集成電路設(shè)計基礎(chǔ)范文

時間:2023-10-16 17:06:43

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇集成電路設(shè)計基礎(chǔ),這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

集成電路設(shè)計基礎(chǔ)

篇1

關(guān)鍵詞:專用集成電路設(shè)計;創(chuàng)新;教學(xué);探討

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0920-02

Discussing about How to Teach the "Design of Application-Specific Integrated Circuit" Course

WU Yu-hua

(Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)

Abstract: "Design of Application-Specific Integrated Circuit" is an important specialty course. In this paper, we will discuss the teaching technique about this course of non-micro-electronics specialty. Combining the teaching practice, several teaching experiences about "Design of Application-Specific Integrated Circuit" course are summarized.

Key words: design of application-specific integrated circuit; innovate; teaching; discuss

《專用集成電路設(shè)計》是電氣信息類專業(yè)開設(shè)的一門比較重要的專業(yè)課。為了培養(yǎng)寬口徑、基礎(chǔ)扎實的集成電路設(shè)計人才,滿足IC行業(yè)對人才的大量需求,無論是在微電子專業(yè),還是在相關(guān)的其他電氣信息類專業(yè),不少重點高等院校都已經(jīng)開設(shè)了本門課程。在學(xué)生已經(jīng)掌握了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和一定的晶體管原理知識的基礎(chǔ)上,通過學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課,進行ASIC設(shè)計理論的學(xué)習(xí)和實踐的強化,進一步掌握集成電路和電路系統(tǒng)的設(shè)計知識,提高集成電路設(shè)計能力,增長集成電路設(shè)計經(jīng)驗;通過理論教學(xué)和實踐教學(xué),來加強電氣信息類專業(yè)學(xué)生的電路設(shè)計基礎(chǔ)、版圖設(shè)計基礎(chǔ)以及集成電路設(shè)計各環(huán)節(jié)的驗證知識等,培養(yǎng)學(xué)生在集成電路設(shè)計方面的研究興趣,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進一步的深造打好基礎(chǔ)。

由于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的需要,北京電子科技學(xué)院同樣開設(shè)了《專用集成電路設(shè)計》的專業(yè)選修課,授課對象是電子信息工程專業(yè)的本科生,由于非微電子的專業(yè)背景原因,他們并不具備足夠的半導(dǎo)體物理、晶體管原理等知識,因此在本課程的教學(xué)過程中,必然要針對具體對象,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)思路,加強教學(xué)研究,找到一種適合于非微電子專業(yè)本科生的教學(xué)思想和教學(xué)方法。通過教學(xué)實踐,學(xué)生對于課程組在這一課程中的創(chuàng)新、探索和具體的教學(xué)方法比較認可。這里把我們在《專用集成電路設(shè)計》課教學(xué)實踐中的初步探索做一些總結(jié),希望與大家分享。

1 結(jié)合實際合理設(shè)置授課內(nèi)容,以學(xué)生能夠接受為目標

電子信息工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課程之前,已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了《電路分析》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《EDA技術(shù)》等有關(guān)電子技術(shù)和電路系統(tǒng)的課程,對于電路系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)有了一定的理解,并進行過比較系統(tǒng)的動手實踐訓(xùn)練,為進一步學(xué)習(xí)《專用集成電路設(shè)計》課程打下了比較堅實的知識基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)。但是由于專業(yè)背景的原因,該專業(yè)不太可能只是為了《專用集成電路設(shè)計》課而專門開設(shè)《半導(dǎo)體物理》、《晶體管原理》等這些在微電子專業(yè)才有的課程,因此,與微電子專業(yè)相比,電子信息工程專業(yè)的本科生欠缺有關(guān)晶體管原理和半導(dǎo)體工藝等方面的必要知識。在設(shè)置授課內(nèi)容時,必然要考慮到這一點,總的原則應(yīng)當是以學(xué)生能夠接受、但又不應(yīng)該過于輕松接受為目標,而且要盡量避免與《EDA技術(shù)》等課程的知識重復(fù)。

根據(jù)我們的課程內(nèi)容設(shè)置原則,將《專用集成電路設(shè)計》課的講授內(nèi)容分為以下幾章:第一章:ASIC設(shè)計概述;第二章:CMOS邏輯;第三章:ASIC庫設(shè)計;第四章:ASIC的前端設(shè)計;第五章:ASIC的后端設(shè)計;第六章:可測性設(shè)計技術(shù);第七章:SOC設(shè)計技術(shù)簡介。在各章的講授中,占用課時較多的分別是第二章、第三章和第五章。在講授時強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力,使學(xué)生對專用集成電路的設(shè)計、制造、測試等一整套流程有一般性、整體性的了解,建立專用集成電路的基本概念和方法,了解IC領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢,激發(fā)學(xué)生潛在的對集成電路前、后端設(shè)計的興趣。為了配合理論教學(xué),提升教學(xué)效果,還設(shè)置了合適的實驗教學(xué)內(nèi)容。

2 注重實驗教學(xué)效果,以培養(yǎng)動手實踐能力為目標

集成電路設(shè)計類課程除了理論教學(xué)以外,實驗教學(xué)尤為重要,因為這類課程對學(xué)生的訓(xùn)練重點正是在于動手實驗,提前接觸到未來在進一步的研究和工作中可能會應(yīng)用到的一些軟件工具、設(shè)計流程以及設(shè)計技巧等,這樣才能促進學(xué)生理論與實踐相結(jié)合,真正幫助學(xué)生掌握ASIC設(shè)計技術(shù)。因此本課程要更加注重實驗教學(xué)效果,著力培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,進而使學(xué)生能夠更加準確、具體和形象地掌握在課堂上學(xué)到的理論知識。根據(jù)這一原則,經(jīng)過試用修訂,我們專門編印了《專用集成電路設(shè)計實驗指導(dǎo)書》,根據(jù)大綱的變化,使用工具版本的提高,目前已經(jīng)編印了2007版和2009版的實驗指導(dǎo)書,共設(shè)計了五個實驗,具體是:實驗一:IC設(shè)計工具的使用;實驗二:單元電路的前端設(shè)計;實驗三:標準單元的版圖繪制與驗證;實驗四:四位加法器和減法器ASIC的設(shè)計;實驗五:計數(shù)器ASIC的設(shè)計。每個實驗3學(xué)時,其中實驗二、實驗四和實驗五為綜合性、設(shè)計性實驗。

選用一種合適的集成電路設(shè)計工具是順利進行實踐教學(xué)的關(guān)鍵。我們選用了美國Tanner Research公司開發(fā)的一種優(yōu)秀集成電路設(shè)計工具――Tanner Tools Pro,它雖然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具強大,但它的最大優(yōu)點是成本低,可以在PC機上使用,而且圖形處理速度快,編輯功能強,便于學(xué)習(xí),使用方便,特別適用于高校進行相關(guān)的教學(xué)和科研工作。Tanner Pro工具在美國和臺灣的很多大學(xué)中早已被廣泛應(yīng)用,臺灣不少IC設(shè)計企業(yè)也在使用Tanner Pro工具。該工具較新版本為Tanner Tools Pro 13.0,主要包含了S-EDIT(原理圖編輯)、L-EDIT(版圖編輯)、T-SPICE(電路仿真)、W-EDIT(波形觀察)和LVS(版圖與原理圖比對)等幾個功能不同的子工具,滿足了集成電路設(shè)計從前端到后端、設(shè)計驗證的一系列過程的需要,完全可以適用于《專用集成電路設(shè)計》課程的實踐教學(xué)。通過我們在課程實驗、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的使用,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對這個工具上手快、掌握熟,對于以后使用其他的IC設(shè)計工具也有一定的幫助,而且培養(yǎng)了他們將來涉足IC設(shè)計領(lǐng)域的興趣和信心。圖1是學(xué)生在實踐教學(xué)中得到的一個版圖設(shè)計結(jié)果。

3 適當講授最新技術(shù)進展,以讓學(xué)生跟上行業(yè)發(fā)展腳步為目標

我們都知道,集成電路設(shè)計技術(shù)、制造工藝等的發(fā)展速度飛快,遵循著集成電路最小特征尺寸以每三年減小70%的速度下降、集成度每年翻一番和價格每兩年下降一半的著名的摩爾定律,集成電路的設(shè)計和制造技術(shù)發(fā)展日新月異。因此,在《專用集成電路設(shè)計》的教學(xué)過程中,必須要根據(jù)教學(xué)大綱的要求,在系統(tǒng)講授已經(jīng)設(shè)置好的教學(xué)內(nèi)容的前提下,結(jié)合具體授課內(nèi)容,適當講授最新技術(shù)進展,以期讓學(xué)生跟上集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展的腳步,并不斷將這些新技術(shù)、新進展、新方法、新工具、新工藝融入到授課內(nèi)容中,做到授課內(nèi)容常講常新。其實這除了讓學(xué)生可以接受到最新的知識和了解到該領(lǐng)域最新進展之外,同時也是一個教學(xué)相長的過程,對于教師的教學(xué)和相關(guān)科研也是一種無形的促進,可以督促教師不斷地跟蹤與IC設(shè)計、制造相關(guān)的最新研究成果,并進行精心的組織,將這些成果有機融入到課程教學(xué)中,做到授課內(nèi)容的不斷更新,而且這樣也才能夠避免一份講稿多年重復(fù)使用,保證教師在教學(xué)中的激情,增強教學(xué)效果。

在這里僅僅舉一個具體例子。在一次講授到集成電路工藝的內(nèi)容時,作者為同學(xué)們講授了不斷發(fā)展的集成電路工藝水平,以及所遇到的工藝發(fā)展瓶頸對于摩爾定律的挑戰(zhàn),還具體講到了Intel公司新推出的0.45nm工藝的CPU,它采用了大大不同于以往的工藝方法,這次工藝變革可以稱得上是“拯救摩爾定律”的一大技術(shù)進展。本次課后,不少同學(xué)紛紛通過互聯(lián)網(wǎng)等來查閱這一最新工藝的具體情形,表現(xiàn)出了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

4 創(chuàng)新課程考查方式,以激發(fā)學(xué)生進一步的研究興趣為目標

一門課程的考查方式如何,對于這門課程能不能按照教師的預(yù)想,達到既定的最終教學(xué)目的,有著比較重要的作用。傳統(tǒng)的一張試卷去“考”出學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式雖然比較簡單省事,但卻過于單調(diào),雖然從某種程度上能夠考查出學(xué)生對這門課程知識的掌握程度,但是對于激發(fā)學(xué)生在學(xué)完這門課程之后,對本學(xué)科、本領(lǐng)域進行進一步研究的興趣卻作用不大。由于自從接受學(xué)校教育以來經(jīng)歷了無數(shù)次的考試,不少學(xué)生厭煩考試的情緒比較嚴重,恨不得考完后把教材、作業(yè)、筆記等都馬上丟棄,這是現(xiàn)實存在的、我們必須得承認的事實。從某種意義上說,通過考試來考查學(xué)生的學(xué)習(xí),有時對最終教學(xué)目標的實現(xiàn)會起到一定的反作用。而且單純考試的方式也很難發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這門課、這個領(lǐng)域、這個行業(yè)的獨特想法和創(chuàng)新思路。

作者在《專用集成電路設(shè)計》教學(xué)過程中,結(jié)合課程的專業(yè)特點,積極探索并實踐了采用提交論文和現(xiàn)場答辯相結(jié)合的課程考查方式,即在課程講授到二分之一左右時,布置給學(xué)生論文題目,對于論文的范圍、參考文獻的篇數(shù)、論文的格式和字數(shù)等做出明確而具體的規(guī)范,要求學(xué)生在最后一次課之前提交自己的論文,做好答辯ppt,并利用專門的時間集中進行答辯,每位學(xué)生對自己準備的論文,進行5分鐘左右的講解,并接受教師和其他學(xué)生的提問。通過創(chuàng)新課程考查方式,提交論文和現(xiàn)場答辯相結(jié)合,讓學(xué)生在準備論文和答辯材料的過程中對專用集成電路設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容和工藝、方法等有了更加深刻的理解,并有了一個系統(tǒng)的知識梳理過程,現(xiàn)場答辯的方式也更能夠展現(xiàn)學(xué)生對于集成電路設(shè)計的一些獨特的思路和創(chuàng)新性的理解,學(xué)生在經(jīng)歷這一過程時,也促使自己積極思考,主動研究,努力去探索和集成電路、微電子學(xué)有關(guān)的一些研究方法和最新進展,激發(fā)自己在完成本門課程的學(xué)習(xí)后、甚至是大學(xué)畢業(yè)后進行進一步研究的興趣和信心;另外還在這個過程中提升了學(xué)生的論文寫作能力、科學(xué)研究能力。

5 結(jié)束語

《專用集成電路設(shè)計》課(或者其他名稱的類似課程)在不少設(shè)有微電子學(xué)專業(yè)的重點大學(xué)中開設(shè)較為普遍,但在沒有微電子學(xué)專業(yè)的高校特別是非重點高校中開設(shè)并不多,對于該課程教學(xué)實踐中的一些具體的方法研究和探討需要更加深入。作者在教學(xué)實踐中,緊密圍繞本校、本專業(yè)的培養(yǎng)目標,以授課對象為主體,遵循課程的教學(xué)規(guī)律和科學(xué)研究規(guī)律,選擇合適的授課內(nèi)容和教學(xué)方法,并且不斷地對此進行探索和研究,收到了初步的教學(xué)效果。當然,教學(xué)創(chuàng)新永無止境,教學(xué)方法的研究和探討不能止步,作為一名年輕教師,在今后的教學(xué)實踐中,作者將在加強學(xué)習(xí)以及與同行交流的前提下,進一步拓寬和創(chuàng)新教學(xué)思路,探索和完善教學(xué)模式,研究和更新教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)和探討教學(xué)技巧,敢于創(chuàng)新,善于創(chuàng)新,真正做到教好書,育好人。

參考文獻:

[1] Michael John Sebastian Smith.專用集成電路[M].虞惠華,等,譯.北京:電子工業(yè)出版社,2004.

