集成电路设计论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质集成电路设计论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

建设集成电路设计相关课程的视频教学资源，包括集成电路设计基础理论课程讲授视频、典型案例设计讲解视频、集成电路制造工艺视频等；构建集教师、博士研究生、硕士研究生和本科生于一体的设计数据共享平台。集成电路设计是一项知识密集的复杂工作，随着该行业技术的不断进步，传统教学模式在内容上没法完全展示集成电路的设计过程和设计方法，尤其不能展示基于EDA软件进行的设计仿真分析，这势必会严重影响教学效果。另外，由于课时量有限，学生在课堂上只能形成对集成电路的初步了解，若在其业余时间能够通过视频教程系统地学习集成电路设计的相关知识，在进行设计时能够借鉴共享平台中的相关方案，将能很好地激发学生学习的积极性，显著提高教学效果。

二、优化课程教学方式方法

以多媒体教学为主，辅以必要的板书，力求给学生创造生动的课堂氛围；以充分调动学生学习积极性和提升学生设计能力的目标为导向[3]，重点探索启发式、探究式、讨论式、参与式、翻转课堂等教学模式，激励学生自主学习；在教学讲义的各章节中添加最新知识，期末开展前沿专题讨论，帮助学生掌握学科前沿动态。传统教学模式以板书为主，不能满足集成电路设计课程信息量大的需求，借助多媒体手段可将大量前沿资讯和设计实例等信息展现给学生。由于集成电路设计理论基础课程较为枯燥乏味，传统的“老师讲、学生听”的教学模式容易激起学生的厌学情绪，课堂教学中应注意结合生产和生活实际进行讲解，多列举一些生动的实例，充分调动学生的积极性。另外，关于集成电路设计的书籍虽然很多，但是在深度和广度方面都较适合作为本科生教材的却很少，即便有也是出版时间较为久远，跟不上集成电路行业的快速发展节奏，选择一些较新的设计作为案例讲解、鼓励学生浏览一些行业资讯网站和论坛、开展前沿专题讲座等可弥补教材和行业情况的脱节。

三、改革课程考核方式

改革课程考核、评价模式，一方面通过习题考核学生对基础知识和基本理论的掌握情况；另一方面，通过项目实践考核学生的基本技能，加大对学生的学习过程考核，突出对学生分析问题和解决问题能力、动手能力的考察；再者，在项目实践中鼓励学生勇于打破常规，充分发挥自己的主观能动性，培养学生的创新意识。传统“一张试卷”的考核方式太过死板、内容局限，不能充分体现学生的学习水平。集成电路设计牵涉到物理、数学、计算机、工程技术等多个学科的知识，要求学生既要有扎实的基础知识和理论基础，又要有很好的灵活性。因此，集成电路设计课程的考核应该是理论考试和项目实践考核相结合，另外，考核是评价学生学习情况的一种手段，也应该是帮助学生总结和完善课程学习内容的一个途径，课程考核不仅要看学生的学习成果，也要看学生应用所学知识的发散思维和创新能力。

四、加强实践教学

在理论课程讲解到集成电路的最小单元电路时就要求学生首先进行模拟仿真实验，然后随着课程的推进进行设计性实验，倡导自选性、协作性实验。理论课程讲授完后，在暑期学期集中进行综合性、更深层次的设计性实验。集成电路设计是一门实践性很强的课程，必须通过大量的项目实践夯实学生的基础知识水平、锻炼学生分析和解决问题的能力。另外，“设计”要求具备自主创新意识和团队协作能力，应在实践教学中鼓励学生打破常规、灵活运用基础知识、充分发挥自身特点并和团队成员形成优势互补，锻炼和提升创新能力和团队协作能力。

五、总结

第2篇

摘要集成电路产业的发展，促使人才需求量增加。本文通过对我国市场调查，得出应用型集成电路设计人才是该行业目前大量需求的人才，并从几个方面进行分析。

关键词应用型人才IC设计需求分析

随着我国IC产业的迅速发展，相应人才的需求量也日益增加。根据上海半导体和IC研讨会公布的数据，08年中国IC产业对设计工程师的需求将达到25万人，但目前国内人才数量短缺这个数字不止几十倍。例如我们熟知的威盛虽然号称IC设计人才大户，但相对于其在内地业务发展的需要还是捉襟见肘，其关联企业每年至少需要吸纳数百名IC设计人才，而目前培养规模无法满足。而在人才的需求中，应用型IC设计人才更加受到欢迎。

一、IC设计人才短缺

2008年，全国集成电路（IC）人才需求将达到25万人，按照目前IC人才的培养速度，今后10年，IC人才仍然还有20多万人的缺口。这是08年4月21日在沈阳师范大学软件学院举行的国家信息技术紧缺人才培养工程——CSIP-AMD集成电路专项培训开班仪式上了解到的。同样有数据表明，近日，从清华大学、电子科技大学、北京航空航天大学了解到，目前全国高校设有微电子专业总共只有10余个，每年从IC卡设计和微电子专业毕业的硕士生也只有二三百人。在国内大约仅有不足4000名设计师，而2008年，IC产业对IC设计工程师的需求量达到25万－30万人。有专家预测，到2008年底仅北京市IC及微电子产业就将超过2000亿元人民币，而到了2010年我国可能需要30万名IC卡设计师[1]。未来我国IC卡设计人才需求巨大。目前中国每年从IC设计和微电子专业毕业的高学历的硕士生只有数百人。中国现有400多所高校设置了计算机系，新近又特批了51所商业化运做的软件学院。但这些软件学院和计算机系培养的是程序员。中国目前只有十来所大学能够培养IC设计专业的学生。因此IC设计专业人才处于极其供不应求的状态。可以这样说，这是因为我国很大程度上是没有足够的IC设计人才。

专家指出，我国IC设计人员不足的一个重要的原因是IC设计是新兴学科，国内在此之前很少有大专院校开设IC设计专业，现在从事IC设计专业的人才，大部分是微电子、半导体或计算机、自动控制等相邻领域的理工专业毕业生，但是和实际的IC工作比起来，还是有差距，学校并不了解企业需要的是什么样的人才。所以，许多IC设计企业只能经常从应届毕业生中直接招聘人才再进行培训。此外，IC设计的实验环境要求，恐怕所有的高校都没有能力搭建。据了解，建一个供30人使用的IC实验室，光是购买硬件设备就需要15万美元。

最新研究指出：到2010年中国半导体市场将占世界总需求量的6％，位居全球第四。未来几年内中国芯片生产有望每年以42％的速度递增，这大大高于全球10％的平均增长速度。仅就IC卡一项来看，我国IC卡设计前景广阔。身份证IC卡的正式应用，将是十亿计的数量，百亿计的销售额，此外读卡机及其系统将有成倍的产值。半导体理事长俞忠钰说，2002年全国的IC设计单位已达到了240家，根据北京市发展微电子产业的建设规划，到2010年，北京市要逐步建成20条左右大规模高水平的芯片生产线，200家高水平的IC卡专业设计公司。据预测，北京市IC产业将超过2000亿元。巨大的商机也同时带来了市场对IC卡设计人才的巨大需求。

二、应用型IC设计技术人才需求日切

IC产业飞速发展，现在的焦点已经移到了IT产业的核心技术IC设计上。据北京半导体协会负责人董秀琴表示，IC卡设计工程师在软件行业是现在公认的高收入阶层。目前我国IC卡人才缺口巨大，在我国的高等教育里，这一块发展十分缓慢。按照中国现在的市场行情，一个刚毕业、没有任何工作经验的IC设计工程师的年薪最少也要在8万元左右。为什么会出现这样的情况呢？董秀琴讲，这是因为一方面是现有IC设计人才的严重缺乏；另一方面是国内外市场对IC卡设计人才尤其是合格的IC设计师的大量需求。

由此我们可以看出，对于应用型的设计人员来讲，是备受集成电路行业欢迎的。例如常见的EDA公司、IC设计服务公司、IC设计公司和IDM或Fundry4种类型的公司需要那些IC设计人才呢？他们需要的是熟悉IC设计的技术支持工程师,涵盖IC设计的所有方面,通常包括:系统设计、算法设计、数字IC前端逻辑设计与验证、FPGA设计、版图设计、数字IC后端物理设计、数字后端验证、库开发，甚至还有EDA软件的开发与测试,嵌入式软件开发等，其中对IC物理设计工程师的需求量会多一些[2]。

目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模拟设计工程师、数字设计工程师和版图设计工程师三类。另外，设计环节还需要工艺接口工程师、应用工程师、验证工程师等。IC版图设计师的主要职责是通过EDA设计工具，进行集成电路后端的版图设计和验证，最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。版图设计师通常需要与数字设计工程师和模拟设计工程师随时沟通和合作才能完成工作。一个优秀的版图设计师，即要有电路的设计和理解能力，也要具备过硬的工艺知识。模拟设计工程师作为设计环节的关键人物，模拟设计工程师的工作是完成芯片的电路设计。由于各个设计企业所采用的设计平台有所不同，不同材料、产品对电路设计的要求也千差万别，模拟设计工程师最核心的技能是必须具备企业所需的电路设计知识和经验，并有丰富的模拟电路理论知识。同时还需指导版图设计工程师实现模拟电路的版图设计。

由此我们可以看出，在IC人才的需求中，应用型IC设计人才的需求更大，而且他们也是推动集成电路产业迅速发展的生力军。

三、以社会需求为导向，培养应用型IC设计人才

国家对IC卡设计人才培养也很重视。据北京半导体协会卓洪俊部长说，到2010年，全国IC产量要达到500亿块，销售额达到2000亿元左右，将近占世界市场份额的5％，满足国内市场50％的需求。同时，国务院颁布《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的18号文件，支持和鼓励软件和IC产业加速发展，加快IC设计人才培养。

IC人才需求问题的解决首先还是从高校开始，2001年，清华大学微电子研究所开设了“集成电路设计与制造技术专业”第二学士学位班，2001年的IC专业二学位班已经有64名学员在读。清华大学还分别与宏力半导体、有研硅、首钢合作培养IC人才。2002年，成都电子科大也开始招收“微电子技术专业”的二学位学员，同时扩招微电子专业的本科生。为了更好地实施学校加速IC人才培养的战略，电子科大还成立了微电子与固体电子学院，并建立了面积为1500平米的IC设计中心。同济大学开始实施IC人才培养规划，提出了“研究生、本科生、高职生”的多层次培养体系。

作为人才培养的摇篮，高校在这一方面应进一步加快改革，制定可行的、新的人才培养计划，以社会需求为导向，加强教学、实验和实训投入，多渠道、多方式地进行应用型IC设计人才的培养。

参考文献

第3篇

关键词：集成电路；毕业论文指导；实践教学

本科毕业论文是目前高校考察学生专业基础和基本技能的一个综合性实践课程，目的在于提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。通过本科毕业论文将大学生四年的学习进行深化和升华，最终为社会输送具有创新精神和实践能力的人才 。

作为一名工作多年的高校教师，指导了多届集成电路设计与集成系统专业本科毕业论文工作。在实际的教学指导实践过程中，结合工科类专业特点以及毕业论文工作的各个环节，对于如何提高工科类本科毕业生的毕业论文质量，锻炼学生的实践能力，做出如下的一些思考和探讨。

