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第1篇

建設(shè)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程的視頻教學(xué)資源，包括集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論課程講授視頻、典型案例設(shè)計(jì)講解視頻、集成電路制造工藝視頻等；構(gòu)建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。集成電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)知識(shí)密集的復(fù)雜工作，隨著該行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)教學(xué)模式在內(nèi)容上沒法完全展示集成電路的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法，尤其不能展示基于EDA軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)仿真分析，這勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)效果。另外，由于課時(shí)量有限，學(xué)生在課堂上只能形成對(duì)集成電路的初步了解，若在其業(yè)余時(shí)間能夠通過視頻教程系統(tǒng)地學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠借鑒共享平臺(tái)中的相關(guān)方案，將能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，顯著提高教學(xué)效果。

二、優(yōu)化課程教學(xué)方式方法

以多媒體教學(xué)為主，輔以必要的板書，力求給學(xué)生創(chuàng)造生動(dòng)的課堂氛圍；以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和提升學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)為導(dǎo)向[3]，重點(diǎn)探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；在教學(xué)講義的各章節(jié)中添加最新知識(shí)，期末開展前沿專題討論，幫助學(xué)生掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)。傳統(tǒng)教學(xué)模式以板書為主，不能滿足集成電路設(shè)計(jì)課程信息量大的需求，借助多媒體手段可將大量前沿資訊和設(shè)計(jì)實(shí)例等信息展現(xiàn)給學(xué)生。由于集成電路設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)課程較為枯燥乏味，傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式容易激起學(xué)生的厭學(xué)情緒，課堂教學(xué)中應(yīng)注意結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際進(jìn)行講解，多列舉一些生動(dòng)的實(shí)例，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。另外，關(guān)于集成電路設(shè)計(jì)的書籍雖然很多，但是在深度和廣度方面都較適合作為本科生教材的卻很少，即便有也是出版時(shí)間較為久遠(yuǎn)，跟不上集成電路行業(yè)的快速發(fā)展節(jié)奏，選擇一些較新的設(shè)計(jì)作為案例講解、鼓勵(lì)學(xué)生瀏覽一些行業(yè)資訊網(wǎng)站和論壇、開展前沿專題講座等可彌補(bǔ)教材和行業(yè)情況的脫節(jié)。

三、改革課程考核方式

改革課程考核、評(píng)價(jià)模式，一方面通過習(xí)題考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的掌握情況；另一方面，通過項(xiàng)目實(shí)踐考核學(xué)生的基本技能，加大對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程考核，突出對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題能力、動(dòng)手能力的考察；再者，在項(xiàng)目實(shí)踐中鼓勵(lì)學(xué)生勇于打破常規(guī)，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)“一張?jiān)嚲怼钡目己朔绞教^死板、內(nèi)容局限，不能充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。集成電路設(shè)計(jì)牽涉到物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、工程技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，要求學(xué)生既要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和理論基礎(chǔ)，又要有很好的靈活性。因此，集成電路設(shè)計(jì)課程的考核應(yīng)該是理論考試和項(xiàng)目實(shí)踐考核相結(jié)合，另外，考核是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一種手段，也應(yīng)該是幫助學(xué)生總結(jié)和完善課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個(gè)途徑，課程考核不僅要看學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也要看學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時(shí)就要求學(xué)生首先進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，然后隨著課程的推進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，倡導(dǎo)自選性、協(xié)作性實(shí)驗(yàn)。理論課程講授完后，在暑期學(xué)期集中進(jìn)行綜合性、更深層次的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。集成電路設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，必須通過大量的項(xiàng)目實(shí)踐夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平、鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力。另外，“設(shè)計(jì)”要求具備自主創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，應(yīng)在實(shí)踐教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生打破常規(guī)、靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、充分發(fā)揮自身特點(diǎn)并和團(tuán)隊(duì)成員形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，鍛煉和提升創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

五、總結(jié)

第2篇

摘要集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使人才需求量增加。本文通過對(duì)我國(guó)市場(chǎng)調(diào)查，得出應(yīng)用型集成電路設(shè)計(jì)人才是該行業(yè)目前大量需求的人才，并從幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞應(yīng)用型人才IC設(shè)計(jì)需求分析

隨著我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，相應(yīng)人才的需求量也日益增加。根據(jù)上海半導(dǎo)體和IC研討會(huì)公布的數(shù)據(jù)，08年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)工程師的需求將達(dá)到25萬(wàn)人，但目前國(guó)內(nèi)人才數(shù)量短缺這個(gè)數(shù)字不止幾十倍。例如我們熟知的威盛雖然號(hào)稱IC設(shè)計(jì)人才大戶，但相對(duì)于其在內(nèi)地業(yè)務(wù)發(fā)展的需要還是捉襟見肘，其關(guān)聯(lián)企業(yè)每年至少需要吸納數(shù)百名IC設(shè)計(jì)人才，而目前培養(yǎng)規(guī)模無法滿足。而在人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才更加受到歡迎。

一、IC設(shè)計(jì)人才短缺

2008年，全國(guó)集成電路（IC）人才需求將達(dá)到25萬(wàn)人，按照目前IC人才的培養(yǎng)速度，今后10年，IC人才仍然還有20多萬(wàn)人的缺口。這是08年4月21日在沈陽(yáng)師范大學(xué)軟件學(xué)院舉行的國(guó)家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程——CSIP-AMD集成電路專項(xiàng)培訓(xùn)開班儀式上了解到的。同樣有數(shù)據(jù)表明，近日，從清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)了解到，目前全國(guó)高校設(shè)有微電子專業(yè)總共只有10余個(gè)，每年從IC卡設(shè)計(jì)和微電子專業(yè)畢業(yè)的碩士生也只有二三百人。在國(guó)內(nèi)大約僅有不足4000名設(shè)計(jì)師，而2008年，IC產(chǎn)業(yè)對(duì)IC設(shè)計(jì)工程師的需求量達(dá)到25萬(wàn)－30萬(wàn)人。有專家預(yù)測(cè)，到2008年底僅北京市IC及微電子產(chǎn)業(yè)就將超過2000億元人民幣，而到了2010年我國(guó)可能需要30萬(wàn)名IC卡設(shè)計(jì)師[1]。未來我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)人才需求巨大。目前中國(guó)每年從IC設(shè)計(jì)和微電子專業(yè)畢業(yè)的高學(xué)歷的碩士生只有數(shù)百人。中國(guó)現(xiàn)有400多所高校設(shè)置了計(jì)算機(jī)系，新近又特批了51所商業(yè)化運(yùn)做的軟件學(xué)院。但這些軟件學(xué)院和計(jì)算機(jī)系培養(yǎng)的是程序員。中國(guó)目前只有十來所大學(xué)能夠培養(yǎng)IC設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生。因此IC設(shè)計(jì)專業(yè)人才處于極其供不應(yīng)求的狀態(tài)?？梢赃@樣說，這是因?yàn)槲覈?guó)很大程度上是沒有足夠的IC設(shè)計(jì)人才。

