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集成電路設(shè)計(jì)與仿真范文第1篇

關(guān)鍵詞 模擬集成電路設(shè)計(jì)；理論與實(shí)踐相結(jié)合；仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）30-0095-02

集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程體系是各高等院校電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)核心專業(yè)課程設(shè)置的重要組成部分，為大學(xué)生深入學(xué)習(xí)掌握集成電路設(shè)計(jì)的基本原理、分析方法、仿真方式等打下基礎(chǔ)。大多數(shù)理工科高校對電子類專業(yè)開設(shè)模擬集成電路設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的課程，對學(xué)生進(jìn)行綜合培養(yǎng)。對于模擬和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)，如果要深入到晶體管級進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，那都必須進(jìn)行原理的深入學(xué)習(xí)。而在現(xiàn)實(shí)工作中，數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)主要是通過運(yùn)用高級硬件電路描述語言基于門級對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，晶體管級的原理分析只是理論基礎(chǔ)。模擬集成電路設(shè)計(jì)則必須完全深入晶體管級進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，所以模擬集成電路設(shè)計(jì)更加繁瑣和復(fù)雜，對理論分析的要求也更高。

本文通過筆者多年來在模擬集成電路設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐教學(xué)中積累的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)心得，對如何在繁瑣和復(fù)雜的教學(xué)中使學(xué)生更好地掌握知識體系進(jìn)行探討。

1 教材的選擇

1.1 國外經(jīng)典教材的參考

集成電路的設(shè)計(jì)國外特別是美國要領(lǐng)先中國幾十年的技術(shù)水平，如絕大多數(shù)高精尖端的芯片都是被INTEL、AMD、TI、ADI這樣的跨國巨頭所壟斷，在教學(xué)知識體系方面自然是美國的高校如斯坦福、加州大學(xué)等要比國內(nèi)高校更加系統(tǒng)和完善。美國出版的多本教材更是被奉為集成電路設(shè)計(jì)的圣經(jīng)，如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》、艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》等。但是即使是被奉為圣經(jīng)的教材，雖然經(jīng)典，也有其局限性。如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》對電路的理論分析非常透徹且深入淺出，卻缺乏相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其理論分析；而艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》雖有部分仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其理論分析，但其理論分析又不如拉扎維的教材那么透徹和深入淺出。

1.2 國內(nèi)教材的選擇

國內(nèi)的高校雖然較國外高校而言在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域起步要晚，差距也很大，但是在近些年國家政策的大力扶持下，已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。國內(nèi)也有了幾本模擬集成電路設(shè)計(jì)知識講解得比較透徹的教材，比如：清華大學(xué)王自強(qiáng)編著的《CMOS集成放大器設(shè)計(jì)》就從簡單知識入手，講解淺顯易懂；東南大學(xué)吳建輝編著的《CMOS模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)》分析比較透徹，講解自成體系。但是國內(nèi)出版的教材也都缺乏相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其理論分析。

針對國內(nèi)學(xué)生在集成電路設(shè)計(jì)知識領(lǐng)域基礎(chǔ)比較差的現(xiàn)狀，可以選擇國內(nèi)講解得比較簡單淺顯的教材為主線，并以國外經(jīng)典教材為參考。

2 教學(xué)方法的改進(jìn)

模擬集成電路設(shè)計(jì)作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，比某些專業(yè)基礎(chǔ)課程如電路原理、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等要難度更大，也更為繁瑣和復(fù)雜。如果按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行講解，或者說僅僅是按照教材進(jìn)行理論分析和推導(dǎo)，那么學(xué)生很難對這門知識深入理解和掌握。因此，在教學(xué)理論知識的過程中，穿教材中沒有的、可以驗(yàn)證其相應(yīng)理論的仿真實(shí)驗(yàn)，這樣能夠更好地使學(xué)生理解和掌握理論知識。

2.1 以HSPICE仿真實(shí)驗(yàn)為輔助

SPICE是一種可以用于電路仿真的工具，大家所熟知的有PSPICE，它是一種可以適用于分立原件的電路仿真工具，而HSPICE是在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)I(yè)使用的高精度的仿真工具。專業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)公司和研究所都是使用UNIX或LINUX環(huán)境下的大型專業(yè)工具軟件進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)仿真，而筆者所在高校因?yàn)樵诖祟I(lǐng)域起步較晚，專業(yè)開設(shè)也較晚，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也并不具備，所以并不具備很好的實(shí)驗(yàn)條件來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)。因?yàn)镠SPICE具有可以在Windows環(huán)境下方便使用的小型版本的軟件，所以可以很方便地用在課堂教學(xué)中。

2.2 理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)