一、 论文选题与资料查阅

论文题目选定是整个论文工作开始的第一步，也是至关重要的一步。指导教师应根据集成电路专业特点，结合相关学科前沿、热点问题、实际教学情况及软硬件的实践条件，制定出具有一定科学性、创新性、实用性的课题，使得学生在论文工作中体会到研究工作的重要意义和乐趣，使学生的创新精神和实践能力得到充分的发挥和提高。同时，指导教师可结合自己的科研工作，将所承担的科研课题提出相应的子课题供学生选择，对于即将读研的学生则是今后学习和科研工作的一个简单借鉴和延续。我校集成电路设计与集成系统专业本科生人数众多，指导教师在模拟、数字、射频集成电路设计等多个领域制定题目的同时，需考虑选择制定不同难易程度的毕业课题，满足不同层次的学生选题需求，保证每个学生都能够最大限度地发挥个人能力，顺利完成毕业论文工作。

其次，学生应通过查阅大量的文献资料，在充分理解论文题目的实际意义和课题内容的基础上，判断是否可以按时地独立完成。因此，文献查阅的准备工作显得尤为重要，不容忽视。而一些学生意识不到其重要性，盲目草率地进行选择，致使超出个人理解和实践的能力范围，无法保证毕业论文的顺利进行和论文质量。还有一些学生，文献检索能力不强，不知道如何利用科技文献检索工具来获得自己需要的文献。因此，指导教师应有意识地培养学生此方面的能力，指导学生选择正确的检索工具，学习掌握检索技巧，提高工作效率。

所以，通过查阅大量文献资料进行合理选题，是确保论文质量及论文工作顺利完成的首要步骤。

二、 论文开题

学生围绕选定的论文课题，借助图书馆、网络信息库、教科书及参考书籍等多方途径查阅理解国内外的相关文献资料，独立拟定合理的工作方案及工作进度安排，与指导教师讨论开展毕业论文工作的可行性和合理性，为开题做好充分的准备。

本专业的论文开题工作是由多名专业指导教师参与完成的。通过听取每位学生的开题汇报，了解学生对论文课题理解掌握情况、工作内容的难易程度和饱满程度、工作进度安排情况、论文成果的检验形式等情况，给出合理意见，避免出现理解偏颇或不符合毕业论文要求的情形。所以，论文开题也是非常重要的环节，不可只是走走形式过场，而忽略该环节对于论文把关的重要性以及各位指导教师给出宝贵意见的机会。

三、 论文工作开展过程

论文工作的开展过程是整个论文工作的主体部分，也是历时最长的一个阶段。指导教师要指导学生根据工作进度及拟定的工作方案，按期完成每一阶段的工作任务；同时，指导学生做好实验数据、实验图片等的记录与存储，并正确处理实验数据和分析相关数据反映的问题；通过数据对比，引导学生去探索存在的问题和解决的方法，真正地将所学知识运用到实践中，为论文撰写及答辩做好准备。

指导过程中应因材施教，对于能力稍弱的学生，帮助学生掌握和理解相关的理论知识，培养和锻炼学生独立思考和实践操作能力；对于能力较强的学生，则以“学生为主，教师为辅”的原则，用讨论提问的方式，鼓励和培养学生创新能力，并在过程中不断抛出技术要点和难点，激发学生积极思考，锻炼学生独立发现问题、解决问题的能力。让不同层次的学生都能够通过毕业论文工作得到适当的锻炼和提高，最大限度地激发学生的个人潜能，为今后的就业和科研工作等积累良好的经验和基础。

某些学生在毕业论文过程中，也会存在着因修补学分、找工作、实习、考研或其他原因而出现论文工作迟滞或停顿的情况。因此，在指导毕业论文工作的同时，也需要完善指导教师对于学生的管理制度。除经常组织小组会议，进行工作进展汇报外，还可充分利用网络平台资源实时交流；在实现灵活管理的同时，能够有效进行师生沟通，及时解决各阶段遇到的问题并修正偏差，确保论文工作按时完成。近两年，本专业的本科生毕业论文开展过程中，我们实施了毕业论文师生见面记录工作，督促教师和学生顺利开展毕业论文工作，效果较好。

四、 毕业论文撰写

毕业论文的撰写工作是让学生对课题的背景意义、工作原理、实验内容及方法、实验数据及结论等各个方面进行整理和撰写，并为答辩做准备。指导教师须在此阶段进行严格把关，对论文结构的合理性、论文内容的丰富性、论文格式排版的规范性等方面给予合理的指导，同时对于写作语言的表达、专业词汇的合理运用、数据结果详细准确的分析说明、图表表格的清晰表达等多方面进行审核监督，以帮助学生达到毕业论文的撰写要求。在论文撰写过程中，引导学生实事求是、严谨务实，坚决杜绝伪造数据、编造结果等虚假投机的行为，让学生明白诚实的重要性。良好的诚信度将是他们今后走入社会、走上工作岗位后需要具备的非常贵重的品质。

近两年，我们在本专业的本科生毕业论文工作中实施了“导师互审”环节。在答辩前，将不同指导教师的学生论文送至其他指导教师处进行审核批阅，在进行相互监督的同时为学生从不同角度更全面地提出合理指导意见，帮助学生更好地完成毕业论文工作和提高论文的质量，取得了较好的效果。

五、 毕业论文答辩

论文答辩是整个毕业论文工作的最后一个环节，关系到最终的论文成绩，须引起学生的足够重视。答辩前，学生应与指导教师沟通答辩重点和要点，以便答辩过程简洁扼要、突出重点。论文答辩不是演讲比赛也不是辩论赛，在这一过程中每个学生的情况各有不同。答辩委员会将通过学生答辩过程中提出的问题，判断学生是否掌握原理知识、是否独立完成实验方案、是否采取有效的方法获得正确结果、是否具有创新性或实用性。鉴于以上诸多方面的判断，结合论文撰写质量，再根据课题难易程度进行综合评定，给予合理成绩。因此，学生在答辩前须要做好充分的答辩准备。

六、 结论

为确保本科毕业论文工作的顺利进行，须加强本科生对毕业论文的重视，同时强调指导教师的关键作用，教师在以身作则的同时科学引导学生，达到提高本科生论文质量的目的。

参考文献：

[1]徐华栋，沈美华.指导本科毕业论文的思考[J].高教论坛，2013，9：64-65.

[2]周桂林，谢红梅.指导教师在提高本科毕业论文质量中的作用―以理工科学生为例[J]. 重庆工商大学学报（自然科学版）， 2013，2（30）： 60-63.

第4篇

110kV输电线路杆塔基于受力的特征分成耐张型及直线型2种。选择合理的杆塔，直接决定了110kV输电线路经济性及建设速度，同时也在一定程度上影响了供电的可靠性和线路维修的便捷性。110kV输电线路杆塔设计施工的一个重要环节就是进行杆塔型式、结构的选择。对于交通运输方便的区域，适宜使用预应力混凝土杆及钢筋混凝土杆。结合运输与施工的实际，对于大跨越、出线走廊受到限制的区域，以及垂直档距比较大的情况，使用铁塔。110kV输电线路以及以上的高压输电线路，当穿过农田耕作区域时，出于降低对农田影响的目的，要尽可能少地使用带拉线的直线型铁塔。杆塔的呼称高度指的是杆塔高度，杆塔下横担下弦边到地面垂直的距离。杆塔的呼称高度与等线件垂直距离以及避雷线在架高度的和等于杆塔的总高度。对于电杆而言，还要包括埋入地下的深度。110kV输电线路施工的重要环节之一就是杆塔组立。当前，整体组立和分解组立是110kV输电线路杆塔组立的主要方式。钢筋混凝土杆具有单件重量比较大，杆身使用焊接方式，通常采用平面结构，沿着线路的方向稳定性不够等特点，基于此，钢筋混凝土杆的组立通常是大部分在地面进行组立，通过抱杆整体拉起的方式，也就是整体组立的方式。人字抱杆、门型固定抱杆、带拉线单抱杆等是整体组立经常使用的拉杆，而牵引绳、制动绳和磨绳等是整体组立混凝土杆通常采用的牵引机械。因此，需要对整体组立中各部分受力情况进行充分分析，选择安全系数足够并且轻便的工具。因为钢筋混凝土杆不可以存在过大的挠度，混凝土杆在组立时，杆端伸出的部分、杆身两支点之间都存在极限，当超过极限时，就会使得杆身出现裂纹，严重的会造成损坏。基于此，需要设计施工吊点，从而确保在整体组立过程中，钢筋混凝土杆的任何部分都比超裂纹的弯矩值低。杆塔的材料，杆塔结构形式以及杆塔受力形式决定了杆塔的强度。在长期的运行过程中，110kV输电线路的杆塔是避雷线以及导线的支撑物，因此，需要承担相应荷载，同时，杆塔变形需要在一定范围中，也就是杆塔需要满足刚度及强度的需要。和其他构件相比，环形截面构件各个方向承受能力都相等，同时节省了材料，能够使用离心机制造，通过离心方法浇制的混凝土的强度和振捣方法浇制的混凝土强度相比，其强度提高了将近1／3，所以110kV输电线路中环形截面的构件使用非常普遍。

2.110kV输电线路架设工程设计施工

110kV输电线路的架线设计施工包括架线前的准备、连接放线导地线、观测弛度、安装附件等。基于展放的方法，架线施工包括拖地展放及张力展放2种形式。拖地展放不要制动线盘，这种方法操作简单，不需要专门的设备，然而劳动效率比较低，需要大量放线工人，同时对导线磨损比较严重。而通过牵张机械使得导地线一直保持张力，对交叉物保持安全距离的展放方法就是张力放线，这种方法的效率高，导地线展放的质量有保障，同时可以有效预防导地线的磨损，使得施工的质量提高，但是费用比较高，同时机械比较笨重。110kV输电线路放线的过程中，要对导线进行认真检查，不可以存在磨损、断股以及金钩等问题。当单股的损伤不大于1／2直径时，对于其他导线以及钢芯导线低于导电部分的5％，通过棱角、毛刺修光的方法进行处理。对于补修金具有效长度内如果钢芯断股或者铝部分的损伤大于25％，单金属绞线的损伤大于25％时，或者内层线股发生没有办法修复的永久变形时，需要进行截断重接。在连接前，对导线的两端线头扭绞的方向、规格进行检查，严格按照操作规范进行连接，严禁连接不同规格，不同扭绞的线。110kV输电线路施工基础混凝土的强度100％达到设计值时，进行输电线路的紧线工作。进行紧线时，要求杆塔结构完整，螺栓紧固。同时，耐张塔受到张力方向相反的反侧，需要实施临时的拉线，预防杆塔因为受力过大发生塔身变形，从而使得驰度的观测受到影响。通常情况下，临时拉线和地面的夹角不超过45°。

3.结语

第5篇

对于输电线路的架设工作我们在进行具体的操作过程中一定要进行比较科学的线路设计工作，考虑线路设计过程中出现的种种因素保证架设的输电线路能够科学顺利运行，将自然因素和人为因素可能对输电线路造成的危害降到最低。通常线路在设计阶段都要利用科学技术例如卫星或是航拍获得线路架设设计线路的图片资料，利用遥感技术将该区域内具体地理数据进行整合将具体的地形地貌环境状况，交通状况进行汇总比较设计的方案后选择最科学最合理的方案进行施工。输电线路的设计工作具体要考虑一下情况：一是输电线路在架设线路要避开军事工程，或是大型的机场，矿场，避免对架设区域造成较大的经济损失，对于地质条件不好的地区也要进行躲避。二是输电线路在设计的阶段对于输电线路的长度也要进行一定的规划线路的长短要符合设计技术要求。三是输电线路在架设过程中保证线杆之间的距离，和高差避免由于高差或是距离的原因导致输电线路出现线锤，下沉的现象。

