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第1篇：集成電路分析與設計范文

【關鍵詞】城市道路設計;設計思路;技術要點

近些年來，城鎮(zhèn)化建設的快速推進以及經濟發(fā)展的高速增長，使得城市道路建設越來越多，同時為了滿足方便城市居民的出行，促使道路設計工作必須持續(xù)的開展以及順利進行。但是在城市道路設計工作中具有一定的復雜性。因此在道路規(guī)劃及設計中就要求我們進行全面的思考和總結。

1城市道路設計的概述

在城市發(fā)展以及城市建設工作中，城市道路不僅與城市居民的日常生活息息相關，更是整個城市經濟發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。在城市道路設計中，理想的道路設計應當滿通運輸能力的需求。城市道路是城市的重要組成部分，也是城市基礎建設的核心環(huán)節(jié)，通常來說，在城市道路設計工作中，由于城市道路本身就屬于市政交通的一種，因此在設計中通常都是從公共設施的角度去分析和總結，不僅僅只是關注到它的使用功能上的發(fā)揮，并且對于它的藝術效果、使用效果則都是要求應該加以總結以及完善的。

2城市道路設計的思路

在目前的道路工程中，傳統(tǒng)的道路設計早已無法滿足社會發(fā)展需要，因此在設計的過程中通常都是以人性化為主要的設計模式和設計標準，其設計要點主要表現在以下幾個方面：

2.1擁堵不能只靠簡單地拓寬道路來解決

通常當人們在面臨交通擁堵時，都是使用加寬馬路的方式，但是這不能從根本上解決問題。通過對世界先進城市交通狀況的研究顯示，道路的寬度與擁堵程度并不是相輔相成的。在我國城市之中大量使用的立交橋以及環(huán)形交叉不僅僅不能解決塞車的問題反而在一定程度上使得問題更加嚴重，人們應該理解城市屬于行人而不是汽車。所以，我們應該不斷提倡公共交通，尤其是城市軌道交通。

2.2運用道路線形設計提高設計水平

道路線形設計對道路的使用質量以及交通運輸狀態(tài)有著直接的影響。一個好的線形設計，不但可以給城市交通運輸提供安全便利的通道，同時也應該跟沿線周圍的自然環(huán)境有效的融合在一起，這樣就可以使的乘客路途疲勞及時得到緩解。站在景觀以及安全觀點來說，使用比較大半徑的圓弧曲線，比漫長的直線以及短線更為合適。拋去主干路以及交通性的干道不應該使用比較多的轉折之外，通常的道路都會使用比較合適的轉折，并且來設置偏大的曲線，使得沿線周圍的建筑物以及自然景色產生一定的變化，這樣的話就可以及時消除長直線的單調，緩解司機的駕車疲勞，減少交通事故的發(fā)生。

3城市道路交通工程的設計

3.1交通性道路

交通功能性設施主要是以車行交通服務作為主要的目的，路燈、護欄、候車廊以及人行天橋這些設施的設計應該簡潔明快，突出使用功能。交通標志、標線的選為應該有一定的提前量，方便駕駛員在快速行駛中能夠及時對前方的路況條件以及管理要求有所了解。

3.2生活性街道

（1）、道路的平面線形可以設計成蛇形或者鋸齒形，使得進入的車輛可以減緩車速，也能使得外來車輛因線路曲折不原進入而達到控制車流的目的，同時也會使得曲線形道路對于居民而言趣味性更強，景觀更為豐富。（2）、在道路的邊緣或中間左右交錯種植樹木，這樣就會有一種不易進入的環(huán)境，減少閑雜車輛的進入。并且，在道路上種植樹木可以不斷提高道路的景觀，使得居住區(qū)的環(huán)境得到美化。（3）、在道路交叉口處設計成凹凸狀，同時抬高或者降低路面部分，使得車輛駛過之時有一定的振動感，給駕駛者一定的警示作用;

3.3道路設施設計方面

人是城市公共空間的主體，街道設施是為人提供服務的。所以街道設施的規(guī)劃設計應該要表現出對人的關懷，將功能與環(huán)境景觀融為一體。對于人的生理需求以及心理感受的及時關注，會讓人產生舒適、方便、自然、和諧以及美好的感受。比如說在人流集中的商業(yè)街附近，應該有充足的停車方位方便車輛的?？?在高大喬木或花壇之間適當的點綴休息座椅，使得人在休息時可以親近到自然，也能減少夏日的陽光對人的傷害;林蔭小道、座椅、路燈以及電話亭等，則是可以為人們提供一些小憩休閑的空間。堅持以人為本不僅僅應該考慮到普通人的要求，同時還應該將社會弱勢群體的特殊要求考慮在內，營造出一個平等的社會環(huán)境。

4城市道路設計的技術要點

4.1道路的線形設計

道路的使用便捷性，使用質量以及交通運輸狀態(tài)，和道路的線形設計有著一定的聯(lián)系。線形的設計若良好，一方面能夠帶來安全便捷的交通條件，另一方面還可以和沿線兩側的景色和自然環(huán)境融合，以這樣的方式讓乘客在途中的疲勞度能夠的到緩解。從安全和景觀角度去分析，半徑偏大的圓弧曲線，一定會比短線或者直線使用。在交通性的干道和主干線的道路中，較多的轉折處是不宜使用的。然而一般的道路中，能夠使用恰當的轉折，曲線也可以設置偏大，讓自然景色和建筑物在沿線的量測有一定的變化，讓較長直線的單調感覺得到消除，讓司機的疲勞度得到緩解，在一定程度上，交通事故的發(fā)生頻率也會降低。

4.2道路平面交叉口的設計

（1）交叉口的豎向設計。交叉口豎向設計中，既要詳細考慮排水的通暢性和行車的舒適性，還要與周邊的鍵鼠標高順接，合理確定交叉口的設計標高。在豎向設計過程中，處理縱橫坡度的時候，要按照以下幾個方面的要求進行處理：交叉口的排水想要得到保證，道路縱坡的坡向最少要由一條分離到交叉口的一側。交叉后被主要道路通過時，在坡度的設計上要維持原狀，針對次要道路的橫坡隨著主要道路的縱坡而變化，次要道路的縱坡要隨著主要道路的橫斷面而變化。道路相交時若是同等級，相交的縱坡要保持原狀，橫坡是要改變的。往往會將縱坡當中比較小的道路橫斷面改變，讓和縱坡度角度大的道路中縱坡是保持一致的。（2）交叉口的縱斷面與平面線形。平面交叉的路線，提倡使用正交的方式且要是直線，如果是斜交的情況不能夠避免的時候，在交叉角中要控制在45°之下。路段上的交叉口要與平曲線的終點和起點，要按照道路和行車速度、道路等級進行確定，不能夠太短。若有兩條道路產生相交的狀態(tài)，次要的道路在縱坡度上要做適當的調整，主要的道路在縱坡度上要維持原狀。交叉口部位在進口道縱坡度的設置上，最好要在2%以下，在困難的條件下，也要在3%以下。

（2）結束語

在目前城市發(fā)展中，隨著城市水平的不斷提高，城市道路在經濟中的作用也在不斷的增加。城市道路設計是道路工程的中心環(huán)節(jié)，它對道路工程的通行能力、行車安全以及居民生活都具有著相當密切的關系?；诖?，上文對城市道路設計思路與技術要點進行了研究分析，旨在提高我國城市道路設計水平。

參考文獻：

[1]楊日潔.關于城市道路設計的要點分析[J].四川建材，2011，04.

[2]吳?？?，胡松，朱勝躍，段鐵錚.城市道路設計思路與技術要點[J].城市交通，2011，06.

第2篇：集成電路分析與設計范文

【關鍵詞】網絡課程；網絡教材；教學設計

《電路分析基礎》課程是通信、電子等本科專業(yè)的一門學科基礎核心課程，該課程理論嚴密，邏輯性強，綜合性強，其教學任務是引導學生掌握電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法，為后續(xù)課程的學習提供必要的理論基礎知識。如何以信息技術的應用為手段進行課程教學設計，延伸課堂教學環(huán)境，已經越來越受到關注。其中，網絡教學也成為電類課程的教學新模式，教學平臺一般應提供：課程相關信息、相關資源、網絡教材、電子教案、講授教材、精選例題、交互討論等。在網絡環(huán)境下，學員可以反復進行在線多媒體課程學習、在線測試以及問題討論，充分利用網上教學資源，體現出以人為本、自主學習的特點，它突破時空界限，延伸課堂空間，拓展思維方法，有利于培養(yǎng)善思考、高素質的人才。經過多年的研究與實踐，我校的《電路分析基礎》課程在完善教學體系、深化教學改革中不斷發(fā)展，從課程體系、教學內容、教學方法和手段、考試體系、實踐教學等方面取得了一系列的教學成果。2008年起，經過近三年的建設，又完成了該課程的網絡課程，建成后的電路網絡課程可提供豐富的信息資源，為學員創(chuàng)造更好的自主學習環(huán)境，同時實現資源共享，提高教學質量。

1.網絡課程的目標功能

1.1 教學設計

網絡課程要求教學過程要完整，要有明確的教學目標，內容選材各個方面要適當，還要選擇合理的教學策略以及適當的教學媒體。系統(tǒng)中要有交互討論，提供練習和測試，并且具有學習評價與反饋功能。

1.2 課程內容

網絡課程內容體系必須完整，涵蓋“網絡教材、電子教案、講授教材、典型例題”等基本模塊以及課程其它相關信息資源。教學資源內容豐富科學，結構要合理。能夠加強理論與應用結合，激發(fā)學員的學習興趣。

1.3 技術運用

界面采用“院校網絡教學應用系統(tǒng)”平臺。在此平臺上建立良好的交互學習環(huán)境，所有媒體包括視頻、音頻和動畫等播放均有可控性，網站導航要清晰、明確，具有良好的人機交互環(huán)境。

2.網絡課程內容

2.1 提供課程教學的基本模塊

課程教學基本模塊包括網絡教材、電子教案、講授教材、典型例題等，其中網絡教材是利用frontpage，Dreamweaver等軟件制作完成的精美網頁，彩色版面設計，要點明確，閱讀方便和便于操作。電子教案是我們自編的32講教案，要素齊全，體現優(yōu)化的教學設計，體現人文意識和工程背景，體現理論與應用的結合。32次授課錄像，采用的是把教師的講課錄像用流媒體的方式在網上播放，其中網頁拆分成兩部分，一部分播放教師的講課錄像，另一部分同步呈現教室的PowerPoint講稿。通過這兩部分的內容，學生可以實現隨時隨地上網學習，對于輔助課堂教學起到了積極的作用。最后補充與教材、教案不同的一些典型例題，強化基礎的學習、開擴學員的眼界。

