集成电路的基本知识范文

导语：如何才能写好一篇集成电路的基本知识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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高速公路机电工程的大致成本控制思路与大多建筑成本控制相同，都是要做好施工前、施工期、施工后的费用控制工作，笔者在此就具体控制部门环节做简单阐述：

1、项目规划与设计方面机电工程项目的规划与设计直接影响着后期的施工与维修工作，良好的施工方案可以避免因设计不合理而导致的实验返工、施工混乱的局面，杜绝不必要的浪费。施工企业应在深入、充分的市场调查基础上，组织或嘱托专业的成本核算人员对项目的目标成本进行估算，依此进行项目施工的图纸方案设计和规划，在这些估算中应把项目的合同要求、企业自身的管理水平和机械消耗等因素综合考虑在内，做好工程的整体规划和阶段性规划，确定好管理方略。项目规划与设计时的成本控制反映着企业对整体工程的成本控制态度，因此我们因高度重视施工方案这一环节，在遵守交通部规定的三级质量管理体制的基础上，保证质量与效益的同步提高，节约项目施工中的物力、人力、财力，使得施工方案得到最优化，为此后的项目管理和项目节约打下基础。

2、人员管理方面现代化的机电体系要求其管理人员和施工技术人员具有更高的职业素质，这不仅有利于工程的有序开展，保证工程质量与进程，还影响着企业的建筑能力与资金利用率。因此，工程建设的管理体制应引入竞争体制，合理规划成员安排与纪律要求，使得资金投入与技术产量达到正比关系。对于人员管理的方面成本控制，可以采用各种责任分担方法，例如实行分项承包制，在遵守相关条例和相对平等的条件下，对施工项目进行定额承包，优先选择能力强的单位；对技术人员和单位采取责任制，在设计单位的造价估算与图纸贡献上进行奖惩并行的方式；“透明化”项目的一部分建设成本，让施工建设的成本能够全过程动态的显示出来，保证资金的合理利用和管理。此外，还有许多方法也可以有效控制人员管理方面的成本支出，这里不一而足。

3、设备材料采购方面

高速公路建设是一个庞大的资源消耗工作，其设备、材料的使用在机电工程项目的成本消耗中占有极大比重，因此在保证工程质量的基础上，如何做好设备材料方面的成本节约一直是费用控制工作的重点。现代管理的控制重点主要在以下几点：

（1）制定合理科学的采购供应计划，并严格遵守。工程管理者应组织专业人员依据工程的实际情况和施工单位的建设能力计算出实际材料、设备的消耗费用，依此制定合理的分批采购计划，以规章保护的形式严格实施采购供应计划。

（2）严格材料的使用准则，奖惩施工人员的浪费节约行为。现代大部分施工单位都不太重视对基层施工人员的材料节约意识宣传，以致施工现场出现很多材料铺张和设备不合理损耗的情况，这就大大降低了资源的使用率。因此，在机电项目施工中，应把材料的用量控制责任到施工队里，以经济强制性方式制裁浪费行为，奖励节约。

（3）加强材料设备的采购管理，优先物美价廉原则。由于这方面材料设备的厂家很多，因此企业在进行采购时可以使用公开招标等形式进行透明采购，在把好质量关卡的同时着重考虑材料价格，综合考虑材料市场价和预算价的对比，择优选择和利于自己成本控制的供应商合作。2.4维护维修工作方面维护维修工作是高速公路项目建设的重要组成部分，其关系着企业对政府的后期服务和信用形象，后期的维护费用也是机电工程成本里的一部分，因此施工企业对维修成本应予以必要重视。在这方面，机电维护维修部门应结合自身企业的营运策略和管理特点，建立起自身的养护系统评价标准，努力促成机电维护技术的资源共享，加强技术能力的提高和节约意识的升华。

二、结论

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关键词：微电子；集成电路；课程群；亲产业

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）19-0163-02

一、引言

微电子（集成电路）被称为现代信息社会的“食粮”，是一个国家工业化和信息化的基础。自2014年我国《国家集成电路产业发展推进纲要》，设置千亿级的集成电路发展基金以来，南京、合肥、重庆、成都、武汉、厦门等地相应出台了区域性的集成电路发展政策。厦门依据毗邻台湾的区位优势，设立了500亿人民币的集成电路产业基金，并陆续了《厦门市加快发展集成电路产业实施意见》和《厦门集成电路产业发展规划纲要》，拟形成区域性的集成电路产业集聚地，打造集成电路千亿产业链，最终形成我国集成电路的东南重镇。

在此背景下，厦门政府在集成电路设计、生产制造、封测以及人才储备，全方位进行布局和规划。设计方面：紫光集团投资40亿元设立紫光展锐产业园、研发中心项目，引进展讯等国内通信芯片设计的龙头企业。厦门优讯、矽恩、科塔等集成电路设计企业也在高速、射频芯片领域取得可喜进展，仅2016年，厦门就新增加60余家集成电路设计企业。2017年整体产值达到140亿元；生产制造方面：与台湾集成电路巨头联华电子合资设立了联芯12寸晶圆厂项目，总投资达62亿美元，已于2016年12月正式投产；三安集成电路有限公司和杭州士兰微电子股份有限公司，主攻三五族化合物半导体芯片生产；泉州晋华12寸存储器厂则着眼于动态存储器的生产和销售；封测方面则引入通富微电子股份有限公司，力争打造一小时产业生态圈；人才储备方面：厦门政府与中国科学院微电子所共建中国科学院大学厦门微电子工程学院，辅以厦门大学、厦门理工学院、华侨大学等微电子学科，为厦门集成电路的生产和设计输送人才。

在此背景下，我校于2016年12月建立微电子学院，联合台湾交通大学、元智大学等微电子老牌名校，共同探索适合厦门及周边地区的微电子人才培养策略，力求建立较为完善的课程群体系，为在闽的微电子企业培养专业人才。

二、微电子工程专业特点

首先，微电子专业与传统的机械、化工、电子等专业不同，是一门交叉性很强的学科，需要该专业学生系统地学习数字、物理、电子、半导体器件、集成电路设计、电路封装、计算机等多方面的知识理论，并且能够将各门学科融会贯通，熟练运用。其次，微电子专业入门门槛高、知识体系更新速度快，贴近产业。这就要求学生在具有坚实理论基础的同时，实践动手能力较强，才能在短时间内将所学理论和实践结合，迅速融入工业界或者科学研究。第三，微电子是一个庞大的系统专业。从大类上可以分成工艺、器件、设计、封装、测试五个大方面。但每一個大类又可分为几个甚至数十个小门类。如设计类又可细分为模拟集成电路、数字集成电路、射频集成电路、混合信号集成电路等四个门类。而例如数字集成电路，又可继续分为数字前端、数字后端、验证、测试等小方向。各个方向之间知识理论差异较大，对学生素质提出了极高的要求[1]。

三、微电子工程课程群实践

（一）微电子工程专业培养策略

结合厦门微电子产业特点，以市场需求为导向，同时充分利用海峡两岸交流方面的优势，立足于我校“亲产业、重应用”的办校原则，我校微电子工程专业设置为工艺和设计两大类方向，应对周边产业需求，对该专业学生进行差异化培养。在本科前两年公共课的基础上，大三学年，根据学生兴趣及教师双向筛选，确定学生未来两年的学习方案，分别在器件/制造、模拟/数字集成电路设计两方面进行课程教授和实践锻炼，培养专业门类细化、适应企业实用化需要的高素质、实践型人才。同时，在一些专业课程讲授上，聘请台湾方面有经验的教师和工程师，结合产业现状进行教授和辅导。