[2] 路而紅.專用集成電路設(shè)計與電子設(shè)計自動化[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[3] 廖裕評,陸瑞強.集成電路設(shè)計與布局實戰(zhàn)指導(dǎo)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

篇2

關(guān)鍵詞:電路基礎(chǔ);課程體系;教考分離

中圖分類號:G710文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2015)11-0084-02

一、《電路基礎(chǔ)》課程的現(xiàn)狀

一個學(xué)校如果開設(shè)有《電路基礎(chǔ)》課程,那么一般都有多個班級上《電路基礎(chǔ)》課,或者是多個專業(yè)在上這門課程,也可能是不同教師講授,那么,在課程內(nèi)容、重點難點、平時成績和期末考試等幾個方面很難達成統(tǒng)一的標準;而且,這門課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課一般都是放在大學(xué)一年級學(xué)習(xí),但由于專業(yè)要求不一樣,學(xué)生們的知識基礎(chǔ)水平也參差不齊,教師很難滿足不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí);再一方面,不同的教師可能對重點難點的把握和成績的評定標準都不一樣,那么就很容易導(dǎo)致不同教師授課的班級的最終考核成績標準不一致,導(dǎo)致學(xué)生的期末成績差異很大。

二、如何建設(shè)電路基礎(chǔ)課程體系

為了消除學(xué)生或是教師在教學(xué)效果上帶來的差異,筆者以高職院校為例,建立一套完整的電路基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。筆者除了使用多媒體、黑板、實驗器材等傳統(tǒng)的教學(xué)工具,還選擇了信息時代必不可少的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將教學(xué)資源放到網(wǎng)絡(luò)上,學(xué)生只要登錄就可以得到所要的資料、試題、和老師進行交流,和同學(xué)進行討論以及考試和評價等。同時,所有任課教師必須嚴格按照學(xué)校制定的教學(xué)大綱的內(nèi)容進行課程安排,所有教師統(tǒng)一授課計劃,并嚴格執(zhí)行。由于《電路基礎(chǔ)》課程是一門動手能力要求比較高的課程,所以,筆者從實驗課和理論課兩個方面分別入手,分析這門課程的建設(shè)。在課時分配上,選擇實驗課時和理論課時1比2的比例。

1.實驗課方面

大部分學(xué)生在高中時代由于高考的因素,更注重理論知識的積累,而實驗方面的動手能力相對比較欠缺,而且《電路基礎(chǔ)》又是理工大一新生開始的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,所以實驗課一定要從最基礎(chǔ)的講起。我們主要開設(shè)了以下幾個實驗內(nèi)容:實驗室須知及萬用表的使用、電路元件伏安特性的測繪、驗證歐姆定律、驗證基爾霍夫定律、電阻串并聯(lián)、疊加定理、戴維南定理、交流儀表的使用、RC電路的充放電、二階電路充放電的波形觀測、正弦交流信號的觀測、感抗容抗、交流串聯(lián)電路、交流并聯(lián)電路、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振。為了統(tǒng)一不同教師授課之間的差異,也為了更好地讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),我們安排比較有經(jīng)驗的教師在每次實驗課之前錄制一段本次實驗內(nèi)容的講解和實驗操作的視頻,在上課之前就放到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上,學(xué)生就可以在課前預(yù)習(xí)了,尤其對于基礎(chǔ)比較差的學(xué)生,可以反復(fù)觀看學(xué)習(xí)。

我們的實驗報告也是提前就放到網(wǎng)絡(luò)平臺上的。每份都有一部分的理論計算,要求學(xué)生在實驗課前必須完成這些題目,也就是要求學(xué)生課前必須預(yù)習(xí)實驗課必備的理論知識。課程中間由任課老師播放之前所錄制的視頻資料并講解,這樣即使學(xué)生沒有預(yù)習(xí)或者預(yù)習(xí)了但并沒有完全理解和掌握也能跟上教學(xué)進度,學(xué)生通過老師現(xiàn)場講解以及視頻的示范操作,可以輕松地掌握并能獨立完成實驗內(nèi)容。

這種方法相對之前教師現(xiàn)場操作的方式來講,一方面統(tǒng)一了不同教師講解的差異,但并沒有限制各位教師自己的發(fā)揮,另一方面,學(xué)生看大屏幕的視頻播放看得更清晰,尤其是人數(shù)比較多的班級,不會因為人多而看不到老師的操作,影響學(xué)習(xí)效果,而且視頻又可以提前預(yù)習(xí),課上也可以多次播放,這就滿足了不同基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)要求。

2.理論課方面

理論課方面主要是參考教學(xué)大綱的要求,統(tǒng)一授課計劃。所有教師都按照統(tǒng)一的授課計劃進行課程的安排,進度統(tǒng)一,內(nèi)容一致,不能隨意增減。這樣,即便是不同專業(yè),不同教師授課,只要教學(xué)大綱的要求是一樣的,授課計劃就可以一樣,授課方式和內(nèi)容都可以統(tǒng)一,那么考核就可以做到統(tǒng)一標準了,學(xué)生得到的成績的標準就是統(tǒng)一的了,不會由于教師的個人因素,導(dǎo)致某個班級成績普遍過高或過低。

理論課程的講解,我們借助的工具主要是多媒體課件、黑板和網(wǎng)絡(luò)平臺。我們把所有的教學(xué)資源,包括教學(xué)大綱、授課計劃、教學(xué)課件、課程首頁、參考資料、學(xué)習(xí)網(wǎng)站等這些“推送”的資源(也就是老師給學(xué)生的,學(xué)生只要接受即可,不需要和老師交互),也包括每次課程結(jié)束后的隨堂練習(xí)、章節(jié)測驗、期中測驗、期末測驗、討論版、在線課堂等“交互”模塊(可以和老師和同學(xué)交流問題,老師可以檢測學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài))都放到網(wǎng)絡(luò)課程中,所有的學(xué)生得到的資源都是一樣的,做的習(xí)題也是一樣的,這樣即便每位教師課上講解的方式,側(cè)重點有所不同,那也是大同小異了,這也就避免了不同教師授課內(nèi)容或習(xí)題的偏向不一樣的問題。

電路基礎(chǔ)課程體系建設(shè)探索

3.課程考核

實驗課方面,我們采取“半開卷”的策略。也就是把所有的題目都告訴學(xué)生,讓學(xué)生課后自由復(fù)習(xí),考試時隨機分發(fā)題目給學(xué)生,每個學(xué)生在考試前都不知道他將獲得哪道題目,教師把出好的題目寫在實驗報告紙上,學(xué)生考試的時候隨機給學(xué)生分發(fā)題目,每人一題(類似國家英語四六級考試題目的分發(fā)方式)。學(xué)生按照自己的題目要求在實驗箱上完成實驗內(nèi)容,再由教師按照操作步驟和所得數(shù)據(jù)來評分。

理論課方面,既然嚴格統(tǒng)一了授課的內(nèi)容和方式,也就是消除了不同教師授課的差異,那么我們完全可以采取“教考分離”的考核方式,也就是教授課程的老師和出期末考試題目的老師是不同老師,也就是出題老師必須是有著豐富的電路課程的教學(xué)經(jīng)驗但本學(xué)期并未擔任《電路基礎(chǔ)》課程授課的老師。那么所有任課老師都不知道期末考試試卷的題目,這也就避免了可能有的老師會“透題”,這樣對所有班級的學(xué)生而言,大家都是一樣的。

三、課程體系試用效果

通過在本校四個專業(yè)6個班級的近三年的應(yīng)用,我們不斷探索,不斷改進和完善,已經(jīng)取得了不錯的效果。我們建設(shè)了自己的教學(xué)團隊,建成了完善的網(wǎng)絡(luò)平臺,整理了《電路基礎(chǔ)》的試題庫,統(tǒng)一了考核標準。學(xué)生一致認為學(xué)習(xí)方法更加簡單,學(xué)習(xí)效果更加出色,滿足了不同層次學(xué)生的需求,獲得學(xué)生的一致好評。我校擬在其他課程上推廣《電路基礎(chǔ)》課程課程體系,如數(shù)字電路、模擬電路這種多個專業(yè)或多個班級學(xué)習(xí)的課程。

四、總結(jié)

人類在進步,世界在進步,我們的教學(xué)方式不能一成不變,也要不斷探索、前進,更好地服務(wù)學(xué)生,服務(wù)社會。這也是我們老師所追求、學(xué)校所向往的。

參考文獻:

篇3

(上海理工大學(xué)上海醫(yī)療器械高等??茖W(xué)校 上海 200093)

摘要:精心設(shè)計、準確把握教學(xué)載體,是順利完成實踐教學(xué)的重要前提,是高職教育教學(xué)目標成敗的關(guān)鍵。以實踐教學(xué)載體的設(shè)計為出發(fā)點,通過對“電路基礎(chǔ)”課程教學(xué)目標的分析,可以設(shè)計出突出能力本位的實驗、實訓(xùn)項目,同時把EDA教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)貫穿于教學(xué)過程之中。教學(xué)實踐證明,該方案具有鮮明的時代特征,符合教學(xué)的基本規(guī)律,有助于實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標。

關(guān)鍵詞 :電路基礎(chǔ);實踐教學(xué)載體;職業(yè)核心能力;EDA教學(xué);網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)07-0103-04

實踐教學(xué)、能力本位是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)行為能力和創(chuàng)新能力的切入點,是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的有效途徑和手段。實踐教學(xué)的寬泛性和立體性使其在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用,沒有實踐能力,創(chuàng)新能力不可能得到發(fā)展。通過構(gòu)建多渠道的實踐教學(xué)體系,加強實踐教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)控和評估,堅持“實踐教學(xué)一條線”的思想,多渠道培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,是高職教育區(qū)別于普通高等教育的重要特征之一,是高職教育成敗的關(guān)鍵。

高職實踐教學(xué)載體的研究思路

實踐教學(xué)載體是儲存、攜帶實踐教學(xué)信息的載體,是教師針對一定的教學(xué)目標,在相應(yīng)的教學(xué)策略指導(dǎo)下,為完成實踐教學(xué)任務(wù)而設(shè)計、編制的教學(xué)內(nèi)容的組合形式和形態(tài)。教學(xué)載體的合理設(shè)計和順利實施,對提高學(xué)生的認知能力和創(chuàng)造能力、提高實踐教學(xué)的質(zhì)量和效果起著至關(guān)重要的作用。通過教師對教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的深層次、多視角、全方位的立體把握,可以設(shè)計出高效精湛、豐富多彩、寓教于樂的實踐教學(xué)載體,該教學(xué)載體的實施以最大限度調(diào)動學(xué)生產(chǎn)生最佳的認知反應(yīng)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造熱情為根本目標。

