集成电路教学全文(5篇)
第1篇：集成电路教学范文
高校专业及课程的设置应该与社会发展相适应，才能更好地发挥学校的功能，源源不断地为相关产业输送所需的人才，推动社会快速地发展。《国家集成电路产业发展推进纲要》明确指出：“集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，当前和今后一段时期是我国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚期。”因此，高校有必要加大集成电路相关专业及课程的改革力度，以满足国家集成电路产业的发展需求。
1集成电路设计相关教学的重要性
虽然改革开放以来，我们国家在几乎各个领域都取得了举世瞩目的成就，甚至很多高技术电子产品也都可以自主研发。但是事实上，由于我们自己不能自主设计制造作为核心技术的集成电路，必须从国外购买，所以一方面给我们的国防、关键基础行业等增加了不可预知的风险，另一方面也使我们相关产业的公司利润极低，极大地制约了其发展。客观地讲，我国在集成电路技术研究方面的起步不算太晚，但是由于各种原因，前期进展缓慢，相反欧美日等发达国家却抓住契机飞速发展，因此导致我们与这些发达国家的差距越来越大。1999年从德国学成归来的王志功教授起草了《关于国家设立集成电路设计人才培养专项基金，开展中国芯片工程的建议》，呈送给中央相关部委，得到了李岚清副总理等中央领导的高度重视，进而制定了正确的发展战略，从而使我国在集成电路领域掀起一轮研究热潮。经过十余年的发展、积累，我国集成电路相关的产业链逐渐完善，且培养了大批具有相关知识背景的高素质人才。随后，国家也在政策资金等方面，不失时机地给以引导培育。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》《、电子信息制造业“十二五”发展规划》《、集成电路产业“十二五”发展规划》等重要文件中强调了要大力发展集成电路。尤其，在2014年6月工业和信息化部公布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，并随后设立了“国家集成电路产业投资基金”。高校肩负着为社会输送所需的高素质人才的使命，因此为了配合国家集成电路产业发展的大战略，高校应该及时了解集成电路产业发展对人才素质的需求变化，不断审查、完善、革新集成电路相关的课程及教学。
2集成电路设计相关课程配置的协调性
无生产线设计模式称为大陆集成电路产业的基本模式，更具体地讲，当前集成电路产业主要分为设计、制造、封装和测试几个相对独立的部分，相应地，高校就应该设立相应的专业方向及课程，使学生能够掌握相应的专业技能，以便于毕业后能够胜任相关领域的工作。然而，作为一个大学生来讲，由于大学期间课程学时有限，不可能仅仅通过课堂的学习掌握所有知识，所以应该有针对性地、系统地协调相关课程的学期安排及课程类型安排，一方面要保证每一方向课程体系的完整连贯性，另一方面又能给学生以足够的自由选修其它的相关方向的课程。比如，大一可以安排认知实习或相关课程，通过深入浅出的讲解，可以让学生对整个集成电路产业链及技术链有一个宏观的系统认识，也利于学生有目的性地选择感兴趣的、想深入学习研究的专业方向及其所需的相应课程；大二、大三则应该安排一些专业基础课及专业选修课，一方面要考虑到覆盖面、保证每个方向的课程完整性，另一方面要确保课程安排的顺序正确，课程类型合适；大四可以安排方向性更强的专业限选课及毕业设计。集成电路设计、制造、封装和测试又是密不可分的，王志功教授认为一个合格的集成电路设计人员应该具备系统、电路、器件、工艺及工具几个方面的知识。下面我们主要从具有代表性的集成电路设计角度来讨论。具体到特定高校，特别是集成电路相关专业开设时间不长的高校，由于学科及课程设置的历史原因以及集成电路相关师资力量、实验环境建设需要时间周期较长，所以不可能一蹴而就地开设所有相关的课程。通常，传统通信系统专业比较强的院系课程会偏重系统、电路以及工具等，而传统微电子专业比较强的院系则课程会更偏重工艺、器件、电路及工具等。总而言之，电路及其设计工具是集成电路设计的核心知识，因此我们也将以其为核心来讨论，兼顾一下其它相关的课程。
3集成电路设计相关教学的实施建议
