導語：如何才能寫好一篇對集成電路的認識和理解，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】集成電路版圖；教學方法；改革

集成電路版圖設計是集成電路設計的最終結果，版圖質量的優(yōu)劣直接關系到整個芯片的性能和經(jīng)濟性，因此，如何培養(yǎng)學生學好集成電路版圖設計技術，具備成為合格的版圖設計工程師的基本潛質，是擺在微電子專業(yè)老師面前的一個普遍難題。如何破解這個難題，我們做了以下探索。

一、突出實踐，理論配合

傳統(tǒng)的《集成電路版圖設計》課程采取理論教育優(yōu)先，學生對于版圖的基本理論和設計規(guī)則非常熟悉，但動手實踐能力缺乏培養(yǎng)，往往在學生畢業(yè)后進入集成電路設計企業(yè)還需二次培訓版圖設計能力，造成了嚴重的人力資源浪費。這是由于沒有清晰的認識《集成電路版圖設計》課程的性質，造成對它的講授還是采取傳統(tǒng)教學方式：老師講，學生聽，偏重理論，缺乏實踐，影響到學生在工作中面臨實際設計電路能力的發(fā)揮。《集成電路版圖設計》是一門承接系統(tǒng)、電路、工藝、EDA技術的綜合性課程，如果按照傳統(tǒng)方式授課，課程的綜合性和實踐性無法得到體現(xiàn)，違背了課程應有的自身規(guī)律，教學效果和實用意義不能滿足工業(yè)界的要求。我們在重新思考課程的本質特點后，采取了實踐先行，理論配合的教學方法，具體如下：集成電路版圖是根據(jù)邏輯與電路功能和性能要求，以及工藝水平要求來設計光刻用的掩膜圖形，實現(xiàn)芯片設計的最終輸出。版圖是一組相互套合的圖形，各層版圖相應于不同的工藝步驟，每一層版圖使用不同的圖案來表示。我們首先講授版圖設計工具EDA軟件的使用，讓學生掌握EDA軟件的每一個主要功能，從圖形的選擇、材料的配置，讓學生從感性角度認識實際的版圖設計是如何開展的，每一個步驟是如何使用軟件完成的，整體芯片版圖設計的流程有哪些規(guī)定，學生此時設計的版圖可能不是很精確和完美，但學生對于什么是版圖和如何設計版圖有了初步的感性認識，建立起版圖設計的基本概念，對于后續(xù)的學習奠定了牢實的實踐基礎，此時再去講授版圖設計理論知識，學生更能理解深層的工藝知識和半導體理論，真正做到了知行合一，實踐先行的教育理念，對學生能力的培養(yǎng)大有裨益。

二、注重細節(jié)，加強引導

傳統(tǒng)方式講授《集成電路版圖設計》理論占大部分時間，學生知道二極管、晶體管、場效應管、電阻、電容等基本元器件的工作原理和構成要素，但是在版圖設計中，這些元器件為什么要這樣設計，其實內(nèi)心中充滿著疑惑和不解。針對學生的疑惑，我們從工藝細節(jié)入手來解決這個問題。作為集成電路版圖設計者，首先要熟悉工藝條件和期間物理，才能確定晶體管的具體尺寸、連線的寬度、間距、各次掩膜套刻精度等。版圖設計的規(guī)則也是由工藝來確定的，掌握了工藝也就掌握了版圖設計的鑰匙。我們將通用工藝文件的每一條規(guī)則向學生講解，通用元器件的規(guī)則整理出它們的共性，最小寬度、長度、間距的尺寸提醒學生要記憶，不同芯片生產(chǎn)廠的工藝對比學習和研究，學生在這一系列規(guī)則的學習過程中，慢慢理解熟悉了工藝規(guī)則文件的組織構成及學習要點，能夠舉一反三的在不同工藝規(guī)則下，設計同一種元器件的版圖，即使電路元器件的數(shù)量巨大，電路拓撲關系復雜，在老師耐心的講解下，學生也能夠依據(jù)工藝規(guī)則設計出符合要求的版圖，這都是在理解了工藝規(guī)則細節(jié)的基礎上完成的。所以，關注細節(jié)，加強引導，是提高學生學習效果的一個重要方法。

三、完善考核機制，爭取比賽練兵

學生成績的提高，合理完善的考核機制不可或缺。以往《集成電路版圖設計》課程的考核主要是理論知識作業(yè)和課程報告，學生的學習效果和實際動手能力沒有得到考核，造成不能全面評價學生的學習成績。我們采取項目形式，全方位考核學生的學習效果。根據(jù)知識點，將通用模擬電路分成五大類，每個大類提取出經(jīng)典的電路10種，使用主流芯片加工廠的生產(chǎn)工藝，由經(jīng)驗豐富的老師把它們的版圖全部設計出來，作為庫單元放在服務器中供學生參考。在學生充分理解庫單元實例的基礎上，將以往設計的一些實用電路布置給學生，要求在規(guī)定的時間內(nèi)，設計出合格的版圖，以此作為最終的考核結果。學生在學習課程期間，可以接觸到不同工藝、不同結構的多種類電路，而且必須在規(guī)定的時間內(nèi)設計出版圖，這極大的促進了他們學習的積極性和時間觀念。學生在設計版圖的過程中，會遇到多種問題，他們會采取問老師答疑，和同學討論的多種方式解決，不僅能督促他們平時上課認真聽講，而且對遇到的問題也能多角度思考，最重要的是他們親自動手設計版圖，將工藝、電路、器件綜合考慮，在約定的時間內(nèi)能力得到極大提高。老師根據(jù)學生上傳至服務器中設計的不同項目版圖打分，而且將每個項目的得分出具詳細的報告，對學生的成績進行點評。學生通過查閱報告，能夠知道課程學習的缺點和得分項，為下一次提高設計成績是一個很好的參考。除了日常學習設計版圖項目，學生可以爭取參加微電子專業(yè)的一些比賽，通過比賽體會一些具有挑戰(zhàn)性的版圖設計項目，來提高學生在實際場景下如何發(fā)揮設計能力和項目組織能力，為他們未來進入職場從事版圖設計工作奠定堅實的專業(yè)能力和實際解決問題能力。

四、總結

《集成電路版圖設計》課程是一門兼具理論基礎和實踐鍛煉想結合的課程，對它的講授不僅需要扎實的理論基礎，還需合理的實踐環(huán)節(jié)配合，才能取得良好的教學效果。

參考文獻

[1]Christopher Saint/Judy Saint.集成電路版圖基礎-實用指南[M].北京:清華大學出版社,2006(10).

[2]蔡懿慈.超大規(guī)模集成電路設計導論[M].北京:清華大學出版社,2005(10.

[3]編委會.最新高等院校實驗室建設與管理及教學指導手冊[M].北京:中國教育出版社,2006(11).

基金項目：北方工業(yè)大學教育教學改革和課程建設基金。

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[關鍵詞]模擬電子技術基礎 教學方法 探討

《模擬電子技術基礎》是一門重要的專業(yè)技術基礎課，理論性和實踐性都很強，處于各專業(yè)教學的中間環(huán)節(jié)，是學生對電子線路認識和理解的基本素質形成和培養(yǎng)的關鍵性課程。深入探討其教學方法并有效實施，對學生掌握一定的線路知識和培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力有著非常重要的作用。近幾年來，我一直擔任模擬電子技術基礎的教學與研究，在平時的教學中，我注意增強學生的主動參與意識，提高學生的學習興趣和學習積極性，培養(yǎng)學生的思維能力、分析問題與解決問題的能力，在實驗中注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷改進教學方法，取得了良好的教學效果。

(一)整體把握課程內(nèi)客，并精選教學內(nèi)容

要明確本課程在整個教學計劃中的地位和作用、基本要求、基本內(nèi)容和本課程與后續(xù)課程的聯(lián)系。在分立元件構成的電子線路和集成電路構成的電子線路上，集成電路的應用范圍迅速擴大。集成電路是在分立元件電子線路的基礎上發(fā)展起來的。而從事電子技術工作必須熟悉分立元件電子線路。所以選擇授課內(nèi)容時，應以分立元件構成的單元電子線路為基礎，以“分立元件電路為集成電路服務”的原則來突出集成電路，為進一步學習、研究和應用集成電路打好扎實的基礎。如在講解反饋放大電路時，由結合分立元件電路轉為結合集成運算放大器講解，引入集成比較器、集成功率放大器、集成三端式穩(wěn)壓器等內(nèi)容。結合典型電路講基本概念、基本理論、基本分析方法，并下力氣講清楚，應貫徹“管為路用”原則，淡化半導體器件內(nèi)部物理過程和集成電路的內(nèi)部電路，重點講清楚器件的外特性應用。

