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微電子技術(shù)專業(yè)簡介 本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng),掌握微電子學(xué)基礎(chǔ)知識,具備集成電路設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用開發(fā)及營銷等能力,從事集成電路設(shè)計、FPGA 應(yīng)用與開發(fā)、集成電路生產(chǎn)、電子產(chǎn)品開發(fā)以及 IC 產(chǎn)品營銷和技術(shù)支持等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。
主干課程:電子技術(shù)基礎(chǔ)、集成電路工藝原理、集成電路封裝與測試基礎(chǔ)、硬件描述語言(Verilog/VHDL)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、IC 設(shè)計方法、數(shù)字系統(tǒng) CAD、FPGA 應(yīng)用開發(fā)、集成電路版圖設(shè)計等。
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計中心以及通信和計算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事開發(fā)和研究工作。
微電子技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向有哪些 就業(yè)方向:電子類企事業(yè)單位:半導(dǎo)體集成電路芯片制造、產(chǎn)品檢測、產(chǎn)品封裝、版圖設(shè)計、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)及技術(shù)研發(fā)。
學(xué)生可選擇到中、高等職業(yè)院校從事專業(yè)教學(xué)和管理工作,或到集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計中心以及通信和計算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及管理等工作,也可選擇微電子科學(xué)與工程、固體電子學(xué)、通信、計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科繼續(xù)深造,攻讀碩士研究生。
微電子技術(shù)專業(yè)主要職業(yè)能力 1.具備對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;
2.具備熟練使用通用電子儀器、儀表及集團(tuán)電路相關(guān)測試設(shè)備的能力;
3.具備電子系統(tǒng)組裝調(diào)試能力;
4.具備從事集成電路應(yīng)用推廣工作的能力和銷售能力;
5.掌握數(shù)字系統(tǒng) Verilog/VHDL 編程及調(diào)試技能;
6.掌握集成電路前端(邏輯綜合)/后端工具(自動布局布線)的使用方法;
7.掌握集成電路版圖工具的使用方法;
8.掌握 FPGA 設(shè)計工具的使用方法;
關(guān)鍵詞: 信息技術(shù) 微電子專業(yè)教學(xué) 應(yīng)用
信息技術(shù)是現(xiàn)代教育技術(shù)的基石和重要組成部分?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》中提出:“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響,必須予以高度重視”;“強化信息技術(shù)應(yīng)用。提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平,更新教學(xué)觀念,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果”。信息技術(shù)與高校專業(yè)教學(xué)相結(jié)合,可以改進(jìn)教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)方法、提高教學(xué)效率、增強教學(xué)效果。
微電子專業(yè)是我國近年來大力發(fā)展的一個多學(xué)科綜合、高技術(shù)密集的新興專業(yè),主要研究半導(dǎo)體材料、器件與工藝和集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計、制造和測試等理論和技術(shù)。微電子專業(yè)教學(xué)由于課程開設(shè)時間較短、涉及學(xué)科多、理論性強、同時又與實踐結(jié)合緊密。因此如何有效地改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量成為微電子專業(yè)教學(xué)中迫切需要解決的問題。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到微電子專業(yè)的教學(xué)活動中,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,促進(jìn)了教師與學(xué)生的互動,取得了很好的教學(xué)效果。
1.多媒體技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
多媒體教學(xué)是信息技術(shù)在教學(xué)過程中最典型、最廣泛的具體應(yīng)用。多媒體信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用是指采用圖像、動畫、視頻等新穎的教學(xué)形式,將教學(xué)內(nèi)容生動形象地展示給學(xué)生,使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識。多媒體教學(xué)方式有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容,特別是重難點內(nèi)容的理解和吸收,是對傳統(tǒng)教學(xué)方式的突破和有益的補充。針對于微電子專業(yè)的特殊性和綜合性,我們在教學(xué)中采用多種多媒體表現(xiàn)方式,分別應(yīng)用在以下幾個方面。
1.1幻燈片教學(xué)