从目前大学本科教育来看，集成电路设计相关的课程大体可以分为三类：模拟集成电路设计、数字集成电路设计、可编程逻辑器件的开发。至于射频/微波集成电路设计、光纤/超高速集成电路设计以及功率集成电路设计，设计流程及工具基本类同于模拟集成电路设计，但需要更专的专业知识，比较适合作为大四的专业限选课，甚至研究生的专业课程。图1给出了集成电路相关课程的简略关系。ARM/DSP/单片机等嵌入式设计虽然传统上不被包括进集成电路设计的范畴，但是两者存在很大相关性，且目前很多CPLD/FPGA器件中也包含各种类型可配置的处理器核，因此在也把嵌入式开发加了进去。需要说明的是，图1所示的课程名在不同学校的可能有不同的叫法，其实即使名称相同的课程所讲授的内容也可能不尽相同，甚至大相径庭。模拟集成电路设计相关课程在各高校应该差异不大，一般都是先开设了模拟电路设计，然后再开模拟集成电路设计，当然通常都是CMOS模拟集成电路设计。关于数字集成电路设计，虽然可能各高校的课程名甚至教材名称也很相近，但课程或教材讲授的内容却可能差别很大，有些偏重于底层电路逻辑，有些偏重于上层硬件描述语言，还有些可能偏重于EDA工具的使用。如果从产业对数字集成电路人才需求的角度来看，由于数字集成电路自动化程度很高，除了标准单元库或光纤/超高速集成电路等特殊设计外，基本上都是靠硬件描述语言甚至更高级的语言通过自动化综合一步一步实现的，很少直接接触到底层的逻辑实现，所本科数字集成电路教学应该偏重实用的硬件描述语言和自动化设计原理及工具，以适应EDA技术的发展及产业的需求。关于CPLD/FPGA可编程逻辑器件的开发，实际上其前端流程与基于标准单元的数字集成电路设计的前端流程基本相同，所以相关课程可以共享，而对于后端设计则差异较大，不过从所需知识来讲，数字集成电路后端步骤更全面，CPLD/FPGA器件的后端开发相当于前者的有限简化。通常在开发数字集成电路时，也经常采用CPLD/FPGA器件来验证。集成电路与CAD课程其实是与模拟集成集成电路设计和数字集成电路设计相配套的仿真工具相关的理论及实践课程，讲解集成电路电路设计的详细流程及每个步骤的作用及原理；讲授集成电路相关的描述语言比如模拟集成电路的SPICE语言，数字集成电路的Verilog/VHDL语言；让学生熟悉常用软件，如Cadence、Synopsys公司集成电路设计软件的操作；能用这些工具仿真验证模拟集成集成电路设计和数字集成电路设计理论课程所讲授的电路理论，或者可以利用EDA工具结合所学到的集成电路理论，设计简单的集成电路，达到理论与实践的统一。总而言之，个人认为集成电路设计相关课程教学要注意以下几点：
1）注意课程体系设置的协调性。一方面要避免知识体系彼此断裂，另一方面也要避免不同的课程所讲授的内容重叠过多。当然适度的内容交叉有利于课程之间的衔接，且如果课程有涉及较多相同内容的话，也可以在内容难度上拉开差距。
2）要注意理论课程与实践课程的结合。集成电路设计的工程性极强，一方面要注意理论学习的系统性与实用性，另一方面理论必须与实践结合才不至于僵化变成死知识。当然由于流片成本很高、周期很长，所以这里的实践更多指的是仿真验证。
3）要及时更新教材及授课内容。虽然电路的基本理论大体已经成熟，但是由于集成电路工艺以及工具发展日新月异，所以授课的内容就应该紧跟技术发展的步伐。比如，目前从C语言到Verilog语言的高级综合已经成熟并市场化，那么课堂教学就应该包括这些内容。
4）鼓励学生假期去实习或参加研究生的科研项目。
4小结
第2篇：集成电路教学范文
合理设置课程体系和课程内容，是提高人才培养水平的关键。2009年，黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业制定了该专业的课程体系，经过这几年教学工作的开展与施行，发现仍存在一些不足之处，于是在2014年黑龙江大学开展的教学计划及人才培养方案的修订工作中进行了再次的改进和完善。首先，在课程设置与课时安排上进行适当的调整。对于部分课程调整其所开设的学期及课时安排，不同课程中内容重叠的章节或相关性较大的部分可进行适当删减或融合。如：在原来的课程设置中，“数字集成电路设计”课程与“CMOS模拟集成电路设计”课程分别设置在教学第六学期和第七学期。