二、基础工程的具体设计与施工

对于220kV输电工程的线路施工中架设的线杆是整个施工工作的基础也是重点工程，只有保证输电线路线杆架设的顺利才能进行其他的施工作业。线杆的架设工作需要我们给与足够的重视，线杆通常我们会利用混凝土将将其底部埋设到基坑中，使线杆在遇到外力的作用后不会出现倒塌现象。通常线杆在埋设的过中一般会出现以下情况，例如混凝土出现裂缝，下沉，或是滑坡，或是由于积水的冲刷导致出现地盘不稳的现像出现。

1.岩石基础部分的设计

输电线路的架设过程中由于多数是经过的山地地区因此对于地表的岩石或是土质的勘察就比较重要，一般在线路的架设前就要对整个线路的地表岩石情况进行详细的勘察，提取相应的的技术数据进行分析确定最终的设计方案。一般情况下地表岩石的情况可以分成三种类型微风化、半风化、重度风化三种。其中的微风化是架设线路的最佳选择但是由于，微风化地区的地表岩石还保留者着岩石的本质特性，通常情况是比较坚硬的不容易进行开挖的。对于重度风化的通常采用钢筋混凝土的浇筑的方式进行既可以节约成本又可以自由的控制基坑的质量。

2.岩石基础部分的开挖施工

输电线路的基础部分需要进行开挖，但是开挖的过程中和施工工艺需要按照一定的施工原则和施工顺序进行。在基础开挖的过程中决不能破坏岩石的整体性结构，以免出现施工后的内部开裂影响基础的稳定性。

（1）开挖过程。

对于基坑的开挖一般要注意开挖过程中保证嵌入基坑内部的角钢在插入的过程中要充分利用原土层的力学效果，这样就可以充分保证基坑的稳定性。通常情况下岩石式基坑的挖掘都是将基坑挖成一个倒立的锥形，里面嵌入角钢，或是浇灌混凝土。

（2）排水部分。

在水资源很丰富的地区进行基础施工时要注意基础的地面水与地下水的高度差，因为如果低于地下水的水位就会导致水不断地涌入坑内，不能及时排走就可能会造成基础部分坍塌，无法正常施工，因此要注意坑内的排水工作。一般可以分为明、暗两种排水的方案，前者是在坑的底部建立一个可以集水的类似水井的设备，利用水泵的动力把水排水；暗排水指的是在坑壁上设置一些过滤管道，用总管道把它们连接在一起之后再抽水，这种方法一般比较常见。

三、杆塔及其架线工程

杆塔部分是输电工程的支点，选择好的杆塔型式和正确的施工方案可以确保输电线路的正常运转。杆塔工程包括以下几方面：

（1）选择合适的型式。

这是杆塔设计工程的主要内容，一般的塔形按照受力情况分为耐张型以及悬垂型两种。前者又可以分为直线、转角和终端三个部分。悬垂型的则可以分为直线和转角两种；按照回路数量又可以分为单回、双回以及多回三种，单回线路可以水平排列，也可以三角、垂直排列，双回和多回线路则按照垂直排列，在选择排列方式时要充分考虑杆塔的高度以及相邻杆塔之间的水平距离偏移。其次，杆塔类型的选择还要结合路线的特征，遵循经济、安全、合理、可靠性等原则，在不同地区架设输电线路就要考虑到当地的地形地貌特征，不能盲目选用同一种类型，要从安全稳定的角度去考虑。

（2）杆塔的埋设施工。

塔杆的架设施工需要要考虑基坑情况的对于岩石式基坑可以直接将角钢嵌入基坑内部并进行填土，对于平地的基坑架设杆塔通常采用混凝土浇筑的方式进行保证杆塔的刚度和强度，使杆塔承受一定的负载。

四、结语

第6篇

随着我国经济的快速发展，各地的联系更为紧密，需要构建更为完善的交通网络。如果将中国看作一个人的话，那公路及铁路交通网络就是人体的毛细血管，实现各种人员及货物的快速运输。高速公路是构成全国公路交通网络的重要组成部分，随着信息化及自动化的发展，高速公路机电工程在高速公路运行管理中的重要性越发突出，做好高速公路机电工程的建设、运营及管理对于促进我国的经济发展有着十分重要的意义。文章将在分析高速公路机电工程中存在的问题的基础上对如何做好高速公路机电工程的建设、运营及管理提出几点建议。

关键词：

高速公路机电工程；建设；运营；管理；应对措施

前言

随着电子、信息及自动化技术的不断发展及应用，高速公路机电工程的发展进入了突飞猛进的发展期。高速公路机电工程作为高速公路运行中的重要组成部分，具有结构复杂、技术含量较高且设备昂贵等特点，做好高速公路机电工程的建设与运营管理对于确保高速公路的正常运行有着十分重要的意义。

1高速公路机电工程发展中所存在的问题

在高速公路的建设过程中，对于高速公路机电工程的认识程度不够导致大部分的资金与技术都是在向高速公路的土建主体部分倾斜，在高速公路机电工程的建设上缺失人员及资金，且高速公路机电工程的建设启动时间相对于土建工程等严重滞后，高速公路机电工程建设往往属于工程建设中的最后一道工序，因此在建设的过程中施工界面以及施工环境等都有着很大的制约，从而对高速公路机电工程的施工造成严重的阻碍。其中，高速公路机电工程建设过程中所面临的阻碍主要表现在：

（1）高速公路机电工程与土建、房建等的设计界限较为模糊，高速公路机电工程与土建、房建等工程专业之间有一定的偏差，因此，在高速公路机电工程设计的过程中很难从高速公路机电工程的专业角度与其他的相关工程进行区分，同时高速公路机电工程在设计时的要求未能良好的传递到土建、房建等工程设计与施工过程中。

（2）高速公路机电工程的设计与工程的实际存在一定的偏差，高速公路从设计到施工完成这一过程一般都会持续三年以上，在这一过程中需要根据工程项目的实际情况进行相应的改变，与之相对的规范、规划等都需要进行调整，这些变化会造成高速公路工程的初期设计施工图纸无法指导实际施工的情况。高速公路机电工程相对于土建工程项目虽然在投资方面有所欠缺，但是其要求更强的专业性与技术性，同时快速更新换代的新技术、新产品都会对高速公路机电工程的设计方案带来新的要求。高速公路在招标时其高速公路机电工程往往只进行了初步的设计，而随着时间的推移，前期的初步设计未能很好的跟上工程实际施工过程中的变化与新的需求，未能使高速公路与工程建设有机的结合，从而影响了高速公路机电工程的建设质量。为更好地促进高速公路机电工程在建成后能够形成合理的管-养-建的一体化系统，应当在高速公路工程项目的建设初期就参与到工程项目的建设中去，同派遣技术骨干人员介入到新建高速公路的建设中去，可以实现对于工程项目建设质量的监督并对发现的问题及时反馈，从而更好的指导工程项目的建设工作。

（3）高速公路机电工程建设未能与各部门进行有效的协调，高速公路机电工程建设过程中需要与多个行业相关联，其涉及到的行业有：土木、检测、电气、计算机、通信等，其涉及的技术面较广，设计方案要求具有较强的系统性，如高速公路机电工程与其他专业协调不到位将会在施工的过程中为后续工程带来较大的隐患。

2提高高速公路机电工程建设质量的措施

高速公路机电工程相对于高速公路的建设来说属于从属关系，在以后相当长的一段时间内，高速公路机电工程的地位将无法得到有效地提升，同时在人员、技术以及资金方面的缺乏将会限制高速公路机电工程的发展，同时高速公路机电工程对于界面条件等依赖性较强，作为高速公路建设中的最后一环，其建设周期较为紧张。为了更好地解决高速公路机电工程建设中所存在的问题，可以从以下几个方面进行解决：

（1）加强对于高速公路机电工程建设中的管理问题。在高速公路机电工程的建设过程中，做好对于高速公路机电工程管理具有十分重要的作用，其需要抓住工程的每个环节的标准与规范进行管理。首先在高速公路机电工程施工之初需要做好前期的准备工作，对高速公路机电工程施工过程中所使用的安装材料的数量与质量需要进行严格的审核与检验，确保安装材料的质量。加强高速公路机电工程施工过程中的安装施工管理与高速公路机电工程完成后的后期验收管理，通过对高速公路机电工程建设过程进行全方位的检测，确保高速公路机电工程的建设质量。

（2）做好对高速公路机电工程建设中前期准备工作的管理。在启动高速公路机电工程建设之前应当尽早及时的确立机电工程施工中的人员组建，并做好相关人员的学习调研，熟悉相关的设计内容招标文件、规范其中的技术要求。配合高速公路机电工程的设计人员做好高速公路机电工程施工现场的技术协调工作，认真的检查工程相关界面的工程设计，确保技术支持无缝对接。高速公路机电工程建设项目公司还需要完成对于监理的招标，让监理单位提前入驻，有效地提升技术管理能力，及时地处理相关界面可能出现的问题以及审查修改技术文件，确保招标文件尽可能地贴近施工图水平。

（3）建立完善相应的高速公路机电工程质量监督管理协调机制。做好高速公路机电工程所存在的界面问题主要依靠的协调方式进行解决，其主要分为设计、业主、施工单位和监理等几个层面，在高速公路机电工程的建设过程中，高速公路机电工程最主要需要解决的是协调业主和监理层面之间的关系。为解决这一问题需要建立并完善相应的管理协调机制，做好对于工作职责与界面之间的划分，确保部门与业主的分工合作机制，明确各单位负责人的协调职责，尽可能地提高单位人员工作的积极性，积极做好高速公路机电工程施工中的协调组织工作。对于高速公路机电工程施工中的技术设计界面的问题，需要遵照从上至下的方式做好高速公路机电工程的协调工作，建立好合理地协调处理程序，积极解决好高速公路机电工程施工现场所存在的矛盾，建立起合理完善的现场施工制度，组织协调好各部门之间的关系，在各部门之间建立起完善的协调沟通机制，共同保障高速公路机电工程的建设保质保量完成。

（4）建立专业的人才队伍，在高速公路机电工程的建设过程中，一些难度较高、工期较紧或是相关责任单位由于种种原因导致需要延期完成界面工程等都会对高速公路机电工程的建设造成严重的影响。应当建立起完善的、专业的人才队伍处理相应的问题，以确保高速公路机电工程能够按照计划顺利施工。对于界面整改的问题，各公司应当积极处理并做好相应的验收工作，并做好对于所需资料的收集和整理。

3结束语

高速公路机电工程是高速公路建设中的重要一环，随着经济的发展与科技的进步，高速公路机电系统在高速工作中的应用将越来越广泛，做好对于高速公路机电工程建设、后期养护与运营管理的一体化建设对于做好高速公路的管理有着十分重要的意义。文章在分析高速公路机电工程建设所存在问题的基础上，对如何做好高速公路机电工程的建设提出了几点建议。

作者：王凯 彭英泽 单位：浙江省交通投资集团有限公司 浙江高速信息工程技术有限公司

参考文献

[1]于兵杰.高速公路机电养护管理信息系统中关键技术的设计与实现[J].河北科技大学，2011，10.

