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篇1

[關(guān)鍵詞]交通 交通問題 道路交通規(guī)劃 人車關(guān)系

中圖分類號(hào)：TH552 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0295-01

大家都知道，交通是城市四大基本活動(dòng)之一，近年來，我國城市的道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，機(jī)動(dòng)車保有量也逐年上升，然而，隨著城市人口的增加和機(jī)動(dòng)車保有量的增加，城市交通問題日益突出，交通阻塞，交通事故頻發(fā)，大氣污染等交通問題帶給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響日益顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、交通阻塞

交通阻塞時(shí)汽車社會(huì)的產(chǎn)物，在人們上下班的高峰期，交通阻塞問題尤為明顯，在許多大城市中心區(qū)，高峰期交通速度僅16千米＼小時(shí)，交通阻塞導(dǎo)致時(shí)間和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，影響城市經(jīng)濟(jì)的效率，大城市圈內(nèi)的道路還在繼續(xù)建設(shè)，汽車數(shù)量也在進(jìn)一步增加，道路的建設(shè)和汽車的增加有可能形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的交通阻塞。

2、交通事故

交通事故是許多大中城市存在的日益嚴(yán)重的問題，交通事故不但導(dǎo)致了對(duì)貴重醫(yī)療設(shè)施需求的增加，而且使受傷者痛苦不堪，如果有死亡還會(huì)破壞完美幸福的家庭。北方城市多雨雪天氣，道路打滑，更加容易發(fā)生各種擦碰的交通事故。

3、公共交通問題

公共交通問題主要表現(xiàn)在①由于對(duì)公共交通投資不足，導(dǎo)致峰值期人們對(duì)公共交通的需求大于供給，造成交通擁擠；②由于對(duì)公共交通的需求波動(dòng)大，高峰期過于擁擠，而非高峰期使用又不充分，收入銳減。近年來許多國家出現(xiàn)嚴(yán)重的財(cái)政赤字，因而無能力對(duì)公共交通進(jìn)行大規(guī)模投資，致使公共交通設(shè)施陳舊，公共交通工具數(shù)量減少，服務(wù)質(zhì)量降低，其結(jié)果是一方面對(duì)公共交通依賴程度較大的低收入群體是一個(gè)打擊，另一方面有促進(jìn)了中產(chǎn)階級(jí)甚至低收入階層對(duì)小汽車的依賴。

4、步行者問題

在世界上的絕大多數(shù)城市，尤其是發(fā)展中國家城市，步行或者騎自行車仍是一種重要的交通方式，近年來，人們對(duì)健康的重視程度越來越強(qiáng)，出現(xiàn)了走班族，甚至暴走族，現(xiàn)在很多城市改善道路交通進(jìn)行規(guī)劃，如加寬機(jī)動(dòng)車道，卻很少考慮行者的需求，因而步行者的易達(dá)性很差，步行者設(shè)施缺乏，甚至機(jī)動(dòng)車搶占僅有的不多的步行空間。

5、停車問題

汽車并非總是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，當(dāng)他們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，就要占據(jù)一定空間。汽車越多，占據(jù)的空間越大，在城市中心區(qū)，人多車多空間少，停車場和汽車數(shù)量很不相稱，停車也最困難。

基于大多數(shù)城市存在的這些交通問題，我想我們國內(nèi)近年來一些決策層也意識(shí)到問題的嚴(yán)重，發(fā)達(dá)國家走過的彎路我們一定不能重走，因此國內(nèi)很多城市都正在花大力氣解決這些交通問題，然而，在實(shí)際操作過程中，我國城市的道路規(guī)劃建設(shè)普遍存在4個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

環(huán)線加放射狀道路模式不宜簡單“克隆”，城市交通形態(tài)應(yīng)科學(xué)規(guī)劃。

北京的環(huán)線已規(guī)劃到六環(huán)，上海也將在內(nèi)環(huán)線和外環(huán)線之間再造一條中環(huán)線。環(huán)數(shù)不斷增加，但車輛進(jìn)出市中心仍要“排隊(duì)”。

這種情況是由城市形態(tài)決定的。我國大多數(shù)城市為單中心城市，行政、商業(yè)、文化活動(dòng)圍繞一個(gè)點(diǎn)展開，體現(xiàn)在道路上就是“單核心餅狀”交通形態(tài)。

這種城市結(jié)構(gòu)造成大量車輛集中涌入市中心狹小的區(qū)域范圍。而一些國際大都市則有多個(gè)中心可以分散人流，比如：東京就有新宿、銀座幾個(gè)中心。現(xiàn)在，上海等大城市已經(jīng)開始建設(shè)多個(gè)城市副中心，這有利于城市交通形態(tài)更加合理。

大力發(fā)展公共交通，私人汽車買用分離。

自行車占據(jù)大量道路，私人汽車“上路”猛增，我國城市公共交通集約化程度低。據(jù)調(diào)查，我國大中城市平均只有15%～20%的人利用地鐵、公共汽車等公共交通工具出行，與歐洲60%、日本80%的水平相距甚遠(yuǎn)。

大力提升以軌道交通為代表的公共交通，形成長途、中途、短途合理銜接的換乘體系。公交票價(jià)應(yīng)實(shí)行“時(shí)段一票制”，即在一定時(shí)段內(nèi)買一張票可上任何公共交通工具，鼓勵(lì)人們以最快捷的方式到達(dá)目的地。

交叉口設(shè)計(jì)要講究，“人車關(guān)系”不容忽視。

我國城市不同等級(jí)道路的交叉口間距也不同，主干道的交叉口間距就應(yīng)比次干道大，不然紅綠燈一多，車就跑不快。沿街開口設(shè)計(jì)也有講究，比如：主干道交叉口合理間距應(yīng)為500米～800米左右。實(shí)際上每180米就設(shè)有一個(gè)交叉口，遇上路邊單位大門“左進(jìn)左出”，又把間距降到了120米，再算上公交停靠站，結(jié)果平均交叉口間距不到100米。如此一來，車只能停停開開。“人車關(guān)系”也影響到車行速度。我國道路設(shè)計(jì)“以車為本”，忽略了行人的立足之地，把行人逼到了車道上。比如：車輛右轉(zhuǎn)時(shí)，擋住了行人的去路，結(jié)果“車不讓人，人不讓車”。

――道路建設(shè)普遍存在誤區(qū)，“五拍工程”和“六邊道路”不少。

我國道路建設(shè)存在“五拍”現(xiàn)象：拍腦袋匆忙決策，拍胸脯盲目辦事，拍大腿后悔不及，拍桌子推諉責(zé)任，拍屁股走人完事；造成的結(jié)果是“六邊”：

邊規(guī)劃，邊設(shè)計(jì)，邊施工，邊開通，邊維修，邊報(bào)廢。

我覺得對(duì)于解決城市交通問題，我們對(duì)如下具體的問題應(yīng)予優(yōu)先研究解決：

1、調(diào)整規(guī)劃與布局，構(gòu)建快速交通系統(tǒng)

在整個(gè)城市的規(guī)劃工作中，應(yīng)將交通問題放在應(yīng)有的位置上予以考慮，明確各主要道路的交通功能，盡量向市外緣而不是市中心投資，減少向市中心區(qū)的出行，在主要的人流集散點(diǎn)之間，優(yōu)先考慮大運(yùn)量、高效率的公共交通方式。

2、研究設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策，提高設(shè)施建造水平

目前，道路設(shè)計(jì)主要精力置于道路幾何設(shè)計(jì)，道路結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)未予充分重視，這有失偏頗。道路早期損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，尤其像北方嚴(yán)寒城市，對(duì)道路的施工要求更加高，如果不重視道路的建造施工質(zhì)量，造成的浪費(fèi)是巨大的，會(huì)嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3、采用現(xiàn)代交通管理手段，實(shí)施有限暢通計(jì)劃

目前交通管理或司機(jī)出行的盲目性都較高，造成不可避免的交通擁擠。造成這種現(xiàn)象的主要原因是不能及時(shí)了解道路上交通流量的變化。而采用先進(jìn)的交通管理手段可彌補(bǔ)這一不足。當(dāng)然，要在全市范圍內(nèi)實(shí)施這一計(jì)劃有一定的困難，但可在有限范圍內(nèi)實(shí)施這一計(jì)劃，保證主要道路的暢通無阻。

4、制定明確、一貫的交通政策

公共交通應(yīng)成為大城市的主要交通方式。應(yīng)采取切實(shí)的措施，

以改善公交系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。實(shí)際上，如果能減少個(gè)體交通，則公交系統(tǒng)的運(yùn)輸效率會(huì)大大提高。在實(shí)施公交戰(zhàn)略的過程中，政府應(yīng)能秉承一貫的原則 。

5、交通法規(guī)的廣泛宣傳和嚴(yán)格執(zhí)行是尤為重要的

自覺遵守交通規(guī)則，應(yīng)是現(xiàn)代人的一個(gè)起碼標(biāo)志，是城市是否已是文明城市的試金石。如果每人都能規(guī)范自己的交通行為，則交通效率可大大提高。

在今后一段時(shí)期內(nèi)，道路設(shè)施的修建依然是改善交通狀況的主要措施，政府應(yīng)制定明確一貫的政策，保證穩(wěn)定的、足夠的資金投入。

最后，家庭小汽車的發(fā)展只是一個(gè)時(shí)期問題，與其被動(dòng)地適應(yīng)這種現(xiàn)實(shí)，不如主動(dòng)去規(guī)劃未來，迎接挑戰(zhàn)。從現(xiàn)在起，應(yīng)主動(dòng)做出規(guī)劃，根據(jù)城市交通設(shè)施的供給能力，分階段、有步驟地放開家庭小汽車市場，設(shè)置合理的車號(hào)發(fā)放政策，有效控制小汽車盲目增長帶來的一系列交通問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 李朝陽，《現(xiàn)代城市道路交通規(guī)劃》上海交通大學(xué)出版社，2006.

[2] 盛俊、王效峰、范炳全，《小城市的道路交通規(guī)劃》，城市建設(shè)與發(fā)展， 2004（4）.

[3] 徐循初《再談我國城市道路網(wǎng)規(guī)劃中的問題》，城市規(guī)劃，1994（04）.

篇2

集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識(shí)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實(shí)施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃，同時(shí)增設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

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

一、完善課程設(shè)置

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

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

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

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

二、變革教學(xué)理念與模式

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

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

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

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

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

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

四、搭建校企合作平臺(tái)

篇3

一、充分認(rèn)識(shí)加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性

集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有高倍增性和關(guān)聯(lián)度。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以推動(dòng)消費(fèi)類電子工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)、通信工業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路芯片作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化改造的核心，對(duì)于提升整體工業(yè)水平和推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化發(fā)展意義重大。此外，微電子技術(shù)及其相關(guān)的微細(xì)加工技術(shù)與機(jī)械學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)相結(jié)合，還能衍生出新的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為一個(gè)國家和地區(qū)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L方式、改善資源環(huán)境、增強(qiáng)競爭優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

*省資源環(huán)境良好，集成電路設(shè)計(jì)和原材料生產(chǎn)具有比較優(yōu)勢(shì)，具有一批專業(yè)從事集成電路設(shè)計(jì)和原材料生產(chǎn)的企業(yè)及水平較高的專業(yè)人才隊(duì)伍。*省消費(fèi)類電子工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)、通信工業(yè)以及利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化的發(fā)展為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)需求的空間。各級(jí)、各部門要高度重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有基礎(chǔ)有條件的地區(qū)要充分發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)規(guī)劃，因勢(shì)利導(dǎo)，積極組織和推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快招商引資步伐。省政府有關(guān)部門要切實(shí)落實(shí)國家和省扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策，積極推動(dòng)和支持*省集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、發(fā)展思路和原則

（一）發(fā)展思路。根據(jù)*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，當(dāng)前以發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)和原材料生產(chǎn)為重點(diǎn)，建成國內(nèi)重要的集成電路設(shè)計(jì)和原材料生產(chǎn)基地。以內(nèi)引外，促進(jìn)外部資金、技術(shù)、人才和芯片加工、封裝、測試項(xiàng)目的進(jìn)入，建立集成電路生產(chǎn)基地。

