摘要：集成電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)理論基礎(chǔ)要求高、綜合性和系統(tǒng)性強(qiáng)、涉及面較廣的任務(wù)，離不開計(jì)算機(jī)軟件的輔助。開設(shè)《集成電路CAD》課程，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力、加深對專業(yè)課程的理解，是系統(tǒng)培養(yǎng)集成電路人才的有效手段之一。針對課程內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)時(shí)需通過融入行業(yè)前沿信息、設(shè)計(jì)案例，合理設(shè)置隨堂練習(xí)題、討論題以及課后習(xí)題等一系列內(nèi)容，豐富教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)造直觀生動的課堂氛圍，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。針對實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過分組進(jìn)行課題設(shè)計(jì)、逐一開展設(shè)計(jì)報(bào)告、加重實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核比重等方法，可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

關(guān)鍵詞：集成電路；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；實(shí)踐訓(xùn)練

一、引言

隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，信息的存儲和處理能力得到了爆炸式提升，使得信息技術(shù)（IT，Infor-mationTechnology）時(shí)代已升級到數(shù)據(jù)技術(shù)（DT，DateTechnology）時(shí)代。進(jìn)入21世紀(jì)的第二個(gè)十年，信息技術(shù)已深入人們生產(chǎn)、生活中的方方面面，其在國民經(jīng)濟(jì)中的支柱作用愈發(fā)凸顯。作為信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和關(guān)鍵的集成電路產(chǎn)業(yè)，在這個(gè)階段也迎來了快速發(fā)展。從芯片特征尺寸的角度來看，從2010年的65nm發(fā)展到了2018年的7nm；從芯片功能和性能的角度來看，越來越多的電路模塊被集成到芯片中，片上系統(tǒng)（SoC，SystemonChip）越來越智能，自2017年起，蘋果公司和華為公司的SoC都集成有神經(jīng)處理單元（NPU，NeuralProcessingUnit）；從市場分布的角度來看，亞太地區(qū)（尤其是中國）是全球規(guī)模最大的集成電路市場，市場需求將繼續(xù)保持快速增長[1]，但市場份額主要被美、歐、日、韓等國家或地區(qū)的少數(shù)跨國公司所占有。芯片是一個(gè)國家綜合國力的象征，沒有芯片就沒有電子世界，更沒有21世紀(jì)的制造設(shè)計(jì)大國[2]。我國雖然擁有龐大的集成電路市場，但尖端核心技術(shù)均掌握在少數(shù)發(fā)達(dá)國家手上，隨時(shí)有被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)，2018年初的“中興事件”就是一個(gè)典型的例子。產(chǎn)業(yè)的振興首先要從培養(yǎng)人才開始，集成電路設(shè)計(jì)是知識密集型行業(yè)，需要培養(yǎng)專門的設(shè)計(jì)人才。集成電路的CAD（ComputerAidedDesign，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）技術(shù)幾乎是伴隨著集成電路產(chǎn)品的產(chǎn)生而出現(xiàn)的，雖然數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)方法已從CAD演進(jìn)到EDA（ElectronicDesignAutomation，電子設(shè)計(jì)自動化），但是模擬和數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)目前還是采用CAD技術(shù)。在高等教育院校的相關(guān)專業(yè)中開設(shè)“集成電路CAD”課程，加強(qiáng)設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)和設(shè)計(jì)實(shí)例訓(xùn)練，是系統(tǒng)培養(yǎng)集成電路人才的有效手段之一，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力、加深對專業(yè)課程的理解。

二、教學(xué)內(nèi)容安排

《集成電路CAD》是“電子科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)高年級本科生的關(guān)鍵專業(yè)課程之一，主要覆蓋模擬及數(shù)?；旌霞呻娐奉I(lǐng)域。在學(xué)習(xí)該門課程之前學(xué)生需具備《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》《半導(dǎo)體器件物理》《微電子工藝》《集成電路分析與設(shè)計(jì)》等專業(yè)課程基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)內(nèi)容有兩個(gè)部分：一是課堂教學(xué)，共16學(xué)時(shí)。其中概論部分2學(xué)時(shí)，主要講述集成電路的概念、發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、集成電路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、集成電路的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)流程、集成電路CAD的主要內(nèi)容等；用2個(gè)學(xué)時(shí)溫習(xí)集成電路制造技術(shù)；專用集成電路的CAD設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)實(shí)例講解共安排4個(gè)學(xué)時(shí)；CAD電路分析基礎(chǔ)、電路元/器件模型各占2個(gè)學(xué)時(shí)；集成電路的版圖設(shè)計(jì)、版圖驗(yàn)證及后仿真各占2個(gè)學(xué)時(shí)。二是課程設(shè)計(jì)報(bào)告，共16學(xué)時(shí)。在開學(xué)第一課上做出安排，由班長或?qū)W習(xí)委員組織學(xué)生分組，5—7人一組，指定一名組長。每個(gè)小組從集成運(yùn)算放大器、電壓基準(zhǔn)源、集成電壓比較器、振蕩器、低壓差線性穩(wěn)壓器、開關(guān)電容電路、全定制邏輯電路（50門以上）以及其他方面選擇一個(gè)設(shè)計(jì)課題，從開學(xué)第一周開始利用課余時(shí)間查閱資料，開展電路設(shè)計(jì)和仿真、版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作。同一小組中的同學(xué)在選定應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)定電路指標(biāo)參數(shù)時(shí)要體現(xiàn)出差異。從9—16周，各個(gè)小組陸續(xù)開展課程設(shè)計(jì)報(bào)告，每次課（2個(gè)學(xué)時(shí)）匯報(bào)一個(gè)課題。首先由組長介紹所選課題的基本情況，每一位同學(xué)補(bǔ)充介紹自己的設(shè)計(jì)和組內(nèi)其他同學(xué)的差異，采用“PPT展示+CAD軟件操作”的組合匯報(bào)模式。