在繁瑣復(fù)雜理論分析和推導(dǎo)的過程中，不斷地穿HSPICE仿真，來驗(yàn)證理論分析和推導(dǎo)的結(jié)果，可以讓學(xué)生顯著加深對理論的理解和掌握。HSPICE仿真部分的內(nèi)容是清華、復(fù)旦、東南大學(xué)等高校教師出版的教材里面都沒有詳細(xì)講解的內(nèi)容，也是他們課堂理論講解過程中不會(huì)涉及到的知識。而在筆者所在高校以HSPICE仿真實(shí)驗(yàn)為輔助，結(jié)合理論教學(xué)后，取得了積極顯著的教學(xué)效果，學(xué)生對理論知識的理解和課程考試成績都得到了大幅度的提升。以2008級到2010級電子類專業(yè)的學(xué)生為例，模擬集成電路設(shè)計(jì)課程考試得優(yōu)率從22%提升到了43%以上，學(xué)生對此教學(xué)方法也是高度認(rèn)同。

3 結(jié)束語

在我國大力實(shí)行人才戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，筆者所在高校也響應(yīng)國家號召，加強(qiáng)本科生培養(yǎng)，實(shí)施卓越工程教育，取得積極可喜的成績。國家在近些年大力支持集成電路設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內(nèi)在此領(lǐng)域也有了長足進(jìn)步，但也更加需要更多的專業(yè)人才來滿足市場需求。在此背景下，本文積極探索和提高模擬集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)方法，取得長足的進(jìn)步和發(fā)展，也得到學(xué)生的高度認(rèn)同。筆者希望自己的經(jīng)驗(yàn)和方法可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]Lazavi.模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2003.

[2]Allen P E.CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王自強(qiáng).CMOS集成放大器設(shè)計(jì)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

集成電路設(shè)計(jì)與仿真范文第2篇

關(guān)鍵詞：工程需求；集成電路設(shè)計(jì)；實(shí)踐；驗(yàn)證

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）44-0089-02

集成電路設(shè)計(jì)是學(xué)科交叉特性顯著的一個(gè)學(xué)科，且其發(fā)展日新月異，技術(shù)更新非?？?，而其主要的更新點(diǎn)體現(xiàn)在工藝水平、設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)手段上。例如，在設(shè)計(jì)SOC等大規(guī)模集成電路時(shí)，設(shè)計(jì)者首先要全方位地把握系統(tǒng)的主體框架，另外還要注重各個(gè)環(huán)節(jié)中的細(xì)節(jié)，有效利用EDA軟件來精確地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)并驗(yàn)證其正確性。目前大多數(shù)高校開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)課程融入了多媒體教學(xué)，但多媒體教學(xué)多局限于PPT課件教學(xué)，雖然在教學(xué)內(nèi)容上與過去的板書教學(xué)相比得到了很大的擴(kuò)充，但從教學(xué)體系上說對于工程化設(shè)計(jì)流程的介紹缺乏連貫性、完整性，各個(gè)知識點(diǎn)的介紹相對來說較為孤立，學(xué)生對所學(xué)知識的理解無法融會(huì)貫通，對工程化設(shè)計(jì)的理解停留在概念的層面上。目前課程安排中普遍采用理論教學(xué)為主，存在實(shí)踐環(huán)節(jié)過少、實(shí)踐環(huán)節(jié)不成完備體系等問題。學(xué)生工程實(shí)踐能力不能得到有效提升，用人單位需要花大量的時(shí)間和人力對應(yīng)屆學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)；學(xué)生容易產(chǎn)生挫折情緒，不能快速適應(yīng)崗位需求。本教改通過對目前國內(nèi)急需集成電路設(shè)計(jì)人才的現(xiàn)狀的思考，對集成電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)進(jìn)行改革，實(shí)施以工程需求為導(dǎo)向，以工程界典型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程為主線的閉環(huán)式教學(xué)。在國家急需系統(tǒng)級集成電路設(shè)計(jì)實(shí)用型工程人才的指導(dǎo)思想下，在工科院校要培養(yǎng)能為社會(huì)所用工程人才的辦學(xué)宗旨下，以開發(fā)學(xué)生潛力、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性為目的，結(jié)合用人單位的用人需求，我院集成電路設(shè)計(jì)課程嘗試閉環(huán)教育，即課程的章節(jié)設(shè)置參照工程界數(shù)字集成電路系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)流程，知識內(nèi)容涵蓋從設(shè)計(jì)到流片生產(chǎn)甚至測試的每一個(gè)環(huán)節(jié)，而每一個(gè)重要環(huán)節(jié)都有工程實(shí)驗(yàn)與之相對應(yīng)，形成完備的閉環(huán)知識體系。本教改項(xiàng)目閉環(huán)教育可分為理論教育環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)教育環(huán)節(jié)。

一、理論教育環(huán)節(jié)

閉環(huán)教育中的理論教育以工程界大型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的典型流程為教學(xué)切入點(diǎn)，然后以該流程為主線介紹各個(gè)階段涉及的理論知識和可供使用的EDA軟件，每次進(jìn)入下一設(shè)計(jì)階段的講解前，都會(huì)重新鏈接至流程圖，見圖1所示。反復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)流程圖，一方面可以加深學(xué)生對設(shè)計(jì)流程的印象；另一方面針對當(dāng)前內(nèi)容在流程中出現(xiàn)的位置，突出當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)學(xué)生對各個(gè)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)方法、EDA軟件中參數(shù)設(shè)定偏重點(diǎn)的理解。這種教育方法區(qū)別于傳統(tǒng)的單純的由點(diǎn)及面的教育方法，避免出現(xiàn)只見樹木不見森林的情況，能夠在注重細(xì)節(jié)的同時(shí)加強(qiáng)整體觀念。

