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集成电路培养方案精选(九篇)

集成电路培养方案

第1篇:集成电路培养方案范文

关键词:自主学习;实践能力;光电电路;课程设计

作者简介:刘玉申(1979-),男,山东临清人,常熟理工学院物理与电子工程学院,副教授;况亚伟(1982-),男,安徽淮北人,常熟理工学院物理与电子工程学院,讲师。(江苏 常熟 215500)

基金项目:本文系国家自然科学基金项目(项目编号:11247028)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0062-02

培养大学生自主学习和实践能力是高校提高人才培养质量的重要内容。学会学习是人的全面发展的需要,是素质教育的要求,也是时展对人的要求。因此,大学课堂应从“以教师为中心”的教学模式转向培养学生“自主学习”的教学模式,使学生的学习从学会转向会学,从而培养学生的自我学习能力。实践能力在学生素质发展中的地位和重要性是不言而喻的,《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出:“培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重点”。[1]

课程设计是高等教育质量的重要评价内容,是实践教学环节中重要的组成部分。旨在培养学生综合运用所学理论知识,具备解决工程实际问题的能力。光电信息工程专业旨在培养具备光学、电子学、信息技术等知识结构,在光电信息及相关领域有跨学科综合能力和集成创新能力的高级复合型技术人才,是一个实践性、综合性、应用性较强的专业,在实践教学方面应更甚于其他工科专业。[2,3]

基于常熟理工学院培养应用型、复合型高级人才的办学定位,在光电信息工程本科专业大四上学期期末独立开设为期2周的光电电路课程设计,以电子学科和光学学科的专业知识为背景进行跨学科的综合实践训练。本文以此课程设计为例,探索如何在选题、分组、仿真、调试、考核等方面进行教学设计,推动课程设计转变为课程实践,从而达到加强培养学生自主学习和实践能力的目标。

一、课程设计的目标

光电电路课程设计是在本专业学生结束整个本科阶段理论课程学习之后集中安排的实践教学环节,是为了能够将理论知识和工程实践结合在一起,突出专业特点而专门设置的一门实践类课程。因为开设对象为即将结束集中授课学习方式而进入工程实践的毕业班学生,该课程设计需要以学生为本,以相应的理论课程与之匹配,充分协调理论知识与工程实践之间的关系,从而使学生理解自身知识结构体系与专业特点,进而有能力对自身继续深造或就业的方向完成定位,充分调动其积极性和创造性,积极参与到教学活动中来并充当其中的主角,完成对学生自主学习和实践能力的培养。

通过借鉴其他院校经验及教研组内部交流,光电电路课程设计特设置以下六个教学模块:选题设计、均衡分组、仿真模拟、方案质疑、功能实现、多维评价。该教学工程主要突出以学生的自主学习为主,教师的引导为辅,在教师深入调研、精心设计题库、实施过程评价、结果评价、同级评价相结合的多维考核方式的基础上,突出学生的自我学习和自我管理。教学过程流程如图1所示。

二、课程设计的实践

1.选题设计阶段

依照本课程教学大纲,教师将选题集中在六大模块:光电计数电路、红外补偿电路、声光补偿电路、力敏传感电路、温敏传感电路、LED屏驱动电路,充分体现与光电信息工程专业培养方案中光电子学、传感器原理、光电检测、显示技术等专业理论课程的融合与衔接,引导学生将光电信息产生、处理、放大、检测、显示等基础理论及相关光电器件的基本原理与实践相结合,提高本专业学生的专业素养。在选题设计阶段,教师应完成选题任务书,同时,为帮助学生克服畏难情绪和激发学生的学习兴趣,明确选题的基本目标和提高目标。

2.均衡分组阶段

为培养学生的工程合作能力,课程设计以小组为单位完成,整个分组过程分为两个步骤。

(1)教师与学生共同研读选题任务书,在分析题目的基础上完成对题目基本原理、基本器件的复习与巩固,明确特定选题的基本目标和提高目标,明确每组人数及成员任务,帮助学生寻找自身的兴趣点。

(2)鼓励学生自由组合,结合自身兴趣选择设计题目,并按照任务书完成资料收集、方案设计、任务分配,递交书面稿;教师在优先考虑学生意愿的前提下,鼓励学生在课程设计中体现团队合作,在资料调研、软件调试、硬件焊接、报告撰写、综合答辩等几个环节各有侧重,最大程度发挥个人特点,在培养学生专业素养的同时兼顾工程协作能力。

3.仿真模拟阶段

利用仿真模拟软件为设计方案进行前期调试和验证是课程设计中必不可少的一个环节。本阶段选用的Multisim仿真软件是Electronics Workbench的升级版本,具有友好直观的用户界面,丰富的电子元器件库以及种类齐备的虚拟仪器设备,可以完成对模拟、数字或混合电路的仿真与分析,切合实际情况。[4]在对设计方案调试过程中,不断修改电路和器件参数,突破时间与空间的限制,扩充设计内容,提高设计效率。学生同时可以通过个性化元器件库的设置主动探求解决问题的方法,能充分发挥学生的主观能动性和创造性,培养自主学习与解决实际问题的能力。

4.方案质疑阶段

经过Multisim模拟仿真阶段,电路的基本设计方案已经初步形成,在硬件焊接前期,教师应引导学生对初定方案进行质疑论证。主要围绕单元电路设计、电路参数计算、元器件选择等几个方面展开。针对选题,整个电路由多个单元组成,学生应明确各个单元电路的基本功能,详细拟定出单元的性能指标及与后续电路单元之间的联系;在预定单元电路的基础上,按电路组成形式对参数进行计算,例如放电电路中电阻值、电容值、光敏二极管饱和电流和最大反向电压,振荡电路中电容、电阻和振荡频率的计算;阻抗元器件、光电半导体元器件、集成电路芯片等器件种类繁多,具体的性能要求也不一样,在放大电路中可选三级管或场效应管,选择晶体三极管的同时,还需注意PNP型还是NPN型,是锗管还是硅管,高频还是低频,结合课程设计引导学生深入理解相关理论知识。通过本阶段师生共同对设计方案质疑和研讨,针对选题目标、要求制定出符合需要的最优解决方案,力争做到合理可靠。

5.功能实现阶段

经过前期各阶段的准备和积累,学生对于选题的基本方案、基本性能已经比较熟悉,可以进行硬件电路的焊接和调试。通常进入大四阶段的学生经过低年级阶段的实习,硬件焊接的功底基本比较扎实。本阶段的主要问题集中于对硬件电路的调试过程。由于整个光电电路单元模块较多,且学生对光敏、温敏、压敏及显示阵列等器件的性能尚停留在理论认知阶段,调试过程对照软件模拟电路图找不出问题所在。教师应指导学生按照调试步骤,由静态到动态,由整个电路化简为单元模块,逐步排查,做到耐心,细心。本阶段是整个课程设计阶段学生参与最为直接,成就感最强的时期,教师应把握指导的程度,既帮助学生找到努力的方向,同时感受到自我学习能力和实践能力的提高。

6.多维评价阶段

与传统的按照课程设计结果采取单一评价模式不同,本阶段借鉴过程评价的概念,对学生在该课程设计中的表现进行多维评价。过程评价也称形成评价,是1967年由美国的评价专家斯克里芬在其《评价方法论》中论及课程改革时第一次提出的,[5]着重将评价的视野投向学生的整个学习阶段,认为凡是有价值的学习结果都应该得到肯定的评价,极大提高每个学生的学习积极性。本阶段在注重选题完成情况的基础上充分考虑学生本身的专业基础、选题的难易程度、过程中发现问题与解决问题的能力,综合评价学生对已有方案进行质疑与论证的能力,与组内成员、教师的协作与沟通能力,最终结合组内互评、个人自评、教师评价完成对每位学生在课程设计中体现的自主学习能力和实践能力的评价。在完成课内教学任务的同时,对即将完成本科阶段课程学习的各个层次的学生进行巩固、促进,激发学生对本行业继续深造的兴趣和实践能力。

三、结束语

培养学生的自主学习与实践能力是高校人才培养的重要目标,光电电路课程设计作为光电信息专业学生经过光电子学、传感器原理、光电检测、显示技术等专业理论课程学习后而设置的综合实践课程,本课程设计以学生的自主学习与实践为主,通过训练使学生掌握光电电路设计及制作的过程,掌握利用模拟软件进行电路设计的方法,掌握基本元器件及传感器的使用。通过教师在选题设计、方案质疑、多维评价等阶段的精心设计,消除学生的畏难情绪和依赖情绪,引导学生积极参与整个课程设计的实施阶段,实现对学生自主学习与实践能力的培养。

参考文献:

[1]齐园,张铁山,程正中.基于课程设计的自主学习与实践能力培养的探索研究[J].价值工程,2011,30(4):191-192.