1醫(yī)療設(shè)備維修發(fā)展過程

二十世紀(jì)六七十年代，醫(yī)療電子設(shè)備以電子管為主，模擬電路設(shè)計(jì)，整機(jī)電路簡單，生產(chǎn)廠家提供詳細(xì)的原理說明圖，設(shè)備一旦發(fā)生故障，用戶自己可修復(fù);八九十年代，醫(yī)療電子設(shè)備以晶體管、集成電路為主，數(shù)字電路設(shè)計(jì)，生產(chǎn)廠家提供整機(jī)電路圖，設(shè)備發(fā)生故障，醫(yī)院工程技術(shù)人員能及時(shí)修復(fù);到了九十年代中期，高檔醫(yī)療設(shè)備都是以電子計(jì)算機(jī)為平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)，全數(shù)字化電路，多層電路板安裝，使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，廠家自行設(shè)計(jì)定制專用模塊電路，手冊上查不到，市場上也買不到，生產(chǎn)廠家不提供電路圖、維修密碼等維修技術(shù)資料，用戶無法自行解決故障;近幾年來，生產(chǎn)廠家看到售后維修利潤可觀，便將維修工程人員劃出去單獨(dú)核算，規(guī)定維修收費(fèi)任務(wù)。醫(yī)院工程技術(shù)人員在廠家壟斷維修資料和配件形勢下，修理工作困難重重，維修費(fèi)用激增，致使醫(yī)院對工程人員重視程度大大降低。

2醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員現(xiàn)狀

許多醫(yī)院對工程技術(shù)人員的人才培養(yǎng)重視不夠，與設(shè)備的發(fā)展不成比例;醫(yī)院工程技術(shù)人員少、任務(wù)重，無暇進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)其知識儲備難以滿足維修需要。由于廠家對設(shè)備維修技術(shù)控制越來越多，技術(shù)資料保密以及無處不在的密碼都限制醫(yī)院工程技術(shù)人員自己開展業(yè)務(wù)，很難做到精通。廠家對設(shè)備維修的壟斷造成配件價(jià)格昂貴，嚴(yán)重影響了醫(yī)院工程技術(shù)人員的專業(yè)能力和維修速度。第三方維修公司的出現(xiàn)，也使得醫(yī)院技術(shù)工程人員處境被動;現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備技術(shù)含量高，電路高度集成，傳統(tǒng)維修手段以不能滿足維修工作的需要，價(jià)格昂貴的專業(yè)維修工具配備不全也制約了維修事業(yè)的發(fā)展。

3醫(yī)院工程技術(shù)人員的發(fā)展

3.1首先，作為醫(yī)院維修工程人員應(yīng)該有熱愛本職，高度責(zé)任心，服務(wù)于臨床的意識;有自強(qiáng)自信，堅(jiān)忍不拔，刻苦專研的精神;有善于觀察，理論分析，遵守檢修規(guī)程等嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。有腳踏實(shí)地，不計(jì)名利的品德。同時(shí)，還要不斷學(xué)習(xí)新知識和別人的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)自己的教訓(xùn)，探索醫(yī)療設(shè)備維修技術(shù)的新方法，苦練自身能力。

微電子工藝學(xué)課程學(xué)時(shí)較少，內(nèi)容豐富，技術(shù)一日千里，對師生提出較高要求。有限的課時(shí)下，教師應(yīng)突出重點(diǎn)，讓學(xué)生掌握大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容。對重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)內(nèi)容講深講透；布置作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性研究，讓學(xué)生把課堂理論轉(zhuǎn)化為具體電路、版圖設(shè)計(jì)，提高動手能力?！拔㈦娮庸に噷W(xué)”課程共有32學(xué)時(shí)，主要為理論教學(xué)。理論教學(xué)模式和實(shí)踐教學(xué)仍處于摸索階段，教學(xué)效果有待提高。本文對其課程設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)研究與探索。將教師的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動手能力，提高教學(xué)效果；建立完善的試題庫體系；利用已有的實(shí)驗(yàn)條件和仿真平臺開展工藝實(shí)驗(yàn)和工藝流程仿真，建立一套完善的工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；完善已有的專業(yè)見習(xí)和專業(yè)綜合訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生在見習(xí)和綜合訓(xùn)練中得到鍛煉，增加動手能力；進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)平臺形成良好的師生互動。本文擬解決的問題是制定面向電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“微電子工藝學(xué)”理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、題庫建設(shè)、課程考核以及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)等課程設(shè)計(jì)。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

2006年，電子科技大學(xué)羅小蓉老師強(qiáng)調(diào)將教師的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動手能力，提高教學(xué)效果。電子科技大學(xué)中山學(xué)院陳卉2016年提出“微電子器件”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索。2012年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)王蔚提出從課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)整合角度出發(fā)，將“微電子工藝”課程的教學(xué)模式、內(nèi)容、教材等將課堂、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)3種不同教學(xué)形式作為一個(gè)課程模塊穿插講授，理論與實(shí)踐彼此相互促進(jìn)，編寫教材，進(jìn)行初步實(shí)施及評價(jià)，獲得學(xué)生和微電子課程群其他課程主講教師的肯定，評教結(jié)果為“A+”。2010年，華南理工大學(xué)廖榮提出微電子工藝實(shí)習(xí)教學(xué)改革探索。加快發(fā)展我國微電子產(chǎn)業(yè)成為刻不容緩的大事。高校必須為民族微電子產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)，讓學(xué)生在校期間熟悉雙極型和MOS集成電路的制造工藝流程，了解集成電路的新工藝和新技術(shù)，為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)專業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、具體實(shí)施方案

