集成电路教育全文(5篇)
第1篇：集成电路教育范文
由于《机床电气控制与PLC》课程的教学是阶梯式的，每章节教学的目的都是为下一阶段打下坚实的基础，各章节之间联系广泛，要求记忆的内容繁多。在教学过程中，除了传统的理论教育和基本专业理论教学外，还必须培养学生独立掌握各类PLC编程指令以及对机、电、液、气控制的能力。尽管很多地方院校在《机床电气控制与PLC》课程教学过程中要求采用多媒体教学，但从实际的教学情况来看，多媒体利用的技术水平不高，很多教师的多媒体课件仅仅是教材的扫描或者翻版。
“实验教学是课程教学中不可缺少的一个重要环节，对培养学生的专业技术应用能力起着重要作用。”［1］近年来，随着高等教育的快速发展，地方院校的办学规模也不断扩大，招生人数逐年增多，地方政府办学经费的投入很难满足地方院校快速发展需要。地方院校在经费不能持续增长的情况下，为了能够维持学校正常运转，对学生实验实践教学环节的各项投入也就相对减少，各种实验用仪器设备的更新率较慢，有限的实验实践场地也满足不了学生亲自动手的需要。
由于《机床电气控制与PLC》作为一门实用性很强的专业主干课，不仅仅是一门专业基础课程，更是一项培养学生专业技术应用能力的技术。学生除了能够掌握最基本的专业理论知识外，更要培养实践操作技能和专业水平，该课程具有很强的实践性。从很多地方院校对学生的《机床电气控制与PLC》课程考核评价方法都是采用期终闭卷考试为主，学生实验实践能力考核为辅，实际以理论考试分数为准。这种只注重结果评价，而不注重过程考核的方法，对于学生学习《机床电气控制与PLC》课程的实际效果，仅仅在有限的时间里和限定的考试题型的情况下，很难公正，客观、全面地反映学生的理论知识水平、职业应用能力和创新能力，不能满足学生综合素质提高的需要。
地方院校应适应社会对高素质人才的需求趋势，从整体人才培养目标出发，坚持知识、能力和素质协调发展，适时修订人才培养目标，优化课程设置，构建有利于学科交叉与融合、有利于促进学生全面发展的《机床电气控制与PLC》课程体系。在《机床电气控制与PLC》课堂教学中要注重学生在教学活动中的主体地位，充分调动学生的主动性、积极性和创造性，改变过去那种“灌输式”的教学方式，积极探索和实施“以问题为中心”的自学讨论法和引导归纳法相结合的多种形式教学模式，构建以教师为主导、学生为主体的教育模式，着眼于培养学生的创造性思维和自主持续学习的能力。
针对PLC技术的迅速发展，地方院校应积极改革《机床电气控制与PLC》课程内容。一方面要积极选用、自编含有最新PLC技术理论和实例的教材，或者自编《机床电气控制与PLC》课程讲义，辅助课堂教学。另一方面要鼓励和支持教师，积极进行相关学术和科学研究，把教材以外的最新PLC技术理论引入课堂教学。同时要对现有《机床电气控制与PLC》课程各个独立章节内容进行整合，“教学内容有机整合，打破简单以教材顺序授课的方式，根据满足各项教学任务的实际需求，统筹考虑和选取教学内容，融教、学、做相结合为一体。”［2］更好地满足学生学习需要。
第2篇：集成电路教育范文
关键词：集成电路设计；育人案例；效果评价
引言
集成电路产业作为我国当今着力发展的战略支柱产业，对于我国微电子行业的发展和创新来说具有十分重要的地位。随着中兴事件、华为事件、中美贸易战等威胁到我国科技发展的众多事件的发酵，国人也逐渐提高了对集成电路产业的关注度。这有利于激发学生的爱国主义热情和积极拼搏、努力奋斗的职业使命。
1教学设计的背景
我校自微电子技术专业开设以来，集成电路设计课程就应运而生，前后经历了示范校建设、骨干院校建设、诊断改进等一系列的课程建设和改革，有着较深的育人理念和知识沉淀。作为一所高职院校本门课程的德育目标就是培养具有良好的职业道德，较强的专业能力、方法能力和社会能力，能满足生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美、劳全面发展的军工特质高素质技术技能人才,因此将课程思政融入其中探索新的育人培养模式是非常有必要和有意义的。
2教学设计的实践
为了适应陕西微电子行业及区域经济建设发展需要，本课程要求学生掌握集成电路设计和制造工艺的相关知识以及相应的EDA软件的使用和开发，能从事集成电路设计与开发的应用指导和生产管理工作。课程内容主要包括集成电路概述、集成电路材料、集成电路相关的制作工艺、集成电路器件及模型仿真等内容。本文旨在结合课程内容的同时将课程思政融入其中。将育人这条主线始终贯穿在本门课程的所有章节[1]。在第一章集成电路概述中，结合《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》等国家集成电路发展相关政策文件，让学生充分认识集成电路发展的重要性和迫切性，让学生意识到核心技术是求不来、买不来的，只能靠自己奋斗出来的自强意识[2]。在讲解集成电路的发展、设计流程、设计环节、制造途径时，多介绍国内集成电路设计公司的设计流程和环节以及先进的工艺和制造水平。