（二）微电子工程专业培养目标

对于我校应用型本科院校的定位，区域产业经济和行业的发展是重要的风向标，因此在微电子专业人才培养上必须突出“工程型、实用型和快速融入型”的特点。主要培养目标如下：（1）掌握半导体器件及工艺的基本理论基础、电子线路的基本理论与应用、计算机使用、电子系统信号处理的基本知识、集成电路及板级设计的基本技能。（2）具备半导体及集成电路设计、制造，PCB板级设计、制造、测试的基本能力，工程项目管理、品质管理、设备维护的基本素养。（3）能在半导体、集成电路设计、制造行业，从事集成电路设计、制造、研发、测试、品质管理、厂务管理、设备维护等相关工作，毕业三到五年后通过自身学习逐步成长为本领域的骨干技术人员和具有较强工作能力的核心工程师[2]。

（三）微电子工程专业课程群制定实践

基于我校应用型本科“亲产业”的学校定位，在微电子专业课程群建设中，我们首先引入CDIO的教学理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即构思—设计—实施—运作）工程教育是以理论教学为基础，工程实际反馈互动为主要形式的培养方案[3，4]。基于此，课程群制定从知识逻辑（课程环节）和项目实施（工程实践）两个角度，对学生的综合素质进行培养、锻炼。

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关键词：任务驱动法；课堂教学；有效应用

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）32-0088-02

中职《电工电子技术与技能》课堂教学力求体现“以就业为导向，以学生为本位”的教学理念，以基础理论教学“必学”、“够用”为度，把实践技能教学放在首位；采用任务驱动，边做边学边教，学以致用，学用结合，以适应职业岗位实际工作的需要。

一、任务驱动教学法的含义

任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的新型教学方法。让学生在一个个任务的驱动下展开教学活动，引导学生循序渐进地完成一系列任务，掌握知识的脉络，达到培养提出问题、分析问题、解决问题的能力。在此过程中，学生还会不断获得成就感，可以更好地激发学生的求知欲望，通过任务的完成实现意义上的建构。本文以“制作电子数字钟”教学为例，解剖任务驱动教学法的有效运用。

二、运用任务驱动教学法的必要性

“制作电子数字钟”教学要求学生掌握两个目标：其一为技术目标，掌握集成电路的外形识别、巩固焊接技能、数字钟的安装调试；其二为知识目标，了解时序逻辑电路的结构特点、计数器的分类、寄存器的工作原理等。传统的教学方法让学生听起来枯燥无味，感觉难度较大，产生畏惧心理。而任务驱动教学法以“任务为主线、教师为主导、学生为主体”，为学生设计与教学内容相符、有明确目标、难度适宜、具有实用性和可操作性的“任务”，让“任务驱动”贯穿于课程教学，把原来的抽象理论转化为具体的任务，让学生主动参与，培养实际应用技能。

三、具体应用过程

任务驱动教学法的主要结构分成三个部分：设计任务、完成任务、评价任务。

1.教师设计任务

在“制作电子数字钟”教学中，教师认真钻研教学大纲，分析选用教材的内容组合，确定本课目标：掌握集成电路、计数器、寄存器的基本知识，正确操作完成制作与调试。因此，将任务设计为：①识读数字钟的原理图和印制电路板图（PCB电路板）；②根据电路原图组装数字钟所需元器件列表归类；③元器件电阻、电容、变压器利用万用表检测，集成电路利用专业仪表测量；④对元器件排线、集成插座、电池极片、晶振、蜂鸣器、热缩管和大电解电容器的处理；⑤元器件按照电路原理及电路板，先采用模拟安装来确定安装的先后顺序、总结方法，最后焊接元器件；⑥对安装完毕后的元器件进行调试。

2.学生完成任务

将学生分成若干个小组，每组3～5名学生为宜，并选举一名操作能力强的学生担任小组长，实施“导生制”的管理模式。然后给学生分配任务，每组使用一个PCB电路板，学生围绕任务展开学习，分工查阅时序逻辑电路的基本知识、脉冲电路的特点、555时基电路组成。小组成员通过分工合作，及时掌握任务、分析任务和解决任务，并在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。教师主动参与学生活动，引导学生、启发学生，记录学生提出的问题，然后进行总结归纳，让学生发挥潜能，按要求完成教学任务。

3.师生评价任务

完成教学任务的学生，要将成果展示出来，由教师组织学生评价。评价分成三种方式：其一是自我评价占30%，主要评价自己的学习情况、团队合作情况、自身的综合素质等；其二是小组内其他成员的评价占30%，主要看该生在任务中的参与情况、应用知识能力、任务完成态度等；其三是教师评价占40%，评价学生对于新知识的掌握程度、技能操作的熟练程度、与师生的配合程度、是否有创新能力等。通过学生之间的相互交流和评价，构建开放式的评价机制，让学生弥补不足，锻炼能力。

总之，在任务驱动教学法下，提出任务是前提，分析任务是关键。采用任务驱动教学法实施“制作电子数字钟”教学，学生学习的主动性明显加强，分析能力有较大提高，团队精神、合作意识的积极性较强，学习和应用新知识的热情高涨。还能“温故而知新”，真正体现了中职教学中理论知识“够用适度”的要求，也达到了本节课堂教学的目的。

参考文献：

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关键词：高职教育；项目化教学；形成性考核

作者简介：张丽（1981-），女，江苏南通人，南通农业职业技术学院机电系，讲师。（江苏 南通 226007）

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0051-02

“数字电路与逻辑设计”是机电专业中的一门专业基础课，它的特点是逻辑性、实践操作性强。它的先导课程有“电路分析”、“模拟电子技术”和“protel99SE”，后续课程有“单片机技术”、“家电原理”和“电子测量技术”，在整个学科体系中起着承前启后的重要作用。

一、“数字电路与逻辑设计”课程设计的理念

以职业能力培养为出发点，应遵循“手脑并用”、“做学合一”、“理论与实际并行”、“知识与技能并重”的教学原则，突出以“能力为本位”的课程模式，以应用和就业为导向，以培养职业技能为目的。以学生为主体，教师为主导，才能充分发挥学生的自主学习积极性。把握学生的认知过程和接受能力的规律，注重对学生创新意识和创新能力、综合意识与综合能力、实践意识与实践能力的培养。以理论联系实际为指导，重点提升学生运用知识的能力，使之养成良好的学习习惯，把握行为引导法促进学生能力提升的发展性教育理念。

二、高职教育及高职学生的特点

高职学生的特点是基础知识薄弱、理论学习困难、学习情绪化、对感兴趣的事物接受能力强。

高职教育的特点是面向岗位群，机电专业面向的岗位主要有：

生产现场操作及维修岗位：要求具有机电产品生产现场的工艺实施能力；机电工具设备的使用与操作能力；对机电产品进行装配、检测与调试的能力；要求仪表的使用、计算机测试、系统分析或产品故障分析的技术能力要强。

机电产品、设备安装及调试岗位：能够对机电设备进行安装、调试、运行管理与设备维护，并能对一般控制系统进行维护与改造。

机电产品、设备技术管理及服务岗位：要求技术管理人员具备看懂机械图纸和电气图纸的能力；具有机电一体化设备的使用、维护、管理能力，具有一定的生产管理、技术管理等知识。机电设备销售与售后服务技术人员具有机电设备的原理、装配工艺等知识，具有机电设备的检测与维修能力。

三、“数字电路与逻辑设计”项目化教学的必要性

传统的教学法是从知识点的掌握到电路的分析再到电路的设计，由局部到整体，自下而上。它以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心，忽视了学生积极性、主动性的发挥，实践以模仿为主，突出技能性训练，缺少设计性、创新性，教学效果不是很理想。