[2]余向东,沈为民,徐苏楠.光电电路综合设计实践课程教学改革探索[J].实验室科学,2012,15(1):42-44.

[3]陆蓉,杨炜,梁猛.光电子技术专业课程设计的实践研究与探索[J].陕西教育:高教版,2012,(9):56-57.

第2篇:集成电路培养方案范文

依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。

2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则

2.1充分的调查论证

(1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。

2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系

本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。

2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺

术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。

2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系

按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。

2.5合理安排第四学年教学工作

根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。

2.6教学计划统一性与灵活性相结合

随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。

2.7分方向培养

在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。

3小结

第3篇:集成电路培养方案范文

[关键词]教研统一 人才培养 方法与机制

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0114-03

一、引言

关于大学高水平本科人才的培养,其影响因素很多,而围绕教学与科研相互关系的讨论或说争论长期以来一直是高等教育研究领域备受关注的重要课题。[1]大学最核心的任务是确保本科教育质量,如果科研除了有利于人才培养之外,不能很好地服务本科教育,将丧失可持续发展的潜力;而将知识创新与教授有机结合起来,有效发挥科研的人才培养功能,对高校教学水平提高、教师教研水平提升、学生学习效果改善具有积极甚至无可替代的作用。

综观世界一流大学,无不要求其教师教学科研水平。我校从顶层设计角度制订了“教研统一”的办学理念。[2]笔者长期从事集成电路设计领域的科研与教学工作,结合专业特点,将多年来在教学与科研相互促进融合方面的探索进行梳理,并对其中面临的困难与挑战进行了思考。

二、教研统一的探索

目前国内不少大学存在不同程度的“科研先行”发展理念,造成了教学的“短板”。为促进集成电路设计与集成系统专业工程应用型人才的培养,本专业一线教师长期积极探索科研促进和服务教学的方式方法,将先后承担的国家自然科学基金重点项目、国家“863”重大专项、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目,以及省部级、厅局级、横向项目等数十项科研项目及成果以多种方式融入本科教学,努力使科研引领教学水平的提升,整个教学科研团队先后于2010年和2012年被评为“陕西省省级教学团队”――通信专用集成电路设计核心课程教学团队和“陕西省首批重点科技创新团队”――西安邮电大学通信专用集成电路与集成系统重点科技创新团队,探索形成了“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案,努力提高科研对教学的贡献率。

(一)“科研嵌入”理论教学内容

为了践行“教研统一”,在理论教学方面,贯彻科研项目分模块进课堂、进实验、进毕业设计,落实前沿技术进讲义、进习题、进考试环节,同时根据科研项目开发实际,总结工程经验,凝练科研案例,编写系列教材。通过将科研子模块“嵌入”教学、“嵌入”教材,丰富了教学内容,拓宽了学生视野,提高了学生实践能力,实现了科研成果进课堂、教学水平上台阶的目标。近年来承担并以多种形式融入教学的主要科研项目有:

项目1:国家自然科学基金面上项目“三维视频处理系统芯片动态可重构可编程体系结构研究”,经费160万元;

项目2:陕西省科技统筹项目“北斗二号 / GPS双模接收机芯片组”,经费150万元;

项目3:陕西省重大创新专项“双网数字传真机开发”,经费75万元;

项目4:陕西省重大创新专项“SDH片上系统设计与实现”,经费50万元;

项目5:国家自然科学基金重点项目“新一代图形处理系统芯片体系结构及关键技术研究”,经费440万元;

项目6:某国防项目“图形处理器IP研发”,经费99万元;

项目7:陕西省“13115”创新专项“高速数据网络包交换芯片研制与开发”,经费135万元;

项目8:国家“863”重大专项“基于NOC的多处理器系统片上高性能互连技术研发”,经费200万元;

项目9:国家“863”项目“宽带交换高速交换芯片的研究开发”,经费360万元;

项目10:国家自然科学基金“无线通信自重构容错NOC研究”,经费60万元。

上述项目与理论教学、实践教学以及集中实践环节相结合的具体操作如下:

1.集成电路专业导论:将项目1“APU体系结构、计算模式统一等”作为内容;将项目2“北斗、GPS以及伽利略等”的对比研究作为内容;将项目8“片上网络NOC的项目”引入教学;将项目9“电路交换、分组交换的发展及研发现状”引入课堂。

2.数字集成电路设计:将项目1、5中“涉及的长线、功耗、缺陷问题引入教学”作为内容;将项目6、7中的模块作为案例用于新编教材;将项目9“PLL、CDR单元、全定制振荡器”作为教学案例。

3.集成电路工艺原理:将项目1、5中“红墙问题、三维工艺”引入教学;项目7、9、10成果引起企业关注,与航天某所建立工艺联合实验室;将项目9开发过程中针对工艺的比较引入教学。

4.EDA技术实验:以项目1“4×4可重构阵列”,项目3“将图像CIS扫描、热敏打印头以及步进电机控制电路”,项目4“字符重排、帧定位等单元设计”,项目5和6“命令处理器”作为教学案例;将项目7、8、9、10前端设计中积累的代码编写经验、综合脚本撰写方法引入教学,将设计后端的STA用于新编教材中。

5.SoC设计方法学:以项目7、8、9的研发流程作为典型的SoC设计流程进行对比讲解。

6.计算机组成与设计:将项目1、5“ILP、OLP、DLP的统一”作为课程的主题研讨内容。

7.Verilog HDL数字系统设计:将项目1、5“反馈环、命令处理器、存储管理器等”作为大型实验案例;将项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位单元”作为实验内容;将项目8、9、10“将分配管理单元、虚通道路由器”作为案例,并将验证平台的搭建作为大型案例引入教学。

8.通信原理:依据项目3建议授课教师将传统传真协议T.30、网络传真协议等引入课程;依据项目4建议授课教师将SDH内容讲解与项目开发结合起来;依据项目4、9建议授课教师将世界上第一套符合ITU-T标准STM-256帧结构的40G SDH设备等引入课程。

9.基于FPGA的嵌入式系统设计:将项目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系统、如何与底层电路交互”作为案例;将项目3双网传真机作为典型的嵌入式系统引入教学。

10.FPGA课程设计:将项目1和5“反馈环、Cache开发、命令处理器”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等简化后作为题目。

11.集成电路设计课程设计:将项目1和5“几何变换、三维剪裁、图元装配”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等作为题目。

12.SoPC课程设计:将项目3、5、6、7电路验证转化为SoPC方式进行以作为课程设计题目,项目7、8“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元的开发”作为题目。

13.毕业设计:将项目1、5、6“基于可重构阵列的DCT变换、2D加速器、命令处理器、像素染色器等”,项目3“传真机方案设计、模块电路设计、软件方案、通信协议等”,项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元增加基于C的验证”,项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配、torus结构等”,项目8“验证涉及的基于SV的验证平台、PLI平台等”作为毕业设计题目。

(二)“科研反哺”实践教学环境

集成电路设计是一个工程实践性很强的领域,所需的仪器设备、工具软件、工作条件成本高昂,建立完善的设计实践环境常令学科建设经费捉襟见肘。而在承担各级各类科研项目的过程中,逐步建立起了较高水平的科研平台,如部级重点实验室、省级工程中心、校企联合实验室等,在这些科研平台上积累了丰富的硬件资源、空间资源和人才资源。通过探索“科研反哺”,对实践教学环境的建设和提升起到了积极的促进作用。具体措施包括:

