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關鍵詞：納米尺度互連線 集總參數模型 電路仿真 CMOS射頻集成電路設計

中圖分類號：TN402 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0176-02

1 引言

隨著半導體技術的發展，納米尺度的CMOS工藝射頻集成電路（RFIC）在工業、科技、醫藥醫療的應用越來越廣泛，且其工作頻率已經進入微波、毫米波段，如X波段、Ku波段及60GHz應用等[1]。然而，當電路的工作頻率進入到這種高頻頻段時，電路模型的精度是電路能否成功實現的關鍵所在。在電路版圖設計之后，通常是利用Assura和Calibre等工具來獲得互連線的寄生電阻和寄生電容。然而，由于電路的寄生電感比寄生電阻和寄生電容復雜且精度低，很難利用版圖驗證設計工具得到寄生電感值，因此，需要借助于電磁場仿真軟件對傳輸線進行準確模擬。然而，在電路設計初期通常需要考慮用于互連的微帶傳輸線對電路性能的影響，傳統單純利用電磁場仿真軟件進行參數提取的方法無法準確根據設計要求進行參數調整。本文構建了基于物理特性的互連線模型，該模型的寄生參數通過傳輸線物理特性和電磁場仿真軟件得到，易于計算和電路設計分析。同時，該模型的參數和頻率無關，易于電路分析，適用于射頻集成電路的設計。最后，論文詳細論述了將模型用于集成電路設計中的流程。

2 互連線寄生參數仿真模型

射頻集成電路設計中使用的互連線結構按照其類別可分為兩類：第一類是微帶線是以芯片襯底地作為其地平面，第二類是互連線是以某一金屬層（通常是第一層金屬M1）作為其地平面。對于這兩類互連線結構而言，采用襯底地平面作為公共地平面的互連線比采用底層金屬M1作為公共地的互連線更加靈活，因為在實際電路設計中受限于電路結構，其底層金屬需要作為信號線進行器件之間互連，這種情況下需要采用第一種結構來實現信號互連。然而，使用底層金屬M1作地線可以隔離襯底，減少襯底的損耗，因此在集成電路設計中兩種傳輸線結構相互并存。

圖1是互連線的模型圖，該模型為單π集總參數模型，與常規的電感π模型相似[2]。圖1中模型并聯部分表示寄生電容和電阻，串聯部分表示寄生電感和電阻。在設計窄帶寬的電路時，尤其是進行放大器電路設計，關注的是工作頻率附近的參數。所以，方框模型可以視為獨立于工作頻率，即模型在窄帶電路設計中依舊可以使用。模型中，電感L2和電阻R2為互連線自身的分布電感和分布電阻，包含了集膚效應和鄰近效應對電路的影響，而并聯電容和電阻為導線和襯底之間等效電容和等效電阻。

對于該傳輸線模型，其離散參數的矩陣近似于模擬值和實際測量值。根據等效規則，電路的參數都可由Y參數推導得出[3]。在得到每一模塊的參數后，串聯電感值，電阻值和并聯電容值都可以求出。

根據等效規則，工作頻帶的S參數應該與模擬和測試值相同。根據對Y矩陣的定義，可以推導出以下公式：

式中，為工作頻率，函數real（）和函數imag（）分別代表著復數的實部和虛部。

以上的公式對于大多數傳輸線是可用的，無論傳輸線是否對稱。在大多數情況下，傳輸線的Y1，Y3部分在結構上并不對稱。但是，當兩端口的反射系數的值相同時，將出現對稱的特殊情況。此時傳輸線可化簡為相同的部分，且可從電報方程中得出各元件的值。

在以上的分析中，電容，電感和電阻分別是頻率的參數，而本模型中各部分數值處理成和頻率無關的數值，這將在電路設計中產生誤差。由于替換產生的誤差可有下面公式得出：

是仿真實際S參數值，是模型的S參數值。

通常，當電路的頻率與正常工作頻率差異較大時，由于集膚效應和鄰近效應，這個誤差將會造成更加嚴重的影響。依照上述的模型，我們利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum構建了互連傳輸線，該傳輸線采用第二類結構，該傳輸線位于的TSMC 0.18um射頻/混合信號工藝的第6層金屬上，金屬線寬6um，線長115um。工作頻率為10GHz，根據公式（2）得到集總參數模型各個參數如下：

為比較模型和實際電磁場仿真數據之間差別，公式（4）中各個數據對應模型的S參數和電磁場仿真軟件得到的S參數進行了對比，圖2是采用電磁場仿真軟件ADS-Momentum和模型部分參數對比，從圖中可以看出，電磁場仿真軟件的模型和本模型S參數的誤差遠離工作頻率段誤差越大，這是由于公式（2）中對頻率進行了近似處理，遠離工作頻率的點采用工作頻率來代替，由于這種代替，數據之間誤差越大。在其偏離中心頻率50%位置處（即15GHz和5GHz），模型和Momentum仿真數據的差異低于5%。在實際電路設計，通常需要電路設計師關注于傳輸線寄生參數對電路性能影響，此時工作頻率點附近模型簡易、準確是電路設計重點，而偏離工作頻率點的模型誤差在窄帶電路設計是可以接受的。

3 模型在射頻集成電路設計中應用

CMOS射頻集成電路設計是利用已有的有源器件和無源器件模型進行電路設計。傳統的集成電路設計首先進行電路原理圖設計，然后進行電路版圖設計，再進行參數提取，在參數提取中主要利用Cadence系統自身已有的仿真工具Assura來實現，在參數提取結束后再進行后仿真。當電路設計不滿足要求時，需要重復上述過程，然而，在上述的傳統集成電路中，由于參數提取過程的參數為分布參數，難以直接用于電路O計參數調整。同時，傳統的參數提取方法只進行了電阻和電容的參數提取，而對寄生電感沒有進行提取，這將導致電路設計的預期結果和實測結果出入較大。

為克服傳統的射頻集成電路設計的上述不足，可以將本論文的參數模型和集成電路設計相互結合。圖4是本論文的模型應用于射頻集成電路設計中流程圖，在原理圖和版圖設計中依然類似于傳統的集成電路設計方法，但版圖設計及參數提取時將版圖中的互連線單獨分離出來，利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum電磁場仿真，仿真結束后利用模型將其中的各個互連線參數提取出來，由于互連線的寬度、長度和圖1中模型的各個參數密切相關，故將互連線得到的各個參數代入到版圖后仿真設計中，檢測互連線參數是否滿足電路設計要求。如果互連線參數滿足設計要求，則電路設計完成；否則，根據要求適當調整互連線參數，并判斷調整后參數是否滿足電路設計要求，如果滿足電路設計要求，則依據重新設計的要求進行版圖調整，完成電路設計。如果調整后的互連線參數依然不滿足電路設計要求，則依據要求進行原理圖設計調整，然后依次重復上述過程。如圖3所示。

從上述的電路設計流程可以看出，在射頻集成電路設計中應用本模型可以及時了解電路中的各個互連線參數，根據電路設計要求調整互連線參數，滿足電路設計要求。在整個設計流程中，首先根據互連線提取參數判斷是否滿足電路設計要求，進而根據設計要求調整互連線參數來滿足電路設計要求，這將簡化傳統電路設計循環，減少電路設計時間，同時通過互連線參數調整將互連線作為電路設計的一部分進行綜合考慮，這將有助于提高電路綜合性能。

4 結語

本文提出了適用電路后仿真的納米尺度互連線模型，該模型基于物理意義而構建，模型的各個參數皆為集總參數，各個參數都可以通過電磁場仿真軟件而獲得并在集成電路設計中進行調整。該集總參數的模型結構簡單，易于使用，適合于CMOS射頻集成電路設計分析中使用，同時文中給出了該模型應用于射頻集成電路設計的流程并分析了其特點，分析表明采用文中模型可以根據電路設計要求進行調整互連線的尺寸，并可將互連線參數作為電路設計的一部分進行綜合考慮，有助于提高電路綜合性能。

參考文獻

[1]A.Niknejad， “Siliconization of 60 GHz”， IEEE Microw. Mag.， pp.78-85，Feb.2010.

