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集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探索:集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究

摘 要：結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，分析了我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才的供求關(guān)系以及該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的局限性，以現(xiàn)有集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的課程體系為基礎(chǔ)，提出了基于CDIO理念集成專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。以培養(yǎng)“具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，寬擴(kuò)的知識(shí)面，善于分析和解決問(wèn)題的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才；具有專(zhuān)業(yè)技能、很強(qiáng)的實(shí)踐和科研創(chuàng)新技能的高級(jí)人才”為目標(biāo)，制定了以項(xiàng)目為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式的具體實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：CDIO；集成電路設(shè)計(jì)；人才培養(yǎng)模式

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的飛速發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)急需高技能人才，企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。同時(shí)，又有相當(dāng)一部分畢業(yè)生動(dòng)手能力差，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力弱，難以滿足社會(huì)要求。為了緩解企業(yè)人才的需求和大學(xué)人才培養(yǎng)模式之間的沖突，國(guó)內(nèi)外各高校都開(kāi)始積極調(diào)整現(xiàn)有的教學(xué)模式，提出工程創(chuàng)新教育與課程教學(xué)模式相結(jié)合的全新理念，即CDIO（構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)施，運(yùn)行）理念。它是“做中學(xué)”和“以項(xiàng)目作為核心的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)，以產(chǎn)品的生命周期為載體，讓學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。在CDIO理念的指引下，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行作為載體的操作來(lái)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，這些能力包括個(gè)人的學(xué)術(shù)知識(shí)，個(gè)人的終身學(xué)習(xí)能力，團(tuán)隊(duì)的溝通能力和系統(tǒng)的控制能力等[1]。

作為一門(mén)新興專(zhuān)業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)具有門(mén)檻高、內(nèi)容新、發(fā)展快、屬于交叉學(xué)科、與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系緊密、實(shí)踐性強(qiáng)等一系列突出特點(diǎn)。它還沒(méi)有像其他專(zhuān)業(yè)一樣形成完成的知識(shí)體系，也沒(méi)有制定出專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)范，導(dǎo)致我國(guó)各高校培養(yǎng)出來(lái)的集成電路專(zhuān)業(yè)人才無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的需要，造成高技能人才的緊缺[2]。因此，研究基于CDIO理念的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式，切實(shí)做好集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的工程教育，改革高校的工程教育模式，培養(yǎng)出能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要的專(zhuān)業(yè)人才是十分必要的。

一、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的局限性

作為具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性的專(zhuān)業(yè)，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位于具有較高的工程素質(zhì)、很強(qiáng)的實(shí)踐和科研創(chuàng)新技能的高級(jí)人才。但由于我國(guó)集成電路專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式存在局限性，導(dǎo)致企業(yè)需求與人才能力相脫節(jié)，具體局限性表現(xiàn)如下。

1.教學(xué)嚴(yán)重學(xué)術(shù)化，過(guò)分重視學(xué)生的理論教育，而輕視實(shí)踐教育。在教育教學(xué)過(guò)程中，忽視了學(xué)生的自學(xué)能力和實(shí)際的動(dòng)手能力，使得教學(xué)與實(shí)際相脫離。

2.專(zhuān)業(yè)課程之間存在知識(shí)的冗余，課程內(nèi)容之間的相關(guān)性、相承性、互補(bǔ)性得不到有機(jī)整合，使得學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的思路混亂，阻礙了學(xué)生構(gòu)思能力的提升。

3.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)方法單一，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭^(guò)于呆板。而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多為針對(duì)理論教材的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，呆板的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容很難使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，不能充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)沒(méi)有明確的培養(yǎng)目的，缺乏整體規(guī)劃，實(shí)踐環(huán)節(jié)是學(xué)生工程實(shí)踐能力提高的重要環(huán)節(jié)。因此，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)與教學(xué)大綱相輔相成。

4.專(zhuān)業(yè)教師缺乏企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)和工程訓(xùn)練能力。大多數(shù)教師雖然學(xué)位和學(xué)歷很高，但一直從事教育教學(xué)工作，缺少實(shí)際工程背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，帶領(lǐng)并指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)際工程項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生遇到的實(shí)際問(wèn)題得不到很好的解決。

二、基于CDIO理念集成專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高級(jí)人才。通過(guò)基礎(chǔ)與專(zhuān)業(yè)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)既具有良好的文化修養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，又具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)具有豐富的集成電路開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和工程管理能力的應(yīng)用型高級(jí)人才[3]。通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，使得集成專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后掌握得以下幾方面的知識(shí)與能力。