多媒體輔助教學(xué)課件通常由多頁幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對象如文字、圖片、圖形、表格、藝術(shù)字和聲音等,把抽象的、難以直接用語言表達(dá)的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來,有效地增強了教學(xué)效果。微電子專業(yè)課程理論較多,信息量大,直接講授學(xué)生感到比較枯燥。使用幻燈片教學(xué)后,色彩豐富,圖形清楚,概念清晰,有助于把抽象概念形象化,復(fù)雜問題簡明化,調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)習(xí)效率。
1.2動畫演示
電腦動畫的運用能夠進(jìn)一步提升多媒體技術(shù)的作用和效果。動畫能夠?qū)⑽㈦娮訉I(yè)課程中遇到的深奧的理論問題和復(fù)雜的內(nèi)部機(jī)理,通過簡單的畫面動態(tài)地表示出來,從而使學(xué)生加快加深理解,特別有利于重點難點的掌握。另外,電腦動畫能夠逼真地再現(xiàn)微電子工藝流程的加工過程,可以模擬實際操作步驟,從而可以代替或輔助部分實踐教學(xué)。
1.3錄像放映
微電子專業(yè)的實習(xí)單位往往是高投資、大規(guī)模、貴重設(shè)備云集的高科技公司。這些公司管理制度嚴(yán)格、專業(yè)程度高,對在校學(xué)生進(jìn)企業(yè)實習(xí)有著很多限制,同學(xué)們經(jīng)常只能去參觀工廠環(huán)境,遠(yuǎn)眺機(jī)器的運作,甚至有些生產(chǎn)企業(yè)不對學(xué)生開放實習(xí)。這樣,教學(xué)得不到生產(chǎn)實踐的支持,使得理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié),降低了教學(xué)效果。而將企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)流程拍成錄像,或者購置相關(guān)內(nèi)容的影像資料,通過多媒體放映給同學(xué)觀看,可以近距離地觀摩生產(chǎn)流程和設(shè)備運作、了解技術(shù)細(xì)節(jié),對不甚明白的內(nèi)容可以反復(fù)觀看。采用這種方式進(jìn)行教學(xué),同學(xué)們紛紛反映大開眼界,受益匪淺,不僅對課程里所學(xué)的內(nèi)容有了直觀的認(rèn)識,而且了解到產(chǎn)業(yè)的前沿發(fā)展。
2.虛擬仿真技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
得益于計算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)手段,局限于實驗室購置的設(shè)備和儀器,特別是微電子專業(yè)的實驗設(shè)備價格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷,使同學(xué)很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式,過程簡單靈活,交互方式多樣,結(jié)果直觀明了,既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析、綜合能力,又能提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
虛擬仿真技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面:一是在電路設(shè)計方面,基于電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation,EDA)技術(shù)實現(xiàn)對電子線路(包括集成電路與版圖)的模擬仿真;二是在微電子工藝與器件方面,基于半導(dǎo)體工藝和器件的計算機(jī)輔助技術(shù)(Technology Computer Aided Design,TCAD)實現(xiàn)對微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能,包括軟件所具有的可升級性,在課堂和實驗中通過軟件設(shè)計微電子電路、工藝和器件,在屏幕上模擬其功能,可使教學(xué)概念清晰,內(nèi)容生動,過程可視,還能夠大幅節(jié)省實驗設(shè)備的購置和維護(hù)費用,經(jīng)濟(jì)高效。
3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
近年來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加普及,也更加方便,特別是校園局域網(wǎng)的建設(shè),提供了學(xué)生隨時隨地使用各種終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的教育環(huán)境。這也促使我們把教學(xué)平臺從教室向網(wǎng)絡(luò)拓展,必然在一定程度上改變教學(xué)的形式和基本架構(gòu),帶來革命性的變化。
互聯(lián)網(wǎng)和校園局域網(wǎng)一方面可以作為信息資源庫,為微電子專業(yè)課程教學(xué)提供教學(xué)教案、課件、習(xí)題等資源的下載和在線瀏覽;另一方面也可以作為師生課外互動的平臺,進(jìn)行答疑、作業(yè)提交、通知等教學(xué)活動。這兩種方式也是目前微電子教學(xué)中最主要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用手段。使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有助于師生雙方的交流,教學(xué)信息的豐富,以及多元化教學(xué),等等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的推廣和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建設(shè),極大地推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)體系中的應(yīng)用,將會成為現(xiàn)代教育技術(shù)的主流之一。
綜合運用信息技術(shù)的各種方法和手段,結(jié)合微電子專業(yè)特點,更新教學(xué)觀念,加強教學(xué)實踐應(yīng)用,能夠有效地提升教學(xué)效率和效果,培養(yǎng)出更優(yōu)秀的符合社會需求的專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]劉子良.發(fā)揮幻燈片在計算機(jī)輔助教學(xué)中的作用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2007,52(6):22-24.