1.共享科研平台的硬件资源,提升学生实践环节的物质基础:在高水平科研带动下,先后投入数千万元建立了集成电路设计环境、工艺生产线,并与Altera、Xilinx、Intel、TI、广州周立功、772所等建立了联合实验室,相关的仪器、设备、开发工具等通过合理共享逐步向本科生开放,向实践教学资源转化,提升了实践环境的物质基础。

2.利用科研平台的空间资源,为学生提供校外实习实训的机遇与环境:通过科研合作,先后与烽火、中兴、华为、兖矿、煤炭科学院、深亚等相关设计企业、终端用户等建立了校外实习基地,丰富了学生的实习实训环境。

3.发挥科研平台的人才优势,转化为第一、第二课堂的教学优势:主持和参与科研项目的高水平教授、中青年教师、硕士研究生等是科研平台的人才优势,强调实施教授年授课学时数不低于120学时、项目负责人至少承担一门本科生专业课、青年教师指导学生参加兴趣小组和学科竞赛、硕士研究生承担助教等一系列措施,对学生创新能力的培养起到了积极作用。

通过上述举措,先后建设了陕西省实验教学示范中心――“计算机与微电子学实验教学中心”和“电工电子实验教学中心”、陕西省人才培养模式创新实验区――“电子信息工程应用型人才培养模式创新实验区”和“集成电路设计与集成系统工程应用型人才培养模式创新实验区”。

(三)“科研提高”师资队伍水平

集成电路设计的工程性要求教师必须具备丰富的实践经验,而科研正是弥补经验“短板”的有效途径。在具体实践中采取的“科研提高”师资水平的措施主要有:

1.划拨科研经费资助青年教师攻读硕士、博士:为了培养青年教师,形成人才梯队,一线青年教师先后有6人都是在科研项目专门审批划拨的经费资助下攻读博士、硕士,毕业后先后承担了陕西省自然科学基金项目、教育部重点项目、陕西省教育厅专项项目等10余项;多名青年教师指导本科生、研究生参加学科竞赛,先后获得大学生电子设计竞赛陕西省一等奖第一名和全国二等奖多次、研究生电子设计竞赛西北赛区特等奖两次、全国二等奖和三等奖各一次以及全国优秀指导教师奖。

2.人才引进注重科研方向、优势互补:在师资队伍建设中,注重科研经历、工程能力、国际背景,如引进的美籍全职教授有Nvidia、贝尔实验室、犹他大学等国际知名企业、科研院所长达29年的开发经历,并被聘为陕西省“百人计划”特聘专家。

(四)“科研启发”应用型人才培养

通过科研融入教学,对启发学生潜力、培养学生工程应用能力起到了积极作用;同时选拔兴趣浓厚者作为科研助手参与项目研发,由高水平教授直接指导,这些学生有多名进入Intel、MTK、华为、中兴等知名企业,担任开发经理、技术骨干等关键岗位,或考取知名高校的研究生,并迅速成长为导师科研团队中的骨干成员。

总之,科研成果分模块进课堂,丰富了教学内容;前沿技术进教案,拓宽了学生视野;科研设备向教学资源转化,改善了教学条件;坚持高水平教授为本科生授课,保障了教学中心地位;总结科研和工程经验,更新了教学内容,出版了系列教材,提高了学生工程实践能力,形成了科研促进教学的良好局面。

三、教研统一的思考

尽管在多年的教学科研实践中摸索了一些“教研统一”的方式方法,但终究不是机制,无法形成长效。而“教师的薪水、晋升,最终是依据其科研成果,而不是其教学绩效,大学制订的教师学术奖励体系中几乎看不到教学的影子”[3],“教学和科研的统一正在随着科研的兴盛及二者之间激励机制的不平衡而受到破坏,科研正在越来越远离教学,甚至是毫不相干”。[4]那么,如何让教师发挥主观能动性,积极投身教研统一的探索?又如何让学生积极投身运用专业知识解决实际问题的实践,为学生实践能力培养与提高形成合力呢?

(一)倡导研究性教学

大学师资管理模式、绩效考核方式决定着大学教师的工作方式、工作效率和工作效果[5],毕竟对多数人而言,指挥棒在哪里,工作的方向就在哪里。因此对工程实践性强的专业,可从教学的要求上倡导研究性教学,从绩效考核上拉近、拉平教学与科研奖励,不仅让只灌输书本知识的现象得到改观,也让学术水平高的教师有意愿对学生倾囊相授。

同时,一个高效的科研团队必然也是一个优势互补的水平梯队,而一个专业的教学也是理论与实践、抽象与具体、构想与实现的结合。因此,可从校级层面上制订科研团队对专业教学的工作目标,再由科研团队细分任务与计划,并分解科研项目,组织教学活动,做到教师人尽其才,学生人尽其用,这样既可以调动教师积极性,又可以发挥学生能动性。

(二)强调教学中心地位

从教师角度看,教学过程中应着重关注学生的学习过程,以教学为中心,以学生为主体,以教师为主导,以学习为主线。在基础课、专业基础课的支持下,专业课教学可以按“问题驱动、案例驱动、项目驱动、前沿驱动”的节奏循序渐进,逐步提升。教学方式方法的改革将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

(三)发挥学生科研潜力

从学生角度看,专业知识的掌握程度,除了卷面成绩外,还可以有多种表现形式,如:1.参加教师科研项目,独立运用专业知识或在教师指导下多方查阅、调研,完成相关模块的设计,并撰写小论文或申请国家发明专利,或录用或发表,或实审或授权;2.参加学科竞赛,竞赛题目可以从日常应用角度激发学生的灵感,也可是教师科研项目转化,通过自由组队,在省级及以上政府机构组织的装试性竞赛、部级行业协会组织的装试性竞赛上获奖等。对诸如此类情形,从学校学院角度给以奖励、鼓励,也将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

四、总结

本文结合集成电路设计专业工程实践性强的特点,在长期的教学科研实践中,探索出了一套“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案;同时为了实现科研促进教学、提高人才培养的效果,从学校角度、教师角度和学生角度思考了倡导研究性教学、强调教学中心地位、发挥学生科研潜力的“教研统一”长效机制。

[ 注 释 ]

[1] 梁林梅.国外关于本科教学与科研关系的探析[J].江苏高教,2010(3):67-60.

[2] 卢建军.深化高教改革要抓好顶层设计[N].光明日报,2014-06-17.

[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education,2000(4):449-463.

第4篇:集成电路培养方案范文

中等职业教育培养的是具有职业岗位能力的中等技术人才,教学的过程就应该是实践的工作过程。通过企业化的项目、工作化的程序、技术资料性的知识、企业标准化的工艺等方面探索实践案例,在课程建设过程中,我们分别在本地企业、外地企业进行专业调研,以企业案例为基础,探索创新教学内容。

关键词:

创新教学内容;对接岗位需求

一、实施背景

为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》关于“以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革”的战略部署,推进中等职业学校课程改革,贴近岗位实际工作过程,对接职业标准,更新课程内容、调整课程结构、创新教学方式的要求,我校电子专业以人才培养加快推进教学内容创新,建立由行业、企业、学校多方参与的教材及资源库建设机制,创新教学内容、对接产业需求、构建专业情境、培养专项技能,提高了人才培养质量。

二、工作目标

通过开展“工学结合”职业教育学科教学实践活动,创新教学内容、对接产业需求、构建专业情境,实施“任务引导、工学交替、项目递进”人才培养模式。构建核心课程教学过程与工作过程对接课程建设途径,形成与职业教育专业人才培养规格和相关行业岗位人才需求对接相适应的专业人才培养课程体系。