1.具有深厚的理論修養(yǎng)、扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、開(kāi)闊的視野和高尚的職業(yè)素養(yǎng)。

2.具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和較強(qiáng)的外語(yǔ)應(yīng)用能力，對(duì)全世界科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)有敏銳的觀察力。

3.具有工程推理與判斷、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的技能，能夠進(jìn)行科學(xué)研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)際的項(xiàng)目。

4.具有良好的溝通、組織協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作的能力。

5.能夠掌握集成電路的基本設(shè)計(jì)原理，熟悉制造工藝，能從事或參與集成領(lǐng)域產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、應(yīng)用、銷(xiāo)售和管理工作。

三、CDIO理念下集成專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式的具體實(shí)施

（一）制定基于CDIO理念的專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱

將CDIO理念融入到專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱中，結(jié)合具體實(shí)際的項(xiàng)目制定集成專(zhuān)業(yè)課程大綱。大綱應(yīng)體現(xiàn)以下四個(gè)方面的內(nèi)容：基本技術(shù)和理論知識(shí)、個(gè)人的專(zhuān)職技能、人際交往能力和在現(xiàn)實(shí)社會(huì)環(huán)境中的CDIO能力。因此，制定專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱時(shí)，首先考慮在低年級(jí)引入導(dǎo)論課程，使學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)前景、發(fā)展方向有清晰的認(rèn)識(shí)和了解。其次，要充分考慮課程導(dǎo)論與其他相關(guān)課程之間的內(nèi)在關(guān)系?？紤]課程的教學(xué)對(duì)象與教學(xué)目標(biāo)、課程的內(nèi)容、學(xué)時(shí)具體分配及主要的教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求、課程與教師考核等問(wèn)題。大綱制定過(guò)程中，自始至終都要充分體現(xiàn)CDIO理念、本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)課程同企業(yè)項(xiàng)目之間的緊密關(guān)系。在制定實(shí)驗(yàn)大綱時(shí)要結(jié)合教學(xué)大綱，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，將每門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)按照基礎(chǔ)類(lèi)型、設(shè)計(jì)類(lèi)型、創(chuàng)新類(lèi)型和綜合類(lèi)型的比例合理劃分，充分考慮實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、使用的工具及具體方法等問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。

（二）制定基于CDIO理念的模塊化課程體系

按照CDIO理念的教學(xué)大綱對(duì)學(xué)生能力的要求，結(jié)合集成專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，建立了以“基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程、實(shí)踐課程、核心特色課程”相結(jié)合的模塊化課程體系[4]。其中，基礎(chǔ)課程主要由公共基礎(chǔ)課程、素質(zhì)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程三部分組成，通過(guò)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和文化修養(yǎng)的同時(shí)，又具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。專(zhuān)業(yè)課程主要包括專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課程、專(zhuān)業(yè)方向課程，由教師課堂傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)。實(shí)踐課程主要包括課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)與工程素養(yǎng)，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和分析解決問(wèn)題的能力。核心特色課程主要包括專(zhuān)業(yè)選修課程，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外集成專(zhuān)業(yè)資深教授、企業(yè)高級(jí)人才以實(shí)際項(xiàng)目作為案例進(jìn)行授課。

（三）舉辦基于CDIO理念的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是在教師啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽來(lái)提高自己的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。圍繞指定的競(jìng)賽題目，或?qū)W生以小組形式自主選擇的題目，讓學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，將所選題目進(jìn)行產(chǎn)品化。通過(guò)構(gòu)思，分析客戶的需求，預(yù)估產(chǎn)品的功能，設(shè)計(jì)技術(shù)方案，制定技術(shù)程序，并對(duì)小組成員進(jìn)行分工，細(xì)化每個(gè)成員的任務(wù)。設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括產(chǎn)品的規(guī)劃、原理設(shè)計(jì)、技術(shù)方案等。以構(gòu)思和設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將最終的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)變成實(shí)際產(chǎn)品，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程即為產(chǎn)品的實(shí)施過(guò)程。對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)作主要包括對(duì)產(chǎn)品的前期程序調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將CDIO理念的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作融為一個(gè)有機(jī)的整體，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，充分培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決實(shí)踐問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力和大系統(tǒng)掌控能力。

