半导体集成电路课程体系的改革与实践

◆常程康

半导体集成电路课程体系的改革与实践

◆常程康

教学改革的核心是教学内容和课程体系的改革，为了对基础教学形式进行分析，必须在现有发展基础上对课堂体系进行分析，满足教学体系的本质性要求。半导体集成课程体系的教学形式比较特殊，涉及的影响因素比较多，其中以实践教学为主，在干预过程中必须对改革形势进行分析，确定最佳改革形势，促进半导体集成电路课堂体系的有序进行。在本次研究中将以半导体集成电路课程教学存在的问题为基准，结合实际情况，就如何变革教学形式进行分析。

半导体集成电路；课堂体系；实践方式

在信息社会时代，对集成电路设计人员的需求比较高，但是高校集成电路设计人员数量比较少，无法满足社会需求，因此必须从教学实际情况入手，对教学体系进行适当的变革，在现有干预过程中，及时对实践方式进行变革，满足电路设计形式的后续要求，达到理想的设计标准。在实践过程中要从当前教学现状入手，明确改革形势的要求，进而满足课程发展的趋势，使其适应教学体系的要求。

一、当前半导体集成电路课程体系存在的问题

针对专业基础课教学形式的特殊性，在后续干预过程中需要满足课堂体系和变革机制的要求，从后续控制现状入手，及时对教学体系和实践方式进行分析，满足半导体教学机制的最大化作用。以下对当前半导体集成电路课程体系存在的问题进行分析：

1.专业基础弱

在实际教学过程中，基础课程对学生的实际学习能力有重要的影响，在后续干预过程中必须对教学形式进行分析。但在具体教学过程中存在的学生专业基础弱的情况，导致学生在学习专业课中存在比较大的难度。此外，基于工作形式的特殊性，学生在学习阶段存在很多盲区，不能全面深入地学习。有些院校甚至于不开设相关课程，限制了学生的全方面发展。

2.课程开设不合理

课程开设形式对实践教学有重要的影响，在实践过程中需要学生总结经验，对实践过程有一定的了解。但是基于课堂改革形式的特殊性，在后续干预过程中必须及时对课程标准进行分析，掌握改革形势的具体要求。但在具体教学阶段存在课程开设不合理的情况，直接导致学生学不懂，严重影响其学习积极性。很多学生很难进入状态，学习效果比较差。

3.课程理论性比较强

基于现有教学机制的特殊性，在后续干预过程中必须及时对教学模式进行分析，确定最佳控制形式。但在具体教学阶段存在教学改革机制不合理的情况，对学生的学习积极性有一定的影响。由于半导体实践教学理论性比较强，在干预阶段需要及时对结构原理和形式进行分析，减少消极因素的影响，提升教学效果。部分教师采用灌输性教学，由于学生的个性化差异比较大，对理论知识的理解存在偏差，长此以往，教学效果不容乐观，必须及时对教学形式进行解析，明确改革形势和实践教学体系。

4.忽视了实践过程

在 “集成电路”教学阶段，需要学生对电路课堂指标有一定的了解，并及时对应用体系和实践方式进行分析，从集成电路的控制节奏入手，掌握课程标准的具体要求。但在具体教学过程中存在忽视实践教学的情况，过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导，而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握，进而影响学生的学习效果。

二、半导体集成电路课程体系的实践形式

基于半导体教学形式的特殊性，在后续干预过程中需要及时对控制形式进行分析，掌握最佳控制节奏，达到提升教学效果的目的。以下将对半导体集成电路课程体系的实践形式进行分析：

1.优化专业课程的教学内容

针对半导体集成电路课程教学的特殊性，需要及时对课程内容进行分析，掌握集成电路教学机制的影响因素。在后续设计阶段，其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等，而不是纠结于电路各性能参数的推导。例如，在掌握硅的晶体结构教学过程中，需要对其中存在的缺陷和杂质进行分析，了解晶体生长技术的类别，最终对环境、水及其他等物质要求进行分析，适应专业教学的要求。由于教学内容比较复杂，要注重采用实践学习的形式，在专业基础课的教学基础上，对冗杂的公式进行解析，明确教学内容的具体要求，最终确定实践机制。

2.侧重于集成电路工具的应用

基于双向教学形式的特殊性，在后续应用过程中，要合理应用电路设计工具，满足现有电路版图的要求，及时对CMOS系统进行分析，掌握最佳控制形式，进而对实践方式进行解析。实验教学对培养学生的知识应用能力有重要的影响，必须适应社会发展形势的要求，及时对应用形式进行分析，增加实验设计环节。例如，在CMOS系统学习的过程中，涉及单级形式，要及时对开关环节和电源结构进行分析，了解EDA工具的具体标准，满足电路设计的整体性要求，进而达到理想的教学效果。

3.划分课程体系

由于半导体集成电路课程教学涉及的内容比较多，在实践过程中要明确专业课的发展方向，对集成电路的原理和设计形式有一定的了解，并及时对工艺形式进行分析，确定最佳教学方法。不同专业课教学机制存在比较大差异性，要利用循序渐进和整体优化的原则，根据专业课设计形式的要求，合理设置专业课的形式。由于学习内容比较多，可分为集成电路设计和测试技术等，结合实际情况设置选修课和必修课。对于有学习意向的学生，要开设更多的教学内容，让学生了解专业方面的知识，为后续工作提供保证。此外，教师要及时对编制系统进行拆开分析，明确课程划分机制和实践机制的要求，不断促进电路课程变化机制的变化，使其适应实践教学机制的要求。

4.合理开展实践教学

在教学体系变革阶段要及时对变革机制进行解析，在现有划分基础上满足后续控制结构的最大化要求。教师除了更新自己的新课程体系基本理论，还必须熟悉实践环节，在实践过程中对教学内容进行分析，结合实验手段对课程理论进行分析。此外，在课程后续教学过程中可以应用Matlab仿真工具，对相关实验采用多媒体的形式进行演绎，让学生对实践过程有全面的了解。通过教学和科研的有机结合，对新课标形式进行有效的分析，不仅促进了新课标教学的顺利进行，同时更推动了教师自身的研究工作。

在当前半导体集成电路课程教学过程中，由于教学体系和变革形式存在较大联系，在系统后续应用阶段要及时对课程标准进行分析，了解影响教学效果的因素，明确最佳控制形式和干预机制。由于电路设计形式存在较大差异性，教师要发挥引导性的作用，从学生的实际情况入手，致力于电路教学变革，对实践教学形式进行解析。让学生对理论知识有一定的了解，学会融会贯通，有效地激发学生的学习兴趣，提升自身学习能力。

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（编辑：秦俊嫄）

常程康，男，博士，上海应用技术学院教授，副院长。研究方向：材料科学与工程。

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1671-0568（2015）32-0039-02