同时穿插一些国外先进技术的设计理念与设计思路，通过国际国内集成电路的发展对比，让学生了解我们的优势与不足，从而激发学生的职业使命感和荣誉感。在第二章集成电路材料、结构与理论中，以上海新昇国内第一家能够生产12英寸晶圆的企业为例，讲解集成电路常用材料的相关内容，同时分享企业员工在生产制造过程中的精湛工艺及工匠精神，激发学生的民族自豪感，弘扬大国工匠精神。在讲解半导体基础知识的过程中，以中国半导体技术奠基人黄昆院士为例，讲述其在半导体物理学中所做出的巨大成就，鼓励学生以科学家们作为自己的偶像，以科学严谨的态度迎接每一次挑战[3]。在第三章集成电路基本工艺中，通过讲解集成电路的核心工艺即光刻原理与流程，让学生了解目前制约我国半导体发展的重要因素之一就是缺乏高端的光刻机，以美国为首的资本主义国家通过贸易战、美国优先等借口限制高端光刻机向我国半导体制造企业（中芯国际）的销售[4]。试图通过此手段达到限制我国集成电路产业从亚微米向纳米阶段的发展。但是我国上海微电子装备股份有限公司作为国内光刻机的龙头企业，肩负着国产光刻机的希望，虽然受到种种技术壁垒的制约，我们仍然通过自主研发实现了90nm光刻机的生产，即使未来的路还很长，但是我们相信一代又一代的集成电路人通过不断奋斗、艰苦卓绝，能够实现高端光刻机的国产化，为集成电路产业的发展贡献自己的力量。通过在课堂教学内容中引入此类案例，激发学生的爱国主义情怀和乐于奉献的精神。在第四章讲解CMOS的基本制造工艺和步骤时，以我国上海的加特兰微电子科技公司为例，通过网络信息化教学平台、融媒体等技术，让学生了解该企业是CMOS工艺毫米波雷达芯片开发与设计的领导者，也是全球第一家量产CMOS工艺77GHz毫米波雷达单芯片的公司，从而增加学生的职业荣誉感，让学生进一步了解我国集成电路行业在某些领域也是处于世界领先地位的[5]。
在第五章讲解MOSFET的阈值电压的含义时，举例北京大学张志勇教授在高能效新型晶体管研究领域取得重要进展，此项研究工作突破了晶体管室温亚阈值摆幅的热发射理论极限，为集成电路工作电压的下降以及制作特征尺寸更小的集成电路打下了良好的基础。通过举例我国科学家的伟大贡献，让学生清楚地认识到科学研究成功的背后是无尽的汗水和付出，培养学生不怕吃苦、敢于迎难而上的科学严谨的作风。在第六章集成电路器件及SPICE模型这一章节中，讲解到SPICE模型时，以伯克利电子系器件模型小组掌门人胡正明教授为例，讲解其在器件模型上所做出的杰出贡献，激发学生对基础学科领域的探索与研究。同时向学生介绍胡正明教授的育人思想，就是要对自己有信心，这样才有能量一步一步解决更困难的问题。在第七章SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法，通过仿真软件的学习，让学生掌握更加科学有效的学习方法和学习方式，提高工作效率。同时SPICE软件同样面临非国产化的问题，有没有可能在未来被卡脖子，引发学生的思考。同时也可以采用辩证的眼光去看待此类技术受限的问题，卡脖子的技术也正是我们要进一步研发的科研项目，让学生们意识到不畏艰难、抓住机遇、迎难而上才是解决问题的最优路径[6]。在第八章讲解版图几何设计规则和版图设计准则时，引入《孟子•离娄上》中的“无规矩，不成方圆”，通过列举设计失败的案例，告诫学生做人做事要有规矩、有准则。在一定的行业企业标准下，结合实际的设计需求，具体问题具体分析，充分调研、充分论证，这样才能设计出优秀的产品。最后通过上机实验软件仿真完成实例，让学生对所学知识有获得感，进一步激发学生对专业学习的热情。每节课后可以通过智慧职教平台以问卷调查的形式，根据学生的作答情况，综合统计和评估课程思政融入教学过程的实际效果。针对不足的地方，可以在下一次上课的时候，进行回顾[7]，也可以在网络平台上与学生一对一进行交流沟通。
3结语
现今在专业课理论知识传授的过程中，应该更多地融入行业发展及行业的最新动态，始终坚持将正能量和爱国主义情怀贯穿在整个专业核心课的教学过程中，更多地在润物细无声中让学生感受到自身所学专业的职业使命感和荣誉感，内在的激发起学生对所学专业的热爱，以及培养学生乐于奉献的精神。同时通过课程思政的教学研究，还可以加速课程思政的浪潮，让更多的教师、更多的课程参与进来，达到课程思政全覆盖，让枯燥乏味的专业课变得有温度、有感动。使得学生在课程内容学习的同时，品德和修养也得到进一步提升。
参考文献
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第3篇：集成电路教育范文
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4篇：集成电路教育范文
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
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第5篇：集成电路教育范文
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