因此，必须根据不同的岗位职业能力要求，确定课程的职业能力目标：会用各种表示方法描述数字电路逻辑功能，会分析常用电路的功能；能完成数字电路的设计，能分析和排除电路中出现的故障；能通过对数字集成电路芯片资料的阅读，了解数字集成电路的逻辑功能和使用方法；能熟练掌握数字电路中常用仪器仪表的使用；能画出所设计的数字逻辑集成电路的电原理图，能列出所设计的电路的元器件清单，会撰写所设计电路的测试说明。

根据课程的职业能力要求确定课程的知识目标：掌握逻辑代数基础知识；了解集成逻辑门电路内部构造；掌握组合、时序逻辑电路的分析设计；理解触发器的工作特性；掌握脉冲波形的产生和整形；A/D及D/A转换。

在此基础上采用项目教学法，它是从实际问题出发来讲电路的构造、元器件的选择，再到知识的运用，由整体到局部，自上而下，宏观把握，以学生为中心，以项目为中心，以实际经验为中心，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与岗位职业能力要求的相关性，大大提高了学生的就业能力。

四、“数字电路与逻辑设计”课程设计思路

为落实以培养学生职业能力为目标的课程实施，给出课程总体设计思路：坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”。

课程设计以电子产品的制作为载体，以便于与企业共同开发该课程：项目一，声光控制灯电路制作；项目二，竞赛抢答器制作；项目三，电子生日蜡烛制作；项目四，流水彩灯制作；项目五，31/2位直流数字电压表的制作。

项目的选择以课程标准中的教学内容为依据，既与数字电路知识紧密结合，又能够充分体现当前的工程实际情况，同时具有一定的创新空间，学生可以运用学过的知识进行创造发挥。

通过任务引领的项目活动将必备的知识、技能、行为、态度内化融合，使学生具备本专业的高素质劳动者和高级技术应用人才所必须的数字集成电路设计、制作与测试的基本知识和基本技能，同时培养学生爱岗敬业、团结协作的职业精神。

五、“数字电路与逻辑设计”教学内容的设计

该课程的总体目标：使学生具备本专业的高素质劳动者和高级技术应用型人才所必需的电子设计基本知识，具备灵活运用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能；为学生全面掌握电子设计技术和技能，提高综合素质，增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础；通过问题的解决，培养学生团结协作、敬业爱岗、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德观。

1.内容的选取

以项目二竞赛抢答器的制作为例来说明：

根据总体目标确定该项目的知识目标、技能目标、素质目标。

知识目标：掌握编译码器知识、触发器知识、计数器知识、脉冲波形的产生和整形知识、单稳态触发器知识、复习逻辑代数知识。

技能目标：掌握编译码器、计数器功能、选择连接及使用；掌握555定时器的连接及使用；运用仿真软件画仿真图；具备查阅集成芯片产品手册的能力。

素质目标：培养耐心细致的工作态度，培养严谨扎实的工作作风，培养学生竞争与合作意识。

2.教学内容的序化

（1）任务下达。将项目分解为五个子任务：译码电路的设计与制作、抢答电路的设计与制作、倒计时电路的设计与制作、声响电路的设计与制作、控制电路的设计与制作。

以子任务抢答电路设计与制作为例。知识目标：学习掌握二进制编码器、二进制优先编码器、BCD编码器、BCD优先编码器。能力目标：掌握编码器功能、选择连接及使用、运用仿真软件画仿真图、具备查阅集成芯片产品手册的职业能力。素质目标：培养耐心细致的工作态度、严谨扎实的工作作风、竞争与合作的意识。

对该子任务进行分析：选手抢答情形即选手A首先按下按钮，显示屏上显示A抢答成功，其他选手再按按钮无效，选手A松开按钮后，显示屏上A抢答成功的状态保持不变，直到主持人清零，进行下一轮抢答。抢答电路的重要功能：锁存功能。既要能“锁”，也要能“存”。“锁”——其他选手，“存”——抢答成功的选手信息。通过类比的方式引入编码的概念，对该任务进行仿真后下达任务卡。

（2）资讯。让学生回顾以往解决相关问题的方法，给出用门电路实现的方法；让学生检索常用编码器的数据手册，通过手册了解芯片的功能和基本使用，掌握编码器的测试方法，通过测试加深对芯片的功能和使用方法的了解。

教学重点：二进制编码器与优先编码器的异同点。教学难点：编码器的使用。对芯片进行测试后进行芯片用法分析。

（3）计划决策。通过类似电路分析，启发学生思路；引导学生讨论该任务中编码器的选型，分析采用二进制编码器设计的缺陷；重点讨论如何解决优先编码器的硬件电路已经固定好的优先级；深入各小组听取学生决策意见；根据任务要求，各小组讨论出任务实施方案，设计出系统框图，指导老师确认方案的可行性。

（4）任务实施。任务的实施过程主要以学生为主体，学生三人一组，将学习能力较好、中等、较弱的学生合理分配到各组，教师指导、答疑。

（5）检查评估。根据各小组的演示给出综合评价（部分实现、全部实现、有创新功能）；抽取设计较佳和较差电路进行点评；教师给出优化电路，要求学生课后进行分析。

3.教学手段、方法

项目二的教学方法：基于问题教学法 （从实际问题抢答竞赛出发）；基于兴趣的教学法 （向学生进行任务的虚拟仿真flash演示）；理论实践二位一体教学法 （编码器功能知识的掌握与电路搭建）；可视化教学法（芯片功能的测试将传统测试方法与专用的数字芯片测试仪结合）；小组讨论法（3人分组）；启发式教学法（任务分析部分）；类比教学法（编码概念引入部分）；探究法（任务实施过程中）。

本门课程教学手段、方法：任务驱动法、行为导向项目教学法；工学结合，现场教学法（项目中每个任务的综合）；传统教学手段（讲解法、示范法、模仿法、练习法）；多媒体教学手段（PPT课件、flash仿真、网络教学及互动平台）。

六、“数字电路与逻辑设计”考核评价方式

建立终结性评价和过程性评价相结合的评价方式。终结性评价中知识考核占30%，综合考核占70%。过程性评价以项目为单位，其中教师评价占40%，学习档案占30%，小组评价和自我评价各占15%。

七、总结

以职业岗位活动调研为前提进行职业能力需求分析；以职业能力需求分析为导向确定课程职业能力目标；根据职业能力目标的需求确定知识目标；根据岗位工作过程和认识规律构建教学模块；以职业能力训练项目作为课程目标和教学内容的载体；以真实的职业活动实例作为训练素材；通过项目教学真正实现“教、学、做”三者的融合；建立以形成性考核为主的课程考核体系。

参考文献：

[1]胡锦.数字电路与逻辑设计[M].第2版.北京：高等教育出版社，2002.

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Abstract: Combining with the practical situation and characteristics of the university, based on training target of micro-electronics specialty and from the concept of undergraduate talents cultivation, this paper discussed the cultivating pattern of applied talents from course offering, teaching contents, teachers team construction, experimental teaching practice, and put forward a series of feasible and effective measures, so as to promote rapid development of our new professionals of microelectronics and cultivate application-oriented talents of microelectronics.