（四）基于CDIO理念的教學(xué)方法改革

改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段和教學(xué)方法，在教育方法上力求做到教師講授與學(xué)生實(shí)踐相結(jié)合，個(gè)人學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)相結(jié)合，讓學(xué)生“主動(dòng)學(xué)習(xí)”。將案例教學(xué)引入到課堂中，采用 “探究式”的授課方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，并分組進(jìn)行討論，確定解決問(wèn)題的方法，給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境去驗(yàn)證方法的可行性[5]。聘請(qǐng)校外專(zhuān)家、學(xué)者或企業(yè)工程管理人才為學(xué)生做專(zhuān)題講座，進(jìn)行輔導(dǎo)與授課，并定期派學(xué)生到企業(yè)去學(xué)習(xí)與實(shí)踐鍛煉。

（五）加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的CDIO能力

為教師提供去國(guó)外或者企業(yè)學(xué)習(xí)與交流的機(jī)會(huì)，讓教師親自參與到項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中，通過(guò)與企業(yè)項(xiàng)目工程師學(xué)習(xí)與合作提高教師自身的工程實(shí)踐能力。聘請(qǐng)集成領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家、學(xué)者、企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理、工程管理人員、工程設(shè)計(jì)人員，與本專(zhuān)業(yè)教師共同組建一支“多樣性、復(fù)合型、高精端、產(chǎn)學(xué)研”的師資隊(duì)伍，一起承擔(dān)集成專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)任務(wù)。

針對(duì)我國(guó)目前集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)工程人才緊缺的現(xiàn)狀，本文提出了CDIO理念下的人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)高校學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能和實(shí)踐創(chuàng)新的工程能力，有效地解決了企業(yè)和人才能力相脫節(jié)的問(wèn)題，從而為社會(huì)和企業(yè)培養(yǎng)更多合格的“專(zhuān)業(yè)型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型”的工程人才，更好地推進(jìn)高等工程教育的改革，使我們的創(chuàng)新實(shí)踐教育更上一個(gè)臺(tái)階。

集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探索:集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的課程體系研究

摘要：集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)是國(guó)家特設(shè)專(zhuān)業(yè)，又是一個(gè)多學(xué)科交叉、高技術(shù)密集的新興專(zhuān)業(yè)。目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有形成完善的專(zhuān)業(yè)規(guī)范，因此如何合理、有效地設(shè)置課程體系成為本專(zhuān)業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。本文對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行了研究，確定了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，根據(jù)學(xué)科交叉融合發(fā)展規(guī)律，確定了人才培養(yǎng)規(guī)格，提出了一種理論與實(shí)踐并重融合的課程體系。該課程體系具有系統(tǒng)性、完備性、交叉融合性，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)組織，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的連貫性、內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性，將為集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì);集成系統(tǒng);本科專(zhuān)業(yè);創(chuàng)新型人才;課程體系

一、引言

集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源泉和動(dòng)力。國(guó)務(wù)院于2000年6月25日頒發(fā)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（18號(hào)）》，大力支持和鼓勵(lì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國(guó)家政策的扶持下，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展迅猛，伴隨著國(guó)內(nèi)集成電路的發(fā)展，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加。教育部于2003年開(kāi)始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”目錄外本科專(zhuān)業(yè)，2012年普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄中調(diào)整為特設(shè)專(zhuān)業(yè)，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用人才的迫切需求，截止2014年，全國(guó)已有28所高校設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專(zhuān)業(yè)。國(guó)務(wù)院于2011年1月28日頒發(fā)了《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策（新18號(hào)）》，要求高校要進(jìn)一步深化改革，加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)建設(shè)，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方式，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)師資隊(duì)伍、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，努力培養(yǎng)國(guó)際化、復(fù)合型、實(shí)用型人才。

“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”專(zhuān)業(yè)涉及的新概念、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，是一個(gè)工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)的本科專(zhuān)業(yè)。集成電路領(lǐng)域技術(shù)和管理人才嚴(yán)重不足、人才質(zhì)量普遍不高已成為制約我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展的瓶頸。國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出加強(qiáng)人才培養(yǎng)，著力發(fā)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)，2014年6月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》進(jìn)一步指出，要著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)，加大人才培養(yǎng)力度。因此，研究適合本專(zhuān)業(yè)的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型集成電路設(shè)計(jì)人才具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義。

二、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)