2.2 提供相關信息資源

提供國家教育部制定的課程教學基本要求、電路理論名人名事、課程標準、考試大綱、課程教學資源庫、習題解答、工程應用實例、國內電路課程名師授課、部分章節(jié)雙語教學、實驗演示、仿真實例、CAI課件等相關信息資源。內容豐富的相關資源方便學生課下自學和課前預習。習題解答和模擬試題用于學生課后自測。提供的CAI課件于2010年獲國家優(yōu)秀電教教材三等獎，該課件為“字典式設計”方案，較好體現了課程的知識結構和內在聯(lián)系，深入淺出，通俗易懂，內容全面。各知識點間的切換方便，畫面美觀。每個知識點均通過內容講解、證明、舉例、練習等方式呈現，便于教師課堂使用，更適合于學員自學。其中，方法應用模塊把電路的各種分析方法在各類電路中的應用以例題形式呈現，促使學生舉一反三、觸類旁通，提高綜合運用所學知識的能力。

2.3 實現交互討論、自我測試

建立交互討論平臺，便于師生討論和教師答疑。教師固定時間和學生同時在線，就可以實時回答學生的提問，如果老師不在線，學生還可以留下問題和同學之間進行交流，也方便老師上線后回答。同時設有FAQ模塊，即常見問題解答。在日常教學和答疑過程中，常常會出現很多學生都感到模糊不清的概念或對某些知識點理解的偏差，這些問題帶有共性，我們就將其置入FAQ模塊，供學生瀏覽學習。學生在進入實時答疑模塊之前，通常應該先進入FAQ模塊輸入關鍵字查詢是否已經有了答案，如果在FAQ中沒有相關問題或覺得答案不夠明白，才進入實時答疑模塊。教師負責維護FAQ，把學生提出的新問題和解答放入數據庫中。提供階段測試題若干套、模擬考試題300題左右進行自我測試等。

3.網絡課程特點

3.1 教學性

一是目標定位準確；二是教學內容規(guī)范；三是框架內容合理。本課程內容，按課程標準規(guī)定的64學時32講設計，涵蓋了教材各章節(jié)的重點內容和學員所關注的重點難點問題，每個章節(jié)教學要求清晰；四是信息展現恰當；五是教學資源豐富。文字、課件、視頻、影像等資料比較豐富，資源總容量：8G。其中，課件：60，視頻：480分鐘，習題：625題，實驗：21個，視頻講授：1755分鐘；六是交互功能較強。本課程具有自測等人機交互功能和網上討論、答疑等人機交互功能；七是自主學習便捷。提供了必備的作業(yè)并能進行自測，而且還提供大量的拓展資源、閱讀參考書目，供學員自主學習和研究參考。

3.2 可用性

一是導航設計結構清晰完整，界面友好、直觀，簡明，路徑準確，鏈接準確、高效；二是方便可控。操作簡便，資料下載快捷，響應速度與學習者的操作比較協(xié)調；三是應用效果好。本網絡課程投入教學使用后，登錄賬號、作業(yè)、測驗、交流答疑記錄比較多，教師和學生反映使用效果好。

3.3 技術性

一是設計規(guī)范。嚴格遵循《網絡課程技術規(guī)范》，符合現代化遠程教育技術規(guī)范；二是媒體表現好。媒體運行流暢，界面美觀協(xié)調，圖文、視頻選擇適當；三是運行安全可靠。各種數據安全可靠，運行穩(wěn)定，教學單元、素材、數據等維護方便。

4.作用及效果

學生通過對課程教學基本模塊的點擊，將對課程全部知識點進行學習或復習，增加自主學習的空間，達到強化基礎的目的。

第3篇：集成電路分析與設計范文

本文從故障成因分析及預防控制措施的意義、通常會遇到的故障成因以及預防措施三個方面進行了闡述。

關鍵詞：高速公路；設備故障；預防控制管理

前言：

我國高速公路在近幾年里，得到了高速的發(fā)展，大量的先進機電設備也投入到使用。機電設備是否能正常使用，直接影響著整段高速公路的服務質量，也影響著人們的正常通行秩序。

一、故障成因分析及預防控制措施的重要意義

在最近幾年， 我國經濟進入了高速增長的階段，在此同時高速公路的建設也進入到快速發(fā)展階段。而作為高速公路的重要組成部分—— 高速公路機電系統(tǒng)，不僅是高速公路實現高速、安全、舒適等功能的重要保證，而且還保障著高速公路的正常運營。如何使其能夠正常運轉， 并且能夠延長系統(tǒng)的使用壽命，使它的最大的經濟效應得到發(fā)揮，對實現高速公路的現代化管理水平特別重要。

二、機電設備故障原因分析

1.發(fā)熱問題

機電設備在長期運行會產生大量的熱，因此在設備周圍沒有很好的散熱環(huán)境就會直接影響著設備的正常運行。

實例1：對于非嵌入式硬盤錄像機，監(jiān)控人員回放錄像時總是會出現提示“系統(tǒng)資源不足，播放失敗”的情況。在打開任務管理器，發(fā)現CPU占用率始終是100%，經過重新啟動后還是如此。然而在打開機箱后，發(fā)現CPU風扇根本不轉，更換風扇后故障解除，這是由于發(fā)熱而造成的故障。

實例2：：車道收費機在收費過程中會突然發(fā)生死機的情況，按任何鍵都沒有反應，在重新啟動后進入車道軟件的界面時就會發(fā)生死機。打開車道機，通過檢查發(fā)現電源風扇停止工作，電源摸著燙手，更換電源恢復正常。

2.短路絕緣不良

由于人為的操作不當或是機電元器件老化會發(fā)生短路；線纜老化、由于發(fā)熱而造成的絕緣體的絕緣性能降低，因此造成的設備短路。

實例：在車道正向雨棚燈突然掉電，閉合開關后又自動跳閘，懷疑線路發(fā)生短路。經排查線路發(fā)現經過收費亭下的一段電纜有接頭，在接頭處顯現出焦痕狀。經過仔細檢查發(fā)現接頭被水浸過，因此發(fā)生了短路。

3.灰塵油污垢

由于暴露在外的設備會受到汽車尾氣、粉煤塵、油污等污染；而且設備機械在運轉過程中產生的油污垢，如果得不到及時的清理，就會對設備形成腐蝕并且造成極大損害。

實例：發(fā)卡機在發(fā)卡時經常出現發(fā) 不出卡的現象，檢查機械部件正常，再仔細觀察，發(fā)現進 卡槽 處 下的小擺臂膠輪膨脹變形了，在更換相應部件后恢復正常。通過大量的觀察證實：許多通行卡都被司機污損，沾著油污的通行卡長時間通過卡機的小擺臂膠輪進行傳送卡，長期被油污污損的膠輪會被腐蝕膨脹變形，因此導致出現不能發(fā)卡的故障狀況。

4.裂紋應力變形

設備由于長期的壓力和重力作用下會產生裂紋甚至會發(fā)生斷裂；而應力變形則是由于設備部件在使用過程中受到不均勻的力而產生的變形。

實例：經查發(fā)現離開線圈部位的車道路面出現裂紋，路面斷裂導致預埋在路面中的線圈發(fā)生斷裂。大型車經過時欄桿機時起落正常，小型車經過就會發(fā)生不起桿現象。分析原因：當大型車經過線圈時由于車體重壓在斷裂線圈處使其暫時連通，故線圈檢測器能正常檢測到車，所以自動桿 正常工作。但是小型車經過時車體重量輕，線圈處于中斷狀態(tài)，所以會出現以上故障。

5.其他方面的原因

機電設備在運行過程中自身的磨損以及震動而引起的松動，還有因為地質災害、氣候變化、鼠害等諸多外界因素而引發(fā)的故障。

例如：計重設備的光幕（紅外車輛分離器），容易受氣候溫度的影響而檢測不到車。雷雨等天氣發(fā)生時，光幕 內部溫度高，雨水沖刷光幕防護罩玻璃由于溫差致使內側產生水霧，導致不能正常工作。

三、機電設備故障的預防控制措施

要使機電設備的日常維護工作規(guī)范化，就必須要嚴格遵循機電設備維護模式，定期對每個設備進行檢查，從而實現機電設備預防性維護方式標準化。

1.建立預控預知機制，規(guī)范化管理與計劃

設備管理中一個十分重要的環(huán)節(jié)就是對機電設備的維修與保養(yǎng)，要讓設備處于正常運轉的狀態(tài)，對于整套機電設備來說都是十分重要的，因此對機電設備應該制定相應的操作規(guī)程和維護保養(yǎng)制度是必要的。一套切實可行的規(guī)章制度對機電設備的維修管理工作是非常必要的。在這些規(guī)章制度中應該包括機電設備的巡查制度，以及機電設備的維護和保養(yǎng)制度，建立起各級崗位責任制、以及突發(fā)事件相應的應急預案等。規(guī)章制度要明確規(guī)定不同設備的保養(yǎng)方法、維護周期、維護保養(yǎng)的具體項目、以及具體的操作方法、還有相關的注意事項等。

2.定期檢測

要定期對機電設備系統(tǒng)進行相關的測試，測試其各項性能指標是否在規(guī)定范圍內，為預防性維護、更換零部件或是進行整改提供必要的維護依據。另外就是對一些 常壞的配件檢測也是非常有必要的。一套完善的機電系統(tǒng)維護體系，應當保證日常檢查、定期維護和定期檢測。防患于未然的主要措施，定期檢測不應被忽視，更不要在等到設備出現了故障才去發(fā)現問題，而是要注重平時的檢查，做到防微杜漸，發(fā)現隱患就立即消除，把故障消除在萌芽狀態(tài)。

3.保證良好的設備運行環(huán)境

暴露在野外的機電設備，要做好必要的防雷、防水、防電磁干擾等措施。同時，還要定期對機電設備進行必要的除塵、清潔是十分重要的。這不僅可以讓環(huán)境中的溫度、濕度等要素都能夠達到機電設備安全運行的要求，更重要的是可以有效的減緩設備老化進程，有效的防止金屬部件的腐蝕和鍍層剝落等現象發(fā)生，從而就可以保障設備的正常運行，并且能夠有效的延長設備的使用壽命。

4.培養(yǎng)一支技術精湛的維護隊伍

從大多數的機電設備的故障原因來看， 人為因素是其中一個非常重要的因素。因此加強人員管理是有效減少故障發(fā)生率的重要措施之一。建立健全相應的設備管理責任制， 明確各級人員的工作任務和工作內容、職責； 建立健全一整套安全操作規(guī)程， 嚴禁違規(guī)操作，對各級人員的設備使用操作流程進行明確的規(guī)范， 從而確保機電設備安全運行； 建立培訓制度， 對從事機電設備使用管理的操作人員、維修人員， 都要接受相關的業(yè)務知識培訓，而且還要在經過考試合格后才能上崗作業(yè)。另外更重要的就是，維護人員是保證高速公路機電系統(tǒng)正常運轉的關鍵所在， 因此培養(yǎng)一支技術精湛的維修隊伍對于高速公路機電設備的維護尤為重要，對整個系統(tǒng)有較清晰的了解。讓 維護管理人員全面參與到整個系統(tǒng)的整個實施過程， 讓他們對設備安裝、調試技術和系統(tǒng)的整體布局有更深入的了解和認識， 同時也能增加他們的實踐經驗， 為整個系統(tǒng)運行后的維護和修養(yǎng)奠定良好的基礎。其次， 就是要加強技術培訓，提高整體業(yè)務水平。根據維護人員的實際工作情況， 對他們進行相關的專項培訓， 使其全面掌握設備的工作原理， 能夠對常見的故障進行明確的判斷和處理，縮短故障修復時間， 提高維護質量。