專家指出，我國(guó)IC設(shè)計(jì)人員不足的一個(gè)重要的原因是IC設(shè)計(jì)是新興學(xué)科，國(guó)內(nèi)在此之前很少有大專院校開設(shè)IC設(shè)計(jì)專業(yè)，現(xiàn)在從事IC設(shè)計(jì)專業(yè)的人才，大部分是微電子、半導(dǎo)體或計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等相鄰領(lǐng)域的理工專業(yè)畢業(yè)生，但是和實(shí)際的IC工作比起來，還是有差距，學(xué)校并不了解企業(yè)需要的是什么樣的人才。所以，許多IC設(shè)計(jì)企業(yè)只能經(jīng)常從應(yīng)屆畢業(yè)生中直接招聘人才再進(jìn)行培訓(xùn)。此外，IC設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求，恐怕所有的高校都沒有能力搭建。據(jù)了解，建一個(gè)供30人使用的IC實(shí)驗(yàn)室，光是購(gòu)買硬件設(shè)備就需要15萬(wàn)美元。

最新研究指出：到2010年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)將占世界總需求量的6％，位居全球第四。未來幾年內(nèi)中國(guó)芯片生產(chǎn)有望每年以42％的速度遞增，這大大高于全球10％的平均增長(zhǎng)速度。僅就IC卡一項(xiàng)來看，我國(guó)IC卡設(shè)計(jì)前景廣闊。身份證IC卡的正式應(yīng)用，將是十億計(jì)的數(shù)量，百億計(jì)的銷售額，此外讀卡機(jī)及其系統(tǒng)將有成倍的產(chǎn)值。半導(dǎo)體理事長(zhǎng)俞忠鈺說，2002年全國(guó)的IC設(shè)計(jì)單位已達(dá)到了240家，根據(jù)北京市發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，到2010年，北京市要逐步建成20條左右大規(guī)模高水平的芯片生產(chǎn)線，200家高水平的IC卡專業(yè)設(shè)計(jì)公司。據(jù)預(yù)測(cè)，北京市IC產(chǎn)業(yè)將超過2000億元。巨大的商機(jī)也同時(shí)帶來了市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才的巨大需求。

二、應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)技術(shù)人才需求日切

IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，現(xiàn)在的焦點(diǎn)已經(jīng)移到了IT產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)IC設(shè)計(jì)上。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人董秀琴表示，IC卡設(shè)計(jì)工程師在軟件行業(yè)是現(xiàn)在公認(rèn)的高收入階層。目前我國(guó)IC卡人才缺口巨大，在我國(guó)的高等教育里，這一塊發(fā)展十分緩慢。按照中國(guó)現(xiàn)在的市場(chǎng)行情，一個(gè)剛畢業(yè)、沒有任何工作經(jīng)驗(yàn)的IC設(shè)計(jì)工程師的年薪最少也要在8萬(wàn)元左右。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？董秀琴講，這是因?yàn)橐环矫媸乾F(xiàn)有IC設(shè)計(jì)人才的嚴(yán)重缺乏；另一方面是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才尤其是合格的IC設(shè)計(jì)師的大量需求。

由此我們可以看出，對(duì)于應(yīng)用型的設(shè)計(jì)人員來講，是備受集成電路行業(yè)歡迎的。例如常見的EDA公司、IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司、IC設(shè)計(jì)公司和IDM或Fundry4種類型的公司需要那些IC設(shè)計(jì)人才呢？他們需要的是熟悉IC設(shè)計(jì)的技術(shù)支持工程師,涵蓋IC設(shè)計(jì)的所有方面,通常包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、數(shù)字IC前端邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、FPGA設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、數(shù)字IC后端物理設(shè)計(jì)、數(shù)字后端驗(yàn)證、庫(kù)開發(fā)，甚至還有EDA軟件的開發(fā)與測(cè)試,嵌入式軟件開發(fā)等，其中對(duì)IC物理設(shè)計(jì)工程師的需求量會(huì)多一些[2]。

目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模擬設(shè)計(jì)工程師、數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和版圖設(shè)計(jì)工程師三類。另外，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還需要工藝接口工程師、應(yīng)用工程師、驗(yàn)證工程師等。IC版圖設(shè)計(jì)師的主要職責(zé)是通過EDA設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行集成電路后端的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最終產(chǎn)生送交供集成電路制造用的GDSII數(shù)據(jù)。版圖設(shè)計(jì)師通常需要與數(shù)字設(shè)計(jì)工程師和模擬設(shè)計(jì)工程師隨時(shí)溝通和合作才能完成工作。一個(gè)優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)師，即要有電路的設(shè)計(jì)和理解能力，也要具備過硬的工藝知識(shí)。模擬設(shè)計(jì)工程師作為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵人物，模擬設(shè)計(jì)工程師的工作是完成芯片的電路設(shè)計(jì)。由于各個(gè)設(shè)計(jì)企業(yè)所采用的設(shè)計(jì)平臺(tái)有所不同，不同材料、產(chǎn)品對(duì)電路設(shè)計(jì)的要求也千差萬(wàn)別，模擬設(shè)計(jì)工程師最核心的技能是必須具備企業(yè)所需的電路設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并有豐富的模擬電路理論知識(shí)。同時(shí)還需指導(dǎo)版圖設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)模擬電路的版圖設(shè)計(jì)。

由此我們可以看出，在IC人才的需求中，應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的需求更大，而且他們也是推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的生力軍。

三、以社會(huì)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才

國(guó)家對(duì)IC卡設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)也很重視。據(jù)北京半導(dǎo)體協(xié)會(huì)卓洪俊部長(zhǎng)說，到2010年，全國(guó)IC產(chǎn)量要達(dá)到500億塊，銷售額達(dá)到2000億元左右，將近占世界市場(chǎng)份額的5％，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)50％的需求。同時(shí)，國(guó)務(wù)院頒布《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》的18號(hào)文件，支持和鼓勵(lì)軟件和IC產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，加快IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)。

IC人才需求問題的解決首先還是從高校開始，2001年，清華大學(xué)微電子研究所開設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)專業(yè)”第二學(xué)士學(xué)位班，2001年的IC專業(yè)二學(xué)位班已經(jīng)有64名學(xué)員在讀。清華大學(xué)還分別與宏力半導(dǎo)體、有研硅、首鋼合作培養(yǎng)IC人才。2002年，成都電子科大也開始招收“微電子技術(shù)專業(yè)”的二學(xué)位學(xué)員，同時(shí)擴(kuò)招微電子專業(yè)的本科生。為了更好地實(shí)施學(xué)校加速IC人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略，電子科大還成立了微電子與固體電子學(xué)院，并建立了面積為1500平米的IC設(shè)計(jì)中心。同濟(jì)大學(xué)開始實(shí)施IC人才培養(yǎng)規(guī)劃，提出了“研究生、本科生、高職生”的多層次培養(yǎng)體系。