1.大力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)。充分發(fā)揮*省高校、科研單位、企業(yè)集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，加快集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)法人資格建立和集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)資格認(rèn)證的步伐，與信息產(chǎn)業(yè)和其他工業(yè)領(lǐng)域及國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化發(fā)展相結(jié)合，促進(jìn)科研、生產(chǎn)、應(yīng)用聯(lián)動(dòng)，建立科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)聯(lián)合體，形成有利于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)成長和為企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)的體制和機(jī)制，促進(jìn)一批已具備一定基礎(chǔ)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)盡快成長起來。進(jìn)一步建立和完善有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境，構(gòu)筑有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐體系和服務(wù)體系，加強(qiáng)與海內(nèi)外的合作與交流，加快人才培養(yǎng)和引進(jìn)，加大對(duì)集成電路設(shè)計(jì)中心、公共技術(shù)平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)、人才交流培訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)的投入，重點(diǎn)培植3—5家集成電路設(shè)計(jì)中心，使之成為國內(nèi)乃至國際有影響力的企業(yè)。加強(qiáng)人才、技術(shù)、資金、企業(yè)的引進(jìn)，形成一大批集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)和人才隊(duì)伍。密切跟蹤國際集成電路發(fā)展的新趨勢(shì)，大力發(fā)展和應(yīng)用SOC技術(shù)、IP核技術(shù)，不斷提高自主創(chuàng)新能力，在消費(fèi)類電子、通信、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、汽車電子和其他應(yīng)用電子產(chǎn)品領(lǐng)域形成發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

2.加快發(fā)展集成電路材料等支撐產(chǎn)業(yè)。以當(dāng)前*省集成電路材料生產(chǎn)企業(yè)為基礎(chǔ)，通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)改造、引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新、合資合作和引導(dǎo)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向集成電路材料生產(chǎn)轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，擴(kuò)大產(chǎn)品系列，增添新的產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品檔次。通過加快企業(yè)技術(shù)中心建設(shè)，不斷提高自主創(chuàng)新能力；通過拉長和完善產(chǎn)業(yè)鏈，積極發(fā)展高純水氣制備、封裝材料等上下游產(chǎn)品，提高配套能力；鼓勵(lì)半導(dǎo)體和集成電路專用設(shè)備儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。培養(yǎng)多個(gè)在國內(nèi)市場占有率第一的自主品牌，擴(kuò)大出口能力，把*省建設(shè)成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發(fā)和生產(chǎn)為主的集成電路支撐產(chǎn)業(yè)基地。

3.鼓勵(lì)發(fā)展集成電路加工產(chǎn)業(yè)。大力招商引資，通過集成電路設(shè)計(jì)和原材料生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業(yè)向*省的轉(zhuǎn)移，推動(dòng)*省集成電路芯片制造、封裝和測試產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（二）發(fā)展原則。

1.政府推動(dòng)原則。充分發(fā)揮各級(jí)政府在統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀調(diào)控、資源組織、政策扶持、市場環(huán)境建設(shè)等方面的作用，充分發(fā)揮社會(huì)各方面的力量，推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)聯(lián)動(dòng)原則。建立科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、服務(wù)一體化體系，促進(jìn)集成電路設(shè)計(jì)和最終產(chǎn)品相結(jié)合，集成電路設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)服務(wù)相結(jié)合，公共平臺(tái)建設(shè)和企業(yè)發(fā)展相結(jié)合，設(shè)計(jì)公司之間相結(jié)合，人才培訓(xùn)和設(shè)計(jì)企業(yè)需求相結(jié)合。重點(diǎn)支持共性技術(shù)平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)、人才培訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)和科研、生產(chǎn)、應(yīng)用一體化項(xiàng)目研發(fā)。

3.企業(yè)主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設(shè)計(jì)中心認(rèn)證，推動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)公司（中心）建設(shè)，建立符合國家扶持集成電路發(fā)展政策和要求的以企業(yè)為主體、自主經(jīng)營、自負(fù)盈虧、自主創(chuàng)新、自*發(fā)展完善的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展體制和機(jī)制。

4.引進(jìn)消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合原則。加強(qiáng)與海內(nèi)外集成電路行業(yè)企業(yè)、人才的交流合作，創(chuàng)造適合集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境，大力引進(jìn)資金、技術(shù)、人才，加快消化吸收，形成產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力，盡快縮短與發(fā)達(dá)國家和先進(jìn)省市的差距。

5.有所為，有所不為原則。發(fā)揮*省優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)制造和原材料生產(chǎn)，與生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合，聚集有限力量，聚焦可行領(lǐng)域，發(fā)揮基礎(chǔ)特長，形成專業(yè)優(yōu)勢(shì)。

三、發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo)

（一）發(fā)展重點(diǎn)。整合資源，集中政府和社會(huì)力量，建立公共和開放的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)、行業(yè)協(xié)作服務(wù)平臺(tái)和人才交流培訓(xùn)平臺(tái)。重點(diǎn)扶持建設(shè)以海爾、海信、浪潮、*大學(xué)、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)的集成電路設(shè)計(jì)中心，建設(shè)青島、濟(jì)南集成電路設(shè)計(jì)基地，加快有關(guān)促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策、措施的制定，重點(diǎn)在以下領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

1.集成電路設(shè)計(jì)業(yè)。以消費(fèi)類電子、通信、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、汽車電子、信息安全和其他應(yīng)用電子產(chǎn)品領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，以整機(jī)和系統(tǒng)應(yīng)用帶動(dòng)*省集成電路、電路板設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展，培育一批具有自主創(chuàng)新能力的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，開發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平的集成電路產(chǎn)品。

（1）重點(diǎn)開展SOC設(shè)計(jì)方法學(xué)理論和設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，發(fā)揮其先進(jìn)的整機(jī)設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)化能力，大力發(fā)展稅控收款機(jī)等嵌入式終端產(chǎn)品的SOC芯片，努力達(dá)到SOC芯片規(guī)模化生產(chǎn)能力。開發(fā)采用先進(jìn)技術(shù)的SOC芯片，應(yīng)用于各類行業(yè)終端產(chǎn)品。

（2）強(qiáng)化IP核開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)測等技術(shù)的研究，積極發(fā)揮IP核復(fù)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以市場為導(dǎo)向，重點(diǎn)研發(fā)MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲(chǔ)器（SRAM）類等市場急需的IP核技術(shù)，加速技術(shù)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。

（3）順應(yīng)數(shù)字音視頻系統(tǒng)的變革，以數(shù)字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎(chǔ)，突破一批音視頻處理技術(shù)，提高*國電視整機(jī)等消費(fèi)類電子企業(yè)的技術(shù)水平和核心競爭力。

（4）集中力量開展大規(guī)模通信、網(wǎng)絡(luò)、信息安全等專用集成電路的研究與設(shè)計(jì)，力爭取得突破性成果。

（5）重點(diǎn)發(fā)展廣泛應(yīng)用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)，在應(yīng)用電子產(chǎn)品芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域形成優(yōu)勢(shì)。

（6）發(fā)揮*省在工業(yè)控制領(lǐng)域的綜合技術(shù)、人才力量及芯片研發(fā)軟硬件資源等方面的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)發(fā)展部分工業(yè)控制領(lǐng)域的RISC、CISC兩種架構(gòu)的芯片設(shè)計(jì)，并根據(jù)市場需求及時(shí)研發(fā)多種控制類芯片產(chǎn)品，形成一定優(yōu)勢(shì)。

2.集成電路材料等支撐產(chǎn)業(yè)。充分利用*省現(xiàn)有集成電路材料生產(chǎn)企業(yè)的基礎(chǔ)條件，加快發(fā)展集成電路材料產(chǎn)業(yè)。重點(diǎn)發(fā)展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產(chǎn)品，同時(shí)注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產(chǎn)品的發(fā)展，形成國內(nèi)重要的集成電路材料研發(fā)和生產(chǎn)加工出口基地。支持發(fā)展集成電路相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)，形成上下游配套完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。

（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴(kuò)大大規(guī)模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產(chǎn)規(guī)模，力爭到2010年占國內(nèi)市場份額80%以上。

（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現(xiàn)在的年產(chǎn)600萬片發(fā)展到1000萬片；單晶棒由目前的年產(chǎn)100噸發(fā)展到200噸。支持發(fā)展高品質(zhì)集成電路用多晶硅材料，填補(bǔ)省內(nèi)空白，至2010年發(fā)展到年產(chǎn)3000噸。

（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產(chǎn)能力由目前的年產(chǎn)20億只提高到年產(chǎn)100億只。

（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達(dá)到陶瓷覆銅板年產(chǎn)160萬塊、陶瓷基片年產(chǎn)30萬平米的能力。

（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產(chǎn)570萬張發(fā)展到800萬張，銅箔由目前的年產(chǎn)8500噸發(fā)展到10000噸。

（6）相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)。通過引進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等多種形式，積極發(fā)展集成電路專用設(shè)備、環(huán)氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

3.加快大規(guī)模、大尺寸集成電路芯片加工和有關(guān)集成電路封裝、測試企業(yè)的引進(jìn)。

（二）發(fā)展目標(biāo)。經(jīng)過“*”期間的發(fā)展，基本建立和完善有利于*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境、支撐體系和服務(wù)體系，建成20-30家集成電路設(shè)計(jì)中心、2個(gè)集成電路設(shè)計(jì)基地，形成一大批集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)、配套企業(yè)、咨詢服務(wù)企業(yè)，爭取引進(jìn)3—5家集成電路芯片制造企業(yè)。政府支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力進(jìn)一步增強(qiáng)，社會(huì)融資能力進(jìn)一步提高，對(duì)外吸引和接納人才、技術(shù)、資金的能力進(jìn)一步提高，集成電路設(shè)計(jì)、制造對(duì)促進(jìn)*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和提升國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化水平發(fā)揮更大作用，并成為*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進(jìn)*省集成電路材料產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，使其成為國內(nèi)重要的產(chǎn)業(yè)基地。

四、主要措施和政策

（一）加強(qiáng)政府的組織和引導(dǎo)。制定*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期發(fā)展規(guī)劃，實(shí)施集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度計(jì)劃，《*省支持和鼓勵(lì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)品指導(dǎo)目錄》，引導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和資金投向。各地要加強(qiáng)本地集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境建設(shè)，結(jié)合本地實(shí)際制定有利于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才、資金、技術(shù)進(jìn)入的政策措施。各有關(guān)部門要加強(qiáng)配合，制定相關(guān)配套措施，形成促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力。參照財(cái)政部、信息產(chǎn)業(yè)部、國家發(fā)改委《集成電路產(chǎn)業(yè)研究與開發(fā)專項(xiàng)資金管理暫行辦法》，結(jié)合*省信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金的使用，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展予以支持。具體辦法由省信息產(chǎn)業(yè)廳會(huì)同省財(cái)政廳等有關(guān)部門制定。

（二）加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)公司（中心）認(rèn)證工作。推動(dòng)體制改革和產(chǎn)權(quán)改革，鼓勵(lì)科技人員在企業(yè)兼職和創(chuàng)辦企業(yè)，通過政策導(dǎo)向促進(jìn)集成電路設(shè)計(jì)公司（中心）獨(dú)立法人資格的建立。按照國家《集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)及產(chǎn)品認(rèn)定暫行管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)對(duì)*省集成電路產(chǎn)品及集成電路企業(yè)認(rèn)定工作。

（三）加強(qiáng)人才引進(jìn)與培養(yǎng)。加強(qiáng)對(duì)集成電路人才的培養(yǎng)和引進(jìn)工作，鼓勵(lì)留學(xué)回國人員和外地優(yōu)秀人才到*投資發(fā)展和從事技術(shù)創(chuàng)新工作，重點(diǎn)引進(jìn)在國內(nèi)外集成電路大企業(yè)有工作經(jīng)歷、既掌握整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)又懂集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的高層次專業(yè)人才。對(duì)具有普通高校大學(xué)本科以上學(xué)歷的外省籍集成電路專業(yè)畢業(yè)生來*省就業(yè)的，可實(shí)行先落戶后就業(yè)政策，對(duì)具有中級(jí)以上職稱的集成電路專業(yè)人才來*省工作的，有關(guān)部門要優(yōu)先為其辦理相關(guān)人事和落戶手續(xù)。要加強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)，建立多層次的人才培養(yǎng)渠道，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)現(xiàn)有工程技術(shù)人員的再培訓(xùn)。在政策和待遇上加大對(duì)專業(yè)人才的傾斜，鼓勵(lì)國內(nèi)外集成電路專業(yè)人才到*發(fā)展，建立起培養(yǎng)并留住人才的新機(jī)制。