由于“数字集成电路设计”课程中是以门级电路设计为基础，所以学生在未进行模拟集成电路课程的讲授前，对于各种元器件的基本结构、特性、工作原理、基本参数、工艺和版图等这些基础知识都是一知半解，因此对门级电路的整体设计分析难以理解和掌握，会影响学生的学习热情及教学效果；而若在“数字集成电路设计”课程中添加入相关知识，与“CMOS模拟集成电路设计”课程中本应有的器件、工艺和版图的相关内容又会出现重叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模拟集成电路设计”课程，将器件、工艺和版图的基础知识首先进行讲授，令学生对于各器件在电路中所起的作用及特性能够熟悉了解；在随后“数字集成电路设计”课程的学习中，对于应用各器件进行电路构建时会更加得心应手，达到较好的教学效果，同时也避免了内容重复讲授的问题。此外，这样的课程设置安排，将有利于本科生在“大学生集成电路设计大赛”的参与和竞争，避免因学期课程的设置问题，导致学生还未深入地接触学习相关的理论课程及实验课程，从而出现理论知识储备不足、实践操作不熟练等种种情况，致使影响到参赛过程的发挥。调整课程安排后，本科生通过秋季学期中基础理论知识的学习以及实践操作能力的锻炼，在参与春季大赛时能够确保拥有足够的理论知识和实践经验，具有较充足的参赛准备，通过团队合作较好地完成大赛的各项环节，赢取良好赛果，为学校、学院及个人争得荣誉，收获宝贵的参赛经验。其次，适当降低理论课难度，将教学重点放在掌握集成电路设计及分析方法上，而不是让复杂烦琐的公式推导削弱了学生的学习兴趣，让学生能够较好地理解和掌握集成电路设计的方法和流程。第三，在选择优秀国内外教材进行教学的同时，从科研前沿、新兴产品及技术、行业需求等方面提取教学内容，激发学生的学习兴趣，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。
二、变革教学理念与模式
CDIO（构思、设计、实施、运行）理念，是目前国内外各高校开始提出的新型教育理念，将工程创新教育结合课程教学模式，旨在缓解高校人才培养模式与企业人才需求的冲突[4]。在实际教学过程中，结合黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业的“数模混合集成电路设计”课程，基于“逐次逼近型模数转换器（SARADC）”的课题项目开展教学内容，将各个独立分散的模拟或数字电路模块的设计进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教学周期内，以学生为主体、教师为引导的教学模式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论切实应用于实践中，完成“构思、设计、实践和验证”的整体流程，使学生系统地掌握集成电路全定制方案的具体实施方法及设计操作流程。同时，通过以小组为单位，进行团队合作，在组内或组间的相互交流与学习中，相互促进提高，培养学生善于思考、发现问题及解决问题的能力，锻炼学生团队工作的能力及创新能力，并可以通过对新结构、新想法进行不同程度奖励加分的形式以激发学生的积极性和创新力。此外，该门课程的考核形式也不同，不是通过以往的试卷笔试形式来确定学生得分，而是以毕业论文的撰写要求，令每一组提供一份完整翔实的数据报告，锻炼学生撰写论文、数据整理的能力，为接下来学期中的毕业设计打下一定的基础。而对于教师的要求，不仅要有扎实的理论基础还应具备丰富的实践经验，因此青年教师要不断提高专业能力和素质。可通过参加研讨会、专业讲座、企业实习、项目合作等途径分享和学习实践经验，同时还应定期邀请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术交流、技术培训等，进行教学及实践的指导。
三、加强EDA实践教学
首先，根据企业的技术需求，引进目前使用的主流EDA工具软件，让学生在就业前就可以熟练掌握应用，将工程实际和实验教学紧密联系，积累经验的同时增加学生就业及继续深造的机会，为今后竞争打下良好的基础。2009—2015年，黑龙江大学先后引进数字集成电路设计平台Xilinx和FPGA实验箱、华大九天开发的全定制集成电路EDA设计工具Aether以及Synopsys公司的EDA设计工具等，最大可能地满足在校本科生和研究生的学习和科研。而面对目前学生人数众多但实验教学资源相对不足的情况，如果可以借助黑龙江大学的校园网进行网络集成电路设计平台的搭建，实现远程登录，则在一定程度上可以满足学生在课后进行自主学习的需要[5]。其次，根据企业岗位的需求可合理安排EDA实践教学内容，适当增加实践课程的学时。