二、實(shí)踐教育環(huán)節(jié)

實(shí)踐教育環(huán)節(jié)主要是指與理論教育相配套結(jié)合的系列實(shí)驗(yàn)。針對每個(gè)設(shè)計(jì)階段都安排相應(yīng)的較為全面的實(shí)驗(yàn)，與該階段的理論知識形成閉環(huán)。而且，所有的實(shí)驗(yàn)基本可按照從系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始到流片、測試的完整設(shè)計(jì)流程串接起來。

圖1 大型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的典型流程

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書撰寫了前端設(shè)計(jì)內(nèi)容，在數(shù)字集成電路系統(tǒng)初期的系統(tǒng)分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)良好的系統(tǒng)全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設(shè)計(jì)下載至FPGA中作為初步的硬件設(shè)計(jì)驗(yàn)證手段；撰寫了后端設(shè)計(jì)內(nèi)容，采用Cadence公司的自動(dòng)布局布線器SE進(jìn)行布局布線，介紹面向數(shù)字化集成電路的標(biāo)準(zhǔn)化單元概念及其相關(guān)工藝庫文件的作用，著重講授從網(wǎng)表到版圖的轉(zhuǎn)化過程以及需要注意的問題，如電源網(wǎng)絡(luò)的合理布局、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序匹配及平衡扇出等方面的考慮。利用版圖編輯器Virtuoso Layout進(jìn)行版圖驗(yàn)證，介紹標(biāo)準(zhǔn)單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設(shè)計(jì)與工藝制程的關(guān)系，重點(diǎn)在于使學(xué)生在對版圖建立感性認(rèn)識的同時(shí)對IP保護(hù)有更深層次的理解。Verilog仿真器進(jìn)行版圖后仿真實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)版圖寄生參數(shù)對系統(tǒng)功能、時(shí)序的影響，后仿真時(shí)序文件反標(biāo)的含義；明確后仿真對于保證設(shè)計(jì)正確性的意義；培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的驗(yàn)證思想。

實(shí)踐教育環(huán)節(jié)大致分為前端設(shè)計(jì)階段、后端設(shè)計(jì)階段、測試階段。

1.前端設(shè)計(jì)階段。在數(shù)字集成電路系統(tǒng)初期的系統(tǒng)分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)良好的系統(tǒng)全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設(shè)計(jì)下載至FPGA中作為初步的硬件設(shè)計(jì)驗(yàn)證手段。

2.后端設(shè)計(jì)階段。針對數(shù)字集成電路的特點(diǎn)，安排面向MPW流片的實(shí)驗(yàn)，介紹將電路轉(zhuǎn)化為高可靠性版圖的主要步驟。該實(shí)驗(yàn)分三個(gè)階段：①采用Cadence公司的自動(dòng)布局布線器SE進(jìn)行布局布線，介紹面向數(shù)字化集成電路的標(biāo)準(zhǔn)化單元概念及其相關(guān)工藝庫文件的作用，著重講授從網(wǎng)表到版圖的轉(zhuǎn)化過程以及需要注意的問題，如電源網(wǎng)絡(luò)的合理布局、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序匹配及平衡扇出等方面的考慮；②版圖編輯器Virtuoso Layout進(jìn)行版圖驗(yàn)證，介紹標(biāo)準(zhǔn)單元版圖與定制版圖的區(qū)別、版圖設(shè)計(jì)與工藝制程的關(guān)系，重點(diǎn)在于使學(xué)生在對版圖建立感性認(rèn)識的同時(shí)對IP保護(hù)有更深層次的理解；③Verilog仿真器進(jìn)行版圖后仿真實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)版圖寄生參數(shù)對系統(tǒng)功能和時(shí)序的影響、后仿真時(shí)序文件反標(biāo)的含義，明確后仿真對于保證設(shè)計(jì)正確性的意義，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的驗(yàn)證思想。

集成電路設(shè)計(jì)與仿真范文第3篇

關(guān)鍵詞：集成電路專業(yè)；實(shí)踐技能；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02

集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國家安全的新戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國家核心競爭力的重要體現(xiàn)?！秶窠?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)決定了集成電路專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有很高的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力。然而，目前很多應(yīng)屆畢業(yè)生實(shí)踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠，技能培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容不明確，導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強(qiáng)集成電路專業(yè)對學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的目標(biāo)

集成電路專業(yè)是一門多學(xué)科交叉、高技術(shù)密集的學(xué)科，工程性和實(shí)踐性非常強(qiáng)。其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉模擬電路、數(shù)字電路、信號處理和計(jì)算機(jī)等相關(guān)基礎(chǔ)知識，以及集成電路制造的整個(gè)工藝流程，掌握集成電路設(shè)計(jì)基本理論和基本設(shè)計(jì)方法，掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具，具有集成電路設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測試及電子系統(tǒng)開發(fā)能力，能夠從事相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)工作的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。