三、实施过程

在本专业核心课程建设中,我们制定专业建设计划、修订人才培养方案、根据省指导性人才培养方案和课程教学大纲,结合地方行业产业需求,加强精品课程建设。注重创新教学内容、对接岗位需求,以基于教学过程与工作过程对接理念,我们电子专业重点组织了《电机电气控制线路》《电子电路板维修技术》2门课程教学内容创新,同时组织骨干教师参与《电工技术》等6门省级精品课程建设。

1.专业调研机制建立定期进行文献研究和调查研究,形成专业调研成果,是职业教育教学改革的立足点。我校电子专业不断开展多种形式的专业调研,从全国各地职业院校电子电器专业的发展趋势、全国电子电工电器行业的分布和大规模人员从业态势、到本地工业园区人才的微观需求,从学生家长的心态、到学生学习中阶段性的愿景,都是本专业开展专业调研的关注点。

2.团队建设课程建设离不开团队,在创新教学内容、对接岗位需求的课程建设中,我们参加了省协作团队,也自建了学校课程建设团队。2012年11月,我们加入了江苏省国家改革发展示范学校创建协作组,在人才培养方案的共建过程中,依托学校建设成果和对专业建设的独特见解,承担了牵头协作组成员校共建核心课程的建设任务。

3.创新教学内容(1)以教学过程与工作过程对接要求,引入企业案例、创新教学内容。我们根据企业工作岗位任务、提取典型工作案例,编写专业教材,建设教学工厂。以项目工作的实际场景录制视频影像;以工作环节中典型思路和工作程序设计教学过程;以实际工作所需要的知识,组织学科知识和生产性技术数据;以生产规范为基础,开展技能训练;以工作项目任务的完成、体验工作成果的乐趣;以解决实际问题的项目,拓展学生能力,以教学工厂、职业环境的模拟、顶岗实习,促进学生知识、技能、习惯向职业岗位素养的迁移。(2)以课程负责人的方式,开展课程建设、建立课程框架。我们在专业学科资源库建设中,先确定课程负责人,组建课程建设团队,课程负责人首先设计模板,提交团队讨论,针对提出意见,进行修改,确定基本模板。例如在建设《电机电气控制技术》课程数字化资源库时,将课程分成若干项目任务,每一个项目以“教学过程与工作过程对接”为理念,设计学习过程,第一步列举典型生产案例,团队教师收集、拍摄相应场景图片,摄制工作场景视频,作为数字化资源库素材。第二步分析案例中工作控制电路,收集、设计同类控制线路,选取典型电路。第三步,围绕控制线路中所用器材,研究期间结构、原理、技术参数及选用、使用要点。第四步,工作原理分析,以文字图片及二维互动仿真,演示控制工作过程。第五步,选取器件安装控制线路,包含连接工艺、线路检测、故障排除、通电试车,安装实际应用线路。第六步,项目拓展,给出同类生产应用实例,应用知识和技能,设计电路、选取器件、安装电路、实现应用。

课程负责人首先将一个任务材料做完,提供样板和建议,布置团队人员,按此构思搜集素材,进行教学设计。成员完成的内容,课程负责人逐一审核、修改,再返回到团队队员手中,在加工后,作为课程成果发至网络资源库。其他成员在使用建成的初级库中,再加入自己素材及经验成果,作为字库纳入资源库,实际教学使用时,讲资源库内容和自己教学成果再次设计后,应用于教学中。(3)建立与创新教学内容配套的立体教学资源库。我们建立了和创新教学内容配套的教材、数字化资源库和校本专业实训室,利用资源库整合了企业案例、视频、图片、3D器件、模拟仿真实训及电子教案等数字化资源。同时利用省共建共享机制,建立了核心课程数字化资源库,做到校内教师共建共享,《电子电路装配与调试》《电机电气控制技术》等实训课程,在教学实践中做到了资源共享,做到教学经验传承和促进了青年教师成长。

四、主要成效

1.教师的理论水平和创新教学内容的课程建设能力的提高在课程建设中,有效地提高了教师的理论水平和课程建设能力。同时,学校为促进专业建设,还建立了各项激励机制,大大调动了教师开展课程建设的积极性。近年2位教师获得市有突出贡献的技术能手称号,1位教师获得省技术能手称号,14位教师获得技师技能等级证书。

2.高技能人才的培养通过课程建设,在本专业学生取得毕业证、中高级工证书、计算机一级B高新技术证书基础上,2014年1月,为了进一步促进学生专项能力的提升,在2.0+0.5课程时序之间,我们试点组织部分学生参加电子高级工的技能鉴定,26人通过技能鉴定,获得更高一级的技术技能等级证书。本专业学生连续三年在市级技能大赛中获得一、二、三等奖6人次。

第5篇:集成电路培养方案范文

关键词:集成电路设计与集成系统;CDIO;一体化

1 CDIO一体化课程

CDIO一体化课程是一个由相互支持的专业课程和明确集成个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的构建能力为一体的方案所设计出的课程计划[1]。即按照CDIO(构思-设计-实施-运行)理念,在不增加教学内容和时间的基础上,调整和优化原有教学的计划,以实现知识、能力和态度培养的一体化及专业技能与人文素养培养的一体化。同时,CDIO一体化课程也是“做中学”和“基于项目的教育和学习”(project based education and learning 简称PBL)的具体体现[2]。PBL区别于传统教学法实现了三个转变:以教师为中心转变为以学生为中心、以课本为中心转变为以项目为中心及以课堂为中心转变为以经验和能力为中心。强调学习的目的性和主动性。

2 集成电路设计与集成系统专业课程体系及问题分析

课程体系理论对课程计划的研究与设计起着指导意义,从一定程度上反映了对学科知识体系和学生能力培养的认知[3]。下面从课程组织上来分析集成电路设计与集成系统专业传统课程设计存在的问题。

集成电路设计与集成系统专业课程组织及问题分析。基于Grinter报告[4],现将我校集成电路设计与集成系统专业的公共课,专业基础课和专业课等进行了重新划分,如表1所示。再对比麻省理工学院(MIT)的航空航天工程专业课程[5,6],(MIT多年来被QS世界大学排名和世界大学学术排名评为世界第一,其已成为CDIO工程教育的标杆),讨论了基于CDIO一体化课程理念下我国集成电路设计与系统专业在课程设置上存在的问题:(1)工程实验课程比例低。工程分析与设计及工程实验类需要发挥学生能动性的课程仅为21%,远低于基础科学等理论课程.而麻省理工学院2014级航空航天工程专业课程体系中实践课程学分比例为45%;(2)人文社科类课程比例较低,不足10%。MIT航空航天工程专业课程体系中人文社科类课程学分比例为37%,人文社科类课程目标是培养学生作为一个公民应具有的基本素质和作为专业人士应具有的职业道德,在强调专业教育的同时不可忽视人文社科类的教育;(3)选修课比例不足。非限定性选修课程不足5%。而MIT课程体系中选修课程比例为55.8%,其中非限定性选修课程比例为24%。大量选修课的设置充分给予了学生学习的主动性,尊重学生个性发展及创新力的培养。

3 基于CDIO的集成电路设计与集成系统专业一体化课程体系模型研究

集成电路设计与集成系统作为一个典型的工科类专业,注重学生的动手能力、分析和解决问题的能力、创新能力及人文素养的培养。而课程体系的建立能从学科知识体系方向来引导学生各方面能力的培养。

集成电路设计与集成系统专业一体化课程设计。采取“自上而下”的总线型结构模式,如图1。即以项目设计为导向,先给出宏观、整体的概念,再由宏观到微观,由整体到局部,由项目所涉及的专业知识到专业知识所涉及的专业基础知识等展开整个课程。

对比传统课程体系具有明显的优势:第一,通过以职业方向为导向的规划,学生可根据自己兴趣选择适合自己的团队,达到因材施教的目的;第二,以组建团队来制定课程并完成项目,打破了传统的分班教学制,学生通过相互讨论,沟通以解决问题能培养团队合作意识。第三,实现了学科间的相互支撑及联系,学生每上一门课程都能明确该课程与先修课程和后续课程之间的联系,以及整个课程体系的学习目的。第四,经历了一到六学期的学习为最后项目的实现做好了充分准备,若以该项目为学生的毕业设计可提高论文质量,又避免了论文作假,抄袭等现象等。第五,从课程组织上看,以项目为主线展开的必修课程大大减少,除此以外的专业课程、专业基础课程和学科基础课程均作为选修课程,使学生拥有更多跨专业学习的选择机会。另外,人文社科类等公共课程贯穿于整个大学课程中,以实现专业技能与人文素养的一体化培养。

与此同时,该课程体系对当前的教学模式也提出了相应要求,比如学生学习方法和教师授课方式的改革,教师团队培养的改革,学生考核方式的改革,配套教材的改革等等。

结束语

围绕CDIO理念,重新构建了集成电路设计与集成系统专业一体化课程结构,即以专业方向指导项目,再以项目指导课程,将能力培养融入理论学习,将知识应用融入项目实践。希望借助课程体系改革,以实现集成电路设计与集成系统专业学生知识、能力和态度培养的一体化,专业技能与人文素养培养的一体化。同时,对我国高校工科类课程体系改革具有一定的指导意义。

参考文献

[1]顾佩华,包能胜,康全礼等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012,3:24-40.