“電路基礎(chǔ)”課程是我校醫(yī)用電子儀器與維護專業(yè)與醫(yī)用治療設(shè)備應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程。多年來,通過對“電路基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)載體的研究和設(shè)計,順利完成了課程實踐教學(xué)目標,使學(xué)生更好地掌握了電路的基本概念、原理和基本規(guī)律,提高了學(xué)生在醫(yī)用電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、調(diào)試、維修過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的初步職業(yè)能力?!半娐坊A(chǔ)”課程實踐教學(xué)載體的研究思路如下。

第一,準確定位。通過對“電路基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標的深層次、多視角、全方位的立體剖析,突出專業(yè)基礎(chǔ)課程“培養(yǎng)學(xué)生基本能力”的準確定位,總結(jié)、提煉和概括出能夠涵蓋教學(xué)任務(wù)的知識點和技能要求。

第二,精準設(shè)計。通過對教學(xué)任務(wù)和目標的分析和整理,設(shè)計出符合教學(xué)規(guī)律、與學(xué)生身心發(fā)展特點相適應(yīng)、適于學(xué)生理解和接受、有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力的實踐教學(xué)載體,并能夠貫穿于整個實踐教學(xué)活動。

第三,反饋考評。建立科學(xué)、完善的跟蹤、反饋和評價體系,可以有效評價實踐教學(xué)載體的有效性,保證教學(xué)活動的順利實施和教學(xué)效果;同時,可進一步促進教學(xué)目標和任務(wù)的準確定位,凝練實踐教學(xué)的特色。

實踐教學(xué)目標的分析與定位

教學(xué)內(nèi)容的選擇,以培養(yǎng)學(xué)生的基本能力和基本專業(yè)素質(zhì)為目標,以重視基礎(chǔ)、突出重點、夠用為度,以能力本位為原則,以有利于實踐教學(xué)載體設(shè)計的準確定位為落腳點。

對電路教學(xué)內(nèi)容的精心梳理、歸類、篩選和整合,總結(jié)、提煉出能夠培養(yǎng)學(xué)生的基本能力和基本素質(zhì)的三維立體知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),立足于三個坐標——專業(yè)能力、方法能力和社會能力,三管齊下集中鍛煉、提高學(xué)生的職業(yè)核心能力,為進一步學(xué)習(xí)電路理論、后續(xù)課程及參加實際工作積累必要的電路知識和基本技能。

實踐教學(xué)載體設(shè)計應(yīng)首先注重培養(yǎng)、提高學(xué)生的專業(yè)能力 一門課程能夠獨立存在,是因為具有特殊的知識系統(tǒng),即在知識的范疇、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、方法、組織及理論的歷史發(fā)展方面有其自身的獨到之處。通過對“電路基礎(chǔ)”課程的分析,精準概括、總結(jié)了完成課程教學(xué)目標所需掌握的4個模塊以及對應(yīng)知識點,這也是培養(yǎng)、提高學(xué)生專業(yè)能力所需的教學(xué)實踐載體和典型工作任務(wù)設(shè)計的重要依據(jù),如表1所示。

將方法能力培養(yǎng)貫穿于專業(yè)能力培養(yǎng)和提高的過程中 方法能力是指獨立獲取新的專業(yè)知識和技能的能力以及獨立完成復(fù)雜任務(wù)的能力,教學(xué)實踐載體設(shè)計要涵蓋、兼顧兩種基本能力的培養(yǎng)要求,兩種能力的培養(yǎng)相輔相成、不可分割。“電路基礎(chǔ)”課程的方法能力包括職業(yè)特定能力、行業(yè)通用能力和職業(yè)核心能力三個層次,如表2所示。

將社會能力融入專業(yè)能力和方法能力的培養(yǎng)過程中 社會能力是指在社會工作、學(xué)習(xí)中與他人交往聯(lián)系及合作的能力。社會能力既是基本生存能力,又是基本發(fā)展能力,是勞動者在職業(yè)活動中,特別是在開放的社會生活中必須具備的基本素質(zhì)。實踐教學(xué)載體設(shè)計所兼顧的社會能力培養(yǎng),特指限于電類相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的狹義的社會能力培養(yǎng)要求,如表3所示。

實踐教學(xué)載體的設(shè)計

實踐教學(xué)載體設(shè)計的基本方法,是把教學(xué)活動的主要場所從傳統(tǒng)的教室轉(zhuǎn)移到實驗實訓(xùn)基地,把學(xué)習(xí)過程通過實踐環(huán)節(jié)逐步展開,實踐教學(xué)任務(wù)的實施和考核貫穿全部教學(xué)活動。

通過精心設(shè)計的實踐載體,完成課程教學(xué)體系中的一個個“任務(wù)”,即通過給學(xué)生設(shè)定明確的學(xué)習(xí)目標,學(xué)生按照步驟操作,分解任務(wù)涉及的具體知識點,一步一步完成學(xué)習(xí)任務(wù)。載體設(shè)計應(yīng)突出強調(diào)基本的方法能力培養(yǎng),注重培養(yǎng)學(xué)生分析、調(diào)試基本電路及初步的故障處理能力,增加EDA教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的環(huán)節(jié)和比重。

開發(fā)出適應(yīng)于工作過程導(dǎo)向和項目化教學(xué)的高質(zhì)量的實驗、實訓(xùn)項目 電路基礎(chǔ)理論的掌握,是通過精心設(shè)計的實驗實訓(xùn)項目,由淺入深、由表及里、從簡單到復(fù)雜的過程。要將行業(yè)的崗位標準、技能要求以及新知識、新技術(shù)、新工藝融入課程教學(xué)之中,開發(fā)出體現(xiàn)崗位技能要求、促進學(xué)生實踐操作能力養(yǎng)成的驗證型、綜合設(shè)計型和創(chuàng)新研究型實訓(xùn)項目。實驗實訓(xùn)項目的載體,主要在實驗箱、通用電路板上進行,適當借助電腦仿真軟件。知識、能力的傳授和提高,改變了傳統(tǒng)的干巴巴枯燥的說教,通過置身于真實的實訓(xùn)環(huán)境中,通過所見即所得的項目化教學(xué),現(xiàn)身說法,由基本的驗證性實驗到綜合設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗,逐步展開和深入。為保證有效的教學(xué)學(xué)時,應(yīng)主要針對電路的基本概念、基本原理和基本分析方法重點分析掌握,可刪除一些不適用于高職學(xué)生的繁瑣的公式證明和求證及偏重于理論的純技巧性練習(xí)。此外,我們淘汰了傳統(tǒng)的模塊化實驗結(jié)構(gòu)的實驗臺(箱),采用了自行設(shè)計、開發(fā)的實驗裝置。新的實驗裝置包括電源區(qū)、元件區(qū)和自由布線區(qū),采用了靈活可靠的手動IC卡座、豐富的各種類型的基本元件和多種外部接口,以方便連接外部儀器,可以在實驗箱上靈活、自由地搭接各種電路,有利于鍛煉學(xué)生的自主性和創(chuàng)新設(shè)計能力。經(jīng)過驗證的實驗(實訓(xùn))項目也可以把電路移植、焊接到通用電路板上,通過布局、焊接、調(diào)試等環(huán)節(jié),進一步鍛煉、提高學(xué)生的綜合能力。

將電路仿真軟件引入實踐教學(xué)項目中 EDA(Electronic Design Automation)的引入是“電路基礎(chǔ)”課程實踐教學(xué)的一個重要組成部分,EDA的使用是電子設(shè)計人才高端化的重要標志之一。課程引入了流行的EWB(Electronics Workbench)軟件,該軟件幾乎能對“電路基礎(chǔ)”課程中所有的基本定律進行仿真及演示,并且具有操作方便、簡單易學(xué)、元器件種類齊全、分析方法多等優(yōu)點,非常適合電子類課程的教學(xué)和實驗,可為后續(xù)Protel等課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。同時,可以通過EWB軟件高效快速地完成一些來不及在實驗箱上完成的項目,完成一些對實驗條件要求比較苛刻的實驗,有效解決效益和資源的矛盾。比如電路實驗中的三相交流電路,電壓高達380V,這類實驗項目對實驗設(shè)備以及參加實驗學(xué)生的安全責(zé)任意識和安全實驗?zāi)芰τ懈叩囊?;還有一些實驗對實驗的精度要求很高,配套試驗設(shè)備的資金投入大并且利用效率不高。由于這類實驗不具有代表性和通用性,使用EDA仿真完成這類實驗,具有得天獨厚的優(yōu)勢。

將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的方法和手段引入課程教學(xué)中 使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段包括使用局域網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)絡(luò)(Internet)。局域網(wǎng)絡(luò)主要使用在EDA教學(xué)中,通過教師機(主控機)對終端發(fā)指令組織教學(xué)、演示并和學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)互動;廣域網(wǎng)絡(luò)即使用Internet網(wǎng)絡(luò),通過網(wǎng)絡(luò)通知、資源共享、布置提交作業(yè)和組織答疑等。使用廣域網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一個重要特征是將課程教學(xué)從課上拓展、延伸到課外,是課程教學(xué)的重要補充,使得教學(xué)活動更加完善和豐富。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改變了傳統(tǒng)刻板的說教和“填鴨式”教學(xué),采用形象生動直觀的多媒體影音、視頻、flash和PPT資料,以科普知識的形式導(dǎo)入基本概念和規(guī)律,將復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題形象化,在輕松愉悅和喜聞樂見的氛圍中將學(xué)生帶入奧妙的電路原理中,同時引導(dǎo)學(xué)生通過動手實踐,加深對理論知識的掌握和理解。教學(xué)環(huán)境是在有實驗臺、實驗儀器、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和多媒體的現(xiàn)代化的實驗室,這樣的環(huán)境有良好的條件,可隨時驗證新認識的電路理論中的概念和方法,有利于發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)造性和想象力。在使用網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)活動過程中,學(xué)生是主角,教師是輔助,是教學(xué)活動的主持人;教師的任務(wù)是通過多媒體資料的展示,提出問題和任務(wù),讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標,然后引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生全身心參與教學(xué)活動。在教學(xué)過程中應(yīng)隨時注意控制和調(diào)整教學(xué)的進度和方向,根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)因材施教,對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行評估,指導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)和技術(shù)訓(xùn)練的過程中全面提高綜合能力,充分實現(xiàn)教師引導(dǎo)下學(xué)生自主探索、自發(fā)學(xué)習(xí)的理想教學(xué)目標。

教學(xué)信息反饋和教學(xué)質(zhì)量評價

控制論的創(chuàng)始人維納說:“任何有效行為必須由某種反饋過程來提供信息,看是否達到預(yù)定目標”。建立完善的教學(xué)信息反饋和質(zhì)量評價體系,可以有效促進課程建設(shè)的準確定位,理清實踐教學(xué)改革的思路和指導(dǎo)思想,凝練課程教學(xué)的特色。

教學(xué)信息的反饋 通過教學(xué)主管部門在學(xué)生中選出代表,召開關(guān)于課程建設(shè)的座談會,從側(cè)面了解、征詢學(xué)生對教學(xué)活動的要求和教改意見,并實時反饋給參與教改的任課教師。在每學(xué)期一次的學(xué)生代表座談會上,學(xué)生在輕松活躍的氣氛中,圍繞教學(xué)改革、課程教學(xué)的實效性、教學(xué)管理、教師人格魅力、課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段,以及學(xué)生如何端正學(xué)習(xí)態(tài)度、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念等方面踴躍發(fā)言,獻言獻策。通過這種近距離的有效溝通,教師和學(xué)生可從教與學(xué)的角度進行充分交流,形成一定的共識。

開展教學(xué)效果的問卷調(diào)查 問卷包括課程的教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果,還包括課程教學(xué)內(nèi)容的取舍、所用教材、教學(xué)資源、教學(xué)活動安排、師生教與學(xué)的情況,以及作業(yè)答疑、復(fù)習(xí)考試、實驗實訓(xùn)、教學(xué)支持技術(shù)平臺等情況,既圍繞教師的教學(xué)行為,也關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過調(diào)查,可以比較全面、客觀地了解學(xué)生對教學(xué)的感受,如教學(xué)的有效性如何、限制教學(xué)有效性的原因等,也可向廣大學(xué)生征求推進有效教學(xué)的意見,如怎樣的教學(xué)更能取得實效、教師最關(guān)鍵的素質(zhì)是什么等等。通過問卷調(diào)查,可加強教師和學(xué)生之間的交流溝通,了解課程計劃和實際達到的效果與預(yù)期效果之間的差距,總結(jié)課程教學(xué)的得與失,查缺補漏,不斷改進、逐步凝練課程教學(xué)的特色,保證課程建設(shè)的準確定位。

教學(xué)實踐的成果及效果

2010年底,在中央和地方財政的大力支持下,我校建成了國家級電子實訓(xùn)基地;通過與江蘇綠楊電子集團合作,開發(fā)、研制了集實訓(xùn)、實驗、設(shè)計和仿真為一體的多功能集成電子電路實驗實訓(xùn)平臺;同時,還合作開發(fā)、設(shè)計了能完成基礎(chǔ)電路實驗,并且能自由搭配、自行設(shè)計、自由定制的通用電路基礎(chǔ)實驗箱。

此外,通過多年的教學(xué)實踐,圍繞教學(xué)目標,設(shè)計了一套系統(tǒng)、完整的教學(xué)質(zhì)量評估、評測體系。對近年來參加教學(xué)實驗改革學(xué)生的跟蹤、調(diào)查和考評結(jié)果的統(tǒng)計分析表明,學(xué)生的動手能力、理論水平和綜合能力均得到明顯改善,達到了課程教學(xué)的預(yù)期效果。

教學(xué)實踐的效果和總結(jié)表明:教學(xué)載體的設(shè)計要充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)規(guī)律,結(jié)合課程的性質(zhì)和能力目標,準確分類,精確把握,遵循由淺入深,從簡單到復(fù)雜,由驗證、設(shè)計到創(chuàng)新的教學(xué)規(guī)律。同時在實踐教學(xué)中,適時引入EDA教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,可以大大提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。教學(xué)成功的最終評價標準是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合職業(yè)能力的提高。

參考文獻:

[1]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京:教育科學(xué)出版社,2007.