如通过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘控制等各种类型电路模块的设计和仿真分析，令学生掌握数字、模拟、数模混合集成电路的设计方法及流程，在了解企业对于数字、模拟、数模混合集成电路设计以及版图设计等岗位要求的基础上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的锻炼，使学生对于相关的EDA实践内容真正融会贯通，为今后就业做好充足的准备。第三，根据集成电路设计本科理论课程的教学内容，以各应用软件为基础，结合多媒体的教学方法，选取结合于理论课程内容的实例，制定和编写相应内容的实验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程，都已制定了比较详尽的实践手册及实验内容课件；通过网络平台，使学生能够更加方便地分享教学资源并充分利用资源随时随地地学习。
四、搭建校企合作平台
第3篇：集成电路教学范文
关键词：集成电路；PBL；实践教学；创新能力
引言
在电子信息化时代，集成电路已经广泛应用、并直接影响日常生活、生产制造、和军工国防，半导体集成电路已经成为社会发展的重要生产力之一，为此需要大力发展半导体集成电路工业，大力培育半导体集成电路技术人才。高校实验室是培养创新和实践能力重要基地，开展实践与创新相结合的实验教学，才能更多、更有效地培养满足社会急需的微电子技术人才[1]。集成电路是一种技术更新周期非常短的行业，教学中传统课程内容不符合实际工作需要，过多的偏重于数字系统和模拟电路设计理论[2]，缺乏综合性[3]，实践性内容较多、难度较大，对学生理论基础要求高，学生积极性不高[4]，达不到实际的教学效果。为此把问题导向教学模式（ProjectBasedLearning，PBL）引入集成电路实验教学，开展实验教学探索，用问题引导学生将集成电路工艺和半导体器件的集成电路版图设计结合起来，提高实验教学质量，实践证明，采用PBL模式开展集成电路实验教学，引导学生理论联系实践，培养了学生的创新能力，具有良好的教学实践意义。
1PBL教学模式
PBL是让学生以小组的形式，自发地解决课程学习中的实际问题以及问题背后的科学真理，将学习过程置身于解决复杂问题的情景中，从而调动学生的主观能动性[5]。PBL有三大基本要素：问题情境、学生和教师。首先从问题出发，问题情境是课程的组织核心，学生根据这一个问题情境，分析，寻找解决问题的最优方法，理解问题在现实中的意义；学生是问题的求解者，学生经过思考，在老师的指导下，通过小组合作，确定问题如何解决，通过这种途径的学习，把新旧知识整合；教师是学生的解决问题的伙伴和指导者，在学生碰到困难时，进行解疑答惑，为学生解决问题营造良好的学习环境和氛围[6]。在集成电路实验教学过程中，由于集成电路加工设备非常昂贵，加工周期很长，在实验教学中无法实现，为此在实验教学中需要完成的教学目标是：学生根据CMOS工艺要求设计集成电路，而且设计的集成电路必须符合CMOS工艺流程和设计规则。在这个情景问题中，学生把CMOS工艺每一个步骤的具体内容、CMOS工艺流程、电路原理、电路功能的学习内容综合起来，才能让设计的集成电路在加工完成后实现预期的功能。
2PBL教学模式在集成电路实验教学中的实施
2.1课程设计和实施
PBL模式是帮助学生把理论转化为技能和实践经验的教学模式，根据教学大纲的要求来建立实验教学的教学目标，在集成电路实验教学中完成反相器设计的教学内容、安排合适的问题情景，如图1所示。在图1中，教师安排问题情景时，要安排CMOS工艺及其流程的介绍，安排实验需要完成的任务是根据反相器的电路图设计反相器的集成电路。根据CMOS工艺需要完成6个图层的设计任务，包括N图层设计、P图层设计、有源层图层设计、多晶硅图层设计、接触图层设计、金属图层设计。利用L-edit软件设计集成电路，并接受设计规则的检查。设计结果既要符合CMOS工艺流程，又要达到设计要求，才能通过软件检查，制作出反相器集成电路。这些内容贯穿整个实验，组成了关于集成电路设计的完整实验任务。如图2所示。在图2中，学生从情景问题的实验任务开始，分析反相器的工作原理理论，一步一步设计绘制版图，首先是PMOS，然后是NMOS，然后连接成为反相器。完成后开始检查绘制的版图是否符合CMOS工艺，如果不符合，就需要重新开始分析原理图，修改并绘制PMOS、NMOS，重新连接版图；如果符合CMOS工艺，就检查是否符合反相器的工作原理，如果不符合，也需要重新开始分析原理图，修改并绘制PMOS、NMOS，重新连接版图；如果符合反相器的工作原理，就完成了设计任务。