關(guān)鍵詞:微電子;比較研究;美國教育;卓越工程師
微電子技術(shù)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),是推動國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化的關(guān)鍵技術(shù),關(guān)系到國家產(chǎn)業(yè)競爭力和國家信息安全,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著戰(zhàn)略性作用。美國半導(dǎo)體咨詢委員會在給奧巴馬總統(tǒng)的國情咨文中稱其為“生死攸關(guān)的工業(yè)”,韓國稱其為“工業(yè)糧食”。近年來,隨著我國電子信息產(chǎn)業(yè)的崛起,我國市場對微電子產(chǎn)品的需求持續(xù)增加,國家已經(jīng)意識到發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)的迫切性和重要性,開始加大對微電子產(chǎn)業(yè),尤其是集成電路行業(yè)的支持力度。截至2009年,國家教育部、科技部確定了20個國家級集成電路人才培養(yǎng)基地;選定了清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等作為集成電路設(shè)計人才培養(yǎng)基地,為我國集成電路設(shè)計與制造進(jìn)入世界第一方陣提供高素質(zhì)人才保證[1,2],這就對微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,即學(xué)生應(yīng)具有更扎實的專業(yè)基礎(chǔ),更寬闊的專業(yè)口徑,更強的實踐能力和創(chuàng)新能力[3]。但是,我國微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)目前正面臨著人才總量嚴(yán)重不足、供需矛盾突出、人才層次結(jié)構(gòu)不合理、地區(qū)分布不平衡等問題。教學(xué)中暴露出課程跟不上微電子技術(shù)發(fā)展,學(xué)生理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)等一系列問題。
毋庸置疑,美國在世界微電子技術(shù)領(lǐng)域搖搖領(lǐng)先,與微電子相關(guān)的理論和技術(shù)幾乎全部由美國學(xué)者提出或發(fā)明,如微電子領(lǐng)域的兩個諾貝爾獎:1956年晶體管的發(fā)明,發(fā)明者肖克利(W.Schockley)、巴丁(John Bardeen)和布拉擔(dān)(W.Brattain)都來自美國;2000年集成電路的發(fā)明,發(fā)明者杰克?基爾比(Jack S. Kilby)也來自美國。在半個世紀(jì)的微電子工程教育發(fā)展過程中,美國以其獨具特色的培養(yǎng)理念和培養(yǎng)模式,在世界范圍內(nèi)樹立了成功的典范,引領(lǐng)了世界工程教育的發(fā)展方向。我國教育部于2009年推出“卓越工程師培養(yǎng)計劃”,國內(nèi)61所高校被批準(zhǔn)為首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校,這是一項重大的教育改革試點項目,旨在培養(yǎng)工科專業(yè)本科、碩士和博士層次學(xué)生,提出其應(yīng)達(dá)到知識、能力與素質(zhì)的專業(yè)要求。
進(jìn)行中美微電子產(chǎn)業(yè)工程師培養(yǎng)教育比較研究,可以從中借鑒一些符合我國國情的成功經(jīng)驗,這將有利于改革和完善現(xiàn)今高校的培養(yǎng)體制,有利于培養(yǎng)出更多適合時展的高素質(zhì)工程師,同時對促進(jìn)我國科技發(fā)展,提高國際競爭力具有巨大作用。筆者通過三個方面的比較研究,指出我國微電子產(chǎn)業(yè)工程師培養(yǎng)教育中存在的不足,使其對“卓越工程師培養(yǎng)計劃”有所啟示。
關(guān)鍵詞:特色專業(yè)建設(shè);復(fù)旦大學(xué);微電子學(xué);創(chuàng)新人才培養(yǎng)