（四）落實(shí)各項(xiàng)優(yōu)惠政策。各級(jí)、各部門要切實(shí)落實(shí)《關(guān)于印發(fā)鼓勵(lì)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》及各項(xiàng)優(yōu)惠政策，將集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和原材料生產(chǎn)納入各自的科研、新產(chǎn)品開發(fā)、重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃及技術(shù)中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)計(jì)劃，并給予優(yōu)先支持和安排。集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)適用軟件企業(yè)的有關(guān)政策，集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品適用軟件產(chǎn)品的有關(guān)優(yōu)惠政策，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)受法律保護(hù)。對(duì)于批準(zhǔn)建設(shè)的集成電路項(xiàng)目在建設(shè)期間所發(fā)生的貸款，省政府給予貸款利息補(bǔ)貼。按照建設(shè)期間實(shí)際發(fā)生的貸款利率補(bǔ)貼1.5個(gè)百分點(diǎn)，貼息時(shí)間不超過3年；在政府引導(dǎo)區(qū)域內(nèi)建設(shè)的，貸款利息補(bǔ)貼可提高至2個(gè)百分點(diǎn)。

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集成電路(IntegratedCircuit)產(chǎn)業(yè)是典型的知識(shí)密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心和關(guān)鍵，對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有巨大的支撐作用。經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國集成電路產(chǎn)業(yè)已初步形成了設(shè)計(jì)、芯片制造和封測三業(yè)并舉的發(fā)展格局，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。但與國際先進(jìn)水平相比，我國集成電路產(chǎn)業(yè)還存在發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱、企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強(qiáng)、應(yīng)用開發(fā)水平急待提高、產(chǎn)業(yè)鏈有待完善等問題。在集成電路產(chǎn)業(yè)中，集成電路設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的龍頭和靈魂。而我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)滯后于計(jì)算機(jī)與通信產(chǎn)業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)人才嚴(yán)重匱乏，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，培養(yǎng)大量高水平的集成電路設(shè)計(jì)人才，是當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個(gè)亟待解決的問題，也是高校微電子等相關(guān)專業(yè)改革和發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。[1_4]

 

一、集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)

 

為了滿足新形勢(shì)下集成電路人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的需要，合肥工業(yè)大學(xué)(以下簡稱"我校”從2005年起借助于大學(xué)計(jì)劃。我校相繼開設(shè)了與集成電路設(shè)計(jì)密切相關(guān)的本科課程，如集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì) 、 ASIC設(shè)計(jì)方法、硬件描述語言等。同時(shí)對(duì)課程體系進(jìn)行了修訂，注意相關(guān)課程之間相互銜接，關(guān)鍵內(nèi)容不遺漏，突出集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，通過對(duì)課程內(nèi)容的精選、重組和充實(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的開展，構(gòu)成了系統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)過程。56]

 

集成電路設(shè)計(jì)從實(shí)現(xiàn)方法上可以分為三種：全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可編程器件設(shè)計(jì)。全定制集成電路設(shè)計(jì)，特別是其后端的版圖設(shè)計(jì),涵蓋了微電子學(xué)、電路理論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等諸多學(xué)科的基礎(chǔ)理論，這是微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)重要特色和人才培養(yǎng)重點(diǎn)方向，目的是給本科專業(yè)學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。

 

在集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)中，采用的是中電華大電子設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)開發(fā)的九天EDA軟件系統(tǒng)(ZeniEDASystem),這是中國唯1的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDA工具軟件。該軟件與國際上流行的EDA系統(tǒng)兼容，支持百萬門級(jí)的集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模，可進(jìn)行國際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，它的某些功能如版圖編輯、驗(yàn)證等已經(jīng)與國際產(chǎn)品相當(dāng)甚至更優(yōu)，已經(jīng)在商業(yè)化的集成電路設(shè)計(jì)公司以及東南大學(xué)等國內(nèi)二十多所高校中得到了應(yīng)用，特別是在模擬和高速集成電路的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了強(qiáng)大的功能，并成功開發(fā)出了許多實(shí)用的集成電路芯片。

 

九天EDA軟件系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)管理器，原理圖編輯器，版圖編輯工具，版圖驗(yàn)證工具，層次版圖設(shè)計(jì)規(guī)則檢查工具，寄生參數(shù)提取工具，信號(hào)完整性分析工具等幾個(gè)主要模塊，實(shí)現(xiàn)了從集成電路電路原理圖到版圖的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。

 

二、集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)

 

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合九天EDA軟件的功能特點(diǎn)，在本科生三年級(jí)下半學(xué)期開設(shè)了為期一周的以九天EDA軟件為工具的集成電路版圖設(shè)計(jì)課程。

 

在集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)中，首先對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的_些相關(guān)知識(shí)進(jìn)行回顧，介紹版圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，如集成電路設(shè)計(jì)流程，CMOS基本工藝過程，版圖的基本概念，版圖的相關(guān)物理知識(shí)及物理結(jié)構(gòu)，版圖設(shè)計(jì)的基本流程，版圖的總體設(shè)計(jì)，布局規(guī)劃以及標(biāo)準(zhǔn)單元的版圖設(shè)計(jì)等。然后結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn)，講解Unix和Linux操作系統(tǒng)的常用命令，詳細(xì)闡述基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫的版圖設(shè)計(jì)流程，指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniSE繪制電路原理圖，使用ZeniPDT進(jìn)行NMOS/PMOS以及反相器的簡單版圖設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇_些較為復(fù)雜的單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，如數(shù)據(jù)選擇器、MOS差分放大器電路、二四譯碼器、基本RS觸發(fā)器、六管MOS靜態(tài)存儲(chǔ)單元等，使學(xué)生能深入理解集成電路版圖設(shè)計(jì)的概念原理和設(shè)計(jì)方法。最后介紹版圖驗(yàn)證的基本思想及實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)計(jì)規(guī)則的檢查(DRC),電路參數(shù)的檢查(ERC),網(wǎng)表一致性檢查(LVS),指導(dǎo)學(xué)生使用ZeniVERI等工具進(jìn)行版圖驗(yàn)證、查錯(cuò)和修改。7]

 

集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是：

 

第熟練掌握華大EDA軟件的原理圖編輯器ZeniSE、版圖編輯模塊ZeniPDT以及版圖驗(yàn)證模塊ZeniVER丨等工具的使用;了解工藝庫的概念以及工藝庫文件technology的設(shè)置，能識(shí)別基本單元的版圖，根據(jù)版圖信息初步提取出相應(yīng)的邏輯圖并修改，利用EDA工具ZSE畫出電路圖并說明其功能，能夠根據(jù)版圖提取單元電路的原理圖。

 

第二，能夠編寫設(shè)計(jì)版圖驗(yàn)證命令文件(commandfile)。版圖驗(yàn)證需要四個(gè)文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)來支持，要求學(xué)生能夠利用ZeniVER丨進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查DRC驗(yàn)證并修改版圖、電學(xué)規(guī)則檢查(ERC)、版圖網(wǎng)表提取(NE)、利用LDC工具進(jìn)行LVS驗(yàn)證，利用LDX工具進(jìn)行LVS的查錯(cuò)及修改等。

 

第三，能夠基本讀懂和理解版圖設(shè)計(jì)規(guī)則文件的含義。版圖設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)定了集成電路生產(chǎn)中可以接受的幾何尺寸要求和可以達(dá)到的電學(xué)性能，這些規(guī)則是電路設(shè)計(jì)師和工藝工程師之間的_種互相制約的聯(lián)系手段，版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的目的是使集成電路設(shè)計(jì)規(guī)范化，并在取得最佳成品率和確保電路可靠性的前提下利用這些規(guī)則使版圖面積盡可能做到最小。

 

第四，了解版圖庫的概念。采用半定制標(biāo)準(zhǔn)單元方式設(shè)計(jì)版圖，需要有統(tǒng)一高度的基本電路單元版圖的版圖庫來支持，這些基本單元可以是不同類型的各種門電路，也可以是觸發(fā)器、全加器、寄存器等功能電路，因此，理解并學(xué)會(huì)版圖庫的建立也是版圖設(shè)計(jì)教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。

 

三、CMOS反相器的版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)例介紹

 

下面以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS反相器來簡單介紹一下集成電路版圖設(shè)計(jì)的一般流程。

 

1.內(nèi)容和要求

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，初步確定其版圖;使用EDA工具PDT打開版圖編輯器;在版圖編輯器上依次畫出P管和N管的有源區(qū)、多晶硅及接觸孔等;完成必要的連線并標(biāo)注輸入輸出端。

 

2.設(shè)計(jì)步驟

 

根據(jù)CMOS反相器的原理圖和剖面圖，在草稿紙上初步確定其版圖結(jié)構(gòu)及構(gòu)成;打開終端，進(jìn)入pdt文件夾，鍵入pdt,進(jìn)入ZeniPDT版圖編輯器;讀懂版圖的層次定義的文件，確定不同層次顏色的對(duì)應(yīng)，熟悉版圖編輯器各個(gè)命令及其快捷鍵的使用;在版圖編輯器上初步畫出反相器的P管和N管;檢查畫出的P管和N管的正確性，并作必要的修改，然后按照原理圖上的連接關(guān)系作相應(yīng)的連線，最后檢查修改整個(gè)版圖。

 

3.版圖驗(yàn)證

 

打開終端，進(jìn)入zse文件夾，鍵入zse,進(jìn)入ZeniSE原理圖編輯器，正確畫出CMOS反相器的原理圖并導(dǎo)出其網(wǎng)表文件;調(diào)出版圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)則文件，閱讀和理解其基本語句的含義，對(duì)其作相應(yīng)的路徑和文件名的修改以滿足物理驗(yàn)證的要求;打開終端，進(jìn)入pdt文件夾，鍵入pdt，進(jìn)入ZeniPDT版圖編輯器，調(diào)出CMOS反相器的版圖，在線進(jìn)行DRC驗(yàn)證并修改版圖;對(duì)網(wǎng)表一致性檢查文件進(jìn)行路徑和文件名的修改，利用LDC工具進(jìn)行LVS驗(yàn)證;如果LVS驗(yàn)證有錯(cuò)，貝懦要調(diào)用LDX工具，對(duì)版圖上的錯(cuò)誤進(jìn)行修改。

 

4.設(shè)計(jì)提示

 

要很好的理解版圖設(shè)計(jì)的過程和意義，應(yīng)對(duì)MOS結(jié)構(gòu)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí);需要對(duì)器件做襯底接觸，版圖實(shí)現(xiàn)上襯底接觸直接做在電源線上;接觸孔的大小應(yīng)該是一致的，在不違反設(shè)計(jì)規(guī)則的前提下,接觸孔應(yīng)盡可能的多，金屬的寬度應(yīng)盡可能寬;繪制圖形時(shí)可以多使用〃復(fù)制"操作，這樣可以大大縮小工作量，且設(shè)計(jì)的圖形滿足要求并且精確;注意P管和N管有源區(qū)的大小，一般在版圖設(shè)計(jì)上，P管和N管大小之比是2:1;注意整個(gè)版圖的整體尺寸的合理分配，不要太大也不要太小;注意不同的層次之間應(yīng)該保持一定的距離，層次本身的寬度的大小要適當(dāng)，以滿足設(shè)計(jì)規(guī)則的要求。四、基本MOS差分放大器版圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹在基本MOS差分放大器的版圖設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生理解構(gòu)成差分式輸入結(jié)構(gòu)的原理和組成結(jié)構(gòu)，畫出相應(yīng)的電路原理圖，進(jìn)行ERC檢查，然后根據(jù)電路原理圖用PDT工具上繪制與之對(duì)應(yīng)的版圖。當(dāng)將基本的版圖繪制好之后，對(duì)版圖里的輸入、輸出端口以及電源線和地線進(jìn)行標(biāo)注，然后利用幾何設(shè)計(jì)規(guī)則文件進(jìn)行在線DRC驗(yàn)證，利用版圖與電路圖的網(wǎng)表文件進(jìn)行LVS檢查，修改其中的錯(cuò)誤并優(yōu)化版圖，最后全部通過檢查，設(shè)計(jì)完成。

 

五、結(jié)束語

 

集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生鞏固了集成電路設(shè)計(jì)方面的理論知識(shí)，提高了學(xué)生在集成電路設(shè)計(jì)過程中分析問題和解決問題的能力，為今后的職業(yè)生涯和研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在今后的教學(xué)改革工作中，除了要繼續(xù)提高教師的理論教學(xué)水平外，還必須高度重視以EDA工具和設(shè)計(jì)流程為核心的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，努力把課堂教學(xué)和實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用緊密結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)能力，開闊學(xué)生的視野，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行新的探索和實(shí)踐。

 

參考文獻(xiàn)：

 

[1]孫玲.關(guān)于培養(yǎng)集成電路專業(yè)應(yīng)用型人才的思考[J].中國集成電路,2007,(4):19-22.