5.吸取故障教訓，避免同類故障重復發(fā)生

機電設備在發(fā)生故障之后，就要進行全面的討論和分析，進而確認問題所在。是設計問題，還是使用問題，是日常維護問題，還是長期失修問題，是技術問題，還是管理問題，是操作問題，還是機電設備失靈問題等等進行相關的分類和整理。從而有針對性地采取防范措施，建立健全安全規(guī)范措施，改進相關的操作方法，對機電設備檢修周期進行調整，還應該對老舊機電設備更新改造等，避免同類故障重復發(fā)生。

四、結束語

高速公路的機電設備在使用過程中會不可避免的出現各種故障，因此要加強對其預防性控制，以保證設備的正常運行，以實現高速公路的正常服務。在日常維護中要不斷總結經驗和教訓，提高維護質量。

第4篇：集成電路分析與設計范文

關鍵詞：本科教育；微電子；課程體系；結構優(yōu)化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）04-0033-03

一、引言

微電子技術是隨著集成電路，尤其是超大型規(guī)模集成電路而發(fā)展起來的一門新的技術。微電子技術包括系統(tǒng)電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術，是高科技和信息產業(yè)的核心技術。微電子產業(yè)是基礎性產業(yè)，對國民經濟有著巨大貢獻，并滲透到其他很多學科，是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。作為電子通信類高校，南京郵電大學建校近50年來，正朝著信息科技類大學進軍。隨著電子、通信和信息等產業(yè)的飛速發(fā)展，國內外都需要大量的微電子學人才，我校成立微電子學專業(yè)，旨在為我國的ASIC設計方面，培養(yǎng)急需的人才[1-6]。我國“十五”計劃綱要明確提出大力發(fā)展半導體集成電路產業(yè)，為了滿足社會的發(fā)展和需求，我校微電子專業(yè)成立于2001年，并于2007年招收第一批本科生。在學校各級領導的重視和關心下，專業(yè)建設取得了飛速發(fā)展。本科人才培養(yǎng)方案是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格以及培養(yǎng)過程和方式的總體設計，是學校組織本科教學、規(guī)范教學環(huán)節(jié)、實現人才培養(yǎng)目標的綱領性文件，對人才培養(yǎng)質量具有決定性的影響。當今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才，也更需要培養(yǎng)大量工程應用型人才。所謂“應用型人才”主要是指德、智、體、美等方面全面發(fā)展的，能夠將專業(yè)知識和技能應用于所從事的專業(yè)社會實踐的高級專門人才?！皯眯腿瞬排囵B(yǎng)模式是以能力為中心，以培養(yǎng)技術應用型專門人才為目標的”。它更加注重的是實踐性、應用性和技術性。即基礎知識比高職高專學生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強，是本科應用型人才最本質的特征。本科應用型人才培養(yǎng)模式是根據社會、經濟和科技發(fā)展的需要，在一定的教育思想指導下，人才培養(yǎng)目標、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式。

二、深化完善本科教學體系改革的措施探討

人才培養(yǎng)方案制（修）訂工作對于學校實現人才培養(yǎng)目標、進一步深化完善本科教學體系改革具有重要意義，人才培養(yǎng)方案制（修）訂需要全面貫徹國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，認真落實教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見等文件要求，不斷適應國家和社會發(fā)展需要，進一步深化教育教學改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)過程，提高人才培養(yǎng)質量，促進學生全面發(fā)展。具體的改革措施探討如下。

1.進一步明確本專業(yè)的特點和優(yōu)勢。培養(yǎng)方案是高等學校實現人才培養(yǎng)目標、開展人才培養(yǎng)工作的總體設計和實施方案，為全面貫徹教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見，以執(zhí)行最新頒布的普通高等學校本科專業(yè)設置管理規(guī)定為契機，推動我校新一輪專業(yè)建設和教學改革，以不斷適應知識經濟、科技、社會發(fā)展對各類高素質創(chuàng)新人才的需要，根據我校教育教學改革的實際，及時總結人才培養(yǎng)經驗，以“本科教學工程”建設工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認證”，進一步更新教育觀念，深化教育教學改革，提高本科教育質量，構建和完善適合我校辦學指導思想、具有我校辦學特色的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，根據新《目錄》規(guī)定的各專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求、主干學科、核心課程、主要實踐性教學環(huán)節(jié)、主要專業(yè)實驗，緊密結合近年“本科教學工程”改革實踐，開展本科專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂。本專業(yè)培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要，道德文化素養(yǎng)高，社會責任感強，身心健康，掌握扎實的自然科學基礎知識和必備的專業(yè)知識，具有良好的學習能力、實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識，能在微電子器件、工藝和集成電路設計及相關的電子信息科學領域從事科學研究、產品研發(fā)、工程設計、技術管理等工作的專門技術人才。主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。

2.課程設置進一步優(yōu)化。課程的設置是否合理對人才的培養(yǎng)起到了至關重要的作用，尤其是現今提出的對專業(yè)人才的更高要求，需要進一步優(yōu)化課程體系，合理安排課程內容。首先，在課程設置方面，當前，南郵本科微電子專業(yè)經過幾年的發(fā)展，取得了不少成績。但世界范圍內微電子產業(yè)飛速發(fā)展的特點決定了高校微電子學科的教學必須緊緊跟隨產業(yè)發(fā)展的步伐。我們在看到以前所取得的成績的同時也必須看到其中所存在的一些問題，并積極進行改革創(chuàng)新。我校的微電子專業(yè)在設立初期，經過各方專家的反復討論和論證，建立了一套統(tǒng)一的專業(yè)課程和教學大綱。這套課程滿足該專業(yè)最基本的專業(yè)要求。但由于微電子專業(yè)設立時間不長，仍屬于起步階段，由于硬件條件和師資力量的缺乏和不到位，無法設立多樣的課程體系和科目，所以目前的教學仍然是基本上按統(tǒng)一的教學大綱和教學要求組織。隨著學校辦學規(guī)模的擴大，通達微電子學院的設立，選修微電子專業(yè)課程的學生人數不斷增加，原有的教學課程體系和科目還需要進一步細化、深化、推廣。為此，在課程設置上，我們必須對已經投入使用的培養(yǎng)方案進行分析和總結、不斷地進行修訂和完善，將整個學科的課程結構體系、到具體到每一門課程的知識體系，都進行優(yōu)化設計，以期在最短的學時內使學生掌握牢固的知識。最終使學生獲得以下幾方面的能力：掌握扎實的數學、物理等方面的基本理論和基本知識；系統(tǒng)掌握量子與固體物理、半導體物理與器件物理、半導體集成電路設計和制造的基本知識，具有獨立進行微電子器件、工藝和集成電路設計的基本能力；了解電子信息類專業(yè)的一般原理和知識，受到科學實驗與科學思維的訓練，具有本學科與跨學科的科學研究與技術開發(fā)的基本能力；在綜合類實踐、實驗中具有較強的獨立設計、分析和調試系統(tǒng)的能力，能夠完成綜合性和探索性工作的能力；養(yǎng)成良好的學習習慣，對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應發(fā)展的能力；其次，對于理論課程的內容，針對南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況，以及本專業(yè)的特色建設，主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設計。注重集成電路設計、集成電路版圖設計、微電子器件設計和MEMS設計。以能力培養(yǎng)為基礎來設計，并考慮學生畢業(yè)后從事的職業(yè)，根據工作的要求對教學中的課程進行專項的能力和綜合能力培養(yǎng)。在通識教育類課程中設置了高等數學、大學物理、物理實驗、程序設計等。專業(yè)教育類課程中設置了信號與系統(tǒng)、數字電路與邏輯設計、模擬電子技術及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學生都必須學習的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)課中安排了固體物理、半導體物理、半導體集成電路工藝、半導體器件物理、通信原理，這些課程都是基礎理論課程，是為微電子專業(yè)的學生打下基本的專業(yè)基礎。考慮到工程認證的需要，在集成電路與CAD的課程設置上，專門增加了16小時的實驗，加強學生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設計的課程設置中，專門將模擬和數字分開，設置了各48小時的模擬集成電路分析與設計、數字集成電路分析與設計，這不同于其他院校的課程設置，應該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學生掌握初步的集成電路設計知識，加強了學生的集成電路分析和設計的能力。除了已經設置的32小時的VLSI設計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗，還增加了32小時的工藝實驗，這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講，已經在建設的ASIC設計實驗室的基礎上開展了ASIC設計實驗課程的教學，并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室，擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學會一到兩種EDA工具的使用方法。建設微電子器件和半導體物理專業(yè)實驗課程，在廣泛調研的基礎上購置了必要的儀器設備、編寫了實驗教程、開展了半導體材料實驗和晶體管測試實驗；基于以上措施，建立一整套完備的、覆蓋微電子產業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設計實驗。掌握一定微電子實驗能力是微電子專業(yè)本科生應當具備的基本素質。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設置了VLSI版圖設計基礎、片上系統(tǒng)設計、微電子器件設計、MEMS與微系統(tǒng)設計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程，涵蓋了微電子方向的器件設計、電路設計、工藝設計等各個方面。更好地體現了應用型人才的培養(yǎng)方向和目標。再者，實踐課程的內容上，由于微電子專業(yè)是一個實踐性較強、實踐內容多的專業(yè)，從集成電路的生成流程來看，其實踐內容包括系統(tǒng)和電路設計、器件設計、工藝設計、版圖設計、實際流片和測試。實踐課程的設置對培養(yǎng)學生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力極為關鍵；需要工程認證的專業(yè)的實驗實踐課程必須要達到30%以上。因此，還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室，開設微電子和半導體測試實驗課，在培養(yǎng)學生理論知識的同時，加強實踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)既有較深理論基礎，又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設置中，通識基礎課和學科基礎課中安排了電類學科所必須的程序設計、電裝實習、電子電路課程設計等。在專業(yè)基礎課和專業(yè)課中，設置了軟件設計、微電子課程設計等，尤其是微電子課程設計，將進行較大的改革，要求改革后設計內容都是與本專業(yè)緊密相關，全面運用到所學的專業(yè)知識。

