微电子实践教学与学科竞赛互动研究

鞠家欣 鲍嘉明 杨兵 孙海燕 张晓波

【摘要】微电子专业实践教学和学科竞赛相互融合、互动发展，是新世纪微电子专业教育理念和人才培养模式新的探索，对于学生实际动手能力的培养和实践教学内容、方式的改进具有重要的理论和现实意义。

【关键词】微电子;实践教学;学科竞赛

随着社会的进步，科学技术的发展，企业对新入职员工的专业能力要求也随行业竞争激烈而大幅提高。企业招聘新入职员工最重要的一项工作是考核新员工的实际动手能力能否胜任企业的职位要求。新入职员工大部分是应届本科毕业生，他们在学校四年的学习生活中，动手能力是否得到有效訓练成为他们求职工作的关键。因此，良好的实践教学体系和方法对于培养学生实际动手能力并帮助其顺利求职作用巨大，值得教育工作者下功夫研究如何改进教学方法，提高实践教学的教学效果。

传统的实践教学课程体系主要依托一门主干课，前期学习理论知识，待理论课程学习完毕，教师在课堂上做演示性示范如何做试验，学生依照老师的方法按部就班将试验复制出来，这个过程出现的结果必须与老师演示的一致，否则学生必需查找原因改正错误。进入新世纪，各类学科的发展日新月异，传统的实践教学理论和方法僵化，已不能适应社会的需要，亟需从教学思路、方法和措施得到改进。北方工业大学微电子系经过充分调研、到用人企业走访，逐步建立了一套新的人才教育培养模式：以学生竞赛活动为抓手，通过竞赛检验实践教学水平的倒逼机制，最终建立基础扎实、面向实践、考核灵活、形式多样的实践教学体系，更好的适应时代形势和企业需求，培养出实践动手能力强的应用创新人才。

我们以《集成电路版图设计》课程为示范，学生利用这门课学习得到的专业知识和技能，参加工程背景深厚的“北京大学生集成电路设计大赛”，通过大赛的成绩反馈，实践教学课程的教学老师会按照实际需要调整教学内容和方法，以适应实际水平近似工程设计的大赛。学生通过比赛可以评估自己知识结构的短板和实践动手能力的欠缺，在后续课程中学习中能目标明确、态度端正的的学习专业知识和技能，清晰自己的求职定位和职业规划。我们秉承以赛促学、以学助赛的教育理念，不断提高学生的实践动手能力，为实践教学和学生竞赛互动发展、相互促进探索出一条新的道路。

《集成电路版图设计》课程是一门训练学生掌握版图设计的实践教学课。我们首先改变教学方式，依据实践第一的原则，聘请经验丰富的集成电路设计公司的工程师为主讲教师实际操作EDA软件，学校老师为辅讲解设计理论，遵循工程性项目设计要求，从一个具体的经典通用集成电路模块入手为学生讲解电路结构、设计方法、仿真验证流程、版图设计技巧和步骤，引导学生以系统的角度和观点来看待集成电路版图设计;同时改变以往老师理论讲得多，学生动手机会少的学习模式，以学生为实践教学主体，教师引导学生从最基本的模块开始动手设计，从小到大，循序渐进，将十几种基本模块全部动手设计一遍并通过验证，最终能根据实践教学的课程要求，采用主流芯片加工厂的通用生产工艺，独立完成一个功能完备、结构简单的集成电路版图，避免了以往的满堂灌，大而全的教学方式，让学生从工艺、材料、封装、测试等基本加工程序去理解一块集成电路生产的全过程，以及版图在其中所承担的角色和为什么这样设计的物理原理，这将为学生今后的专业课程学习和职业教育奠定坚实的理论和实践基础。

通过学科竞赛，实践教学课程的教学大纲和教学内容也需要改变。以往的实践教学课程，偏重理论教学，缺乏实践考核环节，设计题目陈旧，脱离生产实际，学生上交实习报告作为最终的评分依据，这无法反映学生对于课程真实的接受程度，无法考核学生的实际动手能力。竞赛题目一般反映学科发展实时的技术要求和趋势，同时反映企业界目前关心的技术问题和热点。实践教学课程的教学大纲和教学内容可以参考竞赛题目所反映出的共性问题加以修订原有的教学大纲和教学内容，让学生接受真实工程背景、时效性强的专业实践性教育和训练，培养学生理论联系实际的优良学风，促进产、学、研协同发展的新教育理念很有意义。

北方工业大学微电子专业的学生通过参加几届“北京大学生集成电路设计大赛”，不仅锻炼了实践动手能力，也取得了良好的竞赛成绩;同时，实践教学内容和教学方式更加适应国家和企业对人才新的要求。因此，北方工业大学微电子系提出的学科竞赛和实践教学相互融合，共同发展的教育思路和人才培养模式做出了有益探索，值得更进一步的研究和推广。

参考文献

[1]傅水根.我国高等工程实践教育历史回顾与展望[J].实验技术与管理，2011，28（2）：1-4.

[2]WWW.NUICDC.COM.

[3]编委会.最新高等院校实验室建设与管理及教学指导手册[M].北京：中国教育出版社，2006（11）.

注：本文得到北方工业大学教育教学改革和课程建设基金赞助。