[2]J.Rong， M.Copeland，“The modeling， characterization， and design of monolithic inductors for silicon RFICs”，IEEE Journal of Solid-state Circuits， Vol.32，No.3，pp.357-369，March 1997.

[3]廖承恩.微波技g基礎，西安：西安電子科技大學出版社，1994.12.

收稿日期：2016-09-28

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>> “射頻集成電路設計”課程教學改革初探 應用于相控陣收發組件的射頻微波集成電路設計探討 納米尺度互連線寄生參數的仿真及應用于CMOS射頻集成電路設計 模擬集成電路設計教學探討 《集成電路設計》課程教學改革與探索 集成電路設計本科教學改革探索 集成電路設計與集成系統專業人才培養模式的探究 集成電路設計與集成系統專業CDIO培養模式的研究與實踐 集成電路設計專業課程體系改革與實踐 《數字集成電路設計原理》課程教學探索 集成電路設計作為專業核心課程設置的探討 集成電路設計方法及IP設計技術的探討 集成電路設計的本科教學現狀及探索 模擬集成電路設計教學方法探討 《專用集成電路設計》教學方法初探 結合集成電路設計大賽談創新能力的培養 同步數字集成電路設計中的時鐘偏移分析 《2012中國集成電路設計業發展報告》的統計及結論 模擬集成電路設計的自動化綜合流程研究 以工程需求為導向的集成電路設計閉環教育研究 常見問題解答 當前所在位置：l.

[3]http：//.cn/Info/html/n14730_1.htm.

[4]http：///info/20121026/227691.shtml.

[5]馮衛東.美科學家證實電路世界第四種基本元件存在[N/OL].科技日報，2008-05-06.

[6]李九生.“微波與射頻技術”課程新式教學理念應用[J].科技信息，2010，（6）.

[7]李金鳳，王健，劉歡.“射頻集成電路設計”課程教學改革初探[J].考試周刊，2012，(15).

[8]張銀蒲.基于射頻方向課程群的教學改革與創新[J].唐山學院學報，2013，（1）.

[9]王立華.虛擬網絡分析儀在射頻電路設計中的應用[J].電子測量技術，2012，（4）.

收稿日期：2013-09-10

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一、完善課程設置

合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業制定了該專業的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發現仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設置與課時安排上進行適當的調整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學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構、特性、工作原理、基本參數、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學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“數字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習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節，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。第三，在選擇優秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業需求等方面提取教學內容，激發學生的學習興趣，實時了解前沿動態，使學生能夠積極主動地學習。

二、變革教學理念與模式

CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創新教育結合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養模式與企業人才需求的沖突。在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業的“數模混合集成電路設計”課程，基于“逐次逼近型模數轉換器（SARADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數字電路模塊的設計進行有機串聯，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養學生善于思考、發現問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發學生的積極性和創新力。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生得分，而是以畢業論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數據報告，鍛煉學生撰寫論文、數據整理的能力，為接下來學期中的畢業設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業能力和素質。可通過參加研討會、專業講座、企業實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業工程師進行集成電路方面的專業座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。

三、加強EDA實踐教學

首先，根據企業的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯系，積累經驗的同時增加學生就業及繼續深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009—2015年，黑龍江大學先后引進數字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要。其次，根據企業崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。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、有限狀態機、分頻器、數顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數字、模擬、數模混合集成電路的設計方法及流程，在了解企業對于數字、模擬、數模混合集成電路設計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業做好充足的準備。第三，根據集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。

四、搭建校企合作平臺

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為滿足集成電路方面教學和科研的需要，同濟大學電子科學與技術系以985三期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費所購置的設備為主體，充分整合利用本系目前已有的設備，完成了一個覆蓋完整的集成電路設計平臺的構建。依托同濟大學第8期實驗教改項目的支持，電子科學與技術系在平臺的應用方面進行了有益的探索：針對本科生實驗教學完成了集成電路設計系列實驗課程開設；在集成電路相關科研項目中進行了實際應用，為科研工作提供了良好的支撐。

【關鍵詞】

集成電路；設計平臺；實驗教學；科研

進入21世紀之后，集成電路在我國相關產業及教育領域的重要性日益凸顯。2000年6月，國務院了綱領性文件《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》（國發2000〔18號〕）[1]，明確了集成電路作為國家戰略性新興產業的地位。在其后的國家中長期科技發展規劃等文件中，均將集成電路列為重要的發展方向，自此我國集成電路產業進入了蓬勃發展的時期。產業的快速發展必然需要科技和教育的配合。基于此原因，國務院科教領導小組批準實施國家科技重大專項—集成電路與軟件重大專項，其后教育部、科技部決定在國內有相對優勢的高等院校建立國家集成電路人才培養基地，分別于2003年、2004年及2009年分3批批準和支持20所高校進行人才培養基地的建設工作。筆者所在的同濟大學為第2批建設的6所高校之一。

同濟大學電子科學與技術系成立于2002年，歷史較短，在集成電路方面的基礎較為薄弱。但自成立之初便將集成電路設計列為最重要的教學與科研方向之一，參考國際知名高校以及國內兄弟院校的先進經驗[2-4]，在課程設置等人才培養環節進行了積極的探索[5]。但是，集成電路設計強調工程設計實踐，如果缺乏相應的設計平臺，僅以理論知識為主，會導致培養出的學生與產業需求契合度不高。這也是諸多高校在集成電路設計的實驗設置及實踐環節進行教學改革和積極探索的原因[6-7]。我系也意識到亟須加強實踐環節的相關建設。基于以上原因，我們充分利用985三期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費的支持，在集成電路設計平臺的構建方面進行了積極的嘗試。

1建設方案與建設過程

1.1平臺建設的基礎依托985二期實驗室建設、教育部修購計劃兩項經費為我系的教學改革提供了非常有力的支持，根據各個學科方向的統籌規劃，分配約150萬元用于集成電路及與系統設計相關的設備購置。購置的設備見表1、表2。除以上兩部分設備之外，本系已經部分購置了與集成電路設計相關的設備，如Dell服務器、SUN工作站、各類測試與信號發生設備等。因此，我系已經初步具備了建設一個覆蓋半導體器件制備與分析、集成電路設計與測試、系統級設計驗證完整流程的專業實驗與設計平臺的基礎條件。

