研究型實踐教學(xué)模式在集成電路設(shè)計實驗中的探討.doc

研究型實踐教學(xué)模式在集成電路設(shè)計實驗中的探討 夏曉娟吉新村王德波方玉明 （南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210023） 【摘要】本文從分析集成電路設(shè)計實踐教學(xué)的特點入手，對集成電路設(shè)計實驗中引入研究型實踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實施方法進(jìn)行了具體探討，并提出了研究型實踐教學(xué)對老師、對學(xué)生的要求。 關(guān)鍵詞實踐教學(xué)；集成電路 基金項目：南京郵電大學(xué)教改項目（JG03314JX17）。 作者簡介：夏曉娟（1982），女，南京郵電大學(xué)，副教授，從事集成電路設(shè)計領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。 隨著教育改革的不斷深入，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計是與最前沿科技緊密相連的一個方向，相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連，課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問題解決問題的能力。因此，集成電路設(shè)計實驗應(yīng)在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上，在“研究型實踐教學(xué)模式”方面進(jìn)行探討和實踐?！把芯啃蛯嵺`教學(xué)模式”是指在實踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識用于行業(yè)實際問題分析的一種實踐方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運用知識、自主的發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，并解決問題的能力1-2。 1確立研究型實踐教學(xué)模式的必要性 集成電路（IntegratedCircuit，IC）產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變，大多設(shè)計均采用無生產(chǎn)線設(shè)計，加工采用代工方式。成電路設(shè)計具有一定的特殊性，集成電路設(shè)計過程需要集成電路專業(yè)人才經(jīng)過嚴(yán)格的實踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實踐經(jīng)驗。全國集成電路設(shè)計相關(guān)企業(yè)對于人才的需要也越來越嚴(yán)格，越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才，應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計的相關(guān)經(jīng)驗。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對集成電路設(shè)計應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識。因此，我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念，樹立IC設(shè)計研究型人才培養(yǎng)觀。 集成電路設(shè)計實踐主要是提供學(xué)生一個實踐平臺，采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件，將書本上的知識采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計中所學(xué)知識的應(yīng)用，又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，缺乏對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，也缺乏與前沿科技的聯(lián)系，因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實踐。 隨著教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無法適應(yīng)時代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式，又稱為研討式教學(xué)模式，是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)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(xué)生為中心，以知識掌握為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線，以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計實踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)研究型IC設(shè)計人才。 2研究型實踐教學(xué)模式的作用分析 集成電路設(shè)計實踐引入研究型實踐教學(xué)模式，可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實現(xiàn)學(xué)有所用，不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)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(shè)計、仿真方法來復(fù)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(xué)習(xí)的興趣。 集成電路設(shè)計是實踐性很強(qiáng)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(xué)旨在加強(qiáng)學(xué)生對軟件的認(rèn)識，忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實踐教學(xué)模式的開展，可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下，通過選擇適用性較強(qiáng)的實踐內(nèi)容，使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識加深及貫通，另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容，有利于學(xué)生加強(qiáng)實踐的動力和持續(xù)進(jìn)步。通過研究型實踐，對學(xué)校而言，可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生；對學(xué)生而言，可以掌握前沿知識、促進(jìn)就業(yè)。 研究型實踐成果的實現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)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(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實踐興趣，是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時，研究型實踐教學(xué)鼓勵學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫總結(jié)報告，這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。 3研究型實踐教學(xué)模式的具體實施 課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化 指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料，能夠提出問題，進(jìn)而解決問題以掌握知識、應(yīng)用知識，完成對知識的一個探求過程；對實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善，使課程體系更全面更科學(xué)，更能貼近行業(yè)發(fā)展，更能體現(xiàn)學(xué)生的主動性。 3.2采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法 在研究型實踐教學(xué)模式中，師生互動有助于學(xué)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(jié)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(shè)計，并共同探討電路的優(yōu)化方案。 專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng) 為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢、，鼓勵學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料，以充實自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進(jìn)行批判性的研究，去偽存真，指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。 指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文（報告） 在研究型實踐教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)，做到綱舉目張；會用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的思想，不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論，由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻(xiàn)資料，進(jìn)行研究，完成電路設(shè)計和仿真，最后完成專題論文的撰寫。 鼓勵學(xué)生參與課題研究 為調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生參加老師的課題，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)“研究型”的思維模式。 研究型實踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求 研究型實踐教學(xué)模式對教師的要求 研究型實踐教學(xué)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(chǔ)知識和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐的基本技能；二是要掌握學(xué)科最新信息，不斷更新知識，了解課程所涉及學(xué)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(xué)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(xué)模式對學(xué)生的要求 研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求：一是學(xué)生要有一定的知識積累，儲備了比較完備的基礎(chǔ)知識；二是要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識水平，熟練掌握集成電路的一些理論知識；三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力；四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。