[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,3:1-6.

[3]王伟廉.高等学校课程体系现代化研究[D].厦门:厦门大学,2004.

[4]孔寒冰.国际工程教育前沿与进展2007[M].浙江:浙江大学出版社,2009:179-192.

[5]张英.基于CDI0理念我国机械设计制造及其自动化专业本科课程体系研究[D].浙江:浙江大学,2014.

第6篇:集成电路培养方案范文

关键词:特色专业建设;复旦大学;微电子学;创新人才培养

复旦大学“微电子学与固体电子学”学科有半个多世纪的深厚积累。20世纪50年代,谢希德教授领导组建了全国第一个半导体学科,培养了我国首批微电子行业的中坚力量。60年代研制成功我国第一个锗集成电路。1984年,经国务院批准设立微电子与固体电子学学科博士点,1988年、2001年、2006年被评为国家重点学科。所在一级学科于1998年获首批一级博士学位授予权,设有独立设置的博士后流动站和长江特聘教授岗位,建有“专用集成电路与系统”国家重点实验室,1998年和2003年被列入“211”工程建设学科,2000年被定为“复旦三年行动计划”重中之重学科得到学校重点支持,2005年获“985工程”二期支持,建设“微纳电子科技创新平台”。

长期以来复旦大学微电子学教学形成了“基础与专业结合,研究与应用并重,创新人才培养国际化”特色。近年来,在教育部第二批高等学校特色专业建设中,我们根据国家和工业界对集成电路人才的要求,贯彻“国际接轨、应用牵引、注重质量”的教学理念,制定了复旦大学“微电子教学工作三年计划大纲”并加以实施,在高端创新人才培养方面对专业教学的特色开展了深层的挖掘和拓展。

一、课程体系的完善和课程建设

微电子技术的高速发展要求微电子专业课程体系在相对固定的框架下不断加以更新和完善。

我们设计了“复旦大学微电子学专业本科课程设置调查表”,根据对于目前工作在企业、大学和研究机构的专业人士的调查结果,制定了新的微电子学本科培养方案。主要修改包括:

(1)加强物理基础、电路理论和通信系统课程。微电子学科,特别是系统芯片集成技术,是融合物理、数学、电路理论和信息系统的综合性应用学科。因此,在原有课程基础上,增加了有关近代物理、信号与通信系统、数字信号处理等课程,使微电子学生的知识覆盖面更宽。

(2)面向研究、应用和学科交叉的需要,增加专业选修课程。如增加了电子材料薄膜测试表征方法、射频微电子学、铁电材料与器件、Perl语言、计算微电子学、实验设计及数据分析等课程,为本科生将来进一步从事研究和应用开发打下基础。

(3)强调能力和素质训练,高度重视实验教学。开设了集成电路工艺实验、集成电路器件测试实验、集成电路可测性设计分析实验及专用集成电路设计实验等从专业基础到专业的多门实验课。

在课程体系调整完善的同时,还对于微电子专业基础课和专业必修课开展了新一轮的课程建设。包括:

(1)精品课程的建设。几年来,半导体物理、集成电路工艺原理、数字集成电路设计经过建设已经获得复旦大学校级精品课程。其中半导体物理和集成电路工艺原理课程获得学校的重点资助,正在建设上海市精品课程。另有半导体器件原理和模拟集成电路设计正在复旦大学校级精品课程建设之中,有望明年获得称号。

(2)增加全英语教学和双语教学课程。为了满足微电子技术的高速发展和学生尽快吸收、学习最新知识的需求,贯彻落实教育部“为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的要求,在本科生专业课的教学中新增全英语教学课程3门,双语教学课程4门。该类专业课程的开设也为微电子专业的国际交流学生提供了选课机会。

(3)教材建设。为了配合课程体系的完善和补充更新专业知识,除了选用一些国际顶级高校的教材之外,还依据我们的课程体系组织编写了一系列专业教材和论著。有已经出版的《深亚微米FPGA结构与CAD设计》、《Modern Thermodynamics》、《现代热力学-基于扩展卡诺定理》,列入出版计划的《半导体器件原理》、《超大规模集成电路工艺技术》和《计算机软件技术基础》。另外根据课程体系的要求对实验用书也进行了更新。

为了传承复旦微电子学的丰富教学经验和保证教学质量,建立了完备的教学辅导制度,如课前试讲、课中听课及聘请经验丰富的退休老教师与青年教师结对子辅导等。每学期听课总量和被听课教师分别均超过所授课程和任课教师人数的50%以上。对所有听课结果进行了数据分析,并反馈给任课教师,为教师改进教学提供了有益的帮助。在保证教学内容的情况下,鼓励教师尝试新的教学手段,实现所有必修课程的电子化,建立主要必修课程的网页,完全公开提供所有课件信息,部分课件获得超过15000次的下载量。青年教师还独创了“移动课堂”的授课新方法,该方法能够完整复制课堂教学,既能高清晰展示教学课件的内容,又能把教师课上讲解的声音、动作及临时板书全部包含在内,能够使用大众化的多媒体终端进行播放,随时随地完美重现课堂讲解全过程。

通过国际合作的研究生项目及教师出国交流,复旦大学微电子学专业教师的教学水平得到进一步提升。在研究生的联合培养项目(如复旦-TU Delft硕士生项目、复旦-KTH硕士生/博士生项目等)中海外高校教师来到复旦全程教授所有课程,复旦配备青年教师跟班听课和担任课程辅导。这使得青年教师的授课理念、授课方式及授课水平都有大幅提高。同时,由于联合培养项目及其他合作项目,复旦的青年教师也被邀请参与海外高校的教学,担任对方课程的主讲,青年教师利用交流的机会,引进海外高校的一些课程用于补充复旦微电子的培养方案。这些都为集成电路专业特色的挖掘和拓展起到重要的作用。

经过几年的努力,微电子专业的教学水平普遍得到提升,在教学评估中得到各个方面的好评。

二、培养方法的改进和创新

培养适应时代要求的微电子专业创新人才也需要在培养方法上加以改进和创新。

针对微电子工程的特点,在坚持扎实的理论的基础上,强调理论联系实际,开展实践能力训练。在学校的支持下,教学实验室环境得到及时更新,几个方面的实验教学在国内形成特色。

(1)本科的集成电路工艺实验可以在学校自己的工艺线上完成芯片的清洗、氧化、扩散、光刻、蒸发、腐蚀等基本工艺制作步骤,为学生完整掌握集成电路制造的基本能力提供了很好的实际训练。

(2)在集成电路测试方面,结合自动化测试机台(安捷伦SoC93000ATE),开设了可测性设计课程,附带实验。

(3)集成电路设计课程都附带课程项目实践,培养了学生实际设计能力和素质,取得很好效果。

通过课程教学训练学生创新思维和分析问题的能力。尝试开设了部分本科生和研究生同时共同选修的研讨型课程。在课程学习的过程中,本科生不仅可以得到研究生的指导,在课堂上就某些课程内容进行探究,还可以在开展课程设计时在小组内和研究生同学共同开展小型项目研究,对于提高本科生进一步学习微电子专业的兴趣和培养他们发现问题解决问题的能力有很大的帮助。