(二)教學應有側重點，以應用為目的

高職教育要突出理論知識的應用和實踐動手能力的培養(yǎng)。所以，教學內(nèi)容上要突出高職教育的特點，主動適應社會實際需要，注重應用性、針對性。將知識點與能力點有機結合，注重培養(yǎng)學生的工程應用能力和解決實際問題的能力?；A理論要以應用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應用為重點。模擬電子技術基礎有很強的實用性，其技術更新的速度非常快。因此，授課時不能再按以前的方法講授：先講元器件的工作原理、外特性參數(shù)，然后分析單元電路及中規(guī)模、大規(guī)模集成電路的內(nèi)部結構，再講元器件的具體應用。過去對模擬電子技術基礎偏重過細的計算，而對運用講得偏少。特別是模擬集成電路的運用，學生畢業(yè)后工作有很難適應之感。傳統(tǒng)的教學模式重在細節(jié)，而忽略了整體概念，不利于學生“應用能力”的培養(yǎng)。因此授課時應有側重點，著重于新的思想、方法和應用，著重于所謂粗線條分析。應與實際電路相結合，讓學生對電路的應用有更清楚的認識。

(三)對學生進行適當?shù)淖x圖訓練

讀圖即是閱讀一些典型圖例，弄清其信號通道、元件作用、電路功用及一些特殊環(huán)節(jié)的工作原理?！赌M電子技術基礎》課程內(nèi)容抽象，且很多概念有獨立性，重復記憶少，學生難學易忘，并且往往是學完以后還不知這些知識用在何處，怎么聯(lián)系。而一張綜合電路圖通常包含好幾個單元的概念，覆蓋面廣，綜合性強。讀懂一張圖可以幫助學生把各單元的知識，甚至其他學科的知識縱向、橫向地聯(lián)系起來，使知識系統(tǒng)化。同時，讀圖還是培養(yǎng)學生自學能力及分析判斷能力的重要方法。實踐證明，讀圖訓練是提高學生學習興趣、發(fā)展學生綜合能力的有效途徑，也是《模擬電子技術基礎》課程一個必不可少的教學環(huán)節(jié)，它為教學雙方提供了廣闊的學習空間。

(四)上課時應充分調(diào)動學生的主現(xiàn)能動性，變被動學習為主動學習

學生一般都有強烈的求知欲望和參與意識，上課時應充分調(diào)動學生的積極性。教師上課時，應先提出一些問題，讓學生帶著問題聽課，并積極思考，與教師一起去解決問題。這樣學生就能提高興趣，增強學習的主動性。比如在講一個新電路時，可以從一個熟知的電路人手，設計一系列由淺入深、由易到難的問題，形成一個指向明確、思路清晰、具有內(nèi)在聯(lián)系的問題鏈引導學生不斷地解決問題，不斷地改進、完善，從而使一個原本簡單、熟悉的電路逐漸演變成一個具有新功能和新特點的新電路。授課以提出問題、分析問題、解決問題為線索，會提高學生分析、解決問題的能力，這在以后工作中是非常重要的。

(五)讓學生講究學習方法，提高學習能力

《模擬電子技術基礎》要求學生既要掌握一定的理論知識，又需要學會分析電子線路。要使學生盡快適應電子技術基礎的學習，在傳授知識的同時，關鍵還要教給他們正確的學習方法，提高他們的自學能力，培養(yǎng)良好的學習習慣。我要求學生課前進行預習，把不懂的內(nèi)容記錄下來。聽課時，有重點地聽課，這樣才能提高學習效率。其次，要求學生會記筆記，教會學生做好課堂筆記，有利于學生接受和掌握新知識。再者，要求學生課后復習，鞏固課堂所學知識，加深對所學知識的理解，使之掌握得更牢固。

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關鍵詞:可編程器件;譯碼器;數(shù)字電路;教學

中圖分類號: G642文獻標識碼:A

引言

數(shù)字電路是計算機專業(yè)電子技術方面入門性質的基礎課程,其任務是使學生獲得數(shù)字電子技術方面的基礎理論、

基本知識和基本技能。通常,數(shù)字電路課程的教學是由理論教學、課程實驗、課程設計等教學環(huán)節(jié)構成的。

可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數(shù)字電路,它可以由用戶來進行編程和配置,利用它可以解決不同的邏輯設計問題。隨著數(shù)字集成電路的不斷更新和換代,特別是可編程邏輯器件的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設計方法發(fā)生了根本的改變?？删幊踢壿嬈骷撵`活性使得硬件系統(tǒng)設計師在實驗室里用一臺計算機、一套相應的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數(shù)字系統(tǒng)設計與生產(chǎn)。

MAX+plus Ⅱ是一種與結構無關的全集成化設計環(huán)境,使設計者能對Altera 的各種CPLD系列方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。MAX+plusⅡ開發(fā)系統(tǒng)具有強大的處理能力和高度的靈活性. 其主要優(yōu)點:與結構無關、多平臺、豐富的設計庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。

1可編程思想在課堂理論教學中的應用

數(shù)字電路課程主要包括邏輯代數(shù)、基本門電路、組合和時序邏輯電路、可編程邏輯器件及其編程方法的介紹。傳統(tǒng)的教學方法是按順序講授,組合和時序邏輯部分都采用獨立元器件的思想介紹,可編程邏輯器件部分往往由于課時的緣故不講授或者只做簡要介紹。但是隨著電子技術的發(fā)展,這種教學思路已經(jīng)不能很好地體現(xiàn)數(shù)字技術的發(fā)展方向。所以對數(shù)字電路理論教學提出了一些改革思路。

邏輯代數(shù)和基本門電路部分還是采用傳統(tǒng)的教學方法,在講授這一部分的同時把可編程邏輯器件及其編程方法這部分內(nèi)容作為課外作業(yè)布置給學生,介紹一些相關的資料供學生課外閱讀,并隨時檢查輔導。在介紹電路設計的時候把可編程邏輯器件部分引入,并作簡要介紹,關鍵是讓學生理解可編程思想,知道整個設計的過程即可,不能花大量時間講述編程語法。如果花過多時間介紹語法,會讓學生轉移學習的重心,忽略數(shù)字電路的基礎知識,把數(shù)字電路當編程語言課程學習。

隨著計算機的廣泛應用和教學條件的改善,多媒體課件在一定程度上提高了教學效果,可以用Flash等軟件制作電路的應用和工作情況,但因為工作情況非常多,所以制作課件非常麻煩,而且因為不能隨時調(diào)整,學生感覺不夠真實。在課堂教學過程中利用多媒體教學環(huán)境,采用MAX + plus II軟件進行實際操作演示,MAX + plus II輸入修改方便,仿真結果直觀具體,能夠增強學生對學習內(nèi)容的感性認識,激發(fā)學習興趣,提高課堂教學質量。

以2-4譯碼器部分為例來說明MAX+plus II在數(shù)字電路教學中的應用情況。對于譯碼器的定義及其譯碼的理解,其實剛好是硬件描述語言VHDL的行為描述方法,所以我們可以用VHDL語言把2-4譯碼器描述出來作為MAX+plusⅡ的輸入。描述的程序如下:

entity HCT139 is

port(A2, B2, G2BAR, A1, B1, G1BAR : in std_logic;

Y20, Y21, Y22, Y23, Y10, Y11, Y12, Y13 : out std_logic);

end HCT139;

architecture VER1 of HCT139 is

begin

Y10

Y11

Y12

Y13

Y20

Y21

Y22

Y23

end VER1

寫程序的過程其實就是對譯碼器的邏輯的理解過程,那這個程序到底能否完成我們需要的譯碼功能呢?可以用 MAX+plus II軟件的仿真功能,讓學生很清楚地觀察到在控制信號的作用下譯碼器的實際工作情況。仿真波形如圖1所示。

隨著數(shù)字電子技術的發(fā)展以及可編程邏輯器件的廣泛使用,中規(guī)模的集成電路的應用逐漸減少,但是對于中規(guī)模集成電路的思想以及功能還是要做介紹。對于中規(guī)模集成電路的講授可以結合MAX + plus II的原理圖輸入方法。MAX + plus II的元件庫里有常見的中規(guī)模集成電路,并且我們可以利用MAX + plus II軟件的仿真功能,觀察到各種中規(guī)模集成電路的工作情況。例如2-4譯碼器74139如圖2所示。

課堂教學中,很多內(nèi)容都可以利用MAX + plus II軟件直觀地演示出來,比如中規(guī)模集成電路的功能和使用、異步二進制計數(shù)器的工作、移位寄存器的移位操作等等,這些演示可以使學生感性地理解電路的特性,對理解這些知識起到了很好的輔助作用。如果教師對EDA技術熟悉,演示這些實例并不需要花費太多時間。