3.師資隊伍的建設。本專業(yè)現在擁有專業(yè)教師14名，完全滿足本科的專業(yè)教學需要，但從事集成電路設計方向的老師比較缺乏。還有，學生的個性不同，使學生在學習的興趣、主動性等方面差異很大；隨著社會競爭的日益激烈和社會需求的不斷變化，又使學生的未來發(fā)展面臨很大挑戰(zhàn)，學生的需求隨之呈現多樣化。因此，多元化的培養(yǎng)規(guī)格應當成為共識。將學生的具體情況和社會需求相結合，這就要求我們必須打破現有的統(tǒng)一模式，根據學生的實際和社會需求建立多樣化的課程體系，實施分類教學，在保證打好扎實的專業(yè)基礎的前提下，設立盡可能多的適應當今社會發(fā)展的方向性課程。建立既具有深厚扎實的理論知識功底，又具有精通實踐、有很強的動手操作能力和解決生產實際問題能力的教師隊伍迫在眉睫。近幾年，我學院在引進高水平的師資力量方面進行了不懈的努力，微電子專業(yè)教師的隊伍在不斷擴大，教師的專業(yè)方向也在不斷豐富，能夠勝任并有選擇性地擔任各主要方向的專業(yè)課教學。但仍然缺乏學科帶頭人，缺乏一個凝聚人心的事業(yè)平臺，學術梯隊。這就要加速建設學科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學術梯隊。通過培養(yǎng)和引進，形成一批整體素質高、學術實力強、結構合理、具有團結協(xié)作精神的學術梯隊，使其在學科建設中發(fā)揮突出作用。鼓勵教師積極申報各類項目，積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師與公司、研究所合作，鼓勵教師到國內外高校去做訪問學者，積極參加國內外舉辦的國際會議，從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題，開闊眼界。

三、小結

總的來說，微電子學是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。培養(yǎng)方案是高等學校實現人才培養(yǎng)目標、根據我校教育教學改革的實際，及時總結人才培養(yǎng)經驗，以“本科教學工程”建設工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認證”，進一步更新教育觀念，深化教育教學改革，提高本科教育質量，迫在眉睫。其中需明確我校的特點和優(yōu)勢，以通信集成電路設計為主要方向，同時兼顧工藝設計與器件設計。相信通過培養(yǎng)方案、課程設置、師資等各方面的建設，一定會培養(yǎng)出高質量的微電子學領域人才，為我國的微電子工業(yè)做出貢獻。

參考文獻：

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第5篇：集成電路分析與設計范文

關鍵詞：“教、學、做”一體化；項目重構；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）46-0213-04

一、引言

電子專業(yè)課程內容通常比較抽象，理論性強，專業(yè)術語、名詞概念多，與學生過去所學的知識聯(lián)系不大，學生不但理解領會課程內容有一定困難，應用于實踐時更是舉步維艱，顯然不能滿足技能型人才培養(yǎng)的要求，因此，改進電子專業(yè)課程的教育教學方法成為師生們在教學中不斷探索的課題。

筆者在教學實踐中探索以項目為載體來重構課程內容體系，通過建構主義的指導思想建立起應用于電子課堂和實驗室的教學理論和方法，采用“教、學、做”一體化的教學模式展開教學，希望通過這種新型的教學方式可以對電子專業(yè)課程教學帶來新的力量和成果，讓學生對電子學產生更加濃厚的興趣。

二、構建基于“教、學、做”一體化教學模式課程體系

要構建基于“教、學、做”一體化教學模式課程體系，首先，必須加強實踐教學，只有加強了實踐教學，才能將實踐教學從附屬于理論教學的地位獨立出來，以“做”來引領“教”和“學”，在“做中學”、“做中教”，形成“教、學、做”一體化教學模式。然后，沿著實踐教學主線，將所需要的理論知識進行梳理，以必須、夠用為原則選擇內容以及內容的講解形式，重構每門課程的內容。

我院電子專業(yè)課程體系主要由以下課程構成：

第一學期，開設了《電子元器件識別與檢測》和《電工技術實訓》等專業(yè)課程；第二學期，開設了《模擬電子電路分析與調試》、《收音機安裝與調試》等專業(yè)課程；第三學期，開設了《數字電子電路分析與調試》、《電子線路板設計與制作》、《電子綜合實訓》等專業(yè)課程；第四學期，開設了《單片機技術與實踐》、《EDA技術與實踐》等專業(yè)課程；第五學期開設了《電子系統(tǒng)設計與制作》、《單片機技術綜合實訓》等專業(yè)課程；第六學期，企業(yè)頂崗實訓。

在以上課程體系的構建中，有些課程是理實一體化課程，這類課程有《模擬電子電路分析與調試》、《數字電子電路分析與調試》、《電子線路板設計與制作》和《單片機技術與實踐》等；有些實踐從專業(yè)理論課程中單獨剝離出來，開設成一門專門的實踐課程，這類課程有《電子元器件識別與檢測》；有些課程采用整周實訓來完成一個綜合項目的教學模式進行，這些整周實訓的課程大都有一個特點，是對某門專業(yè)課程的綜合應用，如電工技術實訓、單片機技術綜合實訓等；有些整周實訓課程嘗試脫離某門專業(yè)課程，將多門課程有機綜合在一起，這類課程有《電子綜合實訓》、《收音機安裝與調試》等。

三、基于“教、學、做”一體化電子專業(yè)課程內容重構

根據教學的組織原則及課程的特點，各課程組織的形式會有所不同，要求完成的任務目標也有所不同，下面選取三門課程分析在教學中如何依據“教、學、做”一體化來重構課程內容：

（一）《模擬電子電路分析與調試》課程通過設計實踐項目，將理論知識嵌入到項目中重構課程教學內容

模擬電子技術是電子專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程，由于專業(yè)性很強，很多學生在學習時，就被這門課程難住了，從而覺得電子專業(yè)很難，放棄對電子專業(yè)的學習。多年來，我一直在思考如何上好這門課程，如何讓學生從這門課程起步，激起學生學習專業(yè)的興趣，踏入電子技術的神奇領域。

我們在上學期模擬電子技術一體化教學中使用項目教學法開展教學，其實踐過程是：

首先，我們確立了采用哪些項目來把這門課程的知識點貫穿起來，通過這些項目的實踐來帶動相關理論知識的學習，并用理論知識指導項目的分析，實現項目的功能。我們最后選擇以下項目來重構模擬電子電路分析與調試這門課程內容。

項目一：集成穩(wěn)壓直流電源的制作。這個項目中包含的知識點有二極管的識別與檢測、二極管構成的整流電路分析與調試、電容濾波電路分析與調試、穩(wěn)壓電路分析與調試等知識點。

項目二：單管音頻放大電路制作。這個項目中包含的知識點有三極管的識別與檢測、單管放大電路的組成、工作原理分析與調試等知識點。

項目三：多級負反饋放大電路的制作。這個項目包含的知識有多級放大電路組成、工作原理分析、反饋的判斷、引入負反饋后對電路影響等知識點。

項目四：集成音頻放大電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是認識集成運算放大電路，已經分析集成運放構成的典型電路等知識點的學習。

項目五：低頻功率放大電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是功率放大電路的組成特點、工作原理分析和調試電路等知識點。

項目六：正弦波振蕩電路的制作。這個項目中包含的知識點主要是電路起振的條件，會分析判斷電路能否滿足電路振蕩的平衡條件，熟悉典型振蕩電路的組成結構特點等知識點。

項目七：調光臺燈的制作。這個項目中包含的知識點主要有晶閘管的識別與正確使用，單向可控整流電路的組成、工作原理已經電路調試等知識點。

然后，我們確定了這些項目實施的教學方法：實踐―理論―實踐的方法。

第一環(huán)節(jié)――實踐：在簡單講解這個項目工作過程的基礎上，發(fā)給學生元件讓學生根據提供的項目原理圖焊接電路，要完成這步實踐，學生要能對元件進行識別與檢測，通過這一步的實踐讓學生掌握元件的識別與檢測，并學會看懂原理圖元件之間的連接，能根據原理圖正確焊接電路，同時為第二個環(huán)節(jié)的實施打下基礎，學生通過焊接電路必然對將要講解的項目電路非常熟悉。在這個環(huán)節(jié)同時讓學生測試關鍵點的數據或波形，不管測試成功與否，學生這時候都有很強的要了解這個電路是如何工作的學習需求和興趣，這時候要求學生全部停下這一步實踐，進入到第二個環(huán)節(jié)――理論。

第二環(huán)節(jié)――理論：圍繞著這個項目涉及到的知識點，教師開始講解相關的理論知識，然后應用這些理論知識分析學生剛才焊接的項目電路，理論分析并計算關鍵點的電壓，理論分析關鍵點的波形，并教會學生判斷故障，檢測電路，如果某一點的沒有測到理論分析應該得到的電壓或波形，如何來檢測電路，排除故障，直到得到正確的結果。接下來，就進入到下一環(huán)節(jié)――再實踐環(huán)節(jié)。

第三環(huán)節(jié)――再實踐：通過第二環(huán)節(jié)的學習，學生基本明白了這個電路是怎樣工作的，接下來，學生進入到再實踐環(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)要求學生對焊接的電路進行測試，記錄相應的數據波形，并判斷測試結果的正確與否，在這個環(huán)節(jié)，學生要學會并完成電路檢測、故障的排除，學會正確使用儀器儀表，這個過程的完成在第二環(huán)節(jié)理論指導的基礎上進行，通過這一環(huán)節(jié)實踐對理論知識在實踐中的應用進一步的掌握，并加深對理論知識的理解。

（二）《電子元器件識別與檢測》成功剝離成一門專業(yè)實踐課程

電子元器件是電子技術中的基本元素。任何一種電子裝置，都由各種電子元器件合理、和諧、巧妙地組合而成。傳統(tǒng)的電子專業(yè)教學計劃內一般不會含有單獨的電子元器件識別與檢測課程，通常只是在講授《電路基礎》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》等課程時，介紹部分課本講授需要接觸到的元器件，這就導致了對整個電子元器件的介紹系統(tǒng)性不強，再加上《電路基礎》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》等課程自身的學習難度就非常高，導致了學生的學習壓力非常大，通常很難掌握好。因此，在教學中，將電子元件識別與檢測技能單獨剝離出來形成了《電子元件識別與檢測》課程。該課程以培養(yǎng)學生了解常用電子元器件的識別、檢測及使用等電子技能的基本功為起點，整個教學過程均安排在實訓場地，按照項目式教學的方法開展教學。

《電子元器件識別與檢測》課程項目設計如下：

項目一：電阻、電容的認知與檢測。認識電阻的分類，電阻器的標稱系列，阻值的標注法。認識電位器外形及工作原理介紹。常用電容器的性能，容量標稱法，規(guī)格與標注方法。掌握電解電容的簡易檢測法。

項目二：半導體二極管、三極管及可控硅的認知與檢測。認識二極管的分類，型號命名方法，基本用途。用萬用表簡易檢測二極管性能方法。認知三極管的分類，命名方法（國內及國外），三極管的選用條件，更換替代原則，三極管引腳的識別與測試技能。單向可控硅的檢測及引腳判定。

