集成电路设计类课程改革论文

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集成电路设计本科教学改革探索

集成电路设计本科教学改革探索

集成电路设计本科教学改革探索【摘要】本文围绕集成电路设计本科教学改革展开探讨,首先介绍了背景和研究意义。

接着分析了目前集成电路设计本科教学的现状,并提出了改革方案。

通过某高校的案例分析,探讨了具体的改革实践和影响因素。

分析了教师、学生、课程建设等方面在改革中的关键作用。

最后对改革进行了评估与展望,探讨了对学生的意义以及未来研究的方向。

本研究的启示是集成电路设计本科教学改革有助于提高学生的实践能力和创新意识。

未来可以进一步深入研究不同教学模式的效果,促进教学的持续优化和创新。

通过这些工作,可以为提升集成电路设计本科教学水平和质量提供重要的指导和借鉴。

【关键词】集成电路设计、本科教学、教学改革、案例分析、影响因素、评估、展望、学生意义、研究启示、未来展望1. 引言1.1 背景介绍集成电路设计是电子信息工程专业的重要课程之一,也是现代电子技术领域的基础学科。

随着信息技术的快速发展和集成电路设计方法的不断更新,传统的本科教学模式已经难以适应行业需求和学生学习需求。

集成电路设计本科教学改革正在成为教育界关注的焦点。

随着科技的迅速发展,集成电路设计本科教学需要更加注重培养学生的创新思维和实践能力,使学生能够与时俱进,适应技术发展的需求。

集成电路设计本科教学改革势在必行,以提高教学质量和培养学生的综合能力。

本文将对当前集成电路设计本科教学的现状进行分析,探讨针对现有问题的改革方案,并以某高校的实践案例为例进行详细探讨。

结合影响因素分析,评估集成电路设计本科教学改革的效果,并展望未来的发展方向。

通过本研究,旨在为集成电路设计本科教学改革提供借鉴和启示,促进教学质量的提升和学生综合能力的培养。

1.2 研究意义集成电路设计是现代电子领域中一项非常重要的技术,在各个领域都有着广泛的应用。

随着科技的不断进步和发展,对集成电路设计人才的需求也越来越大。

通过对集成电路设计本科教学进行改革探索,可以更好地培养学生的实际能力和创新思维,提高其在实际工作中的适应能力和竞争力。

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索随着电子科技的发展,集成电路的设计成为电子工程中的重要环节。

为了适应这一趋势,对集成电路设计的教学方法进行改革探索势在必行。

本文将从理论与实践两个方面,探讨集成电路计算机辅助设计教学方法的改革。

理论上,集成电路计算机辅助设计教学应当紧跟科技发展的步伐,使学生掌握最新的设计理论和方法。

教师应加强自身教育培训,了解最新的集成电路设计理论和方法,以便于将其传授给学生。

教材的选取也要针对最新的科研成果进行更新,以便于学生能够掌握最前沿的设计知识。

在课堂教学中可以适当增加一些设计案例和实际应用,让学生能够更好地理解和掌握理论知识。

实践上,集成电路计算机辅助设计教学应强调实际操作能力的培养。

一方面,可以通过实验课程来培养学生的实践能力。

实验课程应当紧密结合设计理论,让学生在实际操作中学以致用。

可以引入仿真软件和设计工具,让学生能够进行虚拟的电路设计实践。

这样不仅可以提高学生的操作能力,还可以提高学生解决实际问题的能力。

集成电路计算机辅助设计教学方法的改革还应强调学生的主动参与。

传统的教学方式以教师为中心,学生作为被动的接受者,这样往往不能激发学生的积极性和主动性。

教学应向学生的主动学习方向发展,通过课堂讨论、小组合作等方式,培养学生主动思考和解决问题的能力。

在实践过程中还存在一些挑战和困难,比如教师的教学素质和教学资源的不足。

学校和教师应加强教师培训和教育投入,提高教师的教学水平和教学能力。

学校也需要增加教学资源的投入,提供先进的实验设备和仿真软件。

集成电路计算机辅助设计教学方法的改革是必要的。

通过提升教师的理论水平和教学方法,加强实践能力的培养以及促使学生的主动参与,可以使学生在学习过程中更好地掌握集成电路的设计方法和应用,为他们未来的工作和研究打下坚实的基础。

浅谈高职院校《集成电路EDA》课程改革

浅谈高职院校《集成电路EDA》课程改革

浅谈高职院校《集成电路EDA》课程改革摘要:随着社会发展,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油等为代表的传统工业,成为第一大产业。