2基于可編程邏輯器件的實驗教學

實驗作為學習該課程的一個重要環(huán)節(jié),對鞏固課堂教學內(nèi)容、提高學生的動手能力都具有重要的作用。

在傳統(tǒng)的數(shù)字電路實驗教學中,一般采用學生動手搭接各種電路的方法。這種方法對于鍛煉學生的動手能力比較好,實際搭接線路體會更深刻,但是這種方法也有很多不足之處:由于在實驗操作過程中的疏忽,很容易造成電路短路、損壞TTL芯片。教學實驗中,要經(jīng)常更換芯片,增加了原件的損耗;當電路復雜時,檢查芯片好壞或搭接線錯誤是一項非常繁雜的工作,容易讓學生產(chǎn)生厭煩感。隨著計算機電路仿真及大規(guī)模集成電路的發(fā)展,傳統(tǒng)的實驗方法得到了改進,引入可編程邏輯器件及其對應的EDA技術,可以增強實驗過程的靈活性,提高學生學習積極性。

基于可編程邏輯器件的實驗平臺在參考文獻[3]做了介紹。繼續(xù)選用在理論教學中采用的演示軟件MAX + plus II作為實驗軟件,它使用簡單,不需要花費太多學時講授軟件的使用。因為原理圖的輸入方法更簡單直觀,建議采用原理圖的輸入方法進行實驗。在學生掌握原理圖輸入方法之前,老師可以先做好一些實驗模塊,讓學生直接下載這些模塊到實驗平臺進行測試,邊測試邊學習建立實驗模塊的方法。用MAX + plus II仿真數(shù)字電路實驗具有很大的靈活性,掌握得比較好的學生不僅可以按照教師設計的實驗模塊完成實驗,還可以在掌握了設計方法后,利用理論知識自行設計一些實驗模塊。這樣會激發(fā)學生的學習興趣,從而進一步提高了學生的綜合素質和創(chuàng)新能力。

3基于可編程邏輯器件的課程設計

數(shù)字電子技術課程設計是實踐性課程,同“數(shù)字電子技術”理論講授課程有密不可分的關系,起著相輔相成的作用,也是在“數(shù)字電子技術實驗”課的基礎上,進一步深化的實踐環(huán)節(jié)。其主要目的是通過本課程,培養(yǎng)和啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,進一步理解數(shù)字系統(tǒng)的概念,掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的設計方法,掌握查閱有關資料的技能。基本任務是設計一個小型數(shù)字電子系統(tǒng)。傳統(tǒng)的使用中小規(guī)模集成電路的方法,由于設計小型數(shù)字電子系統(tǒng)需要多種元件,每年的課程設計往往受元器件的限制,給的設計題目只有幾個,容易出現(xiàn)雷同,常見的一些設計在網(wǎng)絡上都可以找到現(xiàn)成的設計電路圖。

將可編程邏輯器件引入課程設計,就可以靈活給定各種類型的設計題目,不受元器件的限制。即使一樣的設計題目,實現(xiàn)的方法也可以多樣化,可以采用原理圖的輸入方法,也可以采用硬件描述語言的輸入方法來實現(xiàn)。同時將可編程邏輯器件引入課程設計,就可以直接在實驗平臺上實現(xiàn),不需要專門的課程設計平臺,從而節(jié)省了課程設計的成本,又由于采用了數(shù)字電子技術發(fā)展的前沿技術,讓學生能了解數(shù)字電子技術的發(fā)展,真正培養(yǎng)學生對數(shù)字電子技術的學習興趣。課程設計的題目難度也容易控制,可以分開檔次。

例如“拔河游戲機”的設計,拔河游戲機需用9個發(fā)光二極管排列成一行,開機后只有中間一個發(fā)亮,以此作為拔河的中心線,游戲雙方各持一個按鍵,迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖,誰按得快,亮點就會向誰的方向移動,每按一次,亮點移動一次。移到任一方終端二極管發(fā)亮,這一方就得勝,此時雙方按鍵均無作用,輸出保持,只有經(jīng)復位后才使亮點恢復到中心線;顯示器顯示勝者的盤數(shù)。對于這樣的一個設計題目安排三個人一組,來討論總體實現(xiàn)思路,但是具體的實現(xiàn)方式不能一樣,其中一個人要求用中小規(guī)模的集成電路來實現(xiàn),兩個人用可編程邏輯器件實現(xiàn),但是分別采用硬件描述語言和原理圖的輸入方法來實現(xiàn)。

開始安排題目的時候,選擇用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)的人自信比較足,因為學生對中規(guī)模集成器件相對熟悉些,其他兩人因為對可編程器件不是很熟悉,覺得有點難。但是等完成這個設計題目后,叫苦的反而變成采用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)的人。另外兩人對自己的設計思想是否正確早通過仿真知道了,連線也只有輸入和輸出,不用反復檢查線路是否接觸好。隨時可以修改,修改完了只需用重新下載程序即可。經(jīng)過這樣的對比實踐,學生對數(shù)字電路的設計有了更深刻的認識,既掌握了數(shù)字電路的傳統(tǒng)設計方法,又初步理解了最新的數(shù)字電路設計方法。

4結語

CPLD和FPGA器件在集成度、功能和性能方面已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)場合的使用要求。用CPLD、FPGA等大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y(tǒng)的標準集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術發(fā)展的必然趨勢。把可編程思想引入到數(shù)字電路課程的教學當中,利用計算機和仿真軟件對數(shù)字電路進行模擬、仿真,會顯著地提升數(shù)字電路的教學效果,讓學生能夠緊跟市場和技術的前沿。

Teaching of Digital Circuit Based on Programmable Thinking of Hardware

LIU Cai-hong, JI Jin-shui

(Computer Science and Information Engineering College, Northwest Minorities University,Lanzhou 730030, China)

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一、數(shù)字電子技術課程教學現(xiàn)狀

電子專業(yè)教師只有具備了過硬的理論與實踐技術，才能更好地組織電子專業(yè)課的教學，擁有較強的動手能力才能在課堂上做到游刃有余，教得順手。學生才能學有所獲。因此要廢除舊的教學方法，數(shù)字電子技術專業(yè)教師必須全方位考慮的問題，必須從數(shù)字數(shù)字電子技術教學特點出發(fā)，不斷進行改革，調(diào)動學生的學習興趣，研究出新的教學方法，形成新的教學模式。

1.傳統(tǒng)教材不適應高職教育特點

教材方面，雖然現(xiàn)在市場上有很多所謂的針對高職高專院校的教材，但事實上，很多都只是普通高等院校教材的壓縮而已，并沒有能真正針對高職高專的特點。比如傳統(tǒng)數(shù)字電路的教材按照課程的學科體系，詳細介紹目前已普遍使用的各種數(shù)字集成電路內(nèi)部電路的分析與設計。而其對象僅限于中、小規(guī)模集成電路本身，對如何應用各種數(shù)字集成電路構建數(shù)字系統(tǒng)方面，卻沒有涉及。因此學生無法對數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)形成整體認識。這樣的教材在技術上反映的是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、重實踐的教學特點。

2.傳統(tǒng)的實驗教學方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的實驗教學方法一個最顯著的特點就是它的驗證性。老師指導學生實驗的目的就是為了驗證某一個定理或結論，其優(yōu)點是針對性較強，指導方便，學生實驗成功率較高，但是這種實驗很容易使學生產(chǎn)生滿足感和依賴性，學生不太愿意進一步思考“為什么要這樣做”。因此，這種傳統(tǒng)的驗證性實驗具有簡單性，它嚴重制約著學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，阻礙著學生主動探索的積極性，不利于創(chuàng)機關報人才的培養(yǎng)。

二“、數(shù)字電子技術”課程特點

“數(shù)字電子技術”課程是電類、信息類等專業(yè)學生進入本專業(yè)時首先開始學習的一門專業(yè)基礎必修課程，該課程與后續(xù)開設的“微機原理”、“單片機原理”、“EDA技術”等諸多專業(yè)課程密切相關，是學生專業(yè)素質形成的關鍵性課程之一，在課程體系設置中有著重要的基礎性地位。教學目的是讓學生積累豐厚、扎實的數(shù)字電子技術基礎知識，為后續(xù)課程的學習打下良好基礎，同時培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。近年來，數(shù)字電子技術的應用已發(fā)展到甚大規(guī)模集成電路，隨著現(xiàn)代電子技術、計算機技術以及通訊和網(wǎng)絡技術的迅速發(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)容愈加復雜，目前課程教學正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時期，涌現(xiàn)了大量的關于教學研究和教學改革的探索文章。

三、整合課程教學內(nèi)容，提高教學效果

電子技術飛速發(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)代電子信息技術發(fā)展的需要。為此，對課程內(nèi)容的調(diào)整勢在必行。調(diào)整后的內(nèi)容一定要體現(xiàn)課程知識體系的先進性、前瞻性與實用性。目前“數(shù)字電子技術”課程過于學科化，缺乏新觀點、新知識、新技術、新器件，因此課程內(nèi)容的改革應立足于成熟的需要為應用，同時需要增加現(xiàn)代科學的新技術，讓學生了解知識的前沿和動態(tài)，以拓展學生的知識領域，在授課計劃的修訂中，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)模集成電路及其應用，著重于外部邏輯功能的描述和分析，強調(diào)外特性和重要參數(shù)，不詳細講內(nèi)部電路。二是要把硬件描述（VHDL）和EDA（CPLD/FPGA）技術另設為一門新課。新的授課計劃可以先在電子與信息技術、計算機控制技術、自動控制技術等電類專業(yè)中試運行

