浅谈高职院校《集成电路EDA》课程改革

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。

4 改革目标

目前, 集成电路EDA设计工具主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。我院该课程采用的是Tanner Pro软件, 在教学过程中, 以职业实践为主线, 通过课程改革, 逐步实现“教、学、做一体化”的专业课程体系。通过对实用电路的设计, 激发学生学习先进的电子电路设计技术的兴趣, 使学生掌握集成电路设计和布局图设计的基本方法, 了解IC组件库的电路模型、符号模型的设计方法;能熟练创建电路文件、版图文件, 生成网表文件, 进行电路仿真模拟, 并熟悉电路与版图对比方法;养成按规范进行集成电路设计与应用, 并按照企业规范设计版图的职业素养;培养了学生使用现代先进设计工具的能力和团队沟通能力, 为以后工作打下一定的基础。

5 教学内容

随着IC技术的发展, 对集成电路EDA课程教学内容提出了更高的要求。这次为适应科学技术的发展以及对人才培养的要求, 我们走访企业、征求用人单位意见, 特别聘请企业专家进行技术指导, 结合专业培养目标和就业岗位群, 我们对EDA课程的教学进行了修订, 教学内容进行了调整和充实。

为加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养, 将EDA技术理论和实训课单独开设, 促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。为了培养学生的创新能力, 我们加重了设计性实验、综合实验的分量, 加强各种实践环节, 使学生通过理论课程的学习和实训课程的实践, 基本掌握EDA技术, 再通过相应的课程设计将理论用于实践, 将理论与设计融为一体, 使学生在毕业设计中, 既能提高运用所学知识进行设计的能力, 又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离, 锻炼了学生分析问题、解决问题能力。

6 课程改革中的重点、难点及解决办法

课改的重点:“基于工作过程”的项目式课程开发

难点:项目式教学内容的确定, 教材、教学设备的准备, 学生对实际生产环境和生产过程的体验和学习, 工程实际应用的系统设计。

解决方法: (1) 采用全新的教学理念和教学方式, 以“必须”“够用”的原则组织教学内容, 将教学与EDA工程技术有机结合, 设计由浅入深的实验项目, 以实现良好的教学效果。 (2) 根据课程实践性强的特点, 加强实验室建设, 提倡学生进行自主教学活动。 (3) 多方面综合考虑, 全面优化教学效果。 (4) 加强校企合作, 提高授课教师的理论水平和工程实践能力, 让学生进入企业进行生产实习, 将教学、实验和科研紧密结合。

7 教学方法与手段

EDA技术涉及面广、实践性强, 对教师和学生的要求较高。在EDA技术教学方法上, 我们改变了过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以传授知识为基本目的的传统教学模式。采用教师讲授与学生实践相结合, 理论知识与现实工程问题相结合的灵活的教学方式, 留给学生充分的思考和实践时间, 鼓励学生勤于思考, 把握问题实质, 不断提高自己解决实际问题的能力。把“教、学、做”一体化, 体现到实处。

讲课时突出重点、难点, 注重知识点重组。教学中引入大量的EDA实际例题, 重视培养学生的运用知识, 解决实际问题的能力, 充分调动了学生的学习积极性。

实践表明, 采用多元化的教学方法可以取得较好的效果。多元化教学方法包括: (1) 交互讨论教学法; (2) 目标驱动教学法; (3) 开放式自主实践; (4) 课外兴趣小组; (5) 鼓励学生参与大学生创新活动。

在课堂教学中, 让学生多实践, 多动脑、勤思考, 才能发挥他们的学习主动性, 起到良好的教学效果。

8 结语

通过课程改革, 改变了常规的教学模式, 以学生为主, 教师为辅, 再结合多种教学方式, 以激发学生的学习兴趣, 提高学生的学习能动性, 并且重视学生的理论与实践的结合能力, 使学生深切感受到学有所用, 大大提高了集成电路EDA课程的教学效果。

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

参考文献

[1] 霍奇斯等著, 蒋安平等译, 数字集成电路分析与设计[J].电子工业出版社, 2005.

[2] 廖裕评, 陆瑞强, TANNER PRO集成电路设计与布局实战指导[J].科学出版社, 2007.