集成电路的生产过程主要包括:开发EDA工具,利用EDA工具进行集成电路设计,根据设计结果在硅片上加工芯片,加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。

因此,熟练掌握EDA工具是电子技术类人才的必须技能。

为了适应新形势下高职教育的培养目标,集成电路EDA这门课程需要在教学理念、教学内容、教学方法上进行改革。

关键词:集成电路EDA 课程改革教学内容1 引言高职教育的目的是使学生获得从事某个职业所需的实际技能和知识,具备进入岗位所需的能力与资格,并且应当具备良好的职业道德和熟练的职业技能,走上职业岗位之后能够胜任岗位,并有后续发展能力。

然而,鉴于多方面因素,高职教育的教学质量不断下降,高职学生职业能力的欠缺直接影响了就业。

因此,高职院校必须进行课程改革,构建符合高职教育规律、适应高职课程的教学模式。

下面,笔者就简单谈谈我院集成电路EDA课程改革的情况。

2 课程定位集成电路EDA技术是集成电路及电子系统设计的综合技术,是现代科技创新和IC产业发展的关键技术。

该课程作为高等职业院校微电子专业的一门重要的主干专业课程,紧扣专业理论和生产实践需求,具有较强的岗位实践操作技能,是电子类专业毕业生必须具备的专业技能之一;而且该课程能贯穿整个专业教学环节,掌握本课程能使学生更好地学习掌握其他专业课程。

3 课程设计理念按照“基于工作过程”的课程开发体系进行课改,重视职业技能的训练,充分体现以应用型技术人才为培养目标;形成以行业需求为导向,以职业实践为主线,“教、学、做一体化”的专业课程体系;构建工学结合的高职课程开发模式,落实“强化实践、重在应用”,着重“职业能力” 培养的指导思想。

通过典型的实践项目课题,多样化的教学方法,形成实践教学和工作过程一体化、课堂与生产线一体化、实践教学与培养岗位能力一体化,激发学生的学习兴趣,引导学生将学到的知识应用于实践中,加强课程知识点的连接,充分体现EDA技术在电子电路实际设计中的应用,使课程教学真正体现实践性、应用性。

集成电路设计实验教学改革初探

集成电路设计实验教学改革初探

集成电路设计实验教学改革初探集成电路设计实验是电子信息类专业中的重要实践教学环节,通过该实验可以帮助学生掌握集成电路设计的基本原理和方法,提高学生的工程实践能力和创新能力。

在传统的集成电路设计实验教学中存在一些问题,如实验内容和配套实验设备陈旧,难以满足现代集成电路设计的要求;实验内容和教学方法单一,难以激发学生的学习兴趣和动手能力;实验环境和资源紧张,无法满足学生的实践需求。

针对这些问题,本文进行了一次关于集成电路设计实验教学改革的初步探索,旨在提高学生的学习积极性和实践能力,促进学生成才成长和培养。

一、改革教学内容传统的集成电路设计实验教学内容较为陈旧,大多停留在经典的模拟电路设计和数字电路设计层面,难以满足当今集成电路设计工程师的要求。

在实验教学内容方面,我们进行了一次全面的改革和更新。

增加了新的实验项目,如基于FPGA的数字信号处理器设计、基于Arduino的模拟信号处理器设计等,使学生在实验中能够接触到更多的先进集成电路设计技术和工具。

优化了传统实验项目,如模拟和数字集成电路设计实验,在保留基本原理和方法的基础上,增加了一些新的元素,如模拟信号滤波器的设计、数字信号译码器的设计等,以适应当今集成电路设计领域的新发展。

传统的集成电路设计实验教学方法大多以讲授和演示为主,学生缺乏动手实践的机会,难以掌握实际操作技能。

在教学方法方面,我们进行了一次全面的改革和创新。

增加了实验课程的实践环节,鼓励学生利用实验室设备进行实际操作,动手设计和调试集成电路,提高学生的动手能力和实际工程操作经验。

引入了团队合作的教学模式,鼓励学生组成小组进行实验设计和实践操作,培养学生的团队合作精神和沟通协作能力。

采用了项目驱动的教学方法,设计了一些具体的集成电路设计项目,如音频放大器设计、数字时钟设计等,激发学生的学习兴趣和创新能力,提高学生的实际操作技能。

传统的集成电路设计实验教学资源紧张,实验设备和软件工具配备不足,难以满足学生的实践需求。

《集成电路设计》课程教学改革与探索

《集成电路设计》课程教学改革与探索

《集成电路设计》课程教学改革与探索【摘要】针对《集成电路设计》这门课程实践性强的特点,以集成电路设计流程为主导线,结合主流EDA 设计工具,构建了高效的理论教学体系与项目化的实践教学流程,将理论与实际紧密结合,充分发挥学生的主观能动性,提高学生的动手能力。