第7篇

一、完善课程设置

合理设置课程体系和课程内容，是提高人才培养水平的关键。2009年，黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业制定了该专业的课程体系，经过这几年教学工作的开展与施行，发现仍存在一些不足之处，于是在2014年黑龙江大学开展的教学计划及人才培养方案的修订工作中进行了再次的改进和完善。首先，在课程设置与课时安排上进行适当的调整。对于部分课程调整其所开设的学期及课时安排，不同课程中内容重叠的章节或相关性较大的部分可进行适当删减或融合。如：在原来的课程设置中，“数字集成电路设计”课程与“CMOS模拟集成电路设计”课程分别设置在教学第六学期和第七学期。由于“数字集成电路设计”课程中是以门级电路设计为基础，所以学生在未进行模拟集成电路课程的讲授前，对于各种元器件的基本结构、特性、工作原理、基本参数、工艺和版图等这些基础知识都是一知半解，因此对门级电路的整体设计分析难以理解和掌握，会影响学生的学习热情及教学效果；而若在“数字集成电路设计”课程中添加入相关知识，与“CMOS模拟集成电路设计”课程中本应有的器件、工艺和版图的相关内容又会出现重叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模拟集成电路设计”课程，将器件、工艺和版图的基础知识首先进行讲授，令学生对于各器件在电路中所起的作用及特性能够熟悉了解；在随后“数字集成电路设计”课程的学习中，对于应用各器件进行电路构建时会更加得心应手，达到较好的教学效果，同时也避免了内容重复讲授的问题。此外，这样的课程设置安排，将有利于本科生在“大学生集成电路设计大赛”的参与和竞争，避免因学期课程的设置问题，导致学生还未深入地接触学习相关的理论课程及实验课程，从而出现理论知识储备不足、实践操作不熟练等种种情况，致使影响到参赛过程的发挥。调整课程安排后，本科生通过秋季学期中基础理论知识的学习以及实践操作能力的锻炼，在参与春季大赛时能够确保拥有足够的理论知识和实践经验，具有较充足的参赛准备，通过团队合作较好地完成大赛的各项环节，赢取良好赛果，为学校、学院及个人争得荣誉，收获宝贵的参赛经验。其次，适当降低理论课难度，将教学重点放在掌握集成电路设计及分析方法上，而不是让复杂烦琐的公式推导削弱了学生的学习兴趣，让学生能够较好地理解和掌握集成电路设计的方法和流程。第三，在选择优秀国内外教材进行教学的同时，从科研前沿、新兴产品及技术、行业需求等方面提取教学内容，激发学生的学习兴趣，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。

二、变革教学理念与模式

CDIO（构思、设计、实施、运行）理念，是目前国内外各高校开始提出的新型教育理念，将工程创新教育结合课程教学模式，旨在缓解高校人才培养模式与企业人才需求的冲突。在实际教学过程中，结合黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业的“数模混合集成电路设计”课程，基于“逐次逼近型模数转换器（SARADC）”的课题项目开展教学内容，将各个独立分散的模拟或数字电路模块的设计进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教学周期内，以学生为主体、教师为引导的教学模式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论切实应用于实践中，完成“构思、设计、实践和验证”的整体流程，使学生系统地掌握集成电路全定制方案的具体实施方法及设计操作流程。同时，通过以小组为单位，进行团队合作，在组内或组间的相互交流与学习中，相互促进提高，培养学生善于思考、发现问题及解决问题的能力，锻炼学生团队工作的能力及创新能力，并可以通过对新结构、新想法进行不同程度奖励加分的形式以激发学生的积极性和创新力。此外，该门课程的考核形式也不同，不是通过以往的试卷笔试形式来确定学生得分，而是以毕业论文的撰写要求，令每一组提供一份完整翔实的数据报告，锻炼学生撰写论文、数据整理的能力，为接下来学期中的毕业设计打下一定的基础。而对于教师的要求，不仅要有扎实的理论基础还应具备丰富的实践经验，因此青年教师要不断提高专业能力和素质。可通过参加研讨会、专业讲座、企业实习、项目合作等途径分享和学习实践经验，同时还应定期邀请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术交流、技术培训等，进行教学及实践的指导。

三、加强EDA实践教学

首先，根据企业的技术需求，引进目前使用的主流EDA工具软件，让学生在就业前就可以熟练掌握应用，将工程实际和实验教学紧密联系，积累经验的同时增加学生就业及继续深造的机会，为今后竞争打下良好的基础。2009—2015年，黑龙江大学先后引进数字集成电路设计平台Xilinx和FPGA实验箱、华大九天开发的全定制集成电路EDA设计工具Aether以及Synopsys公司的EDA设计工具等，最大可能地满足在校本科生和研究生的学习和科研。而面对目前学生人数众多但实验教学资源相对不足的情况，如果可以借助黑龙江大学的校园网进行网络集成电路设计平台的搭建，实现远程登录，则在一定程度上可以满足学生在课后进行自主学习的需要。其次，根据企业岗位的需求可合理安排EDA实践教学内容，适当增加实践课程的学时。如通过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘控制等各种类型电路模块的设计和仿真分析，令学生掌握数字、模拟、数模混合集成电路的设计方法及流程，在了解企业对于数字、模拟、数模混合集成电路设计以及版图设计等岗位要求的基础上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的锻炼，使学生对于相关的EDA实践内容真正融会贯通，为今后就业做好充足的准备。第三，根据集成电路设计本科理论课程的教学内容，以各应用软件为基础，结合多媒体的教学方法，选取结合于理论课程内容的实例，制定和编写相应内容的实验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程，都已制定了比较详尽的实践手册及实验内容课件；通过网络平台，使学生能够更加方便地分享教学资源并充分利用资源随时随地地学习。

四、搭建校企合作平台

第8篇

关键词：集成电路设计与集成系统；CDIO；一体化

1 CDIO一体化课程

CDIO一体化课程是一个由相互支持的专业课程和明确集成个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的构建能力为一体的方案所设计出的课程计划[1]。即按照CDIO（构思-设计-实施-运行）理念，在不增加教学内容和时间的基础上，调整和优化原有教学的计划，以实现知识、能力和态度培养的一体化及专业技能与人文素养培养的一体化。同时，CDIO一体化课程也是“做中学”和“基于项目的教育和学习”（project based education and learning 简称PBL）的具体体现[2]。PBL区别于传统教学法实现了三个转变：以教师为中心转变为以学生为中心、以课本为中心转变为以项目为中心及以课堂为中心转变为以经验和能力为中心。强调学习的目的性和主动性。

2 集成电路设计与集成系统专业课程体系及问题分析

课程体系理论对课程计划的研究与设计起着指导意义，从一定程度上反映了对学科知识体系和学生能力培养的认知[3]。下面从课程组织上来分析集成电路设计与集成系统专业传统课程设计存在的问题。

集成电路设计与集成系统专业课程组织及问题分析。基于Grinter报告[4]，现将我校集成电路设计与集成系统专业的公共课，专业基础课和专业课等进行了重新划分，如表1所示。再对比麻省理工学院（MIT）的航空航天工程专业课程[5，6]，（MIT多年来被QS世界大学排名和世界大学学术排名评为世界第一，其已成为CDIO工程教育的标杆），讨论了基于CDIO一体化课程理念下我国集成电路设计与系统专业在课程设置上存在的问题：（1）工程实验课程比例低。工程分析与设计及工程实验类需要发挥学生能动性的课程仅为21%，远低于基础科学等理论课程.而麻省理工学院2014级航空航天工程专业课程体系中实践课程学分比例为45%；（2）人文社科类课程比例较低，不足10%。MIT航空航天工程专业课程体系中人文社科类课程学分比例为37%，人文社科类课程目标是培养学生作为一个公民应具有的基本素质和作为专业人士应具有的职业道德，在强调专业教育的同时不可忽视人文社科类的教育；（3）选修课比例不足。非限定性选修课程不足5%。而MIT课程体系中选修课程比例为55.8%，其中非限定性选修课程比例为24%。大量选修课的设置充分给予了学生学习的主动性，尊重学生个性发展及创新力的培养。

3 基于CDIO的集成电路设计与集成系统专业一体化课程体系模型研究

集成电路设计与集成系统作为一个典型的工科类专业，注重学生的动手能力、分析和解决问题的能力、创新能力及人文素养的培养。而课程体系的建立能从学科知识体系方向来引导学生各方面能力的培养。

集成电路设计与集成系统专业一体化课程设计。采取“自上而下”的总线型结构模式，如图1。即以项目设计为导向，先给出宏观、整体的概念，再由宏观到微观，由整体到局部，由项目所涉及的专业知识到专业知识所涉及的专业基础知识等展开整个课程。

对比传统课程体系具有明显的优势：第一，通过以职业方向为导向的规划，学生可根据自己兴趣选择适合自己的团队，达到因材施教的目的；第二，以组建团队来制定课程并完成项目，打破了传统的分班教学制，学生通过相互讨论，沟通以解决问题能培养团队合作意识。第三，实现了学科间的相互支撑及联系，学生每上一门课程都能明确该课程与先修课程和后续课程之间的联系，以及整个课程体系的学习目的。第四，经历了一到六学期的学习为最后项目的实现做好了充分准备，若以该项目为学生的毕业设计可提高论文质量，又避免了论文作假，抄袭等现象等。第五，从课程组织上看，以项目为主线展开的必修课程大大减少，除此以外的专业课程、专业基础课程和学科基础课程均作为选修课程，使学生拥有更多跨专业学习的选择机会。另外，人文社科类等公共课程贯穿于整个大学课程中，以实现专业技能与人文素养的一体化培养。

与此同时，该课程体系对当前的教学模式也提出了相应要求，比如学生学习方法和教师授课方式的改革，教师团队培养的改革，学生考核方式的改革，配套教材的改革等等。

结束语

围绕CDIO理念，重新构建了集成电路设计与集成系统专业一体化课程结构，即以专业方向指导项目，再以项目指导课程，将能力培养融入理论学习，将知识应用融入项目实践。希望借助课程体系改革，以实现集成电路设计与集成系统专业学生知识、能力和态度培养的一体化，专业技能与人文素养培养的一体化。同时，对我国高校工科类课程体系改革具有一定的指导意义。

参考文献

[1]顾佩华，包能胜，康全礼等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

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

[3]王伟廉.高等学校课程体系现代化研究[D].厦门：厦门大学，2004.

[4]孔寒冰.国际工程教育前沿与进展2007[M].浙江：浙江大学出版社，2009：179-192.

[5]张英.基于CDI0理念我国机械设计制造及其自动化专业本科课程体系研究[D].浙江：浙江大学，2014.