1.課堂理論教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)效果實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。根據(jù)“微電子工藝學(xué)”知識點(diǎn)較多且抽象、工藝流程復(fù)雜等特點(diǎn)，教師在課堂教學(xué)中要重視與學(xué)生的互動，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，將講解為主體改變?yōu)橹v解——學(xué)習(xí)雙主體。方法如下：首先，精簡講授時(shí)間，增加課堂討論環(huán)節(jié)，給出課堂討論結(jié)果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對于“微電子工藝學(xué)”難度較大、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)核心課，學(xué)生獨(dú)立思考尤其重要。增加課堂討論環(huán)節(jié)是讓學(xué)生獨(dú)立思考的最好方法，但會減少理論課的時(shí)間，需要建立以下實(shí)施方案：①每堂課都要仔細(xì)設(shè)計(jì)該課主題，明確重難點(diǎn)，精簡講授時(shí)間；②合理設(shè)計(jì)和安排思考題和討論題的內(nèi)容以及實(shí)施方法；③合理設(shè)計(jì)和安排討論效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。其次，增加教學(xué)專題的seminar，采用案例教學(xué)方法，使學(xué)生不僅能理解基本理論，同時(shí)能結(jié)合應(yīng)用，學(xué)會基本、常用的微電子器件工藝制造方法。2.習(xí)題試題庫建設(shè)及理論考核標(biāo)準(zhǔn)。課堂練習(xí)題和思考題題庫建設(shè)。根據(jù)該門課的特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)和安排本課主題下的思考題和練習(xí)題，使課堂教學(xué)有條不紊地進(jìn)行。調(diào)動學(xué)生積極性，循序漸進(jìn)地接受知識，提出問題、分析問題。目前，我校沒有完善的“微電子工藝學(xué)”考試試題庫。本項(xiàng)目擬根據(jù)國內(nèi)外研究成果，結(jié)合我校實(shí)際和教學(xué)大綱編寫試題庫，使具有不同題型、不重復(fù)題目的試卷達(dá)10套以上。具體理論考核標(biāo)準(zhǔn)：測試項(xiàng)目一：課堂表現(xiàn)考核、考核內(nèi)容、課堂表現(xiàn)情況；考核形式：以第一次形成性考核的條件及學(xué)生在課堂的表現(xiàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行，主要內(nèi)容為課堂回答問題、專題討論、口試等。考核時(shí)期：課程結(jié)束為周期。測試項(xiàng)目二：作業(yè)考核，包括平時(shí)作業(yè)考核和登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)的考核兩部分；登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)的考核。測試項(xiàng)目三：課堂卷面考核內(nèi)容：課程大綱要求掌握的內(nèi)容；考核形式：抽取題庫中的試題進(jìn)行卷面考試；考核時(shí)期：課程教學(xué)的最后兩節(jié)課。3.實(shí)踐教學(xué)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。本項(xiàng)目擬對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，制定實(shí)施和測試標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程方案，安排一次對新工藝和新技術(shù)的調(diào)查研究和一周的器件工藝流程仿真的課程設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置目標(biāo)，編制“微電子工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書”，制定具體的實(shí)施方案和評價(jià)方案。擬設(shè)置的工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：利用器件仿真軟件Medici和工藝仿真軟件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT新結(jié)構(gòu)的器件和工藝仿真設(shè)計(jì)，以匯報(bào)、答辯且最終以論文的形式提交。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會利用模擬工具觀察新結(jié)構(gòu)的基本特性；通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)掌握器件的工藝流程；在設(shè)計(jì)過程中體會設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)的折中關(guān)系和流程的煩瑣性，初步建立工藝設(shè)計(jì)的思維。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容需要在教學(xué)的實(shí)際工作中不斷更新，根據(jù)學(xué)生情況增減內(nèi)容和調(diào)整教學(xué)大綱。實(shí)驗(yàn)教學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)：測試項(xiàng)目一：集成電路的新工藝和新技術(shù)前沿調(diào)研報(bào)告?？己藘?nèi)容：對集成電路的新工藝和新技術(shù)前沿的調(diào)研?？己诵问剑喊磿r(shí)提交集成電路的新工藝和新技術(shù)前沿調(diào)研報(bào)告，字?jǐn)?shù)不少于2000字?？己藭r(shí)期：課程結(jié)束2周內(nèi)完成。測試項(xiàng)目二：工藝仿真設(shè)計(jì)和小論文撰寫考核內(nèi)容：結(jié)合工藝仿真軟件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT系列新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)論文?？己诵问剑阂詧?bào)告形式答辯，最終提交LDMOS和IGBT新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)論文，字?jǐn)?shù)不少于2000字?？己藭r(shí)期：課程結(jié)束1周內(nèi)完成。4.專業(yè)見習(xí)。學(xué)生一方面可以利用學(xué)校學(xué)院籌建中的實(shí)驗(yàn)平臺完成工藝相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如微電子工藝實(shí)驗(yàn)室。主要功能是使學(xué)生初步掌握微電子器件的工作原理、工藝參數(shù)的控制方法。器件特性參數(shù)的測試分析方法、信息功能材料的制備和結(jié)構(gòu)性能測試方法。內(nèi)容涵蓋CMOS工藝，半導(dǎo)體材料和器件制備工藝、LTCC材料制備和封裝工藝、多芯片組件技術(shù)，MEMS傳感技術(shù)及微系統(tǒng)構(gòu)建工藝等，如微系統(tǒng)封裝與測試實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)平臺功能用于微系統(tǒng)封裝與測試。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括各種可用于微系統(tǒng)封裝的基板材料及其封裝技術(shù)研究，系統(tǒng)級封裝三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電磁場、熱場分析建模、電特性、熱特性快速仿真、復(fù)雜混合信號完整性分析、電磁兼容、熱效應(yīng)問題的認(rèn)識和優(yōu)化處理，封裝工藝、可靠性與測試技術(shù)研究。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室：集成電路（IntegratedCircuit，IC）通過一系列特定加工工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件按照一定電路互連集成在一塊半導(dǎo)體單晶片（如硅或砷化鎵）上，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，用以執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能的電子器件。該實(shí)驗(yàn)室平臺主要用于集成電路設(shè)計(jì)。5.完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)。充分利用學(xué)校已有的網(wǎng)絡(luò)資源，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上完成課程創(chuàng)建和內(nèi)容填充、作業(yè)功能、互動功能、閱讀資源等內(nèi)容；學(xué)生可以在課下參加討論與交流、提交與查閱作業(yè)，還可以進(jìn)行一對一的答疑解惑等。本文結(jié)合微電子工藝學(xué)的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，從課堂設(shè)計(jì)、課程考核標(biāo)準(zhǔn)、題庫建設(shè)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)、見習(xí)實(shí)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)等多方面進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。具體來說：①在課堂理論教學(xué)中，參考借鑒國內(nèi)外著名高校的實(shí)施方法，制定學(xué)生課堂表現(xiàn)的考核標(biāo)準(zhǔn)，給出如增加課堂討論、專題seminar、學(xué)生項(xiàng)目PPT展示的環(huán)節(jié)的具體實(shí)施建議，增加學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)熱情；②期末考核中，參考借鑒國內(nèi)外著名高校的教學(xué)大綱和教學(xué)重點(diǎn)，編寫一套能極大指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的試題庫和習(xí)題庫，打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；③根據(jù)微電子行業(yè)的發(fā)展和我校實(shí)際，建立一整套合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)體系，使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握微電子工藝學(xué)的核心技術(shù)和方法；④利用仿真軟件模擬實(shí)際工藝流程，完成CMOS以及BCD工藝設(shè)計(jì)；⑤利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以幫助學(xué)生鞏固已學(xué)知識，解決難題，實(shí)現(xiàn)師生互動，讓電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生通過這門重要專業(yè)課學(xué)習(xí)，在掌握微電子基本理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上具備自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立研究，勇于創(chuàng)新的能力，成為有一技之長的當(dāng)代微電人。

作者:吳麗娟 宋月 張銀艷 雷冰 唐俊龍 謝海情 劉斯 單位:長沙理工大學(xué)