根據(jù)集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，我們明確了集成電路專業(yè)的核心專業(yè)能力為：模擬集成電路設(shè)計(jì)、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、射頻集成電路設(shè)計(jì)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)四個(gè)方面。圍繞這四個(gè)方面的核心能力，集成電路專業(yè)人才實(shí)踐技能培養(yǎng)的主要目標(biāo)應(yīng)確定為：掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具，具備模擬集成電路設(shè)計(jì)能力、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)能力、射頻集成電路設(shè)計(jì)能力、集成電路版圖設(shè)計(jì)能力以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力。

二、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的內(nèi)容

1.電子線路應(yīng)用模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生具有模擬電路、數(shù)字電路和信號處理等方面的應(yīng)用能力。其課程主要包含模擬電路、數(shù)字電路、電路分析、模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)以及電路分析實(shí)驗(yàn)等。

2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的前沿知識，具備能夠從事面向應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。其課程主要有C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)、傳感器原理、傳感器接口電路設(shè)計(jì)、FPGA原理與應(yīng)用及SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3.集成電路制造工藝模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生熟悉半導(dǎo)體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設(shè)計(jì)能力。其課程主要包含半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體材料、集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)、集成電路工藝實(shí)驗(yàn)和集成電路版圖設(shè)計(jì)等。

4.模擬集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法，熟悉模擬集成電路設(shè)計(jì)流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含模擬電路、半導(dǎo)體物理、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路CAD設(shè)計(jì)、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設(shè)計(jì)方法和混合集成電路設(shè)計(jì)等。此外，還包括Synopsis認(rèn)證培訓(xùn)相關(guān)課程。

5.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法，具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含數(shù)字電路、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、硬件描述語言、VLSI測試技術(shù)、ASIC設(shè)計(jì)綜合和時(shí)序分析等。

6.射頻集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法，具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)、電磁場技術(shù)、電磁場與

天線和通訊原理等。

在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、安排上要符合認(rèn)識規(guī)律，由易到難，由淺入深，充分考慮學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)與基本技能的訓(xùn)練，既要有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與意識，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新進(jìn)取的科學(xué)精神，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又要保證基礎(chǔ)，注重發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，強(qiáng)化綜合和創(chuàng)新。因此，在集成電路專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上，應(yīng)減少緊隨理論課開設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例，增加綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，使學(xué)有余力的學(xué)生能發(fā)揮潛能，有利于因材施教。

三、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的策略

1.改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。學(xué)校應(yīng)抓住教育部本科教學(xué)水平評估的機(jī)會(huì)，加大對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入，加大實(shí)驗(yàn)室軟、硬件建設(shè)力度。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室制度建設(shè)，制訂修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)文件，修訂完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理和指導(dǎo)。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。應(yīng)以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，科學(xué)安排課程實(shí)驗(yàn)，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，給學(xué)生充分的自由空間，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考應(yīng)該怎樣做，使實(shí)驗(yàn)成為可以激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的結(jié)合點(diǎn)，為學(xué)生創(chuàng)新提供條件。應(yīng)注重利用多媒體技術(shù)來豐富和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，如借助實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái)，利用仿真技術(shù)，加強(qiáng)新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，使學(xué)生增加對實(shí)驗(yàn)的興趣。

3.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。高水平的實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍，是確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。應(yīng)制定完善的有利于實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)的制度，對實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的人員數(shù)量編制、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，從職稱、待遇等方面對實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍予以傾斜，保證實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的穩(wěn)定和發(fā)展。

4.保障實(shí)習(xí)基地建設(shè)，增加就業(yè)競爭能力。開展校內(nèi)外實(shí)習(xí)是提高學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段。

實(shí)習(xí)基地是學(xué)生獲取科學(xué)知識、提高實(shí)踐技能的重要場所，對集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要作用。學(xué)校應(yīng)積極聯(lián)系那些具有一定實(shí)力并且在行業(yè)中有一定知名度的企業(yè)，給能夠提供實(shí)習(xí)場所并愿意支持學(xué)校完成實(shí)習(xí)任務(wù)的單位掛實(shí)習(xí)基地牌匾。另外，可以把企業(yè)請進(jìn)來，聯(lián)合構(gòu)建集成電路專業(yè)校內(nèi)實(shí)踐基地，把企業(yè)和高校的資源最大限度地整合起來，實(shí)現(xiàn)在校教育與產(chǎn)業(yè)需求的無縫聯(lián)接。

5.重視畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是集成電路專業(yè)教學(xué)中最重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)工作一般都被安排在最后一個(gè)學(xué)期，此時(shí)學(xué)生面臨找工作和準(zhǔn)備考研復(fù)試的問題，畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間和質(zhì)量有時(shí)很難保證。為了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，應(yīng)讓學(xué)生從大學(xué)四年級上半學(xué)期就開始畢業(yè)設(shè)計(jì)，因?yàn)槟菚r(shí)學(xué)生已經(jīng)完成基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，部分完成專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而專業(yè)課教師往往就是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師，在此時(shí)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面可以和專業(yè)課學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來，另一方面便于指導(dǎo)教師加強(qiáng)對學(xué)生的教育和督促。