 

[2]段智勇，弓巧俠，羅榮輝，等.集成電路設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)課程體系改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2010,(5):25-26.

 

[3]唐俊龍，唐立軍，文勇軍，等.完善集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)的探討J].中國電力教育,2011,(34):35-36.

 

[4]肖功利，楊宏艷.微電子學(xué)專業(yè)丨C設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)主干課程設(shè)置[J].桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,(4):338-340.

 

[5]竇建華，毛劍波，易茂祥九天”EDA軟件在"中國芯片工程〃中的作用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2008,(6):154-156.

 

[6]易茂祥，毛劍波，楊明武，等.基于華大EDA軟件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006,(5):71-73.

篇5

（南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

【摘　要】本文從分析集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)入手，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實(shí)施方法進(jìn)行了具體探討，并提出了研究型實(shí)踐教學(xué)對(duì)老師、對(duì)學(xué)生的要求。

關(guān)鍵詞 實(shí)踐教學(xué)；集成電路

基金項(xiàng)目：南京郵電大學(xué)教改項(xiàng)目（JG03314JX17）。

作者簡介：夏曉娟（1982—），女，南京郵電大學(xué)，副教授，從事集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。

隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計(jì)是與最前沿科技緊密相連的一個(gè)方向，相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連，課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上，在“研究型實(shí)踐教學(xué)模式”方面進(jìn)行探討和實(shí)踐。“研究型實(shí)踐教學(xué)模式”是指在實(shí)踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)用于行業(yè)實(shí)際問題分析的一種實(shí)踐方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運(yùn)用知識(shí)、自主的發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，并解決問題的能力[1-2]。

1　確立研究型實(shí)踐教學(xué)模式的必要性

集成電路（Integrated Circuit，IC）產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，大多設(shè)計(jì)均采用無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，加工采用代工方式。成電路設(shè)計(jì)具有一定的特殊性，集成電路設(shè)計(jì)過程需要集成電路專業(yè)人才經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。全國集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)企業(yè)對(duì)于人才的需要也越來越嚴(yán)格，越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才，應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對(duì)集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。因此，我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念，樹立IC設(shè)計(jì)研究型人才培養(yǎng)觀。

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐主要是提供學(xué)生一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)，采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件，將書本上的知識(shí)采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實(shí)踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計(jì)中所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯(lián)系，因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實(shí)踐。

隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無法適應(yīng)時(shí)代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式，又稱為研討式教學(xué)模式，是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)、自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，以學(xué)生為中心，以知識(shí)掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設(shè)計(jì)人才。

2　研究型實(shí)踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐引入研究型實(shí)踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計(jì)的軟件知識(shí)，同時(shí)可以將課堂的理論知識(shí)通過工藝模型、電路設(shè)計(jì)、仿真方法來復(fù)現(xiàn)，從而更深入的理解理論知識(shí)，而且可以通過一些電路實(shí)例來解釋生活中的一些現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

集成電路設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個(gè)方面的理論課程融會(huì)貫通，而傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)，忽略對(duì)理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實(shí)踐教學(xué)模式的開展，可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容，使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識(shí)加深及貫通，另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容，有利于學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐的動(dòng)力和持續(xù)進(jìn)步。通過研究型實(shí)踐，對(duì)學(xué)校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生；對(duì)學(xué)生而言，可以掌握前沿知識(shí)、促進(jìn)就業(yè)。

研究型實(shí)踐成果的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實(shí)踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎(jiǎng)，能解決實(shí)際工作中的問題，這無形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣，是其他任何實(shí)踐模式都不可比擬的。同時(shí)，研究型實(shí)踐教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫總結(jié)報(bào)告，這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

3　研究型實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)施

3．1　課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化

指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料，能夠提出問題，進(jìn)而解決問題以掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，完成對(duì)知識(shí)的一個(gè)探求過程；對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善，使課程體系更全面更科學(xué)，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。

3.2　采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實(shí)踐教學(xué)模式中，師生互動(dòng)有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要，結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實(shí)驗(yàn)軟件，挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計(jì)，并共同探討電路的優(yōu)化方案。

3．3　專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)

為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢、整理，鼓勵(lì)學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料，以充實(shí)自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對(duì)已收集的資料進(jìn)行批判性的研究，去偽存真，指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實(shí)踐研究課題相關(guān)的理論、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及前人的研究成果。

3．4　指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報(bào)告）

在研究型實(shí)踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報(bào)告、工作研究、分析報(bào)告、可行性論證報(bào)告等形式記錄實(shí)踐研究成果。在撰寫論文時(shí)，要求學(xué)生要了解實(shí)踐課題研究報(bào)告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結(jié)構(gòu)，做到綱舉目張；會(huì)用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的思想，不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論，由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻(xiàn)資料，進(jìn)行研究，完成電路設(shè)計(jì)和仿真，最后完成專題論文的撰寫。

3．5　鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究

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

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

4．1　研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)教師的要求

研究型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施對(duì)任課教師提出了新的要求：一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐的基本技能；二是要掌握學(xué)科最新信息，不斷更新知識(shí)，了解課程所涉及學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和取得的最新研究成果；三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對(duì)教師提出了更高的要求。

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

研究型實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求：一是學(xué)生要有一定的知識(shí)積累，儲(chǔ)備了比較完備的基礎(chǔ)知識(shí)；二是要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識(shí)水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識(shí)；三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力；四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。在研究型教學(xué)中，學(xué)生積極參與顯得尤為重要，需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)

［1］黃雪梅.研究型實(shí)踐教學(xué)有效實(shí)現(xiàn)的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

篇6

關(guān)鍵詞：集成電路版圖；CD4002B；芯片解析

作者簡介：王健（1965-），男，遼寧沈陽人，沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院，副教授；樊立萍（1966-），女，山東淄博人，沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院，教授。（遼寧　沈陽　110142）

中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）31-0050-02

“集成電路版圖設(shè)計(jì)”是一門講授集成電路版圖版圖工作原理、設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的課程，是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)電類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課。[1]該課程一般以“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“半導(dǎo)體器件”為先修課程，主要講授集成電路雙極工藝和CMOS工藝的基本流程、版圖基本單元的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及布局布線的設(shè)計(jì)方法。[2]其目的是指導(dǎo)學(xué)生掌握集成電路版圖分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，提高學(xué)生實(shí)踐能力和綜合解決問題的能力。由于集成電路芯片外層有封裝，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前對(duì)版圖無直觀認(rèn)識(shí)，很多版圖設(shè)計(jì)教材是先講授工藝流程，然后講授單元版圖，最后論述布局布線等內(nèi)容，這樣教學(xué)有悖于從感性到理性的認(rèn)知過程，有礙教學(xué)效果。[3]有的教材在版圖解析方面做了有益嘗試，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，采用繪制圖代替芯片解析照片，實(shí)踐性欠佳。為了在有限的學(xué)時(shí)中能夠盡快引導(dǎo)學(xué)生入門，在版圖解析與設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的能力都有所提高，筆者將芯片CD4002B解析并應(yīng)用到“集成電路版圖設(shè)計(jì)”課程教學(xué)實(shí)踐中，效果良好。

一、版圖逆向解析

集成電路的設(shè)計(jì)包括邏輯（或功能）設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。通常有兩種設(shè)計(jì)途徑：正向設(shè)計(jì)、逆向設(shè)計(jì)。[2]

逆向設(shè)計(jì)的作用為仿制和獲得先進(jìn)的集成電路設(shè)計(jì)。逆向設(shè)計(jì)的流程為：提取橫向尺寸，提取縱向尺寸和測試產(chǎn)品的電學(xué)參數(shù)。[2]

對(duì)于本科電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)，版圖的逆向設(shè)計(jì)主要是提取芯片的橫向尺寸。提取芯片橫向尺寸方法為：打開封裝，進(jìn)行拍照、拼圖；由產(chǎn)品的復(fù)合版圖提取電路圖、器件尺寸和設(shè)計(jì)規(guī)則；進(jìn)行電路模擬和畫版圖。

二、CD4002B版圖解析

CD4002B是兩個(gè)四輸入或非門芯片，封裝為雙列14針?biāo)芰戏庋b，根據(jù)芯片編號(hào)規(guī)則判斷為CMOS工藝制造。該電路具有器件類型全面、電路典型的特點(diǎn)，適用于教學(xué)實(shí)踐。

1.CD4002B芯片版圖拍照

首先將芯片放到濃硝酸中加熱，去掉封裝，用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層，用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層，經(jīng)去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色，雜質(zhì)濃度高部分顏色變深，沖洗、吹干后在顯微鏡下對(duì)無鋁層（有源層）芯片拍照。

采用圖形編輯軟件分別對(duì)兩層照片進(jìn)行拼接，獲得版圖照片。

2.芯片版圖分析

通過對(duì)CD4002B兩層（鋁層和有源層）照片進(jìn)行分析研究表明：解析的芯片為是一層鋁，且鋁柵極，P阱工藝。該芯片鋁線寬度最小為9微米，柵極寬度為6微米。芯片包含的單元為NMOS、PMOS、反相器、四輸入與非門、電阻、二極管等。

該芯片由兩個(gè)四輸入或非門組成，其中一個(gè)或非門電路圖如圖1所示，其中9、10、11、12管腳為輸入端，14管腳為電源端，13管腳為輸出端和7管腳為地端。四個(gè)輸入端首先分別經(jīng)過一個(gè)反相器，然后接入一個(gè)四輸入與非門，最后經(jīng)過一個(gè)反相器輸出。邏輯關(guān)系經(jīng)過推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證為或非門關(guān)系。

為了實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)，在輸入、輸出和電源端分別構(gòu)造靜電保護(hù)。輸入端靜電保護(hù)電路由四個(gè)二極管和一個(gè)限流電阻構(gòu)成；輸出端靜電保護(hù)電路由二個(gè)二極管和一個(gè)限流電阻構(gòu)成；電源端靜電保護(hù)電路由一個(gè)二極管構(gòu)成。

下面以芯片中四輸入與非門版圖和輸入靜電保護(hù)電路說明版圖特點(diǎn)。

該芯片的四輸入與非門版圖如圖2所示。N14、N15、N16、N17為NMOS管，共用一個(gè)P阱，從鋁層分析四個(gè)NMOS管為串聯(lián)關(guān)系。為了節(jié)省面積，相鄰器件源極和漏極共用，即上一個(gè)管子源極是鄰近管子漏極；P14、P15、P16、P17為PMOS管，從鋁層分析四個(gè)NMOS管為并聯(lián)關(guān)系，四個(gè)器件源極相連和漏極相連，提取的電路圖見圖1。

該芯片的輸入管腳都有靜電保護(hù)電路，如圖3所示。其中D5-1、D5-2為兩個(gè)以P阱為P區(qū)的二極管，該管N區(qū)接輸入端，P區(qū)接地；R5為基區(qū)電阻；D5-3、D5-4為以基區(qū)電阻為P區(qū)，襯底為N區(qū)的二極管，其中P區(qū)接電阻，N區(qū)接電源。提取的電路圖見圖1。

三、課程教學(xué)改革

1.教學(xué)大綱的改革

本科生教學(xué)既要注重實(shí)踐教學(xué)又要兼顧理論教學(xué)，不僅要掌握單元的版圖設(shè)計(jì)和軟件使用，還應(yīng)該掌握版圖結(jié)構(gòu)原理。為此確立該課程的基本目標(biāo)為：電路的分析及應(yīng)用，能夠讀懂電路的線路圖，并能進(jìn)行正確分析；版圖識(shí)讀和常見基本器件的版圖設(shè)計(jì)；布局布線與驗(yàn)證修改；[4]掌握版圖的失效機(jī)理，并能掌握特殊器件版圖的設(shè)計(jì)方法。