2.2实施的目标和原则
在这个PBL模式的实验教学中，要求学生会设计出功能良好的集成电路，在2人一组的设计团队中，培养学生实际分析、解决问题的能力、团队协作能力和创新能力。PBL模式的集成电路实验教学过程中的问题情景要配合实验教学内容，为实现教学大纲的培养目标服务，在实验课的时间上设立轻松、宽裕的环境，引导学生参与课堂教学，联系理论和实践，激发学生的兴趣，在团队协作的同时，能够各自独立完成自己的实验任务。
2.3实施的效果和注意事项
在电子信息工程专业2016级和2017级学生的教学过程中，实践效果良好，具体体现在：（1）促进学生主动学习。在设计的情景问题中，学生积极查找相关的理论和资料，主动设想和实施自己的实验步骤，才能完成实验任务，体现了学生为主、老师引导的教学特点。（2）提高学生的实践经验。在情景问题中，学生理论联系实践，需要尝试自己的实验方式，验证结果，修改错误，取得成功，极大地增强了学生的实践自信。（3）加深实验理解、明确实验目标。通过情景问题，学生主动分析问题、解决问题，明确实验任务，最后理解实验目标，教学目标贯穿在每个具体的实验步骤，帮助学生理解实验内容。PBL模式在集成电路实验教学中取得很好的教学效果，但是在实施中还需要注意：（1）老师提供及时的答疑解惑。学生的积极性起初很高，但是遇到困难会消极，这时需要老师积极提供帮助，理论上的指导、精神上的鼓励都可以帮助学生克服困难，完成实验任务。（2）把握实验内容的深度。对于集成电路实验内容，在学生主动创新的范围内，还要符合学生的理解程度和能力水平，如果因为实验难度太大而长时间无法完成，最终会影响教学效果，打击学生的积极性。因此需要根据实际情况，调整教学内容和情景问题，实现学生有收获、教学有效果。
3结语
发挥高校服务社会经济发展的功能，服务地方社会经济发展，已成为普通高等院校的大学生教育的基本出发点，培养具有创新精神的应用型人才是现阶段各普通高等院校对本科生的基本目标[7]。高校服务社会经济发展，就需要培养具有创新实践能力的集成电路应用型人才。本文提出的PBL教学模式开展集成电路实验教学，设计教学过程，建立情景问题，引导学生主动分析问题、解决问题，基于CMOS工艺完成集成电路设计，使学生深入探索CMOS工艺和集成电路原理之间的关系，激发学生的创新能力和专业兴趣，加深学生对集成电路的设计和制造的理解，为培养学生在集成电路的实践和科研工作能力奠定良好的基础，取得良好的教学效果。
参考文献
[1]李建军,王姝娅,张国俊,等.微电子实验室建设的探索与实践[J].实验室技术与管理,2015,32（6）:239-242.
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第4篇：集成电路教学范文
【关键词】模拟集成电路设计；课内外结合；综合评价
0引言
“模拟集成电路设计”课程是大学本科阶段电子科学与技术专业的核心课程，在整个专业中起到承上启下的作用。该课程以前期“电路原理”、“模拟电子技术基础”和“微电子基础”等专业课程为基础，培养学生的模拟集成电路设计能力为目标，为后续“ASIC设计”等课程培养学生较完整的硬件设计能力提供基础和知识储备。通过本课程的学习，旨在使学生了解和掌握各种模拟集成电路的基本概念和原理；分析和设计各种模拟集成电路的基本方法；了解模拟集成电路设计中遇到的新问题及电路技术的新发展；能够运用所学知识对简单模拟集成电路进行电路分析、仿真和设计[1-2]。
1课程教学过程中存在的问题
以往该类课程教学中主要存在以下一些问题：（1）课堂学习没动力以往的课堂教学，上课主要以教师讲授为主，以介绍理论知识为多，比较注重知识的理论推导和证明，推导过程枯燥、复杂，课程内容不形象。在这种“灌输式“的授课形式下，学生被动地接受知识，课程学习枯燥，学习兴趣不高，学习动力严重不足。（2）课外作业忙应付在以往教学过程中，课外学习主要以书面作业为主，大部分同学作业马虎、不认真，只为应付老师而做，而且还存在抄袭的现象，作业的完成情况不能反映出学生对授课内容的真实掌握水平。（3）考核方式不合理以往的考核方式主要以考试为主，期末考试成绩所占比例很大，平时成绩比例较小，这样导致学生不重视平时的学习积累，考试前“押宝”、记题，考试“压力山大”，所学的知识记忆也不深刻，仍然没有牢固地掌握。综合以上几点学情，我们需要从课堂授课、课外学习以及考核方式这三方面对课程内容进行改革。把从“老师教为主”的课堂授课形式转变为“学生学为主”的形式，从“课堂教学为主”学习模式转变为“课内课外结合”的模式，从“注重结果”的评价方式转变为“结果与过程相结合“的综合评价方式。