参加科研无疑是培养学生创新能力的一个最为有效的途径。配合复旦大学的要求,微电子学专业在本科阶段,持续设置多种科研计划,给予本科生进实验室开展科研以支持。

(1)大一的“启航”学术体验计划。计划鼓励大一学生在感兴趣的领域进行探究式学习和实践,为学生打造一个培养创新意识,锻炼学术能力的资源平台。“启航”学术体验计划的所有学术实践项目均来自各个微电子专业的导师,学生通过对感兴趣的项目进行申报与自荐的形式申请加入各学术实践小组。引导学生领略学科前沿,体验研究乐趣。

(2)二、三年级曦源项目。项目建立在学生自主学习和创新思想的基础上,鼓励志同道合的同学组成研究团队,独立提出研究方向,寻找合适的指导教师。加入自己感兴趣的研究方向的团队。在开放课题列表中寻找合适的课题方向,并向该课题指导教师进行申请。还有更多的学生在大三甚至更早就进入各个研究小组,参与教授领导的各类部级、省部级项目及来自企业、海外等的合作项目的研究。在完成的计划和项目成果之外,学生们还在收集文献资料、获取信息的能力,发现问题、独立思考的能力,运用理论知识解决实际问题的能力,设计和推导论证、分析与综合的能力,科学实验、发明创造的能力,写作和表说的能力等方面,都有不同的收获。

通过学生参加国际交流活动及外籍教师讲授课程给学生提供国际化的培养,提供层次更高、路径多元的培养方案,培养了学生的国际化眼光,开拓了学生的培养渠道。

几年来,微电子学专业学生的出国交流人数逐年增长,从2008年起,共有20位本科生赴国外多个高校交流学习。交流的项目包括双学位、长学期和暑期项目等,交流时间从3个月到2年不等,交流学校包括美国(耶鲁、UCLA等)、欧洲(伯明翰、赫尔辛基等)、日本(早稻田、庆应等)及我国港台高校。大多数同学在交流期间的学习成绩达到交流学校的优秀等级,同时积极参加交流学校教授小组的科研工作,得到了很好的评价。个别同学由于表现优异在交流结束回国后被对方教授邀请再次前去完成毕业论文;也有同学交流期间)参加国际级大师的科研小组工作,获益匪浅,直研后表现出强于一般研究生的科研能力。可以看到,国际交流不仅为同学们提供了专业知识和研究能力的不同培养模式,也为他们提供了更加广阔的视野和体验多种文化的机会,为他们今后的发展和进步打下了很好的基础。自特色专业建设以来,每学期均新开设“前沿讲座”课程,课程内容不固定,授课人为聘请的海外教师,有的来自海外高校,有的来自海外企业,课程均为全英语课程或双语教学课程。这类课程直接引进了海外高校的课程和教学方式,不仅学生受益,同时也培养了复旦微电子专业的青年教师。企业还提供与课程内容直接相关的软件,在改善教学环境的同时,还为学生参加科研提供了培训。

经过2年多特色专业项目的建设,复旦微电子学专业在巩固已有教学特色基础上,在高端创新人才培养方面进行了深层的挖掘和拓展,取得了一系列的成果。

第7篇:集成电路培养方案范文

【关键词】电子 实践操作 探究

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0200-02

电子是一门以实践操作为基础的专业课程,电子实践操作方案设计贯穿于电子专业课教学的全过程。因此,培养学生电子实践操作的设计方案的能力显得尤为重要,它直接关系到实践操作效率的高低,乃至实践操作的成败。在教学过程中指导学生进行探究性实践操作设计,不仅能提高实践操作效率,同时还能培养学生的学生创新意识与创新能力。教师应更加注意引导学生根据已有的电子知识和生活经验,对探究性实践操作设计问题进行猜测,鼓励学生大胆提出各种假设,并可以展开讨论,设计各种方案。在探究的过程中,鼓励学生自主学习,积极思考问题,启发学生共同探讨问题,使学生处于积极的创新状态。这样可以促进学生的主体意识和个性发展,学生的创新意识和探究能力在潜移默化中得以提高。实践操作设计探究性型教学一般有以下六步骤:由选题 (问题的提出);探究的目的;提出假设;收集资料; 制定探究方案; 评价结果与交流。下面以光控音乐门铃的探究性课题,能比较详细地说明其探究过程。

一、选题 (问题的提出)

制作光控音乐门铃

二、探究的目的

1.巩固使用电烙铁焊接操作技能、按原理图进行实际设计安装。

2.培养学生正确设计、安装、检测、调试的方法与技能。

3.培养学生的创新意识和创新能力。

三、提出假设

1.安装好后,能否接受光的控制。

2.产品的工艺水平要达到要求。

四、收集资料

1.电路图:图1:

图1 光控音乐门铃电路图

2.熟悉工作原理

当接通电源时,用手挡住VT1光敏三极管的光线,其内阻增大,使VT2集电极为高电位;这样使VT3;VT4复合管饱和导通,VD2发光二极管发光变亮。同时电流流过继电器KR线圈,产生磁场,使Sr1-1常开触点吸合接通。电流经VD3,VD4,R4,R5分压,C1滤波,通过R6限流电阻给IC的2脚输出,通过VT5放大,使扬声器发出悦耳的音乐门铃声。反之,若不用手挡住VT1,光敏三极管内阻较小,VT2基极为高电位,使VT2导通,其集电极为低电位,这样VT3、VT4复合管截止,发光二极管VD2不亮,继电器线圈中也没有电流通过,继电器不工作,常开触点断开,音乐集成块没有电源,扬声器不发声。

VD1为VT3,VT4继电器的保护二极管。当VT3、VT4复合管从导通突然转变为截止时,继电器线圈中会产生一个较大的反电动势,反电动势产生的脉动电流,给VD1放电,使VT3,VT4不受击穿,从而达到保护VT3,VT4的作用。

3.熟悉元器件(如表)

表中元器件清单

五、制定探究方案

仪器:电烙铁、万用表、示波器、6V的稳压电源。

元器件:焊锡丝、镊子、松香、斜口钳、尖头钳、万能印刷电路板、跨接细导线、电子元器件。

第一步:探究电子线路图,理清直流通路,交流信号流程,了解其工作原理。

第二步:在万能板上的扫描印刷图上,对电子线路进行设计。

第三步:探究按设计图在万能板上进行元器件的安装。

1.安装配图正确安装元器件。

2.R7、VT5装配在IC音乐集成块上。

3.其它元器件装配工艺,布局合理,疏密适当。电阻、二极管贴近。

路竖直卧式安装,电解电容装在相邻、两孔,底端紧贴电路板安装、瓷片电容,三极管安装高度1.5cm左右。跨接线横平竖直,不能在焊接面上跨接,器件与跨线,跨线与跨线不能有十字形跨接。工作过程中易发热器件,甚至需加装散热器,应设计安装在电路的,以利于散热及安装散热器。所有元器件在线路板上,错落有致,端端正正,美观大方。

六、评价结果与交流

检测电路、并进行调试。

1.检查无误后,再将继电器的常闭触点临时短接,接上6V电源。用万用表电压挡测量VD3、VD4中点电压,正常应为3V左右。扬声器发出悦耳的音乐门铃声。

2.去掉继电器常闭触点短接线,用手挡住VT1的光线,调节RP,使VD2发亮。手不遮挡VT1,VD2不亮。然后在不同的光线下,调试光控音乐门铃的可靠性。注意点:当VD2发亮,继电器不吸合,可适当提高电源电压。音乐集成电路可任意选用,但引用各不相同,安装时需多加注意。

3.实践操作过程中发现,直流稳压电源是6V的,其它的电压是不行的。

最后结论 :VD2由光线控制;从而控制了继电器的触点的开合;音乐就随着光线来控制了。学生的体会:进行探究过程确实不容易,需要付出很多的时间和精力,不过我们收获很大。增加了学生做实践操作的兴趣。

4.用光敏电阻代替光敏三极管是否具有光控性;VD2还受光线控制吗?