通过近三届学生的教学实践,取得了良好的效果。

【关键词】集成电路;EDA;项目化0 前言21世纪是信息时代,信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。

我国高校开设集成电路设计课程的相关专业,每年毕业的人数远远满足不了市场的需求,因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。

针对这种市场需求,我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实,工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。

针对集成电路设计课程体系,进行课程教学改革。

教学改革的核心是教学课程体系的改革,包括理论教学内容改革和实践教学环节改革,旨在改进教学方法,提高教学质量,现已做了大量的实际工作,取得了一定的教学成效。

改革以集成电路设计流程为主线,通过对主流集成电路开发工具Tanner Pro EDA设计工具的学习和使用,让学生掌握现代设计思想和方法,理论与实践并重,熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程,培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力,具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。

1 理论教学内容的改革集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及Tanner EDA工具等内容,涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。

传统的理论课程教学方式,以教师讲解为主,板书教学,但由于课程所具有的独特性,在介绍半导体材料和半导体工艺时,主要靠教师的描述,不直观形象,因此引进计算机辅助教学。

计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善,以多媒体教学为主,结合板书教学,以图片形式展现各种形态的半导体材料,以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程,每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片,使学生对集成电路建立直观的感性认识,充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性,提高教学效率和教学质量。

“集成电路系统设计”课程教学改革探讨

“集成电路系统设计”课程教学改革探讨

“集成电路系统设计”课程教学改革探讨随着集成电路工艺和设计技术的发展,集成电路的规模可达上亿个晶体管,集成电路已经发展到系统芯片SoC时代。

系统级芯片设计是目前提高工程师集成电路设计能力的主要手段,同时也是集成电路成为通信、控制、消费类电子产品核心技术的关键。

在电子科学与技术和电子信息工程等专业开设“集成电路系统设计”课程就显得非常必要。

该课程主要讲授系统级芯片的设计方法,让学生了解和掌握大规模系统芯片的基本概念、设计流程、设计方法,主要面向电子科学与技术及相关专业的高年级学生。

由于集成电路已经发展到纳米工艺,系统级芯片的设计与微米工艺的集成电路设计流程又有一些区别,这就需要让学生通过实验去进一步理解,因而该课程除了具有复杂的理论外,还具有很强的技术性和实践性。

面对层出不穷的EDA新技术、数字系统设计方法的变革以及适应社会对电子信息技术人才的需求,必须加大实践教学的力度,给学生创造实践动手的环境。

只有这样,才能不断激发学生的主动性、积极性和创造性,才能在实践中培养学生的创新意识和协作精神。

一、理论教学内容的改革实践针对当前集成电路设计向系统芯片(SoC)发展的趋势,“集成电路系统设计”课程以系统芯片设计流程为主线来安排教学内容,让初次涉足此领域的学生自然地学习和掌握系统芯片的设计流程和方法。

该课程全面阐述了系统芯片的架构设计、系统芯片的验证技术、可测性设计方法、低功耗设计技术、后端设计以及封装测试技术等。

目前集成电路的课程已经离不开EDA技术,即电子设计自动化技术,它是现代电子信息工程领域的一门新技术,[2-3]是以计算机硬件和系统软件为工作平台,继承和借鉴了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而研制成的电子CAD通用软件包。

随着计算机、集成电路、电子系统设计技术的发展,如今EDA技术已由最初的PCB板设计延伸到了电子线路和集成电路的设计直至整个系统的设计中,也使集成电路的系统应用和整个电子系统生产过程都集成在一个环境之中,集成电路系统的仿真、逻辑综合、自动布局布线和版图设计等工作全部通过EDA工具完成。

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索随着计算机技术的不断发展,集成电路的计算机辅助设计已成为现代电子工程和通信工程领域中不可或缺的部分,因此集成电路的计算机辅助设计教学也日益受到关注。