[2]蕭銘.論作為教學(xué)要素的教學(xué)載體[J].上海教育研究,2000(12):39-41.

[3]姜大源.職業(yè)教育學(xué)基本問題的思考(一)[J].職業(yè)技術(shù)教育,2006(1):5-10.

[4]勞動和社會保障部職業(yè)技能鑒定中心.自我學(xué)習(xí)能力訓(xùn)練手冊[M].北京:人民出版社,2007.

[5]王民權(quán),梅曉妍.高等職業(yè)教育中項目化教學(xué)的探索與實踐[J].職業(yè)教育研究,2007(10):88-89.

篇4

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)計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先,在課程設(shè)置與課時安排上進行適當?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排,不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進行適當刪減或融合。如:在原來的課程設(shè)置中,“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”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”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ),所以學(xué)生在未進行模擬集成電路課程的講授前,對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)知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握,會影響學(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”課程中添加入相關(guān)知識,與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(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”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進行講授,令學(xué)生對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”課程的學(xué)習(xí)中,對于應(yīng)用各器件進行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手,達到較好的教學(xué)效果,同時也避免了內(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)計大賽”的參與和競爭,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)的理論課程及實驗課程,從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實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)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗,具有較充足的參賽準備,通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽,收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。其次,適當降低理論課難度,將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上,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)計的方法和流程。第三,在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進行教學(xué)的同時,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,實時了解前沿動態(tài),使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行)理念,是目前國內(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。在實際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進行有機串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實踐內(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應(yīng)用于實踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”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施方法及設(shè)計操作流程。同時,通過以小組為單位,進行團隊合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進提高,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)生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(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的數(shù)據(jù)報告,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)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求,不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗,因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)??赏ㄟ^參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗,同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進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,進行教學(xué)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(xué)

首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會,為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年,黑龍江大學(xué)先后引進數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計平臺的搭建,實現(xiàn)遠程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進行自主學(xué)習(xí)的需要。其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學(xué)內(nèi)容,適當增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、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、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐返脑O(shè)計方法及流程,在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對性地進行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉,使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通,為今后就業(yè)做好充足的準備。第三,根據(jù)集成電路設(shè)計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)容的實例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊,如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程,都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺,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隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

篇5

關(guān)鍵詞 模擬集成電路 CAD 教學(xué)改革

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1002—7661(2012)21—0006—01

在當今信息時代,微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。集成電路( Integrated Circuit, IC)作為微電子技術(shù)的核心,是整個信息產(chǎn)業(yè)和信息社會最根本的技術(shù)基礎(chǔ)。發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)對提高技術(shù)的創(chuàng)新基礎(chǔ)和競爭能力具有非常重要的作用,對國民經(jīng)濟發(fā)展、國防建設(shè)和人民文化生活等各方面都發(fā)揮著巨大的作用,也是一個國家參與國際化政治、經(jīng)濟競爭的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。模擬集成電路是現(xiàn)實世界和數(shù)字化系統(tǒng)之間的橋梁,是現(xiàn)代信息化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。發(fā)展電子信息化,必須發(fā)展模擬IC技術(shù)。為了提高我國模擬IC電路的水平,不但要在產(chǎn)業(yè)化方面做出巨大的努力,還需培養(yǎng)出更多的高質(zhì)量人才。事實上,模擬集成電路設(shè)計是一個實踐性較強、實踐內(nèi)容多的微電子學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向,因而在教學(xué)課程設(shè)置時不僅要努力加強理論教學(xué),還需加強實踐教學(xué),提高學(xué)生的實踐動手能力?!赌M集成電路CAD》課程作為模擬集成電路設(shè)計方向的核心基礎(chǔ)課程,其教學(xué)的好壞關(guān)系到學(xué)生在模擬集成電路設(shè)計方面的發(fā)展前景。在此背景下,根據(jù)重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院微電子學(xué)專業(yè)的實際情況,結(jié)合筆者多年集成電路實際工程經(jīng)驗以及多年教學(xué)實踐,擬從以下幾個方面對《模擬集成電路CAD》課程的教學(xué)改革進行探索。

一、理論教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生分析設(shè)計能力為目標

《模擬集成電路CAD》是模擬集成電路設(shè)計方向的一門核心基礎(chǔ)課,與其他電路基礎(chǔ)課一樣,具有承上啟下的作用。而模擬集成電路具有概念細節(jié)多、理論較抽象、工程特征突出、電路結(jié)構(gòu)多樣等特點,在學(xué)習(xí)中學(xué)生普遍反映較難學(xué)習(xí)。在設(shè)置授課內(nèi)容時,不僅要夯實專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)學(xué)生的分析與設(shè)計能力,還要盡量避免與《模擬CMOS集成電路》等課程的知識重復(fù)的問題。

根據(jù)教學(xué)大綱以及課程內(nèi)容設(shè)置原則,《模擬集成電路CAD》理論教學(xué)定為32學(xué)時,并將講授內(nèi)容分為以下幾部分:第一部分,MOS仿真模型及CMOS模擬集成電路CAD;第二部分,單元電路設(shè)計、仿真及分析;第三部分,偏置電路設(shè)計、仿真及分析;第四部,跨導(dǎo)放大器設(shè)計。在授課過程中,以簡單CMOS模擬集成電路基本單元分析為主,復(fù)雜CMOS模擬集成電路分析為輔;以分析能力培養(yǎng)為主,設(shè)計能力培養(yǎng)為輔;激勵學(xué)生CMOS模擬集成電路設(shè)計的興趣。

二、實驗教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力為目標

實驗教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生建立起CMOS模擬集成電路設(shè)計流程的概念、熟練掌握各個環(huán)境的工具使用,能解決模擬集成電路設(shè)計仿真過程出現(xiàn)的問題,促使理論知識的理解和深化,因而設(shè)置合理的實驗體系具有重要意義。同時,Cadence、Synopsys、Mentor等最主流集成電路設(shè)計工具廠商提供的EDA工具是目前集成電路設(shè)計公司最廣泛使用的工具。為了使學(xué)生在畢業(yè)后能很快適應(yīng)崗位、能盡快進入角色,有必要使學(xué)生學(xué)習(xí)使用這類先進的EDA工具,從而真正幫助學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計技術(shù)。根據(jù)這一原則,《模擬集成電路CAD》實驗教學(xué)定為32學(xué)時,并開設(shè)如下幾個實驗:實驗一,IC設(shè)計工具—Cadence的ADE與版圖大師等的使用;實驗二,CMOS兩級運算放大器的設(shè)計、版圖繪制與驗證;實驗三,CMOS帶隙基準參考的設(shè)計、版圖繪制與驗證。在實驗過程中,一人為一組,有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考問題、解決問題的能力。

三、改革教學(xué)方法,豐富教學(xué)手段

教學(xué)內(nèi)容體系確定后,采用什么樣的教學(xué)方法與教學(xué)手段是非常重要的。采用有效的教學(xué)方法并結(jié)合先進的教學(xué)手段,不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能動性,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力,實現(xiàn)以教為中心到以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)換,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性,從而獲得好的教學(xué)成果。

針對CMOS模擬集成電路具有概念細節(jié)多、理論較抽象、工程特征突出、電路結(jié)構(gòu)多樣等特點,在(下轉(zhuǎn)第10頁)(上接第6頁)教學(xué)手段上以多媒體教學(xué)為主,傳統(tǒng)黑板板書為輔,同時在課堂上以動畫的形式展現(xiàn)當前CMOS模擬集成電路設(shè)計趨勢及其技術(shù)特點,從而達到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。

四、考核方式的改革

考核是對學(xué)習(xí)的結(jié)果做出評估,是反映教學(xué)效果的手段。而課程開設(shè)能否達到既定的教學(xué)目標,課程的考核方式有著比較重要的作用。傳統(tǒng)的考核方式為試卷筆試與平時成績結(jié)合的方式。針對《模擬CMOS集成電路》課程特點,考核方式作如下嘗試:結(jié)合課程的專業(yè)特點,采用提交論文和現(xiàn)場答辯相結(jié)合的考核方式。針對課程的重點知識點,設(shè)計幾個課外小題目,讓學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻資料,完成電路設(shè)計并撰寫小論文,從而增強學(xué)生獨立思考與實踐動手能力。在每個題目完成后,教師要求學(xué)生在提交論文時做好答辯ppt,并利用專門時間進行5分鐘左右的答辯,并接受教師和同學(xué)的提問。這樣可以引導(dǎo)學(xué)生更加重視實踐性環(huán)節(jié),強化技能水平的提高。

教學(xué)過程是一個不斷探索、總結(jié)與創(chuàng)新的過程。要實現(xiàn)《模擬集成電路CAD》這門課的全面深入的改革,還有待與同仁一道共同努力。在今后的教學(xué)實踐中,筆者將加強與同行交流學(xué)習(xí),進一步完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實踐、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等,以期改善教學(xué)效果。

參考文獻:

[1]徐世六.軍用微電子技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略思考[J].微電子學(xué),2004,34(1):l—6.

篇6

微電子技術(shù)專業(yè)簡介 本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng),掌握微電子學(xué)基礎(chǔ)知識,具備集成電路設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用開發(fā)及營銷等能力,從事集成電路設(shè)計、FPGA 應(yīng)用與開發(fā)、集成電路生產(chǎn)、電子產(chǎn)品開發(fā)以及 IC 產(chǎn)品營銷和技術(shù)支持等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

主干課程:電子技術(shù)基礎(chǔ)、集成電路工藝原理、集成電路封裝與測試基礎(chǔ)、硬件描述語言(Verilog/VHDL)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、IC 設(shè)計方法、數(shù)字系統(tǒng) CAD、FPGA 應(yīng)用開發(fā)、集成電路版圖設(shè)計等。

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計中心以及通信和計算機等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事開發(fā)和研究工作。

微電子技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向有哪些 就業(yè)方向:電子類企事業(yè)單位:半導(dǎo)體集成電路芯片制造、產(chǎn)品檢測、產(chǎn)品封裝、版圖設(shè)計、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護及技術(shù)研發(fā)。

學(xué)生可選擇到中、高等職業(yè)院校從事專業(yè)教學(xué)和管理工作,或到集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計中心以及通信和計算機等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及管理等工作,也可選擇微電子科學(xué)與工程、固體電子學(xué)、通信、計算機科學(xué)等學(xué)科繼續(xù)深造,攻讀碩士研究生。

微電子技術(shù)專業(yè)主要職業(yè)能力 1.具備對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;

2.具備熟練使用通用電子儀器、儀表及集團電路相關(guān)測試設(shè)備的能力;

3.具備電子系統(tǒng)組裝調(diào)試能力;

4.具備從事集成電路應(yīng)用推廣工作的能力和銷售能力;

5.掌握數(shù)字系統(tǒng) Verilog/VHDL 編程及調(diào)試技能;

6.掌握集成電路前端(邏輯綜合)/后端工具(自動布局布線)的使用方法;

7.掌握集成電路版圖工具的使用方法;