復(fù)旦大學(xué)“微電子學(xué)與固體電子學(xué)”學(xué)科有半個多世紀(jì)的深厚積累。20世紀(jì)50年代,謝希德教授領(lǐng)導(dǎo)組建了全國第一個半導(dǎo)體學(xué)科,培養(yǎng)了我國首批微電子行業(yè)的中堅力量。60年代研制成功我國第一個鍺集成電路。1984年,經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立微電子與固體電子學(xué)學(xué)科博士點,1988年、2001年、2006年被評為國家重點學(xué)科。所在一級學(xué)科于1998年獲首批一級博士學(xué)位授予權(quán),設(shè)有獨立設(shè)置的博士后流動站和長江特聘教授崗位,建有“專用集成電路與系統(tǒng)”國家重點實驗室,1998年和2003年被列入“211”工程建設(shè)學(xué)科,2000年被定為“復(fù)旦三年行動計劃”重中之重學(xué)科得到學(xué)校重點支持,2005年獲“985工程”二期支持,建設(shè)“微納電子科技創(chuàng)新平臺”。
長期以來復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)教學(xué)形成了“基礎(chǔ)與專業(yè)結(jié)合,研究與應(yīng)用并重,創(chuàng)新人才培養(yǎng)國際化”特色。近年來,在教育部第二批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)中,我們根據(jù)國家和工業(yè)界對集成電路人才的要求,貫徹“國際接軌、應(yīng)用牽引、注重質(zhì)量”的教學(xué)理念,制定了復(fù)旦大學(xué)“微電子教學(xué)工作三年計劃大綱”并加以實施,在高端創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面對專業(yè)教學(xué)的特色開展了深層的挖掘和拓展。
一、課程體系的完善和課程建設(shè)
微電子技術(shù)的高速發(fā)展要求微電子專業(yè)課程體系在相對固定的框架下不斷加以更新和完善。
我們設(shè)計了“復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)本科課程設(shè)置調(diào)查表”,根據(jù)對于目前工作在企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的專業(yè)人士的調(diào)查結(jié)果,制定了新的微電子學(xué)本科培養(yǎng)方案。主要修改包括:
(1)加強物理基礎(chǔ)、電路理論和通信系統(tǒng)課程。微電子學(xué)科,特別是系統(tǒng)芯片集成技術(shù),是融合物理、數(shù)學(xué)、電路理論和信息系統(tǒng)的綜合性應(yīng)用學(xué)科。因此,在原有課程基礎(chǔ)上,增加了有關(guān)近代物理、信號與通信系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等課程,使微電子學(xué)生的知識覆蓋面更寬。
(2)面向研究、應(yīng)用和學(xué)科交叉的需要,增加專業(yè)選修課程。如增加了電子材料薄膜測試表征方法、射頻微電子學(xué)、鐵電材料與器件、Perl語言、計算微電子學(xué)、實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)分析等課程,為本科生將來進(jìn)一步從事研究和應(yīng)用開發(fā)打下基礎(chǔ)。
(3)強調(diào)能力和素質(zhì)訓(xùn)練,高度重視實驗教學(xué)。開設(shè)了集成電路工藝實驗、集成電路器件測試實驗、集成電路可測性設(shè)計分析實驗及專用集成電路設(shè)計實驗等從專業(yè)基礎(chǔ)到專業(yè)的多門實驗課。
在課程體系調(diào)整完善的同時,還對于微電子專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課開展了新一輪的課程建設(shè)。包括:
(1)精品課程的建設(shè)。幾年來,半導(dǎo)體物理、集成電路工藝原理、數(shù)字集成電路設(shè)計經(jīng)過建設(shè)已經(jīng)獲得復(fù)旦大學(xué)校級精品課程。其中半導(dǎo)體物理和集成電路工藝原理課程獲得學(xué)校的重點資助,正在建設(shè)上海市精品課程。另有半導(dǎo)體器件原理和模擬集成電路設(shè)計正在復(fù)旦大學(xué)校級精品課程建設(shè)之中,有望明年獲得稱號。
(2)增加全英語教學(xué)和雙語教學(xué)課程。為了滿足微電子技術(shù)的高速發(fā)展和學(xué)生盡快吸收、學(xué)習(xí)最新知識的需求,貫徹落實教育部“為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn),本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”的要求,在本科生專業(yè)課的教學(xué)中新增全英語教學(xué)課程3門,雙語教學(xué)課程4門。該類專業(yè)課程的開設(shè)也為微電子專業(yè)的國際交流學(xué)生提供了選課機(jī)會。
(3)教材建設(shè)。為了配合課程體系的完善和補充更新專業(yè)知識,除了選用一些國際頂級高校的教材之外,還依據(jù)我們的課程體系組織編寫了一系列專業(yè)教材和論著。有已經(jīng)出版的《深亞微米FPGA結(jié)構(gòu)與CAD設(shè)計》、《Modern Thermodynamics》、《現(xiàn)代熱力學(xué)-基于擴(kuò)展卡諾定理》,列入出版計劃的《半導(dǎo)體器件原理》、《超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)》和《計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)》。另外根據(jù)課程體系的要求對實驗用書也進(jìn)行了更新。
為了傳承復(fù)旦微電子學(xué)的豐富教學(xué)經(jīng)驗和保證教學(xué)質(zhì)量,建立了完備的教學(xué)輔導(dǎo)制度,如課前試講、課中聽課及聘請經(jīng)驗豐富的退休老教師與青年教師結(jié)對子輔導(dǎo)等。每學(xué)期聽課總量和被聽課教師分別均超過所授課程和任課教師人數(shù)的50%以上。對所有聽課結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,并反饋給任課教師,為教師改進(jìn)教學(xué)提供了有益的幫助。在保證教學(xué)內(nèi)容的情況下,鼓勵教師嘗試新的教學(xué)手段,實現(xiàn)所有必修課程的電子化,建立主要必修課程的網(wǎng)頁,完全公開提供所有課件信息,部分課件獲得超過15000次的下載量。青年教師還獨創(chuàng)了“移動課堂”的授課新方法,該方法能夠完整復(fù)制課堂教學(xué),既能高清晰展示教學(xué)課件的內(nèi)容,又能把教師課上講解的聲音、動作及臨時板書全部包含在內(nèi),能夠使用大眾化的多媒體終端進(jìn)行播放,隨時隨地完美重現(xiàn)課堂講解全過程。
通過國際合作的研究生項目及教師出國交流,復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)專業(yè)教師的教學(xué)水平得到進(jìn)一步提升。在研究生的聯(lián)合培養(yǎng)項目(如復(fù)旦-TU Delft碩士生項目、復(fù)旦-KTH碩士生/博士生項目等)中海外高校教師來到復(fù)旦全程教授所有課程,復(fù)旦配備青年教師跟班聽課和擔(dān)任課程輔導(dǎo)。這使得青年教師的授課理念、授課方式及授課水平都有大幅提高。同時,由于聯(lián)合培養(yǎng)項目及其他合作項目,復(fù)旦的青年教師也被邀請參與海外高校的教學(xué),擔(dān)任對方課程的主講,青年教師利用交流的機(jī)會,引進(jìn)海外高校的一些課程用于補充復(fù)旦微電子的培養(yǎng)方案。這些都為集成電路專業(yè)特色的挖掘和拓展起到重要的作用。
經(jīng)過幾年的努力,微電子專業(yè)的教學(xué)水平普遍得到提升,在教學(xué)評估中得到各個方面的好評。
二、培養(yǎng)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新