四、重構數(shù)字電子技術理論與實踐教學體系

1.強調(diào)“基本知識、基本方法、基本思想”的“三基”核心“，以不變應萬變”的學習思路

由于電子技術的發(fā)展日新月異，數(shù)字電子電路的構成方式從早期的以邏輯門、觸發(fā)器為基礎，發(fā)展到現(xiàn)在以集成電路為基礎，其常用分析和設計手段從早期的邏輯表達式、卡諾圖等，發(fā)展到現(xiàn)在以EDA計算機輔助技術為主流，數(shù)字電子技術的知識體系也日益龐大。所以在教學中首先要讓學生認識到課程的性質和特點，同時讓學生知道，電路的具體形式是變化無窮的。

2.重視知識的體系化教學

“數(shù)字電子技術”的知識點很多，因此教師在教學中就要特別重視知識的體系化教學。在緒論課上，通過對學科發(fā)展歷史和應用領域的介紹，把教材上的各個章節(jié)所講的內(nèi)容和作用簡略說明一下，使學生在學習具體知識點之前，了解數(shù)字電子技術的發(fā)展過程、知識構成體系和各種有趣有價值的應用，從而調(diào)動學生的學習興趣，提高學習的積極性。

3.在各個教學環(huán)節(jié)中，注重理論與實踐有機結合

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集成電路設計實踐主要是提供學生一個實踐平臺，采用先進的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進行加深理解。實踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術、數(shù)字電子技術以及課程設計中所學知識的應用，又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和教學模式，缺乏對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯(lián)系，因此需要進行教學改革的探討和實踐。隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實踐教學中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學模式已無法適應時代的要求。先進的教學模式是人才培養(yǎng)的關鍵措施。研究型教學模式，又稱為研討式教學模式，是指教師以課程內(nèi)容和學生的知識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識、自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，以學生為中心，以知識掌握為基礎，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質為目的的一種新模式。集成電路設計實踐同樣需要采用先進的教學方式，提高學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設計人才。

2研究型實踐教學模式的作用分析

集成電路設計實踐引入研究型實踐教學模式，可以使相關領域的學生真正實現(xiàn)學有所用，不僅學習了集成電路設計的軟件知識，同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設計、仿真方法來復現(xiàn)，從而更深入的理解理論知識，而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現(xiàn)象，激發(fā)學習的興趣。集成電路設計是實踐性很強的一個方向，要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通，而傳統(tǒng)的實踐教學旨在加強學生對軟件的認識，忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實踐教學模式的開展，可以在保證教學大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強的實踐內(nèi)容，使學生一方面能夠將各門理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容，有利于學生加強實踐的動力和持續(xù)進步。通過研究型實踐，對學校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學生；對學生而言，可以掌握前沿知識、促進就業(yè)。研究型實踐成果的實現(xiàn)為學生的晉升、發(fā)展提供支持。學生的實踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎，能解決實際工作中的問題，這無形中為學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)學生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學鼓勵學生多看文獻、多寫總結報告，這也為學生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎。

3研究型實踐教學模式的具體實施

3．1課程結構優(yōu)化

指導學生接觸各類資料，能夠提出問題，進而解決問題以掌握知識、應用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內(nèi)容進行適當調(diào)整和完善，使課程體系更全面更科學，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現(xiàn)學生的主動性。

3.2采用課堂討論進行專題研討的教學方法

在研究型實踐教學模式中，師生互動有助于學生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要，結合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實驗軟件，挑選合適的電路原型做仿真設計，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)

為學生提供研究資料或指導學生進行資料查詢、整理，鼓勵學生從圖書館、書店、網(wǎng)絡等各種途徑查閱文獻資料，以充實自己的研究基礎。提醒學生要對已收集的資料進行批判性的研究，去偽存真，指導學生從這些資料中總結、分析、解釋與實踐研究課題相關的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。

3．4指導學生撰寫專題論文（報告）

在研究型實踐教學過程中，指導學生通過論文、調(diào)查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時，要求學生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式；要先擬訂論文的寫作提綱，組織好論文的結構，做到綱舉目張；會用簡練、嚴謹、準確的語言表達自己的思想，不追求文章的長短。指導學生開展專題電路討論，由學生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻資料，進行研究，完成電路設計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。

3．5鼓勵學生參與課題研究

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

4研究型實踐教學模式對教師和學生的要求

4．1研究型實踐教學模式對教師的要求

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

4.2研究型實踐教學模式對學生的要求

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關鍵詞：微電子學；實驗室建設；教學改革；

1微電子技術的發(fā)展背景

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

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

(2)國防和國家安全急需的關鍵集成電路芯片能自行設計和制造。

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

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

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

2微電子學專業(yè)實驗室建設的緊迫性

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

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

在關系到微電子學專業(yè)能否繼續(xù)生存的關鍵時期，學校組織專家經(jīng)過反復調(diào)研、論證，及時在全校啟動了“523實驗室建設工程”。該工程計劃在3~5年時間內(nèi)，籌集2~3億資金，集中力量創(chuàng)建5個適應多學科培養(yǎng)創(chuàng)新人才的綜合實驗基地；重點建設20個左右基礎(含專業(yè)及技術基礎)實驗中心(室)；調(diào)整組合、合理配置、重點改造建設30個左右具有特色的專業(yè)實驗室?！?23實驗室建設工程”的啟動，是四川大學面向21世紀實驗教學改革和實驗室建設方面的一個重要跨越。學校將微電子學專業(yè)實驗室的建設列入了“523實驗室建設工程”首批重點支持項目，2000年12月開始分期撥款275萬元，開始了微電子學專業(yè)實驗室的建設。怎樣將有限的資金用好，建設一個既符合微電子學專業(yè)發(fā)展方向，又滿足本科專業(yè)培養(yǎng)目標要求的微電子學專業(yè)實驗室成為我們學科建設的重點。

3實驗室建設項目的實施

3.1整體規(guī)劃和目標的確立

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

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

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

(2)保證寬口徑的同時，培養(yǎng)專業(yè)技能。

(3)建立開放型實驗室，適應跨學科人才的培養(yǎng)。

(4)在全國微電子學專業(yè)的教學中具有一定的先進性。

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

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

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

(1)微電子器件平面工藝與器件參數(shù)測試綜合實驗。

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

(2)超大規(guī)模集成電路芯片設計綜合實驗。

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

3.3優(yōu)化設施配置，爭取項目最佳成效

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

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

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

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

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

3.4強化管理，實行教師負責制

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

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

4取得初步成果

微電子學專業(yè)實驗室通過近3年來的建設運行，實現(xiàn)或超過了預期建設目標，成效顯著，于2002年成功申報為&quot；四川省重點建設實驗室&quot；?，F(xiàn)將取得的初步成果介紹如下：

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

5結語

篇7

關鍵詞：教學原理；刪繁就簡；注重實踐

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1009-0118（2012）05-0139-02

我校電子專業(yè)課程設置中有《電視機原理及電路分析》和《電視機維修技術》這兩門課，在教學中我根據(jù)實際需要，把這兩門課內(nèi)容穿插結合起來，講清理論、重在實踐，變理論知識為實踐能力，在實踐中自覺培養(yǎng)學生運用基本知識原理解決實際問題的能力，收到良好的教學效果。

一、刪繁就簡講清基本理論知識，打好學生實踐基礎

《電視機原理及電路分析》和《電視機維修技術》這兩門課內(nèi)容多，照本宣科,那么所安排的教學時數(shù)完成不了教學任務。針對這種情況和學生的接受程度，對課本內(nèi)容進行了刪減。確定教學目標，講究課程內(nèi)容的實用性，使同學們感到所學知識能用得上，從而提高學生學習的專業(yè)課的興趣。

（一）μPC系列集成電路

在教學上以μPC系列集成電路組成的黑白機型為主，它包含三塊集成電路：1、中放集成電路μPC1366C,可完成中放、視頻檢波、AGC、ANC、預視放等功能；2、伴音集成電路μPC1353C,可完成伴音中放、鑒頻、音頻的前置放大和功放等整個伴音通道的功能；3、場掃描集成電路μPC1031C,可完成場振蕩、場激勵、場輸出等整個場掃描電路的功能。注意講清各部分電路的組成、功能（略去原理），而后要求學生對整機電路進行分析。