信息技術(shù)是經(jīng)濟(jì)增長的“倍增器”、發(fā)展方式的“轉(zhuǎn)換器”，產(chǎn)業(yè)升級的“助推器”，是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要驅(qū)動力。信息產(chǎn)業(yè)是為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供信息技術(shù)和信息服務(wù)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，也是*省新興支柱產(chǎn)業(yè)，對于拉動經(jīng)濟(jì)增長、調(diào)整結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、促進(jìn)就業(yè)具有重要推動作用。為應(yīng)對當(dāng)前金融危機(jī)帶來的嚴(yán)峻經(jīng)濟(jì)形勢，根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策要求，結(jié)合*實(shí)際，制定本方案。

一、現(xiàn)狀和面臨的形勢

(一)現(xiàn)狀。

1.規(guī)模和效益平穩(wěn)較快增長。20*年，全省全行業(yè)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入5794億元，占全省工業(yè)銷售收入的比重達(dá)到9.4%，總量居全國第四位：實(shí)現(xiàn)利潤215.3億元、利稅335.5億元，分別增長31.4%、29.5%：軟件業(yè)主營業(yè)務(wù)收入379.7億元，增長24.1%。

2.產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)。全省擁有1個(gè)國家級信息產(chǎn)業(yè)基地、5個(gè)國家級信息產(chǎn)業(yè)園、23個(gè)省級信息產(chǎn)業(yè)園、9個(gè)省級軟件園。以青島為龍頭，以膠東半島和濟(jì)南都市圈為基地，沿膠濟(jì)鐵路沿線鋪開并向兩翼拓展的信息產(chǎn)業(yè)帶基本形成。20*年，6家企業(yè)進(jìn)入全國電子百強(qiáng)，11家企業(yè)進(jìn)入全國軟件百強(qiáng)。高端容錯(cuò)服務(wù)器、液晶電視(發(fā)光二極管)LED背光源和模組、碳化硅晶體材料及單晶生長爐、半導(dǎo)體發(fā)光器件及白光照明等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品又實(shí)現(xiàn)新突破?！案呔狻避姽る娮蛹夹g(shù)產(chǎn)品和信息系統(tǒng)裝備研發(fā)成功，為“神七”成功發(fā)射作出積極貢獻(xiàn)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，手機(jī)、平板電視、筆記本電腦、光電子、電子器件、軟件外包服務(wù)等高端產(chǎn)業(yè)增幅都在20%以上，單晶硅材料、光伏電池、高性能服務(wù)器、熱打印機(jī)、中間件軟件等優(yōu)勢產(chǎn)品市場占有率進(jìn)一步提高。

3.技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)成效明顯。全行業(yè)擁有國家創(chuàng)新型企業(yè)3個(gè)、國家級和省級企業(yè)技術(shù)中心35個(gè)、國家和省級重點(diǎn)試驗(yàn)室8個(gè)、博士后科研工作站5個(gè)、軟件工程技術(shù)中心35個(gè)、集成電路設(shè)計(jì)中心8個(gè)，重點(diǎn)科技成果近4000項(xiàng)，申請專利2.2萬項(xiàng)，參與制訂或修訂國家標(biāo)準(zhǔn)62項(xiàng)。

摘要：半導(dǎo)體物理學(xué)為電子信息類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)理論課程，具有內(nèi)容抽象、教學(xué)模式單一、學(xué)生參與度不高等特征，本論文系統(tǒng)分析了半導(dǎo)體物理課程教學(xué)中存在的一些典型問題，并以微電子專業(yè)為例，結(jié)合其專業(yè)特色，提出了在教學(xué)中引入前沿?zé)狳c(diǎn)案例分析、互動教學(xué)、雙語教學(xué)等相應(yīng)改革措施，為高校特色專業(yè)建設(shè)提供了一條新思路。

關(guān)鍵詞：微電子專業(yè)；半導(dǎo)體物理；課程教學(xué)改革

“半導(dǎo)體物理學(xué)”是電子科學(xué)與技術(shù)、微電子科學(xué)與工程、集成電路設(shè)計(jì)等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，對培養(yǎng)學(xué)生今后從事光伏、LED、鋰電池等先進(jìn)電子材料及器件領(lǐng)域以及集成電路設(shè)計(jì)及制造等相關(guān)領(lǐng)域的研究及工作具有重要意義[1,2]。作為微電子專業(yè)最重要的課程之一，雖然不少高校充分認(rèn)識到了“半導(dǎo)體物理學(xué)”對于相關(guān)學(xué)科發(fā)展以及學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的重要性[3,4]，但由于這門課程存在內(nèi)容抽象、教學(xué)模式單一、學(xué)生參與度不高等特點(diǎn)，導(dǎo)致其實(shí)際教學(xué)效果往往并不理想。因此，本論文系統(tǒng)分析了半導(dǎo)體物理課程教學(xué)中存在的一些典型問題，并以微電子專業(yè)為例，結(jié)合其專業(yè)特色，提出了在教學(xué)中引入前沿?zé)狳c(diǎn)案例分析、互動教學(xué)等相應(yīng)改革措施，希望為高校特色專業(yè)建設(shè)提供一條新思路。