2教学实施策略及方法
针对课程教学的目标和教学中重点解决的问题，目前该类课程采用的教学实施策略和方法主要有：（1）课程内容新颖化本课程选用“十一五”部级规划教材、普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材[3-4]作为推荐教材。同时，选取部级规划教材、国外优秀教材[5-7]的部分经典内容以及新的科技文献资料作为教学内容的补充。根据目前企业和行业的需求，授课内容中剔除陈旧部分，削减抽象的理论分析，补充实用的新知识、新技术，给学生带来最新、最实用的行业信息和知识技能。（2）学习时间平时化循序渐进，将学习内容化整为零。课前要求学生复习原有的知识、预习新课内容。每次课时，在讲授新知识之前，分配10分钟左右时间，以提问或学生上台讲述的形式，检查课前复习的效果，再引出与之相关的新知识，开展新课内容。每学完一个大块内容，布置思考题，分配15分钟左右时间，让学生课上分组讨论、汇报讨论结果，再由教师点评，给出参考答案。每次课后均布置相关章节的在线测试或作业，让学生在课外进一步巩固学习的知识点。（3）设计能力综合化在学习了足够的模拟集成电路设计知识以后，学期后半段安排“课程设计”环节。“课程设计”要结合之前所学的运算放大器的知识，根据教师给定的设计指标，学生自行分组，每组2～3位同学，设计一个运算放大器。“课程设计”全部在课外一周时间内完成，每组根据教师提供的报告格式样本写出一份设计报告，递交到网上教学平台。课上安排1次上课时间，每组派一名同学上台答辩，由教师逐个点评。该环节的成绩将由设计报告、答辩效果和学生评分这三部分组成，各占1/3，“课程设计”成绩作为平时成绩的一部分，占总评成绩的15%。在“课程设计”过程中，学生通过查阅资料、分析电路、反复推导，最终才得到符合设计指标的电路。学生很有收获，以前只停留在书本、教案上的知识，都充分应用了起来，充分调动了学生学习的积极性和自觉性。而且，通过“课程设计”，很多学生感到，其实学习模拟集成电路也没有想象中那么难，只要用心学习，很多难题都是可以攻克的，这也增加了学生学习这门课的自信心，提高了学生的综合设计能力，同时也培养了学生团队合作和书面报告撰写的能力，收到了很好的教学效果。（4）教学手段多样化在实际课堂教学过程中，采用多媒体教学与黑板板书相结合的形式，对于较难理解的一些概念，采用EDA专用工具软件进行演示、放置生动的图片或动画来诠释，而对于公式推导，则选择更利于学生接受和理解的板书形式来一步步演算，从而提高学生的学习积极性和学习效率，提升教学效果。课后，充分利用网上教学平台的教学资源，定期布置在线作业，进行在线测试。测试部分通过系统自动批改给分，学生递交后就能获知成绩和答案，便于及时复习、查漏补缺。而作业部分则通过教师网上批改给分，下次课上进行讲解，分析典型错误，与学生进行面对面的交流。同时，开设学习交流论坛，开展答疑、讨论、学习辅导等有效的师生交互和生生交互。通过网上教学平台，与学生互动，将教师讲授与课后辅导、网上资料共享相结合，丰富网上教学资源，弥补课堂教学时间的不足，成为课堂教学的有益补充。多种教学手段的应用，增加了师生的交流和互动，受到了学生的普遍欢迎。（5）考核方式多元化课程考核采用多元考核方式，课程成绩（百分制）由下面几部分组成：到课率及课堂表现5%，平时作业（书面作业+网上教学平台测试）30%，课程设计15%，期末考试50%。其中，平时成绩由“到课率及课堂表现”、“平时作业（书面作业+网上教学平台测试）”和“课程设计”这三部分组成。这样的考核方式将平时成绩的比例提高到50%，加大了对学生实际技能应用掌握的考核比重，调动了学生参与教学的主动性，激发了学生的思考和探索，加深了学生对知识点的理解，引导学生由被动学习转变为主动学习。
3教学方法改革特点