1.2總體構想與平臺規劃基于上述基礎硬件設備，我系在有限的場地資源中安排了專門的場地作為半導體器件與集成電路設計專業實驗室，以支持集成電路設計平臺的建設。將擬建設的半導體與集成電路設計專業實驗室劃分為4個功能區：服務器與中央控制區、集成電路設計區、集成電路分析與測試區、系統級設計與驗證區。總體的規劃如圖1所示，功能與設備支撐概述如下。（1）服務器與中央控制區。主要空間用于放置3個機柜、承載兩個機架式服務器（HP、Dell）、存儲陣列（SAS15000RPM接口、初始配置7.2TB）、一個臥式服務器（超微）以及UPS電源、萬兆交換機等供電和網絡配件。需注意該部分噪聲較大，故應與實驗室其他功能區隔離。提供VPN、遠程配置以及各類必要的服務，配置完整的EDA工具系統，覆蓋集成電路設計全流程。（2）集成電路設計區。20個左右的工位，主要為HP工作站。具備兩類工作方式：作為終端登錄服務器系統使用；在服務器系統不能提供支持時獨立使用。除工作站之外，配備2～3個文件柜、工具柜。（3）集成電路分析與測試區。主要功能為集成電路（晶圓、裸片、封裝后芯片）的分析、測試。分析與測試系統以兩套手動探針測試臺（包括基座、卡盤、ADV顯微鏡）、超長焦金相顯微鏡（超長工作距離，2000倍放大）、4套微米級精確位移系統（包括探針、針臂、針座、線纜與接口）為主，并配備2臺臺式計算機以及信號發生器、穩壓電源、邏輯分析儀1臺、示波器1臺，用作信號發生與記錄、信號與圖像采集功能。配備兩個實驗工具柜。（4）系統級設計與驗證區。6個工位，配備2～3臺計算機。考慮到面積有限，而該區功能較多，以多功能復用的方式設置工位的功能。該區的功能包括：①板級電路設計與測試。主要支撐設備為必要的計算機系統（軟、硬件）。多臺邏輯分析儀、示波器、信號發生器、萬用表、穩壓電源、必要的電子元器件及焊接設備等。②基于FPGA的系統設計。主要支撐設備為計算機系統（軟、硬件）、4套Virtex-5FPGA系統。③嵌入式系統設計。主要支撐設備為計算機系統、3套VeriSOC-ARM9開發平臺、多套PSoC開發套件、多套ARM開發套件、微控制器開發套件等。④集成電路系統級驗證。與板級電路與測試共用各類設備。

1.3軟硬件系統與設計流程構建基于新購買的存儲陣列（NetApp）、服務器（DL380G7）、交換機（CISCO），并整合本系統原有的兩臺服務器（一臺Dell機架式、一臺超微立式），構成一個EDA開發服務系統。系統構建方面，我們進行了基于傳統的EDA開發環境架構，以及基于虛擬化系統進行構建的兩種嘗試。存儲結構上基于存儲陣列，提供足夠安全的冗余備份與保護。系統具備負載均衡功能。最終構建的系統可直接支持同一實驗室內20臺以上HP工作站的同時接入，并提供遠程登錄支持；以及通過同濟大學校園網，提供外網的VPN接入支持。在硬件系統的基礎上，我們安裝配置了完善的EDA工具鏈，以提供覆蓋全流程的集成電路設計支持。

2教學與科研應用

前述所構建的集成電路設計平臺僅是基礎的軟硬件系統，如果要在實際的教學和科研工作中進行使用，尚需進行相關的課程大綱規劃、實驗方案設計以及實際的芯片設計檢驗。通過同濟大學第8期實驗教學改革項目的支持，我們在這些方面開展了一定的工作，主要包括以下兩個方面。

2.1教學應用完成了實驗方案內容建設，構建形成了一套覆蓋集成電路設計全流程的實驗方案，并兼顧半導體器件、集成電路測試；設計的系列實驗應用于新開設的“集成電路設計實驗”課程中，以豐富和擴展該門課程的實驗內容，提高學生的學習積極性。該課程每周4學時，已經完成2013、2014兩個學年的實驗教學工作。具體的實驗內容包括反相器實驗（電路原理圖輸入、電路仿真、版圖設計、版圖設計規則檢查及一致性檢查、后仿真）、一位全加器系列試驗、基本模擬電路單元設計實驗、綜合定制設計實驗、硬件描述語言設計與驗證實驗（選做）、自動綜合與布局布線設計實驗（選做）。構建的軟硬件平臺，除用于集成電路設計實驗課之外，亦用于電子系“半導體器件物理”“半導體工藝原理”等多門課程的實驗環節，以及本科生畢業設計中。與現有的本科生各類創新活動相結合，為該類活動的人員選拔與培養、培訓起到了一定的輔助作用。

2.2科研應用集成電路設計平臺除用于相關的實驗教學任務之外，亦可為相關的科研工作提供良好的支撐。在該平臺所定義的開發環境及設計流程上，我們完成了兩款65納米工藝超大規模集成電路芯片的設計工作，其中一款已經返回，并進行了較為完整的測試，功能及性能均符合預期，芯片如圖2、圖3所示。這些設計很好地確證了該平臺的完整性和可靠性。

【參考文獻】

[1]國務院．國務院關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知[EB/OL]．2006-6．

[2]葉紅．美國高校電子工程類專業本科培養方案淺析[J]．高等理科教育，2007（6）：64-67．

[3]于歆杰，王樹民，陸文娟．麻省理工學院教育教學考察報告（二）—培養方案與課程設置篇[J]．電氣電子教學學報．2004（5）：1-5．

[4]Bulletinforundergraduateeducation[EB/OL]．

[5]羅勝欽，王遵彤，萬國春，等．電子科學與技術專業培養方案初探[J]．電氣電子教學學報．2009（31）：89-91．

[6]張立軍，羊箭鋒，孫燃．CMOS集成電路設計教學及實驗改革[J]．電氣電子教學學報．2012，34（1）：105-107．

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合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業制定了該專業的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發現仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設置與課時安排上進行適當的調整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學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構、特性、工作原理、基本參數、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學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“數字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習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節，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。第三，在選擇優秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業需求等方面提取教學內容，激發學生的學習興趣，實時了解前沿動態，使學生能夠積極主動地學習。

二、變革教學理念與模式

CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創新教育結合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養模式與企業人才需求的沖突[4]。在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業的“數模混合集成電路設計”課程，基于“逐次逼近型模數轉換器（SARADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數字電路模塊的設計進行有機串聯，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養學生善于思考、發現問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發學生的積極性和創新力。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生得分，而是以畢業論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數據報告，鍛煉學生撰寫論文、數據整理的能力，為接下來學期中的畢業設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業能力和素質。可通過參加研討會、專業講座、企業實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業工程師進行集成電路方面的專業座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。

三、加強EDA實踐教學

首先，根據企業的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯系，積累經驗的同時增加學生就業及繼續深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009—2015年，黑龍江大學先后引進數字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。其次，根據企業崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。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、有限狀態機、分頻器、數顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數字、模擬、數模混合集成電路的設計方法及流程，在了解企業對于數字、模擬、數模混合集成電路設計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業做好充足的準備。第三，根據集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。

四、搭建校企合作平臺

篇6

關鍵詞：電子科學與技術；本科培養方案；課程設置；辦學特色

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0070-02

21世紀被稱為信息時代，電子科學與技術在信息、能源、材料、航天、生命、環境、軍事和民用等科技領域將獲得更廣泛的應用，必然導致電子科學與技術產業的迅猛發展。這種產業化趨勢反過來對本專業的鞏固、深化、提高和發展起到積極的促進作用，也對人才的培養提出了更高的要求。因此，本文從人才的社會需求出發，結合我校實際情況，進行了本科專業培養方案的改革探索，并詳細介紹了培養方案的制定情況。

一、人才的社會需求情況

目前，我校電子科學與技術專業的本科畢業生主要面向長三角地區龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業，市場對專業人才的需求基本上是供不應求的。但是也應該注意到電子科學與技術產業的分布不均，分類較細，且發展變化較快。另外，電子科學與技術產業結構具有多樣性，既有勞動密集型的大型企業、大公司，更多的是小公司和小企業；既有國有企業和私營企業，更有合資、獨資的外企。因此，社會需求與本專業畢業生的供需矛盾還會繼續存在。