8.掌握 FPGA 設(shè)計工具的使用方法;

篇7

關(guān)鍵詞:同步數(shù)字集成電路 設(shè)計 時鐘偏移

中圖分類號:TN431 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)07-0229-01

面對當前21世紀科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,在同步數(shù)字集成電路的設(shè)計中,時鐘偏移的影響力也越來越受到設(shè)計人員的關(guān)注。受時鐘偏移的影響,導(dǎo)致在長時間的應(yīng)用中,時鐘頻率出現(xiàn)的越來越高,也由此增加了時鐘偏移在同步數(shù)字集成電路中的重要性。一般而言,任何一個系統(tǒng)中若出現(xiàn)過多的流水線級數(shù),則會導(dǎo)致時鐘偏移的可能性增加,并由此影響數(shù)字集成電路的同步進行。在解決這一問題的過程中,本文從同步數(shù)字集成電路、時鐘偏移、時鐘偏移分析等三個方面出發(fā),對這一問題的完善做如下簡要分析:

1、同步數(shù)字集成電路

在當前數(shù)字集成電路設(shè)計中,最常用的方法為同步方法,這一方法除了能最大限度的發(fā)揮出集成電路的優(yōu)勢外,還具備高度的可靠性。但在實際應(yīng)用中,所謂的同步,具體是指該電路系統(tǒng)在實際影響中,其所包含的觸發(fā)器都能在一個公共時鐘的控制下進行運行。結(jié)合同步電路的整體運行結(jié)構(gòu),其內(nèi)部構(gòu)造主要由組合電路、時序電路及時鐘分配網(wǎng)絡(luò)等三個方面構(gòu)成。這三者之間有著相輔相成、缺一不可的關(guān)系。集成電路在很大程度上與組成電路之間存在著較大的差別,組合電路能夠隨時輸出穩(wěn)定狀態(tài),而集成電路則不行。此外,在整個集成電路中,時鐘偏移的出現(xiàn),在擾亂整個時序單元的同時,還會使整個集成電路的內(nèi)部處于混亂狀態(tài),甚至在情況嚴重時會出現(xiàn)癱瘓,這些,都需要設(shè)計人員進行考慮,并對其進行完善。換而言之,在整個同步數(shù)字集成電路的實際運行中,要想從根本上保證電路的運行秩序,其核心在于保證各個時序單元的時鐘信號處于正確狀態(tài),只有這樣才能得到正確的邏輯值,從而確保整個電路功能的正確發(fā)揮。

2、時鐘偏移

在整個同步數(shù)字集成電路設(shè)計中,若使用邊沿觸發(fā)式觸發(fā)器的同步系統(tǒng),則必須要求所有的觸發(fā)器都在同一時刻對時鐘出發(fā)沿進行接收,并以此來確保集成系統(tǒng)的正常運行。若單純的從理論角度出發(fā),電路中的觸發(fā)器所使用的都是同一個時鐘信號,但其中一個觸發(fā)器接收到的時鐘信號要比另外一個的時間晚很多。換而言之,即同一信號在發(fā)出后,到達的時間不同,這就是所謂的時鐘偏移。但在實際應(yīng)用中,若出現(xiàn)最大傳遞延時的狀況,則能從很大程度上反應(yīng)出信號出現(xiàn)了變化,且最慢的接收器也會在一定時間內(nèi)響應(yīng)這種變化。而正是這種延時狀況,在很大程度上確定了電力的最大允許速度,即人們常說的最大傳遞延時。與之不同的是,最小傳遞延時在實際應(yīng)用中,能夠在很大程度上表示輸入時間的變化,一旦輸出時間出現(xiàn)了變化,則其中傳遞的時間都會受到影響。但與最大傳遞延時相比,這種延時所造成的影響要小的多,因而在一定程度上更適合應(yīng)用到時鐘偏移的研究中。

3、時鐘偏移分析

科研人員在整個同步數(shù)字集成電路的設(shè)計研究中,受時鐘信號的影響,在考慮整個電路時序單元的同時,還需要電路設(shè)計的各個環(huán)節(jié)考慮進去。從現(xiàn)有的集成電路設(shè)計方案能夠得出,在引起時鐘偏移的眾多原因中,導(dǎo)線長度及負載的不均衡是引起時鐘偏移的主要因素;再加上串擾(即一根信號線的能量串入到另一根信號線中)因素的影響,都會在很大程度上引起時鐘偏移的現(xiàn)象。在大型 PCBO或ASICO專用集成電路設(shè)計中,通常難以找到可能引起時鐘偏移的所有原因。所以,大多數(shù)ASIC制造商都要求設(shè)計者提供額外的建立和保持時間容限,但在這些應(yīng)用中,其時間容限往往存在與系統(tǒng)內(nèi)部的延遲部位,這些部位都會因時間延遲而引起相應(yīng)的后果。面對當前集成電路研究步伐的加快,時鐘偏移的大小與極性都會對整個集成電路的穩(wěn)定性及功能性造成影響,與此同時,任意兩個相對的時序在運行中,其相鄰的寄存器都會受自身極性的影響,出現(xiàn)顫抖,這些都會影響時鐘的正常運行,并由此導(dǎo)致時鐘不確定因素的出現(xiàn),而這些,都需要科研人員對整個時序進行相應(yīng)的分析,確保集成電路的順利運行。

4、結(jié)語

綜上所述,在當前同步數(shù)字集成電路設(shè)計的研究中,時鐘偏移作為最常見的問題之一,在影響整個集成電路正常運行的同時,還會對系統(tǒng)的性能造成影響。在完善這一問題的過程中,設(shè)計人員只有在了解時鐘偏移產(chǎn)生的機理上,才能采取相應(yīng)的措施來緩解這一現(xiàn)象。這就需要設(shè)計人員能夠結(jié)合著我國集成電路發(fā)展的基礎(chǔ),不斷學(xué)習(xí)國外集成電路的研究技術(shù),將其運用到我國的實際發(fā)展中,在推動集成電路發(fā)展的同時,還能為其今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]殷瑞祥,郭镕,陳敏.同步數(shù)字集成電路設(shè)計中的時鐘樹分析[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,(06).

篇8

關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計企業(yè);項目成本管理

中圖分類號:F275 文獻標識碼:A

收錄日期:2017年3月12日

一、前言

2016年以來,全球經(jīng)濟增速持續(xù)放緩,傳統(tǒng)PC業(yè)務(wù)需求進一步萎縮,智能終端市場的需求逐步減弱。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,同年1~6月全球半導(dǎo)體市場銷售規(guī)模依舊呈現(xiàn)下滑態(tài)勢,銷售額為1,574億美元,同比下降5.8%。國內(nèi),經(jīng)過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金實施的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》將近兩年的推動,適應(yīng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境和投融資環(huán)境基本形成,我國的集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高位趨穩(wěn)、穩(wěn)中有進的發(fā)展態(tài)勢。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2016年1~6月全行業(yè)實現(xiàn)銷售額為1,847.1億元,同比增長16.1%,其中,集成電路設(shè)計行業(yè)繼續(xù)保持較快增速,銷售額為685.5億元,同比增長24.6%,制造業(yè)銷售額為454.8億元,同比增長14.8%,封裝測試業(yè)銷售額為706.8億元,同比增長9.5%。

國務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展,從政策法規(guī)方面,鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業(yè)傾斜;2010年和2012年更是聯(lián)合國家稅務(wù)總局下發(fā)文件對集成電路企業(yè)進行稅收優(yōu)惠激勵。2013年國家發(fā)改委等五部門聯(lián)合下發(fā)發(fā)改高技[2013]234號文,凡是符合認定的集成電路設(shè)計企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。近年來又通過各個部委、省、市和集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金對國內(nèi)的集成電路設(shè)計企業(yè)進行大幅度的、多項目的資金扶持,以期能縮短與發(fā)達國家的差距。因此,對于這樣一個高投入、高技術(shù)、高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),國家又大力以項目扶持的產(chǎn)業(yè),做好項目的成本管理非常必要。

二、項目成本管理流程

ο钅康某殺竟芾硪話惴治以下幾個環(huán)節(jié):

(一)項目成本預(yù)測。成本預(yù)測是指通過分析項目進展中的各個環(huán)節(jié)的信息和項目進展具體情況,并結(jié)合企業(yè)自身管理水平,通過一定的成本預(yù)測方法,對項目開展過程中所需要發(fā)生的成本費用及在項目進展過程中可能發(fā)生的合理趨勢和相關(guān)的成本費用作出科學(xué)合理的測算、分析和預(yù)測的過程。對項目的成本預(yù)測主要發(fā)生在項目立項申請階段,成本預(yù)測的全面準確對項目的進展具有重要作用,是開展項目成本管理的起點。

(二)項目成本計劃。成本計劃是指在項目進展過程中對所需發(fā)生的成本費用進行計劃、分析,并提出降低成本費用的措施和具體的可行方案。通過對項目的成本計劃,可以把項目的成本費用進行分解,將成本費用具體落實到項目的各個環(huán)節(jié)和實施的具體步驟。成本計劃要在項目開展前就需要完成,并根據(jù)項目的進展情況,實施調(diào)節(jié)成本計劃,逐步完善。

(三)項目成本控制。成本控制是指在項目開展過程中對項目所需耗用的各項成本費用按照項目的成本計劃進行適當?shù)谋O(jiān)督、控制和調(diào)節(jié),及時預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和調(diào)整項目進行過程中出現(xiàn)的成本費用偏差,把項目的各項成本費用控制在既定的項目成本計劃范圍內(nèi)。成本控制是對整個項目全程的管控,需要具體到每個項目環(huán)節(jié),根據(jù)成本計劃,把項目成本費用降到最低,并不斷改進成本計劃,以最低的費用支出完成整個項目,達到項目的既定成果。

(四)項目成本核算。成本核算是指在項目開展過程中,整理各項項目的實際成本費用支出,并按照項目立項書的要求進行費用的分類歸集,然后與項目成本計劃中的各項計劃成本進行比對,找出差異的部分。項目的成本核算是進行項目成本分析和成本考核的基礎(chǔ)。

(五)項目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基礎(chǔ)上,對整個完工項目進行各項具體的成本費用分析,并與項目成本計劃進行差異比對,找出影響成本費用波動的原因和影響因素。成本分析是通過全面分析項目的成本費用,研究成本波動的因素和規(guī)律,并根據(jù)分析探尋降低成本費用的方法和途徑,為新項目的成本管理提供有效的保證。

(六)項目成本考核。成本考核是指在項目完成后,項目驗收考核小組根據(jù)項目立項書的要求對整個項目的成本費用及降低成本費用的實際指標與項目的成本計劃控制目標進行比對和差異考核,以此來綜合評定項目的進展情況和最終成果。

三、集成電路設(shè)計企業(yè)項目流程

集成電路設(shè)計企業(yè)是一個新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計企業(yè),跟常規(guī)企業(yè)的工作流程有很大區(qū)別,如下圖1所示。(圖1)

集成電路設(shè)計企業(yè)項目組在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計要求后,根據(jù)產(chǎn)品需求進行IC設(shè)計和繪圖,設(shè)計過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料,以便滿足設(shè)計需求。設(shè)計完成后需要把設(shè)計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產(chǎn)的母版,在IC生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過光刻掩膜版在晶圓上生產(chǎn)出所設(shè)計的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進入下一環(huán)節(jié)封裝,由專業(yè)的封裝企業(yè)對所生產(chǎn)的芯片進行封裝,然后測試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達到設(shè)計要求,初步測試完成后,把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計企業(yè),由設(shè)計企業(yè)按照相關(guān)標準進行出廠前的測試和檢驗,最后合格的芯片才是項目所要達到成果。

對于集成電路設(shè)計企業(yè)來說,整個集成電路的設(shè)計和生產(chǎn)流程都需要全方位介入,每個環(huán)節(jié)都要跟蹤,以便設(shè)計的產(chǎn)品能符合要求,一旦一個環(huán)節(jié)出了問題,例如合格率下降、封裝不符合要求等,設(shè)計的芯片可能要全部報廢,無法返工處理,這將會對集成電路設(shè)計企業(yè)帶來很大損失。因此,對集成電路設(shè)計企業(yè)的項目成本管理尤為重要。