总的来说，本类课程教学方法改革主要有以下特点：（1）根据学生学习特点设置我们的学生感性认识多于理性认识，喜欢实践多于理论。根据学生的这些特点，我们在课件、授课过程中先从学生喜欢的动画、图片、甚至仿真模拟入手，引起学生兴趣，再进行理论授课，学生就比较容易接受。有了感性认识的基础，学生再掌握较难的知识点也比较牢固。（2）注重平时的学习过程把学生的学习时间分配到每次课中、课后。每次课前通过提问、讲述等形式对上次课内容进行复习；课后通过网上教学平台测试、作业的形式，对新课内容及时巩固；再通过下次课上作业讲解进一步掌握所学内容；每学一大块内容进行总结，布置思考题，进行讨论分析，使前后学习内容融会贯通；分组大作业，考查学生综合设计能力，同时也培养了学生团队合作和书面报告撰写的能力。在考核方式上，我们把平时成绩比例提高到50%，这使得学生学习更多地注重于平时过程，而不再用期末突击了。平时学习掌握牢固了，期末复习起来也会轻松很多。（3）课内课外学习相结合充分利用网上教学平台进行课外学习。每次课件、教学资料均按时传到网上教学平台，课上的内容在课后都有相应的作业、测试进行巩固，开设学习论坛用于相互交流，提供最新的、补充的相关文献资料和参考文献目录供学生查阅资料、自我学习用。学生课内外学习时间比例都在1：1.5以上，充分调动了学生学习的积极性和自觉性。
4结语
针对以往“模拟集成电路设计”课程教学中出现的学生课堂学习没动力、课外作业忙应付、考核方式不合理等问题，本文提出了一种该设计类课程的教学方法改革方案与措施。本教学方法根据学生学习特点设置，注重学生平时的学习过程，并将课内课外学习相结合，主要从课程内容新颖化、学习时间平时化、设计能力综合化、教学手段多样化、考核方式多元化等方面进行改革。教学改革方案实施四年以来，每学年对实施情况进行反馈修正，现已逐渐完善，受益学生约200人，改革效果良好，获得了学生很高的评价。
参考文献
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第5篇：集成电路教学范文
关键词：数字逻辑电路；教学改革；教学模式；实践能力
数字逻辑电路是计算机科学与技术、物联网工程等专业的一门重要的专业基础课程。通过对该课程的学习，学生可以掌握数字电路的分析和设计方法，为后续课程的学习和今后从事与数字电路相关的工作打下良好的专业基础。为了适应工程认证建设和提高学生“双创”实践能力的需要，近年来对计算机专业的课程体系进行了调整，增加了部分工程实践类的课程。在新的培养方案中，数字逻辑电路课程总学时与之前相比有所压缩。传统的教学模式和教学方法已不能适应当今社会对高素质、高技能IT人才培养的要求，因此有必要实施课程教学改革。本文围绕如何实现具有“双创”实践能力的应用型计算机专业人才培养目标，对数字逻辑电路课程的教学改革进行探讨。
1教学现状
数字逻辑电路课程的主要内容包括逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路等[1]。该课程具有理论与实践结合紧密、知识点多、逻辑性强的特点[2]。传统的教学方法以教师讲解为主导，主要讲授电路结构、工作原理和设计方法等，使学生掌握一些基本的电路工作原理和操作技能。多媒体技术虽然在教学中得到了广泛的应用，但主要是基于幻灯片的演示，局限于对知识的讲解。目前实验教学主要采用集成实验箱，与早期使用的面包板相比，具有布线少、成功率高的优点，但不利于学生对实验原理的深入理解和拓展应用。传统的教学方法虽然能够系统地讲解课程知识，但不能很好地激发学生的学习兴趣，不利于培养学生的创新思维和工程实践应用能力，不能实现新的培养目标。
2理论教学改革
2.1教学内容的调整
课程的教学内容应根据专业特点来设置。针对计算机类专业学生,课程的侧重点在于数字电路的基本原理和数字系统的分析与设计方法，而对于集成电路则不必深究其内部结构。对门电路部分知识，重点讲解CMOS门电路和TTL门电路的特点和使用方法，而对其电路结构只做简单介绍就可以。通过学习该课程，学生初步掌握运算器、存储器、时序、总线等内容，为后续的计算机组成原理、微机原理与接口技术等课程打好基础。讲授要突出重点和难点，使学生理解关键问题，牢固掌握所学知识。教学要与时俱进，可以适当拓展一些电子技术发展前沿的内容。
2.2知识点的衔接
数字逻辑电路课程的知识点较多，学习难度大。在教学过程中要循序渐进，注意知识点之间的衔接。有些知识点在后面的内容中会用到，在讲解前面的器件时就可以先把用途介绍一下，比如译码器可以用于存储器，触发器可以用于计数器，在讲解后面的内容时把用到的之前学过的知识点再回顾一下，这样前后呼应，有利于学生对知识点的融会贯通。有些知识点可以对比学习，比如触发器的三种触发方式（电平触发、边沿触发和脉冲触发）、MOS管的四种类型（N沟道增强型、P沟道增强型、N沟道耗尽型和P沟道耗尽型）等，可以通过对比来介绍。有些芯片的使用方法是相似的，比如计数器74160和74161的引脚功能是相同的，区别只是采用的数制不同。