作為人才培養(yǎng)的搖籃，高校在這一方面應(yīng)進(jìn)一步加快改革，制定可行的、新的人才培養(yǎng)計(jì)劃，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)投入，多渠道、多方式地進(jìn)行應(yīng)用型IC設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

第3篇

當(dāng)電纜沒有開路、錯(cuò)位質(zhì)量故障時(shí)，A0～A31端的電纜等效電阻RT≤7000mΩ時(shí)，對(duì)A0～A31端分別取樣進(jìn)行精密測(cè)量。在綜合考慮IC100～I(xiàn)C131輸入端低電平應(yīng)≤0.7V和圖2中運(yùn)算放大器輸入靈敏度兼容情況下，取恒流源IS的輸出電流為10±0.5mA，Re0～Re31＝33Ω±5%，Vces≤0.1±0.05V。因此可以計(jì)算出VA采樣取值范圍是0.353～0.566V，VB的采樣取值范圍是0.348～0.384V。為此圖2中選用OPA335運(yùn)算放大器，其輸入電壓范圍是0～3V（單電源供電時(shí)），最大輸入失調(diào)電壓為5μV。圖2中運(yùn)算放大器輸出電壓V0～V31可由式（4）計(jì)算。由于OPA335的最大輸入失調(diào)電流是70pA，在設(shè)計(jì)中控制最大輸入電流在0.1～1mA之間，選擇RA＝RB＝2kΩ±5%，R1＝RF＝33kΩ±5%，電壓增益為16.5，輸出電壓范圍0～3.6V。

2測(cè)量分析電路設(shè)計(jì)

A/D轉(zhuǎn)換與分析電路設(shè)計(jì)在圖3中，A/D轉(zhuǎn)換電路ADC0809的輸入端IN0~IN7分別與圖2中運(yùn)算放大器的輸出端V0～V7連接，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為8位數(shù)字輸出信號(hào)，并傳送給單片機(jī)的D0～D7端口，由單片機(jī)進(jìn)行分析運(yùn)算。路模擬輸出信號(hào)共需要4塊ADC0809電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。單片機(jī)P0.0～P0.7端口接收ADC0809輸出的8位數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行分析。

3電纜等效電阻檢測(cè)程序設(shè)計(jì)

3.1標(biāo)準(zhǔn)等效電阻值確定

端子壓接后電纜等效電阻的標(biāo)準(zhǔn)值因電纜長(zhǎng)度不同而有差異?？刹捎妙A(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值和自動(dòng)確定標(biāo)準(zhǔn)值兩種方法。對(duì)線徑為0.4mm的銅芯線電纜，預(yù)先設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)值RT標(biāo)準(zhǔn)可按照式（5）進(jìn)行計(jì)算：RT標(biāo)準(zhǔn)=75+148•L（5）其中，L是電纜長(zhǎng)度，單位為m；RT標(biāo)準(zhǔn)的單位是mΩ。自動(dòng)確定標(biāo)準(zhǔn)值方法是以正常工藝在質(zhì)量穩(wěn)定情況下，將首根檢驗(yàn)的壓接端子的電纜作為樣品，對(duì)32個(gè)芯線等效電阻進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)對(duì)比，選取其中的最小值，然后乘以系數(shù)1.05作為標(biāo)準(zhǔn)值。

3.2自動(dòng)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值程序設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)等效電阻值存放于I2C存儲(chǔ)器AT24C08中。檢測(cè)程序設(shè)計(jì)多路通信電纜端子精密檢測(cè)的主程序流程圖如圖5所示。以下為采集的主要函數(shù)，假設(shè)通道數(shù)為36路。

4批量檢測(cè)結(jié)果分析

第4篇

110kV輸電線路桿塔基于受力的特征分成耐張型及直線型2種。選擇合理的桿塔，直接決定了110kV輸電線路經(jīng)濟(jì)性及建設(shè)速度，同時(shí)也在一定程度上影響了供電的可靠性和線路維修的便捷性。110kV輸電線路桿塔設(shè)計(jì)施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是進(jìn)行桿塔型式、結(jié)構(gòu)的選擇。對(duì)于交通運(yùn)輸方便的區(qū)域，適宜使用預(yù)應(yīng)力混凝土桿及鋼筋混凝土桿。結(jié)合運(yùn)輸與施工的實(shí)際，對(duì)于大跨越、出線走廊受到限制的區(qū)域，以及垂直檔距比較大的情況，使用鐵塔。110kV輸電線路以及以上的高壓輸電線路，當(dāng)穿過農(nóng)田耕作區(qū)域時(shí)，出于降低對(duì)農(nóng)田影響的目的，要盡可能少地使用帶拉線的直線型鐵塔。桿塔的呼稱高度指的是桿塔高度，桿塔下橫擔(dān)下弦邊到地面垂直的距離。桿塔的呼稱高度與等線件垂直距離以及避雷線在架高度的和等于桿塔的總高度。對(duì)于電桿而言，還要包括埋入地下的深度。110kV輸電線路施工的重要環(huán)節(jié)之一就是桿塔組立。當(dāng)前，整體組立和分解組立是110kV輸電線路桿塔組立的主要方式。鋼筋混凝土桿具有單件重量比較大，桿身使用焊接方式，通常采用平面結(jié)構(gòu)，沿著線路的方向穩(wěn)定性不夠等特點(diǎn)，基于此，鋼筋混凝土桿的組立通常是大部分在地面進(jìn)行組立，通過抱桿整體拉起的方式，也就是整體組立的方式。人字抱桿、門型固定抱桿、帶拉線單抱桿等是整體組立經(jīng)常使用的拉桿，而牽引繩、制動(dòng)繩和磨繩等是整體組立混凝土桿通常采用的牽引機(jī)械。因此，需要對(duì)整體組立中各部分受力情況進(jìn)行充分分析，選擇安全系數(shù)足夠并且輕便的工具。因?yàn)殇摻罨炷翖U不可以存在過大的撓度，混凝土桿在組立時(shí)，桿端伸出的部分、桿身兩支點(diǎn)之間都存在極限，當(dāng)超過極限時(shí)，就會(huì)使得桿身出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重的會(huì)造成損壞?；诖耍枰O(shè)計(jì)施工吊點(diǎn)，從而確保在整體組立過程中，鋼筋混凝土桿的任何部分都比超裂紋的彎矩值低。桿塔的材料，桿塔結(jié)構(gòu)形式以及桿塔受力形式?jīng)Q定了桿塔的強(qiáng)度。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中，110kV輸電線路的桿塔是避雷線以及導(dǎo)線的支撐物，因此，需要承擔(dān)相應(yīng)荷載，同時(shí)，桿塔變形需要在一定范圍中，也就是桿塔需要滿足剛度及強(qiáng)度的需要。和其他構(gòu)件相比，環(huán)形截面構(gòu)件各個(gè)方向承受能力都相等，同時(shí)節(jié)省了材料，能夠使用離心機(jī)制造，通過離心方法澆制的混凝土的強(qiáng)度和振搗方法澆制的混凝土強(qiáng)度相比，其強(qiáng)度提高了將近1／3，所以110kV輸電線路中環(huán)形截面的構(gòu)件使用非常普遍。