集成電路是推動(dòng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)，由于集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展迅速且新知識(shí)、新技術(shù)層出不窮，多學(xué)科交叉融合，畢業(yè)生就業(yè)具有國(guó)際性，要求教學(xué)體系和實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)必須跟上最新的產(chǎn)業(yè)需求，才能培養(yǎng)出適合社會(huì)和企業(yè)需要的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)創(chuàng)新型人才。在進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才培養(yǎng)時(shí)我們需要緊緊抓住以下幾點(diǎn)。

1.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)是新興專(zhuān)業(yè)，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成該專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)范，目前國(guó)內(nèi)各高校該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃是從國(guó)外或者相關(guān)專(zhuān)業(yè)延伸來(lái)的，系統(tǒng)性、完備性差，還沒(méi)有形成完整的知識(shí)體系。

2.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，因此要利用綜合性學(xué)科知識(shí)為該類(lèi)人才的素質(zhì)培養(yǎng)服務(wù)，從注重單一知識(shí)和能力的培養(yǎng)，要轉(zhuǎn)變到注重綜合知識(shí)和能力的培養(yǎng)。

3.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)是國(guó)家特設(shè)專(zhuān)業(yè)，根據(jù)高校自身辦學(xué)特色和市場(chǎng)需求設(shè)置的專(zhuān)業(yè)，需要針對(duì)企業(yè)對(duì)該類(lèi)人才的需求，將企業(yè)需求融入課程體系，與企業(yè)聯(lián)合制定培養(yǎng)方案，建立核心課程體系，實(shí)時(shí)調(diào)整專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容。

4.集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，不僅要具有較強(qiáng)理論知識(shí)基礎(chǔ)，而且要具有較好的工程實(shí)踐能力以及一定的創(chuàng)新能力，需要建立一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，保障四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，逐步提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

三、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課程體系的構(gòu)建

根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，按照通信、計(jì)算機(jī)和集成電路融合發(fā)展的科學(xué)規(guī)律，結(jié)合我校學(xué)科專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)特色，確立了本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系。

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)

2006年全國(guó)科技大會(huì)上提出，到2020年，我國(guó)將建成創(chuàng)新型國(guó)家，使科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力支撐。具有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力是創(chuàng)新型國(guó)家的主要特征之一，只有培養(yǎng)具創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，才能提升自主創(chuàng)新能力。集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國(guó)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)，是最能體現(xiàn)科技進(jìn)步對(duì)創(chuàng)新型國(guó)家貢獻(xiàn)率的行業(yè)。

因此，本專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和信息領(lǐng)域發(fā)展需要，掌握寬廣的人文知識(shí)、堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)以及扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具備工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，具有自主學(xué)習(xí)集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域前沿理論和技術(shù)的能力，能在集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域從事研究、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，為全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國(guó)家提供強(qiáng)有力的支撐。

（二）人才培養(yǎng)規(guī)格

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)涵蓋通信、計(jì)算機(jī)、集成電路等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，如圖1所示。其中，圖1中①就是通信算法（應(yīng)用）的直接IC（實(shí)現(xiàn)）化的ASIC、FPGA電路或者可重構(gòu)電路;②就是算法（應(yīng)用）的指令集合（體系結(jié)構(gòu)）化的目標(biāo)程序;③就是指令集合（體系結(jié)構(gòu)）的IC（實(shí)現(xiàn)）化的處理器;④就是集成電路技術(shù)發(fā)展推動(dòng)的先進(jìn)處理器。

根據(jù)多學(xué)科融合發(fā)展和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，確定了本專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力、素質(zhì)的人才培養(yǎng)規(guī)格如下。

1.知識(shí)結(jié)構(gòu)要求。（1）具有堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)、電路與系統(tǒng)的學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)、必要的人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)和良好的外語(yǔ)基礎(chǔ)。（2）具有通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。（3）掌握集成電路與集成系統(tǒng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和工程理論。（4）掌握集成電路與集成系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)。

2.能力結(jié)構(gòu)要求。（1）具有使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具進(jìn)行集成電路與集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。（2）具有較強(qiáng)的科學(xué)研究、工程實(shí)踐及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（3）具有了解本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的理論前沿、發(fā)展動(dòng)態(tài)和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。（4）具有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)同工作與組織能力。