根據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)的課程體系，參考幾種教材制定了特色顯著的教學(xué)大綱。該大綱主要內(nèi)容包括：模擬和數(shù)字集成電路基本單元電路和工作原理；雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝的介紹；集成電路的失效機(jī)理和防護(hù)措施；三種工藝的中的NPN和PNP晶體管、NMOS和PMOS晶體管、電阻、電容和電感等器件的版圖和工作原理；特殊器件的版圖及工作原理；[5]版圖布局、布線和標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)的基本規(guī)則；逆向版圖的識(shí)別方法；[2]集成電路設(shè)計(jì)軟件的使用方法。[6]

篇7

關(guān)鍵詞：集成電路工程；專業(yè)學(xué)位研究生；培養(yǎng)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）29-0221-02

一、引言

2000年6月，國務(wù)院了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)18號(hào)文），并陸續(xù)推出了一系列促進(jìn)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和措施。國家科技部在863計(jì)劃中安排了集成電路設(shè)計(jì)重大專項(xiàng)。在863計(jì)劃集成電路設(shè)計(jì)重大專項(xiàng)的實(shí)施和帶動(dòng)下，北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等七個(gè)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)取得了重要進(jìn)展。與此同時(shí)，為了適應(yīng)我國集成電路發(fā)展對(duì)高層次專門人才的大規(guī)模需要，改善工科學(xué)位比較單一的狀況，經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)，在我國設(shè)置集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，培養(yǎng)了一批“用得上”的工程技術(shù)人才。集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生自設(shè)置以來，取得了蓬勃的發(fā)展，受到用人單位的肯定和好評(píng)。由于其生源廣泛、數(shù)量巨大，培養(yǎng)方法和模式更需要一定的創(chuàng)新性。近年來，在集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中，經(jīng)過多年的辦學(xué)積累，探討了一些辦學(xué)和培養(yǎng)集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的經(jīng)驗(yàn)。

二、專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵事項(xiàng)

1.優(yōu)選導(dǎo)師，確保培養(yǎng)質(zhì)量。集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生教育形式較新，最初專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)在眾多地方借鑒了學(xué)術(shù)型研究生的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，目前很多學(xué)者認(rèn)為，只要能夠勝任學(xué)術(shù)型學(xué)歷研究生教育的導(dǎo)師就能勝任專業(yè)學(xué)位教育。這恰恰忽視了專業(yè)學(xué)位的知識(shí)背景和面向的行業(yè)領(lǐng)域。專業(yè)學(xué)位研究生教育規(guī)律與學(xué)術(shù)型研究生存在相當(dāng)大的差異，首先，兩者專業(yè)基礎(chǔ)及學(xué)術(shù)背景不一樣，專業(yè)學(xué)位研究生的系統(tǒng)性方面不如學(xué)術(shù)型研究生。其次，兩者的治學(xué)環(huán)境不同，專業(yè)學(xué)位研究生與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合。根據(jù)專業(yè)學(xué)位研究生特點(diǎn)有針對(duì)性地開展培養(yǎng)，應(yīng)該選拔具有較強(qiáng)工程背景的教師進(jìn)行指導(dǎo)。指導(dǎo)教師在進(jìn)行指導(dǎo)時(shí)，應(yīng)與學(xué)術(shù)型研究生指導(dǎo)工作有所不同，應(yīng)更加注重專業(yè)學(xué)位研究生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)。而且在學(xué)生的課題研究中，指導(dǎo)教師與學(xué)生多溝通，將自身融入到學(xué)生的實(shí)踐研究中，帶領(lǐng)學(xué)生參與技術(shù)上的創(chuàng)新和解決實(shí)際工程技術(shù)難題，這樣才能確保學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.做到課堂理論與工程實(shí)際相結(jié)合。專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在指導(dǎo)過程中必須注重理論與工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，抽象概念與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使理論易于理解和掌握。因此，教師要了解專業(yè)學(xué)位研究生的本科學(xué)歷背景、知識(shí)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)在的工程方向等，在此基礎(chǔ)上，做到課程理論聯(lián)系工程實(shí)際，為專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作打下良好的基礎(chǔ)。為了滿足微電子領(lǐng)域內(nèi)不同行業(yè)的需求，在多年的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)中進(jìn)行了積極的探索。首先，學(xué)生可以根據(jù)研究方向，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行專題理論課程的選擇。例如，進(jìn)行SOC設(shè)計(jì)的可以選擇《SOC及IP技術(shù)講座》課程，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可以選擇《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》或《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》專題講座，研究空間通信的選擇《深空通信技術(shù)專題》等等。有針對(duì)性地，使學(xué)生不是單純盲目的學(xué)習(xí)，這樣的培養(yǎng)才能做到理論與工程實(shí)踐真正結(jié)合。實(shí)踐結(jié)果表明，那些課堂上刻苦學(xué)習(xí)，能夠?qū)⒗碚撚糜趯?shí)踐并努力鉆研的學(xué)生，將有更好的培養(yǎng)效果和未來發(fā)展空間。

3.學(xué)位論文選題恰當(dāng)，工程背景好。選題重要性要放在首位，要求“論文選題來自于工程實(shí)踐，工程背景明確，應(yīng)用性強(qiáng)”，有的放矢，結(jié)合工程實(shí)際問題才是最好的選題。從現(xiàn)實(shí)意義上講，專業(yè)學(xué)位論文的選題是發(fā)現(xiàn)工程問題并確認(rèn)研究方向。當(dāng)前有些專業(yè)學(xué)位論文質(zhì)量不高、沒有創(chuàng)新性，一個(gè)重要原因就是選題不恰當(dāng)。因此，在選題時(shí)，學(xué)生應(yīng)急科研工作之所急，通過論文工作，使自己既能解決工程實(shí)際問題，又能提高科研工作能力。

集成電路工程專業(yè)學(xué)位論文的選題與學(xué)術(shù)型研究生的選題不同，其選題應(yīng)來源于工程實(shí)踐，應(yīng)有明確的應(yīng)用價(jià)值，其可以是一個(gè)完整的工程項(xiàng)目、技術(shù)改造或技術(shù)攻關(guān)專題，也可以是新工藝、新設(shè)備、新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。論文是否合格不僅看其理論水平的高低，還要看是否有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。因此，由于論文選題時(shí)，應(yīng)該從以下幾點(diǎn)之一進(jìn)行把握。①研究性，是否在工程實(shí)際中有技術(shù)改進(jìn)和提高。如果是結(jié)合重大工程實(shí)際課題，在技術(shù)上的創(chuàng)新將具有研究性。②創(chuàng)造性，是否在工程領(lǐng)域中有所突破和有所創(chuàng)新，如果一般通過查新，能夠申請(qǐng)發(fā)明專利的都具有創(chuàng)造性。③實(shí)用性，是否能解決生產(chǎn)實(shí)際中的問題。

三、集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中的方法和步驟

專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)過程包括課程學(xué)習(xí)、題目確定、開題報(bào)告、中期檢查、學(xué)位論文撰寫和論文答辯等環(huán)節(jié)。我校專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)年限一般為二年，原則上用0.75-1學(xué)年完成課程學(xué)習(xí)，用1-1.25學(xué)年完成碩士學(xué)位論文。這些環(huán)節(jié)是一個(gè)有機(jī)的整體，需要合理安排，搞好各個(gè)環(huán)節(jié)的鏈接，進(jìn)行一體化考慮。只有嚴(yán)格要求，才能夠保證專業(yè)學(xué)位研究生在兩年的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量的達(dá)到國家碩士生培養(yǎng)的要求。作為集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，其專業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)學(xué)術(shù)型研究生存在一定的差距，不進(jìn)行合理的引導(dǎo)就會(huì)使得學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)不能以單純拿到畢業(yè)證為目標(biāo)，應(yīng)更加嚴(yán)格管理、嚴(yán)格把關(guān)，保證培養(yǎng)質(zhì)量。通過近幾年的經(jīng)驗(yàn)積累，以專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)為例，一般按照下列的步驟進(jìn)行：第一學(xué)期，主要以課程學(xué)習(xí)為主，并在課堂學(xué)習(xí)中，定期安排相關(guān)教師對(duì)本實(shí)驗(yàn)室從事的科研項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室開展的課題研究方向和從事的科研項(xiàng)目，從總體上進(jìn)行了解和把握，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的鉆研興趣。開展教師或高年級(jí)學(xué)生關(guān)于研究課題的專題講座和基本軟件使用方法技能培訓(xùn)，使學(xué)生盡快掌握相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和所需要的基本軟件操作方法，如從事ASIC接口電路的學(xué)生在第一學(xué)期就要求掌握Hspice和Candece等軟件。在學(xué)期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行摸底考核，對(duì)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，末位學(xué)生進(jìn)行督促教育，使其盡快的減小自身差距。第二學(xué)期，在學(xué)習(xí)專業(yè)課程的同時(shí)，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研工作，將從事科學(xué)研究的方法和經(jīng)驗(yàn)有針對(duì)的進(jìn)行訓(xùn)練。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室期間，可以將科研任務(wù)進(jìn)行分解，將非核心技術(shù)部分交給學(xué)生獨(dú)立去完成，讓學(xué)生提前進(jìn)入科研狀態(tài)，完成一些力所能及的科研任務(wù)，堅(jiān)定他們從事科學(xué)研究的信心。定期通過實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)活動(dòng)檢查學(xué)生課題的完成情況，從總體上把握學(xué)生的研究方向和研究方法。第三學(xué)期，根據(jù)專業(yè)學(xué)位研究生的學(xué)習(xí)情況和所掌握的知識(shí)水平，有針對(duì)性的指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課題實(shí)踐，讓學(xué)生根據(jù)自己的特長進(jìn)行課題研究。在學(xué)生進(jìn)入課題研究工作時(shí)，導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生了解本研究領(lǐng)域國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和獨(dú)立思考、解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn)的能力，使其在科研工作中大膽實(shí)踐，理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生在科研工作中有所發(fā)明、有所創(chuàng)造。學(xué)生明確了課題目標(biāo)，知道為什么做、做什么、怎樣做，就能有目標(biāo)有方向地開展課題研究工作。第四學(xué)期，主要是督促檢查學(xué)生畢業(yè)論文工作，在其課題研究過程中應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行檢查，避免學(xué)生課題研究偏離方向，選擇錯(cuò)誤的方法。導(dǎo)師應(yīng)當(dāng)積極鼓勵(lì)學(xué)生在本學(xué)期多發(fā)表學(xué)術(shù)論文。發(fā)表學(xué)術(shù)論文不僅能夠提高學(xué)生的文字表達(dá)能力，還能夠讓學(xué)生勤于思考，提出自己的創(chuàng)新方法，對(duì)學(xué)生后期的畢業(yè)論文撰寫打下良好的基礎(chǔ)。因此，踏實(shí)的論文工作是提高個(gè)人學(xué)術(shù)素養(yǎng)和掌握綜合知識(shí)的最佳途徑，為學(xué)生畢業(yè)后從事科研實(shí)踐養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)，培養(yǎng)自主從事科研工作的能力。

總之，通過加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能訓(xùn)練與能力培養(yǎng)的相融通；實(shí)踐與課程學(xué)習(xí)、業(yè)務(wù)培養(yǎng)與素質(zhì)提高有機(jī)結(jié)合，使集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生養(yǎng)成了較強(qiáng)的自我獲取知識(shí)的能力，自我構(gòu)建知識(shí)的能力及自我創(chuàng)新的能力。已經(jīng)畢業(yè)的專業(yè)學(xué)位研究生就業(yè)形勢(shì)一直是供不應(yīng)求。孔子曰：知之者不如好知者，好知者不如樂知者。學(xué)生只有好知并樂知，才能使集成電路工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的質(zhì)量不斷穩(wěn)定和不斷提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚曉昀，劉曉為.信息企業(yè)集成電路工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)的探討[J].科教論壇，2009，（2）：7-9.

[2]朱憲榮.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].化工高等教育，2007，（6）.