（二）掃描電路的振蕩級

在講授行掃描電路的振蕩級時,先指出它的任務是產(chǎn)生周期為64μs、脈沖寬度為18—20μs、幅度為2—4V的矩形脈沖波，然后畫出具有代表性的電感三點式振蕩器電路，它是由振蕩管、自耦式振蕩線圈和基極電阻、電容、發(fā)射極電阻及集電極負載等組成，再把這電路的工作過程做簡單介紹：1、振蕩管從導通到飽和就是接通電源后,在振蕩管各極將相繼出現(xiàn)電流,必在線圈中產(chǎn)生自感電動勢,經(jīng)過一個連鎖式正反饋過程,振蕩管很快就達到飽和；2、保持飽和就是等效于將線圈直接與電源相接,造成線圈的電流還是緩慢上升,另一方面向發(fā)射電容充電形成電流,使得發(fā)射電位上升以維持飽和,又經(jīng)振蕩管向基極電容充電使基極電位上升,由于發(fā)射極電容充電較基極電容時局快達到穩(wěn)定值；3、從飽和到截止就是基極電流控制集電極電流,在線圈中產(chǎn)生反向自感電動勢,又經(jīng)過連鎖式的正反饋,振蕩管很快就趨向截止；4、從截止到再導通這四個階段，結合圖形進行講解，使學生掌握這種典型電路的工作過程。

為了讓學生對電視機各部分電路故障有一感性認識，在電視機示教板上各部門電路創(chuàng)設故障，開機試驗，要求學生針對屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象，應用所學的知識來分析，尋找故障點的位置，我根據(jù)學生所判斷的位置，并做相應的修理，當場驗證，結果證明，對于一般性故障，判斷準確率達80%。當判斷錯誤或無法排除故障時，教師給予啟發(fā)幫助排除故障。例如,黑白機開機后熒光屏上呈現(xiàn)出一條水平亮線,表明行掃描電路和顯像管電路工作基本正常,故障一定在場掃描電路,是由于電子束集中轟擊熒光屏上一個非常窄小的部分,時間長了會損傷熒光粉而留下痕跡,因此亮度不能太亮,只要能觀察到亮線就行,對場掃描電路的檢測一般分成兩步進行,第一步先檢測后級,常用人體感應電壓注入法(也可叫碰觸法或干擾法),即手持鑷子或螺絲刀的金屬部分,碰觸場掃描電路后級的輸入端,同時觀察碰觸瞬間熒光屏上亮線的變化,若此時亮線變成了亮帶,說明后級有放大能力,基本正常,故障在于前級無鋸齒波信號輸出;若此時亮線完全無反映,說明故障在后級,前級很可能是有鋸齒波信號輸出;如果我們們覺得人體感應信號太小,熒光屏上的反映不明顯,還可以用一個人0.047μF左右的電容隔直,從電源變壓器次級交流18V處取出50HZ的交流信號,由后級電路輸入端注入,若此時水平亮線變成有一定高度的掃描光柵,這就更清楚地說明后級級基本正常;若熒光屏上無反映,則故障在后級。這樣的教學方法，既活躍了課堂氣氛，又激發(fā)了學生的思維，加強了學生對整機電路原理的理解和記憶，為學生自己組裝和維修打下基礎。

二、加強課堂實踐教學，培養(yǎng)學生操作能力

（一）為了滿足學生實踐鍛煉的需要，達到對電子專業(yè)實踐操作預定目標，我校安排專項實踐資金購買黑白電視機套件，劃出整體的實習時間，讓學生對電視機進行整機組裝實習。教師精心組織指導，嚴格把好六關，即：1、管腳上錫關；先用砂紙或小刀把元件引腳上氧化層或污垢去掉，然后用電烙鐵上錫；2、元件測試關：即要求把電阻、電容、晶體管、集成電路等元件逐個用萬能表或測試儀進行測試,不符合要求予以剔除；3、元件插入關：把測試好的元件對照所發(fā)給的電路圖，逐個插入印刷電路板上，插完后要求學生進行互查，并對插錯的個別元件做好記錄；4、焊接關：在整機板上元件插入并通過檢查后，嚴格按照焊接的規(guī)范化進行，即注意控制烙鐵溫度，焊接時間，被焊點吃錫量的大小，嚴防假焊；5、調(diào)試關:當整機線路全部焊接完畢，并檢查無誤后，可進行整機調(diào)試，調(diào)試過程遵循先粗后細原則，在整機各關鍵點電壓正常情況下，先調(diào)出圖像、聲音，然后再用儀器（如掃頻儀、電視信號發(fā)生器）仔細調(diào)準通頻帶、圖象幅度、線性等；6、μPC1366C、μPC1031C、μPC1353C三片集成塊的測試關:如μPC1366C及全部元件安裝完成后,先用萬用表進行檢測,再用掃頻儀進行調(diào)試。例如，對μPC1366C關鍵引出腳的電壓進行檢測：電源加載端七腳電壓應為了10.5V；十二腳為內(nèi)部穩(wěn)壓輸出,供圖像中頻放大器使用,其電壓應為6.8V左右；四腳電壓大約2.2V左右;當其拔到有信號頻道時電壓上升,在強信號頻道時最高可達4.2V。調(diào)節(jié)2W1時,使五腳電壓為5.4—5.6V,六腳電壓應略有上升,一般規(guī)律是當四腳電壓超過3.8V時，六腳電壓即開始上升,表明內(nèi)部中放和高放AGC電路正常。當學生實踐操作遇到困難時，教師現(xiàn)場給予指導并鼓勵他們耐心、細致、大膽地操作，通過學生自己對電視機元件的測試、安裝、焊接、調(diào)試、檢修等，大大地提高了他們分析問題能力和實際操作能力。

（二）加強電子專業(yè)實驗室建設，提高實驗課的開出率。學校單獨組建了電子實驗室，新添了示波器、掃頻儀、信號發(fā)生器等一些電子測試設備，根據(jù)教學需要，我們自制了黑白電視機示教板，在課堂教學上應用，以它獨有的直觀性，趣味性、科學性等優(yōu)勢、極大地集中了學生的上課注意力，調(diào)動了學生學習的積極性。

（三）為了讓學生學到知識有用武之地，提高學生對自身價值的認識，學校還創(chuàng)辦了家電維修室，開展第二課堂活動，經(jīng)常由有教學，維修經(jīng)驗的教師，利用節(jié)假日、星期天時間分批帶領學生上街免費為民維修家用電器，并部分家用電器收集回校，讓學生尋找資料獨立完成，使他們在完成維修任務同時，體會到理論知識學習的重要性。兩年來，通過這一活動的開展發(fā)現(xiàn)，全班40名學生，有36名能夠排除黑白電視機常見故障，其中8名學生還能檢修彩色電視機、錄相機等常見故障。

三、注重課余動手,提高學生操作水平

（一）加強實踐訓練管理，做到有計劃、有措施、有總結

首先根據(jù)課程特點，制定了實踐訓練項目與考核標準，使學生在實習時有目的地自發(fā)進行，每個項目的實習，記有成績評定，如黑白電視機組裝，采取人人過關，著重從焊點的光滑程度，各金屬支架，塑料配件，緊固羅絲等安裝是否牢靠，內(nèi)部連接導線排列是否規(guī)范，調(diào)試后圖像伴音質量情況等來確定實習成績。在每一次實習后，要求學生進行總結，并以書面材料上交，總結內(nèi)容包括：實習器材選擇，過程記錄，所發(fā)生問題及解決的方法，實習電路的改進、建議等。這樣，使學生對理論知識提高了認識，加深了記憶。期末還增設了實踐考試科目、通過考核發(fā)現(xiàn)，學生的實踐技能操作能力明顯提高。

（二）進一步開發(fā)學生智力，開展“三小活動”

即結合其它電子專為科目課程，開展小發(fā)明、小創(chuàng)造、小制作競賽活動，每學期要求每位學生上交兩種以上自制電子作品，如某一電子電路的改進、電路設計、新穎電路介紹、小制作電子產(chǎn)品等項目，期末進行評選，評出獲獎作品，對獲獎學生按不同檔次以一定的比例計分加入技能考核成績中。

參考文獻：

篇8

7月22日，第RoboCup機器人世界杯大賽在合肥落下帷幕，明年將移師德國萊比錫。

從中國合肥到德國萊比錫，要跨越105個經(jīng)度。相距甚遠的兩個城市，接力舉辦世界頂級機器人大賽，這可能是一次機緣巧合。

不過，當萊比錫在實施“德國工業(yè)4.0”時，合肥也在落地“中國制造2025”。這，卻不是巧合。

受全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革影響，各國紛紛啟動"制造業(yè)重振"計劃。這些計劃包括美國的《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》、德國的“工業(yè)4.0”、日本的《機器人新戰(zhàn)略》，以及《中國制造2025》。

