集成电路设计大赛与高职教改

江苏信息职业技术学院 刘锡锋 袁琦睦 居水荣

集成电路设计大赛与高职教改

江苏信息职业技术学院 刘锡锋 袁琦睦 居水荣

深化教育教学改革是十三五期间高职教育的一项重要任务。大学生集成电路设计大赛在高职教学改革方面主要有四个作用。即集成电路设计大赛能够以企业实际项目推动项目化实践教学，能够促进教学模式的转变，能够吸引和选拔优秀学生实现因材施教，能够促使教学资源的合理化调配。

集成电路设计大赛；高职；教学改革

由北京市教委、北京电子协会、大学生集成电路设计大赛组委会联合举办的第5届大学生集成电路设计大赛于2015年8月29日在北京圆满闭幕。来自全国各地49所高校共650余名大学生和研究生参加了本次大赛。比赛内容涵盖了电路设计、系统设计、版图设计、仿真验证等多个集成电路设计核心内容，是一项综合性和实践性很强的专业性赛事。大赛考查学生集成电路专业理论知识和对实际问题的分析解决能力，以点带面调动了微电子专业学生对专业知识的学习兴趣和动力。同时集成电路设计大赛让高职学生同本科生甚至研究生同台竞技，虽然有很高难度，但也起到了对高职微电子专业教育的推动作用，有利于促进深化高职微电子专业教育教学改革。

集成电路是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。近年来中国电子信息产业的全球地位快速提升，产业链日渐成熟，为我国集成电路产业的发展提供了良好的机遇。《国家集成电路产业推动纲要》的颁布实施，明确了我国集成电路产业发展的主要任务并通过成立国家集成电路产业发展领导小组和建立国家集成电路产业投资基金，使我国集成电路产业告别以往专项独立作业的模式，并强化产业顶层设计，完善政策体系，统筹协调整个产业发展，为我国集成电路产业的发展指明的道路。同时高职院校十三五教学发展专项规划中也明确指出：全面深化教育教学改革，推进体制机制创新已经成为新时期高职教育发展的重点，同时，随着高职教育内部及跨教育类型间的激烈竞争，教育发展的宏观背景对高职教育教学改革也提出了新任务与要求，迫切需要加快结构调整、转变发展方式、改革培养模式，在此基础上不断提升人才培养质量。

基于上述行业与教育规划背景，集成电路设计大赛对于深化职业教育教育教学改革，改进人才培养模式，培养高技能应用型人才，有着常规教育教学方法所不具备且不可替代的特点，它主要体现在以下几个方面：

第一，项目引领，以实际企业项目为推动的实践教学模式。

“集成电路版图设计”是一门理论性和实践性都很强的课程。此外它也是一门综合性很强的课程，需要用到“半导体器件原理”、“集成电路工艺”、“数字电路”、“模拟电路”等各个学科的知识，此外还需要对集成电路设计软件能够熟练运用和操作。因此设计一个完成的版图对学生的专业知识、实践动手能力都有很高的要求。在传统的课程教学过程中，存在着理论教学和实践运用的矛盾，由于该课程综合性强，对于基础较差的学生难以理解和融会贯通，而要详细讲解则又难以在有限的课时内把内容讲全，因此课堂教学效果通常不太理想。而在实践操作方面学生如果没有进行大量的实际操作，并完成的走完一套设计流程是很难熟练掌握相应的设计软件的。此外以往的实践教学内容，又往往过于陈旧，跟不上实际市场上主流的产品，导致学校教的东西企业不需要，企业需要的而学校又没教。大学生集成电路设计大赛以一线企业实际产品为引领，将企业最新的实际项目带入学校，学生在参赛过程中所需完成的集成电路产品设计，从器件选取、电路功能到参数指标、仿真验证都和企业实际产品保持高度一致。这样以企业实际项目为引领进行的实践教学，应该说是最真实，也是最贴合实际情况的一种实践教学模式，这种以设计大赛为依托融入企业项目的实践教学模式高效推动了高职教育的深化改革。