培養(yǎng)適應(yīng)時代要求的微電子專業(yè)創(chuàng)新人才也需要在培養(yǎng)方法上加以改進(jìn)和創(chuàng)新。
針對微電子工程的特點,在堅持扎實的理論的基礎(chǔ)上,強調(diào)理論聯(lián)系實際,開展實踐能力訓(xùn)練。在學(xué)校的支持下,教學(xué)實驗室環(huán)境得到及時更新,幾個方面的實驗教學(xué)在國內(nèi)形成特色。
(1)本科的集成電路工藝實驗可以在學(xué)校自己的工藝線上完成芯片的清洗、氧化、擴(kuò)散、光刻、蒸發(fā)、腐蝕等基本工藝制作步驟,為學(xué)生完整掌握集成電路制造的基本能力提供了很好的實際訓(xùn)練。
(2)在集成電路測試方面,結(jié)合自動化測試機(jī)臺(安捷倫SoC93000ATE),開設(shè)了可測性設(shè)計課程,附帶實驗。
(3)集成電路設(shè)計課程都附帶課程項目實踐,培養(yǎng)了學(xué)生實際設(shè)計能力和素質(zhì),取得很好效果。
通過課程教學(xué)訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維和分析問題的能力。嘗試開設(shè)了部分本科生和研究生同時共同選修的研討型課程。在課程學(xué)習(xí)的過程中,本科生不僅可以得到研究生的指導(dǎo),在課堂上就某些課程內(nèi)容進(jìn)行探究,還可以在開展課程設(shè)計時在小組內(nèi)和研究生同學(xué)共同開展小型項目研究,對于提高本科生進(jìn)一步學(xué)習(xí)微電子專業(yè)的興趣和培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力有很大的幫助。
參加科研無疑是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個最為有效的途徑。配合復(fù)旦大學(xué)的要求,微電子學(xué)專業(yè)在本科階段,持續(xù)設(shè)置多種科研計劃,給予本科生進(jìn)實驗室開展科研以支持。
(1)大一的“啟航”學(xué)術(shù)體驗計劃。計劃鼓勵大一學(xué)生在感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)和實踐,為學(xué)生打造一個培養(yǎng)創(chuàng)新意識,鍛煉學(xué)術(shù)能力的資源平臺?!皢⒑健睂W(xué)術(shù)體驗計劃的所有學(xué)術(shù)實踐項目均來自各個微電子專業(yè)的導(dǎo)師,學(xué)生通過對感興趣的項目進(jìn)行申報與自薦的形式申請加入各學(xué)術(shù)實踐小組。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略學(xué)科前沿,體驗研究樂趣。
(2)二、三年級曦源項目。項目建立在學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思想的基礎(chǔ)上,鼓勵志同道合的同學(xué)組成研究團(tuán)隊,獨立提出研究方向,尋找合適的指導(dǎo)教師。加入自己感興趣的研究方向的團(tuán)隊。在開放課題列表中尋找合適的課題方向,并向該課題指導(dǎo)教師進(jìn)行申請。還有更多的學(xué)生在大三甚至更早就進(jìn)入各個研究小組,參與教授領(lǐng)導(dǎo)的各類國家級、省部級項目及來自企業(yè)、海外等的合作項目的研究。在完成的計劃和項目成果之外,學(xué)生們還在收集文獻(xiàn)資料、獲取信息的能力,發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考的能力,運用理論知識解決實際問題的能力,設(shè)計和推導(dǎo)論證、分析與綜合的能力,科學(xué)實驗、發(fā)明創(chuàng)造的能力,寫作和表說的能力等方面,都有不同的收獲。
通過學(xué)生參加國際交流活動及外籍教師講授課程給學(xué)生提供國際化的培養(yǎng),提供層次更高、路徑多元的培養(yǎng)方案,培養(yǎng)了學(xué)生的國際化眼光,開拓了學(xué)生的培養(yǎng)渠道。