[3]朱高峰.新世紀(jì)中國工程教育的改革與發(fā)展[J].高等工程教育研究，2003，（1）：3-9.

篇8

一、數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

電子專業(yè)教師只有具備了過硬的理論與實(shí)踐技術(shù)，才能更好地組織電子專業(yè)課的教學(xué)，擁有較強(qiáng)的動(dòng)手能力才能在課堂上做到游刃有余，教得順手。學(xué)生才能學(xué)有所獲。因此要廢除舊的教學(xué)方法，數(shù)字電子技術(shù)專業(yè)教師必須全方位考慮的問題，必須從數(shù)字?jǐn)?shù)字電子技術(shù)教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，不斷進(jìn)行改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，研究出新的教學(xué)方法，形成新的教學(xué)模式。

1.傳統(tǒng)教材不適應(yīng)高職教育特點(diǎn)

教材方面，雖然現(xiàn)在市場上有很多所謂的針對(duì)高職高專院校的教材，但事實(shí)上，很多都只是普通高等院校教材的壓縮而已，并沒有能真正針對(duì)高職高專的特點(diǎn)。比如傳統(tǒng)數(shù)字電路的教材按照課程的學(xué)科體系，詳細(xì)介紹目前已普遍使用的各種數(shù)字集成電路內(nèi)部電路的分析與設(shè)計(jì)。而其對(duì)象僅限于中、小規(guī)模集成電路本身，對(duì)如何應(yīng)用各種數(shù)字集成電路構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)方面，卻沒有涉及。因此學(xué)生無法對(duì)數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)形成整體認(rèn)識(shí)。這樣的教材在技術(shù)上反映的是20年前數(shù)字電路的水平，在內(nèi)容上沒有也不可能體現(xiàn)高職教育重應(yīng)、重實(shí)踐的教學(xué)特點(diǎn)。

2.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法一個(gè)最顯著的特點(diǎn)就是它的驗(yàn)證性。老師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的就是為了驗(yàn)證某一個(gè)定理或結(jié)論，其優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)性較強(qiáng)，指導(dǎo)方便，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率較高，但是這種實(shí)驗(yàn)很容易使學(xué)生產(chǎn)生滿足感和依賴性，學(xué)生不太愿意進(jìn)一步思考“為什么要這樣做”。因此，這種傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)具有簡單性，它嚴(yán)重制約著學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，阻礙著學(xué)生主動(dòng)探索的積極性，不利于創(chuàng)機(jī)關(guān)報(bào)人才的培養(yǎng)。

二“、數(shù)字電子技術(shù)”課程特點(diǎn)

“數(shù)字電子技術(shù)”課程是電類、信息類等專業(yè)學(xué)生進(jìn)入本專業(yè)時(shí)首先開始學(xué)習(xí)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，該課程與后續(xù)開設(shè)的“微機(jī)原理”、“單片機(jī)原理”、“EDA技術(shù)”等諸多專業(yè)課程密切相關(guān)，是學(xué)生專業(yè)素質(zhì)形成的關(guān)鍵性課程之一，在課程體系設(shè)置中有著重要的基礎(chǔ)性地位。教學(xué)目的是讓學(xué)生積累豐厚、扎實(shí)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。近年來，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用已發(fā)展到甚大規(guī)模集成電路，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得課程內(nèi)容日趨分化，分析方法更加多樣，授課內(nèi)容愈加復(fù)雜，目前課程教學(xué)正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時(shí)期，涌現(xiàn)了大量的關(guān)于教學(xué)研究和教學(xué)改革的探索文章。

三、整合課程教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果

電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字電路中的一些傳統(tǒng)內(nèi)容已經(jīng)不適合現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展的需要。為此，對(duì)課程內(nèi)容的調(diào)整勢(shì)在必行。調(diào)整后的內(nèi)容一定要體現(xiàn)課程知識(shí)體系的先進(jìn)性、前瞻性與實(shí)用性。目前“數(shù)字電子技術(shù)”課程過于學(xué)科化，缺乏新觀點(diǎn)、新知識(shí)、新技術(shù)、新器件，因此課程內(nèi)容的改革應(yīng)立足于成熟的需要為應(yīng)用，同時(shí)需要增加現(xiàn)代科學(xué)的新技術(shù)，讓學(xué)生了解知識(shí)的前沿和動(dòng)態(tài)，以拓展學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，在授課計(jì)劃的修訂中，一是要合理安排課程的經(jīng)典內(nèi)容與現(xiàn)代數(shù)字電路內(nèi)容的課時(shí)比例，大量精簡壓縮分立元件、小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，明確扼要地講述中規(guī)模集成電路及其應(yīng)用，著重于外部邏輯功能的描述和分析，強(qiáng)調(diào)外特性和重要參數(shù)，不詳細(xì)講內(nèi)部電路。二是要把硬件描述（VHDL）和EDA（CPLD/FPGA）技術(shù)另設(shè)為一門新課。新的授課計(jì)劃可以先在電子與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等電類專業(yè)中試運(yùn)行

四、重構(gòu)數(shù)字電子技術(shù)理論與實(shí)踐教學(xué)體系

1.強(qiáng)調(diào)“基本知識(shí)、基本方法、基本思想”的“三基”核心“，以不變應(yīng)萬變”的學(xué)習(xí)思路

由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，數(shù)字電子電路的構(gòu)成方式從早期的以邏輯門、觸發(fā)器為基礎(chǔ)，發(fā)展到現(xiàn)在以集成電路為基礎(chǔ)，其常用分析和設(shè)計(jì)手段從早期的邏輯表達(dá)式、卡諾圖等，發(fā)展到現(xiàn)在以EDA計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為主流，數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)體系也日益龐大。所以在教學(xué)中首先要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，同時(shí)讓學(xué)生知道，電路的具體形式是變化無窮的。

2.重視知識(shí)的體系化教學(xué)

“數(shù)字電子技術(shù)”的知識(shí)點(diǎn)很多，因此教師在教學(xué)中就要特別重視知識(shí)的體系化教學(xué)。在緒論課上，通過對(duì)學(xué)科發(fā)展歷史和應(yīng)用領(lǐng)域的介紹，把教材上的各個(gè)章節(jié)所講的內(nèi)容和作用簡略說明一下，使學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識(shí)點(diǎn)之前，了解數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展過程、知識(shí)構(gòu)成體系和各種有趣有價(jià)值的應(yīng)用，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。

3.在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合

篇9

關(guān)鍵詞：優(yōu)化算法 集成電路 優(yōu)化 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（a）-0044-04

由于大量芯片制造技術(shù)變革，使得集成電路具有更加龐大的規(guī)模，在片上系統(tǒng)有更多復(fù)雜性的設(shè)計(jì)，要求芯片在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不光有相應(yīng)的集成電路知識(shí)，還要能夠進(jìn)行更加快捷的電路設(shè)計(jì)。在進(jìn)行相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要權(quán)衡各個(gè)性能指標(biāo)，將其最優(yōu)性能發(fā)揮出來，使用更多目標(biāo)化的領(lǐng)域進(jìn)行電路優(yōu)化，還需要權(quán)衡各個(gè)目標(biāo)，保證達(dá)到最優(yōu)化的同時(shí)，不會(huì)消耗各自的性能，保證各個(gè)目標(biāo)間不存在惡劣影響，并互相保證最優(yōu)化功能[1]。

對(duì)于系統(tǒng)復(fù)雜性的設(shè)計(jì)，通過對(duì)設(shè)計(jì)過程的加速，來進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算機(jī)的輔助綜合性分析，包括對(duì)電路進(jìn)行模擬、射頻等辦法。數(shù)字電路能夠更加簡單的將不同邏輯層次進(jìn)行抽離，提高電路的自動(dòng)分布。模擬電路設(shè)計(jì)過程，因?yàn)榉N類繁多，結(jié)構(gòu)差異巨大，設(shè)計(jì)需要大量的人力物力和技術(shù)指導(dǎo)。在一個(gè)小的芯片中，射頻電路雖然占用面積小，但是設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)時(shí)間卻要超出想象，其內(nèi)產(chǎn)生的相應(yīng)寄生效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致電路的失真，無疑對(duì)電路優(yōu)化增加阻礙。智能優(yōu)化算法通過自然界的生物群體進(jìn)行相關(guān)智能表現(xiàn)的一系列現(xiàn)象，并能夠設(shè)計(jì)出較為基礎(chǔ)的優(yōu)化算法，并同生物一樣，能夠?qū)⒓呻娐愤M(jìn)行更加優(yōu)化的智能設(shè)計(jì)，極好的調(diào)整自我，來適應(yīng)周圍環(huán)境變化。有效地將智能算法在各種大范圍的電路設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，可以更好地增加電路設(shè)計(jì)效率，解決集成電路中存在的多沖突指標(biāo)。還能夠發(fā)揮出自身潛在特點(diǎn)，提供設(shè)計(jì)者相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行電路方面的設(shè)計(jì)工作。

1 智能優(yōu)化算法

人們利用自然界來認(rèn)識(shí)更多的事物，并通過事物的來源進(jìn)行想象和創(chuàng)造。智能優(yōu)化算法也就是基于自然界，進(jìn)行適應(yīng)性啟發(fā)，從而模擬進(jìn)化出來的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行表達(dá)的方法。智能優(yōu)化算法具體可以包括模擬退火、禁忌搜索、群智能優(yōu)化等，能夠通過各種模擬自然界的相關(guān)程序，擴(kuò)大搜索范圍，具有較強(qiáng)的全局搜索特點(diǎn)，可以得到更為優(yōu)化的解決傳統(tǒng)問題的辦法，從任何研究角度，都能提供較為新穎的解決辦法。

1.1 禁忌搜索

禁忌搜索算法是通過對(duì)人類的大腦進(jìn)行記憶啟發(fā)的算法，具有更加廣闊的搜索范圍，有全局搜索的功能[2]。利用十二表法來鎖住搜索區(qū)域，通過相應(yīng)的禁忌準(zhǔn)則來減少重復(fù)搜索的工作量，釋放禁忌中的優(yōu)良個(gè)體，具有多樣性的搜索功能，減少系統(tǒng)陷入僵局，尋找到最適合的全局最優(yōu)。

1.1.1 流程

禁忌搜索算法需要尋找到一個(gè)較為可行的點(diǎn)作為當(dāng)前的初始解，再通過對(duì)其所在結(jié)構(gòu)的函數(shù)鄰域解來進(jìn)行相關(guān)鄰域的創(chuàng)建工作，隨后選出一定的鄰域解作為候選[3]。如果選出的候選是最優(yōu)目標(biāo)，測得結(jié)果比搜索出來的最優(yōu)還好，就成為“超過預(yù)想狀態(tài)”，可以忽略其禁忌特點(diǎn)，用其作為當(dāng)前解，填入禁忌中，修改每任禁忌對(duì)象；如果選出的候選不是最優(yōu)目標(biāo)，那么這一結(jié)果就不能夠出現(xiàn)在禁忌中，忽略禁忌中的最優(yōu)解和當(dāng)前解間的差異，將其填入禁忌中，改動(dòng)每任緊急對(duì)象，反復(fù)搜索，直至找到“超過預(yù)想狀態(tài)”。具體的禁忌算法流程見圖1。

1.1.2 關(guān)鍵要素

完整的最優(yōu)算法通常包括多種要素，當(dāng)然禁忌算法也如此，這些要素都會(huì)影響緊急搜索是否能夠找到最優(yōu)解。十二表法主要包括禁忌表、移動(dòng)與鄰域、適配值函數(shù)、對(duì)象、長度、初始解、候選解、藐視、終止準(zhǔn)則等[4]。

（1）初始解，也就是進(jìn)行搜索時(shí)的最初狀態(tài)，初始解是通過隨機(jī)辦法生成的，遇到復(fù)雜約束時(shí)，隨機(jī)生成的初始解就不一定可行，因此具有很大的局限性。對(duì)于初始解的選取，在一個(gè)集成電路的設(shè)計(jì)中，占據(jù)較為重要的地位，選定合適的初始解，能夠有效降低工作量，增加搜索效率和搜索質(zhì)量。