二、專業的培養目標和定位

本專業培養具備微電子、光電子領域的寬厚專業基礎知識，熟練實驗技能，能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統的新工藝、新技術研究開發和設計技能，有較強的工程實踐能力，能夠在該領域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設計、制造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究、開發和管理工作工程技術人才。并且結合我校“大工程觀”人才培養特色，依據“卓越工程師”教育理念下工程技術型人才培養的原則，培養適應微電子和新興光電行業乃至區域社會經濟建設需求的工程技術型人才。

三、本科培養方案制定的思路

電子科學與技術專業培養方案參照工程教育認證的要求，以及專業下設微電子、光電子材料與器件兩個本科培養方向的思路制定。注重培養學生的專業基礎知識和實踐工程能力，使畢業生能滿足長三角地區微電子、光電子和新能源行業發展的需求。微電子方向的課程設置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統設計方面，光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養方案的改革探索

要實現電子科學與技術專業的培養目標，適應電子信息產業的不斷發展，并結合我校學科發展方向和特色，對電子科學與技術專業本科人才培養方案進行了研究，并對省內外幾所高校電子科學與技術專業的培養方案進行調研，最終形成了富有特色的電子科學與技術專業人才培養方案，主要內容如下：

1.培養方案的模塊化設計。在設計電子科學與技術專業本科培養方案的整體框架時，根據“加強基礎、拓寬專業、培養能力”和培養工程技術型人才的辦學理念下，專業培養方案分人文與社會科學、專業基礎和專業課三個模塊，下設微電子和光電子材料與器件兩個專業方向。學生在前兩年學習相同的課程，到大三時根據自己的興趣選擇專業方向，選修各自方向的專業課。由于兩個方向的不同培養要求，因此在專業基礎選修課、專業必修課和專業選修課方面設置限選模塊，每個專業方向必須修滿相應的學分才能畢業。

2.改革專業基礎課程。專業基礎課程是為專業課程奠定基礎，因此，在保留了原有電子信息類專業通常所開設的電子類課程外，增加了與專業相關的課程，如EDA技術、通信原理、數字信號處理、物理光學、應用光學、激光原理與技術等課程，刪減了原先與物理類相關的一些課程，如物理學史、原子物理、熱力學與統計物理學等，并刪減了一些計算機軟件類課程，如C++程序設計、計算機在材料科學中的應用等。專業基礎選修課程分方向限選模塊，兩個專業方向對應有不同的專業基礎選修課程。

3.優化專業課程。專業課程是整個專業教育中的主干部分，微電子方向的課程設置緊緊圍繞半導體和集成電路設計方向，開設有集成電路設計、微電子工藝原理與技術、工藝與器件可靠性分析、半導體測試技術、現代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向，開設光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖傳感原理與技術、光纖通信技術等課程。另外專業課程里面還設置有專業實驗，通過加強實驗環節，訓練學生的動手操作能力，增強學生的理論知識。

五、與省內外專業人才培養的區別

具有電子科學與技術專業的各大高校分布在不同的地區，服務于不同的區域經濟，這就要求專業學生的培養具有區域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學、浙江工業大學、蘇州大學、南京理工大學和徐州工程學院這五所不同地區、不同層次高校的電子科學與技術專業的培養方案。不僅使我們能學習到其他高校的先進辦學理念、合理的課程設置體系，也可以發現與其他高校之間的差異。具體表現為以下幾個方面：

1.專業定位。各個學校的電子科學與技術專業依據自身的師資力量、辦學條件、區域經濟要求確定專業的發展定位。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學示范中心、3個省部級重點實驗室，人才培養定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統的設計和開發等方面工作的工程技術人才。浙江工業大學的電子科學與技術專業主要培養光通信、電子電路系統、集成電路設計等方面的人才。蘇州大學的電子科學與技術專業定位在培養能夠在電路與系統、集成電路與系統等領域從事各類系統級、板級和芯片級研發工作的高級工程技術人才。南京理工大學的電子科學與技術專業主要是突出光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業特色。徐州工程學院的電子科學與技術專業主要定位在培養能從事光電子材料與器件開發的工程技術人才。而我校的電子科學與技術專業定位于服務長三角地區半導體和新能源行業，培養能從事集成電路設計與開發、光電子材料與器件的研發等工作的工程技術人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業培養學生設計、開發電子元器件、電子電路系統、電子集成系統的能力，在課程設置上開設了通信電子電路、EDA技術、薄膜物理與技術、電子材料與電子器件、電子系統設計與實踐、集成電路設計、嵌入式系統原理和應用、現代DSP技術及應用等專業課程。浙江工業大學的電子科學與技術專業培養學生設計、開發電子電路系統、集成電路系統的能力，開設了電路原理、模電數電、通信電子線路、集成電路設計、光纖通信原理、光網絡技術、數字信號處理等專業課程，以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎實驗、半導體器件仿真大型實驗、集成電路設計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學的電子科學與技術專業培養學生設計與開發電路與系統、集成電路與系統，從事各類系統級、板級和芯片級研發工作的能力，開設了信號與系統、電磁場與電磁波、高頻電路設計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設計、VLSI設計基礎等專業課程，以及電子技術基礎實驗、信號與電路基礎實驗、電子線路實驗、電子系統綜合設計實驗等實驗類課程。南京理工大學培養學生從事光電子器件、光電系統和集成電路的設計、開發、應用的能力，開設了信號與系統、光學、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術、超大規模集成電路設計、光電子技術、顯示技術、光電檢測技術、數字圖像處理、半導體集成電路、集成電路測試技術、微電子技術、光電子線路、電視原理等專業課程。徐州工程學院的電子科學與技術專業培養學生設計與開發光電子材料與器件的能力，開設有信號與系統、光電子學、光電子技術、激光原理與技術、光伏材料等專業課程，以及模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機原理課程設計等實踐性課程。我校的電子科學與技術專業主要培養學生集成電路設計、光電子材料與器件的設計與制備能力，開設有半導體物理學、半導體器件原理、MEMS技術、微電子工藝原理與技術、薄膜材料及制備技術、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術、通信原理、數字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖通信技術等專業課程，以及近代物理實驗、專業實驗等實驗類課程。

3.人才培養特色。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業的人才培養特色是注重集成電路設計、系統集成方面能力的培養。浙江工業大學的人才培養注重光纖通信、集成電路設計方面能力的培養。蘇州大學的人才培養注重電路與系統設計、集成電路與系統設計方面能力的培養。南京理工大學的人才培養注重光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業特色。徐州工程學院的人才培養注重光電材料與器件方面能力的培養。我校的人才培養注重電子材料與電子器件的設計與開發、集成電路設計方面能力的培養。

參考文獻：

[1]陳鶴鳴，范紅，施偉華，徐寧.電子科學與技術本科人才培養方案的改革與探索[A]//電子高等教育年會2005年學術年會論文集[C].17-20.