3.素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求。（1）具有良好的思想道德修養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、身心素質(zhì)。（2）具有奉獻(xiàn)精神、人際交往意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。（3）具有一定的文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)、科學(xué)的工程實(shí)踐方法。（4）具有一定的國(guó)際化視野、求實(shí)創(chuàng)新意識(shí)。

（三）課程體系

集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)涵蓋“系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)”四個(gè)設(shè)計(jì)層次，課程體系應(yīng)覆蓋四個(gè)設(shè)計(jì)層次需要的所有知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)之間要具有連貫性、系統(tǒng)性和完備性。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)多學(xué)科的交叉新興專(zhuān)業(yè)，課程體系中應(yīng)該包含通信、計(jì)算機(jī)和集成電路的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)之間要具有交叉融合性。集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高速發(fā)展的學(xué)科領(lǐng)域，知識(shí)和技術(shù)更新速度非?？?，課程體系應(yīng)該體現(xiàn)先進(jìn)性，使得學(xué)生能夠接近先進(jìn)的技術(shù)前沿，同時(shí)課程體系中也應(yīng)該包含一些面向企業(yè)的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐的實(shí)用性課程，進(jìn)一步提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和工程創(chuàng)新能力。

因此，根據(jù)人才培養(yǎng)規(guī)格和特點(diǎn)以及課程體系的連貫性、系統(tǒng)性、完備性、融合性、先進(jìn)性和實(shí)用性，結(jié)合我校自身優(yōu)勢(shì)特色，構(gòu)建了如下頁(yè)圖2所示的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的理論與實(shí)踐并重融合的課程體系。課程體系以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，集中實(shí)踐環(huán)節(jié)為支撐，核心課程為基礎(chǔ)，一組集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程培養(yǎng)一種能力。同時(shí)，設(shè)置綜合素質(zhì)教育模塊和課外科技創(chuàng)新活動(dòng)模塊，提升學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

課程體系主要突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進(jìn)行分學(xué)年重點(diǎn)培養(yǎng)。第一學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，第二學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力，第三學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和集成電路設(shè)計(jì)能力，第四學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，通過(guò)設(shè)置“數(shù)字集成電路”、“混合信號(hào)集成電路”、“嵌入式系統(tǒng)”三個(gè)方向課程模塊，實(shí)現(xiàn)人才的個(gè)性化培養(yǎng)。

通過(guò)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)過(guò)程中的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和核心課程設(shè)置，將集成電路設(shè)計(jì)與通信/計(jì)算機(jī)相結(jié)合，體現(xiàn)課程體系的交叉融合性。將集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)層次中的“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”貫穿于工程創(chuàng)新能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，“邏輯設(shè)計(jì)”體現(xiàn)在電子技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)中，通過(guò)“電路設(shè)計(jì)”與“版圖設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了課程體系的系統(tǒng)性和完備性，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的組織實(shí)現(xiàn)知識(shí)的連貫性。

課程體系設(shè)置了一系列集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)（集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)、微處理器設(shè)計(jì)實(shí)踐）以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)內(nèi)容的組織上將軟件無(wú)線電（SDR）系統(tǒng)（包括算法、體系結(jié)構(gòu)、集成電路）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研成果融入教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)四年工程實(shí)踐訓(xùn)練不斷線，體現(xiàn)課程體系的工程性和實(shí)踐性。同時(shí)通過(guò)下一代無(wú)線通信系統(tǒng)的核心器件――SDR系統(tǒng)處理芯片設(shè)計(jì)為牽引，設(shè)置通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐相關(guān)課程，采用世界主流EDA廠家先進(jìn)EDA工具完成集成電路EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)以及集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)課程體系的先進(jìn)性和實(shí)用性。

（四）教學(xué)內(nèi)容組織思路

以“高級(jí)語(yǔ)言程序匯編語(yǔ)言程序機(jī)器指令序列計(jì)算機(jī)組成（CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出、數(shù)據(jù)通路與控制單元）計(jì)算機(jī)部件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)部件（FPGA和專(zhuān)用集成電路）實(shí)現(xiàn)整機(jī)（FPGA或?qū)Ｓ眉呻娐罚?shí)現(xiàn)面向通信、信號(hào)處理領(lǐng)域系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字集成電路、模擬集成電路）設(shè)計(jì)與應(yīng)用”為主線組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識(shí)的連貫性，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、電子技術(shù)應(yīng)用能力、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、集成電路設(shè)計(jì)能力。通過(guò)通信集成電路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐（包括數(shù)字集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、嵌入式SoC工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、模擬集成電路工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐等），將軟件無(wú)線電（SDR）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的科研項(xiàng)目成果融入課堂教學(xué)，貫徹我校“教研統(tǒng)一”辦學(xué)理念，突顯我校信息通信行業(yè)優(yōu)勢(shì)特色，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

