《集成电路版图设计》课程教学改革与探索

电路课程建设与教学改革探索电路课程建设与教学改革是高等教育中必不可少的一项工作，也是提高电子信息工程专业质量的重要途径。

电路课程是电子信息工程专业的核心课程之一，讲授电路的基本理论和实践应用，培养学生的创新意识、实践能力和综合素质。

在电路课程建设方面，有待提高课程内容的趣味性和实用性。

现代电路技术日新月异，应该在课程中加入最新的电路设计和应用案例，不断更新课程内容。

对于重要的电路结构和算法，可以结合生动的图示和实例来讲授，激发学生的学习兴趣，使其更深入地认识电路理论及其应用。

为了培养学生的能力，可以加入一些实践性项目，例如让学生自己设计、实现和优化某种电路，加强他们的动手能力和团队合作精神。

同时，在电路的教学与实践中，应该引导学生提高安全意识，防止出现意外事故。

改革电路课程教学，应该以学生为中心，注重培养其应用能力。

传统的电路课程教学中，更注重的是基本理论和计算。

现在，随着电子信息技术的发展和应用广泛，电路的应用越来越重要。

因此，在电路教学中，应该注重学生的实践能力，增加实践环节，让学生参与电路的设计和调试过程，提高他们的实际操作技能。

此外，教学方法也应该创新，采用多媒体教学、案例分析等方式，激发学生的学习兴趣，提高课程的实用性。

在教学评价方面，应该建立起一个科学、公正、客观的评价体系，以考核学生的综合能力为目标，不仅仅是测试学生掌握知识的程度，更要注重他们的应用能力和创新能力。

在考试中，应该注重学生的理解和思维能力，鼓励他们主动思考、分析和解决电路设计与应用问题。

总之，在电路课程建设和教学改革的探索中，应注重课程内容、教学方法和教育评价的创新，使得电路课程更贴近实际应用，更加接近学生的学习需求，更好地培养学生的应用能力和综合素质，推动电子信息工程专业的发展和人才培养。

《模拟集成电路CAD》课程教学改革探索摘要《模拟集成电路CAD》是模拟集成电路设计方向的一门核心基础课。

针对该课具有理论性及工程特征突出等特点，笔者根据多年集成电路设计公司经验以及多年授课体会，在理论教学、实践教学、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行了改革探索，以期改善教学效果。

关键词模拟集成电路CAD 教学改革在当今信息时代，微电子学的应用已经渗透到国民经济的各个领域。

集成电路（Integrated Circuit，IC）作为微电子技术的核心，是整个信息产业和信息社会最根本的技术基础。

发展IC产业对提高技术的创新基础和竞争能力具有非常重要的作用，对国民经济发展、国防建设和人民文化生活等各方面都发挥着巨大的作用，也是一个国家参与国际化政治、经济竞争的战略产业。

模拟集成电路是现实世界和数字化系统之间的桥梁，是现代信息化系统的关键技术之一。

发展电子信息化，必须发展模拟IC技术。

为了提高我国模拟IC电路的水平，不但要在产业化方面做出巨大的努力，还需培养出更多的高质量人才。

事实上，模拟集成电路设计是一个实践性较强、实践内容多的微电子学专业的专业方向，因而在教学课程设置时不仅要努力加强理论教学，还需加强实践教学，提高学生的实践动手能力。

《模拟集成电路CAD》课程作为模拟集成电路设计方向的核心基础课程，其教学的好坏关系到学生在模拟集成电路设计方面的发展前景。

在此背景下，根据重庆邮电大学光电工程学院微电子学专业的实际情况，结合笔者多年集成电路实际工程经验以及多年教学实践，拟从以下几个方面对《模拟集成电路CAD》课程的教学改革进行探索。

一、理论教学，以培养学生分析设计能力为目标《模拟集成电路CAD》是模拟集成电路设计方向的一门核心基础课，与其他电路基础课一样，具有承上启下的作用。

而模拟集成电路具有概念细节多、理论较抽象、工程特征突出、电路结构多样等特点，在学习中学生普遍反映较难学习。

在设置授课内容时，不仅要夯实专业基础和培养学生的分析与设计能力，还要尽量避免与《模拟CMOS集成电路》等课程的知识重复的问题。

“射频集成电路”课程教学改革的探索与思考摘要：在“射频集成电路”课程教学改革过程中，在新工科背景下注重学生的家国情怀塑造、理论传授与能力培养，本文在“射频集成电路”课程教学模式改革方面进行了重点分析。

通过培养学生自主学习能力，提高学生实验参与度、提高教学针对性，增强学习有效性、注重课堂思政教育，培养学生爱国思想等方面有机融入课程，巩固学生的基础知识，锻炼实践能力，增强了学生的爱国思想、自主创新和家国情怀，为“射频集成电路”课程教学改革和集成电路领域人才培养提供了一定的参考。

关键词：“射频集成电路”课程教学；改革引言在“射频集成电路”课程教学活动中，要准确定位新时代工程教育人才培养的需求，探索“射频集成电路”课程教学内容的重新筛选和教学模式的科学设计，确保能适应人才教育模式的要求。