項目三：變壓器及繼電器的認知與檢測。熟悉變壓器的基本應用。掌握變壓器的一般檢測方法。了解繼電器的一般結構。

項目四：發(fā)光二極管、光敏元件及光電耦合器的認知與檢測。了解提高光放大器靈敏度的方法，光電耦合器的一般檢測方法。

項目五：集成電路及音樂芯片認知與檢測。掌握集成電路的分類，國內外集成電路的命名，封裝外形與引腳順序識別。熟悉用萬用表檢測F007。使用MOS集成電路一般常識。

項目六：揚聲器、傳聲器及開關接插件的認知與檢測。揚聲器的分類，主要技術參數，電動式揚聲器的工作原理，喇叭與壓電陶瓷片的檢測。話筒的種類，結構與工作原理，動圈式與駐極體話筒的檢測。

項目實施過程中，從實踐入手，對于每種元器件，從結構簡介開始，由淺入深地介紹它的外形、符號、命名方法、工作特性、主要應用、使用注意事項、好壞判斷等。通過本課程的學習，學生很快就對所需元器件有了全面的了解和掌握，通過動手提升了學生的學習興趣，并為其學習后續(xù)課程和今后在專業(yè)中應用電子技術打下了良好的基礎，同時還極大地減輕了后續(xù)課程的學習難度。

（三）《電子綜合實訓》成功將多門專業(yè)課程整合在一起

《電子綜合實訓》整周實訓課程以工作任務為線索，以實際電子產品――函數信號發(fā)生器為載體，以任務實施為導向，通過以制作一個具體的、具有實際應用價值的函數信號發(fā)生器產品為目的的工作任務展開構建項目式的學習任務，將整個函數信號發(fā)生器的工作任務分成以下七個學習任務：

任務一：函數信號發(fā)生器的電路設計；任務二：函數信號發(fā)生器的電路仿真；任務三：函數信號發(fā)生器的PCB設計；任務四：函數信號發(fā)生器的PCB制作；任務五：函數信號發(fā)生器的元器件識別與測量；任務六：函數信號發(fā)生器的安裝與調試；任務七：編寫函數信號發(fā)生器技術文件。

每個任務按照任務目標任務要求相關知識任務實施任務總結的思路安排，充分體現“在學中做，在做中學”的教學思路。項目的工作任務與現實工作緊密相關，為學生模擬了一個更貼近實際工作的學習環(huán)境。

該課程將《電子元器件識別與檢測》、《數字電子技術與實踐》、《模擬電子技術與實踐》、《電子線路板設計與制作》、《電子電路仿真技術》、《電子產品制造與工藝》等專業(yè)課程有機的整合到了一起，使學生通過本課程的學習掌握了電子產品電路設計、電路仿真、PCB設計與制作、電路板的安裝與調試及簡單故障的排除。通過本課程的學習提高了學生對電子專業(yè)的直接認識，讓學生通過設計制作實際電子產品感受到了成就感，極大地提升了學生的學習興趣，使學生的綜合素質和職業(yè)能力得到了顯著提高，為學生的后續(xù)學習以及職業(yè)生涯的發(fā)展奠定了很好的基礎。

四、結束語

經過實踐證明，這種在建構主義學習理論的影響下，通過選取一個個典型“項目”為載體重構課程內容的方式，是一種比較有效的教學內容組織方式，它突破了傳統(tǒng)的灌輸學生理論知識的教學模式，采用“教、學、做”一體化的教學模式，通過項目為載體，用任務驅動來引領學生在實際工作任務的牽引下，激發(fā)學生學習課程內容的內在的求知欲望，達到學以致用的目的，同時能將所學的知識與它的實際應用聯(lián)系起來。學生通過解決實際問題來實現對知識的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性。

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第6篇：集成電路分析與設計范文

關鍵詞：集成電路EDA 課程改革 教學內容

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼： A 文章編號：1672-1578（2013）10-0029-01

1 引言

高職教育的目的是使學生獲得從事某個職業(yè)所需的實際技能和知識，具備進入崗位所需的能力與資格，并且應當具備良好的職業(yè)道德和熟練的職業(yè)技能，走上職業(yè)崗位之后能夠勝任崗位，并有后續(xù)發(fā)展能力。然而，鑒于多方面因素，高職教育的教學質量不斷下降，高職學生職業(yè)能力的欠缺直接影響了就業(yè)。因此，高職院校必須進行課程改革，構建符合高職教育規(guī)律、適應高職課程的教學模式。下面，筆者就簡單談談我院集成電路EDA課程改革的情況。

2 課程定位

集成電路EDA技術是集成電路及電子系統(tǒng)設計的綜合技術，是現代科技創(chuàng)新和IC產業(yè)發(fā)展的關鍵技術。該課程作為高等職業(yè)院校微電子專業(yè)的一門重要的主干專業(yè)課程，緊扣專業(yè)理論和生產實踐需求，具有較強的崗位實踐操作技能，是電子類專業(yè)畢業(yè)生必須具備的專業(yè)技能之一；而且該課程能貫穿整個專業(yè)教學環(huán)節(jié)，掌握本課程能使學生更好地學習掌握其他專業(yè)課程。

3 課程設計理念

按照“基于工作過程”的課程開發(fā)體系進行課改，重視職業(yè)技能的訓練，充分體現以應用型技術人才為培養(yǎng)目標；形成以行業(yè)需求為導向，以職業(yè)實踐為主線，“教、學、做一體化”的專業(yè)課程體系；構建工學結合的高職課程開發(fā)模式，落實“強化實踐、重在應用”，著重 “職業(yè)能力” 培養(yǎng)的指導思想。通過典型的實踐項目課題，多樣化的教學方法，形成實踐教學和工作過程一體化、課堂與生產線一體化、實踐教學與培養(yǎng)崗位能力一體化，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生將學到的知識應用于實踐中，加強課程知識點的連接，充分體現EDA技術在電子電路實際設計中的應用，使課程教學真正體現實踐性、應用性。

4 改革目標

目前，集成電路EDA設計工具主要市場份額為美國的Cadence、Synopsys和Mentor等少數企業(yè)所壟斷。我院該課程采用的是Tanner Pro 軟件，在教學過程中，以職業(yè)實踐為主線，通過課程改革，逐步實現“教、學、做一體化”的專業(yè)課程體系。通過對實用電路的設計，激發(fā)學生學習先進的電子電路設計技術的興趣，使學生掌握集成電路設計和布局圖設計的基本方法，了解IC組件庫的電路模型、符號模型的設計方法；能熟練創(chuàng)建電路文件、版圖文件，生成網表文件，進行電路仿真模擬，并熟悉電路與版圖對比方法；養(yǎng)成按規(guī)范進行集成電路設計與應用，并按照企業(yè)規(guī)范設計版圖的職業(yè)素養(yǎng)；培養(yǎng)了學生使用現代先進設計工具的能力和團隊溝通能力，為以后工作打下一定的基礎。

5 教學內容

隨著IC 技術的發(fā)展，對集成電路EDA課程教學內容提出了更高的要求。這次為適應科學技術的發(fā)展以及對人才培養(yǎng)的要求，我們走訪企業(yè)、征求用人單位意見，特別聘請企業(yè)專家進行技術指導，結合專業(yè)培養(yǎng)目標和就業(yè)崗位群，我們對EDA課程的教學進行了修訂，教學內容進行了調整和充實。

為加強對學生實踐能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)，將EDA技術理論和實訓課單獨開設，促進了對學生實際動手能力和分析、設計能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，我們加重了設計性實驗、綜合實驗的分量，加強各種實踐環(huán)節(jié)，使學生通過理論課程的學習和實訓課程的實踐，基本掌握EDA技術，再通過相應的課程設計將理論用于實踐，將理論與設計融為一體，使學生在畢業(yè)設計中，既能提高運用所學知識進行設計的能力，又能在這一過程中體會到理論設計與實際實現中的距離，鍛煉了學生分析問題、解決問題能力。

6 課程改革中的重點、難點及解決辦法

課改的重點：“基于工作過程”的項目式課程開發(fā)

難點：項目式教學內容的確定，教材、教學設備的準備，學生對實際生產環(huán)境和生產過程的體驗和學習，工程實際應用的系統(tǒng)設計。

解決方法：（1）采用全新的教學理念和教學方式，以“必須”“夠用”的原則組織教學內容，將教學與EDA工程技術有機結合，設計由淺入深的實驗項目，以實現良好的教學效果。（2）根據課程實踐性強的特點，加強實驗室建設，提倡學生進行自主教學活動。（3）多方面綜合考慮，全面優(yōu)化教學效果。（4）加強校企合作，提高授課教師的理論水平和工程實踐能力，讓學生進入企業(yè)進行生產實習，將教學、實驗和科研緊密結合。

7 教學方法與手段

EDA技術涉及面廣、實踐性強，對教師和學生的要求較高。在EDA技術教學方法上，我們改變了過去以教師為中心、以課堂講授為主、以傳授知識為基本目的的傳統(tǒng)教學模式。采用教師講授與學生實踐相結合，理論知識與現實工程問題相結合的靈活的教學方式，留給學生充分的思考和實踐時間，鼓勵學生勤于思考，把握問題實質，不斷提高自己解決實際問題的能力。把“教、學、做”一體化，體現到實處。

講課時突出重點、難點，注重知識點重組。教學中引入大量的EDA實際例題，重視培養(yǎng)學生的運用知識，解決實際問題的能力，充分調動了學生的學習積極性。

實踐表明，采用多元化的教學方法可以取得較好的效果。多元化教學方法包括：（1）交互討論教學法；（2）目標驅動教學法；（3）開放式自主實踐；（4）課外興趣小組；（5） 鼓勵學生參與大學生創(chuàng)新活動。

在課堂教學中，讓學生多實踐，多動腦、勤思考，才能發(fā)揮他們的學習主動性，起到良好的教學效果。

8 結語

通過課程改革，改變了常規(guī)的教學模式，以學生為主，教師為輔，再結合多種教學方式，以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習能動性，并且重視學生的理論與實踐的結合能力，使學生深切感受到學有所用，大大提高了集成電路EDA課程的教學效果。

參考文獻：

第7篇：集成電路分析與設計范文

關鍵詞：數字集成電路；PSPICE；反相器

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0033-02

引言：

偽邏輯數字電路是數字集成電路課程教學中的重要部分[1-4]。由于偽PMOS邏輯電路的分析極為復雜，其涉及到反饋電路、有比電路以及各個元件之間的相互影響，在教學的時候不易掌握。老師找不到很好的方法來進行教學，學生聽起來也是摸不著頭腦。PSPICE軟件的引入為偽邏輯數字電路的講解提供了一個極為有效的輔助手段，其能夠給出清晰的物理圖像，讓學生對電路各個部分的瞬態(tài)特性、中間態(tài)等特性有清楚的了解，從而幫助學生高效地進行電路的學習。

一、數字集成電路的PSPICE模擬實例

本文以數字集成電路課程中的偽PMOS邏輯電路為例，介紹如何利用PSPICE軟件建立相應的仿真電路，并進行靜態(tài)和瞬態(tài)仿真，查看仿真波形，并對結果進行分析。