篇7

關鍵詞：集成電路設計與集成系統；CDIO；一體化

1 CDIO一體化課程

CDIO一體化課程是一個由相互支持的專業課程和明確集成個人、人際交往能力以及產品、過程和系統的構建能力為一體的方案所設計出的課程計劃[1]。即按照CDIO（構思-設計-實施-運行）理念，在不增加教學內容和時間的基礎上，調整和優化原有教學的計劃，以實現知識、能力和態度培養的一體化及專業技能與人文素養培養的一體化。同時，CDIO一體化課程也是“做中學”和“基于項目的教育和學習”（project based education and learning 簡稱PBL）的具體體現[2]。PBL區別于傳統教學法實現了三個轉變：以教師為中心轉變為以學生為中心、以課本為中心轉變為以項目為中心及以課堂為中心轉變為以經驗和能力為中心。強調學習的目的性和主動性。

2 集成電路設計與集成系統專業課程體系及問題分析

課程體系理論對課程計劃的研究與設計起著指導意義，從一定程度上反映了對學科知識體系和學生能力培養的認知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設計與集成系統專業傳統課程設計存在的問題。

集成電路設計與集成系統專業課程組織及問題分析。基于Grinter報告[4]，現將我校集成電路設計與集成系統專業的公共課，專業基礎課和專業課等進行了重新劃分，如表1所示。再對比麻省理工學院（MIT）的航空航天工程專業課程[5，6]，（MIT多年來被QS世界大學排名和世界大學學術排名評為世界第一，其已成為CDIO工程教育的標桿），討論了基于CDIO一體化課程理念下我國集成電路設計與系統專業在課程設置上存在的問題：（1）工程實驗課程比例低。工程分析與設計及工程實驗類需要發揮學生能動性的課程僅為21%，遠低于基礎科學等理論課程.而麻省理工學院2014級航空航天工程專業課程體系中實踐課程學分比例為45%；（2）人文社科類課程比例較低，不足10%。MIT航空航天工程專業課程體系中人文社科類課程學分比例為37%，人文社科類課程目標是培養學生作為一個公民應具有的基本素質和作為專業人士應具有的職業道德，在強調專業教育的同時不可忽視人文社科類的教育；（3）選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%，其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設置充分給予了學生學習的主動性，尊重學生個性發展及創新力的培養。

3 基于CDIO的集成電路設計與集成系統專業一體化課程體系模型研究

集成電路設計與集成系統作為一個典型的工科類專業，注重學生的動手能力、分析和解決問題的能力、創新能力及人文素養的培養。而課程體系的建立能從學科知識體系方向來引導學生各方面能力的培養。

集成電路設計與集成系統專業一體化課程設計。采取“自上而下”的總線型結構模式，如圖1。即以項目設計為導向，先給出宏觀、整體的概念，再由宏觀到微觀，由整體到局部，由項目所涉及的專業知識到專業知識所涉及的專業基礎知識等展開整個課程。

對比傳統課程體系具有明顯的優勢：第一，通過以職業方向為導向的規劃，學生可根據自己興趣選擇適合自己的團隊，達到因材施教的目的；第二，以組建團隊來制定課程并完成項目，打破了傳統的分班教學制，學生通過相互討論，溝通以解決問題能培養團隊合作意識。第三，實現了學科間的相互支撐及聯系，學生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續課程之間的聯系，以及整個課程體系的學習目的。第四，經歷了一到六學期的學習為最后項目的實現做好了充分準備，若以該項目為學生的畢業設計可提高論文質量，又避免了論文作假，抄襲等現象等。第五，從課程組織上看，以項目為主線展開的必修課程大大減少，除此以外的專業課程、專業基礎課程和學科基礎課程均作為選修課程，使學生擁有更多跨專業學習的選擇機會。另外，人文社科類等公共課程貫穿于整個大學課程中，以實現專業技能與人文素養的一體化培養。

與此同時，該課程體系對當前的教學模式也提出了相應要求，比如學生學習方法和教師授課方式的改革，教師團隊培養的改革，學生考核方式的改革，配套教材的改革等等。

結束語

圍繞CDIO理念，重新構建了集成電路設計與集成系統專業一體化課程結構，即以專業方向指導項目，再以項目指導課程，將能力培養融入理論學習，將知識應用融入項目實踐。希望借助課程體系改革，以實現集成電路設計與集成系統專業學生知識、能力和態度培養的一體化，專業技能與人文素養培養的一體化。同時，對我國高校工科類課程體系改革具有一定的指導意義。

參考文獻

[1]顧佩華，包能勝，康全禮等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

[2]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，3：1-6.

[3]王偉廉.高等學校課程體系現代化研究[D].廈門：廈門大學，2004.

[4]孔寒冰.國際工程教育前沿與進展2007[M].浙江：浙江大學出版社，2009：179-192.

[5]張英.基于CDI0理念我國機械設計制造及其自動化專業本科課程體系研究[D].浙江：浙江大學，2014.

篇8

關鍵詞：CDIO；集成電路設計；人才培養模式

中圖分類號：640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）03-0062-02

隨著經濟全球化的飛速發展，現代企業急需高技能人才，企業的用人標準逐漸提高，畢業生的就業形勢越來越嚴峻。同時，又有相當一部分畢業生動手能力差，分析問題、解決問題的能力弱，難以滿足社會要求。為了緩解企業人才的需求和大學人才培養模式之間的沖突，國內外各高校都開始積極調整現有的教學模式，提出工程創新教育與課程教學模式相結合的全新理念，即CDIO（構思，設計，實施，運行）理念。它是“做中學”和“以項目作為核心的教育和學習”的集中體現，以產品的生命周期為載體，讓學生將理論知識和實踐有機結合起來。在CDIO理念的指引下，培養學生的工程能力，通過對項目整個過程的構思、設計、實施和運行作為載體的操作來提高學生的工程實踐能力，這些能力包括個人的學術知識，個人的終身學習能力，團隊的溝通能力和系統的控制能力等[1]。

作為一門新興專業，集成電路設計與集成系統專業具有門檻高、內容新、發展快、屬于交叉學科、與產業聯系緊密、實踐性強等一系列突出特點。它還沒有像其他專業一樣形成完成的知識體系，也沒有制定出專業的人才培養規范，導致我國各高校培養出來的集成電路專業人才無法適應現代企業的需要，造成高技能人才的緊缺[2]。因此，研究基于CDIO理念的集成電路設計與集成系統專業人才培養模式，切實做好集成電路設計與集成系統專業的工程教育，改革高校的工程教育模式，培養出能適應經濟和社會發展需要的專業人才是十分必要的。

一、集成電路設計與集成系統專業人才培養模式的局限性

作為具有很強的工程性和實踐性的專業，集成電路設計與集成系統專業的人才培養目標應定位于具有較高的工程素質、很強的實踐和科研創新技能的高級人才。但由于我國集成電路專業人才培養模式存在局限性，導致企業需求與人才能力相脫節，具體局限性表現如下。

1.教學嚴重學術化，過分重視學生的理論教育，而輕視實踐教育。在教育教學過程中，忽視了學生的自學能力和實際的動手能力，使得教學與實際相脫離。

2.專業課程之間存在知識的冗余，課程內容之間的相關性、相承性、互補性得不到有機整合，使得學生對項目的思路混亂，阻礙了學生構思能力的提升。

3.實驗與實踐環節缺乏系統的規劃，導致實驗內容陳舊，實驗方法單一，實驗模式過于呆板。而實驗內容大多為針對理論教材的驗證性實驗，呆板的實驗模式和實驗內容很難使學生對學習產生興趣，不能充分挖掘學生的創新能力。實踐環節沒有明確的培養目的，缺乏整體規劃，實踐環節是學生工程實踐能力提高的重要環節。因此，實驗與實踐環節應與教學大綱相輔相成。