因此在“射频集成电路”课程教学改革的背景下，要构建全新的教学组织体系，促进学生对“射频集成电路”课程教学内容的实践性探索。

1“射频集成电路”课程教学现状目前，从对“射频集成电路”课程教学改革进行系统的分析和探究，能看出“射频集成电路”课程是较为基础性的课程，并且课程知识结构比较严谨，知识点之间具有较强的逻辑关系，对工程实践教学的要求比较高，并且教学的主要目标之一加强学生对“射频集成电路”课程教学基本理论知识的理解、电路分析方法的掌握以及初步的一阶电路分析和正弦稳态电路分析能力，能系统学习“射频集成电路”课程教学模型和电路定律相关知识，可以对“射频集成电路”课程教学的等效变换产生深入的理解，可以探索电流定理知识的实践应用，还能对相量法基础产生形象化的认识，可以主动针对耦合电感知识进行探究，在“射频集成电路”课程教学的频率响应以及三相电路方面知识点学习中形成相对系统的认识。

但是在实际开展教学活动的过程中，由于课程难度大，实践教学有所不足，从当前“射频集成电路”课程教学活动的组织规划进行分析，能看出在教学实践中实践性不足的问题明显，现阶段部分学校没有设计完善的实践教学体系，导致“射频集成电路”课程教学改革遭遇发展困境，会对课程教学活动的开展和人才培养工作的优化产生一定的冲击作用。

集成电路CAD教学实践方法探索作者：向舜然来源：《亚太教育》2015年第14期摘 ;要：集成电路版图设计是微电子产业链中重要的一环，是连接设计与制造的桥梁，关系到集成电路最终的性能。

随着集成电路的特征尺寸的减少，密集度的提高，对版图设计人员的要求进一步提高，不仅仅是对版图设计人才的素质，而且在人员的需求量上也成倍的增长。

那么往往学校的教学不能与技术的革新同步，学生再接受学校的培养之后，一般到企业要经过二次培训，浪费了大量的资源和时间。

本文通过分析并探索实践了集成电路CAD的新的考核方法，实际教学中得到较好的效果，值得改革。

关键词：集成电路;考核方法;改革一、引言《集成电路CAD》是微电子技术专业的核心课程之一。

课程所讲授的集成电路版图设计是衔接集成电路设计与制造的关键环节，在本专业的学习与职业能力培养中起重要作用。

本课程实践性很强，主要培养学生的cadence软件使用技能、电路分析能力、器件版图识别分析能力、集成电路版图设计与验证能力等版图分析、版图设计岗位技能的核心部分。

本课程的学习将完成学生进入集成电路版图相关岗位前的基本能力训练，有助于学生更快的适应岗位工作。

前期课程主要有《数字电路》《模拟电路》《半导体集成电路》《半导体器件物理》《集成电路制造工艺》等。

集成电路版图是衔接集成电路设计与半导体制造工艺的接口。

本课程重点介绍集成电路与版图的分析方法、版图设计技巧，以及版图验证方法。

使学生具备在cadence软件平台上分析电路、设计版图，并最终完成验证等版图设计员应有的基本能力。

通过本课程的学习，学习者应该具备集成电路版图设计应有的知识、技能与素质[1]。

学生来学校读书最大的期望是能学以致用，找到一份合适的工作，经过座谈会，调研等方式了解到。

学生经常会对自己所学习的版图知识产生疑问，到底自己学了版图后能干什么，企业对这个岗位的要求又是如何的？他们都很迷茫，特别是如果老师自己不是长期在企业行业工作的情况下更为明显。

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。

集成电路版图设计实验心得实验心得，总结：集成电路版图设计是由基本门电路搭建组合而成的大型复杂电路，如果对其中的关键参数不了解就无法进行相应的设计，更别说自己能够将它做好。

因此，我们有必要掌握集成电路设计的相关知识与技术，熟悉相关工具软件，学会使用电子技术手段和方法来完成芯片功能设计、版图绘制以及相关的技术文档编写等。

下面介绍下此次课程实验的主要内容：一、简单的 CMOS 逻辑模块设计1. CMOS 器件及工作原理二极管：当没有加上反向偏压时，为导通状态，正向导通；在加上反向偏压后，反向阻断，变为截止状态，且耗尽所有能量；当两端都接上负载时，电流经过负载电阻降为0，同时功耗降到最小。

二极管有如下特性:(1)结电容，很小（约10^-9法拉，正常情况下为0.7左右）。

（2）特性曲线是一条垂直于管子轴线的一条曲线。

在静态工作点附近，当二极管加上反向电压后,它可以看成一个一端开路另外一端短路的普通二极管;在整个工作区内它几乎处于完全饱和状态,其电流随着电压增大而迅速增大;实验心得，总结：集成电路版图设计是由基本门电路搭建组合而成的大型复杂电路，如果对其中的关键参数不了解就无法进行相应的设计，更别说自己能够将它做好。