关键词: 应用型人才;微电子专业;素质教育

Key words: applied talents;microelectronics major;quality education

中图分类号:G64 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0234-02

0引言

微电子学是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多种学科基础上发展起来的一门新兴学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展,国内外微电子学人才都十分紧缺,建立微电子学专业,也可为我国的 ASIC设计方面,培养急需的人才[1-6]。在现代科学和技术迅速发展的今天,社会要求大学的培养目标同经济发展的需要相结合,如果培养出来的学生能够适应社会的需求,不仅学生能有用武之地,找到自己的价值和自信,而且学校的知名度也得以提升。因此现今的学校越来越注重某一专门职业的培养,注重培养有能力,有效率的人。因此当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才,也更需要培养大量工程应用型人才。应用型人才培养模式的具体内涵是随着高等教育的发展而不断发展的,“应用型人才培养模式是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的”。本科应用型是本科层次教育,既有着普通本科教育的共性,又有别于普通本科的自身特点,它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强,是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要,在一定的教育思想指导下,人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式[7]。

1培养应用型人才的措施探讨

培养应用型人才不是单方面的强化和提升,而是涉及到方方面面。比如,学校自身的特点,目标的定位,课程的设置等等,因此,培养应用型的人才可以采取以下措施:

1.1 明确学校和学科的特点和优势每一所高校都有自身的办学特色,每一个学科都有自身的历史传统。只有实事求是地综合分析学校已有的学科基础、特色、优势和不足,才能明确学科发展的科学定位,才能培养出有自身特色的专业人才[6]。微电子专业在我校还是一个新专业,如何把这个新专业做大做强,真正体现出南京邮电大学的微电子专业的专业特色,是一个值得探讨的问题。根据我校长期为IT行业培养人才和相关院系的基础和优势,设置了以通信集成电路设计为主要方向,并对专业方向的发展作了规划,同时兼顾工艺设计与器件设计。与此同时,确立我校微电子专业人才的培养目标为:根据学校的办学指导思想,树立“理科本科教育以培养应用基础和理工融合型人才为主,在坚持人才培养质量统一要求的基础上,鼓励学生个性化、多样化发展,强化学生的创新精神和实践能力培养”的教学工作指导思想。从教育理念上讲,应用型人才培养应强调以知识为基础,以能力为重点,知识能力素质协调发展。强调学生综合素质和专业核心能力的培养。侧重学科、专业知识的学习和专业能力的培养;培养适应社会主义现代化建设和信息产业发展需要,在德智体诸方面全面发展,具有较高思想道德、良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感,在拥有微电子学领域内扎实的理论基础上、还具备实验能力和专业知识,具有较强的创新精神和工程实践能力,能在应用微电子学、半导体技术及相关的电子信息科学领域从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作。

1.2 课程设置课程的设置是否合理对应用型人才的培养起到了至关重要的作用,其结构是否连贯、课程安排是否合理直接影响后续的教学培养工作。

1.2.1 课程的设置考虑到应用型人才的特点,必须根据行业的需求来安排和设置课程,在进行课程设置的时候,必须先进行广泛的调研,考虑到社会的实际需求,社会需要什么样的人才,对今后毕业生的去向有充分的了解,了解用人单位的性质,了解用人单位要求毕业生具备什么知识和能力,更重要的是,培养学生自学的能力、解决问题的能力、判断能力和创新能力。在微电子专业正式招生之前,我们组织教师到国内不少高校进行调研,并与多所学校的教师进行了交流。在广泛调研的基础上,我们了解了国内外、省内外的同类专业的发展状况和我校微电子专业的实力、优势及所处的地位,了解到国内外微电子学及集成电路设计人才都十分紧缺,为此,我们提出通讯集成电路和新型微电子器件作为我们的专业方向和特色,并在教学和科研中体现出来。为此,在课程设置上,我们必须在对已经投入适应的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善,将整个学科的课程结构体系,到具体到每一门课程的知识体系,都应该进行优化设计,以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的知识和能力:①掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识,具有较好的人文社会科学基础,并熟练掌握一门外语;掌握微电子学、半导体科学与技术的基本知识、基本理论和基本实验技能;②熟悉国家信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;了解微电子学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及信息产业发展状况。③具备较好的运用专业知识进行器件设计、集成电路设计的能力,成为工程应用型人才。

1.2.2 理论课程的内容针对江苏省和南京市的集成电路发展特色,以及南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,适当加强通讯集成电路、新型微电子器件和光电集成的课程,体现专业特色。以能力培养为基础来设计的。在进行社会行业的调查中,首先考虑学生毕业后从事何种职业,然后对这种工作需要哪些能力和知识,根据工作的要求对教学终的课程进行专项的能力和综合能力。在通识基础课中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。学科基础课中设置了数理方程、概率论、信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业基础课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理,这些课程都是基础理论课程,是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到应用型人才的培养,在集成电路与CAD的课程设置上,不同于专业型人才的培养模式,专门设置了16小时的实验,加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中,专门将模拟和数字分开,设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计,这不同于其他院校的课程设置,应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识,加强了学生的集成电路分析和设计的能力。另外还设置了32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验,这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲,已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学,并筹备建立了微电子专业实验室,拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程,在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验;基于以上措施,建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程,涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。

1.2.3 实践课程的内容课程突出职业能力。对于应用型人才来讲,在学习过程中训练学生的职业技能是学生是否成功的关键之一;学习过程重点基于问题的学习,这是培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力的又一关键;学习过程还要培养学生的沟通能力。此外,还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业,从集成电路的生成流程来看,其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。作为高等学校,而非生产厂家,不可能具备从前端到后端整个流程的实践条件,为此,我们拟对其中的主要环节开展实践教学。在实践型环节的课程设置中,通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中,设置了软件设计、微电子课程设计等,设计内容都是与本专业紧密相关,全面运用到所学的专业知识。同时建立校外实习基地,使学生能够初步了解芯片生产过程。通过参加国外IC CAD公司的大学计划、购置器件和工艺设计CAD工具,并通过和IC生产企业建立良好合作关系,建立生产实习基地。注重学生与工业界的直接联系。争取在毕业设计阶段,大部分学生的毕业设计都能在企业完成的,而且不少学生的第一个工作就是在所实习和进行毕业设计的单位里找到的。

1.3 师资队伍的建设没有高水平的师资队伍,培养高素质的人才也只能是纸上谈兵。而且本学院的主要任务就是能培养具有良好的学习、工作和创新的高级应用型人才,因此从这个方面来讲,没有年龄结构、学历结构、职称结构合理的高水平师资队伍,也是不能完成高校所承担的任务的。而且针对应用型人才的培养目标,师资队伍本身也要具备能培养应用型人才的能力和水平。

1.3.1 积极培养学科带头人培育创新型人才就要统筹考虑学科直接承担的教学、科研、服务三大职能的关系,加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。以中青年学科(术)带头人的培养为重点,并加大向青年骨干教师和一线教师倾斜的力度,创造一个公开、平等、竞争、择优的用人环境,营造一个和谐、宽松、温馨的工作氛围。学校要为人才成长创造一流的工作和实验条件,打造一个凝聚人心的事业平台,通过培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。

1.3.2 在教师中增加培养应用型人才的意识目前,我校的微电子技术系拥有教师7名,平均年龄35岁以下,年轻教师占了90%以上。我们学院的老师都是从大学毕业直接来教大学,导致对学生的培养从源头上还是在按照“理论型”或“学术型”的培养模式在进行。因此,建立既具有深厚扎实的理论知识功底,又具有精通实践,有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的“双师型”教师队伍,培养高层次高质量的实用型、应用型教学人才迫在眉睫。今后学院应把如何培养“应用型教师”作为一个重要目标,来加强师资队伍的建设。在教师中增加培养应用型人才的意识。