2.110kV輸電線路架設(shè)工程設(shè)計(jì)施工

110kV輸電線路的架線設(shè)計(jì)施工包括架線前的準(zhǔn)備、連接放線導(dǎo)地線、觀測(cè)弛度、安裝附件等。基于展放的方法，架線施工包括拖地展放及張力展放2種形式。拖地展放不要制動(dòng)線盤，這種方法操作簡(jiǎn)單，不需要專門的設(shè)備，然而勞動(dòng)效率比較低，需要大量放線工人，同時(shí)對(duì)導(dǎo)線磨損比較嚴(yán)重。而通過牽張機(jī)械使得導(dǎo)地線一直保持張力，對(duì)交叉物保持安全距離的展放方法就是張力放線，這種方法的效率高，導(dǎo)地線展放的質(zhì)量有保障，同時(shí)可以有效預(yù)防導(dǎo)地線的磨損，使得施工的質(zhì)量提高，但是費(fèi)用比較高，同時(shí)機(jī)械比較笨重。110kV輸電線路放線的過程中，要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行認(rèn)真檢查，不可以存在磨損、斷股以及金鉤等問題。當(dāng)單股的損傷不大于1／2直徑時(shí)，對(duì)于其他導(dǎo)線以及鋼芯導(dǎo)線低于導(dǎo)電部分的5％，通過棱角、毛刺修光的方法進(jìn)行處理。對(duì)于補(bǔ)修金具有效長(zhǎng)度內(nèi)如果鋼芯斷股或者鋁部分的損傷大于25％，單金屬絞線的損傷大于25％時(shí)，或者內(nèi)層線股發(fā)生沒有辦法修復(fù)的永久變形時(shí)，需要進(jìn)行截?cái)嘀亟?。在連接前，對(duì)導(dǎo)線的兩端線頭扭絞的方向、規(guī)格進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行連接，嚴(yán)禁連接不同規(guī)格，不同扭絞的線。110kV輸電線路施工基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度100％達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，進(jìn)行輸電線路的緊線工作。進(jìn)行緊線時(shí)，要求桿塔結(jié)構(gòu)完整，螺栓緊固。同時(shí)，耐張塔受到張力方向相反的反側(cè)，需要實(shí)施臨時(shí)的拉線，預(yù)防桿塔因?yàn)槭芰^大發(fā)生塔身變形，從而使得馳度的觀測(cè)受到影響。通常情況下，臨時(shí)拉線和地面的夾角不超過45°。

3.結(jié)語(yǔ)

第5篇

“印刷電路設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)一般是講授原理圖的繪制(包括原理圖庫(kù)元件的制作)、PCB圖的制作(包括元件封裝的制作)、層次電路圖，然后多加練習(xí)以應(yīng)對(duì)考試。學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中很少接觸到企業(yè)的工作項(xiàng)目，很少親自去制作PCB板，因此到了相關(guān)企業(yè)工作崗位時(shí)，一般都需要一段時(shí)間的培訓(xùn)才能上手工作。這很不符合高等職業(yè)教育對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)要求，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的課程教學(xué)進(jìn)行改革。

二、基于工作任務(wù)的課程改革

1．改革目的

“印刷電路設(shè)計(jì)”是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一個(gè)重要實(shí)踐課程。在課程教學(xué)過程中，學(xué)生通過一個(gè)較為完整的工作任務(wù)，可以加深對(duì)本門課程所學(xué)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，使學(xué)生對(duì)Protel電子線路設(shè)計(jì)、Protues、KeilC等電子設(shè)計(jì)軟件有較深的掌握。同時(shí)，通過工作任務(wù)鍛煉還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，為將來從事電子電路設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

2．改革內(nèi)容

(1)課程整體設(shè)計(jì)。根據(jù)企業(yè)電路設(shè)計(jì)助理工程師職業(yè)崗位技能要求，以訓(xùn)練學(xué)生的電路圖繪制、電路板設(shè)計(jì)與制作的綜合職業(yè)能力為課程目標(biāo)，選擇了企業(yè)典型工作任務(wù)項(xiàng)目“開關(guān)穩(wěn)壓電源電路板設(shè)計(jì)與制作”作為課程內(nèi)容的主要載體，并對(duì)“印刷電路設(shè)計(jì)與制作”課程進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

(2)以崗位工作任務(wù)貫穿整個(gè)教學(xué)內(nèi)容。“印刷電路設(shè)計(jì)與制作”課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備電路圖繪制仿真、PCB設(shè)計(jì)、電路板制作的能力，達(dá)到企業(yè)助理工程師的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要通過相應(yīng)的工作任務(wù)來完成。因此，必須對(duì)課程進(jìn)行深入的項(xiàng)目化開發(fā)，同時(shí)將電路板設(shè)計(jì)工程師職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、電子工藝相關(guān)內(nèi)容也引入到課程中，借鑒企業(yè)培訓(xùn)員工的工作流程和工作標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)不斷熟悉今后崗位工作的標(biāo)準(zhǔn)和典型工作任務(wù)，在課程項(xiàng)目實(shí)踐中鍛煉動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)踐精神，以及牢固的專業(yè)技能，使學(xué)生在今后就業(yè)時(shí)能迅速適應(yīng)工作環(huán)境并進(jìn)入工作狀態(tài)，從而符合高職教育對(duì)人才培養(yǎng)的需求。

(3)考核評(píng)價(jià)方法的改革。由于本課程以企業(yè)工作任務(wù)作為學(xué)習(xí)的主線，因此考核應(yīng)以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為依據(jù)。考核的內(nèi)容包括:學(xué)生所做開關(guān)穩(wěn)壓電源的質(zhì)量、原理圖與PCB設(shè)計(jì)、同學(xué)之間相互的評(píng)價(jià)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力、課程總結(jié)報(bào)告等等。在工作任務(wù)的各個(gè)階段及時(shí)給予評(píng)價(jià)，注重過程考核，讓學(xué)生在各個(gè)階段都有收獲。

三、結(jié)束語(yǔ)

第6篇

關(guān)鍵詞：納米尺度互連線 集總參數(shù)模型 電路仿真 CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN402 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）10-0176-02