（2）移動(dòng)與鄰域。一個(gè)生成新的最優(yōu)解的過程就是所謂的移動(dòng)。移動(dòng)通常需要依據(jù)具體情況進(jìn)行針對(duì)性的分析[5]。鄰域就是利用當(dāng)前所解，通過一些列的移動(dòng)產(chǎn)生的新的最優(yōu)解，領(lǐng)域主要視具體情況而定，而鄰域結(jié)構(gòu)能夠高質(zhì)量的保證其搜索產(chǎn)生的最優(yōu)解，從而增加算法的效率。

（3）候選解作為當(dāng)前領(lǐng)域解中的最優(yōu)解，其范圍大小通過搜索速度來確定。遇到較大規(guī)模的問題時(shí)，候選解的范圍則會(huì)變大，結(jié)合鄰域搜索的速度，通常只用當(dāng)前解作為候選集。

（4）適配值函數(shù)類似于遺傳算法中的適應(yīng)度函數(shù)，主要是為了評(píng)價(jià)單個(gè)個(gè)體的優(yōu)劣情況。通常適配值函數(shù)都會(huì)改變目標(biāo)函數(shù)來選擇，當(dāng)遇到的目標(biāo)函數(shù)具有較大的計(jì)算量時(shí)，需要簡單的改進(jìn)適應(yīng)算法，只要能夠?qū)烧弑３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)，就可以當(dāng)做適配值函數(shù)。

（5）禁忌表作為設(shè)計(jì)禁忌對(duì)象時(shí)的特有結(jié)構(gòu)，能夠有效防止搜索陷入重復(fù)的死循環(huán)僵局，也能夠保證算法不會(huì)拘泥在局部最優(yōu)解之內(nèi)[6]。而禁忌對(duì)象和長度作為緊急表中的兩個(gè)主要因素，前者影響表內(nèi)的變化，通常改變這些元素能夠有效避免其搜索到的結(jié)果是局部最優(yōu)解，可以使用狀態(tài)本身，后者是適配值，當(dāng)做禁忌對(duì)象；而后者則表示了禁忌表的范圍。

（6）藐視準(zhǔn)則，代表的是一種渴望與破禁的水平[7]，當(dāng)移動(dòng)后的解要優(yōu)于最優(yōu)解時(shí)，就可以進(jìn)行移動(dòng)，不論該結(jié)果是否存在于禁忌表之中。滿足這個(gè)條件，就是藐視準(zhǔn)則。通常情況下，這一準(zhǔn)則就是為了預(yù)防遺失最優(yōu)解而設(shè)立的。

（7）終止準(zhǔn)則，當(dāng)使用禁忌法進(jìn)行搜索時(shí)，找不到最優(yōu)解，也就是說搜索到的結(jié)果不能夠保證是全局最優(yōu)解，也不能夠利用目前已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，所以需要使用終止準(zhǔn)則進(jìn)行停止搜索的工作。

1.1.3 特點(diǎn)和應(yīng)用

同智能優(yōu)化的其他算法比較，禁忌優(yōu)化算法能夠更好的跳出思維的局限，利用全局進(jìn)行搜索，并且該算法可以接受一定的差解，可以很好的進(jìn)行局部搜索，又兼顧全局搜索[8]。而禁忌優(yōu)化算法的缺點(diǎn)則是對(duì)于初始解和鄰域的依賴程度較大，不能夠很好的進(jìn)行串行算法，降低了全局搜索的能力，多個(gè)關(guān)鍵性參數(shù)導(dǎo)致其并行算法的影響小，一旦出現(xiàn)不當(dāng)?shù)脑O(shè)置，很容易降低整體算法的計(jì)算能力。由于禁忌優(yōu)化算法能夠更好的解決小規(guī)模問題的優(yōu)化，所以對(duì)于最短時(shí)間內(nèi)解決在設(shè)計(jì)超大規(guī)模的集成電路芯片問題時(shí)，具有較多的應(yīng)用，在生產(chǎn)、組合、電路設(shè)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，并有很多函數(shù)方面的全局最優(yōu)解研究，通過不斷改進(jìn)禁忌算法，能夠擁有更加廣泛的適用范圍。近年來，對(duì)于模擬退火算法同禁忌優(yōu)化算法結(jié)合的方案也有一定程度的研究，利用二者配合使用的混合式搜索算法，能夠較好的解決相關(guān)問題，并進(jìn)行算法的優(yōu)化工作。

1.2 模擬退火算法

模擬退火算法是一種利用概率來接收新事物的Metropolis準(zhǔn)則[9]。進(jìn)行組合間最優(yōu)解的尋找工作，主要的思想是根據(jù)固體物質(zhì)在退火時(shí)，依據(jù)溫度的變化，選出的最高熵值（即內(nèi)部無序狀態(tài)），熵值下降（即粒子逐漸出現(xiàn)一定的規(guī)律），通過這一過程進(jìn)行溫度的平衡狀態(tài)，從而達(dá)到基本溫度狀態(tài)，也就是最低熵值（即固體內(nèi)部最低內(nèi)能），這一過程同尋求最優(yōu)解的過程極為相似，概率論上利用退火過程進(jìn)行模擬來解釋相關(guān)模型。

1.2.1 流程

模擬退火算法開始于一個(gè)較高溫度，隨著溫度的降低，呈現(xiàn)一種跳躍的征象，利用目標(biāo)函數(shù)搜索全局，尋找全局最優(yōu)解[10]。模擬退火算法可以說是一種能夠進(jìn)行多問題解決的優(yōu)化辦法，基本上能夠進(jìn)行全局優(yōu)化。

（1）Metropolis準(zhǔn)則，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)的自由能等于系統(tǒng)內(nèi)能與系統(tǒng)溫度的差值，用公式（1）代表，s是系統(tǒng)的熵。假設(shè)恒溫系統(tǒng)的兩個(gè)狀態(tài)是i和l，使用公式（2）和（3）表示。

F=E-Ts （1）

Fi=Ei-Tsi （2）

Fl=El-Tsl （3）

通過計(jì)算可以得出，F(xiàn)=Fl-Fi=Ei- El-（Tsi+Tsl）=E-Ts。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)l變成狀態(tài)i時(shí)，F(xiàn)則會(huì)小于正常，說明能量明顯減少，熵值明顯增加，對(duì)自身變化較大。因此，溫度恒定，系統(tǒng)會(huì)把自身的非平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)，由溫度決定兩因素的地位。假設(shè)微粒的原始狀態(tài)l是固體物質(zhì)當(dāng)前所處的狀態(tài)，使用能量狀態(tài)Ei來表示，隨后利用一個(gè)抗干擾裝置，隨機(jī)改變微粒位置，產(chǎn)生了一個(gè)新的能量狀態(tài)El，如果Ei

R=Exp[-（Ei- El）/kT] （4）

T代表絕對(duì)溫度，k是常數(shù)，R

Pl=1/z*exp（-El/kT） （5）

Pl代表系統(tǒng)處于微觀l的概率，而exp（-El/kT）是分布因子。當(dāng)處于較高溫度時(shí)，系統(tǒng)能夠接收能量差距極大的新狀態(tài)，所以，當(dāng)溫度處于一個(gè)較低的水平時(shí)，系統(tǒng)接收的新狀態(tài)要求僅有極小幅度的變化，所以對(duì)于不同溫度而言，具有相同的熱運(yùn)動(dòng)原理，但是溫度是零攝氏度時(shí)，任何的Ei>El均是不成立的。

（2）流程，假定初始溫度是T0，初始點(diǎn)是X0，計(jì)算初始點(diǎn)的函數(shù)值是f（X0），隨機(jī)產(chǎn)生的擾動(dòng)為X，新點(diǎn)則變?yōu)楣剑?）。計(jì)算該函數(shù)f（X1）和該函數(shù)同初始值之間存在的差異，即公式（7）。

X1=X+X （6）

f=f（X1）-f（X0） （7）

如果差異函數(shù)f低于正常，則下一次進(jìn)行退火的模擬初始點(diǎn)可以使用新的點(diǎn)來代替；如果差異函數(shù)f高于正常，則需要計(jì)算新點(diǎn)接收的概率，即公式（8）。

P（f）=exp（-f/kT） （8）

在[0，1]區(qū)間內(nèi)，偽隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)s，如果P（f）低于s，則下一次進(jìn)行退火的模擬初始點(diǎn)可以使用新的點(diǎn)來代替，否則需要重復(fù)Metropolis準(zhǔn)則，直到選出合適的數(shù)值為止。

1.2.2 關(guān)鍵要素

（1）狀態(tài)空間和鄰域函數(shù)。狀態(tài)空間也就是搜索空間，包括所有編碼后產(chǎn)生的可行解。在進(jìn)行候選解的創(chuàng)建時(shí)，需要盡可能使用原始狀態(tài)函數(shù)進(jìn)行創(chuàng)建，從而充滿整個(gè)空間[11]。

（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，也就是接受概率，使用Metropolis準(zhǔn)則，在進(jìn)行可行解的轉(zhuǎn)化過程時(shí)，也受到T（溫度參數(shù)）的影響。

（3）冷卻進(jìn)度表T，是從高溫T0到低溫冷卻時(shí)進(jìn)行相應(yīng)管理的一個(gè)進(jìn)度表。如果使用T（t）來表示溫度，經(jīng)典的模擬退火算法進(jìn)行冷卻的方式使用公式（9）表示。快速冷卻法則可以用公式（10）表示。

T（t）=T0/lg（1+t） （9）

T（t）=T0/（1+t） （10）

以上兩種辦法都能夠降低模擬退火點(diǎn)至全局最小。冷卻進(jìn)度表也說明該算法的效率，并且要想得到最佳組合，需要進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)才能夠得到。

（4）初始溫度，如果具有較高的初始溫度，那么會(huì)有較高的概率搜到高質(zhì)量解，但需要更長的運(yùn)算時(shí)間。對(duì)于初始溫度的給定時(shí)，需要結(jié)合算法優(yōu)化所消耗的時(shí)間和效率，通常有兩種辦法，一是利用均勻辦法產(chǎn)生的一種狀態(tài)，將每一個(gè)目標(biāo)函數(shù)都設(shè)定為初始溫度。另一個(gè)辦法是使用任意產(chǎn)生的狀態(tài)，利用最大目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，記錄其差值，即max，根據(jù)差值使用某一函數(shù)作為初始溫度。

（5）外循環(huán)終止準(zhǔn)則，又叫做終止算法準(zhǔn)則，常用準(zhǔn)則包括設(shè)置溫度終止閾值，外循環(huán)的迭代，系統(tǒng)熵穩(wěn)定程度的判定。

（6）內(nèi)循環(huán)終止準(zhǔn)則，也就是Metropol

is準(zhǔn)則，利用不同溫度選出不同候選解，又被稱為是抽樣穩(wěn)定性質(zhì)準(zhǔn)則，主要包含以下內(nèi)容：目標(biāo)函數(shù)均值是否穩(wěn)定，連續(xù)若干個(gè)目標(biāo)函數(shù)變化幅度，采樣辦法。

1.2.3 特點(diǎn)和應(yīng)用

模擬退火算法通過概率的辦法尋求全局最優(yōu)解，不受初始值的影響，能夠緩慢進(jìn)行收斂，能夠較好的進(jìn)行多數(shù)據(jù)的并行、擴(kuò)展和通用，使用極高的效率進(jìn)行有關(guān)最優(yōu)化組合問題的解。不足之處是在一定程度上，雖然能夠降低程序陷入優(yōu)化僵局的可能性，但在進(jìn)行大范圍搜索時(shí)，需要多次進(jìn)行計(jì)算，從而尋找到最優(yōu)解，在實(shí)際的應(yīng)用中，這一缺點(diǎn)極大地增加了工作量，不利于優(yōu)化計(jì)算效率。

作為一種較為通用的使用隨機(jī)辦法進(jìn)行搜索的計(jì)算方法，模擬退火算法已經(jīng)廣泛的在機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)、生產(chǎn)、圖象等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)自動(dòng)設(shè)計(jì)的模擬集成電路，應(yīng)用模擬退火算法進(jìn)行設(shè)計(jì)，多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

1.3 遺傳算法

遺傳算法是基于達(dá)爾文生物進(jìn)化論有關(guān)自然選擇同生物進(jìn)化過程進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算所制作出來的模型，足以滿足適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機(jī)制。

1.3.1 流程

遺傳算法優(yōu)化問題解叫做個(gè)體，通常使用變量序列來表示，叫做染色體或基因串。利用簡單的字符或數(shù)字表示染色體，通常使用0和1的二進(jìn)制進(jìn)行表示，或利用其他特殊問題進(jìn)行表示，叫做編碼。