在這樣的發(fā)展潮流中，合肥，從“制造”到“智造”將怎樣實現(xiàn)蝶變？

“智造”新棋局

7月6日-19日的兩周內(nèi)，在合肥市經(jīng)信委網(wǎng)站“工作回顧”清單中，含有這樣幾條信息：赴杭州、常州和北京市學習考察光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應用情況；赴濟南市調(diào)研創(chuàng)建“中國軟件名稱”相關情況；參加“上海合肥雙城合作”比較研究協(xié)調(diào)會。

在合肥頻繁走出去學習外地經(jīng)驗的同時，也有不少城市來合肥取經(jīng)。關于制造業(yè)轉型升級，可以說合肥是觀察中西部多數(shù)城市轉型的良好樣本。

依據(jù)各省的信息，國內(nèi)東部沿海地區(qū)已緊鑼密鼓打造制造業(yè)升級版圖。廣東、浙江、江蘇、福建等諸多省份都在加快步伐，緊張布局。

產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的重要支撐，制造業(yè)是工業(yè)發(fā)展的脊梁。地處中部的省會城市合肥，要挺進“省會前十強”、讓“長三角世界級城市群副中心城市”名副其實，制造業(yè)轉型升級是核心支撐力。

那么，“合肥制造”轉型的基礎是什么？轉型的戰(zhàn)略是什么？

先從一組數(shù)據(jù)看合肥轉型升級的基礎。2014年，合肥市經(jīng)濟總量為5152.97億，位居省會城市第14位，增長10%。工業(yè)總量首進全國十強，增速位居第2。2015年上半年，工業(yè)總量“十進九”，超越長春，增加值增速12%，工業(yè)投資總量居省會城市第三。

2014年，合肥市完成規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值8447.8億元，規(guī)模以上工業(yè)增加值2126.6億元，增長12.3%。最新數(shù)據(jù)顯示，2015年上半年全市規(guī)模以上工業(yè)增加值1100.78億元，增長12%，高于全國、全省5.7個和3.3個百分點。

一方面，合肥在工業(yè)增長上步態(tài)穩(wěn)定，勢頭良好；另一方面，合肥的產(chǎn)業(yè)結構也在持續(xù)優(yōu)化。

有一項數(shù)據(jù)可以看出新興產(chǎn)業(yè)在合肥的地位。2014年合肥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)完成產(chǎn)值2553.9億元、占全市工業(yè)30.2%，實現(xiàn)增加值681億元、增長29.7%，對工業(yè)增長貢獻率達到66.3%。

2015年上半年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值319.11億元、增長26.5%，對工業(yè)增長貢獻率為56.1%。高技術產(chǎn)業(yè)增加值588.36億元，增長16.4%，拉動工業(yè)增長8.4個百分點。

再看傳統(tǒng)制造業(yè)。家電、汽車是合肥兩大支柱產(chǎn)業(yè)，以家電為例，產(chǎn)值連續(xù)多年超千億元，2014年達1409.4億元，“四大件”產(chǎn)量穩(wěn)居全國之首，占據(jù)國內(nèi)近20%的市場份額。目前，合肥的家電、汽車、裝備制造以及食品及農(nóng)副產(chǎn)品加工已經(jīng)逾越千億產(chǎn)值。

在長三角新區(qū)域格局里，工業(yè)基礎是合肥的亮點之一。有了工業(yè)基礎就有了轉型創(chuàng)新的出發(fā)點。

今年年初，按照長三角副中心城市的戰(zhàn)略定位，合肥市出臺了“1號文件”《聚焦重點領域產(chǎn)業(yè)推動轉型升級發(fā)展的指導意見》。該意見明確提出打造電子信息、智能制造、生物、新能源及新能源汽車、高技術服務等5大產(chǎn)業(yè)集群。

依據(jù)《中國制造2025》，“中國制造2025”的核心是創(chuàng)新驅動發(fā)展，主線是工業(yè)化和信息化兩化融合，主攻方向是智能制造。

據(jù)悉，合肥市智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2015-2020）審查稿已經(jīng)形成，即將公布。在智能制造領域合肥的目標是：至2020年，引進智能制造龍頭企業(yè)50家，配套企業(yè)500家，在10個至20個核心智能部件領域取得產(chǎn)業(yè)化和工程化突破，實現(xiàn)產(chǎn)值1000億元，這將是合肥謀劃的下一個千億產(chǎn)業(yè)。

有了基礎與思路，合肥將如何實現(xiàn)撐桿跳？

兩翼同頻共振

“合肥工業(yè)”微信客戶端上，有關技術改造的“快報”不斷更新。

最新數(shù)據(jù)顯示，2015年上半年合肥完成工業(yè)投資1021.6億元，其中技術改造投資占工業(yè)投資比重為69.8%，比去年同期增長3.4個百分點。合肥技術改造投資占工業(yè)投資比重由2006年的45.8%提高到2014年的61.4%。

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在升級改造中正在實現(xiàn)“鳳凰涅”。合肥市經(jīng)信委主任李海鷹介紹，圍繞家電、汽車傳統(tǒng)制造龍頭企業(yè)，合肥將以整廠為單位實施“脫胎換骨式”改造，建成100家“智能工廠”。以機器人、數(shù)控機床、3D打印為重點，在傳統(tǒng)制造領域啟動“機器換人”計劃和“數(shù)字生產(chǎn)線”建設。以10%-25%的政策補貼，引導鼓勵企業(yè)進行技術改造升級。

以家電產(chǎn)業(yè)為例，聚集合肥的家電品牌有14個以上，包括本土的美菱、榮事達，以及招商引進的海爾、美的、長虹、格力、惠而浦、TCL等。目前，各大家電品牌正在向中高端智能家電產(chǎn)品轉型，如海爾推出智能家電操作系統(tǒng)U+，TCL集團推出“‘智能+互聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)品+服務’雙+”戰(zhàn)略。而格力、海信等家電企業(yè)投入大量資金進行自動化改造，在關鍵生產(chǎn)工序實現(xiàn)“機器換人”。

如果說家電產(chǎn)業(yè)是觀察合肥傳統(tǒng)制造業(yè)“舊貌換新顏”的窗口，新興產(chǎn)業(yè)異軍突起則展現(xiàn)了合肥產(chǎn)業(yè)轉型涌動的浪潮。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造與新興產(chǎn)業(yè)壯大作為合肥制造業(yè)轉型的兩翼，起到了同頻共振效應。

合肥市發(fā)改委副主任朱勝利近期常忙于各種集成電路產(chǎn)業(yè)項目的對接，“每周要接待1-2家有意向落地合肥的企業(yè)，或赴北京、上海、深圳等地推進項目?！敝靹倮f。

“合肥要轉型發(fā)展必須要突破原有的路徑依賴，做無中生有的文章。合肥做了兩個夢，一個是面板之夢，一個是集成電路之夢；面板、芯片和軟件是電子信息產(chǎn)業(yè)的‘面、芯、魂’?！?。

為什么選擇集成電路產(chǎn)業(yè)？

朱勝利告訴記者，“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)。市場需求巨大，是我國每年進口量最大的單一產(chǎn)品；產(chǎn)業(yè)帶動性，1塊錢的集成電路可以帶動10塊錢的電子信息產(chǎn)品，可以產(chǎn)生100塊錢的工業(yè)產(chǎn)值。”。

“產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領域確定后，要想實現(xiàn)快速發(fā)展，關鍵在于謀劃推進項目?！敝靹倮寡?。

項目如何落地？用朱勝利的話來說，就是針對集成電路產(chǎn)業(yè)項目非常需要對資金、研發(fā)、人才、應用等方面支持的實際，準備了多種政策支持工具包，對每個項目量身定制政策，實行“一個項目一套支持方案”。如提供設立各類產(chǎn)業(yè)基金，給予股債結合投資，加強對研發(fā)項目、人才引進支持，幫助對接本地整機應用企業(yè)，搭建高效公共服務平臺等。當然，我們對企業(yè)什么時候開工，以及產(chǎn)值、稅收、投資等同樣有約束?！敝靹倮嬖V《決策》。

“對于所有集成電路企業(yè)，落地或運營才剛剛開始，政府要提供更多的服務，實行陪伴式成長，營造成長的好環(huán)境，就像像對待剛栽上的小樹一樣，多澆水、多呵護。如果小樹死掉了，我們所有的努力和信譽都會損失。”朱勝利解析。

應當說合肥是目前全國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度最快的城市之一，聚集了聯(lián)發(fā)科技、群聯(lián)電子、通富微電、兆易、君正、杰發(fā)等50多家企業(yè)，相關從業(yè)人員1萬多人，形成了從設計、制造到封裝測試較完整的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。預計到2020年的產(chǎn)值將達到300億元。

集成電路是合肥新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一抹縮影。平板顯示、語音、生物、太陽能光伏、機器人等產(chǎn)業(yè)正在不斷豐滿合肥轉型起跳的羽翼。