第9篇

合理设置课程体系和课程内容，是提高人才培养水平的关键。2009年，黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业制定了该专业的课程体系，经过这几年教学工作的开展与施行，发现仍存在一些不足之处，于是在2014年黑龙江大学开展的教学计划及人才培养方案的修订工作中进行了再次的改进和完善。首先，在课程设置与课时安排上进行适当的调整。对于部分课程调整其所开设的学期及课时安排，不同课程中内容重叠的章节或相关性较大的部分可进行适当删减或融合。如：在原来的课程设置中，“数字集成电路设计”课程与“CMOS模拟集成电路设计”课程分别设置在教学第六学期和第七学期。由于“数字集成电路设计”课程中是以门级电路设计为基础，所以学生在未进行模拟集成电路课程的讲授前，对于各种元器件的基本结构、特性、工作原理、基本参数、工艺和版图等这些基础知识都是一知半解，因此对门级电路的整体设计分析难以理解和掌握，会影响学生的学习热情及教学效果；而若在“数字集成电路设计”课程中添加入相关知识，与“CMOS模拟集成电路设计”课程中本应有的器件、工艺和版图的相关内容又会出现重叠。在调整后的课程设置中，先开设了“CMOS模拟集成电路设计”课程，将器件、工艺和版图的基础知识首先进行讲授，令学生对于各器件在电路中所起的作用及特性能够熟悉了解；在随后“数字集成电路设计”课程的学习中，对于应用各器件进行电路构建时会更加得心应手，达到较好的教学效果，同时也避免了内容重复讲授的问题。此外，这样的课程设置安排，将有利于本科生在“大学生集成电路设计大赛”的参与和竞争，避免因学期课程的设置问题，导致学生还未深入地接触学习相关的理论课程及实验课程，从而出现理论知识储备不足、实践操作不熟练等种种情况，致使影响到参赛过程的发挥。调整课程安排后，本科生通过秋季学期中基础理论知识的学习以及实践操作能力的锻炼，在参与春季大赛时能够确保拥有足够的理论知识和实践经验，具有较充足的参赛准备，通过团队合作较好地完成大赛的各项环节，赢取良好赛果，为学校、学院及个人争得荣誉，收获宝贵的参赛经验。其次，适当降低理论课难度，将教学重点放在掌握集成电路设计及分析方法上，而不是让复杂烦琐的公式推导削弱了学生的学习兴趣，让学生能够较好地理解和掌握集成电路设计的方法和流程。第三，在选择优秀国内外教材进行教学的同时，从科研前沿、新兴产品及技术、行业需求等方面提取教学内容，激发学生的学习兴趣，实时了解前沿动态，使学生能够积极主动地学习。

二、变革教学理念与模式

CDIO（构思、设计、实施、运行）理念，是目前国内外各高校开始提出的新型教育理念，将工程创新教育结合课程教学模式，旨在缓解高校人才培养模式与企业人才需求的冲突[4]。在实际教学过程中，结合黑龙江大学集成电路设计与集成系统专业的“数模混合集成电路设计”课程，基于“逐次逼近型模数转换器（SARADC）”的课题项目开展教学内容，将各个独立分散的模拟或数字电路模块的设计进行有机串联，使之成为具有连贯性的课题实践内容。在教学周期内，以学生为主体、教师为引导的教学模式，令学生“做中学”，让学生有目的地将理论切实应用于实践中，完成“构思、设计、实践和验证”的整体流程，使学生系统地掌握集成电路全定制方案的具体实施方法及设计操作流程。同时，通过以小组为单位，进行团队合作，在组内或组间的相互交流与学习中，相互促进提高，培养学生善于思考、发现问题及解决问题的能力，锻炼学生团队工作的能力及创新能力，并可以通过对新结构、新想法进行不同程度奖励加分的形式以激发学生的积极性和创新力。此外，该门课程的考核形式也不同，不是通过以往的试卷笔试形式来确定学生得分，而是以毕业论文的撰写要求，令每一组提供一份完整翔实的数据报告，锻炼学生撰写论文、数据整理的能力，为接下来学期中的毕业设计打下一定的基础。而对于教师的要求，不仅要有扎实的理论基础还应具备丰富的实践经验，因此青年教师要不断提高专业能力和素质。可通过参加研讨会、专业讲座、企业实习、项目合作等途径分享和学习实践经验，同时还应定期邀请校外专家或专业工程师进行集成电路方面的专业座谈、学术交流、技术培训等，进行教学及实践的指导。

三、加强EDA实践教学

首先，根据企业的技术需求，引进目前使用的主流EDA工具软件，让学生在就业前就可以熟练掌握应用，将工程实际和实验教学紧密联系，积累经验的同时增加学生就业及继续深造的机会，为今后竞争打下良好的基础。2009—2015年，黑龙江大学先后引进数字集成电路设计平台Xilinx和FPGA实验箱、华大九天开发的全定制集成电路EDA设计工具Aether以及Synopsys公司的EDA设计工具等，最大可能地满足在校本科生和研究生的学习和科研。而面对目前学生人数众多但实验教学资源相对不足的情况，如果可以借助黑龙江大学的校园网进行网络集成电路设计平台的搭建，实现远程登录，则在一定程度上可以满足学生在课后进行自主学习的需要[5]。其次，根据企业岗位的需求可合理安排EDA实践教学内容，适当增加实践课程的学时。如通过运算放大器、差分放大器、采样电路、比较器电路、DAC、逻辑门电路、有限状态机、分频器、数显键盘控制等各种类型电路模块的设计和仿真分析，令学生掌握数字、模拟、数模混合集成电路的设计方法及流程，在了解企业对于数字、模拟、数模混合集成电路设计以及版图设计等岗位要求的基础上，有针对性地进行模块课程的学习与实践操作的锻炼，使学生对于相关的EDA实践内容真正融会贯通，为今后就业做好充足的准备。第三，根据集成电路设计本科理论课程的教学内容，以各应用软件为基础，结合多媒体的教学方法，选取结合于理论课程内容的实例，制定和编写相应内容的实验课件及操作流程手册，如黑龙江大学的“CMOS模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程，都已制定了比较详尽的实践手册及实验内容课件；通过网络平台，使学生能够更加方便地分享教学资源并充分利用资源随时随地地学习。

四、搭建校企合作平台

第10篇

关键词：电子科学与技术；本科培养方案；课程设置；办学特色

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0070-02

21世纪被称为信息时代，电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用，必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用，也对人才的培养提出了更高的要求。因此，本文从人才的社会需求出发，结合我校实际情况，进行了本科专业培养方案的改革探索，并详细介绍了培养方案的制定情况。

一、人才的社会需求情况

目前，我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业，市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均，分类较细，且发展变化较快。另外，电子科学与技术产业结构具有多样性，既有劳动密集型的大型企业、大公司，更多的是小公司和小企业；既有国有企业和私营企业，更有合资、独资的外企。因此，社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。

二、专业的培养目标和定位

本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识，熟练实验技能，能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能，有较强的工程实践能力，能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色，依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则，培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。

三、本科培养方案制定的思路

电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求，以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力，使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面，光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。

四、本科培养方案的改革探索

要实现电子科学与技术专业的培养目标，适应电子信息产业的不断发展，并结合我校学科发展方向和特色，对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究，并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研，最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案，主要内容如下：

1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时，根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下，专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块，下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程，到大三时根据自己的兴趣选择专业方向，选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求，因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块，每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。

2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础，因此，在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外，增加了与专业相关的课程，如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程，删减了原先与物理类相关的一些课程，如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等，并删减了一些计算机软件类课程，如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块，两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。

3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分，微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向，开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向，开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验，通过加强实验环节，训练学生的动手操作能力，增强学生的理论知识。

五、与省内外专业人才培养的区别

具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区，服务于不同的区域经济，这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系，也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面：

1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室，人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业，培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。

2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力，在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力，开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程，以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统，从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力，开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程，以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力，开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力，开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程，以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力，开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程，以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。

3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。

参考文献：

[1]陈鹤鸣，范红，施伟华，徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.

第11篇

随着我国集成电路产业超高速发展，集成电路专业人才严重不足现象日益凸现，为此，教育部已采取措施加大集成电路专业人才培养的力度，批准了15所大学正式成为国家IC人才培养基地，希望能尽快解决人才问题。但现实是，一方面国家投入大量资金、高校竭尽全力培养人才，另一方面集成电路企业仍在痛感人才的缺乏。这个缺口除了数量上的不足之外，集成电路人才的知识结构和能力跟企业的需求之间还存在不小的差距。

国内微电子专业本科或研究生毕业的大学生，要真正在集成电路企业里独立或基本独立工作，成为一位合格的专业工程师，其中必须经过2到3年的企业再培训周期，而这对于一些处于快速发展，希望尽快抢占市场的商家来说，花费如此大的企业成本是很难承担的。

集成电路人才供应紧缺、培养成本高的情况，在珠海市乃至广东省又尤为突出。总部位于珠海、作为中国十大集成电路设计企业之首的炬力集成，2006年急需300名设计工程师，经过了全国多所知名高校校园招聘的推广活动之后，最后真正到岗的大学生不足6成。

行业遭遇如此困境时，以服务产业为已任的珠海南方集成电路设计服务中心（以下简称：珠海基地）也绞尽脑汁思考对策。在珠海市科技局的大力支持下，经过大量的前期调研和论证，珠海基地大胆尝试，创新探索，率先提出构建微电子实习基地的设想，把企业和高校的资源最大限度整合起来，把学生聚集到珠海，把企业请到珠海基地，零距离接触和交流，降低企业人才招募的风险与成本，缩短从一个工程专业学生成长为一位专业人士的历程。

目前珠海基地已经成功举办了第一期实习活动，来自华中科技大学、华南理工大学、中山大学、广东工业大学、四川大学、武汉大学等著名高等学府的16名学员有幸接受了两个月的实践培养。期间，珠海基地举办了多次技术讲座，针对企业实际应用工具进行专业培养；为了向学生们传授最贴近企业的实践知识，珠海基地还专门安排了具有多年设计经验的技术部主管，与炬力集成的资深工程师共同指导同学们完成4个课题的理论研究、实战演练、论文撰写；同时，后勤工作人员在日常生活上悉心周到照顾学子们，让只身来到陌生地的学子们安心快乐地学习和实践。

如此近距离接触企业，听取导师们多年工作经验的总结，对于即将走向社会的大学生们，无疑是异常珍贵和一生受益的经历。第一期实习活动为广东地区成功输送了7位大学生，其中3位就职于珠海IC企业；其余的同学们在进入研究生继续深造的前期接受了这样一次新颖的实践培养，为他们将来从事微电子专业的人生道路奠定更坚实的基础。

微电子实习活动，得到了中国半导体行业协会集成电路设计分会的全力支持。分会的多位资深人士在深感人才培养不易的同时，也为珠海基地率先尝试人才培养的新途径感到欣慰；同时，深圳基地、西安基地、成都基地等国家集成电路设计产业化基地也对这种人才培养的创新模式表示认可和赞许，与珠海基地达成了开展区域性人才培养的合作意向。此外，自第一期活动正式开始，该项目备受关注，吸引了中国教育报、中山电视台、珠海电视台、珠海特区报等多家媒体和杂志的争相报道。

为了使该项目大规模、高成效地可持续发展下去，珠海基地除了继续立足为本地IC企业服务外，还将人才输送辐射到广东省IC企业，通过企业在学生报名时积极介入，挑选各自感兴趣的学生，藉此“订单式”的人才培养模式，帮助企业有效而低成本地引进人才，从而扩大受惠企业面，同时也为大学生提供专业的就业指导。