4.專業教師缺乏企業管理經驗和工程訓練能力。大多數教師雖然學位和學歷很高，但一直從事教育教學工作，缺少實際工程背景和實踐經驗，帶領并指導學生做實際工程項目時，學生遇到的實際問題得不到很好的解決。

二、基于CDIO理念集成專業的人才培養目標

集成電路設計與集成系統專業旨在培養具有良好的科學素養和國際競爭力，適應社會主義現代化建設需要的高級人才。通過基礎與專業、理論與實踐相結合的培養模式，培養既具有良好的文化修養和科學素質，又具有堅實的理論基礎，同時具有豐富的集成電路開發、設計和工程管理能力的應用型高級人才[3]。通過大學四年的學習，使得集成專業學生畢業后掌握得以下幾方面的知識與能力。

1.具有深厚的理論修養、扎實的專業基礎知識、開闊的視野和高尚的職業素養。

2.具有良好的科學素養和較強的外語應用能力，對全世界科學和技術的發展動態有敏銳的觀察力。

3.具有工程推理與判斷、發現問題和解決問題的技能，能夠進行科學研究和開發應用實際的項目。

4.具有良好的溝通、組織協調、團隊合作的能力。

5.能夠掌握集成電路的基本設計原理，熟悉制造工藝，能從事或參與集成領域產品的研究、開發、設計、制造、測試、應用、銷售和管理工作。

三、CDIO理念下集成專業的人才培養模式的具體實施

（一）制定基于CDIO理念的專業教學大綱和實驗大綱

將CDIO理念融入到專業教學大綱和實驗大綱中，結合具體實際的項目制定集成專業課程大綱。大綱應體現以下四個方面的內容：基本技術和理論知識、個人的專職技能、人際交往能力和在現實社會環境中的CDIO能力。因此，制定專業教學大綱時，首先考慮在低年級引入導論課程，使學生對專業前景、發展方向有清晰的認識和了解。其次，要充分考慮課程導論與其他相關課程之間的內在關系。考慮課程的教學對象與教學目標、課程的內容、學時具體分配及主要的教學方法、實踐環節的要求、課程與教師考核等問題。大綱制定過程中，自始至終都要充分體現CDIO理念、本專業的教學課程同企業項目之間的緊密關系。在制定實驗大綱時要結合教學大綱，明確實驗目的，將每門課程的實驗按照基礎類型、設計類型、創新類型和綜合類型的比例合理劃分，充分考慮實驗學時、實驗內容、使用的工具及具體方法等問題，培養學生的動手能力、創新能力和應用能力。

（二）制定基于CDIO理念的模塊化課程體系

按照CDIO理念的教學大綱對學生能力的要求，結合集成專業培養應用型人才的定位，建立了以“基礎課程、專業課程、實踐課程、核心特色課程”相結合的模塊化課程體系[4]。其中，基礎課程主要由公共基礎課程、素質課程、學科基礎課程三部分組成，通過基礎課程的學習，使學生具有良好的科學素養和文化修養的同時，又具有堅實的理論基礎。專業課程主要包括專業平臺課程、專業方向課程，由教師課堂傳授專業知識。實踐課程主要包括課程設計、生產實習和畢業設計。培養學生具有良好的科學與工程素養，具有較強的自學能力和分析解決問題的能力。核心特色課程主要包括專業選修課程，聘請國內外集成專業資深教授、企業高級人才以實際項目作為案例進行授課。

（三）舉辦基于CDIO理念的電子設計競賽

電子設計競賽是在教師啟發引導下，學生通過競賽來提高自己的自主學習能力、創新實踐能力。圍繞指定的競賽題目，或學生以小組形式自主選擇的題目，讓學生進行構思，設計，實現和運作，將所選題目進行產品化。通過構思，分析客戶的需求，預估產品的功能，設計技術方案，制定技術程序，并對小組成員進行分工，細化每個成員的任務。設計的任務主要包括產品的規劃、原理設計、技術方案等。以構思和設計為基礎，將最終的設計方案轉變成實際產品，并對產品進行測試的過程即為產品的實施過程。對產品的運作主要包括對產品的前期程序調試，對系統功能進行改進。通過電子設計競賽，將CDIO理念的構思、設計、實現和運作融為一個有機的整體，提高學生的工程實踐能力，充分培養學生獨立發現問題、解決實踐問題的能力，培養學生團隊合作能力和大系統掌控能力。

（四）基于CDIO理念的教學方法改革

改變傳統的教學手段和教學方法，在教育方法上力求做到教師講授與學生實踐相結合，個人學習與團隊合作學習相結合，讓學生“主動學習”。將案例教學引入到課堂中，采用 “探究式”的授課方法，引導學生主動思考，并分組進行討論，確定解決問題的方法，給學生創造實驗環境去驗證方法的可行性[5]。聘請校外專家、學者或企業工程管理人才為學生做專題講座，進行輔導與授課，并定期派學生到企業去學習與實踐鍛煉。

（五）加強教師隊伍建設，提高教師的CDIO能力

為教師提供去國外或者企業學習與交流的機會，讓教師親自參與到項目實訓中，通過與企業項目工程師學習與合作提高教師自身的工程實踐能力。聘請集成領域的國內外專家、學者、企業的項目經理、工程管理人員、工程設計人員，與本專業教師共同組建一支“多樣性、復合型、高精端、產學研”的師資隊伍，一起承擔集成專業的人才培養任務。

針對我國目前集成電路設計與集成系統專業工程人才緊缺的現狀，本文提出了CDIO理念下的人才培養模式，強調高校學生的專業知識技能和實踐創新的工程能力，有效地解決了企業和人才能力相脫節的問題，從而為社會和企業培養更多合格的“專業型、創新型、應用型”的工程人才，更好地推進高等工程教育的改革，使我們的創新實踐教育更上一個臺階。

參考文獻：

[1]江帆，張春良，王一軍，喻萍.CDIO開放教學模式研究[J].教學研究，2012，（2）.

[2]劉勝輝，崔林海，黃海.集成電路設計與集成系統專業課程體系研究與實踐[J].計算機教育，2008，（22）.

[3]方卓紅，曲英杰.關于集成電路設計與集成系統本科專業課程體系的研究[J].科技信息，2007，（27）.

篇9

本屆IC China展會呈現出 “新、特、多”等特點。

“新”,本屆展會是展示十年來產業發展成果,認真總結產業發展經驗,規劃企業未來的一次重要的產業界聚會。

本屆展會上,作為節能環保、新一代信息技術產業、新能源、新能源汽車等21世紀戰略性新興產業核心和基礎的集成電路產業的企事業單位踴躍參展,半導體分立器件、半導體光電器件、半導體傳感器件等“大半導體產業”相關的一些國內外企業也都在展會上一展風采,成為了一屆名副其實中國國際半導體博覽會。

“特”,為了成功搭建半導體技術溝通、交流的平臺,展會的主辦單位全力以赴做好展會的宣傳組織工作,努力為參展企業提供更好的服務;各地方協會、產業基地和產業聯盟也積極地參加到參展的組織工作中來。深圳、成都、無錫、西安、濟南等產業基地,北京、上海、深圳、廣州、浙江、蘇州等半導體(集成電路)行業協會,封裝測試產業聯盟、沈陽裝備基地等都組團參展,這樣既充分展示地方的產業發展總體狀況,也突出了行業中重點企業發展愿景。使與會者在企業發展、產業生態環境建設、產業鏈打造等各個層面上都會有收益。