积极筹措资金,进一步完善微电子设计、测试实验室,开出更多的实验项目,增加实验组数,鼓励教师在课程教学中增加设计、实验类的课时比例,让学生多动手动脑。鼓励教师积极申报应用型或工程类的项目,这样既可以满足一定的科研工作量,也可以让学生参与到项目中来锻炼学生的从事科研和工程技术类的工作,积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作,给学生提供实习、工作的机会和场所,也可以提高就业率。鼓励教师到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,并开阔了眼界。设立专款建立青年教师培养基金,资助青年教师开展注重应用类的教学科研工作。在进行教学工作的同时,也与企业界密切合作进行科研工作和技术开发工作,保证自己在理论和技术方面的领先性,在授课时结合自己的研究成果、把新的观念、新的方法、新的理论传授给学生,当自己的研究成果转化为产品后,可以将最新产品和最新技术溶入工业中。

只要通过以上措施,从学科目标、理论课程、实践环节及师资队伍建设等工作常抓不懈,经过一定的阶段,一定会培养出高水平的拥有微电子学领域内扎实的理论基础、较强的创新精神和工程实践能力,从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的应用型人才。

2小结

总的来说,微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。而国内外微电子学人才都十分紧缺,尤其注重某一专门职业的培养。因此我校也更需要培养大量的微电子方面的工程应用型人才。而培养应用型的人才必须采取的措施是:明确我校的特点和优势,以通信集成电路设计为主要方向,同时兼顾工艺设计与器件设计;在课程的设置上,必须根据行业的需求来安排和设置课程,除了基础理论课,也要大大加强实验和上机比例。在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生;同时在教师中增加培养应用型人才的意识,鼓励教师与公司、研究所合作,积极申报应用型或工程类的项目,让学生参与到项目中积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师给学生提供实习、工作的机会和场所。相信通过各方面的工作的配合,一定会培养出高质量的微电子学领域内的应用型人才,为我国的微电子工业做出贡献。

参考文献:

[1]杨宏,王鹤.微电子机械技术的发展与现状.微电子学,2001,31(6):392-394.

[2]严兆辉.微电子的过去,现在和未来.武汉工程职业技术学院学报,2003,15(2):30-34.

[3]李斌,黄明文.微电子技术专业创新教育探索.中山大学学报论丛,2002,22(1):108-109.

[4]刘瑞,伍登学,邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践.实验室研究与探索,2004,23(5):6-8,23.

[5]李文石,钱敏,黄秋萍.施敏院士论微电子学教育.教育家,2003,(3):11-16.

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关键词：教学原理；删繁就简；注重实践

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）05-0139-02

我校电子专业课程设置中有《电视机原理及电路分析》和《电视机维修技术》这两门课，在教学中我根据实际需要，把这两门课内容穿插结合起来，讲清理论、重在实践，变理论知识为实践能力，在实践中自觉培养学生运用基本知识原理解决实际问题的能力，收到良好的教学效果。

一、删繁就简讲清基本理论知识，打好学生实践基础

《电视机原理及电路分析》和《电视机维修技术》这两门课内容多，照本宣科,那么所安排的教学时数完成不了教学任务。针对这种情况和学生的接受程度，对课本内容进行了删减。确定教学目标，讲究课程内容的实用性，使同学们感到所学知识能用得上，从而提高学生学习的专业课的兴趣。

（一）μPC系列集成电路

在教学上以μPC系列集成电路组成的黑白机型为主，它包含三块集成电路：1、中放集成电路μPC1366C,可完成中放、视频检波、AGC、ANC、预视放等功能；2、伴音集成电路μPC1353C,可完成伴音中放、鉴频、音频的前置放大和功放等整个伴音通道的功能；3、场扫描集成电路μPC1031C,可完成场振荡、场激励、场输出等整个场扫描电路的功能。注意讲清各部分电路的组成、功能（略去原理），而后要求学生对整机电路进行分析。

（二）扫描电路的振荡级

在讲授行扫描电路的振荡级时,先指出它的任务是产生周期为64μs、脉冲宽度为18—20μs、幅度为2—4V的矩形脉冲波，然后画出具有代表性的电感三点式振荡器电路，它是由振荡管、自耦式振荡线圈和基极电阻、电容、发射极电阻及集电极负载等组成，再把这电路的工作过程做简单介绍：1、振荡管从导通到饱和就是接通电源后,在振荡管各极将相继出现电流,必在线圈中产生自感电动势,经过一个连锁式正反馈过程,振荡管很快就达到饱和；2、保持饱和就是等效于将线圈直接与电源相接,造成线圈的电流还是缓慢上升,另一方面向发射电容充电形成电流,使得发射电位上升以维持饱和,又经振荡管向基极电容充电使基极电位上升,由于发射极电容充电较基极电容时局快达到稳定值；3、从饱和到截止就是基极电流控制集电极电流,在线圈中产生反向自感电动势,又经过连锁式的正反馈,振荡管很快就趋向截止；4、从截止到再导通这四个阶段，结合图形进行讲解，使学生掌握这种典型电路的工作过程。

为了让学生对电视机各部分电路故障有一感性认识，在电视机示教板上各部门电路创设故障，开机试验，要求学生针对屏幕上出现的现象，应用所学的知识来分析，寻找故障点的位置，我根据学生所判断的位置，并做相应的修理，当场验证，结果证明，对于一般性故障，判断准确率达80%。当判断错误或无法排除故障时，教师给予启发帮助排除故障。例如,黑白机开机后荧光屏上呈现出一条水平亮线,表明行扫描电路和显像管电路工作基本正常,故障一定在场扫描电路,是由于电子束集中轰击荧光屏上一个非常窄小的部分,时间长了会损伤荧光粉而留下痕迹,因此亮度不能太亮,只要能观察到亮线就行,对场扫描电路的检测一般分成两步进行,第一步先检测后级,常用人体感应电压注入法(也可叫碰触法或干扰法),即手持镊子或螺丝刀的金属部分,碰触场扫描电路后级的输入端,同时观察碰触瞬间荧光屏上亮线的变化,若此时亮线变成了亮带,说明后级有放大能力,基本正常,故障在于前级无锯齿波信号输出;若此时亮线完全无反映,说明故障在后级,前级很可能是有锯齿波信号输出;如果我们们觉得人体感应信号太小,荧光屏上的反映不明显,还可以用一个人0.047μF左右的电容隔直,从电源变压器次级交流18V处取出50HZ的交流信号,由后级电路输入端注入,若此时水平亮线变成有一定高度的扫描光栅,这就更清楚地说明后级级基本正常;若荧光屏上无反映,则故障在后级。这样的教学方法，既活跃了课堂气氛，又激发了学生的思维，加强了学生对整机电路原理的理解和记忆，为学生自己组装和维修打下基础。