第12篇

关键词：集成电路EDA 教学方法 拓展 培养

所谓“集成电路EDA”是通过设计、建模、仿真等手段搭建集成电路框架，优化集成电路性能的一门技术，也是一名优秀的集成电路工程师除了掌握扎实的集成电路理论基础外，所必须掌握的集成电路设计方法。只有熟练掌握集成电路EDA技术，具备丰富的集成电路EDA设计实践经历，才能设计出性能优越、良品率高的集成电路芯片。可以说，集成电路EDA是纤维物理学、微电子学等专业的一门非常重要的专业课程。然而，目前集成电路EDA课程的教学效果并不理想，究其根本原因在于该课程存在内容陈旧、知识点离散、概念抽象、目标不明确等不足。因此，通过课程建设和教学改革，在理论教学的模式下，理论联系实践、提高教学质量，改善集成电路EDA课程的教学效果是必要的。

为了提高集成电路EDA课程的教学质量，改善教学环境，为国家培养具备高质量的超大规模集成电路EDA技术的人才，笔者从本校的实际情况出发，结合众多兄弟院校的改革经验，针对教学过程中存在的问题，进行了课程建设目标与内容的研究。

课程建设目标的改革

拓展学科领域，激发学生自主学习兴趣 本校集成电路EDA课程开设于纤维物理学专业，但是其内容包括物理、化学、电子等多个学科，教师可根据教学内容，讲述多个学科领域的专业知识，尤其是不同学科领域的创新和应用，引导学生走出本专业领域，拓展学生视野，提高科技创新意识。与学生经常进行互动，启发式和引导式地提出一些问题，让学生课后通过资料的查找和收集，在下一次课堂中参与讨论。激发学生思考问题和解决问题的兴趣。这样课内联系课外、师生全面互动、尊重自我评价的新型教学方法可以培养学生创新精神，激励自主学习，由被动式学习转为主动式学习，拓宽学生的知识面。

完善平台建设，培养学生创新实践能力 在已有的实验设备基础上，打造软件、硬件、网络等多位一体的集成电路EDA平台，完善集成电路EDA实验。通过集成电路EDA平台的实践环节，既培养了学生的仿真设计能力，加深了对集成电路EDA知识的掌握，又使学生掌握了科学的分析问题和解决问题的方法。引导学生参加项目研发，鼓励学生参与大学生创新创业和挑战杯活动，以本课程的考核方式激励学生写出创新性论文，通过软件仿真、实验建模等方式设计出自己的创新性产品，利用集成电路EDA平台验证自己的设计，然后以项目的形式联系企业，将产品转化为生产力，将“产学研”一体化的理念进行实践，培养学生创新实践能力。

课程教学内容的改革

精选原版教材 教材是教学的主要依据，教材选取的好坏直接影响着教学质量。传统集成电路EDA课程的教材都以中文教材为主，内容陈旧，即使是外文翻译版教材，也由于翻译质量及时间的原因，仍然无法跟得上集成电路的革新。因此，在教材选取时应当以一本英文原版教材为主，多本中文教材辅助。英文原版教材大多是国外资深集成电路EDA方面的专家以自己的实践经验和教学体会为基础，结合集成电路EDA的相关理论来进行编写，既有丰富的理论知识，又包含了大量的设计实例，使学生更容易地掌握集成电路EDA技术。但是只选择外文教材，由于语言的差异，学生对外文的理解和接受仍然存在一定的问题，为了帮助学生更好地学习，需要辅助中文教材，引导学生更好地理解外文教材的真谛。

更新教学内容 著名的摩尔定律早在几十年前就指出了当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月至24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这条定律指引着集成电路产业飞速的发展，集成电路EDA课程是学生掌握集成电路设计的重点课程，因此必须紧跟时展，不断更新教学内容。现有的集成电路EDA教材涉及集成电路新技术的内容很少，大部分都以阐述基本原理为主，致使学生无法接触到最新的内容，影响学生在研究生面试、找工作等众多环节的发挥。在走入工作岗位后，学生感觉工作内容与学校所学的知识严重脱节，需要较长的时间补充新知识，来适应新工作。为了改善这种状况，需要以纸质教材为主，辅助电子PPT内容来进行教学。纸质教材主要提供理论知识，电子PPT紧跟集成电路的发展，随时更新和补充教学内容，及时将目前主流的EDA技术融入课程教学中。还可以进行校企结合，把企业的专家引进来，把学校的学生推荐到企业，将课程教学和企业实际相结合，才能激发学生的学习兴趣和积极性，提高教学效果。

参考文献

[1]马颖，李华.仿真软件在集成电路教学中的应用探讨[J].中国科教创新导刊，2009.

[2]杨媛，余宁梅，高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊，2008（3）：78-79.

[3]李东生，尹学忠.改革传统课程教学强化EDA和集成电路设计[J].实验技术与管理，2005，4（22）.

[4]徐太龙，孟坚.集成电路设计EDA实验课程的教学优化[J].电子技术教育，2012（7）：87-89.

[5]卫铭斐，王民，杨放.集成电路设计类EDA技术教学改革的探讨[J].电脑知识与技术，2012，18（19）：4671-4672.

第13篇

[关键词]教研统一 人才培养 方法与机制

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）07-0114-03

一、引言

关于大学高水平本科人才的培养，其影响因素很多，而围绕教学与科研相互关系的讨论或说争论长期以来一直是高等教育研究领域备受关注的重要课题。[1]大学最核心的任务是确保本科教育质量，如果科研除了有利于人才培养之外，不能很好地服务本科教育，将丧失可持续发展的潜力;而将知识创新与教授有机结合起来，有效发挥科研的人才培养功能，对高校教学水平提高、教师教研水平提升、学生学习效果改善具有积极甚至无可替代的作用。

综观世界一流大学，无不要求其教师教学科研水平。我校从顶层设计角度制订了“教研统一”的办学理念。[2]笔者长期从事集成电路设计领域的科研与教学工作，结合专业特点，将多年来在教学与科研相互促进融合方面的探索进行梳理，并对其中面临的困难与挑战进行了思考。

二、教研统一的探索

目前国内不少大学存在不同程度的“科研先行”发展理念，造成了教学的“短板”。为促进集成电路设计与集成系统专业工程应用型人才的培养，本专业一线教师长期积极探索科研促进和服务教学的方式方法，将先后承担的国家自然科学基金重点项目、国家“863”重大专项、国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目，以及省部级、厅局级、横向项目等数十项科研项目及成果以多种方式融入本科教学，努力使科研引领教学水平的提升，整个教学科研团队先后于2010年和2012年被评为“陕西省省级教学团队”――通信专用集成电路设计核心课程教学团队和“陕西省首批重点科技创新团队”――西安邮电大学通信专用集成电路与集成系统重点科技创新团队，探索形成了“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案，努力提高科研对教学的贡献率。

（一）“科研嵌入”理论教学内容

为了践行“教研统一”，在理论教学方面，贯彻科研项目分模块进课堂、进实验、进毕业设计，落实前沿技术进讲义、进习题、进考试环节，同时根据科研项目开发实际，总结工程经验，凝练科研案例，编写系列教材。通过将科研子模块“嵌入”教学、“嵌入”教材，丰富了教学内容，拓宽了学生视野，提高了学生实践能力，实现了科研成果进课堂、教学水平上台阶的目标。近年来承担并以多种形式融入教学的主要科研项目有：

项目1：国家自然科学基金面上项目“三维视频处理系统芯片动态可重构可编程体系结构研究”，经费160万元;

项目2：陕西省科技统筹项目“北斗二号 / GPS双模接收机芯片组”，经费150万元;

项目3：陕西省重大创新专项“双网数字传真机开发”，经费75万元;

项目4：陕西省重大创新专项“SDH片上系统设计与实现”，经费50万元;

项目5：国家自然科学基金重点项目“新一代图形处理系统芯片体系结构及关键技术研究”，经费440万元;

项目6：某国防项目“图形处理器IP研发”，经费99万元;

项目7：陕西省“13115”创新专项“高速数据网络包交换芯片研制与开发”，经费135万元;

项目8：国家“863”重大专项“基于NOC的多处理器系统片上高性能互连技术研发”，经费200万元;

项目9：国家“863”项目“宽带交换高速交换芯片的研究开发”，经费360万元;

项目10：国家自然科学基金“无线通信自重构容错NOC研究”，经费60万元。

上述项目与理论教学、实践教学以及集中实践环节相结合的具体操作如下：

1.集成电路专业导论：将项目1“APU体系结构、计算模式统一等”作为内容;将项目2“北斗、GPS以及伽利略等”的对比研究作为内容;将项目8“片上网络NOC的项目”引入教学;将项目9“电路交换、分组交换的发展及研发现状”引入课堂。

2.数字集成电路设计：将项目1、5中“涉及的长线、功耗、缺陷问题引入教学”作为内容;将项目6、7中的模块作为案例用于新编教材;将项目9“PLL、CDR单元、全定制振荡器”作为教学案例。

3.集成电路工艺原理：将项目1、5中“红墙问题、三维工艺”引入教学;项目7、9、10成果引起企业关注，与航天某所建立工艺联合实验室;将项目9开发过程中针对工艺的比较引入教学。

4.EDA技术实验：以项目1“4×4可重构阵列”，项目3“将图像CIS扫描、热敏打印头以及步进电机控制电路”，项目4“字符重排、帧定位等单元设计”，项目5和6“命令处理器”作为教学案例;将项目7、8、9、10前端设计中积累的代码编写经验、综合脚本撰写方法引入教学，将设计后端的STA用于新编教材中。

5.SoC设计方法学：以项目7、8、9的研发流程作为典型的SoC设计流程进行对比讲解。

6.计算机组成与设计：将项目1、5“ILP、OLP、DLP的统一”作为课程的主题研讨内容。

7.Verilog HDL数字系统设计：将项目1、5“反馈环、命令处理器、存储管理器等”作为大型实验案例;将项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位单元”作为实验内容;将项目8、9、10“将分配管理单元、虚通道路由器”作为案例，并将验证平台的搭建作为大型案例引入教学。

8.通信原理：依据项目3建议授课教师将传统传真协议T.30、网络传真协议等引入课程;依据项目4建议授课教师将SDH内容讲解与项目开发结合起来;依据项目4、9建议授课教师将世界上第一套符合ITU-T标准STM-256帧结构的40G SDH设备等引入课程。

9.基于FPGA的嵌入式系统设计：将项目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系统、如何与底层电路交互”作为案例;将项目3双网传真机作为典型的嵌入式系统引入教学。

10.FPGA课程设计：将项目1和5“反馈环、Cache开发、命令处理器”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等简化后作为题目。

11.集成电路设计课程设计：将项目1和5“几何变换、三维剪裁、图元装配”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配”等作为题目。

12.SoPC课程设计：将项目3、5、6、7电路验证转化为SoPC方式进行以作为课程设计题目，项目7、8“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元的开发”作为题目。

13.毕业设计：将项目1、5、6“基于可重构阵列的DCT变换、2D加速器、命令处理器、像素染色器等”，项目3“传真机方案设计、模块电路设计、软件方案、通信协议等”，项目4、7、9“PRBS序列产生、字符重排、帧定位等单元增加基于C的验证”，项目9、10“队列管理、VC分配、交换分配、torus结构等”，项目8“验证涉及的基于SV的验证平台、PLI平台等”作为毕业设计题目。