幾年來,微電子學(xué)專業(yè)學(xué)生的出國交流人數(shù)逐年增長,從2008年起,共有20位本科生赴國外多個高校交流學(xué)習(xí)。交流的項目包括雙學(xué)位、長學(xué)期和暑期項目等,交流時間從3個月到2年不等,交流學(xué)校包括美國(耶魯、UCLA等)、歐洲(伯明翰、赫爾辛基等)、日本(早稻田、慶應(yīng)等)及我國港臺高校。大多數(shù)同學(xué)在交流期間的學(xué)習(xí)成績達(dá)到交流學(xué)校的優(yōu)秀等級,同時積極參加交流學(xué)校教授小組的科研工作,得到了很好的評價。個別同學(xué)由于表現(xiàn)優(yōu)異在交流結(jié)束回國后被對方教授邀請再次前去完成畢業(yè)論文;也有同學(xué)交流期間)參加國際級大師的科研小組工作,獲益匪淺,直研后表現(xiàn)出強于一般研究生的科研能力。可以看到,國際交流不僅為同學(xué)們提供了專業(yè)知識和研究能力的不同培養(yǎng)模式,也為他們提供了更加廣闊的視野和體驗多種文化的機(jī)會,為他們今后的發(fā)展和進(jìn)步打下了很好的基礎(chǔ)。自特色專業(yè)建設(shè)以來,每學(xué)期均新開設(shè)“前沿講座”課程,課程內(nèi)容不固定,授課人為聘請的海外教師,有的來自海外高校,有的來自海外企業(yè),課程均為全英語課程或雙語教學(xué)課程。這類課程直接引進(jìn)了海外高校的課程和教學(xué)方式,不僅學(xué)生受益,同時也培養(yǎng)了復(fù)旦微電子專業(yè)的青年教師。企業(yè)還提供與課程內(nèi)容直接相關(guān)的軟件,在改善教學(xué)環(huán)境的同時,還為學(xué)生參加科研提供了培訓(xùn)。
經(jīng)過2年多特色專業(yè)項目的建設(shè),復(fù)旦微電子學(xué)專業(yè)在鞏固已有教學(xué)特色基礎(chǔ)上,在高端創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面進(jìn)行了深層的挖掘和拓展,取得了一系列的成果。
關(guān)鍵詞:微電子專業(yè);畢業(yè)設(shè)計;教學(xué)管理水平
微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)過程是實現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要階段,是教學(xué)計劃中十分重要的實踐性環(huán)節(jié)。通過一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計過程,同學(xué)們可以強化各門專業(yè)基礎(chǔ)知識,得到從工程設(shè)計、實驗技術(shù)、工程系統(tǒng)測試等多方面的訓(xùn)練,從而培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實際綜合運用所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)理論知識的能力,而且還可以有效引導(dǎo)學(xué)生自我培養(yǎng)一種能進(jìn)行綜合分析、創(chuàng)新思維的獨立工作的能力,以便為將來進(jìn)一步從事專業(yè)技術(shù)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。所以,怎樣管理、指導(dǎo)學(xué)生完成好自己的畢業(yè)設(shè)計任務(wù),確保質(zhì)量,提高效果,是高等院校教師面臨的一個重要課題。
一、微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的主要任務(wù)