遺傳算法開始于種群，依據(jù)適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機(jī)制，不斷進(jìn)行迭代進(jìn)化，通過選擇、交叉和變異生成新種群，從而產(chǎn)生最優(yōu)解。遺傳算法流程圖如圖2所示。

1.3.2 優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

遺傳算法依據(jù)適者生存與優(yōu)勝劣汰的生物界遺傳機(jī)制，主要優(yōu)點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。第一，不需要使用函數(shù)，就能夠直接對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)象進(jìn)行有關(guān)求導(dǎo)的操作；第二，遺傳算法整體優(yōu)化不受梯度和輔助的影響，只受目標(biāo)和適應(yīng)度的影響；第三，使用一定概率進(jìn)行變遷，不需要固定在某一區(qū)域，很好的對(duì)搜索方向進(jìn)行校正和適應(yīng)，從而自動(dòng)獲得結(jié)果；第四，遺傳算法具有較強(qiáng)的全局搜索力。以上這些優(yōu)點(diǎn)很好地為相對(duì)較為復(fù)雜的問題進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)求解時(shí)提供了相應(yīng)的框架，因此被廣泛地應(yīng)用在人們各個(gè)領(lǐng)域的生活中。

2 基于遺傳算法的二級(jí)運(yùn)放電路優(yōu)化

利用遺傳算法進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化能夠使用更少的資源來設(shè)計(jì)自動(dòng)化電路優(yōu)化，既降低硬件的成本又縮短設(shè)計(jì)的使用時(shí)間。利用仿真軟件進(jìn)行有關(guān)電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化，能夠使用更加精確的模型進(jìn)行優(yōu)化，但是其缺點(diǎn)在于巨大的求解空間導(dǎo)致耗費(fèi)時(shí)間長。所以目前有一種提法是根據(jù)電路性能進(jìn)行相關(guān)遺傳算法的解析，具有用時(shí)短、操作性能有所改善的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于不是要求很嚴(yán)格的設(shè)計(jì)條件，可以使用二級(jí)運(yùn)放進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，更加縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。

2.1 二級(jí)運(yùn)放的電路分析

進(jìn)行有關(guān)集成電路的模擬中，使用運(yùn)算放大器，能夠很好的將單元模塊進(jìn)行高倍放大，通常情況下，使用反饋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有關(guān)電路模塊功能的重組。運(yùn)算放大器作為一種較為重要的模擬和數(shù)模信號(hào)的系統(tǒng)電路模塊，已經(jīng)被應(yīng)用到各種系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)之中，運(yùn)算放大器主要包括輸入差分、增益中間、緩沖輸出以及電路偏置和補(bǔ)償四種。基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 二級(jí)運(yùn)算放大器性能指標(biāo)

下面通過二級(jí)運(yùn)算放大器的交流小信號(hào)模型對(duì)運(yùn)放的重要性能進(jìn)行分析。第一級(jí)運(yùn)放為M1-5的差分運(yùn)放構(gòu)成，第二級(jí)運(yùn)放為M6-7的共源放大器構(gòu)成。二級(jí)運(yùn)放等效模型如圖4所示。

轉(zhuǎn)換速率，又叫做壓擺率，也就是說在運(yùn)算放大器進(jìn)行電壓輸出時(shí)候產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換速率，很好的提示運(yùn)放速度。在輸入端連接一個(gè)比較活躍的信號(hào)，通過運(yùn)放輸出測得最大上升速率。

2.3 遺傳算法對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

目前一種較為新穎的優(yōu)化電路生成辦法是在小環(huán)境范圍進(jìn)行有關(guān)二級(jí)運(yùn)放的優(yōu)化。具體編碼方式包括集合染色體內(nèi)的各種未知參數(shù)，使用0和1的二進(jìn)制代碼，代表不同的設(shè)計(jì)電路的方案。使用每個(gè)指標(biāo)的性能函數(shù)相乘，得到適應(yīng)度函數(shù)，從而顯示出最大化目標(biāo)函數(shù)和最小化目標(biāo)函數(shù)。

自適應(yīng)免疫遺傳算法是目前較為新穎的智能優(yōu)化改進(jìn)算法，求解模擬相關(guān)生物學(xué)中的免疫系統(tǒng)，利用抗體的產(chǎn)生來排除抗原。自適應(yīng)免疫遺傳算法使用一種較為高質(zhì)量的節(jié)約資源進(jìn)行有關(guān)機(jī)制的克隆，對(duì)于優(yōu)化解即抗體進(jìn)行高概率的選擇，同適應(yīng)度函數(shù)有一個(gè)正比例關(guān)系。選定個(gè)體后將其復(fù)制傳代，放棄本身的親和力，也就是抗原抗體的匹配度，將優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)作為個(gè)體抗原。利用自適應(yīng)免疫遺傳算法，提出相應(yīng)電路圖的設(shè)計(jì)圖案，如圖5。

自適應(yīng)免疫遺傳算法引入生物界內(nèi)免疫系統(tǒng)相關(guān)概念與免疫系統(tǒng)方法，有效提升遺傳算法進(jìn)行全局搜索方面的能力，并有效進(jìn)行相關(guān)速度的收斂。改進(jìn)后算法能夠有效的克服傳統(tǒng)算法中過早收斂的問題，以及盲目進(jìn)行交叉和變異的操作，進(jìn)行自適應(yīng)免疫遺傳算法電路的優(yōu)化，如圖6所示。

2.4 電路優(yōu)化及仿真結(jié)果

運(yùn)算放大器作為在進(jìn)行電路的集成模擬過程中應(yīng)用最為廣泛的電路，也具有較大的功耗和時(shí)間模塊，所以不同的方法設(shè)計(jì)顯示出不同的電路性能。比較具有代表性的二級(jí)運(yùn)算放大器的電路圖如圖7所示。

從圖7可以看出，對(duì)于具有特定結(jié)構(gòu)的功能電路，如果擁有較為合理的尺寸設(shè)計(jì)，可以得到一個(gè)較為固定的電路指標(biāo)，某一性能改變會(huì)導(dǎo)致其他性能的變化。依據(jù)自身的電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際電路的設(shè)計(jì)要求，來選擇合理的電路設(shè)計(jì)，雖然使用優(yōu)化算法可以在設(shè)計(jì)電路時(shí)進(jìn)行一定的優(yōu)化，但是有關(guān)電路性能方面的解析，有關(guān)目標(biāo)函數(shù)準(zhǔn)確性模型的建立，具有一定的限制條件，需要進(jìn)行更加深入的研究。

3 結(jié)語

智能優(yōu)化算法在當(dāng)今的很多領(lǐng)域內(nèi)，都是重點(diǎn)的研究項(xiàng)目，該文主要針對(duì)智能優(yōu)化算法的產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)行闡述，并詳細(xì)分析了幾種較為典型的智能優(yōu)化算法，其中，最具有代表性的集中算法是粒子群優(yōu)化、遺傳算法等。雖然該文分析和研究的是集成電路進(jìn)行智能設(shè)計(jì)的更為優(yōu)化的方法，但是今后對(duì)于集成電路的智能設(shè)計(jì)，還有很多問題值得進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]郭文忠，陳國龍，陳振.離散粒子群優(yōu)化算法研究綜述[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，39（5）：631-638.

[2]胡小婷，田澤.基于DO-254的航空集成電路設(shè)計(jì)保障研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012，22（8）：189-191，195.

[3]張志偉.模數(shù)混合信號(hào)集成電路自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，29（4）：25-29.

[4]張孟娟.張江高科技園區(qū)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)發(fā)展之研究[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2013（12）：26-28，79.

[5]冼志勇，徐潔.戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的協(xié)同合作機(jī)制研究―― 以集成電路設(shè)計(jì)公司為例[J].科學(xué)管理研究，2013，31（4）：57-60.

[6]劉俐，趙杰.針對(duì)職業(yè)崗位需求探索集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)課程教學(xué)新模式[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2012（2）：5-8.

[7]王高峰，趙文生.三維集成電路中的關(guān)鍵技術(shù)問題綜述[J].杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34（2）：1-7.

[8]武玉華，路而紅，梁巨輝，等.數(shù)字密碼鎖專用集成電路的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2010，18（12）：2842-2845.

[9]岳亞杰，楊慧晶，張宏國.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究[J].黑龍江教育（高教研究與評(píng)估），2013（3）：62-63.

篇10

由于學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件的限制，使得理論與實(shí)踐教學(xué)不能很好的有機(jī)結(jié)合，學(xué)生如果始終在單調(diào)重復(fù)的課堂上聽課，那么課本上那些抽象內(nèi)容就容易引起學(xué)生厭煩，從而使學(xué)生對(duì)這門功課失去學(xué)習(xí)興趣，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。如果在課堂上巧妙運(yùn)用多媒體課件及電子仿真軟件等信息技術(shù)手段。就容易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。使學(xué)生接受知識(shí)的速度很快，多媒體教學(xué)具有新穎性、形象性、直觀性等特點(diǎn)，容易吸引學(xué)生的注意力，從而積極調(diào)動(dòng)學(xué)生各個(gè)器官的作用，將視覺、聽覺等都集中到課堂上來，有利于提高教學(xué)效果。例如，在教《電子測量》這門課程時(shí)，書中的每一種測量儀器不可能在實(shí)驗(yàn)室中全部備齊，這時(shí)，可以利用電子仿真軟件，帶領(lǐng)學(xué)生通過相應(yīng)的軟件操作，觀察其測量的過程，通過仿真得出相應(yīng)的結(jié)論，接下來可以讓學(xué)生通過自己的設(shè)計(jì)和仿真，解決一些問題，這樣會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，大大提高了學(xué)習(xí)效率。

二、大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，不斷提高學(xué)生動(dòng)手能力

實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問題能力的重要手段，有的學(xué)生初次接觸電方面的實(shí)驗(yàn)，存在對(duì)電的恐懼而縮手縮腳。這時(shí)。應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電注意事項(xiàng)的教育。然后鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，并且對(duì)每次實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)突出的優(yōu)秀學(xué)生，將其組裝好的線路板作為下一次同學(xué)實(shí)驗(yàn)的樣本，并給予鼓勵(lì)表揚(yáng)，在學(xué)生中樹立榜樣。在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，不可貪求速度，要循序漸進(jìn)，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免事故發(fā)生。在實(shí)訓(xùn)教育中大致分為四步。第一步：對(duì)電子元器件的識(shí)別。第二步：對(duì)線路工作原理和對(duì)布線圖的理解。第三步：對(duì)線路工藝的要求。第四步：讓學(xué)生通過創(chuàng)新思維自主設(shè)計(jì)一些線路，解決一些實(shí)際問題。綜上所述，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中既能樹立信心，又能提高學(xué)習(xí)效率。

三、整合教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)體系

應(yīng)用電子技術(shù)教材內(nèi)容一般比較抽象。邏輯思維性較強(qiáng)，名詞概念較難理解，學(xué)生普遍感到壓力。因此有必要對(duì)教材做出相應(yīng)處理。一方面，職高學(xué)生文化基礎(chǔ)較差，理解能力較弱，在教學(xué)過程中，理論要求可以適當(dāng)降低，可以講些宏觀方面的東西，少講一些微觀分析，盡量進(jìn)行定性分析為主，定量計(jì)算盡量少些。例如，在講解三極管的教學(xué)過程中，只要講清楚三極管的特點(diǎn)、應(yīng)用及管腳判別就可以了，對(duì)其內(nèi)部兩個(gè)PN結(jié)的形成過程，載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等內(nèi)容可以略講。另一方面，在教學(xué)中應(yīng)“以分立電子電路為基礎(chǔ)，以集成電路為重點(diǎn)”。隨著高科技的迅猛發(fā)展，今后集成電路在實(shí)際應(yīng)用中十分廣泛，為了使學(xué)生所學(xué)與時(shí)俱進(jìn)，就要重視對(duì)集成電路的教學(xué)，在教學(xué)中，可以重點(diǎn)選擇幾個(gè)典型的集成電路，重點(diǎn)介紹其外部管腳的排序方法，分析其功能和典型作用。

四、加強(qiáng)興趣培養(yǎng)，正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)過程，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力