選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過選題來確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向和主要內(nèi)容，是做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，決定著畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果。因此教師對畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)應(yīng)從幫助學(xué)生選好設(shè)計(jì)題目開始。集成電路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題要符合本學(xué)科研究和發(fā)展的方向，在選題過程中要注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，可以讓學(xué)生們適當(dāng)?shù)貐⑴c教師的科研活動(dòng)，以激發(fā)其專業(yè)課學(xué)習(xí)的熱情，在科研實(shí)踐中發(fā)揮和鞏固專業(yè)知識，提高實(shí)踐能力。

6.全面考核評價(jià)，科學(xué)檢驗(yàn)技能培養(yǎng)的效果。實(shí)踐技能考核是檢驗(yàn)實(shí)踐培訓(xùn)效果的重要手段。相比理論教學(xué)的考核，實(shí)踐教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實(shí)踐教學(xué)的考核，影響了實(shí)踐技能培養(yǎng)的效果。集成電路專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐技能培養(yǎng)貫穿于大學(xué)四年，每個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的考核，既要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核，也要加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的考核。

對實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行過程中進(jìn)行的質(zhì)量監(jiān)控，教師要對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作表現(xiàn)、學(xué)術(shù)態(tài)度以及參與程度等進(jìn)行評價(jià)；事后考核是指實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評價(jià)。這兩部分構(gòu)成實(shí)驗(yàn)課考核成績，并于期末計(jì)入課程總成績。這樣做使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實(shí)驗(yàn)課效果。此外，還可將學(xué)生結(jié)合教師的科研開展實(shí)驗(yàn)的情況計(jì)入實(shí)驗(yàn)考核。

7.借助學(xué)科競賽，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和創(chuàng)新能力。集成電路專業(yè)的學(xué)科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實(shí)際問題的能力設(shè)計(jì)的、以學(xué)生為參賽主體的比賽。學(xué)科競賽能夠在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，以競賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及研究的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和創(chuàng)新精神。

在參加競賽的整個(gè)過程中，學(xué)生不僅需要對學(xué)習(xí)過的若干門專業(yè)課程進(jìn)行回顧，靈活運(yùn)用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設(shè)計(jì)思想和解決問題的辦法，既檢驗(yàn)了學(xué)生的專業(yè)知識，又促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生的動(dòng)手能力、自學(xué)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學(xué)生在參賽過程中運(yùn)用所學(xué)知識的能力，認(rèn)真總結(jié)參賽經(jīng)驗(yàn)，分析由此暴露出的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的問題和不足，能夠相應(yīng)地改進(jìn)教學(xué)方法與內(nèi)容，有利于提高技能教學(xué)的有效性。

此外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目，通過這些項(xiàng)目的研究可以極大地提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁穎，等.依托專業(yè)特色，培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J]. 電子世界，2012（1）.

[2]袁穎，等.集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)課程體系的研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009（6）.

[3]李山，等.以新理念完善工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式[J]. 高教研究與實(shí)踐，2011（1）.

[4]劉勝輝，等.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系研究與實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2008（22）.

集成電路設(shè)計(jì)與仿真范文第4篇

而近年來全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生較大的變化，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的電類課程設(shè)置，逐漸被光學(xué)類課程所取代，影響了各高校專業(yè)培養(yǎng)方案的制定。本文通過總結(jié)國內(nèi)各高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)與核心課程設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)，分析本科專業(yè)對應(yīng)于電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科所屬的各二級學(xué)科的基礎(chǔ)知識，對于將集成電路設(shè)計(jì)設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行了探討。

1 全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

全國工程教育認(rèn)證是我國高等教育為了融入世界得到全球高等教育界的認(rèn)可而開展的認(rèn)證，自2007年開始試點(diǎn)實(shí)行。近些年來，全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為各高校制定專業(yè)培養(yǎng)方案的導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)。

2011年之前的標(biāo)準(zhǔn) 2011年之前的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生運(yùn)用所掌握的理論知識和技能，從事信號與信息處理的新型電子、光電子和光子材料及其元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，包括信息光電子技術(shù)和光子器件、微納電子器件、微光機(jī)電系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路和電子信息系統(tǒng)芯片的理論、應(yīng)用及設(shè)計(jì)和制造等方面的科研、技術(shù)開發(fā)、教育和管理等工作。

可以看出，2011年之前的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求非常強(qiáng)調(diào)電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，特別是集成電路和集成電子系統(tǒng)方面的知識，光學(xué)方面的知識只是作為輔助。