2.3教学方式的灵活运用
为了增强课堂互动，课程教学可采用讲授和讨论相结合的方式。运用现代化多媒体手段，通过图像、视频、动画等多种形式生动地演示数字电路的电路图、工作原理和状态变化。采用任务驱动的方式[3]，明确每堂课的学习目标，增强学生学习的积极性，引导学生主动思考，培养创新思维。采取案例式教学方式，结合日常生活中的电路来讲解[4]，比如时序电路部分以交通灯控制器为例，顺序脉冲发生器以流水灯为例，555定时器以简易电子琴为例。通过向学生展示生动的实例，有利于学生对所学内容的理解，并且可以提高学生的学习兴趣，激发学习热情。充分利用网络条件，加强课下的辅导和答疑，及时了解学生的学习状况，解答存在的疑惑，消除学生的畏难情绪，提高学习的自信心。
3实验教学改革
3.1实验设置
通过实验，能够使学生将理论知识与实际应用相结合，培养学生的电路设计和实践能力。实验项目分为验证性实验、设计性实验和综合性实验三类。除了必做实验之外，为了提高学生的创新创业能力，可以开设一些开放性的实验，由学生自己查阅资料并设计出实验方案。指导学生进行各种电子作品设计，如警报器、密码锁、抢答器等。鼓励学生参加电子设计竞赛。
3.2传统实验和仿真实验相结合
传统的数字逻辑电路实验一般通过在面包板或实验箱上搭建电路来实现，由于受到实验仪器的功能和数量的限制，实验具有一定的局限性，主要体现在开出的实验项目固定、容纳的学生人数少，不利于课下自学，在一定程度上限制了对学生创新能力的培养。如果在实验过程中遇到接触不良、芯片损坏等问题，需要花费很多时间用于排错，将会影响实验的成功率和学生做实验的积极性。目前已有一些较为成熟的EDA仿真软件，如Multisim和Protel等。仿真软件提供了直观的图形界面、丰富的元器件和测试仪器、详细的电路分析功能，借助于仿真软件，可以突破场地和器件的限制，有利于学生充分发挥创新思维，使学生能够快速、灵活地进行电路的设计和验证，还可对设计的电路进行分析，加深对电路的理解。当然，采用仿真实验也有不足之处，比如与实际脱节、印象不深刻、对动手能力和排错能力的锻炼不足等[5]。因此，将传统实验方式和仿真实验结合，能够取长补短，取得更好的实验教学效果。如果条件允许，学生还可以对设计的电路进行制板、焊接、组装和调试等，实现实际的电路设计。
3.3实验考核
以前对实验的考核基本上是以实验报告作为主要评分依据。为了更好地督促学生完成实验，现在实验考核包括了实验预习、实验操作、回答问题和实验报告等几个环节。要求学生在实验前进行预习和仿真，并写好预习报告。在完成实验内容后，现场演示实验效果，教师进行验收并有针对性地提一些问题让学生来回答，考查学生对实验内容的理解程度。学生在完成实验后，在规定的时间内提交实验报告。教师对各实验环节做好记录和打分，最后评定出实验成绩。
4课程考核改革
数字逻辑电路课程的考试重点由以前的知识测验向能力考查转变，主要考查学生对知识的理解和灵活运用、分析问题和解决问题的能力，而不是以机械记忆为主。根据毕业要求进行命题组卷，题型以分析和设计题等主观题为主，并设置部分开放性的试题，允许有不同的答案。课程成绩根据平时成绩、实验成绩和考试成绩进行计算，可以合理调整各项成绩的比例。按照专业认证的要求，填写专业认证“五表”，即命题审批表、课程考核分析与总结报告、落实毕业要求情况自评表、课程达成情况评价表、课程考核与达成度评价合理性确认表。认真做好分析总结，找出存在的问题，持续改进提高。
5结语
本文总结了数字逻辑电路课程的教学经验，对该课程的教学改革进行了探索。近几年来教学实践证明，这些课程教学改革措施取得了良好的教学效果，对调动学生学习的主动性和培养学生的“双创”实践能力起到了一定的促进作用。
参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2016.
[2]朱铭琳.数字电路课程教学改革研究[J].科技风,2019(32):77.
[3]单玉燕.数字逻辑电路教学方法的探讨[J].山东工业技术,2018,277(23):233.
[4]任玲,张宁,岑红蕾.“数字逻辑电路”多元化教学设计与实践[J].电气电子教学学报,2019,41(5):101-105.