二、加强课堂实践教学，培养学生操作能力

（一）为了满足学生实践锻炼的需要，达到对电子专业实践操作预定目标，我校安排专项实践资金购买黑白电视机套件，划出整体的实习时间，让学生对电视机进行整机组装实习。教师精心组织指导，严格把好六关，即：1、管脚上锡关；先用砂纸或小刀把元件引脚上氧化层或污垢去掉，然后用电烙铁上锡；2、元件测试关：即要求把电阻、电容、晶体管、集成电路等元件逐个用万能表或测试仪进行测试,不符合要求予以剔除；3、元件插入关：把测试好的元件对照所发给的电路图，逐个插入印刷电路板上，插完后要求学生进行互查，并对插错的个别元件做好记录；4、焊接关：在整机板上元件插入并通过检查后，严格按照焊接的规范化进行，即注意控制烙铁温度，焊接时间，被焊点吃锡量的大小，严防假焊；5、调试关:当整机线路全部焊接完毕，并检查无误后，可进行整机调试，调试过程遵循先粗后细原则，在整机各关键点电压正常情况下，先调出图像、声音，然后再用仪器（如扫频仪、电视信号发生器）仔细调准通频带、图象幅度、线性等；6、μPC1366C、μPC1031C、μPC1353C三片集成块的测试关:如μPC1366C及全部元件安装完成后,先用万用表进行检测,再用扫频仪进行调试。例如，对μPC1366C关键引出脚的电压进行检测：电源加载端七脚电压应为了10.5V；十二脚为内部稳压输出,供图像中频放大器使用,其电压应为6.8V左右；四脚电压大约2.2V左右;当其拔到有信号频道时电压上升,在强信号频道时最高可达4.2V。调节2W1时,使五脚电压为5.4—5.6V,六脚电压应略有上升,一般规律是当四脚电压超过3.8V时，六脚电压即开始上升,表明内部中放和高放AGC电路正常。当学生实践操作遇到困难时，教师现场给予指导并鼓励他们耐心、细致、大胆地操作，通过学生自己对电视机元件的测试、安装、焊接、调试、检修等，大大地提高了他们分析问题能力和实际操作能力。

（二）加强电子专业实验室建设，提高实验课的开出率。学校单独组建了电子实验室，新添了示波器、扫频仪、信号发生器等一些电子测试设备，根据教学需要，我们自制了黑白电视机示教板，在课堂教学上应用，以它独有的直观性，趣味性、科学性等优势、极大地集中了学生的上课注意力，调动了学生学习的积极性。

（三）为了让学生学到知识有用武之地，提高学生对自身价值的认识，学校还创办了家电维修室，开展第二课堂活动，经常由有教学，维修经验的教师，利用节假日、星期天时间分批带领学生上街免费为民维修家用电器，并部分家用电器收集回校，让学生寻找资料独立完成，使他们在完成维修任务同时，体会到理论知识学习的重要性。两年来，通过这一活动的开展发现，全班40名学生，有36名能够排除黑白电视机常见故障，其中8名学生还能检修彩色电视机、录相机等常见故障。

三、注重课余动手,提高学生操作水平

（一）加强实践训练管理，做到有计划、有措施、有总结

首先根据课程特点，制定了实践训练项目与考核标准，使学生在实习时有目的地自发进行，每个项目的实习，记有成绩评定，如黑白电视机组装，采取人人过关，着重从焊点的光滑程度，各金属支架，塑料配件，紧固罗丝等安装是否牢靠，内部连接导线排列是否规范，调试后图像伴音质量情况等来确定实习成绩。在每一次实习后，要求学生进行总结，并以书面材料上交，总结内容包括：实习器材选择，过程记录，所发生问题及解决的方法，实习电路的改进、建议等。这样，使学生对理论知识提高了认识，加深了记忆。期末还增设了实践考试科目、通过考核发现，学生的实践技能操作能力明显提高。

（二）进一步开发学生智力，开展“三小活动”

即结合其它电子专为科目课程，开展小发明、小创造、小制作竞赛活动，每学期要求每位学生上交两种以上自制电子作品，如某一电子电路的改进、电路设计、新颖电路介绍、小制作电子产品等项目，期末进行评选，评出获奖作品，对获奖学生按不同档次以一定的比例计分加入技能考核成绩中。

参考文献：

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【关键词】数字电路;VHDL;教学改革;设计方法

1.引言

数字电路是理工科中的电类专业和计算机专业必修的专业基础课程，也是信息类各专业的平台课程。该课程在介绍有关数字系统基本知识、基本理论、基本电路的基础上，重点讨论数字系统中各种逻辑电路分析与设计的基本方法，以及该领域的发展现状及最新的技术。设置该课程的主要目的是为了让学生了解各种基本逻辑电路，能熟练地运用有关知识和理论对各类逻辑电路进行分析设计。目前， 大多数高等院校仍是采用传统的数字电路教学模式， 以教材为中心，过于强调基本原理、公式的推导以及波形的分析，往往让学生觉得抽象，不能够很好地理解电路、集成芯片的功能及应用。而实验环节主要在实验箱上完成，开设的是一些验证性的实验，对各实验项目的电路设计以手工为主，一般遵循自底向上的设计方法，从电路的功能分析，真值表、表达式、逻辑电路图到器件的选择、连线、测试等，学生的认识仅仅停留在局部小部件上，复杂的系统设计思想受到限制。在数字电子技术飞速发展的今天，大规模以及超大规模集成电路的广泛应用，这种缺乏实用性和创新性的传统教学模式，已不再适应现代应用型人才的培养。因此，教学需要融入新技术 、突破传统教学模式，引入VHDL语言的数字电路教学改革就成为一个重要的研究课题。

2.VHDL语言及其特点

超高速集成电路硬件描述语言（VHDL） 是一种用于数字电路设计的高级语言，是被IEEE和美国国防部确认为标准的硬件描述语言，其主要用于描述数字电路的结构，行为，功能和接口。基于这种描述结合相关的软件工具，可以得到所期望的实际数字电路。利用VHDL语言进行电路设计具有以下几个特点：

（1）VHDL可用于设计复杂的、多层次的设计，并且支持设计库和设计的重复使用;

（2）与其他的硬件描述语言相比，VHDL具有更强的行为描述能力;

（3）VHDL有丰富的仿真语句和库函数，使其在设计的早期就能查验设计系统的功能可行性，借助于相关仿真器随时可对设计进行仿真模拟;

（4）对于VHDL完成的一个确定的设计，一般可进行逻辑综合和优化，并能自动的把VHDL描述设计转变成门级网表;

（5）VHDL语言支持电路描述由高层向低层的综合变换，便于文档管理，易于理解和设计的再利用;

（6）VHDL对于设计的描述具有相对独立性，设计者可以不懂硬件的结构，最终实现的目标器件设计。

3.VHDL语言较传统设计方法的优点

通过上述特点，我们了解到VHDL语言功能强大、设计灵活、容易掌握。将VHDL语言引入数字电路教学中，有利于增强学生对电路设计的认识，掌握更多的设计方法，提高分析设计能力。本文针对六进制约翰逊计数器的设计，分别采用了传统设计方法和VHDL方法进行设计，通过对比可得出，VHDL可以显著提升数字电路的教学效果。

3.1 传统设计方法

传统电路设计采用自底向上的设计方法如图1所示。本文选用JK、D触发器及门电路来实现，采用3个触发器连接产生8个状态，六进制约翰逊计数器只有6个状态，将其中的010，011两个状态禁止掉，具体状态转换表如表1所示。

图1 自底向上设计方法

表1 状态转换表

CLK Q2n'Q1n'Q0n Q2n+1'Q1n+1'Q0n+1

1 0..0..0 0...0...1

2 0..0..1 0...1...1

3 0..1..1 1...1...1

4 1..1..1 1...1...0

5 1..1..0 1...0...0

6 1..0..0 0...0...0

由状态转换表得出状态方程：

，，

将Q2，Q1选用D触发器，Q0选用JK触发器，得出驱动方程：

，，，

根据驱动方程最终画出逻辑原理图如图2所示。

图2 逻辑原理图

在得到逻辑原路图后，还需要进行逻辑验证，验证无误后再对逻辑原理图进行逻辑验证无误后，在PCB版上完成布线、装配、焊接及调试，如有问题，再进行局部修改，直至整个电路调试完毕为止。

图3 自顶向下设计方法

3.2 VHDL设计方法

VHDL设计采用自顶向下的设计方法如图3所示。首先根据设计要求对电路功能进行行为级描述和仿真，然后再进行RTL级描述和仿真，达到预期结果后再进行逻辑综合、布局布线，最终完成电路设计。