1 引言

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，納米尺度的CMOS工藝射頻集成電路（RFIC）在工業(yè)、科技、醫(yī)藥醫(yī)療的應(yīng)用越來越廣泛，且其工作頻率已經(jīng)進(jìn)入微波、毫米波段，如X波段、Ku波段及60GHz應(yīng)用等[1]。然而，當(dāng)電路的工作頻率進(jìn)入到這種高頻頻段時(shí)，電路模型的精度是電路能否成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。在電路版圖設(shè)計(jì)之后，通常是利用Assura和Calibre等工具來獲得互連線的寄生電阻和寄生電容。然而，由于電路的寄生電感比寄生電阻和寄生電容復(fù)雜且精度低，很難利用版圖驗(yàn)證設(shè)計(jì)工具得到寄生電感值，因此，需要借助于電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)傳輸線進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。然而，在電路設(shè)計(jì)初期通常需要考慮用于互連的微帶傳輸線對(duì)電路性能的影響，傳統(tǒng)單純利用電磁場(chǎng)仿真軟件進(jìn)行參數(shù)提取的方法無法準(zhǔn)確根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。本文構(gòu)建了基于物理特性的互連線模型，該模型的寄生參數(shù)通過傳輸線物理特性和電磁場(chǎng)仿真軟件得到，易于計(jì)算和電路設(shè)計(jì)分析。同時(shí)，該模型的參數(shù)和頻率無關(guān)，易于電路分析，適用于射頻集成電路的設(shè)計(jì)。最后，論文詳細(xì)論述了將模型用于集成電路設(shè)計(jì)中的流程。

2 互連線寄生參數(shù)仿真模型

射頻集成電路設(shè)計(jì)中使用的互連線結(jié)構(gòu)按照其類別可分為兩類：第一類是微帶線是以芯片襯底地作為其地平面，第二類是互連線是以某一金屬層（通常是第一層金屬M(fèi)1）作為其地平面。對(duì)于這兩類互連線結(jié)構(gòu)而言，采用襯底地平面作為公共地平面的互連線比采用底層金屬M(fèi)1作為公共地的互連線更加靈活，因?yàn)樵趯?shí)際電路設(shè)計(jì)中受限于電路結(jié)構(gòu)，其底層金屬需要作為信號(hào)線進(jìn)行器件之間互連，這種情況下需要采用第一種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)互連。然而，使用底層金屬M(fèi)1作地線可以隔離襯底，減少襯底的損耗，因此在集成電路設(shè)計(jì)中兩種傳輸線結(jié)構(gòu)相互并存。

圖1是互連線的模型圖，該模型為單π集總參數(shù)模型，與常規(guī)的電感π模型相似[2]。圖1中模型并聯(lián)部分表示寄生電容和電阻，串聯(lián)部分表示寄生電感和電阻。在設(shè)計(jì)窄帶寬的電路時(shí)，尤其是進(jìn)行放大器電路設(shè)計(jì)，關(guān)注的是工作頻率附近的參數(shù)。所以，方框模型可以視為獨(dú)立于工作頻率，即模型在窄帶電路設(shè)計(jì)中依舊可以使用。模型中，電感L2和電阻R2為互連線自身的分布電感和分布電阻，包含了集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)對(duì)電路的影響，而并聯(lián)電容和電阻為導(dǎo)線和襯底之間等效電容和等效電阻。

對(duì)于該傳輸線模型，其離散參數(shù)的矩陣近似于模擬值和實(shí)際測(cè)量值。根據(jù)等效規(guī)則，電路的參數(shù)都可由Y參數(shù)推導(dǎo)得出[3]。在得到每一模塊的參數(shù)后，串聯(lián)電感值，電阻值和并聯(lián)電容值都可以求出。

根據(jù)等效規(guī)則，工作頻帶的S參數(shù)應(yīng)該與模擬和測(cè)試值相同。根據(jù)對(duì)Y矩陣的定義，可以推導(dǎo)出以下公式：

式中，為工作頻率，函數(shù)real（）和函數(shù)imag（）分別代表著復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部。

以上的公式對(duì)于大多數(shù)傳輸線是可用的，無論傳輸線是否對(duì)稱。在大多數(shù)情況下，傳輸線的Y1，Y3部分在結(jié)構(gòu)上并不對(duì)稱。但是，當(dāng)兩端口的反射系數(shù)的值相同時(shí)，將出現(xiàn)對(duì)稱的特殊情況。此時(shí)傳輸線可化簡(jiǎn)為相同的部分，且可從電報(bào)方程中得出各元件的值。

在以上的分析中，電容，電感和電阻分別是頻率的參數(shù)，而本模型中各部分?jǐn)?shù)值處理成和頻率無關(guān)的數(shù)值，這將在電路設(shè)計(jì)中產(chǎn)生誤差。由于替換產(chǎn)生的誤差可有下面公式得出：

是仿真實(shí)際S參數(shù)值，是模型的S參數(shù)值。

通常，當(dāng)電路的頻率與正常工作頻率差異較大時(shí)，由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，這個(gè)誤差將會(huì)造成更加嚴(yán)重的影響。依照上述的模型，我們利用電磁場(chǎng)仿真軟件ADS-Momentum構(gòu)建了互連傳輸線，該傳輸線采用第二類結(jié)構(gòu)，該傳輸線位于的TSMC 0.18um射頻/混合信號(hào)工藝的第6層金屬上，金屬線寬6um，線長(zhǎng)115um。工作頻率為10GHz，根據(jù)公式（2）得到集總參數(shù)模型各個(gè)參數(shù)如下：

為比較模型和實(shí)際電磁場(chǎng)仿真數(shù)據(jù)之間差別，公式（4）中各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)模型的S參數(shù)和電磁場(chǎng)仿真軟件得到的S參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，圖2是采用電磁場(chǎng)仿真軟件ADS-Momentum和模型部分參數(shù)對(duì)比，從圖中可以看出，電磁場(chǎng)仿真軟件的模型和本模型S參數(shù)的誤差遠(yuǎn)離工作頻率段誤差越大，這是由于公式（2）中對(duì)頻率進(jìn)行了近似處理，遠(yuǎn)離工作頻率的點(diǎn)采用工作頻率來代替，由于這種代替，數(shù)據(jù)之間誤差越大。在其偏離中心頻率50%位置處（即15GHz和5GHz），模型和Momentum仿真數(shù)據(jù)的差異低于5%。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)，通常需要電路設(shè)計(jì)師關(guān)注于傳輸線寄生參數(shù)對(duì)電路性能影響，此時(shí)工作頻率點(diǎn)附近模型簡(jiǎn)易、準(zhǔn)確是電路設(shè)計(jì)重點(diǎn)，而偏離工作頻率點(diǎn)的模型誤差在窄帶電路設(shè)計(jì)是可以接受的。

