產(chǎn)生疑問：什么是譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器？為什么它們也能實現(xiàn)上述電路設(shè)計？等等。在學(xué)習(xí)了譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的原理及邏輯功能和用它們實現(xiàn)組合邏輯電路的方法后，學(xué)生的疑問終于得到解決。同時也使學(xué)生學(xué)會了采用多種方案實現(xiàn)同一邏輯要求的方法。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。

2.2采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

“任務(wù)驅(qū)動”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，這種教學(xué)方法主張教師將教學(xué)內(nèi)容隱含在一個或幾個任務(wù)中，以完成任務(wù)的過程作為教學(xué)活動的中心，在教師的指導(dǎo)下“引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列‘任務(wù)’，從而得到清晰的思路、方法和知識的脈絡(luò)，在完成‘任務(wù)’的過程中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。例如，在講到編碼譯碼電路時，我們設(shè)計了一個任務(wù)：設(shè)計一個可供8名選手進行搶答的搶答器，該搶答器具有顯示功能，即用數(shù)碼管顯示。并在教學(xué)前利用上界學(xué)生制作的搶答器進行課前演示，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶著任務(wù)進行學(xué)習(xí)。

2.3精選例題，注重引導(dǎo)

在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中，主張“精講多練”的原則，“精講”是指對重要的概念和原理及相關(guān)知識點要講深、講透。“多練”是指在解題思路和設(shè)計方法上要勤于練習(xí)，要學(xué)會創(chuàng)造性作業(yè)，學(xué)會一題多解。例如，在求出表達式時，可以有多種形式，可用多種電路來實現(xiàn)。為此，教師必須精選具有代表性并聯(lián)系工程實際的綜合性和設(shè)計性例題，在課堂上多講設(shè)計思路和方法，少講具體知識。引導(dǎo)學(xué)生由求同思維“為什么這樣？”轉(zhuǎn)向求異思維“不這樣行嗎？”、“還有沒有更好方法？”。著重于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)造能力。同時，在具體集成電路芯片的選擇上，積極引導(dǎo)學(xué)生盡量利用身邊現(xiàn)有芯片，從而培養(yǎng)學(xué)生對集成電路的應(yīng)用能力。

2.4現(xiàn)場教學(xué)，講練結(jié)合

將課堂講授與技能訓(xùn)練合理結(jié)合，有些教學(xué)內(nèi)容可以安排在實驗、實訓(xùn)中進行。邊講邊練，講練結(jié)合。邊講邊練，一方面，在實驗教學(xué)中，教師把問題提出后，由學(xué)生進行設(shè)計，并在實驗臺上進行驗證；另一方面，在介紹集成電路工作原理后，由學(xué)生對電路的功能及外部特性進行測試。練講結(jié)合則是由學(xué)生根據(jù)集成電路的功能表對電路進行測試。而后由老師和學(xué)生對測試結(jié)果進行討論，歸納總結(jié)，以加深對理論的理解。這樣，將教學(xué)過程放在實驗、實訓(xùn)中，有利于學(xué)生實現(xiàn)由感性到理性的自然過渡。在邊學(xué)邊練中更深刻地領(lǐng)會所學(xué)知識，在頭腦中建立起理論與實際的聯(lián)系，使學(xué)生逐步提高學(xué)習(xí)能力和實踐技能。引導(dǎo)學(xué)生將基本理論、基本分析方法應(yīng)用于解決實際問題。

3.教學(xué)媒體的設(shè)計及新技術(shù)手段的應(yīng)用

教學(xué)媒體的設(shè)計及新技術(shù)手段的應(yīng)用要注重現(xiàn)代與傳統(tǒng)媒體的有機結(jié)合，提高課堂教學(xué)效果。

不同的教學(xué)媒體在傳遞教學(xué)信息時，其功能和作用是不同的，各種教學(xué)媒體都有其優(yōu)勢和不足，同一教學(xué)媒體在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中使用其效果也是不同的。研究表明，合理運用各種教學(xué)媒體，有利于調(diào)動學(xué)生多種感官對知識的感知，實現(xiàn)信息傳遞的多渠道化，從而加強學(xué)生對知識的感知度，提高學(xué)生對知識的吸收率。促進由知識向能力的轉(zhuǎn)化。要取長補短，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標科學(xué)選擇和組合教學(xué)媒體，找準教學(xué)的最佳結(jié)合點，達到事辦功倍的教學(xué)效果。

在教學(xué)中，利用先進的多媒體軟件技術(shù)，精選適合于課堂教學(xué)的多媒體軟件，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，制作了該課程的多媒體教學(xué)課件（即CAI），開展以CAI輔助教學(xué)。與傳統(tǒng)板書教學(xué)相比，CAI教學(xué)無疑存在很多優(yōu)勢。同時，把仿真軟件及演示動畫也應(yīng)用到現(xiàn)場教學(xué)中，使得教學(xué)內(nèi)容更加充實。

通過CAI和仿真演示及演示動畫，可將一些晦澀難懂，抽象枯燥，在傳統(tǒng)教學(xué)中難以用語言表達，常規(guī)方法無法演示或不易演示、演示觀察不清的現(xiàn)象模擬出來；能將現(xiàn)實中原本以動態(tài)，而在教材中只能靜態(tài)描述的內(nèi)容重新以動態(tài)的方式顯現(xiàn)出來；能直觀地觀察電路的動作過程和元件狀態(tài)變化的細節(jié)，精確做圖，進行圖解分析。并能方便地多次重復(fù)再現(xiàn)整個分析過程；能將大量的電路、圖形、表格預(yù)先儲存在計算機中，可以大大降低老師在課堂上的簡單勞動時間?？梢匀谝暋⒙?、說于一體。把聲、形、光、色、情等安排在不同界面上進行組合流通，達到了抽象概念具體化。微觀概念宏觀化的良好效果。可以幫助教師在課堂上根據(jù)學(xué)生的反饋信息，快捷調(diào)出各類信息資料，進行現(xiàn)場分析和答疑，以人機對話方式，靈活方便地進行啟發(fā)式教學(xué)。

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