四、結(jié)論

課程體系設(shè)置是專(zhuān)業(yè)建設(shè)中的關(guān)鍵核心問(wèn)題，對(duì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量起決定性的作用。本文充分考慮了集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)多學(xué)科交叉融合、工程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合我校本專(zhuān)業(yè)在通信專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)、專(zhuān)用處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)特色，形成了通信、計(jì)算機(jī)與集成電路設(shè)計(jì)相結(jié)合、理論教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合的課程體系。以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以集成電路設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)融合為主線組織教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的集成電路設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子技術(shù)應(yīng)用、微系統(tǒng)設(shè)計(jì)）能力，通過(guò)面向通信領(lǐng)域的集成電路與嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探索:集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式探索

摘要：集成電路產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)信息化的基礎(chǔ)。創(chuàng)新型人才是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員需求的日益增加，國(guó)內(nèi)很多高校都開(kāi)設(shè)了集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)。針對(duì)目前集成電路設(shè)計(jì)本科人才培養(yǎng)模式存在的問(wèn)題，結(jié)合長(zhǎng)沙理工大學(xué)實(shí)際，通過(guò)改革課程教學(xué)、完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)、增加就業(yè)相關(guān)知識(shí)三個(gè)措施增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，逐步建立集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)；創(chuàng)新型人才；培養(yǎng)模式

集成電路的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平已成為一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。近年來(lái)，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2004年，我國(guó)集成電路產(chǎn)量為211億塊，銷(xiāo)售額為545.3億元。2011年一季度，我國(guó)集成電路總產(chǎn)量達(dá)到191億塊，銷(xiāo)售額達(dá)348.4億元，中國(guó)已經(jīng)成為全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已基本形成了四業(yè)（設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)和測(cè)試業(yè)）并舉協(xié)同發(fā)展、四個(gè)相對(duì)集中的產(chǎn)業(yè)集群（長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、環(huán)渤海地區(qū)和京津地區(qū)）和多個(gè)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)化基地。[1，2]一直以來(lái)，國(guó)家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度重視，《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》中將IC產(chǎn)業(yè)放在了電子信息產(chǎn)業(yè)的第一位。[3]隨著我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展、繁榮，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加，僅靠國(guó)內(nèi)少數(shù)高校的研究生已很難滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。為滿足快速發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求，2001年教育部開(kāi)始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專(zhuān)業(yè)。[4]集成電路設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)眾多高等院校都由原來(lái)純粹的研究生教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)為由本科教學(xué)開(kāi)始。

本文從課程體系設(shè)置、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)等多方面詳細(xì)分析了目前集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)存在的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，從三個(gè)方面提出了集成電路設(shè)計(jì)本科人才培養(yǎng)的改革措施，探索集成電路設(shè)計(jì)本科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

一、集成電路設(shè)計(jì)本科人才培養(yǎng)存在的主要問(wèn)題

1.課程設(shè)置及課程內(nèi)容不合理，從而降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)院校的集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)在本科階段主要開(kāi)設(shè)有“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”、“晶體管原理”、“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”和“模擬集成電路設(shè)計(jì)”等專(zhuān)業(yè)課程。對(duì)于這些課程的開(kāi)設(shè)主要存在下列問(wèn)題：

（1）不重視專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)?！肮腆w物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”是集成電路方面的基礎(chǔ)課，為后續(xù)更好地學(xué)習(xí)集成電路專(zhuān)業(yè)課提供理論基礎(chǔ)。如果這些基礎(chǔ)課程沒(méi)學(xué)好，學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)時(shí)就會(huì)比較困難，進(jìn)而直接導(dǎo)致學(xué)業(yè)的荒廢。但有些高等院校將這些課程設(shè)置為選修課，設(shè)置較少的課程教學(xué)課時(shí)量，甚至少數(shù)院校不開(kāi)設(shè)這些課程。