3 模型在射頻集成電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用

CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)是利用已有的有源器件和無源器件模型進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)首先進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行電路版圖設(shè)計(jì)，再進(jìn)行參數(shù)提取，在參數(shù)提取中主要利用Cadence系統(tǒng)自身已有的仿真工具Assura來實(shí)現(xiàn)，在參數(shù)提取結(jié)束后再進(jìn)行后仿真。當(dāng)電路設(shè)計(jì)不滿足要求時(shí)，需要重復(fù)上述過程，然而，在上述的傳統(tǒng)集成電路中，由于參數(shù)提取過程的參數(shù)為分布參數(shù)，難以直接用于電路O計(jì)參數(shù)調(diào)整。同時(shí)，傳統(tǒng)的參數(shù)提取方法只進(jìn)行了電阻和電容的參數(shù)提取，而對(duì)寄生電感沒有進(jìn)行提取，這將導(dǎo)致電路設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果出入較大。

為克服傳統(tǒng)的射頻集成電路設(shè)計(jì)的上述不足，可以將本論文的參數(shù)模型和集成電路設(shè)計(jì)相互結(jié)合。圖4是本論文的模型應(yīng)用于射頻集成電路設(shè)計(jì)中流程圖，在原理圖和版圖設(shè)計(jì)中依然類似于傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)方法，但版圖設(shè)計(jì)及參數(shù)提取時(shí)將版圖中的互連線單獨(dú)分離出來，利用電磁場(chǎng)仿真軟件ADS-Momentum電磁場(chǎng)仿真，仿真結(jié)束后利用模型將其中的各個(gè)互連線參數(shù)提取出來，由于互連線的寬度、長(zhǎng)度和圖1中模型的各個(gè)參數(shù)密切相關(guān)，故將互連線得到的各個(gè)參數(shù)代入到版圖后仿真設(shè)計(jì)中，檢測(cè)互連線參數(shù)是否滿足電路設(shè)計(jì)要求。如果互連線參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，則電路設(shè)計(jì)完成；否則，根據(jù)要求適當(dāng)調(diào)整互連線參數(shù)，并判斷調(diào)整后參數(shù)是否滿足電路設(shè)計(jì)要求，如果滿足電路設(shè)計(jì)要求，則依據(jù)重新設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行版圖調(diào)整，完成電路設(shè)計(jì)。如果調(diào)整后的互連線參數(shù)依然不滿足電路設(shè)計(jì)要求，則依據(jù)要求進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)調(diào)整，然后依次重復(fù)上述過程。如圖3所示。

從上述的電路設(shè)計(jì)流程可以看出，在射頻集成電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用本模型可以及時(shí)了解電路中的各個(gè)互連線參數(shù)，根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求調(diào)整互連線參數(shù)，滿足電路設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中，首先根據(jù)互連線提取參數(shù)判斷是否滿足電路設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整互連線參數(shù)來滿足電路設(shè)計(jì)要求，這將簡(jiǎn)化傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)循環(huán)，減少電路設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)通過互連線參數(shù)調(diào)整將互連線作為電路設(shè)計(jì)的一部分進(jìn)行綜合考慮，這將有助于提高電路綜合性能。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了適用電路后仿真的納米尺度互連線模型，該模型基于物理意義而構(gòu)建，模型的各個(gè)參數(shù)皆為集總參數(shù)，各個(gè)參數(shù)都可以通過電磁場(chǎng)仿真軟件而獲得并在集成電路設(shè)計(jì)中進(jìn)行調(diào)整。該集總參數(shù)的模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于使用，適合于CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)分析中使用，同時(shí)文中給出了該模型應(yīng)用于射頻集成電路設(shè)計(jì)的流程并分析了其特點(diǎn)，分析表明采用文中模型可以根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整互連線的尺寸，并可將互連線參數(shù)作為電路設(shè)計(jì)的一部分進(jìn)行綜合考慮，有助于提高電路綜合性能。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2016-09-28

第7篇

集成電路作為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。鑒于我國(guó)集成電路市場(chǎng)持續(xù)快速的增長(zhǎng)，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識(shí)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才的需求是30萬(wàn)人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實(shí)施了“國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃，同時(shí)增設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來，從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實(shí)施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研，針對(duì)黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索，以期提高本科教學(xué)水平，切實(shí)做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。

首先，在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級(jí)電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前，對(duì)于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識(shí)都是一知半解，因此對(duì)門級(jí)電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握，會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識(shí)，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會(huì)出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識(shí)首先進(jìn)行講授，令學(xué)生對(duì)于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中，對(duì)于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會(huì)更加得心應(yīng)手，達(dá)到較好的教學(xué)效果，同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競(jìng)爭(zhēng)，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程，從而出現(xiàn)理論知識(shí)儲(chǔ)備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較充足的參賽準(zhǔn)備，通過團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭(zhēng)得榮譽(yù)，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。

其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國(guó)內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)時(shí)了解前沿動(dòng)態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行）理念，是目前國(guó)內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實(shí)際教學(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí)，通過以小組為單位，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進(jìn)提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對(duì)新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎(jiǎng)勵(lì)加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對(duì)于教師的要求，不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會(huì)、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)定期邀請(qǐng)校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會(huì)，為今后競(jìng)爭(zhēng)打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年，黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對(duì)目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對(duì)不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。

其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)方法及流程，在了解企業(yè)對(duì)于數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉，使學(xué)生對(duì)于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會(huì)貫通，為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。

第三，根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊(cè)，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程，都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊(cè)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺(tái)

第8篇

【關(guān)鍵詞】競(jìng)賽；集成電路；教學(xué)改革

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成電路在社會(huì)發(fā)展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業(yè)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，集成電路的制造與開發(fā)中心正逐步向我國(guó)轉(zhuǎn)移。我們肩負(fù)重大的歷史使命，是要把我國(guó)建設(shè)成為集成電路的生產(chǎn)大國(guó)進(jìn)而成為集成電路強(qiáng)國(guó)[1]。因此培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計(jì)人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京華大九天軟件有限公司致力于開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設(shè)計(jì)生產(chǎn)服務(wù)，為培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才提供了很好的軟件平臺(tái)。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動(dòng)各方面的參與積極性。對(duì)學(xué)生來說，競(jìng)賽為他們提供了一個(gè)開闊眼界、互相學(xué)習(xí)和交流的好機(jī)會(huì)，這是任何課堂教學(xué)都無法替代的；對(duì)指導(dǎo)老師來說，競(jìng)賽可以促進(jìn)他們轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)理念，改進(jìn)落后的課程體系，積極尋求新的教學(xué)模式，真正做到教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與時(shí)俱進(jìn)，切實(shí)達(dá)到面向應(yīng)用、面向市場(chǎng)、面向社會(huì)并最終為社會(huì)提供優(yōu)秀專業(yè)人才的最高教學(xué)目標(biāo)[2]。實(shí)踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實(shí)踐結(jié)合能力、解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感等方面具有重要意義，同時(shí)也對(duì)高校的集成電路設(shè)計(jì)課程和實(shí)踐教學(xué)改革起了一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖和電路設(shè)計(jì)能力。本人有幸?guī)ьI(lǐng)學(xué)生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。