（二）“科研反哺”实践教学环境

集成电路设计是一个工程实践性很强的领域，所需的仪器设备、工具软件、工作条件成本高昂，建立完善的设计实践环境常令学科建设经费捉襟见肘。而在承担各级各类科研项目的过程中，逐步建立起了较高水平的科研平台，如部级重点实验室、省级工程中心、校企联合实验室等，在这些科研平台上积累了丰富的硬件资源、空间资源和人才资源。通过探索“科研反哺”，对实践教学环境的建设和提升起到了积极的促进作用。具体措施包括：

1.共享科研平台的硬件资源，提升学生实践环节的物质基础：在高水平科研带动下，先后投入数千万元建立了集成电路设计环境、工艺生产线，并与Altera、Xilinx、Intel、TI、广州周立功、772所等建立了联合实验室，相关的仪器、设备、开发工具等通过合理共享逐步向本科生开放，向实践教学资源转化，提升了实践环境的物质基础。

2.利用科研平台的空间资源，为学生提供校外实习实训的机遇与环境：通过科研合作，先后与烽火、中兴、华为、兖矿、煤炭科学院、深亚等相关设计企业、终端用户等建立了校外实习基地，丰富了学生的实习实训环境。

3.发挥科研平台的人才优势，转化为第一、第二课堂的教学优势：主持和参与科研项目的高水平教授、中青年教师、硕士研究生等是科研平台的人才优势，强调实施教授年授课学时数不低于120学时、项目负责人至少承担一门本科生专业课、青年教师指导学生参加兴趣小组和学科竞赛、硕士研究生承担助教等一系列措施，对学生创新能力的培养起到了积极作用。

通过上述举措，先后建设了陕西省实验教学示范中心――“计算机与微电子学实验教学中心”和“电工电子实验教学中心”、陕西省人才培养模式创新实验区――“电子信息工程应用型人才培养模式创新实验区”和“集成电路设计与集成系统工程应用型人才培养模式创新实验区”。

（三）“科研提高”师资队伍水平

集成电路设计的工程性要求教师必须具备丰富的实践经验，而科研正是弥补经验“短板”的有效途径。在具体实践中采取的“科研提高”师资水平的措施主要有：

1.划拨科研经费资助青年教师攻读硕士、博士：为了培养青年教师，形成人才梯队，一线青年教师先后有6人都是在科研项目专门审批划拨的经费资助下攻读博士、硕士，毕业后先后承担了陕西省自然科学基金项目、教育部重点项目、陕西省教育厅专项项目等10余项;多名青年教师指导本科生、研究生参加学科竞赛，先后获得大学生电子设计竞赛陕西省一等奖第一名和全国二等奖多次、研究生电子设计竞赛西北赛区特等奖两次、全国二等奖和三等奖各一次以及全国优秀指导教师奖。

2.人才引进注重科研方向、优势互补：在师资队伍建设中，注重科研经历、工程能力、国际背景，如引进的美籍全职教授有Nvidia、贝尔实验室、犹他大学等国际知名企业、科研院所长达29年的开发经历，并被聘为陕西省“百人计划”特聘专家。

（四）“科研启发”应用型人才培养

通过科研融入教学，对启发学生潜力、培养学生工程应用能力起到了积极作用;同时选拔兴趣浓厚者作为科研助手参与项目研发，由高水平教授直接指导，这些学生有多名进入Intel、MTK、华为、中兴等知名企业，担任开发经理、技术骨干等关键岗位，或考取知名高校的研究生，并迅速成长为导师科研团队中的骨干成员。

总之，科研成果分模块进课堂，丰富了教学内容;前沿技术进教案，拓宽了学生视野;科研设备向教学资源转化，改善了教学条件;坚持高水平教授为本科生授课，保障了教学中心地位;总结科研和工程经验，更新了教学内容，出版了系列教材，提高了学生工程实践能力，形成了科研促进教学的良好局面。

三、教研统一的思考

尽管在多年的教学科研实践中摸索了一些“教研统一”的方式方法，但终究不是机制，无法形成长效。而“教师的薪水、晋升，最终是依据其科研成果，而不是其教学绩效，大学制订的教师学术奖励体系中几乎看不到教学的影子”[3]，“教学和科研的统一正在随着科研的兴盛及二者之间激励机制的不平衡而受到破坏，科研正在越来越远离教学，甚至是毫不相干”。[4]那么，如何让教师发挥主观能动性，积极投身教研统一的探索？又如何让学生积极投身运用专业知识解决实际问题的实践，为学生实践能力培养与提高形成合力呢？

（一）倡导研究性教学

大学师资管理模式、绩效考核方式决定着大学教师的工作方式、工作效率和工作效果[5]，毕竟对多数人而言，指挥棒在哪里，工作的方向就在哪里。因此对工程实践性强的专业，可从教学的要求上倡导研究性教学，从绩效考核上拉近、拉平教学与科研奖励，不仅让只灌输书本知识的现象得到改观，也让学术水平高的教师有意愿对学生倾囊相授。

同时，一个高效的科研团队必然也是一个优势互补的水平梯队，而一个专业的教学也是理论与实践、抽象与具体、构想与实现的结合。因此，可从校级层面上制订科研团队对专业教学的工作目标，再由科研团队细分任务与计划，并分解科研项目，组织教学活动，做到教师人尽其才，学生人尽其用，这样既可以调动教师积极性，又可以发挥学生能动性。

（二）强调教学中心地位

从教师角度看，教学过程中应着重关注学生的学习过程，以教学为中心，以学生为主体，以教师为主导，以学习为主线。在基础课、专业基础课的支持下，专业课教学可以按“问题驱动、案例驱动、项目驱动、前沿驱动”的节奏循序渐进，逐步提升。教学方式方法的改革将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

（三）发挥学生科研潜力

从学生角度看，专业知识的掌握程度，除了卷面成绩外，还可以有多种表现形式，如：1.参加教师科研项目，独立运用专业知识或在教师指导下多方查阅、调研，完成相关模块的设计，并撰写小论文或申请国家发明专利，或录用或发表，或实审或授权;2.参加学科竞赛，竞赛题目可以从日常应用角度激发学生的灵感，也可是教师科研项目转化，通过自由组队，在省级及以上政府机构组织的装试性竞赛、国家级行业协会组织的装试性竞赛上获奖等。对诸如此类情形，从学校学院角度给以奖励、鼓励，也将在一定程度上促进“教研统一”的践行。

四、总结

本文结合集成电路设计专业工程实践性强的特点，在长期的教学科研实践中，探索出了一套“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境、“科研提高”师资队伍建设和“科研启发”应用型人才培养的教研统一方案;同时为了实现科研促进教学、提高人才培养的效果，从学校角度、教师角度和学生角度思考了倡导研究性教学、强调教学中心地位、发挥学生科研潜力的“教研统一”长效机制。

[ 注 释 ]

[1] 梁林梅.国外关于本科教学与科研关系的探析[J].江苏高教，2010（3）：67-60.

[2] 卢建军.深化高教改革要抓好顶层设计[N].光明日报，2014-06-17.

[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education，2000（4）：449-463.

第14篇

关键词：ASIC；设计流程；数字集成电路

中图分类号：TN742 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0028-02

进入21世纪以后，通信技术的发展与人民生活需求的不断增长，导致集成电路的需求出现井喷式的增长。集成电路分为专用集成电路和通用集成电路。相比通用集成电路，专用集成电路面向特定用户，品种多，批量少，需求设计和生产周期短，同时功耗更低，重量更轻，体积更小，性能更好，成本更低等优点。因此涌现出来一大批数字集成电路（简称ASIC）设计公司。其中，北京的微电子集成产业园和上海的张江微电子园集中了国内很多的芯片设计（简称IC设计）公司和国外顶尖IC设计公司驻中国研发部。而专用集成电路是现在集成电路设计的研究热点。包含有数字集成电路（简称ASIC）设计、模拟ASIC设计、数模混合ASIC设计、射频ASIC设计等类型。本论文研究集成电路中最为广泛的数字ASIC设计。ASIC设计过程总共分为5个阶段，分别为：项目策划、总体设计、详细设计与可测性设计、时序验证与版图设计、流片与整理。这5个阶段以文档的递交作为完成阶段性完成任务的分界点。本论文也将以此5个阶段为主线进行研究和讨论。

一、项目策划

在集成电路设计的第一个阶段是项目策划。这就需要开发团队在正式进入是实质性研发阶段之前，需要对该产品潜在的市场需求进行调研。根据调研的结果，做出可行性报告。将此可行性报告提交市场和研发部门进行论证，讨论该产品研发的正确性与否。如果可行，则写项目任务书，用以给出明确的产品性能的大致说明，项目进度、研发周期管理等的。

二、总体设计

第二阶段是总体设计。总体设计阶段的主要任务是：认真分析市场的需求，确定设计对象以及设计目标。在原先第一阶段给出的项目任务书的基础上，进一步充实芯片的功能确定，内外部性能的要求，芯片验收的参数指标。同时要积极组织各方面的人员论证各种实现可行的系统实现方案，选择最佳的实现方案，敲定最终的系统实现方案，以及加工工程，工艺水平。在系统实现方案完成之后，需要是使用仿真软件进行系统设计，并进行仿真，进行可行性验证。通过仿真结果，来初步估计产品的最终性能。这一阶段所做的工作，最终以系统规范化说明书为任务完成的标准。在系统规范化说明书中，主要包含有晶片面积的估计；．产品研发预算估计；初始的产品系统结构设计；风险分析；设立产品的目标、可行性和里程碑；设计路线和开发工具的选定。其中需要指出的是进行系统设计以及系统仿真的可行性分析。可行性分析是第二阶段最重要的一个环节，它是对该项目的利润模型、开发周期和风险性的分析。一方面，该ASIC开发项目的最终产品是替代目前的一个成功产品，则成本降低与功能增强是项目最突出的任务。另一方面，该ASIC开发项目旨在开辟新的市场或者替代目前尚未成功的产品，研发时间将是项目中首先关心的文图。由于项目的研发策略会对整个项目的结构设计、开发等产生巨大的影响，项目规划者需要根据项目的具体情况在正式研发阶段开始之前对项目的这些驱动因素进行归纳分析，以制定项目的研发策略。

三、详细设计与可测性设计

数字研发流程走到此，如果前面的任务全部走完，那么研发将进入实质性的开发阶段。这一个过程又拆分为如下的模块：

（一）顶层模块划分

顶层设计是一个富有创造性的阶段，在这个阶段，要定义产品的顶层架构。许多经典的工程折中问题都需要在这个阶段做出决定。产品的开销、设计的开销、产品上市时间、资源需求和风险之间的对比也是顶层结构设计过程中的一部分。这个阶段中的创造性思维对于产品的成功有着极大的影响。创造性可以体现在产品的创意、顶层架构设计创意和设计流程的创意等方面。这个阶段的工作主要由少数具有结构设计和系统设计才能的高级工程师参与。这一阶段的具体任务是：讨论几个顶层结构备选项；分析这几个顶层结构选项——需要考虑技术灵活性、资源需求及开发周期等；完成顶层结构设计说明；确定关键的模块(如果需要，这些模块可以尽早开始)；确定需要使用的第三方IP模块；选择开发组成员；确定新的工具；确定开发路线/流程；讨论风险；预估硅片面积、输入输出引脚、开销和功耗等。这个阶段需要递交的文档则是这个阶段需要递交的文档：结构设计文档与ASIC开发计划文档。在结构设计文档中，设计者需要清楚地描述电路板、软件和ASIC的划分。通常ASIC作为系统中的一个重要部分，它的功能需要在顶层结构设计说明中详细的描述。ASIC开发计划：这个计划必须经过项目管理人员的验收通过。同时，还需要完成设计线路描述文档。这个文档要再次定义项目开发中所需要的工具、技术和方法。