（1）行为描述，也就是对计数器数学模型的描述，通过代码描述出输入、输出引脚和计数过程中状态变化时序及关系，具体程序如下：

LIBRARY ieee;

USE ieee.std_logic_1164.all;

entity counter6 is

port（clk，reset：in std_logic;

count_out：out std_logic_vector（2 downto 0））;

end counter6;

architecture rtl Of counter6 is

signal next_count：std_logic_vector（2 downto 0）;

begin count_proc：process（clk，reset）

begin if reset='0' then

next_count<="000";

elsif clk'event and clk='1' then

case next_count is

when "000"=>next_count<="001";

when "001"=>next_count<="011";

when "011"=>next_count<="111";

when "111"=>next_count<="110";

when "110"=>next_count<="100";

when "100"=>next_count<="000";

when others=>next_count<="000";

end case;

end if;

count_out<=next_count;

end process;

end rtl;

利用Max+plusⅡ软件对上述程序进行编译、仿真，仿真结果如图4所示，结果表明，该方案符合设计要求。

图4 仿真结果

（2）RTL描述，即用具体门电路、运算器等来描述行为部分。行为描述程序抽象程度较高，故需转化为RTL方式描述的VDHL程序，以便于映射到具体的逻辑元件，得到硬件的具体实现。对于改写后的RTL程序同样需要进行仿真，检查正确性。

（3）逻辑综合，利用MAX+PLUS II Advanced Synthsis ALtera将其转换为门级网络表，输出逻辑原理图并进行仿真、检查定时关系。最后根据需要利用门级网表做出ASIC芯片或生成FPGA码点，完成电路设计。

3.3 VHDL与传统设计方法比较

相较于传统设计方法，VHDL采用自顶向下的设计方法，可进行结构化、模块化设计，更利于分工合作，再加上各层次的仿真检查，便于早期发现错误并改正，提高了设计效率;同时设计描述的相对独立性，使得学生设计时不必写表达式、真值表，不必考虑所用器件，降低了设计难度;另外VHDL语言简单易学，MAX+PLUS II界面友好，通过仿真波形分析，学生能更形象、更深刻的理解所学内容。

4.结束语

数字电路作为专业基础课程，其教学效果的好坏，将直接影响后续相关专业课程的学习。在数字电路教学中引入VHDL描述语言，利用MAX+PLUS II进行编译、仿真、演示，不但丰富了教学内容，改进了教学手段，提高学习兴趣，还有助于学生消除“抽象感”;另外VHDL能将传统教学中较难实现的电路设计转换为软件设计，不仅简化了设计工作，还有利于增强学生对集成芯片的认识，提高分析设计能力，掌握更多的设计方法，以适应现代应用型人才培养要求。

参考文献

[1]张天瑜.基于VHDL的数字电路课程改革研究[J].湖北广播电视大学学报：2010（02）：25-26.

[2]黄红霞.基于VHDL提升数字电路教学效果的研究[J].黄石理工学院学报，2010（03）：66-70.

[3]谭勇，朱斌.基于EDA技术的数字电路实验教学改革[J].中国现代教育装备，2012（17）：43-44.

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关键词：数字电子电路；VHDL；EDA技术；可编程芯片

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0051-02

大规模集成电路的出现以及计算机技术的不断更新换代与广泛应用，促使数字电子电路的设计已经发展到了一个更新的领域，用以下四方面便足以显示：（1）硬件电路的设计越来越趋向软件化；（2）数字电路发展愈加芯片化；（3）电子器件以及与其相关的技术研发越来越多地朝着服务于EDA的方向；（4）电路设计技术的发展趋势朝着更加规范化、标准化的HDL硬件描述语言及EDA工具的推广使用上。当今的技术发展趋势要求从业人员在进行数字电子电路设计过程中，必须具备运用电子计算机以及操作超大规模的可编程逻辑器件的能力。本文通过对以EDA与VHDL为基础的数字电子电路开发设计过程进行简要叙述，为该技术的推广运用，做出必要的文献研究支撑。

1 EDA技术概述以及其开发设计流程

1.1 EDA技术的基本知识

EDA技术指的是以计算机为工作平台，将应用信息处理、计算机技术、智能化技术及电子技术进行融合的最新成果，进行电子产品的自动设计。20世纪60年代中叶，随着技术水平的不断进步逐渐，该技术结合了CAM、CAT、CAD以及CAE的综合优势被逐步发展出来。

与其前身相比，EDA在以下五方面拥有着十分明显的优势：（1）EDA技术能够对目标进行现场编程，并即时地实现在线升级。（2）硬件电路设计过程中采用软件设计的方式，通过输入波形、原理图、编程语言等指令，可以在进行硬件设计、修改、检测中，不涉及任何硬件工具进行特定作业。（3）产品直面设计自动化。EDA技术能够自动地根据设计输入的电路原理图或者HDL进行逻辑编译、适配、布局、优化等一系列工序调整并生成符合要求的目标系统。换句话说，就是运用电路功能完成对电子产品的测试、仿真、优化全程操作。（4）EDA技术的经济实用性更加科学、合理，不仅设计成本保持在较低水平，设计的灵活性也大大提高，同时新技术的开发周期也明显缩短。（5）集成化程度更加完善。EDA设计方法，还有另外一种称呼：利用芯片进行设计的方法，在集成芯片日益大规模的发展背景下，利用EDA技术，可以实现在芯片上构建系统的目的。

1.2 EDA技术的开发设计流程

EDA技术在设计方法上，通过对以往的“电路设计硬件搭试调试”模式进行革命化的转变，代之以计算机自动化完成的模式（如图1），完成了数字电子电路设计的巨大飞跃。

笔者将EDA技术设计过程中两个最基本的组成部分设计载体：可编程逻辑器件PLD以及设计输入：硬件描述语言VHDL进行具体介绍。

2 可编程逻辑器件PLD

可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种电子零件、电子组件，简而言之也是一种集成电路、芯片。PLD芯片属于数字型态的电路芯片，而非模拟或混讯（同时具有数字电路与模拟电路）芯片。PLD与一般数字芯片不同的是：PLD内部的数字电路可以在出厂后才规划决定，有些类型的PLD也允许在规划决定后再次进行变更、改变，而一般数字芯片在出厂前就已经决定其内部电路，无法在出厂后再次改变。

3 硬件描述语言VHDL

3.1 VHDL的基本知识

VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。具有以下特点与优势：（1）更强大的行为描述能力。有效避免具体的器件结构，为实现超大规模的电子系统设计与描述打下坚实基础。（2）适用范围多样，且易于操作修改。VHDL采用国际通用的编程语言，能够很好地适用于不同版本的EDA工具，为操作者进行使用和修改提供了极大的便利。（3）设计描述过程独为一体。编程人员能够在对设计最终目标以及其他设计领域不甚了解的情况下，完成自身的编程操作工序。（4）使用EDA工具可以十分方便地对VHDL语言进行进一步的优化提升，由于EDA工具对其的可识别性，EDA可以实现对VHDL的设计语言重新进行整合、升级，并用门级网表将其表示出来。

3.2 基于VHDL的设计实例

用一个简单的状态机举例说明

4 结语

通过使用精简描述语言VHDL进行数字电子电路设计，不仅能够完成各种逻辑复杂、规模庞大的数据运算，更可以有效地将设计周期大大缩短，提高整个系统的可靠性以及集成度。

参考文献

[1] 于玲.EDA应用课程教学改革分析[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2012，（1）：136-138.

[2] 王彩凤，胡波，李卫兵，杜玉杰.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].实验科学与技术，2011，（1）：782-783.