1.立足現(xiàn)實(shí)，拓寬應(yīng)用

本次大賽的活動(dòng)宗旨是豐富微電子學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、獨(dú)立思考和操作能力，鞏固和加深所學(xué)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)京津地區(qū)高校微電子學(xué)專業(yè)的交流和發(fā)展，并對(duì)國(guó)產(chǎn)正版EDA軟件的普及和應(yīng)用起到積極推動(dòng)作用。

2011年北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽分成大學(xué)本科和研究生兩個(gè)級(jí)別（本科生組33個(gè)組；研究生33個(gè)組），每組3人，進(jìn)行筆試和上機(jī)操作。比賽相關(guān)規(guī)則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊(duì)員獨(dú)立完成，最終成績(jī)計(jì)入小組總分；上機(jī)操作，以小組形式參加。

2.正確的指導(dǎo)思想

電子學(xué)會(huì)組織的此次大學(xué)生集成電路大賽立足高，緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)際，著重基礎(chǔ)、注重培養(yǎng)實(shí)踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導(dǎo)思想。

“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、專家、學(xué)者和我校學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)、老師及每個(gè)參賽隊(duì)員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導(dǎo)思想是：參賽獲獎(jiǎng)不是最終目的，深人持久地開展教育教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，吸引更多的學(xué)生參加各類競(jìng)賽和科技活動(dòng)，培養(yǎng)更多的優(yōu)秀專業(yè)人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來了眾多企業(yè)，他們對(duì)參賽學(xué)生的青睞，對(duì)于與學(xué)校合作的重視，也正是我們學(xué)校所渴求的。在參賽中與同行各企業(yè)充分交流，學(xué)校與企業(yè)的緊密結(jié)合，才能更清楚市場(chǎng)對(duì)優(yōu)秀畢業(yè)生的要求，進(jìn)而能明確培養(yǎng)目標(biāo)，并在平時(shí)的課程教學(xué)中加以滲透，在教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經(jīng)驗(yàn)，不斷學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處，分析參賽中暴露的共性問題，在教育教學(xué)中不斷改進(jìn)；在參賽中提高教師的指導(dǎo)水平和改進(jìn)教育教學(xué)方法；在參賽中提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)大批適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)應(yīng)用型人才，才是我們參加北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽的最終目的。

3.準(zhǔn)備認(rèn)真，重在過程

承辦方北方工業(yè)大學(xué)周密的準(zhǔn)備工作和熱情的服務(wù)為大賽成功舉行創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。北方工業(yè)大學(xué)和華大九天公司組織的集訓(xùn)為成功參賽奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在學(xué)科部領(lǐng)導(dǎo)和各位老師的努力下，在實(shí)驗(yàn)室老師的大力協(xié)助下，在華大九天公司培訓(xùn)人員的大力支持下，我們組織了兩個(gè)階段的集中培訓(xùn)，并在培訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有針對(duì)性的輔導(dǎo)練習(xí)，并在參賽前舉行了預(yù)賽。這些環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生和老師起到了很好的引導(dǎo)和督促作用，保證了良好的訓(xùn)練環(huán)境，營(yíng)造了積極向上的參賽氛圍。

在電子競(jìng)賽的準(zhǔn)備過程中，適逢暑假，假期長(zhǎng)，學(xué)生們可以充分利用暑假時(shí)間認(rèn)真復(fù)習(xí)電子器件、數(shù)字電子電路、集成電路分析與設(shè)計(jì)等課程的理論知識(shí)。同時(shí)，學(xué)生們還學(xué)習(xí)華大EDA軟件，進(jìn)行實(shí)際電路和版圖繪制上機(jī)練習(xí)，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)風(fēng)。通過競(jìng)賽準(zhǔn)備，學(xué)生需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決競(jìng)賽中遇到的各種問題，提高了運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。通過競(jìng)賽準(zhǔn)備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進(jìn)了師生情誼，提高了團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)能力。通過競(jìng)賽準(zhǔn)備，找出了自己在知識(shí)上的不足，明確了社會(huì)的需要、工作崗位的需要和工作性質(zhì)，樹立了新的奮斗目標(biāo)，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)新的動(dòng)力。

4.參賽對(duì)嵌入式系統(tǒng)和集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)改革的啟示

北京大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生參加實(shí)踐的積極性、理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)有著重要作用，競(jìng)賽給學(xué)生提供了一個(gè)施展才華、發(fā)揮創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。并對(duì)高校集成電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容和電子科學(xué)與技術(shù)的課程體系改革和學(xué)生今后工作起到一定的引導(dǎo)作用。

4.1 知識(shí)整合的系統(tǒng)教學(xué)思想

自從1958年基爾比發(fā)明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預(yù)測(cè)飛速發(fā)展。面對(duì)集成電路如此迅猛的發(fā)展形勢(shì)，教學(xué)工作也要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改革創(chuàng)新。我承擔(dān)《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計(jì)》課程，深深體會(huì)到微電子專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)與其他專業(yè)有所區(qū)別，因?yàn)樾酒脑O(shè)計(jì)方向日益朝著片上系統(tǒng)SOC、片上可編程系統(tǒng)SOPC的方向發(fā)展[3]。學(xué)生不僅需要有系統(tǒng)的概念[4]，同時(shí)需要對(duì)典型處理器體系結(jié)構(gòu)有清晰的理解，在設(shè)計(jì)SOC芯片時(shí)才會(huì)有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想[5]，又會(huì)對(duì)處理器內(nèi)部體系架構(gòu)有清晰的概念。因此，在對(duì)微電子專業(yè)的學(xué)生講授嵌入式系統(tǒng)時(shí)，要緊密結(jié)合集成電路設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合集成電路分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字電子、模擬電子、電子器件等課程的內(nèi)容，使學(xué)生不僅對(duì)處理器結(jié)構(gòu)體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的概念，掌握外部單元電路，如存儲(chǔ)器單元電路、系統(tǒng)總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發(fā)，來進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)，既是使用者，又是設(shè)計(jì)者。學(xué)生在學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)的課程時(shí)，緊密結(jié)合嵌入式系統(tǒng)中的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、結(jié)合處理器內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，具有整體的大的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)概念，整合學(xué)生對(duì)各個(gè)課程的分離的知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決系統(tǒng)問題。通過增加實(shí)驗(yàn)和上機(jī)課時(shí)，提高學(xué)生將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

4.2 改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式

我國(guó)的大學(xué)課堂教學(xué)模式長(zhǎng)期以來被德國(guó)教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯(lián)教育家凱洛夫的“五環(huán)節(jié)”所主宰，在新的教育環(huán)境和教育目標(biāo)下，他們所倡導(dǎo)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和施教程序越來越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學(xué)”的陳腐教學(xué)思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學(xué)方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學(xué)，決定了學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中所處的被動(dòng)地位，很大程度地禁錮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)構(gòu)成了嚴(yán)重的障礙[2]。