四、IC設(shè)計企業(yè)的項目成本管理

根據(jù)項目管理的基本流程,需要在IC項目的啟動初期,進行IC項目的成本預(yù)測,該成本預(yù)測需要兼顧到IC產(chǎn)品的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié),由于IC的生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法返工處理,因此在成本預(yù)測時需要考慮失敗的情況,這將加大項目的成本費用。根據(jù)成本預(yù)測作出項目的成本計劃,由項目組按照項目成本計劃對項目的各個環(huán)節(jié)進行成本管控,一旦發(fā)現(xiàn)有超過預(yù)期的成本費用支出,需要及時調(diào)整成本計劃,并及時對超支的部分進行分析,降低成本費用的發(fā)生,使項目回歸到正常的軌道上來。成本控制需要考慮到IC的每個環(huán)節(jié),從晶圓到制造、封裝、測試。

項目成本核算是一個比較艱巨的工作。成本核算人員需要根據(jù)項目立項書的要求,對項目開展過程中發(fā)生的一切成本費用都需要進行分類歸集。由于IC產(chǎn)品的特殊性,產(chǎn)品從材料到生產(chǎn)、封裝、測試,最后回到集成電路設(shè)計企業(yè)都是在第三方廠商進行,每一個環(huán)節(jié)的成本費用無法及時掌握,IC產(chǎn)品又有其特殊性,每種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,不僅依賴于設(shè)計圖紙,而且依賴于代工的工藝水平,每個批次的合格率并不盡相同,其成品率通常只有在該種產(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測試入庫后時才能準確得出。然而,設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來,一般需要若干個批次,因此在IC制造階段無法準確知道晶圓上芯片的準確數(shù)量,只能根據(jù)IC生產(chǎn)企業(yè)提供的IC產(chǎn)品數(shù)量進行預(yù)估核算,在后面的封裝和測環(huán)節(jié),依然無法準確獲得IC產(chǎn)品的準確數(shù)量。在IC產(chǎn)品完全封裝測試返回設(shè)計企業(yè)后,才能在專業(yè)的設(shè)備下進行IC產(chǎn)品數(shù)量的最終確定,然而項目核算需要核算每一個環(huán)節(jié)的成本。因此,核算人員需要根據(jù)IC產(chǎn)品的特點或者前期的IC產(chǎn)品進行數(shù)量的估算進行核算,待項目完成后再進行差異調(diào)整。在成本費用的分類和核算上,如果有國家撥款的項目,需要對項目所使用的固定資產(chǎn)進行固定資產(chǎn)的專項輔助核算,在專項核算中需要列明購買固定資產(chǎn)的名稱、型號、數(shù)量、生產(chǎn)廠商、合同號、發(fā)票號、憑證號等,登記好項目所用的固定資產(chǎn)臺賬,以便在項目完工后,項目驗收能如期順利通過。

項目成本分析和項目成本考核是屬于項目管理完工階段需要做的工作,根據(jù)整個項目進展中發(fā)生的成本費用明細單,與成本計劃進行分類比對和分析,更好地對整個項目進行價值評定,找出差異所在,確定發(fā)生波動的原因,以便對項目的投資收益進行準確的判斷,確定項目和項目組人員的最終成果。

五、總結(jié)

項目成本管理是集成電路設(shè)計企業(yè)非常重要的一項經(jīng)濟效益指標;而集成電路設(shè)計行業(yè)是一個技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè),IC設(shè)計企業(yè)要在這個競爭非常激烈的行業(yè)站住腳跟或者有更好的發(fā)展,就必須緊密把握市場變化趨勢,不斷地進行技術(shù)創(chuàng)新、改進技術(shù)或工藝,及時調(diào)整市場需求的產(chǎn)品設(shè)計方向,持續(xù)不斷地通過科學(xué)合理的成本控制方法,從技術(shù)上和成本上建立競爭優(yōu)勢;同時,充分利用國家對于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,特別是對集成電路設(shè)計企業(yè)的優(yōu)惠政策,加大對重大項目和新興產(chǎn)業(yè)IC芯片應(yīng)用的研發(fā)和投資力度;合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領(lǐng)域的研究資源和技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路,縮短項目的研發(fā)周期;通過各種途徑加強企業(yè)的項目成本控制,來提高中國IC設(shè)計企業(yè)整體競爭實力,縮短與國際廠商的差距。

主要參考文獻:

[1]中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會.cn.

篇9

財政部 國家稅務(wù)總局

關(guān)于進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展企業(yè)所得稅政策的通知

根據(jù)《中華人民共和國企業(yè)所得稅法》及其實施條例和《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國發(fā)[2011]4號)精神,為進一步推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,促進信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,現(xiàn)將鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的企業(yè)所得稅政策通知如下:

一、集成電路線寬小于0.8微米(含)的集成電路生產(chǎn)企業(yè),經(jīng)認定后,在2017年12月31日前自獲利年度起計算優(yōu)惠期,第一年至第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅,并享受至期滿為止。

二、集成電路線寬小于0.25微米或投資額超過80億元的集成電路生產(chǎn)企業(yè),經(jīng)認定后,減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅,其中經(jīng)營期在15年以上的,在2017年12月31日前自獲利年度起計算優(yōu)惠期,第一年至第五年免征企業(yè)所得稅,第六年至第十年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅,并享受至期滿為止。

三、我國境內(nèi)新辦的集成電路設(shè)計企業(yè)和符合條件的軟件企業(yè),經(jīng)認定后,在2017年12月31日前自獲利年度起計算優(yōu)惠期,第一年至第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅,并享受至期滿為止。

四、國家規(guī)劃布局內(nèi)的重點軟件企業(yè)和集成電路設(shè)計企業(yè),如當年未享受免稅優(yōu)惠的,可減按10%的稅率征收企業(yè)所得稅。

五、符合條件的軟件企業(yè)按照《財政部 國家稅務(wù)總局關(guān)于軟件產(chǎn)品增值稅政策的通知》(財稅[2011]100號)規(guī)定取得的即征即退增值稅款,由企業(yè)專項用于軟件產(chǎn)品研發(fā)和擴大再生產(chǎn)并單獨進行核算,可以作為不征稅收入,在計算應(yīng)納稅所得額時從收入總額中減除。

六、集成電路設(shè)計企業(yè)和符合條件軟件企業(yè)的職工培訓(xùn)費用,應(yīng)單獨進行核算并按實際發(fā)生額在計算應(yīng)納稅所得額時扣除。

七、企業(yè)外購的軟件,凡符合固定資產(chǎn)或無形資產(chǎn)確認條件的,可以按照固定資產(chǎn)或無形資產(chǎn)進行核算,其折舊或攤銷年限可以適當縮短,最短可為2年(含)。

八、集成電路生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備,其折舊年限可以適當縮短,最短可為3年(含)。

九、本通知所稱集成電路生產(chǎn)企業(yè),是指以單片集成電路、多芯片集成電路、混合集成電路制造為主營業(yè)務(wù)并同時符合下列條件的企業(yè):

(一)依法在中國境內(nèi)成立并經(jīng)認定取得集成電路生產(chǎn)企業(yè)資質(zhì)的法人企業(yè);

(二)簽訂勞動合同關(guān)系且具有大學(xué)??埔陨蠈W(xué)歷的職工人數(shù)占企業(yè)當年月平均職工總?cè)藬?shù)的比例不低于40%,其中研究開發(fā)人員占企業(yè)當年月平均職工總數(shù)的比例不低于20%;

(三)擁有核心關(guān)鍵技術(shù),并以此為基礎(chǔ)開展經(jīng)營活動,且當年度的研究開發(fā)費用總額占企業(yè)銷售(營業(yè))收入(主營業(yè)務(wù)收入與其他業(yè)務(wù)收入之和,下同)總額的比例不低于5%;其中,企業(yè)在中國境內(nèi)發(fā)生的研究開發(fā)費用金額占研究開發(fā)費用總額的比例不低于60%;

(四)集成電路制造銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例不低于60%;

(五)具有保證產(chǎn)品生產(chǎn)的手段和能力,并獲得有關(guān)資質(zhì)認證(包括ISO質(zhì)量體系認證、人力資源能力認證等);

(六)具有與集成電路生產(chǎn)相適應(yīng)的經(jīng)營場所、軟硬件設(shè)施等基本條件。

《集成電路生產(chǎn)企業(yè)認定管理辦法》由發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局會同有關(guān)部門另行制定。

十、本通知所稱集成電路設(shè)計企業(yè)或符合條件的軟件企業(yè),是指以集成電路設(shè)計或軟件產(chǎn)品開發(fā)為主營業(yè)務(wù)并同時符合下列條件的企業(yè):

(一)2011年1月1日后依法在中國境內(nèi)成立并經(jīng)認定取得集成電路設(shè)計企業(yè)資質(zhì)或軟件企業(yè)資質(zhì)的法人企業(yè);

(二)簽訂勞動合同關(guān)系且具有大學(xué)??埔陨蠈W(xué)歷的職工人數(shù)占企業(yè)當年月平均職工總?cè)藬?shù)的比例不低于40%,其中研究開發(fā)人員占企業(yè)當年月平均職工總數(shù)的比例不低于20%;

(三)擁有核心關(guān)鍵技術(shù),并以此為基礎(chǔ)開展經(jīng)營活動,且當年度的研究開發(fā)費用總額占企業(yè)銷售(營業(yè))收入總額的比例不低于6%;其中,企業(yè)在中國境內(nèi)發(fā)生的研究開發(fā)費用金額占研究開發(fā)費用總額的比例不低于60%;

(四)集成電路設(shè)計企業(yè)的集成電路設(shè)計銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例不低于60%,其中集成電路自主設(shè)計銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例不低于50%;軟件企業(yè)的軟件產(chǎn)品開發(fā)銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例一般不低于50%(嵌入式軟件產(chǎn)品和信息系統(tǒng)集成產(chǎn)品開發(fā)銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例不低于40%),其中軟件產(chǎn)品自主開發(fā)銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例一般不低于40%(嵌入式軟件產(chǎn)品和信息系統(tǒng)集成產(chǎn)品開發(fā)銷售(營業(yè))收入占企業(yè)收入總額的比例不低于30%);

(五)主營業(yè)務(wù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),其中軟件產(chǎn)品擁有省級軟件產(chǎn)業(yè)主管部門認可的軟件檢測機構(gòu)出具的檢測證明材料和軟件產(chǎn)業(yè)主管部門頒發(fā)的《軟件產(chǎn)品登記證書》;

(六)具有保證設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量的手段和能力,并建立符合集成電路或軟件工程要求的質(zhì)量管理體系并提供有效運行的過程文檔記錄;

(七)具有與集成電路設(shè)計或者軟件開發(fā)相適應(yīng)的生產(chǎn)經(jīng)營場所、軟硬件設(shè)施等開發(fā)環(huán)境(如EDA工具、合法的開發(fā)工具等),以及與所提供服務(wù)相關(guān)的技術(shù)支撐環(huán)境;

《集成電路設(shè)計企業(yè)認定管理辦法》、《軟件企業(yè)認定管理辦法》由工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財政部、稅務(wù)總局會同有關(guān)部門另行制定。

十一、國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件企業(yè)和集成電路設(shè)計企業(yè)在滿足本通知第十條規(guī)定條件的基礎(chǔ)上,由發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局等部門根據(jù)國家規(guī)劃布局支持領(lǐng)域的要求,結(jié)合企業(yè)年度集成電路設(shè)計銷售(營業(yè))收入或軟件產(chǎn)品開發(fā)銷售(營業(yè))收入、盈利等情況進行綜合評比,實行總量控制、擇優(yōu)認定。

《國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件企業(yè)和集成電路設(shè)計企業(yè)認定管理辦法》由發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局會同有關(guān)部門另行制定。

十二、本通知所稱新辦企業(yè)認定標準按照《財政部 國家稅務(wù)總局關(guān)于享受企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策的新辦企業(yè)認定標準的通知》(財稅[2006]1號)規(guī)定執(zhí)行。

十三、本通知所稱研究開發(fā)費用政策口徑按照《國家稅務(wù)總局關(guān)于印發(fā)的通知》(國稅發(fā)[2008]116號)規(guī)定執(zhí)行。

十四、本通知所稱獲利年度,是指該企業(yè)當年應(yīng)納稅所得額大于零的納稅年度。

十五、本通知所稱集成電路設(shè)計銷售(營業(yè))收入,是指集成電路企業(yè)從事集成電路(IC)功能研發(fā)、設(shè)計并銷售的收入。

十六、本通知所稱軟件產(chǎn)品開發(fā)銷售(營業(yè))收入,是指軟件企業(yè)從事計算機軟件、信息系統(tǒng)或嵌入式軟件等軟件產(chǎn)品開發(fā)并銷售的收入,以及信息系統(tǒng)集成服務(wù)、信息技術(shù)咨詢服務(wù)、數(shù)據(jù)處理和存儲服務(wù)等技術(shù)服務(wù)收入。