一“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程教學(xué)中存在的若干典型性問題

重慶郵電大學(xué)“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程所用教材為劉恩科、朱秉升、羅晉生等人編著的《半導(dǎo)體物理學(xué)（第七版）》（電子工業(yè)出版社，2011年3月第2版），該教材屬于普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材。結(jié)合該教材的內(nèi)容設(shè)置以及本人所在微電子系部教研室的相關(guān)教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)該門課程存在以下典型問題：（一）內(nèi)容抽象。根據(jù)重慶郵電大學(xué)微電子系的教學(xué)大綱，“半導(dǎo)體物理學(xué)”可分為兩大部分[5]，其中第一部分主要介紹半導(dǎo)體的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括半導(dǎo)體中的載流子狀態(tài)及能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)及缺陷能級、載流子的統(tǒng)計(jì)分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性及非平衡載流子。第二部分主要介紹與半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)相關(guān)的界面效應(yīng)，包括pn結(jié)、金屬和半導(dǎo)體的接觸、MIS結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)等。該課程教學(xué)過程中涉及知識面廣，需要學(xué)生在選修該門課程之前具有扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)、固體物理、量子力學(xué)等課程基礎(chǔ)，單純依賴教師的講解無法在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。同時(shí)，本門課程物理概念多、易混淆知識點(diǎn)多、物理模型推導(dǎo)過程繁瑣，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常感到內(nèi)容抽象、知識點(diǎn)銜接困難，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)動力。另外，本門課程為基礎(chǔ)理論課，較難通過實(shí)物演示讓學(xué)生明白其中的物理過程，這也給不少學(xué)生理解相關(guān)知識點(diǎn)帶來了困難。（二）教學(xué)模式單一。與大部分高校類似，重慶郵電大學(xué)“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程的講授方式也是課堂板書加多媒體技術(shù)的教學(xué)方式。這種單一的教學(xué)模式一方面會使得教師無法合理規(guī)劃教學(xué)進(jìn)度。由于這種傳統(tǒng)授課模式主要依賴于教師的講解，而本門課程的內(nèi)容較多，難度較大，但僅設(shè)置了64學(xué)時(shí)，使得不少教師的授課重點(diǎn)集中于概念的講解及相關(guān)模型公式的推導(dǎo)，而極少有時(shí)間詳細(xì)講解相關(guān)概念及模型的來龍去脈、相互關(guān)聯(lián)以及應(yīng)用實(shí)例，這樣使得教師雖然付出了大量的心血，但實(shí)際教學(xué)效果并不理想。另一方面，單一的教學(xué)模式會讓學(xué)生感覺內(nèi)容枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而導(dǎo)致其對相關(guān)的知識點(diǎn)理解不夠透徹，逐漸對課程學(xué)習(xí)感到吃力，以至于出現(xiàn)厭學(xué)的情況。（三）學(xué)生參與度不高。根據(jù)我們多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，不少大學(xué)生對“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程的參與度比較低，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）認(rèn)知方面：大部分學(xué)生課后不會對所學(xué)知識加以歸納，沒有課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣，不會利用圖書館的資源學(xué)習(xí)，課后作業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，在課程考試前夕只能通過傳統(tǒng)方式進(jìn)行死記硬背，造成學(xué)習(xí)效率低下，并且對知識的理解與運(yùn)用不夠。（2）興趣方面：在教學(xué)實(shí)踐過程中，學(xué)校過于注重學(xué)生的卷面成績，忽視了學(xué)生的興趣培養(yǎng)，從而導(dǎo)致在教學(xué)過程中，十分注重知識點(diǎn)的記憶，這樣一來，課堂必然缺乏活躍氛圍，長此以往，學(xué)生將會對“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理。（3）行為方面：雖然出于提高學(xué)生注意力的考慮，不少大學(xué)已經(jīng)禁止學(xué)生在課堂上使用電子產(chǎn)品，但不少學(xué)生在課堂上仍然表現(xiàn)得非常沉默，不愿與教師交流，沒有自己的想法，同時(shí)在課外很少主動學(xué)習(xí)相關(guān)知識，尤其是實(shí)驗(yàn)動手能力較弱。

二“半導(dǎo)體物理學(xué)”教學(xué)改革探索

1在堅(jiān)持對外開放的同時(shí)，要更加重視對內(nèi)改革

通過對外開放，中國獲取了全球化的紅利。在美國反華勢力帶頭“去全球化”、試圖阻止中國發(fā)展的今天，我們?nèi)匀灰獔?jiān)持對外開放的發(fā)展戰(zhàn)略，但發(fā)展的動力將更多地從“對內(nèi)改革”中獲得，因此應(yīng)加大國內(nèi)改革的力度。40年前的改革開放來自解放思想，現(xiàn)在國內(nèi)進(jìn)行更深層次的改革，需要又一次思想大解放。面對新的形勢，我們要對過去已形成定式的慣性思維進(jìn)行一次認(rèn)真的清理和揚(yáng)棄。2016年麥肯錫公司研究報(bào)告《中國的選擇：抓住5萬億美元的生產(chǎn)力機(jī)遇》中指出：中國金融行業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤①占到中國整體經(jīng)濟(jì)利潤的80%以上，美國該比例僅為20%左右；世界500強(qiáng)中的95家中國企業(yè)的平均利潤率只有3.9%，而其中9家商業(yè)銀行的利潤率均在20%以上。2019年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排行榜中，中國前10名最賺錢的企業(yè)中有7家金融類企業(yè)。上榜《財(cái)富》世界500強(qiáng)的108家中國非金融類企業(yè)的平均年利潤只有19.2億美元，其平均年利潤只有美國上榜非金融類企業(yè)的1/3。這些數(shù)據(jù)說明，過去40年中，國內(nèi)的財(cái)富分配是向資本傾斜，沒有充分體現(xiàn)技術(shù)和勞動力等生產(chǎn)要素的作用。從某種意義上講，許多企業(yè)是在為銀行打工。當(dāng)“錢生錢”比“技術(shù)生錢”容易時(shí)，必然會抑制高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。高房價(jià)、高利率是經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)的最大障礙。發(fā)展國內(nèi)大循環(huán)為主體的經(jīng)濟(jì)，首先要從“以資為本”轉(zhuǎn)向“以人為本”。一個(gè)國家要跳出“中等收入陷阱”，就必須大力發(fā)展促進(jìn)高就業(yè)和技術(shù)不斷進(jìn)步的高技術(shù)公司。這樣才能避免“內(nèi)卷化”，帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和人均收入的提升。經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)的主要貢獻(xiàn)者是中小微企業(yè)，特別是創(chuàng)新型中小微企業(yè)，而中小微企業(yè)大多數(shù)是民營企業(yè)；還有就是個(gè)體經(jīng)濟(jì)。國內(nèi)改革的另一個(gè)重要方向是充分調(diào)動民營企業(yè)的積極性，努力形成國有企業(yè)和民營企業(yè)密切合作的舉國體制。

2更加重視教育和人才培養(yǎng)，發(fā)展上游產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和工具鏈產(chǎn)業(yè)