本文探索了集成电路的计算机辅助设计教学的改革方法,倡导实践与理论结合,培养学生的实际操作技能和创新思维能力,从而提高教学质量和学生的综合能力。

一、加强实践环节集成电路的计算机辅助设计教学注重实践掌握,通过大量的模拟和仿真实验,帮助学生理解电路的原理和设计过程。

因此,加强实践环节是提高教学质量的关键。

首先,应该增加实验课程的数量和时长。

集成电路的计算机辅助设计是一门实践性很强的课程,只有通过实验才能真正掌握其中的设计与实现方法,因此实验环节应该充分利用课程时间,让学生有足够的时间从实践中感受到原理的本质。

其次,应该注重实验教学过程中的实用性,即实验内容应该与实际工程应用需要相结合。

在实验研究过程中应加强对实际工程领域中常见电路的模拟和仿真实验的设计,并逐步推广到应用实践中去,加强实验教学的设计应用性,提高学生的实用能力和实际操作技能。

二、提高实验教学的质量和水平为了加强实验教学的质量和水平,我们应该采取一系列具有实际意义的步骤,如以下几点:首先,以实验教学为基础,注重培养学生的实际操作能力和创新思维能力。

实验课程使用各种类型的仿真软件使学生熟悉实际工程的应用,也方便老师快速确定学生实验结果的正确性。

实验教学还可以设计带有探究性质的实验,例如给学生一些实际的电路运算问题要求自主设计解决方案。

探索性实验作为实验课程的重要组成部分,可以提高学生创新思维能力和实际应用能力。

其次,注重实践操作过程的规范性。

实验环节有一个常见的问题是同学们在实测电路时漏许多小细节,难以完成初步假设。

因此,我们应该在实验开始之前,讲解实验操作技巧,并规定实验数据的收集方式和数据处理方法,确保实验过程的规范和准确性,提高实验结果的实用性和可靠性。

电路课程教学改革与实践的若干思考论文

电路课程教学改革与实践的若干思考论文

电路课程教学改革与实践的若干思考论文关于电路课程教学改革与实践的若干思考论文论文摘要:电路理论是电气信息类学生的专业基础课,是学生专业素质形成的关键课程。

针对独立学院学生和电路课程的特点,提出了优化教学内容、改进教学方法、注重理论教学与实践相结合、调动学生的学习积极性和加强学生能力的培养等改革措施。

经过尝试,对提高电路课程的教学质量取得了一定的效果。

论文关键词:电路理论;教学改革;教学质量“电路理论”是面向电气信息类专业学生开设的一门专业基础课,它研究电路的基本规律和分析方法。

它所涉及的概念、分析方法和理论是学好模拟电子技术、数字电子技术等后续专业课程的基础。

能否扎实地掌握好电路的基本理论和分析方法,并具有较强的实验技能,对以后的学习以及毕业后从事相关领域的工作将产生直接影响。

随着计算机技术、控制技术和电力电子技术的快速发展与应用,电路课程的教学内容越来越丰富,教学要求越来越高。

为适应时代对人才培养的要求,保持教学内容的新颖性,强化对学生的基本技能和综合素质的培养,加快课程改革的步伐和提高授课质量具有重要意义。

电路课程的教学在华中科技大学文华学院(简称“我校”)已受到足够的重视,学校对电路理论课程建设专门立项,进行教学改革,从课程的教学内容、教学方法、教学手段等多方面进行改进。

一、优化教学内容,实施因材施教独立学院的教学应充分考虑学生的实际情况,因材施教,探索出一种适应独立学院的教学模式。

课程建设的首要问题是要有一本完整、精炼的教材。

我校为了满足课程体系改革的要求,重新编写了《电路理论》教材,已经由机械工业出版社出版,并在教学中正式使用。

新教材内容较基础、实用,具有针对性,在学生中反映良好。

在独立学院的电路教学过程中,应注重学生对基本概念的掌握,它是学好该课程的前提。

很多学生对电路中的部分专业术语的定义往往很难理解和掌握,若能在教学过程中引入比较形象的例子,如电池、感应电机、变压器和一些电子产品等,对电路中的一些概念进行补充说明或讲解,则对促进学生的理解可以起到事半功倍的效果。

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集成电路设计类课程改革论文
集成电路设计类课程改革论文
1传统人才培养模式剖析
2001年我国新增“集成电路设计与集成系统”本科专业,2003年至2009年,我国在清华大学、北京大学、复旦大学等高校分三批设立了20个大学集成电路人才培养基地,加上原有的“微电子科学与工程”专业,目前,国内已有近百所高校开设了微电子相关专业和实训基地,由此可见,国家对集成电路行业人才培养的高度重视。