1.偽PMOS邏輯電路原理。偽PMOS技術構建的反相器邏輯電路如下圖1（a）所示：

當輸入信號Vin為高電平并且等于Vdd時，PMOS關斷，NMOS管導通。此時在Vx和接地點之間存在一個直接通路，形成一個穩(wěn)定的低電平輸出。相反，當輸入電壓為低電平（0V）的時候，NMOS和PMOS導通都導通。在Vdd和Vx之間存在一個電壓分壓，產生了一個高電平的輸出電壓。這個電路具有反向邏輯的功能。和CMOS邏輯不同，偽PMOS邏輯只有上拉網絡，沒有下拉網絡。這樣可以減少使用晶體管的數量。

2.電路原理圖繪制。PSPICE軟件使用Capture CIS進行電路原理圖的繪制。Capture CIS窗口截圖如圖2所示。

在Capture CIS的窗口自上而下分別為菜單欄、仿真欄和原理圖編輯窗口，窗口的右側是電路元件選擇欄；其中各個元器件調用時通過點擊電路元件選擇欄里的Place Part按鈕來實現。在Place Part打開元器件庫以后，可以手動添加各種不同的電子元件。各大電子元器件公司都提供了支持PSPICE的元件庫，可以到各大電子元器件公司的主頁上下載。

二、數字集成電路的PSPICE模擬實例

1.偽PMOS邏輯的電壓傳輸特性。本文采用0.25微米工藝參數進行器件模擬。根據工藝參數的要求，在普通數字集成電路的設計中，NMOS一般做最小尺寸設計，也就是NMOS溝道長度Ln=0.25微米，最小溝道寬度Wn一般為最小溝道長度的1.5倍，所以最小溝道寬度Wn=0.375微米。PMOS溝道長度一般也為工藝最小值Lp=0.25微米，這樣進行偽PMOS反相器設計的時候，只需要調整PMOS溝道的寬度Wp的大小，這樣設計變量大大減小，降低了設計的復雜度。

圖3是對偽PMOS邏輯反相器的電壓傳輸特性仿真。圖3中標記a、b、c分別對應于PMOS溝道寬度Wp為1.125微米、2.5微米、3.625微米。從圖中可以看到：當PMOS溝道寬度Wp小于2.5微米時，輸出高電平迅速下降。

可以看到一個偽PMOS邏輯電路存在高電平達不到Vdd的問題。經過多級邏輯的串聯(lián)，輸出高電平信號將逐漸降低。這會導致芯片內部邏輯錯誤的出現，是不允許出現的。因而必須在兩個偽PMOS邏輯電路之間插入一個CMOS反相器來進行電平信號再生。但是也引入了靜態(tài)功耗和噪聲容限降低的問題。

2.偽PMOS反相器的瞬態(tài)仿真。圖4的瞬態(tài)響應表示一個PMOS正在對輸出電容充電。假設節(jié)點X開始為0V。我們觀察到輸出開始時充電很快，但在瞬態(tài)過程快結束時卻很慢。圖4中標記a、b、c的曲線分別對應于PMOS溝道寬度Wp為0.75微米、1.125微米、1.875微米。從圖中可以看到，隨著晶體管尺寸的減少，晶體管等效電阻增加，從而導致X節(jié)點的輸出高電平迅速降低，這容易導致邏輯錯誤的出現。

3.偽PMOS反相器的電平拉升。解決電壓下降的方法是使用電平拉升電路（圖1b部分電路），這是把一個PMOS（Mr）連入反饋電路中。PMOS器件的柵極連接到反相器的輸出端，他的漏極連接反相器的輸入端，而源極和電源Vdd相連接。假設節(jié)點X為0V。如果輸入Vin從Vdd翻轉到0，Mp只將節(jié)點X充電到比閾值電壓Vm高的電壓水平。然而這足以把反相器的輸出切換到低電平，使得反饋器件Mr導通，從而使得節(jié)點X和電源Vdd連接。這就大大降低了反相器中的靜態(tài)功耗。

這在圖5中得到證實，圖中顯示了Mn尺寸固定瞬態(tài)響應隨著Mr尺寸變化的情況。上半部分是輸入梯形信號Vin的波形圖，下半部分是輸出信號Vx的波形圖。圖5中標記a、b、c的曲線分別對應于Mr溝道寬度Wp為0.75微米、1.125微米、1.875微米。通過對不同Mr溝道寬度的偽PMOS反相器瞬態(tài)特性分析，可以找到最合適的工藝尺寸。從圖中可以看到，當Mr的寬度大于1.125微米的時候，下拉Mn無法有效地將電平拉下來，從而節(jié)點X的電平被鎖定在一個中間電平值，從而導致邏輯錯誤。

三、結語

本文介紹了PSPICE軟件在數字電路教學中的應用。在Capture CIS中建立了偽邏輯反相器電路，并利用PSPICE軟件分析了PMOS溝道寬度對電壓傳輸特性和延遲特性的影響，展示了PSPICE軟件的強大功能。

本人在數字集成電路的教學中引入了PSPICE軟件以后，效果非常顯著。學生上課的積極性高漲，教學效果大大提高。

參考文獻：

[1]JanM Rabaey，等.數字集成電路[M].第二版.周潤德，等，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]Sung-Mo Kang，等.CMOS數字集成電路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

第8篇：集成電路分析與設計范文

Abstract: Combining with the practical situation and characteristics of the university, based on training target of micro-electronics specialty and from the concept of undergraduate talents cultivation, this paper discussed the cultivating pattern of applied talents from course offering, teaching contents, teachers team construction, experimental teaching practice, and put forward a series of feasible and effective measures, so as to promote rapid development of our new professionals of microelectronics and cultivate application-oriented talents of microelectronics.

關鍵詞: 應用型人才;微電子專業(yè);素質教育

Key words: applied talents;microelectronics major;quality education

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0234-02

0引言

微電子學是在物理學、電子學、材料科學、計算機科學、集成電路設計制造學等多種學科基礎上發(fā)展起來的一門新興學科,是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。作為電子通信類高校,南京郵電大學建校近50年來,正朝著信息科技類大學進軍。隨著電子、通信和信息等產業(yè)的飛速發(fā)展,國內外微電子學人才都十分緊缺,建立微電子學專業(yè),也可為我國的 ASIC設計方面,培養(yǎng)急需的人才[1-6]。在現代科學和技術迅速發(fā)展的今天,社會要求大學的培養(yǎng)目標同經濟發(fā)展的需要相結合,如果培養(yǎng)出來的學生能夠適應社會的需求,不僅學生能有用武之地,找到自己的價值和自信,而且學校的知名度也得以提升。因此現今的學校越來越注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng),注重培養(yǎng)有能力,有效率的人。因此當今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才,也更需要培養(yǎng)大量工程應用型人才。應用型人才培養(yǎng)模式的具體內涵是隨著高等教育的發(fā)展而不斷發(fā)展的,“應用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心,以培養(yǎng)技術應用型專門人才為目標的”。本科應用型是本科層次教育,既有著普通本科教育的共性,又有別于普通本科的自身特點,它更加注重的是實踐性、應用性和技術性。即基礎知識比高職高專學生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強,是本科應用型人才最本質的特征。本科應用型人才培養(yǎng)模式是根據社會、經濟和科技發(fā)展的需要,在一定的教育思想指導下,人才培養(yǎng)目標、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式[7]。

1培養(yǎng)應用型人才的措施探討

培養(yǎng)應用型人才不是單方面的強化和提升,而是涉及到方方面面。比如,學校自身的特點,目標的定位,課程的設置等等,因此,培養(yǎng)應用型的人才可以采取以下措施:

1.1 明確學校和學科的特點和優(yōu)勢每一所高校都有自身的辦學特色,每一個學科都有自身的歷史傳統(tǒng)。只有實事求是地綜合分析學校已有的學科基礎、特色、優(yōu)勢和不足,才能明確學科發(fā)展的科學定位,才能培養(yǎng)出有自身特色的專業(yè)人才[6]。微電子專業(yè)在我校還是一個新專業(yè),如何把這個新專業(yè)做大做強,真正體現出南京郵電大學的微電子專業(yè)的專業(yè)特色,是一個值得探討的問題。根據我校長期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和相關院系的基礎和優(yōu)勢,設置了以通信集成電路設計為主要方向,并對專業(yè)方向的發(fā)展作了規(guī)劃,同時兼顧工藝設計與器件設計。與此同時,確立我校微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)目標為:根據學校的辦學指導思想,樹立“理科本科教育以培養(yǎng)應用基礎和理工融合型人才為主,在堅持人才培養(yǎng)質量統(tǒng)一要求的基礎上,鼓勵學生個性化、多樣化發(fā)展,強化學生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)”的教學工作指導思想。從教育理念上講,應用型人才培養(yǎng)應強調以知識為基礎,以能力為重點,知識能力素質協(xié)調發(fā)展。強調學生綜合素質和專業(yè)核心能力的培養(yǎng)。側重學科、專業(yè)知識的學習和專業(yè)能力的培養(yǎng);培養(yǎng)適應社會主義現代化建設和信息產業(yè)發(fā)展需要,在德智體諸方面全面發(fā)展,具有較高思想道德、良好的科學文化素質、敬業(yè)精神和社會責任感,在擁有微電子學領域內扎實的理論基礎上、還具備實驗能力和專業(yè)知識,具有較強的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,能在應用微電子學、半導體技術及相關的電子信息科學領域從事產品設計、科技開發(fā)、工程技術、生產管理與行政管理等工作。

1.2 課程設置課程的設置是否合理對應用型人才的培養(yǎng)起到了至關重要的作用,其結構是否連貫、課程安排是否合理直接影響后續(xù)的教學培養(yǎng)工作。

1.2.1 課程的設置考慮到應用型人才的特點,必須根據行業(yè)的需求來安排和設置課程,在進行課程設置的時候,必須先進行廣泛的調研,考慮到社會的實際需求,社會需要什么樣的人才,對今后畢業(yè)生的去向有充分的了解,了解用人單位的性質,了解用人單位要求畢業(yè)生具備什么知識和能力,更重要的是,培養(yǎng)學生自學的能力、解決問題的能力、判斷能力和創(chuàng)新能力。在微電子專業(yè)正式招生之前,我們組織教師到國內不少高校進行調研,并與多所學校的教師進行了交流。在廣泛調研的基礎上,我們了解了國內外、省內外的同類專業(yè)的發(fā)展狀況和我校微電子專業(yè)的實力、優(yōu)勢及所處的地位,了解到國內外微電子學及集成電路設計人才都十分緊缺,為此,我們提出通訊集成電路和新型微電子器件作為我們的專業(yè)方向和特色,并在教學和科研中體現出來。為此,在課程設置上,我們必須在對已經投入適應的培養(yǎng)方案進行分析和總結、不斷地進行修訂和完善,將整個學科的課程結構體系,到具體到每一門課程的知識體系,都應該進行優(yōu)化設計,以期在最短的學時內使學生掌握牢固的知識。最終使學生獲得以下幾方面的知識和能力:①掌握數學、物理等方面的基本理論和基本知識,具有較好的人文社會科學基礎,并熟練掌握一門外語;掌握微電子學、半導體科學與技術的基本知識、基本理論和基本實驗技能;②熟悉國家信息產業(yè)政策及國內外有關知識產權的法律法規(guī);了解微電子學的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展動態(tài),以及信息產業(yè)發(fā)展狀況。③具備較好的運用專業(yè)知識進行器件設計、集成電路設計的能力,成為工程應用型人才。