以國內(nèi)大循環(huán)為主體發(fā)展經(jīng)濟(jì)，“短板”在上游產(chǎn)業(yè)。美國政府也是在上游基礎(chǔ)產(chǎn)品上“卡”我們的“脖子”，所以我們要下定決心補(bǔ)好這一塊“短板”。集成電路和基礎(chǔ)軟件是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，國家應(yīng)將形成14—3nm集成電路生產(chǎn)能力納入國家“新基建”計(jì)劃，將開發(fā)自主可控的電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）軟件、光刻機(jī)等集成電路專用設(shè)備及專用材料當(dāng)成新時(shí)代的“兩彈一星”，并啟動和組織數(shù)萬名科研人員參加的國家重大科技專項(xiàng)，爭取10年內(nèi)基本改變受制于人的局面。發(fā)展上游基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)一定要有自信心。2020年3月，美國波士頓咨詢集團(tuán)研究報(bào)告《限制對華貿(mào)易將如何終結(jié)美國在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位》中指出，“如果中美技術(shù)‘脫鉤’，美國半導(dǎo)體行業(yè)總收入將下降37%，其全球份額將從48%降至約30%，美國必將失去該行業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。相反，中國半導(dǎo)體行業(yè)的全球份額將從3%增長到30%以上，從而取代美國成為全球領(lǐng)導(dǎo)者”。歷史已經(jīng)證明，凡是其他國家已經(jīng)做成的事，不管多么復(fù)雜，迎難而上的中國科研人員一定能做成。發(fā)展上游基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，源頭是基礎(chǔ)研究，關(guān)鍵是人才。我國在引領(lǐng)性的基礎(chǔ)研究方面成功的案例不多，在知識的“無人區(qū)”探索的科研人員較少。今后要激勵(lì)一部分有天分的學(xué)者做好奇心驅(qū)動的標(biāo)新立異的原創(chuàng)性研究，通過發(fā)散的基礎(chǔ)研究開辟意想不到的技術(shù)途徑，可稱為“廣種奇收”。要鼓勵(lì)更多的科研人員做目標(biāo)導(dǎo)向的研究，“敢于啃硬骨頭”——不僅為國防，而且為骨干企業(yè)提供“撒手锏”技術(shù)。工具鏈?zhǔn)菑浹a(bǔ)人才缺口的重要幫手，要努力打造工具鏈和公共開發(fā)平臺，大幅度降低集成電路和人工智能等高技術(shù)企業(yè)的人才門檻?！凹呻娐贰币呀?jīng)升級為一級學(xué)科。建議加快大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)相關(guān)學(xué)科與資源的優(yōu)化布局，加強(qiáng)研究型大學(xué)和戰(zhàn)略科研機(jī)構(gòu)建設(shè)，將增加的集成電路等專業(yè)的數(shù)萬碩士、博士研究生招生指標(biāo)，優(yōu)先分配給承擔(dān)“卡脖子”工程的研究型大學(xué)和戰(zhàn)略科研機(jī)構(gòu)。

3下大功夫培育自主可控的生態(tài)系統(tǒng)，形成自己的技術(shù)體系

信息技術(shù)之爭本質(zhì)上是體系的競爭，我國信息領(lǐng)域一直缺乏自己的體系。正因?yàn)闆]有自己的體系，所以長期以來處于“跟跑”地位。必須清醒地正視我國在工藝和設(shè)計(jì)能力上比美國差的事實(shí)，應(yīng)該揚(yáng)長避短，采取用先進(jìn)的技術(shù)體系彌補(bǔ)元器件落后的策略。成功的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)大都是市場競爭中無數(shù)企業(yè)和用戶自發(fā)選擇演化而成的，不是某個(gè)企業(yè)按照預(yù)定設(shè)計(jì)“構(gòu)建”起來的。從關(guān)注自我的輸贏升華到關(guān)注整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展，理念上要做重大調(diào)整。正如華為公司提出，管理你情我愿的合作比對付你輸我贏的競爭要難得多，這是認(rèn)識上的飛躍。兼容國際主流生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)要努力加強(qiáng)自主創(chuàng)新。一般而言，產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的動力來自新的應(yīng)用需求，而對現(xiàn)在流行的軟件全部從頭再來、移植另造新的生態(tài)系統(tǒng)代價(jià)巨大，難以得到大多數(shù)軟件廠商的支持。因此，明智的決策應(yīng)當(dāng)是已有的應(yīng)用兼容主流生態(tài)系統(tǒng)，針對新的應(yīng)用爭取培育新生態(tài)系統(tǒng)。對后發(fā)國家而言，兼容國際主流生態(tài)系統(tǒng)不是我們的目的，而是尊重人類文明進(jìn)化歷史的務(wù)實(shí)選擇。由于兼容國外主流生態(tài)存在“脫鉤”和“斷供”的風(fēng)險(xiǎn)，采取兼容策略的國內(nèi)企業(yè)必須以10倍的努力加強(qiáng)自主創(chuàng)新，準(zhǔn)備好充足的“備胎”，在已引進(jìn)的知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)上自主分叉發(fā)展。培養(yǎng)一個(gè)能成為主流應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)需要巨大的投入，花費(fèi)的人力、財(cái)力比建生產(chǎn)線還要多。國家應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，把培育自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為信息領(lǐng)域的頭等大事，從人才培養(yǎng)、知識產(chǎn)權(quán)布局、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)鏈銜接、政府采購和應(yīng)用推廣多個(gè)維度下手，爭取10年內(nèi)見到成效。

一、當(dāng)下電子信息工程教學(xué)存在的問題

1.目前我國高等院校所教授的電子信息工程理論陳舊，并且多以理論課為主動手機(jī)會較少，這與日新月異的電子技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)。課堂上依舊把模電與數(shù)電作為主體講解內(nèi)容，然而無論是模電還是數(shù)電，它們的內(nèi)容都是以模擬單元電路和中、小規(guī)模數(shù)字集成電路為主，這與當(dāng)下大規(guī)模集成電路顯得格格不入。這種理論與現(xiàn)實(shí)的反差，長此以往會嚴(yán)重的影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。2.針對電子信息的整體授課體系過于松散，所教授的各門課相互之間沒能做到有機(jī)統(tǒng)一，也就無法形成一個(gè)具有明確主旨的教學(xué)體系。具體來說，不同的課程之間沒有銜接到位，而存在一定程度的內(nèi)容疊加，由此以來學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，根本無法明確知識重點(diǎn)所在。3.傳統(tǒng)的授課內(nèi)容已嚴(yán)重脫軌于當(dāng)前最新的電子信息技術(shù)，教師備課還是依照以往的書本，整體的知識架構(gòu)未能夠及時(shí)得以補(bǔ)充，教師都是如此，又怎么能夠?yàn)閷W(xué)生講解出多少有價(jià)值的東西。4.在課程的安排上，學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會少且內(nèi)容單一。貫穿整個(gè)實(shí)踐課程的教學(xué)，只是一味的引導(dǎo)學(xué)生掌握書本最基本的東西，在其他一些重要的方面毫無涉略，比如：綜合能力培養(yǎng)方面、在實(shí)際問題解決方面、在創(chuàng)新性方面。介于以上所總結(jié)的幾點(diǎn)問題，從中不難看出進(jìn)行一場與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)改革已是勢在必行，這也是我國電子信息工程專業(yè)建設(shè)過程中必不可少的選項(xiàng)。