“多”,參展企業多,參展企業參展產品種類多。這次參展企業包括:設計企業中的大唐微電子技術有限公司、中國華大集成電路設計集團有限公司、展訊通信(上海)有限公司等近70家左右;制造企業中的中芯國際集成電路制造有限公司、上海華虹NEC電子有限公司、和艦科技(蘇州)有限公司等公司;封裝測試企業中的江蘇長電科技股份有限公司、南通富士通微電子股份有限公司、天水華天科技股份有限公司等企業;專用設備、材料企業中的大連佳峰電子有限公司、格蘭達技術(深圳)有限公司、有研半導體材料股份有限公司、寧波江豐電子材料有限公司等;分立器件有電子科技集團13所、天津中環半導體股份有限公司、晶方半導體科技(蘇州)有限公司等企業。東京精密設備(上海)有限公司、迪斯科科技咨詢(上海)有限公司、蘇州住友電木有限公司等外資企業也報名參展。本屆展會特裝展臺占展覽面積四分之三左右。

另外,展會將中國高校集成電路產學研成果展區與集成電路科普教育體驗區相結合。中國高校集成電路產學研成果展區,不僅為高校提供了一個展示自我的舞臺,同時也為企業與高校之間架起了一座溝通的橋梁。該展示區同時還設立集成電路科普教育體驗區,讓觀眾了解一粒粒沙子到一個個現代化的高科技產品的神奇復雜的演變過程,開啟人們通往集成電路世界的大門,通過人機互動,增強觀眾對集成電路的認識。

IC China 2010高峰論壇、研討會議題圍繞“創新、整合、發展”,主題突出。

主辦方將邀請工信部領導在高峰論壇對集成電路產業的“十二五”規劃(發展戰略)進行解讀。

美國半導體行業協會總裁、中芯國際、愛德萬、東京精密、南車時代電器股份有限公司、新思科技等知名半導體企業高管出席了高峰論壇,作精彩演講。美國半導體行業協會演講內容為美國半導體產業的創新與產業發展;企業嘉賓的演講從全球產業發展與企業發展等方面展示他們企業的成功經驗和產業的發展前景。國家集成電路設計深圳產業化基地周生明主任演講的題目為“創新、方案整合、系統集成――深圳集成電路設計發展啟示”。

精心策劃和安排的7場專題研討會,題目鮮明、熱點突出、內容豐富。

一、“核高基”國家科技重大專項實施專家組承辦的“成長中的中國集成電路設計業:機遇與挑戰”專題研討會,邀請了賽迪顧問、清華大學、重郵信科、杭州中天、中芯國際、山東華芯等業界知名咨詢機構、著名高等學府和重點企業的專家、學者、高管就中國集成電路設計業發展前景、微電子技術發展與綠色經濟、國產嵌入式CPU的發展與服務策略、TD核心芯片發展策略、存儲器產業的初步實踐和思考等產業界發展的前沿重大課題、共同探討中國集成電路設計業的機遇與挑戰。

二、“中國集成電路封測產業鏈技術創新聯盟”2009年在北京成立。這個聯盟涉足我國集成電路封測領域的制造、裝備、材料及相關科研與教學的25家單位。該聯盟以“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”國家科技重大專項(即“02專項”)中的相關創新課題為技術驅動平臺和紐帶,依托其成員單位的人才、技術和市場資源,推動我國集成電路封測產業鏈關鍵技術進步與重大科技產品的創新。聯盟不僅組織成員及相關單位參加了IC China 2010 的重大專項裝備專區,同時將參加“中國半導體裝備、材料與制造工藝研討會暨第十三屆中國半導體行業集成電路分會、支撐業分會年會、江蘇省半導體行業協會年會”。國家科技重大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”總體組組長、華潤微電子有限公司董事長、有研半導體材料股份有限公司董事長、南通富士通電子股份有限公司總經理及多家企業高管將在研討會上發表精彩演講。

三、半導體分立器件是半導體產業重要的組成部分,發揮著越來越大的作用。新型電力電子器件、模塊和應用,更是業界特別關注的領域,對高效節能、綠色環保起著非常重要的作用。在中國半導體行業協會分立器件分會承辦的“電力電子與低碳經濟”研討會上,江光、蘇州固锝、電子科技集團第55研究所、河北普興、深圳深愛以及成都電子科技大學等單位的高管、專家就新型電力電子器件、綠色高效電源、電源管理集成電路等領域的技術創新成果、應用開發實例、市場發展遠景、產業規劃建議等方面進行充分交流,共圖我國電力電子技術的新發展。

四、“知識產權”狀況是企業競爭力的表現,是創新型國家的重要標志。多年來我國企業在知識產權工作方面取得了很大成績,但進一步加強知識產權管理,推動知識產權資本化運作尚有許多工作要開展。知識產權的資本運作,有利于企業盤活存量資產,實現知識產權資產的價值型管理和優化重組,進而促進資源的科學配置與有效流動,實現資源配置的優化,有力地推動了產業發展。上海硅知識產權交易中心有限公司承辦的“知識產權與資本運作”研討會邀請了國內外投資機構、律師、中介機構等專業人士,從專利交易與資本運作的模式、法律問題、資產評估等不同角度深入探討,以期對國內業界有所幫助。

五、越來越多的IC設計企業已經認識到分銷商的價值,與分銷商合作,節省了產品開發成本和縮短產品入市時間,也能借助分銷商的渠道提高產品知名度和市場份額,實現電路設計企業、分銷商、整機系統廠家三贏局面。由深圳華強與蘇州市集成電路行業協會承辦的“集成電路設計企業與市場分銷商研討會”邀請了蘇州周邊地區的設計企業和國內眾多優秀的分銷商、方案商將齊聚蘇州共同討探未來集成電路市場分銷狀況及市場發展趨勢。并采用圓桌式“一對一”的方式直接讓設計企業與分銷商、方案商面對面交流,有針對性的進行合作交流,有意向合作的設計企業與分銷商在現場進行了意向性預簽約儀式。

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關鍵詞：產學研；集成電路；人才培養機制

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）08-0076-02

當前社會對創新型人才具有高的需求，擔負著人才培養重任的高校在教育理念、教學方法、人才培養等方面面臨著嚴峻挑戰。如何克服傳統教育的桎梏，在高新技術為核心、知識經濟占主體地位的社會背景下，培養出適合社會需求的高技術、高素質、創新型的科技人才，是高校一直努力探索與奮斗的目標。

黑龍江大學是省部共建的綜合性大學，革新傳統高等教育人才培養機制與模式，致力于構建教學、科研與學科三位一體的內涵發展模式。優良的教育教學大環境，先進、科學的教育理念，為集成電路人才的培養提供了肥沃的土壤。深入、切實的人才培養機制的探索與改革是新時期發展對高等教育提出的迫切要求[1]。

一、產學研模式下集成電路人才培養機制的提出

人才培養機制是多要素間互為聯系，作用的復雜培養系統，是有效進行人才培養的前提和功能。適應社會技術與經濟發展進步的人才培養機制的研究是提升人才培養質量的重中之重。產學研結合的教育模式源于美國教育界[2]。教育實踐成果表明，該模式是高校與社會深度有機融合、推動經濟與技術發展、為社會培育創新型人才的有效培養機制。產學研模式下人才培養機制的探究是與現展要求密不可分的。也是高校全面提升素質教育，提高人才競爭力的必然要求。

產學研模式下人才培養機制是指擔負高等教育任務的院校在教育教學過程中，還要與科研活動、生產勞動與技術應用相結合，有效發揮高校的教育、科研和社會服務三大職能。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020）》指出：“促進高校、科研院所、企業科技教育資源共享，推動高校創新組織模式，培育跨學科、跨領域的科研與教學相結合的團隊。促進科研與教學互動、與創新人才培養相結合。”[3]產學研結合是培養滿足社會需求與創新型人才的有效途徑。