[3] 李晓敏，徐涛.EDA技术在“数字电子技术”课程中的应用[J].中国科技信息，2011，（9）：167-169.

篇9

【关键词】Cadence；教学方法；教学质量

The Teaching Method Study on Technology and Application of Cadence

YIN Pei-pei

（Computer Center， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing Jiangsu 211106， China）

【Abstract】With the development of electronization，integration and systematization of industrial technology， traditonal circuit design softwares are replaced by Cadence. Some attempts in teaching and study are introduced in this paper. The teaching method， progress and assessment system are also researched to improve the comprehensive qualities and innovation ablity of student， as well as the teaching qulity.

【Key words】Cadence； Teaching method； Teaching qulity

0 引言

随着工业技术的电子化、集成化和系统化的迅速发展，电路设计已经进入的一个全新的时代，目前高速电路设计业已经成为了电子工程技术发展的主流。而Cadence以其强大的功能逐渐成为PCB设计行业中的主导软件[1]。

Cadence软件[2]是美国Cadence公司推出的一个大型电子设计自动化（Electronic Design Automation， EDA）软件，其功能十分强大可以进行专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit， ASIC）设计、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array， FPGA）设计和印刷电路板（Printed circuit board， PCB）设计。目前Cadence软件产品分为4个平台分别为Incisive功能验证平台、Encounter数字IC设计平台、Virtuoso定制设计平台和Allegro系统互连设计平台。其中Allegro系统互连设计平台是能够协同设计高性能集成电路封装和PCB的平台。

“Cadence软件技术与应用”这门课程的教学目的，不仅是让学生掌握Cadence软件在制作PCB的基本操作流程，同时还对电路板的制作工艺等知识有一定的了解，让学生能独立设计一个完整的高速电路系统[3]。为了在有限的时间内使学生熟练掌握Cadence软件，通过学生实际动手完成具体案例的形式，促使学生自觉学习软件及电路知识，能够有效保证课堂的教学效率与教学质量。本文针对该课程的特点，摸索出了一套有效的教学方法，并取得了较好的效果。

1 任务驱动教学

任务驱动教学就是让学生明确在实验学习过程中所需完成的任务及所需要掌握的技能，实验任务由简到难，循序渐进，每个实验完成后可激发学生的成就感。在课程教学中每次备课都会精心设计实验，把教学目标所要求的知识点融入到每个实验中。作为校公选课，面对全校不同专业、不同层次的学生，我们还需要考虑选取什么样的项目给学生进行实验。项目的选取主要分为三个部分：基础项目、综合项目、设计项目。基础项目是所有学生必须掌握的实验内容。综合项目是在完成基础项目后完成的，要求80%的学生可以完成实验任务。设计项目只有少部分学生能够完成，属于有挑战性项目，供有兴趣、有能力的学生实验，从而有效地控制课堂秩序，调动学生主动性、积极性。

2 合理安排教学过程

Cadence软件技术与应用的最终目的是让学生能够独立完成一个PCB图的绘制，因此在教学过程中，要针对PCB的设计流程的各个阶段进行合理设置，由简到难，循序渐进。

一般PCB的设计流程分为3个部分[4]：1）前处理，主要是开始PCB设计前的准备工作，主要包括原理图的设计、网络表的创建、元器件封装库的建立以及机械设计图的创建。2）中处理，该部分为PCB设计的主要部分，主要包括读取原理图的网络表、摆放元器件和机械图、设置PCB层面、进行布线以及放置测试点。3）后处理，该部分为输出的最后工作，包括文字面处理、底片处理以及报表处理。

3 多种教学方法相结合

3.1 演示教学法

教学过程中，为了提高学生的学习兴趣并且能更直观清楚地传授知识，本人通过利用和教学相关的软件和素材进行教学，比如采用动画来生动地演示软件的使用过程，这不仅可以作为学生课后的复习参考，而且可以大大地调动学生的学习兴趣；另外使用Cadence信息记录窗口可以明确地看到软件的使用流程，单纯通过口头讲授无法清楚地表达及描述，通过演示教学方法不仅使复杂的实验过程一目了然而且将实验设计过程进行了分解，这更加有利于学生掌握软件的使用方法。

3.2 案例教学法

案例教学法是通过对一个案例或者一个情景的描述进行思考以掌握其基本知识和培养学生能力的一种方法，由于它先进的教学理念和鲜活的教学方法，如今它已成为教学中不可替代的重要方法。成功应用案例教学法的关键是选取合适的教学案例，选取的教学案例应当与教学大纲、教学目的以及教学内容紧密结合，与学生所学专业在社会中或行业中的应用情况相吻合。一般而言，选取和设计案例应具备：（1）针对性和层次性：能满足教学要求，能被大多数学生接受并与学生的专业挂钩；（2）实用性、生动性和趣味性：来源于实际应用并具有使用价值，应能激发学生的兴趣，调动学生学习的积极性和求知欲，选择的案例应该是一个较完整的项目并能够贯穿整门课程，而不是用一个个零碎的例题来说明各知识点，当选定合适的案例后，就可以将整个案例分成若干个小的易于实现的小的实验模块，并分别作为每次讲解的内容对每堂课的知识点进行说明。

4 改善考核制度

对于Cadence这类实践操作性强的课程，很多老师已经认识到单纯的理论考试已不足以衡量学生的知识、技能的掌握情况。因此，给学生一个全新的项目，在电脑上进行软件的实际操作非常重要，这也是必不可少的考核方法。学生要在规定的考核时间里完成，考察学生能否考虑到设计的关键点和重要的细节问题。改革考核制度能够督促学生更加重视实验环节，从而进一步提高实验教学质量。

5 结束语

“Cadence软件技术与应用”的教学方法改革是一项艰巨而长期的任务，教学改革过程中必须遵循紧密结合学生的实际情况的宗旨，从学生认知的角度出发，发挥教师的主导性作用，充分调动学生学习的主动性和积极性，并使学生掌握该课程的知识，学会高速电路的PCB设计方法，提升学生的动手能力。

【参考文献】

[1]张洛花，邢广成.基于 Protel 软件教学的新见解[J].大众科技，2010（10）：203.

[2]周明珠.Cadence在集成电路教学中的应用[J].高校实验室工作研究，2011（108）：52-55.

篇10

电子信息工程专业主要课程

高等数学、线性代数、 概率与统计 、大学物理、信号与系统、大学英语、专业英语、电路分析、电子技术基础、C语言、高频电子技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化(EDA)技术、数字信号处理(DSP)技术、模拟电路、数字电路、微机原理、单片机原理及应用、ARM嵌入式系统、自动控制、传感器原理与应用、电子电工实习以及电子工艺训练等实验课程。

电子信息工程专业就业方向

工程技术人员：到各类应用电子技术的企业从事引进、开发、运行、维修等工作;软件工程师：在计算机行业从事各种软件开发工作。

从事行业：

毕业后主要在电子技术、新能源、计算机软件等行业工作，大致如下：

1 电子技术/半导体/集成电路;

2 新能源;

3 计算机软件;

4 互联网/电子商务;

5 通信/电信/网络设备;

6 仪器仪表/工业自动化;

7 计算机服务(系统、数据服务、维修);

8 其他行业。

1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;

2.具备使用通用电子仪器完成电子产品调试、测试的能力;

3.具备实施弱电工程和网络工程的综合布线能力;

4.具备工程制图和识图能力;

5.具备识读技术文件、工程文件的能力;

6.具备系统集成产品调试和测试能力;

7.具备典型系统运行与维护能力;

8.掌握电子技术的基本知识;