轉型的關鍵是人

制造業(yè)轉型升級如何落地？采訪中，多方參與主體一致認為“轉型的關鍵是人的問題”：一流的政府、一流的員工、一流的科研。

5月31日晚上，李海鷹從北京傳回喜訊：合肥成功申報國家級小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地，從全國36個申報城市中脫穎而出，經(jīng)過“36進25”，“25進15”兩輪淘汰后，最終獲得第6名。

激烈競爭中要取得成功，考驗著地方干部隊伍。7月8日，李海鷹應邀在合肥市委黨校，給學員講了一堂“新型工業(yè)化發(fā)展政策解讀”課。跳出政策講政策，李海鷹運用大量案例講述了合肥工業(yè)發(fā)展從“1.0-4.0”、從全國省會排名“第13到第9”的嬗變過程。

李海鷹說，京東方進入合肥時，外界對于政府融資大力引進不甚理解；2012年歐美對華實施“光伏雙反”時，合肥大力推動太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提出打造“中國光伏應用第一城”，外界同樣不能理解。實際的情況是，2014年，合肥太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和新型平板顯示產(chǎn)業(yè)都實現(xiàn)了爆發(fā)式增長。

“過去說制造業(yè)由發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移、沿海向內(nèi)陸市場轉移，這是片面的。轉移不是被動接受，而要主動出擊，這是等不來的。”李海鷹舉例說，“合肥雖然是內(nèi)陸城市，但建立了出口加工區(qū)，有了基礎才有大企業(yè)來的可能。聯(lián)寶集團落戶后2014年一年的產(chǎn)值就是400億。”

李海鷹認為干部的觀念很重要，“在推動合肥工業(yè)發(fā)展時一定要勇于開拓創(chuàng)新，力戒因循守舊。大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新，不是每個企業(yè)都能成為大的企業(yè)，而是‘小微’要成為‘小強’，有很強的生存能力。制造業(yè)往哪個方向發(fā)展，就是要發(fā)展‘小強’企業(yè)。”

朱勝利也認為：“政府要有真正的轉型認識與決心，并清楚轉的路徑和方向。尤其對產(chǎn)業(yè)發(fā)展要有專業(yè)的眼光，似是而非是不行的，不成為專家也要成為行家?！?/p>

談到企業(yè)人才，朱勝利則告訴記者：“企業(yè)最關心的是能不能找到合適人才?！币粋€生動的例子是，臺灣群聯(lián)電子準備落地合肥時，在合肥三所大學召開三場推介會就招到了86個人，這個場面打動群聯(lián)立即下定決心，在合肥投資10個億。對一個設計企業(yè)來說，這是一筆不小的投資。

“大多數(shù)企業(yè)考慮的有三點：政府對這個產(chǎn)業(yè)理解重視度，產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關政策措施，留住人才的發(fā)展環(huán)境?！敝靹倮f。

“聯(lián)發(fā)科技在全國的八個研發(fā)中心，在合肥人員是最穩(wěn)定、發(fā)展最快的，目前規(guī)模已經(jīng)達到700多人?！敝靹倮f，“人才流動是正常的，就目前合肥的區(qū)位交通條件來看，能夠與上海、深圳、北京集成電路企業(yè)集中的城市間相互流動，對合肥集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展或許還是一個有利條件。”

依托中國科大、合肥工業(yè)大學以及安徽大學多所名校，合肥本地高校每年相關專業(yè)的畢業(yè)生有幾千人，而北、上、深地區(qū)一批有經(jīng)驗的皖籍人才的回皖創(chuàng)業(yè)也是合肥集成電路人才的重要來源。

一流的科研將造就一座城市的智力生命。2013年，由安徽省、中科院、合肥市以及中國科大共同組建的中科大先進研究院正式運作，至今已有400多名碩士、博士研究生入駐。

四方共建讓中科大先研院自一面世就盡顯隆重與權威。先研院院長助理王兵告訴《決策》：“先研院的成立是想通過機制的創(chuàng)新打破原來的束縛。創(chuàng)新有諸多要素，包括人才、資金、成果、模式以及分配等，只有這些要素聚集在一起，才能從實驗室階段推廣到樣品、產(chǎn)品、商品，怎樣縮短其中過程，則要諸多要素充分發(fā)揮作用。先研院能夠吸引和聚集更多更好的要素，促進成果更易轉化?！?/p>

篇9

關鍵詞 仿真軟件；電子技術；Multisim

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)24-0044-03

Examples Analyzing of Simulation Software Applied in Electronic Technology Teaching//Dong Jie

Abstract Multisim is a commercially available computer-based learning simulation software that is used as an educational tool for teaching electronics. Through introducing several simulation software, we find that Multisim has an important role and function in assisted teaching. Bsides, by analyzing several examples concretely, we introduce the application of simulation software used in electronic technology teaching.

Key words simulation software; electronic technology; Multisim

Author’s address Shandong Youth University of Political Science, Jinan, China 250014

1 引言

電子技術作為大學電子類專業(yè)的主干課程，也是計算機、通信、網(wǎng)絡管理等專業(yè)的基礎課。它是一門實踐性很強的課程，長期以來，電子技術課程教學主要由理論課教學、課程實驗和實訓教學環(huán)節(jié)構成，在傳統(tǒng)的理論、實驗、實訓三段式教學模式下，通常是教師教得辛苦，學生學得痛苦，在學習中很多學生往往感到課程內(nèi)容抽象，概念難以理解。隨著計算機多媒體技術的廣泛應用，將仿真軟件引入大學電子技術課堂教學過程中，可以把抽象的概念和理論用具體的圖形和聲音表現(xiàn)出來。在課堂上利用軟件進行仿真、演示，可以增強學生的感性認識，同時掌握各種儀器的基本使用和電路參數(shù)的測試方法，使課堂的教與學形成良好互動，教學內(nèi)容更生動、直觀。學生通過這種方式，更好理解電路的基本理論，可以達到事半功倍的效果。

2 仿真軟件的選擇及特點介紹

電子類仿真軟件是隨著集成電路和計算機技術的飛速發(fā)展應運而生的一種高級、快速、有效的電子設計自動化工具，是以計算機的硬件和軟件為基本工作平臺，集數(shù)據(jù)庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數(shù)學、優(yōu)化理論等多學科研制而成的計算機輔助設計通用軟件包。利用它從電路設計、性能分析、參數(shù)優(yōu)化到PCB（印刷電路板）和專用集成電路設計，整個過程都可以通過計算機處理完成，因此日益得到廣大教育工作者以及科技人員尤其是從事電子技術領域的科技人員的關愛[1]。

常用的電子類仿真軟件有View logic、OrCAD、PSpice、

Pcad、Protel、Multisim等，其中以PSpice、Protel和Multisim為目前國內(nèi)外最為常用的EDA仿真軟件。它們的功能特點各具特色，在應用時，應針對不同的目的和條件進行合理選擇：PSpice功能強大，適合于對復雜電路進行全面的分析和優(yōu)化；Protel綜合性能好，使用范圍廣，實現(xiàn)了電路仿真與PCB設計的一體化，非常有意義；Multisim直觀易用，具有較高的性能價格比，非常適合于電路、電子類課程的理論教學、實驗和課程設計，具有廣闊的應用前景。

Multisim是加拿大IIT公司推出的頗具特色的電子仿真軟件，從6.0版本起有了較大規(guī)模的改動，主要增加了大量元件模型，可以仿真更復雜的電路，在很大程度上加強對高頻電路的仿真能力和精度，電路圖的繪制更加方便，此時軟件更名為Multisim。Multisim在設計文件編輯和印制電路板設計方面，與其他通用EDA軟件相比并無優(yōu)勢，其優(yōu)點主要集中在電路仿真上。

Multisim的仿真功能十分強大，無需進行手工連線裝配，就可以非常逼真地仿真出真實電路的結果，若是結果不理想，需更換元件或改變元件參數(shù)，只需點擊鼠標即可完成。Multisim的分析手段也較全面，其中包括電路的直流工作點分析、交流頻率分析、瞬態(tài)分析、時域和頻域分析等電路分析方法。可對仿真電路中的元件設置各種故障，從而觀察在不同故障情況條件下的電路工作狀態(tài)。在進行仿真的同時，還可以列出所有元器件的清單，存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和測量數(shù)據(jù)。另外，Multisim的兼容性也較好，它能導出被CAD或Protel所讀取的文件格式。

3 仿真軟件在電子技術教學中的輔助作用

篇10

關鍵詞：電子設計自動化；課程特點；教學方法

作者簡介：董素鴿（1983-），女，河南葉縣人，鄭州大學西亞斯國際學院電子信息工程學院，助教；李華（1972-），男，河南鄭州人，鄭州大學西亞斯國際學院電子信息工程學院，助教。（河南鄭州451150）

中圖分類號：G642.41     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）11-0046-02

電子設計自動化（EDA：Electronic Design automation）是將計算機技術應用于電子設計過程中而形成的一門新技術，[1]它已經(jīng)被廣泛應用于電子電路的設計和仿真、集成電路的版圖設計、印刷電路板（PCB）的設計和可編程器件的編程等各項工作中。