二、電子信息工程教學(xué)改革措施

1.把提升專業(yè)技能作為教學(xué)主旨，運(yùn)用多種實(shí)踐教學(xué)方法。實(shí)踐教學(xué)方法的運(yùn)用視內(nèi)容而定，絕不是一種固定式的模式。實(shí)踐課題可以具體細(xì)化為不同類型，例如:項(xiàng)目、任務(wù)、問題、訓(xùn)練、體驗(yàn)、案例和復(fù)合類型等。像電子信息工程中的單片機(jī)實(shí)踐課就可以將任務(wù)、訓(xùn)練以及項(xiàng)目組合到一起，進(jìn)而形成一種復(fù)合型的教學(xué)方法，從而達(dá)到以實(shí)踐課題為中心，繼而更加有效的對相關(guān)知識進(jìn)行掌握。關(guān)于傳統(tǒng)的課程考核模式也應(yīng)作出調(diào)整，要把對素質(zhì)和技能的考核納入到考核體系中來，而不是一味的要求學(xué)生死記硬背知識點(diǎn)。同時(shí)還可以把考核拆分成分段考核與實(shí)時(shí)考核。2.加大高校師資隊(duì)伍建設(shè)力度。教師作為學(xué)生知識來源最為主要的途徑，因此教師隊(duì)伍的整體水平將直接影響學(xué)生的成績，為了向社會能夠輸送電子信息類的應(yīng)用型人才，加大高校師資隊(duì)伍建設(shè)力度更是勢在必行。教育向來注重的是以人為本，這句話對于教師也同樣適用。如果沒有一支優(yōu)秀的師資隊(duì)伍，那么即使是再完善的教案和再先進(jìn)的器材，也同樣無法培養(yǎng)出優(yōu)秀的電子信息人才。3.促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子信息專業(yè)知識的融合。計(jì)算機(jī)是截止到目前人類最偉大的發(fā)明之一，所對應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅改變了我們的生活，同時(shí)也成為了當(dāng)今各學(xué)科的重要輔助工具。本篇文章所討論的電子信息工程與其關(guān)系可以說是一脈相承，電子信息工程專業(yè)使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行信息控制與信息處理。因此，電子信息工程專業(yè)學(xué)生，必須要擁有良好的計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)理論知識與實(shí)踐能力，不僅僅要熟練的使用已開發(fā)的軟件，而且還應(yīng)具備使用計(jì)算機(jī)語言直接進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)開發(fā)，也能從事控制電路、接口電路等方面的設(shè)計(jì)與調(diào)試工作。4.開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，既秉承了 “ 以學(xué)生為本，自主學(xué)習(xí)”的思維理念，又可以在為學(xué)生提供正確指引的同時(shí)，充分的權(quán)衡學(xué)生在課內(nèi)外時(shí)間上的安排。對于課程內(nèi)規(guī)定完成的實(shí)驗(yàn)，要采用提前集中授課的方式，讓學(xué)生完成預(yù)習(xí)后，在網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)及時(shí)為學(xué)生排位，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄各種相關(guān)信息，供教師和學(xué)生查詢。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)把學(xué)習(xí)方式變的更加靈活，同時(shí)也在一定程度上增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，其也是電子信息工程教學(xué)改革中的必不可少的組成部分。

通過以上論述，總結(jié)了我國高等院校電子信息工程，在教學(xué)過程中存在的一系列問題。借助對這些問題的分析歸納，得出關(guān)于電子信息工程教學(xué)改革的必要性，進(jìn)而給出了針對當(dāng)下問題具體的教學(xué)改革措施，希望此文會對我國高校的相關(guān)教學(xué)改革起到借鑒意義。

作者:蘇龍軍 單位:廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院

[摘要]在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常常會因?yàn)閭€(gè)人感覺帶來錯(cuò)覺，導(dǎo)致很多設(shè)計(jì)冗余、復(fù)雜，更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。下面主要分析電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常見的習(xí)慣性思維對產(chǎn)品帶來的負(fù)面影響。

[關(guān)鍵詞]習(xí)慣性思維；電子產(chǎn)品；設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)科學(xué)驗(yàn)證及工程實(shí)踐的過程、每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有科學(xué)依據(jù)或工程依據(jù)。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中常常會有想當(dāng)然的思想左右產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)冗余或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。本文針對電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常見的習(xí)慣性思維對產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來的負(fù)面影響。

1產(chǎn)品規(guī)劃

電子產(chǎn)品規(guī)劃應(yīng)基于市場或用戶需求，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行制定。在電子產(chǎn)品規(guī)劃過程中常常出現(xiàn)的習(xí)慣性思維就是采用新技術(shù)堆疊。如果大量采用新技術(shù)可能因?yàn)樾录夹g(shù)研究不深入，導(dǎo)致研發(fā)周期過長，研發(fā)成本太高且導(dǎo)致產(chǎn)品成本過高。電子產(chǎn)品更新?lián)Q代轉(zhuǎn)瞬即逝；如果研發(fā)周期過長，可能錯(cuò)過最好的上市時(shí)機(jī)；如果研發(fā)成本太高，導(dǎo)致新產(chǎn)品價(jià)高無市。使用新技術(shù)還可能帶來產(chǎn)品的售后成本增加。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)，應(yīng)合理使用新技術(shù)。筆者根據(jù)多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，成熟產(chǎn)品一定是使用成熟技術(shù)，即使使用新技術(shù)也應(yīng)該使用成熟新技術(shù)，否則，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品一定存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

2外觀設(shè)計(jì)

[摘要]南京市在產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金發(fā)展與運(yùn)作方面總體走在全國前列，但每個(gè)轄區(qū)發(fā)展并不均衡。以經(jīng)濟(jì)體量相對較小的浦口區(qū)為例，盡管浦口產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金近年來有了突破性的發(fā)展，但與其他區(qū)相比，依然存在不可忽視的區(qū)位、經(jīng)濟(jì)以及競爭等劣勢因素。針對浦口區(qū)產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金發(fā)展存在的基金影響力有限、基金招商體量較小、投資決策程序較長、優(yōu)惠政策不夠細(xì)化、投后管理深度不夠問題，提出的建議是：以多項(xiàng)區(qū)域戰(zhàn)略疊加契機(jī)加強(qiáng)合作對接；以完備的基礎(chǔ)功能配套打消企業(yè)后顧之憂；以特色精準(zhǔn)的對企服務(wù)營造優(yōu)質(zhì)投資環(huán)境；以更具影響力的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)吸引資本目光；以科學(xué)有效的機(jī)制設(shè)計(jì)發(fā)揮基金最大作用。