用一只三极管代替VT3和VT4能行吗?合理的,有创新点的方案要及时表扬;不合理的假设,通过实践操作后并验证能否成功,做出合理的解释后,予以肯定与淘汰。因此,在探究过程中,要充分发挥学生的主体性,培养学生的创新意识与创新能力,同时培养学生学习电子的兴趣。

5.注意事项:装接前先检查元器件的好坏,核对元件的数量和规格,如在调试中发现元器件损坏则按损坏元器件扣分;焊点要光亮、饱满、不能粗糙、拉尖,不能有焊接残渣;引线不能过长,焊剂在电路板上要擦干净;元器件的标称值要直观,安装高度尽量分类统一;电烙铁、万用表等仪器使用正确;在规定时间内,使用仪器、仪表调试通电试验成功。

总之,通过这样探究教学活动,学生对学习电子知识的理解更加深刻、更加透彻、更加牢固,而且培养了学生的电子实践操作技能兴趣,同时培养了学生创新意识与创新能力。

参考文献:

[1]李春茂.电工技术[M].北京:科学技术文献出版社,2003.

[2]倪振文.电子信息类专业实践教学体系改革的研究[J].实验室研究与探索,2004.23(2):52-55.

[3]林孔元,等.电工学课程学生基本情况调查与教改研究[J].电气电子教学学报,2002,24:11-12.

[4]夏全福电类实验室体制改革的探讨[J]实验室研究与探索.

[5]唐胜安,李瑞程建立新型实验教学课程体系[J]实验室研究与探索,2002,(4) :14-16.

第8篇:集成电路培养方案范文

关键词:电子科学与技术;光电子技术;教学改革;实践创新

作者简介:邸志刚(1975-),男,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,讲师;贾春荣(1977-),女,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,副教授。(河北 唐山 063009)

基金项目:本文系河北联合大学教育教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0059-02

21世纪,随着现代科学技术的飞速发展,人类历史即将进入一个崭新的时代──信息时代。其鲜明的时代特征是,支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展,并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术,它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。专家预言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步。因此,本世纪将是微电子和光电子共同发挥越来越重要作用的时代,是电子科学与技术飞速发展的时代。

电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。为了我国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域制高点,必须统筹教育、科研、人才等各种资源和要素,而其中的人才培养是极其重要的环节。经过对比研究其他院校对电子科学与技术专业的教改研究,本文根据当前的社会现状,结合河北联合大学实际对电子科学与技术专业的培养方案进行改革初探。

一、培养方案制订的原则

目前,我国高等教育正从精英教育转向大众化教育。招生规模扩大的同时,教育质量正遭受严峻的考验。高等教育的目的是为国家培养具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才,以适应社会发展的需要。为此,加强人才培养是一个复杂而重大的工程。

培养方案主要包含专业培养目标和专业建设思路两大部分。专业培养目标首先要符合当前社会发展需要,其次要符合学校本专业的实际情况,最后再考虑专业、师资情况。

目前,电子科学与技术专业的毕业生基本上是供不应求,特别是高层次人才稀缺。但是,电子科学与技术产业存在着分布不均、分类较细、进展迅速、产业结构多样化等特点。因此,社会需求与本专业毕业生层次结构之间的供需矛盾会持续一段时间。此外,光电子技术产业得到了国际社会的极大关注,经过光电子技术市场产品的整合,目前光电子技术市场重新步入上升轨道,后期发展将主要受市场影响。[2]我国对光电子技术的发展高度重视,2010年我国以光电子技术为指导的信息产业形成了5万亿美元的规模。

河北联合大学电子科学与技术专业自2002年开始招生,到目前为止共培养出10届本科毕业生。毕业生的反馈意见成为专业培养目标制订的重要影响因素。此外,在学生培养方面,注重学生综合素质的提高,特别加强对学生实践创新能力的培养。

电子科学与技术专业教师中光电子方向占大多数,微电子方向占少数,另有电子材料、自动化控制等研究方向。

二、培养方案的制订

培养方案的制订在综合考虑社会需求、学校及专业实景情况的基础上,首先进行充分的社会调研、分析,然后通过对天津大学、清华大学、燕山大学等院校充分调研,最终确定合理的专业培养方案。

1.培养目标

以培养研究应用型高级人才为目标,以适应当前社会主义现代化建设及信息产业化的发展需要,使学生具有良好的思想道德和科学文化素质;拥有扎实的自然科学基础知识和宽广的专业知识;具备创新、实践及跟踪掌握新理论、新知识、新技术的能力,能够在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域从事系统研发与设计、运行维护等工作。

2.专业建设思路

针对电子科学与技术专业现状,综合考虑社会市场需求、专业师资及毕业生反馈意见,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路。

(1)专业课程体系建设。专业课程体系的建设,首先以专业培养目标为准绳,进行模块化课程设置,调整课程内容,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,以光纤传感体系和光电检测体系为核心,从而使专业课程体系具有前瞻性、针对性和可操控性,进而保障人才培养目标的实现。

1)优化培养方案。根据国家对光电子、微电子人才培养内容和方式的要求,不断优化培养方案,使其既符合教育部颁布的“电子科学与技术专业规范”,又能充分体现学校的特色。优化的出发点是:光电子和微电子产业及工程应用对人才的需求;遵循专业发展规律;突出知识面、素质和能力的培养;制订与时俱进的培养方案和体系。

2)课程教学内容建设。为使课程教学建设与专业特色一致,体现光电子、光纤传感与检测的专业特色,由教授和学科带头人牵头建设光纤传感与光电检测课程体系。光纤传感课程体系包括传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光纤技术、光纤传感技术等课程;光电检测课程体系包括传感器原理及应用、传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光电技术和光电检测技术等课程。此外,为使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容,删掉了热力学统计物理、数理方法、物理电子学、集成电路设计基础、集成电路工艺仿真等课程。

3)教学方法及手段改革。为了实现专业人才培养目标,专业教师发挥各自才智,加强与学生沟通,集思广益,对教学方法和手段进行改革探索。例如对晦涩难懂的专业基础课、深奥抽象的专业课进行多媒体教学,以加深学生的理解,促进学生理论知识的学习。另外,对光纤传感技术课程进行双语教学,让学生学习理论知识的同时,加强专业英语的学习和运用,为后期阅读国外资料进行充分的准备。

(2)专业特色。河北联合大学电子科学与技术专业为适应现代化信息技术产业的发展,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,具体特色如下:

1)课程体系设置。课程体系分为通识教育平台、学科基础平台和专业教育平台三大部分,包含光纤传感技术、光电检测技术及半导体制造技术三个主干学科,所有课程共198.5学分。其中通识教育思想政治教育类课程、大学英语课程、体育、大学语文、计算机基础及学科导论共55.5学分,占28%;学科基础平台主要指公共基础课和专业基础课,共74学分,占37%;专业教育平台是专业课,共63学分,占32%;另外还有创新实践环节,6学分,占3%。

2)学生培养。在夯实专业基础知识、拓宽专业知识的基础上促进学生的个性发展,加大力度培养学生的创新意识及能力,定期聘请校外专家为学生作学术前沿报告,使学生掌握本专业科研动态的同时,在开设专业英语及双语教学的基础上鼓励学生阅读外文一手文献,以激发学生的创新意识,使其创新能力得到大幅提高,培养学生在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域的研发能力和应用实践能力,并能够进行相关的系统分析、设计、优化及维护。