在新形势下,集成电路相关专业的“重理论轻实践”、“重教授轻自学轻互动”的传统人才培养模式已不再适用。

因此,探索新的人才培养方式,改革集成电路设计类课程体系显得尤为重要。

传统人才培养模式的“重理论、轻实践”方面,可从课程教学学时安排上略见一斑。

例如:某高校“模拟集成电路设计”课程,总学时为80,其中理论为64学时,实验为16学时,理论与实验学时比高达4∶1。

由于受学时限制,实验内容很难全面覆盖模拟集成电路的典型结构,且实验所涉及的电路结构、器件尺寸和参数只能由授课教师直接给出,学生在有限的实验学时内仅完成电路的仿真验证工作。

由于缺失了根据所学理论动手设计电路结构,计算器件尺寸,以及通过仿真迭代优化设计等环节,使得众多应届毕业生走出校园后普遍不具备直接参与集成电路设计的能力。

“重教授、轻自学、轻互动”的传统教学方式也备受诟病。

课堂上,授课教师过多地关注知识的传授,忽略了发挥学生主动学习的主观能动性,导致教师教得很累,学生学得无趣。

2集成电路设计类课程体系改革探索和教学模式的改进
2014年“数字集成电路设计”课程被列入我校卓越课程的建设项目,以此为契机,卓越课程建设小组对集成电路设计类课程进行了探索性的“多维一体”的教学改革,运用多元化的教学组织形式,通过合作学习、小组讨论、项目学习、课外实训等方式,营造开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境。

2.1新型集成电路设计课程体系探索
由于统一的人才培养方案,造成了学生“学而不精”局面,培养出来的学生很难快速适应企业的需求,往往企业还需追加6~12个月的实训,学生才能逐渐掌握专业技能,适应工作岗位。

因此,本卓越课程建设小组试图根据差异化的人才培养目标,探索新型集成电路设计类课程体系,重新规划课程体系,突出课程的差异化设置。

集成电路设计类课程的差异化,即根据不同的人才培养目标,开设不同的专业课程。

比如,一些班级侧重培养集成电路前端设计的高端人才,其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、集成电路系统与芯片设计、模拟集成电路设计、射频电路基础、硬件描述语言与FPGA设计、集成电路EDA技术、集成电路工艺原理等;另外的几个班级,则侧重于集成电路后端设计的高端人才培养,其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、CMOS模拟集成电路设计、版图设计技术、集成电路工艺原理、集成电路CAD、集成电路封装与集成电路测试等。

在多元化的培养模式中,加入实训环节,为期一年,设置在第七、八学期。

学生可自由选择,或留在学校参与教师团队的项目进行实训,或进入企业实习,以此来提高学生的专业技能与综合素质。

2.2理论课课堂教学方式的改进
传统的课堂理论教学方式主要“以教为主”,缺少了“以学为主”的互动环节和自主学习环节。

通过增加以学生为主导的学习环节,提高学生学习的兴趣和学习效果。

改进措施如下:
(1)适当降低精讲学时。

精讲学时从以往的占课程总学时的75%~80%,降低为30%~40%,课程的重点和难点由主讲教师精讲,精讲环节重在使学生掌握扎实的理论基础。

(2)增加课堂互动和自学学时。

其学时由原来的`占理论学时不到5%增至40%~50%。

(3)采用多样化课堂教学手段,包括团队合作学习、课堂小组讨论和自主学习等,激发学生自主学习的兴趣。

比如,教师结合当前本专业国内外发展趋势、研究热点和实践应用等,将课程内容凝练成
几个专题供学生进行小组讨论,每小组人数控制在3~4人,课堂讨论时间安排不低于课程总学时的30%[3]。