現(xiàn)代教育理論指出：指導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐和探索中通過思考獲取知識(shí)，又在解決問題的探索活動(dòng)中，運(yùn)用已獲得的知識(shí)和技能是培養(yǎng)智能的最好途徑。

本次競(jìng)賽上午閉卷完成理論知識(shí)的考試。本科生的上機(jī)操作內(nèi)容是根據(jù)提供的狀態(tài)圖設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，然后進(jìn)行原理圖的繪制，再次進(jìn)行版圖繪制，進(jìn)而進(jìn)行DRC、LVS等環(huán)節(jié)驗(yàn)證，并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。學(xué)生需要利用數(shù)字電路中所學(xué)的狀態(tài)表，構(gòu)造出邏輯關(guān)系式，運(yùn)用卡諾圖化簡(jiǎn)得到最簡(jiǎn)電路，最后再繪制單元電路，設(shè)計(jì)出具體的CMOS電路和版圖，并進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)還需要構(gòu)造出計(jì)數(shù)器所需的時(shí)鐘電路。在上機(jī)的開始一個(gè)半小時(shí)中，指導(dǎo)老師可以參與指導(dǎo)，這樣增加了比賽中老師對(duì)學(xué)生的限時(shí)指導(dǎo)內(nèi)容，更有利于學(xué)生的競(jìng)賽，符合培養(yǎng)人才的現(xiàn)論要求。

學(xué)生基本上完成了從需求分析、電路設(shè)計(jì)、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗(yàn)證到撰寫報(bào)告等環(huán)節(jié)。通過競(jìng)賽，使學(xué)生能親自感受一個(gè)簡(jiǎn)單的集成電路設(shè)計(jì)流程，培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念。學(xué)生從早晨9點(diǎn)一直進(jìn)行到下午六點(diǎn)，在短短的一天內(nèi)要完成筆試和7個(gè)小時(shí)的上機(jī)電路繪制和驗(yàn)證等工作，小組成員只有密切配合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，保持堅(jiān)韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉了學(xué)生的毅力和體力。

施教之功，貴在引導(dǎo)。可以看出，競(jìng)賽在很大程度上符合現(xiàn)代教育理論的要求，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式正是以傳授知識(shí)為前提，以形成技能為基點(diǎn)，以培養(yǎng)智能為重心，以全面發(fā)展人才為歸宿。在《嵌入式系統(tǒng)》和《集成電路分析與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，增大課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生帶著問題，進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)行思考、小組討論，經(jīng)老師點(diǎn)撥，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問題的過程，既培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，又完成了教學(xué)任務(wù)，符合現(xiàn)代教育論的要求。

施教之旨，在于培養(yǎng)學(xué)習(xí)方法和思維方式，培養(yǎng)獲取新知及再創(chuàng)造之本領(lǐng)。將學(xué)生分成小組，布置某一命題，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)他們查閱資料，分析歸納總結(jié)，并在課堂中進(jìn)行報(bào)告或?qū)嶒?yàn)演示。學(xué)生反映效果很好，獲取了知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力和主動(dòng)獲取知識(shí)的方法。

5.引導(dǎo)學(xué)生參與科研，撰寫學(xué)術(shù)論文

通過大賽引導(dǎo)大學(xué)生形成一股扎扎實(shí)實(shí)的學(xué)習(xí)和研究的風(fēng)氣。激發(fā)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣，參與到老師平時(shí)的科研中，增加動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。并在科研中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣，形成良性循環(huán)。對(duì)于取得的研究成果，可以引導(dǎo)學(xué)生撰寫論文，并能在廣大同學(xué)中起到表率作用。

6.結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)二十一世紀(jì)集成電路設(shè)計(jì)人才是我們教師面臨的歷史任務(wù)。北京市2011首屆“華大九天杯”大學(xué)生集成電路大賽以充分調(diào)動(dòng)各方面的參與積極性。正確的指導(dǎo)思想、科學(xué)的組織程序、踏實(shí)認(rèn)真的準(zhǔn)備工作以及大賽對(duì)校企合作、對(duì)教學(xué)改革將產(chǎn)生重要的影響。實(shí)踐表明，開展大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)、推進(jìn)素質(zhì)教育、理論實(shí)踐結(jié)合能力、解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感等方面具有重要意義，同時(shí)也對(duì)高校的集成電路設(shè)計(jì)課程和實(shí)踐教學(xué)改革起一定的引導(dǎo)作用，極大的強(qiáng)化了學(xué)生繪制版圖、電路設(shè)計(jì)能力和集成電路設(shè)計(jì)思想。

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致謝：競(jìng)賽工作是由國(guó)家自然基金贊助（No.60976028）；北京工業(yè)大學(xué)博士基金贊助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020

第9篇

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐主要是提供學(xué)生一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)，采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件，將書本上的知識(shí)采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實(shí)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(jì)中所學(xué)知識(shí)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(duì)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(jìn)行教學(xué)改革的探討和實(shí)踐。隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實(shí)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(shí)代的要求。先進(jìn)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(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)、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(shí)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(jì)實(shí)踐同樣需要采用先進(jìn)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(jì)人才。

2研究型實(shí)踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識(shí)，同時(shí)可以將課堂的理論知識(shí)通過工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來復(fù)現(xiàn)，從而更深入的理解理論知識(shí)，而且可以通過一些電路實(shí)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(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個(gè)方面的理論課程融會(huì)貫通，而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)，忽略對(duì)理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實(shí)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(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容，使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識(shí)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(qiáng)實(shí)踐的動(dòng)力和持續(xù)進(jìn)步。通過研究型實(shí)踐，對(duì)學(xué)校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生；對(duì)學(xué)生而言，可以掌握前沿知識(shí)、促進(jìn)就業(yè)。研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎(jiǎng)，能解決實(shí)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(shí)踐興趣，是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時(shí)，研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫總結(jié)報(bào)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(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)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(jìn)而解決問題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過程；對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)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(dòng)性。

3.2采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中，師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)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(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件，挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì)，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(jìn)行資料查詢、整理，鼓勵(lì)學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料，以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)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(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。

3．4指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報(bào)告）

在研究型實(shí)踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫論文時(shí)，要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)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(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的思想，不追求文章的長(zhǎng)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(xiàn)資料，進(jìn)行研究，完成電路設(shè)計(jì)和仿真，最后完成專題論文的撰寫。

3．5鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究

為調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的課題，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)“研究型”的思維模式。

4研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求

4．1研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求

研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)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(shí)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(shí)和實(shí)踐的基本技能；二是要掌握學(xué)科最新信息，不斷更新知識(shí)，了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果；三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。

4.2研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求