十七、符合本通知規(guī)定須經(jīng)認定后享受稅收優(yōu)惠的企業(yè),應(yīng)在獲利年度當年或次年的企業(yè)所得稅匯算清繳之前取得相關(guān)認定資質(zhì)。如果在獲利年度次年的企業(yè)所得稅匯算清繳之前取得相關(guān)認定資質(zhì),該企業(yè)可從獲利年度起享受相應(yīng)的定期減免稅優(yōu)惠;如果在獲利年度次年的企業(yè)所得稅匯算清繳之后取得相關(guān)認定資質(zhì),該企業(yè)應(yīng)在取得相關(guān)認定資質(zhì)起,就其從獲利年度起計算的優(yōu)惠期的剩余年限享受相應(yīng)的定期減免優(yōu)惠。、

十八、符合本通知規(guī)定條件的企業(yè),應(yīng)在年度終了之日起4個月內(nèi),按照本通知及《國家稅務(wù)總局關(guān)于企業(yè)所得稅減免稅管理問題的通知》(國稅發(fā)[2008]111號)的規(guī)定,向主管稅務(wù)機關(guān)辦理減免稅手續(xù)。在辦理減免稅手續(xù)時,企業(yè)應(yīng)提供具有法律效力的證明材料。

十九、享受上述稅收優(yōu)惠的企業(yè)有下述情況之一的,應(yīng)取消其享受稅收優(yōu)惠的資格,并補繳已減免的企業(yè)所得稅稅款:

(一)在申請認定過程中提供虛假信息的;

(二)有偷、騙稅等行為的;

(三)發(fā)生重大安全、質(zhì)量事故的;

(四)有環(huán)境等違法、違規(guī)行為,受到有關(guān)部門處罰的。

二十、享受稅收優(yōu)惠的企業(yè),其稅收優(yōu)惠條件發(fā)生變化的,應(yīng)當自發(fā)生變化之日起15日內(nèi)向主管稅務(wù)機關(guān)報告;不再符合稅收優(yōu)惠條件的,應(yīng)當依法履行納稅義務(wù);未依法納稅的,主管稅務(wù)機關(guān)應(yīng)當予以追繳。同時,主管稅務(wù)機關(guān)在執(zhí)行稅收優(yōu)惠政策過程中,發(fā)現(xiàn)企業(yè)不符合享受稅收優(yōu)惠條件的,可暫停企業(yè)享受的相關(guān)稅收優(yōu)惠。

二十一、在2010年12月31日前,依照《財政部 國家稅務(wù)總局關(guān)于企業(yè)所得稅若干優(yōu)惠政策的通知》(財稅[2008]1號)第一條規(guī)定,經(jīng)認定并可享受原定期減免稅優(yōu)惠的企業(yè),可在本通知施行后繼續(xù)享受到期滿為止。

二十二、集成電路生產(chǎn)企業(yè)、集成電路設(shè)計企業(yè)、軟件企業(yè)等依照本通知規(guī)定可以享受的企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策與企業(yè)所得稅其他相同方式優(yōu)惠政策存在交叉的,由企業(yè)選擇一項最優(yōu)惠政策執(zhí)行,不疊加享受。

二十三、本通知自2011年1月1日起執(zhí)行。《財政部 國家稅務(wù)總局關(guān)于企業(yè)所得稅若干優(yōu)惠政策的通知》(財稅[2008]1號)第一條第(一)項至第(九)項自2011年1月1日起停止執(zhí)行。

(財稅[2012]27號;2012年4月20日)

國家稅務(wù)總局

關(guān)于小型微利企業(yè)預(yù)繳企業(yè)所得稅有關(guān)問題的公告

為貫徹落實《財政部 國家稅務(wù)總局關(guān)于小型微利企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策有關(guān)問題的通知》(財稅[2011]117號)有關(guān)規(guī)定,現(xiàn)就小型微利企業(yè)預(yù)繳企業(yè)所得稅有關(guān)問題公告如下:

一、上一納稅年度年應(yīng)納稅所得額低于6萬元(含6萬元),同時符合《中華人民共和國企業(yè)所得稅法實施條例》第九十二條規(guī)定的資產(chǎn)和從業(yè)人數(shù)標準,實行按實際利潤額預(yù)繳企業(yè)所得稅的小型微利企業(yè)(以下稱符合條件的小型微利企業(yè)),在預(yù)繳申報企業(yè)所得稅時,將《國家稅務(wù)總局關(guān)于〈中華人民共和國企業(yè)所得稅月(季)度預(yù)繳納稅申報表〉等報表的公告》(國家稅務(wù)總局公告[2011]64號)中華人民共和國企業(yè)所得稅月(季)度預(yù)繳納稅申報表(A類)第9行“實際利潤總額”與15%的乘積,暫填入第12行“減免所得稅額”內(nèi)。

二、符合條件的小型微利企業(yè)“從業(yè)人數(shù)”、“資產(chǎn)總額”的計算標準按照《國家稅務(wù)總局關(guān)于小型微利企業(yè)所得稅預(yù)繳問題的通知》(國稅函[2008]251號)第二條規(guī)定執(zhí)行。

三、符合條件的小型微利企業(yè)在預(yù)繳申報企業(yè)所得稅時,須向主管稅務(wù)機關(guān)提供上一納稅年度符合小型微利企業(yè)條件的相關(guān)證明材料。主管稅務(wù)機關(guān)對企業(yè)提供的相關(guān)證明材料核實后,認定企業(yè)上一納稅年度不符合規(guī)定條件的,不得按本公告第一條規(guī)定填報納稅申報表。

四、納稅年度終了后,主管稅務(wù)機關(guān)應(yīng)核實企業(yè)納稅年度是否符合上述小型微利企業(yè)規(guī)定條件。不符合規(guī)定條件、已按本公告第一條規(guī)定計算減免企業(yè)所得稅預(yù)繳的,在年度匯算清繳時要按照規(guī)定補繳企業(yè)所得稅。

篇10

關(guān)鍵詞:微電子學(xué);實驗室建設(shè);教學(xué)改革;

1微電子技術(shù)的發(fā)展背景

美國工程技術(shù)界在評出20世紀世界最偉大的20項工程技術(shù)成就中第5項——電子技術(shù)時指出:“從真空管到半導(dǎo)體,集成電路已成為當代各行各業(yè)智能工作的基石”。微電子技術(shù)發(fā)展已進入系統(tǒng)集成(SOC—SystemOnChip)的時代。集成電路作為最能體現(xiàn)知識經(jīng)濟特征的典型產(chǎn)品之一,已可將各種物理的、化學(xué)的和生物的敏感器(執(zhí)行信息獲取功能)和執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起,從而完成從信息獲取、處理、存儲、傳輸?shù)綀?zhí)行的系統(tǒng)功能。這是一個更廣義的系統(tǒng)集成芯片,可以認為這是微電子技術(shù)又一次革命性變革。因而勢必大大地提高人們處理信息和應(yīng)用信息的能力,大大地提高社會信息化的程度。集成電路產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值以年增長率≥15%的速度增長,集成度以年增長率46%的速率持續(xù)發(fā)展,世界上還沒有一個產(chǎn)業(yè)能以這樣的速度持續(xù)地發(fā)展。2001年以集成電路為基礎(chǔ)的電子信息產(chǎn)業(yè)已成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。微電子技術(shù)、集成電路無處不在地改變著社會的生產(chǎn)方式和人們的生活方式。我國信息產(chǎn)業(yè)部門準備充分利用經(jīng)濟高速發(fā)展和巨大市場的優(yōu)勢,精心規(guī)劃,重點扶持,力爭通過10年或略長一段時間的努力,使我國成為世界上的微電子強國。為此,未來十年是我國微電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期。在2010年我國微電子行業(yè)要實現(xiàn)下列四個目標:

(1)微電子產(chǎn)業(yè)要成為國民經(jīng)濟發(fā)展新的重要增長點和實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的跨越。形成2950億元的產(chǎn)值,占GDP的1.6%、世界市場的4%,國內(nèi)市場的自給率達到30%,并且能夠拉動2萬多億元電子工業(yè)產(chǎn)值。從而形成了500~600億元的純利收入。

(2)國防和國家安全急需的關(guān)鍵集成電路芯片能自行設(shè)計和制造。

(3)建立起能夠良性循環(huán)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)體系。

(4)微電子科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)的標志性成果達到當時的國際先進水平。

在這一背景下,隨著國內(nèi)外資本在微電子產(chǎn)業(yè)的大量投入和社會對微電子產(chǎn)品需求的急驟增加,社會急切地需要大量的微電子專門人才,僅上海市在21世紀的第一個十年,就需要微電子專門人才25萬人左右,而目前尚不足2萬人。也正是在這一背景下,1999年以來,全國高校中新開辦的微電子學(xué)專業(yè)就有數(shù)十個。2002年8月教育部全國電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會在貴陽工作會議上公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,相當多的高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)都下設(shè)了微電子學(xué)方向。微電子技術(shù)人才的培養(yǎng)已成為各高校電子信息人才培養(yǎng)的重點。

2微電子學(xué)專業(yè)實驗室建設(shè)的緊迫性

我國高校微電子學(xué)專業(yè)大部分由半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體器件物理專業(yè)轉(zhuǎn)來,這些專業(yè)的設(shè)立可追溯到20世紀50年代后期。辦學(xué)歷史雖長,但由于多年來財力投入嚴重不足,而微電子技術(shù)發(fā)展迅速,國內(nèi)大陸地區(qū)除極個別學(xué)校外,其實驗教學(xué)條件很難滿足要求。高校微電子專業(yè)實驗室普遍落后的狀況,已成為制約培養(yǎng)合格微電子專業(yè)人才的瓶頸。

四川大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)的發(fā)展同國內(nèi)其它院校一樣走過了一條曲折的道路。1958年設(shè)立半導(dǎo)體物理方向(專門組),在其后的40年中,專業(yè)名稱幾經(jīng)變遷,于1998年調(diào)整為微電子學(xué)。由于社會需求強勁,1999年微電子學(xué)專業(yè)擴大招生數(shù)達90多人,是以往招生人數(shù)的2倍。當時,我校微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)條件與微電子學(xué)學(xué)科發(fā)展的要求形成了強烈反差:實驗室設(shè)施陳舊、容量小,教學(xué)大綱中必需的集成電路設(shè)計課程和相應(yīng)實驗幾乎是空白;按照新的教學(xué)計劃,實施新課程和實驗的時間緊迫,基本設(shè)施嚴重不足;教師結(jié)構(gòu)不合理,專業(yè)課程師資缺乏。

在關(guān)系到微電子學(xué)專業(yè)能否繼續(xù)生存的關(guān)鍵時期,學(xué)校組織專家經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、論證,及時在全校啟動了“523實驗室建設(shè)工程”。該工程計劃在3~5年時間內(nèi),籌集2~3億資金,集中力量創(chuàng)建5個適應(yīng)多學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新人才的綜合實驗基地;重點建設(shè)20個左右基礎(chǔ)(含專業(yè)及技術(shù)基礎(chǔ))實驗中心(室);調(diào)整組合、合理配置、重點改造建設(shè)30個左右具有特色的專業(yè)實驗室?!?23實驗室建設(shè)工程”的啟動,是四川大學(xué)面向21世紀實驗教學(xué)改革和實驗室建設(shè)方面的一個重要跨越。學(xué)校將微電子學(xué)專業(yè)實驗室的建設(shè)列入了“523實驗室建設(shè)工程”首批重點支持項目,2000年12月開始分期撥款275萬元,開始了微電子學(xué)專業(yè)實驗室的建設(shè)。怎樣將有限的資金用好,建設(shè)一個既符合微電子學(xué)專業(yè)發(fā)展方向,又滿足本科專業(yè)培養(yǎng)目標要求的微電子學(xué)專業(yè)實驗室成為我們學(xué)科建設(shè)的重點。

3實驗室建設(shè)項目的實施

3.1整體規(guī)劃和目標的確立

微電子技術(shù)的發(fā)展要求我們的實驗室建設(shè)規(guī)劃、實驗教改方案、人才培養(yǎng)目標必須與其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃一致,既要腳踏實地,實事求是,又必須要有前瞻性。尤其要注意國際化人才的培養(yǎng)。微電子的人才培養(yǎng)若不能實現(xiàn)國際化,就不能說我們的人才培養(yǎng)是成功的。