（2）課程開(kāi)設(shè)順序上存在很多問(wèn)題。在部分高等院校的培養(yǎng)計(jì)劃中，“固體物理”課程和“晶體管原理”課程同一個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)，造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)“晶體管原理”課程時(shí)沒(méi)有“固體物理”課程的基礎(chǔ)，從而很難快速地進(jìn)入狀態(tài)，學(xué)習(xí)興趣受到嚴(yán)重影響。

（3）基礎(chǔ)課程的理論性太強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高?！肮腆w物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，理論性較強(qiáng)，公式推導(dǎo)較多，并且要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。然而，一般來(lái)說(shuō)，本科學(xué)生都比較厭煩復(fù)雜的理論分析和繁瑣的公式推導(dǎo)，特別是基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生，再加上較強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性受到極大打擊。此外，部分高校設(shè)置的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)課時(shí)量較少，學(xué)生不能全面、深入地學(xué)習(xí)，進(jìn)一步削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。[5]

2.實(shí)踐教學(xué)量不足，學(xué)生動(dòng)手能力差

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic design automatic，EDA）是集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的必備基礎(chǔ)手段。集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的本科畢業(yè)生必須掌握一些常用的EDA工具，對(duì)將來(lái)工作和繼續(xù)深造學(xué)習(xí)都具有很大的促進(jìn)作用。為了推廣EDA工具的使用，許多EDA公司實(shí)施了專(zhuān)門(mén)的大學(xué)計(jì)劃。我校購(gòu)買(mǎi)了CADENCE軟件以及高性能服務(wù)器，搭建數(shù)/模混合集成電路設(shè)計(jì)EDA平臺(tái)，并與ALTERA公司共建了EDA/SOPC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。但學(xué)生的實(shí)際使用情況卻喜憂參半，難以實(shí)現(xiàn)軟件使用量的最大化。一方面，購(gòu)買(mǎi)的軟件等資源主要供學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上使用，其余時(shí)間學(xué)生很少使用。另一方面，教師在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)一般都采用填鴨式灌輸方式，而不是學(xué)生自己摸索，從而難以理解、使知識(shí)融會(huì)貫通。因此，學(xué)生很容易忘記實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)，在后續(xù)的工作或?qū)W習(xí)中要用到相關(guān)軟件工具時(shí)需重新學(xué)習(xí)。動(dòng)手能力差成為了集成電路設(shè)計(jì)方向本科生擇業(yè)時(shí)的一大障礙。[6]

3.門(mén)類(lèi)分科不合理，屬性不一致

無(wú)論是從專(zhuān)業(yè)內(nèi)容還是專(zhuān)業(yè)性質(zhì)上分，集成電路設(shè)計(jì)方向都應(yīng)該屬于工科性質(zhì)。然而，我校將該專(zhuān)業(yè)劃歸理科專(zhuān)業(yè)。這將導(dǎo)致雖然學(xué)習(xí)的課程與內(nèi)容和其他高校工科性質(zhì)的集成電路設(shè)計(jì)方向基本一致，畢業(yè)時(shí)學(xué)生卻是獲得理學(xué)學(xué)士，造成很多學(xué)生在就業(yè)時(shí)遇到問(wèn)題。許多單位招聘時(shí)首先看的是畢業(yè)證和學(xué)位證，使得很多學(xué)生錯(cuò)失了就業(yè)的好機(jī)會(huì)。最終直接導(dǎo)致下一學(xué)年選擇該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生越來(lái)越少，只能靠調(diào)劑維持正常教學(xué)。另一方面，學(xué)生對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)了解甚少，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的優(yōu)勢(shì)了解不夠，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)人才市場(chǎng)需求和該專(zhuān)業(yè)的良好就業(yè)形勢(shì)認(rèn)識(shí)不清，從而不能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的具體措施

1.改革課程教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

建立由公共基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)方向和工程實(shí)踐四大模塊組成的集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程體系。壓縮公共基礎(chǔ)課，取消與集成電路設(shè)計(jì)方向關(guān)系不大的基礎(chǔ)課程（比如計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程）。合理安排專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)方向課程的開(kāi)課順序、課時(shí)量。在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上，集成電路設(shè)計(jì)的教師應(yīng)該做到“授之以漁，而不是授之以魚(yú)”。對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)方向的本科生而言，其學(xué)習(xí)的內(nèi)容是集成電路相關(guān)的最基礎(chǔ)理論知識(shí)、電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。其學(xué)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)以及分析電路的基本方法等，而不是電路各性能參數(shù)的具體推導(dǎo)。因此，教師在講授“固體物理”和“晶體管原理”等集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，應(yīng)該盡量避免冗長(zhǎng)的公式及繁瑣的推導(dǎo)，以免影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，適當(dāng)減少理論教學(xué)中復(fù)雜的公式推導(dǎo)，而著重半導(dǎo)體器件工作原理和特性的物理意義的學(xué)習(xí)，既可使學(xué)生容易接受又有利于后續(xù)專(zhuān)業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)。