[關(guān)鍵詞]基金；產(chǎn)業(yè)；南京浦口

一、研究背景

產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金旨在發(fā)揮國有資本與社會資本的資源優(yōu)勢，利用資本杠桿作用，助推企業(yè)成長、賦能區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此類基金一般按照促進(jìn)發(fā)展、引導(dǎo)放大、專業(yè)運(yùn)作、防控風(fēng)險(xiǎn)的原則運(yùn)行。我國產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金在21世紀(jì)初首次出現(xiàn)，“十三五”期間迎來“井噴式”增長，從國家到地方層面，產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金都在日益增多、快速成長，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)，設(shè)立的基金個(gè)數(shù)更是多且密集。然而，整體熱潮的背后，是地區(qū)與地區(qū)之間產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金發(fā)展的并不均衡，即使同一座城市不同轄區(qū)之間，基金發(fā)展也有一定懸殊。

二、浦口區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

“十三五”時(shí)期，浦口區(qū)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展框架初步形成，2020年全區(qū)三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為10.3:30.7:59.0，集成電路、高端交通裝備、文旅健康三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。截至2020年底，浦口區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)營收達(dá)110億元，占全南京市集成電路產(chǎn)業(yè)份額30%以上。高端交通裝備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值64億元，實(shí)現(xiàn)三年翻兩番。文旅健康產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，浦口成為全市唯一同時(shí)擁有2個(gè)省級旅游度假區(qū)和2個(gè)4A級景區(qū)的板塊。根據(jù)浦口區(qū)“十四五”時(shí)期發(fā)展規(guī)劃安排，未來五年浦口將在三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)一步做強(qiáng)做大，力爭打造具有區(qū)域影響力的產(chǎn)業(yè)地標(biāo)。

智能儀器設(shè)計(jì)課程既要引導(dǎo)學(xué)生逐步建立各門課程知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，完善專業(yè)知識體系的構(gòu)建，也要注重學(xué)生專業(yè)技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，為后續(xù)深造或工作奠定基礎(chǔ)［4］。

“案例教學(xué)法”在智能儀器設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)“填鴨式”的灌輸教育，脫離實(shí)際應(yīng)用，易導(dǎo)致學(xué)生死記硬背。只有轉(zhuǎn)變教學(xué)方式方法，緊密聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)互動式教學(xué)、探索式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。為此，我們應(yīng)用“案例教學(xué)法”把智能儀器設(shè)計(jì)分為五個(gè)步驟:一是選擇合適案例，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境;二是實(shí)施互動式教學(xué)，突出教學(xué)重點(diǎn);三是拓展仿真教學(xué)，強(qiáng)化應(yīng)用技能;四是加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)踐能力;五是開展啟發(fā)式教學(xué)，提高知識的運(yùn)用能力［5］。

選擇適當(dāng)案例，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境以案例教學(xué)為主線，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。合適的實(shí)際案例不僅是貫穿課程教學(xué)過程的主線，成功創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境的前提，而且是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的必要條件。因此，選擇適當(dāng)案例至關(guān)重要。合適的案例必須能夠充分體現(xiàn)基本教學(xué)理論，同時(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際［6］。以數(shù)字電壓表(DigitalVoltmeter，簡稱DVM)為例，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)把連續(xù)模擬量轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字量的數(shù)字化儀表。由于它具有讀數(shù)準(zhǔn)、精度高、誤差小等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞［7］。因此，選擇數(shù)字電壓表作為智能儀器設(shè)計(jì)的案例來創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境，可滿足案例教學(xué)的基本要求。在確定案例的基礎(chǔ)上，智能儀器的研制過程按照設(shè)計(jì)任務(wù)并擬定設(shè)計(jì)方案、軟硬件設(shè)計(jì)、軟硬件綜合調(diào)試、整機(jī)性能測試和評估來實(shí)施［8］。根據(jù)數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)要求，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的課程，采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)原則，把儀器劃分成由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換電路和電壓顯示電路等功能模塊組成。

案例互動教學(xué)，突出教學(xué)重點(diǎn)以重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容為著力點(diǎn)，實(shí)施互動式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生主動性。案例教學(xué)模式采用課堂雙邊互動教學(xué)形式，以重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容為著力點(diǎn)，把課堂變?yōu)榘咐懻摤F(xiàn)場，提高了學(xué)習(xí)的自主性，更好掌握課程的教學(xué)內(nèi)容。在軟硬件設(shè)計(jì)階段，硬件設(shè)計(jì)主要是根據(jù)方案設(shè)計(jì)原理電路，選用合適的功能模塊(如輸入輸出通道、信號調(diào)理電路、主機(jī)電路、人－機(jī)接口、通信接口)，并裝配和調(diào)試硬件系統(tǒng);軟件上是先設(shè)計(jì)出系統(tǒng)軟件功能框圖，在理清控制關(guān)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行功能化編程和調(diào)試。為了強(qiáng)化“智能儀器軟硬件模塊化設(shè)計(jì)方法”的教學(xué)重點(diǎn)，可采取以下互動式教學(xué)形式:一是組織學(xué)生進(jìn)行答辯，闡述設(shè)計(jì)方案、原理電路和編程流程;二是由教師和同學(xué)現(xiàn)場進(jìn)行提問，考察學(xué)生對設(shè)計(jì)可行性的分析;三是由教師有針對性對課題進(jìn)行指導(dǎo)，提出合理化建議;四是由學(xué)生進(jìn)行修改，完善設(shè)計(jì)。讓學(xué)生在設(shè)計(jì)中既有自主性，又通過啟發(fā)來防止盲目性。

案例仿真教學(xué)，強(qiáng)化應(yīng)用技能以教學(xué)難點(diǎn)為突破口，拓展案例仿真教學(xué)新模式，營造探索求真的學(xué)習(xí)氛圍，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用技能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試是智能儀器設(shè)計(jì)課程的教學(xué)難點(diǎn)。作為初學(xué)者的學(xué)生，經(jīng)常感到無從下手。為此，我們首先從虛擬實(shí)驗(yàn)入手，通過仿真實(shí)驗(yàn)來突破難點(diǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)是把案例教學(xué)和軟件應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，通過逼真的仿真界面和動畫效果，讓學(xué)生置身于智能儀器開發(fā)現(xiàn)場，既可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本和提高設(shè)計(jì)速度，還可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)樂趣，將抽象的理論知識融入到案例的設(shè)計(jì)實(shí)踐之中，加深對理論知識與設(shè)計(jì)方法的理解，為后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)，如分組實(shí)際制作打下基礎(chǔ)。例如對基于Proteus和KeilC51建立的數(shù)字電壓表仿真實(shí)驗(yàn)［9］，如圖3所示。數(shù)字電壓表的調(diào)試過程可通過調(diào)節(jié)可變電阻器來進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求，則可修改硬件參數(shù)或軟件程序進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，直到該數(shù)字電壓表滿足設(shè)計(jì)要求，調(diào)試過程生動形象，簡單易學(xué)。