2012年之后的標(biāo)準(zhǔn) 2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)包括電動(dòng)力學(xué)、固體物理、微波與光導(dǎo)波技術(shù)、激光原理與技術(shù)等知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求較以前有了大幅度的簡化，同時(shí)也可以看出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)更多地強(qiáng)調(diào)了光學(xué)方面的知識，而減少了電學(xué)方面的知識要求，對于集成電路方面的知識沒有做具體要求，只是提出各高校可以根據(jù)自己的特長設(shè)置特色課程。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)似乎更適合光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，當(dāng)然目前國內(nèi)并沒有光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，卻有光信息科學(xué)與技術(shù)和光電信息科學(xué)與工程這樣的本科專業(yè)，也就是說此要求跟光學(xué)專業(yè)的要求是比較接近且有所交叉重疊的。

2 國內(nèi)高校本科專業(yè)課程設(shè)置

《電子科學(xué)與技術(shù)分教指委本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的學(xué)科范圍廣闊，以數(shù)學(xué)和近代物理為基礎(chǔ)，研究電磁波、荷電粒子及中性粒子的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、變換及其不同媒質(zhì)相互作用的現(xiàn)象、效應(yīng)、機(jī)理和規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上研究制造電子、光電子各種材料及元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，并研究開發(fā)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)。

清華大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)課程設(shè)置與2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)更為接近，在對電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識進(jìn)行要求的同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)了光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，而復(fù)旦、同濟(jì)、上海交大、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等眾多高校的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)更多地強(qiáng)調(diào)了集成電路、集成電子系統(tǒng)方面的知識，多數(shù)都把集成電路方面的知識作為必修的考試科目專業(yè)知識。

3 學(xué)科知識體系的對應(yīng)關(guān)系

《授予博士、碩士學(xué)位和培養(yǎng)研究生的學(xué)科、專業(yè)目錄》中指出，工科類一級學(xué)科電子科學(xué)與技術(shù)，涵蓋了物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等4個(gè)二級學(xué)科。電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋一級學(xué)科所屬各二級學(xué)科物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識，也就是說本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋固體物理或半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、集成電路、電磁場等方面的基礎(chǔ)知識是比較合理的，這樣既有利于本科學(xué)生將來在本學(xué)科領(lǐng)域的繼續(xù)深造學(xué)習(xí)，也有利于適應(yīng)社會(huì)需要而就業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，集成電路設(shè)計(jì)這樣的課程應(yīng)該作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程進(jìn)行設(shè)置，有條件的高校還可以分別設(shè)置模擬集成電路設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)這樣的課程作為專業(yè)核心課程。這樣既能滿足本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求，也能滿足為后續(xù)碩士博士研究生階段的繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)，還能適應(yīng)國家大力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)的要求。這樣就需要中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)對全國工程教育認(rèn)證的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做出修改，不再過多強(qiáng)調(diào)光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，而是更多地要求集成電路與集成電子系統(tǒng)方面的知識，這樣能引導(dǎo)國內(nèi)各高?；貧w到加強(qiáng)電學(xué)方面的知識教育的道路上來。

在我國大力支持集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境下，本文對于將集成電路設(shè)計(jì)設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行了探討。本文探討的內(nèi)容希望能夠?yàn)槿珖こ探逃J(rèn)證電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定提供參考，也可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）[S].2011.

[2]中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[S].2012.

集成電路設(shè)計(jì)與仿真范文第5篇

關(guān)鍵詞：微電子實(shí)驗(yàn)室；集成電路設(shè)計(jì)；微電子工藝；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

作者簡介：李建軍(1980—)，男，四川江油，博士，副教授，主要從事超大規(guī)模集成電路教學(xué)與科研工作

當(dāng)前，全球微電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，22nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)已量產(chǎn)，以微電子集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)已成為全球第一大產(chǎn)業(yè)，而我國的微電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)同國外比還有較大的差距，集成電路設(shè)計(jì)和微電子工藝方面的人才比較匱乏。當(dāng)前和今后一段時(shí)期是我國微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期和攻堅(jiān)期，2014年6月我國了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》以加快推進(jìn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并明確指出“重點(diǎn)支持集成電路制造領(lǐng)域”[1]。因此，為適應(yīng)該領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的人才需求，亟須加強(qiáng)對微電子和集成電路相關(guān)專業(yè)本科生的工藝實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)其創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力重要基地，也是開展教學(xué)、科研、生產(chǎn)實(shí)踐三結(jié)合的重要場所[2-3]，特別是對于實(shí)踐性強(qiáng)的微電子學(xué)科，實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，建設(shè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室并開展實(shí)踐與創(chuàng)新相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能更多、更有效地培養(yǎng)滿足社會(huì)急需的微電子技術(shù)人才[4]。

1微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)指導(dǎo)思想

微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及人才的培養(yǎng)是以國家對微電子技術(shù)人才的需求為目的，以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。近10多年來是我國微電子和集成電路產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展時(shí)期，2000年和2011年國家先后出臺(tái)了《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》、《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》，到2014年了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》。在政策導(dǎo)向下，高校微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)的建設(shè)成就也十分顯著。但是，我國的微電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)同國外比還有較大的差距，這其中縮小差距重要的一點(diǎn)是縮小微電子實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的差距。因此，對于高校微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)發(fā)展還需進(jìn)一步的改革創(chuàng)新[5-7]。

微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)以《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》為導(dǎo)則，明確國家教育改革戰(zhàn)略目標(biāo)和戰(zhàn)略主題是優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)，要著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力[8]。