基于這樣的考慮,在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,我們將實驗室建設(shè)整體規(guī)劃和目標確定為:建立國內(nèi)一流的由微電子器件平面工藝與器件參數(shù)測試綜合實驗及超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計綜合實驗兩個實驗系列構(gòu)成的微電子學(xué)專業(yè)實驗體系,既滿足微電子學(xué)專業(yè)教學(xué)大綱要求,又適應(yīng)當今國際微電子技術(shù)及其教學(xué)發(fā)展需求的多功能的、開放性的微電子教學(xué)實驗基地。我們的目標是:

(1)建立有特色的教學(xué)體系——微電子工藝與設(shè)計并舉,強化理論基礎(chǔ)、強化綜合素質(zhì)、強化能力培養(yǎng)。

(2)保證寬口徑的同時,培養(yǎng)專業(yè)技能。

(3)建立開放型實驗室,適應(yīng)跨學(xué)科人才的培養(yǎng)。

(4)在全國微電子學(xué)專業(yè)的教學(xué)中具有一定的先進性。

實踐中我們認識到,要實現(xiàn)以上目標、完成實驗室建設(shè),必須以教學(xué)體系改革、教材建設(shè)為主線開展工作。

3.2重組實驗教學(xué)課程體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和現(xiàn)代工業(yè)意識

實驗課程體系建設(shè)的總體思路是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。實驗的設(shè)置要讓學(xué)生成為實驗的主角和與專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)相聯(lián)系的主動者,能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,有專業(yè)知識縱向和橫向自主擴展和創(chuàng)新的余地。因此該實驗體系將是開放式的、有層次的和與基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課密切配合的。實驗教學(xué)的主要內(nèi)容包括必修、選修和自擬項目。我們反復(fù)認真研究了教育部制定的本科微電子學(xué)專業(yè)培養(yǎng)大綱及國際上對微電子學(xué)教學(xué)提出的最新基本要求。根據(jù)專業(yè)的特點,充分考慮目前國內(nèi)大力發(fā)展集成電路生產(chǎn)線(新建線十條左右)和已成立近百家集成電路設(shè)計公司對人才的強烈需求,為新的微電子專業(yè)教學(xué)制定出由以下兩個實驗系列構(gòu)成的微電子學(xué)專業(yè)實驗體系。

(1)微電子器件平面工藝與器件參數(shù)測試綜合實驗。

這是微電子學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容,也是我校微電子學(xué)教學(xué)中具有特色的實驗課程。這一實驗系列將使學(xué)生了解和初步掌握微電子器件的主要基本工藝,工藝參數(shù)的控制方法和工藝質(zhì)量控制的主要檢測及分析方法,深刻地了解成品率在微電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的重要性。同時,半導(dǎo)體材料特性參數(shù)的測試分析系列實驗是配合“半導(dǎo)體物理”和“半導(dǎo)體材料”課程而設(shè)置的基本實驗,通過整合,實時地與器件工藝實驗配合,雖增加了實驗教學(xué)難度,卻使學(xué)生身臨其境直觀地掌握了工藝對參數(shù)的影響、參數(shù)反饋對工藝的調(diào)整控制、了解半導(dǎo)體重要參數(shù)的測試方法并加深對其相關(guān)物理內(nèi)涵的深刻理解。這樣的綜合實驗,對于學(xué)生深刻樹立產(chǎn)品成品率,可靠性和生產(chǎn)成本這一現(xiàn)代工業(yè)的重要意識是必不可少的。

(2)超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計綜合實驗。

這是微電子學(xué)教學(xué)的重點基礎(chǔ)之一。教學(xué)目的是掌握超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計的基本原理和規(guī)則,初步掌握先進的超大規(guī)模集成電路設(shè)計工具。該系列的必修基礎(chǔ)實驗共80學(xué)時,與之配套的講授課程為“超大規(guī)模集成電路設(shè)計基礎(chǔ)”。除此而外,超大規(guī)模集成電路測試分析和系統(tǒng)開發(fā)實驗不僅是與“超大規(guī)模集成電路原理”和“電路系統(tǒng)”課程套配,使學(xué)生更深刻的理解和掌握集成電路的特性;同時也是與前一系列實驗配合使學(xué)生具備自擬項目和獨立創(chuàng)新的理論及實驗基礎(chǔ)。

3.3優(yōu)化設(shè)施配置,爭取項目最佳成效

由于項目實施的時間緊迫、資金有限。我們非常謹慎地對待每一項實施步驟。力圖實現(xiàn)設(shè)施的優(yōu)化配置,使項目產(chǎn)生最佳效益。最終較好地完成了集成電路設(shè)計實驗體系和器件平面工藝實驗體系的實施。具體內(nèi)容包括:

(1)集成電路設(shè)計實驗體系。集成電路設(shè)計實驗室機房的建立——購買CADENCE系統(tǒng)軟件(IC設(shè)計軟件)、ZENILE集成電路設(shè)計軟件;集成電路設(shè)計實驗課程體系由EDA課程及實驗、FPGA課程及實驗、PSPICE電路模擬及實驗、VHDL課程及實驗、ASIC課程及實驗、IC設(shè)計課程及實驗等組成。

(2)器件平面工藝實驗體系和相關(guān)參數(shù)測試分析實驗。結(jié)合原有設(shè)備新購并完善平面工藝實驗系統(tǒng),包括:硼擴、磷擴、氧化、清洗、光刻、金屬化等;與平面工藝同步的平面工藝參數(shù)測試,包括:方塊電阻、C-V測試(高頻和準靜態(tài))、I-V測試、Hall測試、膜厚測試(ELLIPSOMETRY)及其它器件參數(shù)測試(實時監(jiān)控了解器件參數(shù),反饋控制工藝參數(shù));器件、半導(dǎo)體材料物理測試設(shè)備,如載流子濃度、電阻率、少子壽命等。

(3)與實驗室硬件建設(shè)配套的軟件建設(shè)和環(huán)境建設(shè)。實驗室環(huán)境建設(shè)、實驗室崗位設(shè)置、實驗課程的系統(tǒng)開設(shè)、向相關(guān)學(xué)院及專業(yè)提出已建實驗室開放計劃、制定各項管理制度。

在實驗室的階段建設(shè)中,我們分步實施、邊建邊用、急用優(yōu)先,在建設(shè)期內(nèi)就使實驗室發(fā)揮出了良好的使用效益。

3.4強化管理,實行教師負責(zé)制

新的實驗室必須要有全新的管理模式。新建實驗室和實驗課程的管理將根據(jù)專業(yè)教研室的特點,采取教研室主任和實驗室主任統(tǒng)一協(xié)調(diào)下的教師責(zé)任制。在兩大實驗板塊的基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗內(nèi)容的布局進一步分為4類(工藝及測試,物理測試,設(shè)計和集成電路參數(shù)測試,系統(tǒng)開發(fā))進行管理。原則上,實驗設(shè)施的管理及實驗科目的開放由相應(yīng)專業(yè)理論課的教師負責(zé),在項目的建立階段,將按前述的分工實施責(zé)任制,其責(zé)任的內(nèi)容包括:組織設(shè)備的安裝調(diào)試,設(shè)備使用規(guī)范細則的制定,實驗指導(dǎo)書的編寫等。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的規(guī)劃,在微電子實驗室建設(shè)告一段落后,主管責(zé)任教師將逐步由較年青的教師接任。主管責(zé)任教師的責(zé)任包括:設(shè)備的維護和保養(yǎng),使用規(guī)范和記錄執(zhí)行情況的監(jiān)督,組織對必修和選修科目實驗指導(dǎo)書的更新,組織實驗室開放及輔導(dǎo)教師的安排,完善實驗室開放的實施細則等。

實驗課將是開放式的。結(jié)合基礎(chǔ)實驗室的開放經(jīng)驗和微電子專業(yè)實驗的特點,要求學(xué)生在完成實驗計劃和熟悉了設(shè)備使用規(guī)范細則的條件下,對其全面開放。對非微電子專業(yè)學(xué)生的開放,采取提前申請,統(tǒng)一完成必要的基礎(chǔ)培訓(xùn)后再安排實驗的方式。同時將針對一些專業(yè)的特點編寫與之相適應(yīng)的實驗教材。

4取得初步成果

微電子學(xué)專業(yè)實驗室通過近3年來的建設(shè)運行,實現(xiàn)或超過了預(yù)期建設(shè)目標,成效顯著,于2002年成功申報為"四川省重點建設(shè)實驗室"。現(xiàn)將取得的初步成果介紹如下:

(1)在微電子實驗室建設(shè)的促進下,為適應(yīng)新條件下的實驗教學(xué),我們調(diào)整了教材的選用范圍。微電子學(xué)專業(yè)主干課教材立足選用國外、國內(nèi)的優(yōu)秀教材,特別是國外能反映微電子學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及方向的先進教材,我們已組織教師編撰了能反映國際上集成電路發(fā)展現(xiàn)狀的《集成電路原理》,選用了最新出版教材《大規(guī)模集成電路設(shè)計》,并編撰、重寫及使用了《集成電路設(shè)計基礎(chǔ)實驗》、《超大規(guī)模集成電路設(shè)計實驗》、《平面工藝實驗》、《微電子器件原理》、《微電子器件工藝原理》等教材。

在重編實驗教材時,改掉了"使用說明"式的教材編寫模式。力圖使實驗教材能配合實驗教學(xué)培養(yǎng)目標,啟發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,尤其是誘發(fā)學(xué)生的原發(fā)性創(chuàng)新能力乃至創(chuàng)新沖動。

(2)對本科微電子學(xué)的教學(xué)計劃、教學(xué)大綱和教材進行了深入研究和大幅度調(diào)整,并充分考慮了實驗課與理論課的有機結(jié)合。堅持并發(fā)展了我校微電子專業(yè)在器件工藝實驗上的特色和優(yōu)勢,通過對實驗課及其內(nèi)容進行整合更新,使實驗更具綜合性。如將過去的單一平面工藝實驗與測試分析技術(shù)有機的結(jié)合,將原來相互脫節(jié)的芯片工藝、參數(shù)測試、物理測試等有機地整合在一起,以便充分模擬真實芯片工藝流程。使學(xué)生在獨立制造出半導(dǎo)體器件的同時,能對工藝控制進行實時綜合分析。

(3)引入了國際上最通用、最先進的超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)軟件(如CADENCE等),使學(xué)生迅速地掌握超大規(guī)模集成電路設(shè)計的先進基本技術(shù),激發(fā)其創(chuàng)造性。為了保證這一教學(xué)目的的實現(xiàn),我們對

專業(yè)的整體教學(xué)計劃做了與之配合的調(diào)整。在第5學(xué)期加強了電子線路系統(tǒng)設(shè)計(如EDA、PSPICE等)的課程和實驗內(nèi)容。在教學(xué)的第4學(xué)年又預(yù)留了足夠的學(xué)時,作為學(xué)生進一步掌握這一工具的選修題目的綜合訓(xùn)練。

(4)所有的實驗根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課的進度分段對各年級學(xué)生隨時開放。學(xué)生根據(jù)已掌握的專業(yè)理論知識和實驗指導(dǎo)書選擇實驗項目,提出實驗路線。鼓勵學(xué)生對可提供的實驗設(shè)施作自擬的整合,促進學(xué)生對實驗課程的全身心的投入。

在實驗成績的評定上,不簡單地看實驗結(jié)果的正確與否,同時注重實驗方案的合理性和創(chuàng)造性,注重是否能對實驗現(xiàn)象有較敏銳的觀察、分析和處理能力。

(5)通過送出去的辦法,把教師和實驗人員送到器件公司、設(shè)計公司培訓(xùn),并積極開展了校內(nèi)、校際間的進修培訓(xùn)。推促教師在專業(yè)基礎(chǔ)和實驗兩方面交叉教學(xué),提高了教師隊伍的綜合素質(zhì)。

(6)將集成電路設(shè)計實驗室建設(shè)成為電子信息類本科生的生產(chǎn)實習(xí)基地,為此,我們參加了中芯國際等公司的多項目晶圓計劃。

加入了國內(nèi)外EDA公司的大學(xué)計劃,以利于實驗室建設(shè)發(fā)展和提高教學(xué)質(zhì)量,如華大公司支持微電子實驗室建設(shè),贈送人民幣1100萬元軟件(RFIC,SOC等微電子前沿技術(shù))已進入實驗教學(xué)。

5結(jié)語