专题内容由学生通过自主学习的方式完成,小组成员在查阅大量的文献资料后,撰写报告,在课堂上与师生进行交流。

课堂理论教学方式的改进,充分调动了学生的学习热情和积极性,使学生从被动接受变为主动学习,既活跃了课堂气氛,也营造了自主、平等、开放的学习氛围。

2.3课程实验环节的改进
为使学生尽快掌握集成电路设计经验,提高动手实践能力,探索一种内容合适、难度适中的集成电路设计实验教学方法势在必行。

本课程建设小组将从以下几个方面对课程实验环节进行改进:(1)适当提高教学实验课时占课程总学时的比例,使理论和实验学时的比例不高于2∶1。

(2)增加课外实验任务。

除实验学时内必须完成的实验外,教师可增设多个备选实验供学生选择。

学生可在开放实验室完成相关实验内容,为学生提供更多的自主思考和探索空间。

(3)提升集成电路设计实验室的软、硬件环境。

本专业通过申请实验室改造经费,已完成多个相关实验室的软、硬件升级换代。

目前,实验室配套完善的EDA辅助电路设计软件,该系列软件均为业界认可且使用率较高的软件。

(4)统筹安排集成电路设计类课程群的教学实验环节,力争使课程群的实验内容覆盖设计全流程。

由于集成电路设计类课程多、覆盖面大,且由不同教师进行授课,因此课程实验分散,难以统一。

本课程建设小组为了提高学生的动手能力和就业竞争力,全面规划、统筹安排课程群内的所有实验,使学生对集成电路设计的全流程都有所了解。

3工程案例教学法的应用
为提升学生的工程实践经验,我们将工程案例教学法贯穿于整个课程群的理论、实验和作业环节。

下面以模拟集成电路中的典型模块多级放大器的设计为例,对该教学方法在课程中的应用进行详细介绍。

3.1精讲环节
运算放大器是模拟系统和混合信号系统中一个完整而又重要的部分,从直流偏置的产生到高速放大或滤波,都离不开不同复杂程度的运算放大器。

因此,掌握运算放大器知识是学生毕业后从事模拟集成电路设计的基础。

虽然多级运算放大器的电路规模不是很大,但是在设计过程中,需根据性能指标,谨慎挑选运放结构,合理设计器件尺寸。

运算放大器的性能指标指导着设计的各个环节和几个比较重要的设计参数,如开环增益、小信号带宽、最大功率、输出电压(流)摆幅、相位裕度、共模抑制比、电源抑制比、转换速率等。

由于运算放大器的设计指标多,设计过程相对复杂,因此其工作原理、电路结构和器件尺寸的计算方法等,这部分内容需要由主讲教师精讲,其教学内容可以放在“模拟集成电路设计”课程的理论学时里。

3.2作业环节
课后作业不仅仅是课堂教学的巩固,还应是课程实验的准备环节。

为了弥补缺失的学生自主设计环节,我们将电路结构的设计和器件尺寸、相关参数的手工计算过程放在作业环节中完成。

这样做既不占用宝贵的实验学时,又提高了学生的分析问题和解决问题的能力。

比如两级运算放大器的设计和仿真实验,运放的设计指标为:直流增益>80dB;单位增益带宽>50MHz;负载电容为2pF;相位裕度>60°;共模电平为0.9V(VDD=1.8V);差分输出摆幅>±0.9V;差分压摆率>100V/μs。

在上机实验之前,主讲教师先将该运放的设计指标布置在作业中,学生根据教师指定的设计参数完成两级运放结构选型及器件尺寸、参数的手工计算工作,仿真验证和电路优化工作在实验学时或课外实训环节中完成。

3.3实验环节
在课程实验中,学生使用EDA软件平台将作业中设计好的电路输入并搭建相关仿真环境,进行仿真验证工作。

学生根据仿真结果不断优化电路结构和器件尺寸,直至所设计的运算放大器满足所有预设指标。

其教学内容可放在“模拟集成电路设计”或“集成电路EDA技术”课程里[4]。

3.4版图设计环节
版图是电路系统和集成电路工艺之间的桥梁,是集成电路设计不可或缺的重要环节。

通过集成电路的版图设计,可将立体的电路系统变为一个二维的平面图形,再经过工艺加工还原为基于硅材料的立体结构。

两级运算放大器属于模拟集成电路,其版图设计不仅要满足工艺厂商提供的设计规则,还应考虑到模拟集成电路版图设计的准则,如匹配性、抗干扰性以及冗余设计等。

其教学内容可放在课程群中“版图设计技术”的实验环节完成。

通过理论环节、作业环节以及实验的迭代仿真和版图设计环节,使学生掌握模拟集成电路的前端设计到后端设计流程,以及相关EDA软件的使用,具备了直接参与模拟集成电路设计的能力。

4结语
集成电路设计类课程的改革,是新的尝试和探索,其措施包括多元化人才培养模式、理论课课堂教学方式的改进、课程实验环节的改进,以及工程案例教学法的应用。

本课程建设小组希望藉此来提高教学效果和质量,激发学生自主学习的兴趣,提升学生的理论知识水平和实践应用能力,全面提升学生的专业综合素质。

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