2.完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和社會(huì)適應(yīng)能力的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)而言，完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)需要從以下三個(gè)方面著手：

（1）增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)量。目前，集成電路專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)量過(guò)少。以“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程為例。總課時(shí)量為48學(xué)時(shí)，其中理論課38學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅10個(gè)學(xué)時(shí)。38學(xué)時(shí)的理論課包含了單級(jí)運(yùn)算放大器、差分運(yùn)算放大器、無(wú)源/有源電流鏡、基準(zhǔn)電壓源電路、開(kāi)關(guān)電路等多種電路結(jié)構(gòu)。僅10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還包括2～4學(xué)時(shí)的EDA工具學(xué)習(xí)，留給學(xué)生獨(dú)自進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的就只有6～8個(gè)學(xué)時(shí)。學(xué)生不可能很好地理解理論課所學(xué)知識(shí)，更談不上融會(huì)貫通，極大地削弱了學(xué)習(xí)興趣。因此，增加本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)量可以有效地促進(jìn)教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）完善和優(yōu)化由課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)成的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)體系。該實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)體系具備分級(jí)教學(xué)和多層次教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)集成電路專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有重要作用，尤其是其中的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中，選題是關(guān)鍵，也是難點(diǎn)。選題既要具有一定的工程背景又要讓學(xué)生感興趣，從而不但培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，而且激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（3）應(yīng)該將以CADENCE軟件為主體建立的數(shù)/?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)EDA平臺(tái)，以及與ALTERA公司共建的EDA/SOPC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)放式電子設(shè)計(jì)訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)基地的重要組成部分，成為學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及課外實(shí)踐活動(dòng)的平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)軟件資源使用的最大化。

3.增加就業(yè)相關(guān)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力

據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，極少數(shù)集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的本科畢業(yè)生會(huì)從事集成電路設(shè)計(jì)方向相關(guān)工作，多數(shù)選擇改行或繼續(xù)學(xué)習(xí)深造。這是因?yàn)橐环矫姹究粕局R(shí)儲(chǔ)備不夠，更主要的原因是設(shè)置集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)研究生課程的高等院校越來(lái)越多。然而，集成電路版圖、集成電路工藝以及集成電路測(cè)試等與集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的工作崗位對(duì)集成電路設(shè)計(jì)知識(shí)的要求較低。從事上述幾個(gè)工作崗位若干年將有助于從事集成電路設(shè)計(jì)工作。因此，就個(gè)人的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，集成電路版圖、集成電路工藝以及集成電路測(cè)試等工作崗位對(duì)于本科生而言更具有競(jìng)爭(zhēng)力。因而，教師在講授集成電路設(shè)計(jì)方面知識(shí)的基礎(chǔ)上應(yīng)有重點(diǎn)地講授基本的集成電路版圖、集成電路工藝流程、芯片測(cè)試等相關(guān)內(nèi)容。

再者，定期舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)，讓學(xué)生了解集成電路產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求，了解集成電路設(shè)計(jì)及相關(guān)人才市場(chǎng)需求，了解集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、結(jié)論

集成電路產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)信息化的重要基礎(chǔ)。創(chuàng)新型人才是發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。因而，大力推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須提高集成電路設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。目前，我國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)本科教育尚處于孕育發(fā)展階段，雖適應(yīng)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，但仍存在很多問(wèn)題需要解決。本文根據(jù)調(diào)研結(jié)果分析目前集成電路設(shè)計(jì)本科人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題，結(jié)合我校實(shí)際情況提出了幾項(xiàng)改革措施，但遠(yuǎn)沒(méi)有涉及集成電路設(shè)計(jì)本科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的諸多方面。但是，可以預(yù)測(cè)，有政府的大力扶持和相關(guān)教師及學(xué)生的共同努力，我國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)本科人才培養(yǎng)定會(huì)逐步走向成熟，最終建立完善的集成電路設(shè)計(jì)本科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。