黑龍江大學集成電路專業人才培養計劃的總體框架與國內高校基本相似，集成電路專業是一門對科學研究、設計與創新、EDA工具應用等能力要求較高的學科，是涉及多產業鏈的技術與應用相結合的高精專產業。技術更新與發展飛速，僅依靠課堂教學中所學的知識與實驗、實踐環節中的技能傳授，來培養高質量人才，會有一定的差距。有限的經費投入與昂貴的EDA工具相制約，出現專業實驗室軟硬件建設滯后于重點高校與產業應用的問題，易導致人才培養中與社會人才需求存在部分脫節。

產學研模式下的人才培養是該專業與國內集成電路各產業部門、科研機構進行緊密合作，協同培養集成電路設計人才的教育教學新模式，努力實踐一條適應集成電路科研與產業需求的人才培養模式之路，即教學為根本、產業與科研為支撐、產學研互促、協同共進。

二、產學研模式下集成電路人才培養機制的構建

產學研相結合、協同培養人才的教育模式在我國高等教育教學變革中形成，人才培養不再只是高校的任務，高校、產業、科研機構三位一體，三者間不同的社會功能與資源在各自優勢上進行協同、互補與優化，產業與科研機構既是培養人才的有效平臺，也是人才應用的終端。由此，三者協同為社會發展需求培養人才是符合科學技術創新與社會生產力發展的規律的，也是高校創新型人才培養理念實施的有效途徑，有利于優化產業科學技術與工程應用行為，提高科研機構的科研創新能力。黑龍江大學集成電路專業致力于推進產學研協同的創新人才培養機制研究與實踐，將專業所在領域的優勢資源有效融合，推動教育教學能力與專業人才培養質量的提升。

（一）完善人才培養方案

結合集成電路產業的實際人才需求，優化人才培養目標與課程體系設置。以原有教學計劃與教學大綱為基礎，通過細致調研與深入剖析，根據集成電路專業對應用型、實踐和創新能力的人才需求，基于產學研結合培養集成電路人才的優勢，優化并修訂完成新的人才培養方案。制定學生應在知識、能力、素質三方面達到培養要求的目標。培養目標與要求僅通過課堂的傳統教學方式是很難達到和實現的。新版人才培養方案中加強對實踐教學的要求，并通過產學研結合的方式有效開展實踐教學。

（二）推行教學與科研相融合的實踐教學模式

實踐教學是創新型人才培養的重要手段之一[4]，是在掌握專業理論知識基礎上的能力的提升。黑龍江大學集成電路專業意識到實踐教學對學生能力的全方位提高的重要性，注重實踐教學改革與教學平臺的建設，多角度地將專業的科研項目、產業與科研機構的作用進行充分發揮。在課程設計與畢業設計等實踐環節，主要開展基于專業科研項目模擬的實踐教學實施方式。以科研項目中所劃分出的子任務為驅動，從創設問題情景出發，應用知識與技能解決實際設計問題，有效地激發學生主動探索和獲取知識的創新能力。實踐教學設計與實施的全過程要貫徹科學先進的人才培養理念。

（三）與集成電路產業、科研機構共建實踐平臺

黑龍江大學集成電路專業注重開展多渠道、多形式的人才培養形式，積極與集成電路產業及科研機構合作，謀求共同發展。通過與北京集成電路設計園合作共同開展生產實習培訓工作，在集成電路行業發達的北京進行實習的過程中，加強學生對集成電路設計行業的感性認識，開拓其專業視野，使其意識到專業發展的優勢，提高他們的專業興趣與學習積極性。通過合作，也增強了與產業機構的聯系和技術交流。我們以產業與科研機構的人才需求為導向，培養并推薦優秀畢業生。

充分利用實習周期，設計全流程、多方位的實習環節。從專家培訓與就業指導開始，整個實習涉及集成電路設計公司、大規模集成電路測試研究所、EDA公司、集成電路制造、封裝公司。借助于優質的實踐平臺，課堂教學中的理論學習與現實技術有機結合起來，加強了學生對課堂知識、專業技術水平、就業的深入認識。

（四）開展科技交流活動，強化教師隊伍建設

高校人才培養的主體力量是教師，建設一支理論知識深厚、實踐能力強的教師隊伍是集成電路人才培養的保障。通過產學研合作平臺，避免教師忽略行業的發展動態，他們能夠更新并掌握科技發展新動態與就業風向標。在產學研模式下，提高專業教師的實踐技術能力，落實到教育教學工作中，增強教學直觀性，提高學生對集成電路專業學習的積極性，易于他們掌握專業知識。

院系積極組織開展與集成電路設計公司、科研院所等專家進行交流的活動，從教師隊伍建設的角度充分發揮產學研合作教育的作用。將前沿性的專業技術動態與信息滲透在日常教學中，完善學生知識結構，增強其就業競爭力。產學研模式下人才培養機制的實踐可以直接或間接、多角度、多層次發揮作用。

（五）健全資源共享機制

集成電路人才培養是一項系統工程，僅憑高校的財政撥款與項目經費很難購置或更新所有集成電路實現流程所需的軟硬件工具與設備。以產學研模式下人才培養機制的提出為思路，積極與產業和科研機構共享優質資源，協調教學設備與科研設備的使用，建立集成電路設計資源開放共享機制，充分利用現有資源，加強對學生動手能力和創新能力的培養，實現專業建設的良性發展。

三、關于產學研模式下集成電路人才培養的思考

通過集成電路產業人才需求的背景，緊扣產業與科研機構的技術發展與資源優勢，充分利用產學研的優質資源，提高學生的設計、創新與就業能力，最大可能地擴大集成電路專業學生的培養質量與受益度。為提高人才培養機制的效用，在今后的教育教學工作中如何走一條可持續發展的道路是值得深思的問題。

首先，人才培養過程中，高校作為主體環境，決定著人才培養機制的制定、實施過程，如要取得人才培養的最大化成效，高校在宏觀政策制定上要給予支持。良好的合作政策是對產業與科研機構的吸引和鼓勵，有利于產學研共建人才培養平臺，形成人才培養與人才需求的良性循環。

其次，高校教師作為人才培養的具體實施者，在人才培養周期的往復循環過程中，如何始終秉持先進的教育理念、保持創新意識與增強創新能力是關鍵問題。如果高校教師的激勵機制、評價體系與產學研模式下人才培養機制相違背，產學研模式下人才培養的實施就會缺乏力度。

綜上，產學研相結合的人才培養模式是一種以提高學生全面素質、專業能力、社會適應力和就業競爭力為重點，把以傳統課堂傳授專業知識為主的高校教育與直接獲取實際設計與生產經驗、科研實踐有機結合互補的教育模式。充分利用學校、產業與科研機構等多方面的優質教育環境和資源，以解決專業建設中的資源不足問題。產學研三位一體的集成電路人才培養機制正發揮優勢，探索一條行之有效的人才培養之道是高校不懈努力的目標。

參考文獻：

[1]閆鵬飛，蔡莊，王鵬等.黑龍江大學發揮科技資源優勢加 快產學研結合促進地方經濟發展[J].中國高校科技與 產業化，2007，（12）.

[2]張海國.產學研合力培養創新型人才模式探討――以襄 陽職院為例[J].湖北科技學院學報，2015，（10）.