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的措施實(shí)施上，一是貫徹實(shí)施《高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程》，進(jìn)一步推動(dòng)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，提升高等學(xué)校辦學(xué)水平，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提高教育質(zhì)量；二是貫徹實(shí)施《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃》，面向微電子產(chǎn)業(yè)，按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程和創(chuàng)新能力[9-10]。

2微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

為適應(yīng)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和我國電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及社會(huì)對微電子專業(yè)人才的大量需求，從2002年起我校就對微電子實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改造，并持續(xù)進(jìn)行了升級換代建設(shè)，截止到目前共計(jì)投入了800余萬元的建設(shè)經(jīng)費(fèi)。我校的微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括2方面的內(nèi)容，一是微電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，二是微電子工藝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。目前，微電子實(shí)驗(yàn)室可滿足每年500人的實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)模以及高水平實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)。學(xué)生在此完成集成電路芯片設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過程，并對制造的芯片進(jìn)行測試和分析。

2.1微電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

微電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要開展超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)以及微電子器件仿真和工藝模擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)目的是使學(xué)生掌握超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的基本原理和方法，初步掌握用于集成電路設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA(electronicdesignautomation)軟件工具的使用，以及掌握用于半導(dǎo)體工藝流程模擬和微電子器件仿真的工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)TCAD(technologycomputeraideddesign)軟件工具的使用。我校共計(jì)投資300余萬元用于微電子設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，建立了配備40臺(tái)SUNBlade工作站、面積100m2的專用教室，并專門建立了EDA、TCAD軟件校內(nèi)共享第二層交換網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以同時(shí)使用授權(quán)EDA、TCAD軟件。

微電子設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)包括以下內(nèi)容：

一是開設(shè)VHDL(高速硬件描述語言)程序?qū)嶒?yàn)，要求學(xué)生編寫邏輯電路的VHDL代碼，對程序代碼進(jìn)行仿真綜合。目的使學(xué)生掌握運(yùn)用VHDL語言進(jìn)行邏輯電路設(shè)計(jì)的技能。

二是開設(shè)FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生將綜合后的網(wǎng)表文件下載到FPGA器件中，對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行硬件驗(yàn)證。目的是使學(xué)生掌握電子設(shè)計(jì)的FPGA物理實(shí)現(xiàn)方法，以及應(yīng)用示波器等調(diào)試儀器對電路進(jìn)行診斷排錯(cuò)的技巧。

三是開設(shè)ASICAPR(專用集成電路自動(dòng)布局布線)版圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生將通過硬件驗(yàn)證過的電路設(shè)計(jì)，借助半定制的ASIC設(shè)計(jì)EDA工具，結(jié)合代工廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元庫，進(jìn)行自動(dòng)布局布線，得到所設(shè)計(jì)電路的物理版圖。目的是使學(xué)生掌握電子設(shè)計(jì)的AISC實(shí)現(xiàn)方法。

四是開設(shè)工藝模擬和器件仿真實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生通過TCAD軟件的學(xué)習(xí)熟悉集成電路制造工藝流程，并指定產(chǎn)生的器件結(jié)構(gòu)，在滿足制造設(shè)備的能力和精度下(即給定工藝參數(shù)范圍內(nèi))，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并加以仿真實(shí)現(xiàn)。

2.2微電子工藝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

微電子技術(shù)的發(fā)展是以集成電路制造技術(shù)工藝節(jié)點(diǎn)為標(biāo)志，遵循摩爾定律，變化日新月異。雖然理想的工程教育要求教學(xué)最新最前沿的技術(shù)，但是不斷升級換代，昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備費(fèi)用是任何高校都負(fù)擔(dān)不起的。況且，每一代集成電路制造技術(shù)的工藝流程都具有類似性，因此，單純追求工藝先進(jìn)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是沒有必要的。所以，結(jié)合實(shí)際教學(xué)資源情況，建設(shè)主流、典型工藝技術(shù)的工藝實(shí)驗(yàn)線，并開展理論聯(lián)系實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是微電子工藝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重點(diǎn)。

我校先后投入500余萬元建設(shè)微電子工藝教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，建立了面積300m2的凈化室，具有主流CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝和具有代表性的雙極工藝完整流程，最小工藝線寬為1μm。并且，由于工藝設(shè)備條件的限制，因地制宜地開發(fā)了鋁柵CMOS工藝。這2類工藝實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)數(shù)都為40學(xué)時(shí)，學(xué)生根據(jù)專業(yè)方向選擇具體工藝類型。

微電子工藝實(shí)驗(yàn)課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工藝設(shè)計(jì)和分析能力，并通過實(shí)踐掌握集成電路制造工藝流程。