1.2.2 理論課程的內容針對江蘇省和南京市的集成電路發(fā)展特色,以及南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況,適當加強通訊集成電路、新型微電子器件和光電集成的課程,體現專業(yè)特色。以能力培養(yǎng)為基礎來設計的。在進行社會行業(yè)的調查中,首先考慮學生畢業(yè)后從事何種職業(yè),然后對這種工作需要哪些能力和知識,根據工作的要求對教學終的課程進行專項的能力和綜合能力。在通識基礎課中設置了高等數學、大學物理、物理實驗、程序設計等。學科基礎課中設置了數理方程、概率論、信號與系統(tǒng)、數字電路與邏輯設計、模擬電子技術及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學生都必須學習的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)基礎課中安排了固體物理、半導體物理、半導體集成電路工藝、半導體器件物理、通信原理,這些課程都是基礎理論課程,是為微電子專業(yè)的學生打下基本的專業(yè)基礎。考慮到應用型人才的培養(yǎng),在集成電路與CAD的課程設置上,不同于專業(yè)型人才的培養(yǎng)模式,專門設置了16小時的實驗,加強學生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設計的課程設置中,專門將模擬和數字分開,設置了各48小時的模擬集成電路分析與設計、數字集成電路分析與設計,這不同于其他院校的課程設置,應該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學生掌握初步的集成電路設計知識,加強了學生的集成電路分析和設計的能力。另外還設置了32小時的VLSI設計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗,這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講,已經在建設的ASIC設計實驗室的基礎上開展了ASIC設計實驗課程的教學,并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室,擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學會一到兩種EDA工具的使用方法。建設微電子器件和半導體物理專業(yè)實驗課程,在廣泛調研的基礎上購置了必要的儀器設備、編寫了實驗教程、開展了半導體材料實驗和晶體管測試實驗;基于以上措施,建立一整套完備的、覆蓋微電子產業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設計實驗。掌握一定微電子實驗能力是微電子專業(yè)本科生應當具備的基本素質。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設置了VLSI版圖設計基礎、片上系統(tǒng)設計、微電子器件設計、MEMS與微系統(tǒng)設計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程,涵蓋了微電子方向的器件設計、電路設計、工藝設計等各個方面。更好地體現了應用型人才的培養(yǎng)方向和目標。

1.2.3 實踐課程的內容課程突出職業(yè)能力。對于應用型人才來講,在學習過程中訓練學生的職業(yè)技能是學生是否成功的關鍵之一;學習過程重點基于問題的學習,這是培養(yǎng)學生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力的又一關鍵;學習過程還要培養(yǎng)學生的溝通能力。此外,還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室,開設微電子和半導體測試實驗課,在培養(yǎng)學生理論知識的同時,加強實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎,又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生。微電子專業(yè)是一個實踐性較強、實踐內容多的專業(yè),從集成電路的生成流程來看,其實踐內容包括系統(tǒng)和電路設計、器件設計、工藝設計、版圖設計、實際流片和測試。作為高等學校,而非生產廠家,不可能具備從前端到后端整個流程的實踐條件,為此,我們擬對其中的主要環(huán)節(jié)開展實踐教學。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設置中,通識基礎課和學科基礎課中安排了電類學科所必須的程序設計、電裝實習、電子電路課程設計等。在專業(yè)基礎課和專業(yè)課中,設置了軟件設計、微電子課程設計等,設計內容都是與本專業(yè)緊密相關,全面運用到所學的專業(yè)知識。同時建立校外實習基地,使學生能夠初步了解芯片生產過程。通過參加國外IC CAD公司的大學計劃、購置器件和工藝設計CAD工具,并通過和IC生產企業(yè)建立良好合作關系,建立生產實習基地。注重學生與工業(yè)界的直接聯(lián)系。爭取在畢業(yè)設計階段,大部分學生的畢業(yè)設計都能在企業(yè)完成的,而且不少學生的第一個工作就是在所實習和進行畢業(yè)設計的單位里找到的。

1.3 師資隊伍的建設沒有高水平的師資隊伍,培養(yǎng)高素質的人才也只能是紙上談兵。而且本學院的主要任務就是能培養(yǎng)具有良好的學習、工作和創(chuàng)新的高級應用型人才,因此從這個方面來講,沒有年齡結構、學歷結構、職稱結構合理的高水平師資隊伍,也是不能完成高校所承擔的任務的。而且針對應用型人才的培養(yǎng)目標,師資隊伍本身也要具備能培養(yǎng)應用型人才的能力和水平。

1.3.1 積極培養(yǎng)學科帶頭人培育創(chuàng)新型人才就要統(tǒng)籌考慮學科直接承擔的教學、科研、服務三大職能的關系,加速建設學科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學術梯隊。以中青年學科(術)帶頭人的培養(yǎng)為重點,并加大向青年骨干教師和一線教師傾斜的力度,創(chuàng)造一個公開、平等、競爭、擇優(yōu)的用人環(huán)境,營造一個和諧、寬松、溫馨的工作氛圍。學校要為人才成長創(chuàng)造一流的工作和實驗條件,打造一個凝聚人心的事業(yè)平臺,通過培養(yǎng)和引進,形成一批整體素質高、學術實力強、結構合理、具有團結協(xié)作精神的學術梯隊,使其在學科建設中發(fā)揮突出作用。

1.3.2 在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識目前,我校的微電子技術系擁有教師7名,平均年齡35歲以下,年輕教師占了90%以上。我們學院的老師都是從大學畢業(yè)直接來教大學,導致對學生的培養(yǎng)從源頭上還是在按照“理論型”或“學術型”的培養(yǎng)模式在進行。因此,建立既具有深厚扎實的理論知識功底,又具有精通實踐,有很強的動手操作能力和解決生產實際問題能力的“雙師型”教師隊伍,培養(yǎng)高層次高質量的實用型、應用型教學人才迫在眉睫。今后學院應把如何培養(yǎng)“應用型教師”作為一個重要目標,來加強師資隊伍的建設。在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識。

積極籌措資金,進一步完善微電子設計、測試實驗室,開出更多的實驗項目,增加實驗組數,鼓勵教師在課程教學中增加設計、實驗類的課時比例,讓學生多動手動腦。鼓勵教師積極申報應用型或工程類的項目,這樣既可以滿足一定的科研工作量,也可以讓學生參與到項目中來鍛煉學生的從事科研和工程技術類的工作,積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師與公司、研究所合作,給學生提供實習、工作的機會和場所,也可以提高就業(yè)率。鼓勵教師到國內外高校去做訪問學者,積極參加國內外舉辦的國際會議,從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題,并開闊了眼界。設立?？罱⑶嗄杲處熍囵B(yǎng)基金,資助青年教師開展注重應用類的教學科研工作。在進行教學工作的同時,也與企業(yè)界密切合作進行科研工作和技術開發(fā)工作,保證自己在理論和技術方面的領先性,在授課時結合自己的研究成果、把新的觀念、新的方法、新的理論傳授給學生,當自己的研究成果轉化為產品后,可以將最新產品和最新技術溶入工業(yè)中。

只要通過以上措施,從學科目標、理論課程、實踐環(huán)節(jié)及師資隊伍建設等工作常抓不懈,經過一定的階段,一定會培養(yǎng)出高水平的擁有微電子學領域內扎實的理論基礎、較強的創(chuàng)新精神和工程實踐能力,從事產品設計、科技開發(fā)、工程技術、生產管理與行政管理等工作的應用型人才。

2小結

總的來說,微電子學是發(fā)展現代高新技術和國民經濟現代化的重要基礎。而國內外微電子學人才都十分緊缺,尤其注重某一專門職業(yè)的培養(yǎng)。因此我校也更需要培養(yǎng)大量的微電子方面的工程應用型人才。而培養(yǎng)應用型的人才必須采取的措施是:明確我校的特點和優(yōu)勢,以通信集成電路設計為主要方向,同時兼顧工藝設計與器件設計;在課程的設置上,必須根據行業(yè)的需求來安排和設置課程,除了基礎理論課,也要大大加強實驗和上機比例。在培養(yǎng)學生理論知識的同時,加強實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎,又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生;同時在教師中增加培養(yǎng)應用型人才的意識,鼓勵教師與公司、研究所合作,積極申報應用型或工程類的項目,讓學生參與到項目中積累一定的設計、實驗和操作經驗。鼓勵教師給學生提供實習、工作的機會和場所。相信通過各方面的工作的配合,一定會培養(yǎng)出高質量的微電子學領域內的應用型人才,為我國的微電子工業(yè)做出貢獻。

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第9篇：集成電路分析與設計范文

摘要：傳統(tǒng)的計算機硬件基礎課教學已不適應現代科學技術的發(fā)展和社會對人才的需求，本文結合計算機專業(yè)的特點，從課程內容、教學體系、教學方法等方面總結了在硬件基礎課教學改革中所取得的實際經驗和體會。

關鍵詞：硬件基礎課；教學改革；整合課程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1引言

計算機硬件教學的先修課程是“電路分析”、“模擬電子學”和“數字邏輯與數字系統(tǒng)”。由于歷史原因，這些課程大多由電子系開設，是以理論研究為目的的課程體系，存在教學內容陳舊，課程體系老化，理論論述多，占用學時多，前后銜接不好等問題，給后續(xù)計算機硬件課的理論教學和實踐教學帶來了諸多困難和被動。而計算機專業(yè)與其他專業(yè)相比較，少有的幾個優(yōu)勢之一就是對計算機硬件結構的掌握。因此，結合計算機專業(yè)的具體情況，在教學體系、教學內容和教學方法等方面對硬件基礎課程進行必要的改革就顯得尤為重要。

2整合內容、精縮課時

1) 現代科學技術的發(fā)展日新月異，計算機技術的發(fā)展更是突飛猛進。在大學本科階段，除了要給學生傳授基礎理論知識外，還要講授新技術、新理論，這就使得各高校不斷壓縮某些傳統(tǒng)基礎課的課時，增設一些新的課程。在這種形式下，硬件基礎課的課程體系和教學內容亟待更新。

2) 課程體系的構建是以理論知識為架構，以實際應用為目標，教學內容則應緊密結合專業(yè)核心能力對理論知識的要求。綜合時展、專業(yè)結構和課程體系的總體考慮，從98年起我們就根據計算機專業(yè)的特點，逐漸建立完善了一套硬件基礎課的課程體系。首先，在課程內容的組織與建設方面,注重了先修課和后續(xù)課程的關系,做到內容上不重復,知識點上不脫節(jié)。其次，教學內容力圖反映時代的發(fā)展，技術的進步。通過編寫出版《電路與電子學基礎》、《數字邏輯與數字系統(tǒng)》兩本教材重新劃分課程內容，精縮學時，將原有的64學時的“電路分析”和64學時的“模擬電子學”這兩門課程整合為課內48學時、實驗20學時的“電路電子學”課程，重新劃分、補充了“數字邏輯與數字系統(tǒng)”（課內48學時、實驗20學時、三周課程設計）的教學內容。