第二，主动学习，改变教学模式由教师引领学习向学生主动学习转变。

在参加集成电路设计大赛的过程中，学生根据真实的企业项目参数要求来进行芯片设计。这就要求学生在进行设计时必须自觉主动地去寻求解决方案，通过实际设计，进行实践操作，体会真实的企业项目是应该如何考量，如何设计。当遇到问题时，则会自觉自动的回到相应的理论知识中去寻求答案。集成电路设计大赛具有竞争性、挑战性，符合大学生好奇、好胜的心理。在设计过程中，学生都是以极大的兴趣和爱好自觉参加，主动查阅各类资料，在训练过程中调用各种知识分析和研究大量难题，以提高自生抽象能力和逻辑思维能力。在比赛的过程中遇到困难问题是在所难免的，尤其是在版图绘制过程中可以说出现的错误层出不穷。在这样几进苛刻的条件下，学生通过主动的自主学习，经过不断修改错误，完善每一个设计参数。通过设计大赛不仅培养了学生查阅文献的能力、自主学习能力、解决问题的能力、综合分析能力、科技论文协作能力，并大幅提高了专业知识水平和实际动手能力。也培养了求真务实的科学态度、创新思维、理论联系实际和团队协作精神。

第三，因材施教，通过技能大赛吸引和选拔优秀学生。

学校加大设计大赛的赛制和意义的宣传，建立完善设计比赛的激励机制、运行机制和保障机制，系部和教研室成立了专门的大赛备赛小组，在整个系部进行层层选拔优秀学生参与设计大赛。实现“人人参与”的系部选拔比赛。在组织上采取班级分组竞赛、个人竞赛以及专任教师推选等多种选拔方式有机结合的办法。在竞赛目标上重点考查学生对知识掌握的的牢固程度和实际动手设计能力。实现“好中选优，优中选强”的系级内部选拔、淘汰竞争机制。专门的学科竞赛要早作准备，分阶段梯队建设，在经过系部竞赛推选后，吸引了一批有钻研精神、创新能力强、综合素质高的学生加入到设计大赛候选成员中，选出的学生再专门成立“集成电路设计大赛”工作室，由专门的指导教师小组对这部分学生再次集中进行集训，进一步加大训练强度，定期开展知识和技能的测试，增加心理辅导和训练，举行模拟比赛，直至最后参加最终比赛。在集中培训期间，根据学生各自的性格特点、专业方向上的强弱形成团队协作，取长补短，在彼此合作和切磋过程中形成群智群力，力争在最后的大赛中发挥各自的优势争取最佳成绩。对于在淘汰中落选的选手，系部依然会给与他们不断的鼓励，然他们在专业课程的教学中配合教师共同做好对其他同学的技术指导和训练工作，充分发挥他们的专业特长，带动周围的同学一起进步。

第四，资源调配，合理配置教学资源，通过比赛促进教学保障建设。

教育教学资源主要体现在两方面，一是师资队伍，二是实验实训设备。在师资队伍方面，通过参加设计大赛，接收大赛的锻炼促使教师向“双师型”转变，促进了教师专业发展，通过参与大赛的企业项目，有助于中青年教师迅速成长为教学骨干。最终从整体上改善教师的双师素质，提高教师的专业技能整体水平。在实验实训设备方面，通过参加大学生集成电路设计大赛，建立了配套的集成电路大赛设计工作室，配备了华大九天的aether集成电路设计专用软件。工作室的建立不仅有效保障了大赛训练的进行，也是促进专业技能教学质量提高的有力保障。工作室在集训期间主要为参赛选手提供设计平台，在非比赛期间也对整个专业学生开放，使得非选手同学也有机会接触、体验设计大赛的内容，达到共同提高的目的。

总之，根据行业企业实际需求，为一线培养高级应用型技术技能人才，是新形势下高职教育的核心任务之一。调整人才培养模式，促进学生素质全面发展，进一步深化高职教育教学改革，任重道远而又刻不容缓。以参加集成电路设计大赛为契机，加快高职教育教学改革无疑是一条正确而有前景的道路。它将高校的理论教学、实践教学、人才培养、学科建设、学生就业紧密地结合起来。坚持以大赛为依托，以教改为方向，培养学生实践创新能力这将是今后高职教育教学中一条闪光的前进道路。

[1]夏春华．大学生电子设计竞赛与电子类专业教学改革[J]．武汉科技学院学报,2005(11)．

[2]汪金辉．集成电路设计大赛与创新能力培养[J]．电子世界,2012(01)．

[3]杨建良．技能大赛与专业教学有效融合的实践研究[J]．中国职业技术教育,2013(02)．

[4]杨一涛．大学生竞赛与本科教学相结合培养人才的方法探索[J]．南昌高专学报,2010(03)．

刘锡锋（1976—），男，江苏无锡人，硕士研究生，江苏信息职业技术学院电信系讲师，研究方向：集成电路设计。