首先，通過TCAD軟件的學(xué)習(xí)熟悉集成電路制造工藝流程，按指定器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并加以仿真實(shí)現(xiàn)。并且，TCAD軟件是基于物理的器件仿真，不僅能夠得到最終的電學(xué)特性，還可以了解器件工作時(shí)內(nèi)部物理機(jī)制，能夠直觀分析器件內(nèi)部能帶、電場、電流以及載流子等的分布和變化，有助于學(xué)生分析工藝參數(shù)的變化對器件物理特性影響，從而最終導(dǎo)致電學(xué)參數(shù)的改變，從而有利于學(xué)生深入理解工藝原理與器件機(jī)理的聯(lián)系。

然后，根據(jù)設(shè)計(jì)的器件尺寸參數(shù)，采用L-edit圖形編輯器進(jìn)行器件版圖設(shè)計(jì)，并且選用已設(shè)計(jì)的器件單元來設(shè)計(jì)簡單的集成電路，如倒向器、或非門、與非門等電路。最后是進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用設(shè)計(jì)的版圖制作掩膜版。微電子工藝實(shí)驗(yàn)課程的工程化能力要求也主要體現(xiàn)在這一環(huán)節(jié)，一方面是工程化的理念，另一方面就是相應(yīng)的實(shí)踐能力。在這一過程既要培養(yǎng)實(shí)際操作能力，更要培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，分析工藝過程中的原因以及造成芯片測試參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)差別的原因。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

2.3.1實(shí)驗(yàn)教材編寫

微電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的難點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)步驟繁多，學(xué)生操作起來較為困難。其原因是國內(nèi)外缺乏針對本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，而EDA工具廠商提供的操作指南過于繁瑣，本科學(xué)生難以掌握。為配合上述實(shí)驗(yàn)的開展，課程組組織相關(guān)有實(shí)際ASIC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的教師編寫了《VLSI自動(dòng)布局布線(APR)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》實(shí)驗(yàn)教材，從操作原理、操作步驟、數(shù)據(jù)管理、報(bào)告撰寫等方面對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，力求做到學(xué)生通過閱讀實(shí)驗(yàn)教材就能按圖索驥，自行完成實(shí)驗(yàn)流程。因此在教材的編寫上，不厭其詳，采用了大量的EDA工具實(shí)際操作的截面圖，力爭反映出每一個(gè)操作細(xì)節(jié)。

對于微電子工藝實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)工藝線實(shí)際條件開設(shè)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一是要具有代表性，二是要根據(jù)實(shí)際情況建立工藝流程。因此，也沒有現(xiàn)成的教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書可供選擇。課程組組織具有豐富工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件編寫了對應(yīng)的、適用的《微電子器件設(shè)計(jì)與制造綜合性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》實(shí)驗(yàn)教材。

2.3.2多媒體資料制作

教學(xué)信息載體的多樣化，包括文字、圖片、音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)等載體，這是現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體資料可以充分調(diào)動(dòng)教學(xué)要素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，融教與學(xué)為一體[11-12]。

為了讓學(xué)生對集成電路設(shè)計(jì)和微電子制造工藝有直觀的認(rèn)識。課程組結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)過程，制作了全程相關(guān)單項(xiàng)工藝原理、流程及設(shè)備操作視頻演示多媒體資料。多媒體資料將動(dòng)畫、聲音、圖形、圖像、文字、視頻等進(jìn)行合理的處理，做到圖文聲像并茂。由于微電子實(shí)驗(yàn)課程是與實(shí)際聯(lián)系很緊密的課程，形象化教學(xué)素材十分豐富，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對提高教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量非常有益。同時(shí)制作器件、集成電路電路的設(shè)計(jì)、仿真視頻演示多媒體資料，讓學(xué)生能快速熟悉設(shè)計(jì)軟件并理解設(shè)計(jì)方法。在熟悉微電子器件基本理論和集成電路制造工藝的基礎(chǔ)上，掌握器件和集成電路的設(shè)計(jì)方法，最后通過實(shí)驗(yàn)操作制作芯片并測試。

3微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成效

充分發(fā)揮了以學(xué)生為主的教學(xué)形式，完成從設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)制作再到測試驗(yàn)證整個(gè)過程。每個(gè)學(xué)生都設(shè)計(jì)了各自結(jié)構(gòu)的器件，因此在器件制作過程中，每個(gè)學(xué)生就會(huì)切實(shí)關(guān)注每步工藝對器件性能的影響，在實(shí)際工藝過程中的操作鍛煉了動(dòng)手能力，在實(shí)踐過程中了解哪些工藝因素可能對器件造成影響。微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)將理論與實(shí)踐結(jié)合、創(chuàng)新與實(shí)踐結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

微電子實(shí)驗(yàn)采用理論聯(lián)系實(shí)際的方式在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了“微電子工藝原理”課程的完整實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并因此而獲得2004年四川省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。此外，我校“電子科學(xué)與技術(shù)”在2012年全國學(xué)科評估中排名全國第一，其中微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本學(xué)科本科教學(xué)的重要組成部分。

我校微電子實(shí)驗(yàn)室除了滿足每年本校500人的實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，還向其他高?；蚨墝W(xué)院開設(shè)微電子實(shí)驗(yàn)課程，如西南交通大學(xué)和電子科技大學(xué)成都學(xué)院，起到了教學(xué)資源共享，以及輻射帶動(dòng)作用。