(1) “電路與電子學”課程。在電路分析部分不再追求研究線性電路的理論體系完整性，刪除了部分傳統(tǒng)教學內容，只保留直流分析、交流分析和動態(tài)電路三大部分。在直流分析中，刪掉了“電路分析”教學中關于支路電流法和回路電流法的內容，保留電路系統(tǒng)分析法中的被廣泛用于機輔分析的節(jié)點電壓法。在交流分析中，刪除了三相電路內容，而對通信中的諧振電路則詳細講解。動態(tài)電路的分析中，只通過一個簡單的RC充電回路讓學生了解時域分析的基本步驟，而將重點放在三要素法和RC無源微積分電路上。在“模擬電子學”部分，去掉了半導體器件導電原理和反饋的方框圖計算法，精簡了阻容耦合放大電路（包括多級放大）、小信號動態(tài)圖解法、差分電路分析等。相應地加強了有源器件MOS管、電流源電路和系統(tǒng)穩(wěn)定性的介紹，課程著重講解集成運放的應用。在講解由運放構成的有源積分電路時，與前面的無源積分電路做比較，這樣有助于學生理解并牢固掌握兩種電路各自的特點。實踐證明，學生在做電子競賽時對這兩種電路的使用都非常恰當。

(2) “數字邏輯與數字系統(tǒng)”課程。教學內容刪除了數字電路中各種觸發(fā)器電路的內部結構和傳統(tǒng)設計方法中的設計技巧，精簡了中規(guī)模器件的內部邏輯介紹，縮減了卡諾圖和邏輯簡化內容。由于計算機專業(yè)的硬件課程“微機原理與接口技術”中將介紹A/D、D/A轉換，故這一部分內容就不出現在“數字邏輯”課程的教學中。將教學重點放在各類觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)條件、集成電路外部功能、可編程器件和EDA技術上，要求教會學生如何通過查找器件手冊了解器件功能和使用要點。由于計算機硬件中三態(tài)門、OC門的重要性，課程加強了對其邏輯功能及應用的舉例說明。

(3) 改革組課方式。邏輯門電路是傳統(tǒng)“數字邏輯”教學中最難的一章，由于門電路的原理要涉及到電路、模擬電子學等方面的知識，因此在講述這一部分內容時，必須幫助同學復習有關的知識。在改革課程體系時，我們打破傳統(tǒng)的教學體系，將這一部分內容放在“電路電子學”課程中，在講述半導體器件后引入邏輯門電路，如MOS管可以具有開關和受控源兩種類型的功能，根據器件所給偏置條件的不同，在模擬電路中可作為放大器件或在數字電路中作為開關器件。課堂上的師生互動證明，經過這樣的調整，學生對有關門電路的問題就很容易理解掌握。通過合理地整合教學內容，改變了過去把電路模型與實際器件（如受控源和晶體管）、開關與放大作用、模擬與數字等研究對象截然割裂的組課方式，而是將它們有機地融合，找出共性和個性，講清個性，突破難點，這樣便于以統(tǒng)一的觀點使學生建立完整的概念〔1〕。

3軟硬結合與時共進

1) 當前國內計算機專業(yè)的普遍現象是“過軟”，即強調軟件編程，而學生的硬件動手能力非常薄弱。在計算機科學技術飛速發(fā)展的今天，計算機系統(tǒng)的軟硬件界限開始變得模糊，且采用軟件方法來設計硬件， FPGA、VHDL、DSP技術帶來了全新設計理念與結構體系，與之相應EDA技術和ISP器件在教學、科研等領域應用越來越廣泛。在這種軟硬件逐漸融合的背景下，計算機學科的硬件基礎課程必須要反映出這種時代的發(fā)展。

2)EDA技術分為三級：以PSPICE、EWB、Multisim等為軟件平臺的仿真分析類輔助設計技術為初級；以MaxPlus II、Quartus II等為軟件平臺，以FPGA/CPLD為硬件系統(tǒng)目標芯片的電子系統(tǒng)設計EDA技術為第二級；以NC Simulator、Virtuso、Diva等為軟件設計開發(fā)平臺、以集成電路芯片版圖設計為目標的ASIC芯片設計為最高級〔2〕。EDA技術的前兩級都與計算機硬件基礎課密切相關，因此在進行課程體系改革時，應結合實踐性教學環(huán)節(jié)，根據“基礎型、應用型、綜合型、創(chuàng)新型”的循序漸進的實驗課程教學體系，將EDA技術分層次地引入設置在教學中：

(1) 第一級――首先在“電路電子學”教材各章的最后一節(jié)給出PSPICE對本章典型電路的仿真實例，教材最后一章加入可編程模擬器件ispPAC。其次，增加了20學時的Multisim仿真及電路設計實驗。通過仿真實驗，將教學中的難點用直觀的圖形和曲線表述，降低了數學難度。如通過對模擬放大電路的仿真，可以直接觀察到改變電路參數所導致的波形失真，學生就很容易理解并掌握靜態(tài)工作點變化對放大電路性能的影響。最后，利用仿真平臺生動直觀方便的特點，讓學生掌握先設計、后仿真、再實際的設計方法和理念，在此基礎上，將以往的一些驗證實驗提升為綜合設計實驗。對每一個實驗都要求虛實結合，虛實互動，通過這種訓練，極大地提高了設計的成功率。計算機專業(yè)的學生取得北京市大學生電子競賽的3個一等獎，更多的二、三等獎證明，整合后“電路電子學”的教學改革取得了成效。

(2) 第二級――傳統(tǒng)的“數字邏輯”課程體系以邏輯代數為基礎，采用自底向上（DOWN-TOCTOP）的設計方法，教學內容以門電路－中規(guī)模集成電路－大規(guī)模集成電路－數字系統(tǒng)為順序排列。導致學生在學習前面局部知識的時候，缺乏整體系統(tǒng)概念,只會 “搭積木”拼湊式的設計，當后續(xù)“組成原理”課程要建立整機、系統(tǒng)這些非常重要的概念時，前面所學的一個個分散的知識點不能被融會貫通〔3〕?，F代數字系統(tǒng)的設計以硬件編程語言為基礎，采用自頂向下(TOP-TO-DOWN)的設計方法，因此數字電路的教學體系必須重新構建。第二級的EDA技術包含三方面內容：(1)大規(guī)模可編程邏輯器件；(2)硬件描述語言；(3)軟件開發(fā)工具。所以在“數字邏輯與數字系統(tǒng)”的教學體系上，應以邏輯代數與VHDL語言并行為基礎，強調自頂向下的設計理念和層次化設計方法，以系統(tǒng)為對象，用VHDL語言描述，在EDA軟件平臺上，自上而下、逐步細化，最終完成整個系統(tǒng)的設計。依據整體“自頂向下”,細節(jié)“自底向上”的教學模式，在教學內容組織上，先給出數字系統(tǒng)的整體架構及邏輯系統(tǒng)的三大部件:存儲、處理、控制，讓學生有全局、整體的認識。在講述邏輯系統(tǒng)的每一具體部件時, 仍然遵循“由淺入深，循序漸進”的原則，采用傳統(tǒng)的“自底向上”的教學組織方法。在實踐教學的綜合設計部分中，要求學生必須按照從頂層抽象描述向底層結構描述，最后到可實現的硬件單元描述這一過程進行數字系統(tǒng)的設計。通過這種教學改革，學生的知識結構趨于合理，滿足對軟硬件結合的人才的需求。

4注重銜接 承前啟后

在計算機硬件基礎課的教學中，首先應注重介紹該門課程的主要內容、在計算機專業(yè)中的地位及與相關課程的關系，激發(fā)學生的學習興趣。其次，應注重與后續(xù)課程的銜接。由于當代大學生在入學時就具備了計算機使用的基本知識，因此在授課過程中，要有意識地用計算機硬件電路作為基礎課的授課案例。如“電路電子學”課程中，在集成運放構成的比較器一節(jié)，就可給出比較器在A/D轉換中的應用舉例，再指出A/D、D/A是計算機接口中的重要單元電路，這樣就埋下一條線索，與后續(xù)課程的知識相聯(lián)系。在“數字邏輯與數字系統(tǒng)”課程中所給出的案例都要盡可能為后續(xù)課程使用，如從鍵盤等引出編碼的概念和編碼器的作用；在講三態(tài)門時，可進一步給出物理上總線的概念，解釋當譯碼和讀寫信號設計錯誤時，CPU訪問存儲單元數據總線嚴重沖突會造成死機的原因；在存儲邏輯一章，介紹完寄存器隊列（FIFO）的邏輯結構后，可讓學生設計寄存器堆棧（LIFO）的邏輯電路圖。在該課程的實踐教學中，所給出的設計題目包括總線緩存器、全加器、鍵盤掃描電路、硬件控制器等計算機的基本功能部件。通過這種方法引導學生思考，建立必要的知識關聯(lián)及整體概念，最終達到對計算機硬件系統(tǒng)基本知識融會貫通的目的。實踐證明，這種訓練對于今后的“組成原理”課程和“嵌入式系統(tǒng)”設計都打下了堅實的基礎。

5黑板、多媒體、EDA仿真

高校的教學手段基本都采用多媒體。多媒體圖文并茂、生動有趣，但很容易變成另一種形式的照本宣科或“填鴨式”教育。在教學中要綜合多種教學手段，注意針對不同的教學內容去尋求最佳的表述方式：黑板＋粉筆、電子教案、實物投影、動畫課件、虛擬電路。計算機硬件基礎課教學內容多，知識點雜，不容易理解。對于較難理解或學生有爭議不明白的問題，傳統(tǒng)的“粉筆＋黑板”有其獨特的靈活性，既可以表述學生課堂思維的過程，又有利于師生交流互動。在課間讓學生自己擺設實物投影，增強學生的感性知識，課間的學習氣氛仍生氣勃勃。錄像CD和動畫課件則留給學生自己觀看。計算機硬件基礎課程的實踐性強、信息量大、EDA設計技術應用廣泛。在授課時通過EDA仿真將驗證實驗與理論教學相結合，解決理論與實踐的時空分離弊端，通過提問、思考、演示、總結等一系列步驟，循序漸進，調動學生參與教學的積極性，充分發(fā)揮學生的主動性。值得注意的是，在此過程中，教師一定要掌控好演示進程，既不能影響教學進度，又要協(xié)調好單位時間教學信息量與學生接受理解能力之間的矛盾。

6結束語

硬件基礎課的教學改革，涉及課程多、學術性和技術性強，是一項系統(tǒng)工程，需要教師付出不懈的努力，不斷學習新技術，及時更新教學內容，完善教學方法，才能更好地提高教學質量，更好地培養(yǎng)適應社會的發(fā)展人才。

參 考 文 獻