隨著半導體技術及電子信息工業(yè)的不斷發(fā)展，電子設計自動化技術在信息行業(yè)中的應用范圍越來越廣泛，應用領域也涉及產(chǎn)業(yè)鏈中的幾乎任何一個環(huán)節(jié)。一方面是社會上對電子設計自動化人才的急需，另一方面是我國高校中電子設計自動化人才培養(yǎng)的落后，兩者之間的矛盾也促使眾多的高校開始在電子信息、微電子技術等專業(yè)中開設“電子設計自動化”課程。如今，該課程已成為眾多信息類學科的專業(yè)必修課，這為我國電子設計自動化人才的培養(yǎng)和充實做出了巨大的貢獻。

“電子設計自動化”課程教學效果直接影響著人才培養(yǎng)的質量，因此，優(yōu)秀的教學方法和教學質量是教學過程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學經(jīng)歷，總結經(jīng)驗，開拓創(chuàng)新，形成了一套特有的教學方法，旨在培養(yǎng)出基礎牢、思路清、知識廣、能力強的電子設計自動化人才。

一、“電子設計自動化”課程教學的特點

電子設計自動化是一個較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設計、電路測試與驗證、版圖設計、PCB板開發(fā)等各個不同的應用范圍。而當前“電子設計自動化”課程設置多數(shù)側重電路設計部分，即采用硬件描述語言設計數(shù)字電路。因此，該課程的教學具非常突出的特點。

1.既要有廣度，又要有深度

有廣度即在教學過程中需要把電子設計自動化所包含的各個不同的應用環(huán)節(jié)都要讓學生了解，從而使學生從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，把握電子設計自動化的真正含義，以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學過程中緊抓電路設計這個重點，著重講解如何使用硬件描述語言設計硬件電路，使學生具備電路設計的具體技能，并能夠應用于實踐和工作當中。

2.突出硬件電路設計的概念

在眾多高校開設的“電子設計自動化”課程中，多數(shù)是以硬件描述語言VHDL作為學習重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言，與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此，在教學過程中首先要讓學生明白這門語言與前期所學的其他語言的區(qū)別，并通過實例，如CPU的設計及制造過程，讓學生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途，并將硬件電路設計的概念貫穿整個教學過程。

3.理論與實踐并重

“電子設計自動化”是一門理論性與實踐性都很強的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學效果。在理論學習中要突顯語法要點和電路設計思想，[2]并通過實踐將這些語法與設計思想得以加強和鞏固，同時在實踐中鍛煉學生的創(chuàng)新能力。

二、“電子設計自動化”課程教學方法總結

良好的教學方法能起到事半功倍的效果。因此，針對“電子設計自動化”課程的教學特點，筆者根據(jù)近幾年的教學經(jīng)驗總結了一些行之有效的教學方法。

1.以生動的形式帶領學生進入電子設計自動化的世界

電子設計自動化對學生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進入到這個世界中，并了解這個世界的大概，從而對這個領域產(chǎn)生興趣，是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術，讓學生更直觀地了解電子設計自動化。由于電子設計自動化是一個很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來讓學生了解這個領域。從學生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設計到制造過程”的視頻，讓學生了解集成電路設計與制造的流程與方法，并引出集成電路這個概念。

通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對比，引出EDA的概念，并詳細講解EDA對于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻。在教學過程中，通過向學生介紹一些使用EDA技術實現(xiàn)的當前比較主流的產(chǎn)品及其應用，提高學生對EDA的具體認識。這些方法不僅使學生對EDA相關的產(chǎn)業(yè)有了相應的了解，更激發(fā)了學生的學習興趣，使學生能夠踴躍地投入到“電子設計自動化”的學習中。

2.以實例展開理論教學

“電子設計自動化”的學習內(nèi)容包含三大部分：[3]硬件描述語言（以VHDL語言為學習對象）、開發(fā)軟件（以QUARTUS II為學習對象）和實驗用開發(fā)板（以FPGA開發(fā)板為學習對象）。

硬件描述語言的學習屬于理論學習部分，是重中之重。對于一門編程語言的學習來說，語法和編程思想是學習要點。在傳統(tǒng)的編程語言學習的過程中，通常都是將語法作為主線，結合語法實例逐漸形成編程思想。這種學習方法會使學生陷入到學編程語言就是學習語法的誤區(qū)中，不僅不能學到精髓，還會因為枯燥乏味而產(chǎn)生厭倦感。

如何能使學生既能掌握電路設計的方法，又輕松掌握語法規(guī)則是一個教學難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念，將編程思想的學習作為教學主線，在理論學習過程中，以具體電路實例為基礎，引導學生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉換為相應的程序語句的過程，并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個過程中學生的思考重點都放在電路功能的實現(xiàn)上，而語法的學習就顯得不那么突兀，也不會產(chǎn)生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學過的語法現(xiàn)象，以避免學生遺忘，以此讓學生明白，學習編程語言的真正目的是為了應用于電路設計。通過一些實踐，學生體會到語言學習的成就感，進一步提高了學習興趣，此方法收到了良好的教學效果。

3.將硬件電路設計的概念貫穿始終

硬件描述語言與軟件語言有本質區(qū)別。很多學生由于不了解硬件描述語言的特點，在學習過程中很容易將之前所學的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應用于VHDL語言的學習過程中，這對于掌握硬件電路設計的實質有非常大的阻礙。因此，在教學過程中，從最初引入到最后設計電路，都要始終將硬件電路設計的概念和思維方式貫穿其中。

在講述應用實例時，需要向學生分析該例中的語句和硬件電路的關系，并強調(diào)這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例，在VHDL語言中，if語句的不同應用可以產(chǎn)生不同的電路結構。完整的if語句產(chǎn)生純組合電路，不完整的if語句將產(chǎn)生時序電路，如果應用不當，會在電路中引入不必要的存儲單元，增加電路模塊，耗費資源。[4]而對于軟件語言，并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學生更深刻地理解不同的if語句對應的硬件電路結構特性，可以通過一個小實例綜合之后的電路結構圖來說明。

如以下兩個程序：

（1）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

elsif a

end if；

end process；

end；

（2）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

else y

end if；

end process；

end；

（1）（2）兩個程序唯一的不同點在于：程序（1）中使用的是elsif語句，是一個不完整的if語句描述，而程序（2）使用的是else語句，是一個完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個程序的電路結構有很大的不同。（1）綜合的結果是一個時序電路，電路結構復雜，如圖1所示。而（2）綜合的結果是一個純組合電路，電路結構非常簡單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。

強化硬件電路設計的思想，可以促使學生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設計風格，培養(yǎng)一個優(yōu)秀的硬件電路設計工程師。

4.通過實踐拓展強化學生動手能力

“電子設計自動化”是一門實用性很強的課程，學生在學完該課程后必須具備一定的硬件電路設計和調(diào)試的能力，因此在教學中需要不斷地用實踐訓練來強化學生在課堂所學習的理論知識，并使他們達到能夠獨立設計較復雜硬件電路的能力。

筆者在教學過程中鼓勵學生將課程實踐和畢業(yè)設計內(nèi)容相結合的方法，讓學生強化實踐能力，收到了良好的效果。學習“電子設計自動化”課程的學生基本上都是即將進入大四，此時他們的畢業(yè)設計已經(jīng)開始進入選題，開始了初步設計的過程。筆者先在實驗課堂向學生布置一些常用硬件電路設計的題目，比如交通燈、自動售貨機、電梯控制器等，讓學生體會電子設計自動化課程的實用性，激發(fā)他們的思考和學習興趣。在此基礎上分組組建實踐小團隊，讓每組學生共同完成一個較復雜的電路系統(tǒng)，比如遙控小車、溫度測控系統(tǒng)等，鼓勵他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設計對接。其中大部分同學通過這些訓練都可以掌握硬件電路設計的基本方法和流程，有一部分同學還能設計出比較出色的作品。此過程不僅讓學生體會到了學習知識的快樂，也培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作精神，為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。

三、結束語

掌握“電子設計自動化”課程的特點，有針對性地改善教學方法，充分調(diào)動學生的學習積極性，強化理論和實踐教學相結合，一方面使學生把握課程的全局性，了解和熟悉電子設計自動化行業(yè)的狀況和最新動態(tài)；另一方面培養(yǎng)學生具有扎實的理論基礎和良好的動手能力，培養(yǎng)出厚基礎、重實踐、有創(chuàng)新的高素質人才，具有重要的社會意義。

參考文獻：

[1]潘松,黃繼業(yè).EDA技術與VHDL(第二版)[M].北京:清華大學出版社,2007.

[2]Roth,C.H.數(shù)字系統(tǒng)設計與VHDL[M].金明錄,劉倩,譯.北京:電子工業(yè)出版社,2008.