3)实践教学。突出光电子技术应用,加强学生实践能力的培养。在培养方案中增加电子技术、光电子技术系统设计的实践训练。电子技术实践训练包括电工电子实训、电子技术课程设计和专业生产实习。光电子技术实践训练包括光电工艺实习、专业生产实习、光纤传感系统课程设计以及综合性课程设计。通过这几项实践训练,学生能够在电子技术领域、光纤传感及光电检测领域具备足够的实践能力。此外,为了让学生尽快将理论知识转换为实践能力,学校组织学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组大赛等活动,从而培养学生的知识综合运用能力、创新能力和解决实际问题的能力。

三、改革效果

1.优化了课程体系,提高了教学质量

专业的培养目标及方向确定以后,围绕培养目标组建了课程建设小组,并请天津大学电子科学与技术专业专家教授进行指导,进而建立结构合理、条理清晰、方案可行的课程体系,相对而言大大提高了课程的教学质量。

2.学生夯实了专业基础,拓宽了专业知识,加强了实践技能

课程体系优化以后,学生入学后对培养方案及目标非常明确,从而使得学生能够妥善处理各门课程之间的关系,抓住核心,适当拓展,使所学理论知识成为体系。与此同时,通过竞赛及光电兴趣小组引起学生的求知欲,以此激励学生加强理论知识的学习,促使学生自发地将理论知识和实践环节有机结合起来,使二者相辅相成、相互促进。

3.培养了学生的创新能力及科研思维

在教学过程中强调基础知识的灵活运用及实践创新案例讲解。其次,组织并指导学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组及各项实践环节。这样有效提高学生对专业知识的理解与应用能力,从而使得学生的创新能力及科研思维得到了培养及提高。在2012年飞思卡尔智能车大赛中,电子科学与技术专业的组队获得了国家一等奖的好成绩。

4.提高了就业率和考研率

通过加强学生的理论基础知识、完善其知识结构,并且实践能力及创新能力都得到很大提高,使得学生的竞争力得到大大加强,并得到企业和其他高校的认可,刺激了学生的求知欲和创新欲,从而提高了就业率和考研率。

四、结论

电子科学与技术专业作为教育部为适应市场需要而确定的一个新专业,其发展任重而道远。结合河北联合大学本专业的实际情况,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路,“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”的培养主线,对本专业的建设方案及培养体系进行优化改革,加强了师资队伍建设、专业课程体系建设,并在此基础上对教学方法和手段进行改革,从而提高教师的教学水平,加强学生的理论基础,完善其知识结构,提高其实践及创新能力,实现了教学科研相辅相成、教学相长的目的。

参考文献:

[1]电子科学与技术专业教学指导分委员会.电子科学与技术专业发展战略研究报告[J].理工科通讯,2007,(6).

[2]徐文彬.应用型电子科学与技术专业人才培养方案的思考[J].新课程研究,2011,(8):20-21.

第9篇:集成电路培养方案范文

关键词:电气工程;培养方案;改革;复合型人才

作者简介:王晓刚(1976-),男,吉林长春人,广州大学机械与电气工程学院自动化系副主任,副教授;王清(1963-),女,黑龙江哈尔滨人,广州大学机械与电气工程学院自动化系主任,副教授。(广东 广州 510006)

基金项目:本文系广州大学“专业综合改革试点”项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0131-02

目前我国电气工程领域有以下两个发展特点:一是随着我国年发电量和总装机容量的逐年增长,未来20年,我国电力工业和电工制造业将持续高速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求量越来越大。二是电子技术、计算机技术以及能源技术迅速渗透到传统电工领域,出现了微电网、智能电网等新事物,这对高校电气工程及其自动化专业的毕业生提出了新的要求。与此同时,教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养一批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才,促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量。在这样的大背景下,各高校都对电气工程及其自动化专业培养方案作出修订。[1-7]广州大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业原有的培养方案已经不适合于当今社会对人才的要求,因此从2011年开始对专业培养方案进行了大规模的修订,经专家评审通过并从2012年开始实施。新培养方案的最大特点是侧重于对学生综合能力的培养。

一、专业培养目标

本专业旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。在新培养方案中开设了电力系统自动化、工业自动化和智能电网与新能源技术三个专业方向,相应方向的学生毕业后可在电力行业、电气装备制造和应用行业,或者工业自动化设备集成制造行业、自动化设备和技术的应用行业从事电气、电子、自动化产品的研究、开发、集成、管理、安装、检测与维护等技术工作。

二、新版培养方案介绍

本专业课程基本框架设置为三个层次:第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上,第二层次设置专业选修课程,选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节,包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。

本专业基本学制为四年,允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164,且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课,分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中,要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程,如果考试不及格,按学校文件规定,必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程,在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。

另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程,并选择适当的经济管理类通识课程,以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习,为后续学习、工作打下坚实基础。

开设的课程具体包括:

1.通识类教育课程平台(通识类必修课)

包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等,共36学分。

2.通识类教育课程平台(通识类选修课)

分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别,要求学生跨学科选修两类以上(含两类)课程,且要求在精品通识课程中选修不少于2学分,与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。

3.学科基础课程平台(学科基础课程)

包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等,共30学分。

4.专业课程平台(专业必修课程)

包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等,共17学分。

5.专业课程平台(专业选修课程——模块课)

电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等,要求修够12学分。

工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等,要求修够9.5学分。

智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等,要求修够10学分。

6.专业课程平台(专业选修课程——跨模块课)

这部分课程3个方向的学生都可以选修,要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。

7.实践教学平台

包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外,3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计,分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计,为期均为1周。实践课的总学时为28。

新培养方案各类课程的学分数、学时数及其所占百分比见表1。

三、新版培养方案所采取的改革措施

1.专业方向改革

与原培养方案相比,专业方向作了很大改动,这样做的原因有三:

第一,原培养方案并不分方向,所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课,且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端,这是因为学生对专业方向的把握能力不够,所选的课程不够系统化,导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确,从而直接对考研或工作造成影响。

第二,原培养方案的课程侧重于工业自动化方向,电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看,进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例,迫使我系对专业方向进行更合理的设置。

第三,随着电力工业的发展,电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合,丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。

综上,在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向,学生必须选定一个方向,并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标,实现个性化发展,毕业时有更好的专业素养,也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课,成为宽口径复合型人才。

2.课程结构改革

对比表1和表2可以看出,与原培养方案相比,新培养方案的学分数略有减少,而学时数减少的幅度较大。这是因为学校规定1学分由18学时减少至16学时,如电机拖动技术由原来的3学分64学时(含10学时实验)改为现在的2学分32学时。而专业课总学分的要求几乎不变,从而要求学生修更多门课,接触更多的专业知识,体现了全面发展的原则。

另外,新版培养方案要求学生至少获得4个第二课堂学分方能毕业。所谓第二课堂,即鼓励学生在校学习期间积极参加第一课堂以外的学术科技、文化艺术、社会实践等活动,提高学生的综合素质。学生课外参加学科竞赛项目获奖、获得专利、、成果技术转让、完成科研课题和社会调查、获得技能证书等均可获得相应的学分。将学生在第二课堂的活动进行学分量化,与第一课堂学分共同构成综合素质评估体系,更为准确全面地反映学生的综合素质情况。

3.课程设置改革

由于专业方向的改动较大,因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台,增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中,删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。

另外,在课程教学内容上,要求紧跟理论和技术的发展动向,对每门课的教学内容都做了优化,保证学生学到最新最实用的理论和技术。

四、结论

电气工程领域的理论和技术随着电子技术和计算机技术的渗透而发生了巨大变化,高校电气工程及其自动化专业的培养方案应及时做出修订以适应社会对人才的要求。本文对新培养方案做出介绍,从专业方向、课程结构和课程设置三个方面进行了改革。新培养方案将更好地为社会培养宽口径复合型工程技术与管理人才。

参考文献:

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[2]王玉华,陈跃,雷必成,等.电气工程及其自动化专业人才培养方案改革研究[J].中国电力教育,2012,(20):19-20.

[3]胡福年.电气工程专业人才培养方案改革探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(3):11-12.

[4]戴宪滨.工程类高等院校应用型人才培养方案探讨[J].中国电力教育,2012,(6):53,67.

[5]楼冯梁.浅析电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案[J].机电信息,2011,(21):221,223.