因此，我们有必要掌握集成电路设计的相关知识与技术，熟悉相关工具软件，学会使用电子技术手段和方法来完成芯片功能设计、版图绘制以及相关的技术文档编写等。

下面介绍下此次课程实验的主要内容：一、简单的 CMOS 逻辑模块设计1. CMOS 器件及工作原理二极管：当没有加上反向偏压时，为导通状态，正向导通；在加上反向偏压后，反向阻断，变为截止状态，且耗尽所有能量；当两端都接上负载时，电流经过负载电阻降为0，同时功耗降到最小。

二极管有如下特性:(1)结电容，很小（约10^-9法拉，正常情况下为0.7左右）。

（2）特性曲线是一条垂直于管子轴线的一条曲线。

在静态工作点附近，当二极管加上反向电压后,它可以看成一个一端开路另外一端短路的普通二极管;在整个工作区内它几乎处于完全饱和状态,其电流随着电压增大而迅速增大;当电压减小到某一值后，电流突然减少，并且这个电流的值为管子特性曲线的斜率，但仍保持原来的电流值不变，在管子轴线上电流不再是一条直线，管子的阻抗发生了翻转，导致其电流迅速下降。

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索计算机辅助设计（CAD）已经成为现代集成电路设计的主流工具。

基于计算机辅助设计的教学方法，可以加速学生对集成电路设计的学习和理解，提高学生的实践能力和解决实际问题的能力。

因此，对于集成电路设计专业的教学来说，采用计算机辅助设计教学方法具有重要的意义。

一、进行基础课程教学在进行计算机辅助设计教学之前，必须在集成电路设计基础课程的教学中进行基础知识和理论的传授。

这一过程将为后续的计算机辅助设计提供理论和技术基础。

二、选择适当的设计软件在进行计算机辅助设计教学中，需要选择一款适合自己的设计软件。

当前，较为常用的设计软件包括Cadence、Mentor Graphics、Synopsys、Agilent等。

对于初学者来说，可以选择一些较为简单的软件包进行学习，例如Xilinx ISE、QUARTUS II等。

三、进行实践操作在选择好合适的设计软件之后，需要进行实践操作。

可以根据不同难度设置相应的练习内容，并设立一定的练习环节，以便学生更好的理解和掌握相应的知识和技能。

四、进行实验教学在进行实验教学时，可以采用小组化教学和自主学习相结合的方式。

小组化教学可以培养学生的合作意识和实际操作能力，自主学习可以提高学生的自主解决问题和独立思考的能力。

在实验操作过程中，可以加强对实验结果的分析和讨论，以加深学生对理论知识的理解和掌握。

在进行实际应用教学时，可以通过参加各类实践活动（如IC设计大赛）等方式进行。

这将为学生提供以真实项目为背景的设计和实践机会，增强学生的实际应用能力和实践经验。

六、注重内功的培养在进行集成电路CAD教学时，不仅要注重学生的实践能力和应用能力，还要注重学生的内功的培养，例如理论基础、思维方式和创新能力等。

只有在多方面的培养之下，才能培养出具有创新能力和综合应用能力的优秀人才。

总之，计算机辅助设计教学方法改革是集成电路设计教学中必不可少的一部分。

我们需要不断地探索有效的教学方法，以提高学生的综合素质和实践能力，为培养高素质的集成电路工程师做出积极的贡献。

集成电路的计算机辅助设计教学方法改革探索摘要：集成电路设计是一项理论基础要求高、综合性和系统性强、涉及面较广的任务，离不开计算机软件的辅助。

开设《集成电路CAD 》课程，有利于提高学生的实践能力、加深对专业课程的理解，是系统培养集成电路人才的有效手段之一。

针对课程内容抽象的特点，在课堂教学时需通过融入行业前沿信息、设计案例，合理设置随堂练习题、讨论题以及课后习题等一系列内容，丰富教学内容、创造直观生动的课堂氛围，充分调动学生的学习积极性。

针对实践性强的特点，通过分组进行课题设计、逐一开展设计报告、加重实践环节的考核比重等方法，可以培养学生的设计思维、提高学生的设计能力。

关键词：集成电路；计算机辅助设计；教学方法；实践训练中图分类号：G642.3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2020）12-0125-03收稿日期：2019-04-30作者简介：马奎，贵州大学，电子科学系。

一、引言随着集成电路技术的不断发展，信息的存储和处理能力得到了爆炸式提升，使得信息技术（IT，Infor-mation Technology）时代已升级到数据技术（DT，Date Technology）时代。

进入21世纪的第二个十年，信息技术已深入人们生产、生活中的方方面面，其在国民经济中的支柱作用愈发凸显。

作为信息产业基础和关键的集成电路产业，在这个阶段也迎来了快速发展。

从芯片特征尺寸的角度来看，从2010年的65nm发展到了2018年的7nm；从芯片功能和性能的角度来看，越来越多的电路模块被集成到芯片中，片上系统（SoC，System on Chip）越来越智能，自2017年起，苹果公司和华为公司发布的SoC 都集成有神经处理单元（NPU，Neural Processing Unit ）；从市场分布的角度来看，亚太地区（尤其是中国）是全球规模最大的集成电路市场，市场需求将继续保持快速增长[1]，但市场份额主要被美、欧、日、韩等国家或地区的少数跨国公司所占有。