高职院校《数字集成电路设计》课程改革的探索

钱香

摘  要：《数字集成电路设计》这门课程是微电子技术专业的一门综合性的专业课，它的基本理论是许多后续课程和企业岗位的基础。該文从课程定位出发，讲述了课程内容和教学方法方面的改革。国家十三五发展规划指出，集成电路产业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，启动集成电路重大生产力布局规划工程，将实施一批带动作用强的项目，推动产业能力实现快速跃升。无锡地区微电子行业在国内起步早，发展水平高，已经被公认为是中国的“硅谷”。产业的迅速成长必然带来专业人才的缺失，因此培养微电子技术产业紧缺人才也就促成了笔者学校微电子技术专业的建立。

关键词：数字集成电路  教学改革  雨课堂

中图分类号：G642.0   文献标识码：A            文章编号：1672-3791（2019）05（b）-0101-02

1  课程定位

《数字集成电路设计》这门课程是微电子技术专业的一门综合性的专业课，系统地讲述了微电子方面的知识，对学生专业知识培养至关重要，为日后的学习和工作打下良好的基础。根据市场调研和企业人才需求分析，高职院校中微电子技术专业毕业生所从事的工作岗位主要是技术员、设计员等，懂得电路的基本原理是学生胜任这些岗位所需要的最基础和最重要的职业能力。《数字集成电路设计》课程的主要功能正是培养学生电路分析能力、应用能力、设计能力，因此该课程在微电子技术专业中处于非常重要的地位。

该课程所涉及的知识面广，需要综合运用多门专业基础课程的知识，其先修课程有《半导体物理》《数字电子技术》《模拟电子技术》和《集成电路制造工艺技术》等，通过该课程的学习，让学生掌握数字集成电路的基本原理与设计，从MOS晶体管的基本原理讲起，分析数字集成电路的结构特点、工作原理，分析各种典型的电路，为后续课程《模拟集成电路设计》《集成电路EDA》等课程的学习打下良好的基础。

2  课程改革

该课程包含基础理论较多、涉及知识面较广，理论内容讲起来比较枯燥单调，为了提高学生学习兴趣、增加学生参与实践的机会，需要对课程进行改革，具体从以下几个方面实现。

2.1 整合课程资源，调整课程结构

在传统教学中，该门课设置64学时的纯理论课程，高职学生对一些理论课程、逻辑性比较强的知识学习起来相对比较困难，因此学习积极性不高，课程学习效果不理想。俗话说：实践出真知。从教学内容中提取合适的实验项目，在新的教学计划中课程设置为48学时理论教学+16学时实践教学，让学生通过上机模拟仿真加深对知识点的理解，同时提高学生使用软件和设计基本电路的能力。学生在上机过程中建立对课程的学习兴趣和对专业知识的理解，从而培养了学生的自信。实验项目也需考虑到学生的实际水平，因此选取了4个相对简单的项目及1个综合性的电路设计，实验项目如表1所示，每个实验项目都有对应的理论教学，学生学习完理论后，通过实验项目加深对知识的理解。

如在讲解MOS晶体管时，利用电路仿真工具进行输入输出特性仿真，学生自己做实验，一是加深对MOS晶体管知识的理解，二是提高了使用软件的能力，为后续课程的学习打下基础，用软件设计的电路图及仿真结果如图1所示。

2.2 进行数字化课程资源深度开发

教学实践表明，利用好数字化教学资源，可以激发学生的学习兴趣，对学生学习能力的培养具有重要作用。该门课程中目前开发的数字化课程资源较少，在课题研究过程中，对知识点进行课件制作、微课制作，对实验内容、课堂练习、课后习题等资源进行开发，形成一套完整的数字化课程资源，资源列表如表2所示。

2.3 运用雨课堂智慧教学工具改革教学手段和方法

随着科技的发展，手机的功能越来越多，部分学生在上课过程中控制不住地去看手机，我们在教学过程中也可以利用好手机的功能。此次教学改革使用了雨课堂智慧教学工具，雨课堂平台是将信息技术手段融入到PowerPoint和微信，在课前预习、课堂教学与课后作业都联系起来，让课堂互动永不下线，如图2所示。

上课前，教师可以把带有视频、语音和习题的预习课件发到学生的手机，实时查看学生的预习情况，图3为该课程上传到雨课堂的部分资料;上课过程中学生通过扫描二维码进入课堂学习，让学生自然地融入课堂中，提高了学习兴趣;下课后雨课堂会自动生成的报表，教师一目了然地清楚学生对本节课的掌握情况，如图4所示;课后也可以通过平台发布课后作业及测试题。

2.4 加强校企合作，共同培养学生

利用无锡众多企业的优势，积极联系相关设计和生产企业，听取企业对当前学生的建议，同时请工程师给学生做讲座，让学生了解到行业的前沿技术。该学院与SK海力士半导体有限公司合作多年并组建冠名班，学生进入大学后便组织到公司进行参观，让学生在毕业后能早日适应到企业的实际工作中。

3  结语

《数字集成电路设计》课程在教学中不断丰富教学资源，按照以上方式改革实施一轮后，学生对知识的掌握有了明显提高。特别是雨课堂的授课方式创建了新的教学方式，使课程不再是由单一教学系统构成，而是多种教学形式综合。随着国家对集成电路的大力支持和无锡地区集成电路产业的蓬勃发展，希望通过各方面的共同努力，我们能培养出一批高素质、技能型人才，也为国家集成电路产业的发展做出应有的贡献。

参考文献

[1] 刘旭焱，崔明月.“集成电路设计”课程教学改革探讨[J].南阳师范学院学报，2013（12）：72-74.

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