（二）模块级详细设计

模块级详细设计，顾名思义，则是将顶层结构合理地划分成一些更小的模块。各个小设计模块间需认真细致的合理划分。划分着需要确定功能功能，模块与模块之间的联系等等。为了明了给对方展示划分结果，ASIC的层次化结构一般以图示方式表示。

本阶段的任务分别为：将顶层架构分解成更小的模块；定义模块的功能和接口；回顾上一阶段完成的初始项目开发计划和顶层结构设计文档；风险进一步分析；开发规范(代码编写风格，开发环境的目录结构）；检查芯片设计规则(晶片温度，封装，引脚，供电等)；还需要做的工作是重新估计芯片的门数。本阶段输出的则是各个模块的设计文档，以及准确的项目研发计划。同时，从该阶段开始，需要设计人员将ASIC的生产商必须确定下来。项目管理者必须与ASIC生产商建立例会制度，在这些例会中需要讨论ASIC的结构和设计路线。因为ASIC生产商有他们的一套生产流程和他们自己的技术特点，设计也需要遵循他们的设计规则。以免设计走不必要的弯路，耽误设计进度。

（三）模块实现

模块设计阶段，则是以文档引导设计。主要任务为：模块及设计、编码、测试和综合；芯片级的测试环境设计、编码和测试；给出一个更准确的芯片面积估计。在这个阶段，编码的测试一般使用VCS或者是modelsim软件。代码综合使用的综合器包括Synopsys公司的DesignCompiler或者SynplifyPro，Candence公司的BuilderGates等。这个阶段输出所有的模块设计、代码和模块织的测试；初始的模块级综合；最终决定的芯片引脚。

（四）系统仿真，综合和版图设计前门级仿真阶段

该阶段的主要任务是：撰写系统测试文档；编写测试伪代码；进行RTL（硬件描述语言）级与门级仿真；记录跟踪问题的解决过程，如可能，使用错误自动报告系统进行错误的反馈和修改；检查芯片设计是否满足设计规范；开始撰写芯片的使用指南；自行编写综合脚本，进行设计综合(这个时候就需要掌握TCL脚本的简单写法)；依据芯片特性，大致画出芯片内模块摆放的方法成功地完成第这个阶段输出的条目如下：验收过的系统仿真；所有的RTL级仿真和门级仿真完成及测试报告；综合后的网表。

四、时序验证和版图设计

ASIC设计的第四部分是时序验证和版图设计。这个阶段是通过时序分析来指导版图设计。主要的流程如图1所示。

这个阶段需要多次进行预布局布线，从整个电路中提取出所有时序路径并计算信号沿在路径上的延迟传播，进而找出违背时序约束的错误(主要是SetupTime和HoldTime)，这些信息添加进入下一轮布局布线方案，尽最大可能的合理布局布线，通过一次次的仿真确定最终的版图信息，并将最终版布局布线之后的版图进行后仿真。这些工作进行完毕以后需要输出物理设计与设计验证两个文档。物理设计(PhysicalDesign)是VLSI设计中最消耗时间的一步.他的工作是将电路设计中的每一个元器件（包括电阻、电容、晶体管、电感等）以及这些元器件之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信。而在版图设

计完成以后，非常重要的一步工作是版图验证。版图验证主要包括有设计规则检查(DRC)，版图的电路提取(NE)，电学规则检查(ERC)和寄生参数提取(PE)。对版图进行布局与布线不仅不要丰富的专业知识，同时更需要很多模拟电子以及布线的经验。布局布线使用的工具一般为SocEncounter。SOCEncounter采用层次化设计功能将芯片分割成多个小块，以便单独进行设计，再重新进行组装。SOCEncounter首先读入RTL或门级网表，并快速构建可准确代表最终芯片（包括时序、布线、芯片大小，功耗和信号完整性）的芯片“虚拟原型”。通过使用物理虚拟原型功能，设计师可以快速验证物理可行性并在逻辑上进行必要更改。在布局布线的时候，需要首先指定IO，电源和地的布置，制定平面布置、插入时钟树等工作之后，才可以进行开始使用工具进行自动的布局布线。最后得到的布局布线的结果仍然需要手工调整，才可以得到合理的设计版图。

五、流片与整理阶段

数字集成电路设计的最后阶段为流片与整理阶段。在完成版图设计之后的仿真和综合之后，网表被送去生产。生产签字文档将作为设计者和生产厂商之间的ASIC生产签字的根据。这个文档清楚地描述了网表的版本号、ASIC生产商所需要的测试向量、质量意向和商业上的问题等。签字之前，ASIC生产厂商需要仔细检查设计者提供的网表文件、版图设计结果和测试向量。通常ASIC生产厂商要求测试向量在签字之前是经过仿真的，这是一个比较长的过程。在样片返回设计公司以后，仍然需要测试芯片；用错误报告数据库跟踪测试中出现的错误；分析失败的测试例；对ASIC中出现的错误进行定位；针对ASIC中出现的错误，确定在网表中的改动；评估芯片的工作电压范围和温度范围(环境测试)；进行与其他已有产品的互通性测试。确保生产的集成电路达到最初规定的性能与设计指标。

综上所述，由于底层工艺技术的不断变化，以及新工具厂商的出现，ASIC设计流程会出现一些流程上的调整，这个流程也不是一层不变。本论文所讲述的是现在各个IC设计公司通用的设计流程。

参考文献：

[1]我国数字频率合成芯片获突破性进展. /news_show.asp.

第15篇

2月7日~11日在旧金山举办的2010 ISSCC,以“感知未来”为主题,向观众展示了集成电路的前沿进展、未来的技术方向以及“后CMOS时代”硅半导体技术的替代者。

集成电路发展的见证者

时至今日,由IEEE(国际电气电子工程师协会)举办的ISSCC已经走过了57个年头。集成电路历史上一些里程碑式的创新大都会在ISSCC上首次公布:从1962年仙童公司的TTL(晶体管-晶体管逻辑)电路开辟了数字电路的集成时代,到1968年泰克公司的集成放大器将模拟电路带入集成时代,再到1974年英特尔公司的8位处理器开启了计算普及之门;更不用说多核、高性能CPU、低功耗技术、视频处理器、可编程DSP(数字信号处理器)、WiFi、蓝牙、CCD图像传感器等人们耳熟能详的信息技术。

本次会议设有10个议题:低功耗数字技术、高性能数字技术、存储器、模拟、射频、数据转换器、无线、有线、图像/显示/微电子机械系统/医疗和技术方向。

根据ISSCC公布的论文统计,来自世界多个国家和地区的半导体企业和高校等研究机构共向大会提交了638篇论文,其中有210篇被大会录用。这两个数字分别略高于2009年的582篇和203篇,稍低于2008年的656篇和237篇。从地域上看,北美和欧洲的论文数在国际金融危机最为严重的2008年也处于谷底,分别为78篇和52篇,而今年则达到86篇和59篇。从机构分布上看,在会议上达到或超过4篇的共有15家,其中英特尔以13篇位居其首,而产业界和学术界分别以51%和49%的比例在论文数量上平分秋色。

从注册观众上,今年的观众数量较2009年提高了一成。集成电路产业历来是整个IT产业的风向标,此次会议在论文和观众数量上都有所回升,这对于整个IT产业是个好消息。

我国内地是在2005年、2006年和2008年分别由新涛科技(上海)有限公司、中科院半导体所和清华大学实现了企业、研究机构和高校在ISSCC上论文的零突破。

高性能处理器龙争虎斗

高性能处理器依旧是ISSCC的热门之一,英特尔与AMD、IBM与Sun这两对“冤家对手”,各自在会议上亮出自家的“镇山之宝”。

32nm处理器成为英特尔与AMD比武的擂台。英特尔在其《Westmere:32nm IA处理器家族》的论文中,披露了32nm 处理器Westmere系列的技术细节。Westmere在性能上从45nm处理器Nehalem的4内核/8线程提升到6内核/12线程,L3 缓存从8MB提升到12MB,晶体管数量则从7.31亿个增加到11.7亿个。得益于32nm制程技术,6个内核的Westmere的芯片面积(240mm2)甚至略小于4个内核的Nehalem(262mm2)。Westmere还在电源输入端引入了反谐振电路和LC滤波器,以降低电源噪声对QPI总线和DDR时钟的干扰。

AMD没有出现在ISSCC统计的论文达到或超过4篇的统计名单中,它在《32nm SOI CMOS下实现的x86-64内核》的论文中介绍了未来AMD 32nm处理器内核的一些特征:采用SOI技术,主频超过3GHz,单个内核的功耗控制在2.5W~25W之间。

在RISC处理器上,IBM了性能较之上代产品POWER 6有近5倍提升的处理器POWER 7,这种计算性能的大幅提升,在当今处理器的更新换代中还是罕见的。POWER 7拥有8个内核,每个内核含4个线程。POWER 7采用45nm SOI工艺,它将原有外置的L3缓存集成到芯片上,每个内核拥有4MB的L3缓存,整个芯片的L3缓存高达32MB,芯片面积为467mm2。

被Oracle纳入旗下的Sun在会上介绍了UltraSPARC家族的下一代产品的技术特征:采用40nm制程、16内核、128线程。这一信息的披露给UltraSPARC的用户带来些许的安慰,但Sun能否将其付诸实施,那还要Oracle说了算。

英特尔还在会上介绍了采用SoC(片上系统)技术的48内核处理器Message passing。这款被称之为“SCC”(单芯片云计算)的处理器,除了在数据吞吐方面独具匠心外,其工作频率和电压分别设有28档和8档,可以分别独立调节,从而有效地降低了功耗。

综观高端处理器设计,各家都有自己的独门绝技,而各家共同关注的依旧是在降低功耗的同时通过增加内核数量来提升整体性能。

低功耗处理器跨越1GHz门槛

与高端处理器将对性能的追求放在首位不同,降低功耗成为低功耗处理器的第一诉求。如今,伴随着智能手机、消费电子产品以及其他嵌入式应用的发展,性能的提升已经成为低功耗处理器亟待解决的问题。

以未来智能手机的需求为例,它要求具有主频到达GHz量级,高达100Mbps的数据传输率,而且智能手机的总功耗应该限制在1W水平上。通常,功耗和计算性能如同鱼与熊掌一样不可兼得。于是,一些创新的技术被引入低功耗处理器的设计之中。

英特尔在本次ISSCC上介绍了一种采用45nm工艺的自适应处理器原型。这种处理器内核应用错误诊断和错误恢复电路,实现了降低电压和提高主频两个目的,该处理器在0.8伏这个超低的、接近门限电压的工作电压下,性能提高了22%。与此同时,该芯片1.3GHz的主频也使得低功耗处理器的主频突破了1GHz的门槛。

英国ARM公司介绍了Razor技术,Razor具有时序错误探测、错误恢复和电压-频率调节功能。采用这一技术的65nm ARM ISA处理器,工作在1GHz主频和1.1伏时,可在功耗降低52%的同时保持性能不变。