微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的題目可以是直接來自微電子工程建設(shè)、研究項目的實際課題,也可以是有明確工程背景或?qū)嶋H意義的模擬課題。無論是哪種課題,都必須要求學(xué)生要以嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、求實、創(chuàng)新的態(tài)度認(rèn)真對待自己的課題,圓滿完成自己的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。要以微電子工程的設(shè)計、施工、生產(chǎn)、科研任務(wù)為結(jié)合點,綜合運用所學(xué)知識解決遇到的實際問題,進(jìn)一步提高工程實踐技能,科學(xué)實驗的水平和撰寫學(xué)術(shù)論文的能力,使學(xué)生獨立獲得新知識、分析問題、解決問題的能力有較大的提高,并盡可能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,使學(xué)生的整體專業(yè)水平再上一個新的臺階。微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計一般包含以下幾個主要環(huán)節(jié):制訂詳細(xì)的畢業(yè)設(shè)計的總體工作計劃和各階段計劃;師生進(jìn)行調(diào)查研究和收集整理相關(guān)資料;師生雙向選擇確定學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目;完成與課題密切相關(guān)的中外文文獻(xiàn)的閱讀;對相關(guān)課題進(jìn)行理論分析確定設(shè)計方案;設(shè)計方案的比較與優(yōu)化選擇;繪制電路圖、完成設(shè)計方案的實驗室試驗并有條件地進(jìn)行工程化實驗;按學(xué)校制定的規(guī)范撰寫好畢業(yè)設(shè)計論文并進(jìn)行答辯。
二、微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題
1.畢業(yè)設(shè)計工作的思想準(zhǔn)備不充分。要完成好畢業(yè)設(shè)計工作,知道老師和所指導(dǎo)的學(xué)生必須做好充分的前期準(zhǔn)備工作,設(shè)計前要求師生認(rèn)真審閱畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)書和指導(dǎo)書,學(xué)生要明確畢業(yè)設(shè)計的目的與要求,指導(dǎo)老師一起制定詳細(xì)的畢業(yè)設(shè)計計劃。
在畢業(yè)設(shè)計過程中有些學(xué)生思想認(rèn)識不足,認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計是對相關(guān)課程設(shè)計的擴(kuò)充,因此,在不明確畢業(yè)設(shè)計的具體要求的情況下就匆匆著手設(shè)計,遇到問題時,經(jīng)常依靠設(shè)計手冊、資料來模仿設(shè)計。還有的學(xué)生很不認(rèn)真,干脆不查資料,遇到問題僅憑自己的相象去解決問題;有的學(xué)生對設(shè)計缺乏系統(tǒng)考慮,沒有全局觀念。因此,這些學(xué)生的設(shè)計成果往往與專業(yè)教學(xué)要求差距較大,學(xué)生的收獲也較小,畢業(yè)設(shè)計對他們沒有達(dá)到專業(yè)練兵的目的。
2.缺乏深入研究精神與創(chuàng)新理念。微電子工程專業(yè)是一門理論聯(lián)系實際的專業(yè),畢業(yè)設(shè)計的實質(zhì)是一個分析、歸納、設(shè)計、具體實現(xiàn)的過程。而有些學(xué)生總是自己缺乏專業(yè)實踐經(jīng)驗為由,設(shè)計前不對具體問題做詳細(xì)分析、設(shè)計后對設(shè)計方案又不加以好好地論證,照搬書本或設(shè)計范例,缺乏獨立思考的能力。而設(shè)計方案的選擇優(yōu)化學(xué)生是可以發(fā)揮他們的創(chuàng)造性的,而在具體的電路調(diào)試和設(shè)備選型設(shè)計階段,學(xué)生總是感覺無從下手。在電路調(diào)試過程中出現(xiàn)了一些不正?,F(xiàn)象學(xué)生也搞不清究竟問題出在哪里,找不到問題的解決辦法。
3.在優(yōu)化方案設(shè)計中綜合比較能力差。微電子工程的優(yōu)化比較,主要反應(yīng)在系統(tǒng)性能比較方面。有相當(dāng)部分的學(xué)生,總是把握不住綜合比較,以至于完全參考資料中成熟的方案進(jìn)行設(shè)計,采用成熟的電路或工藝,或完全采用老師推薦的方案,缺乏自己的主見。
三、提高管理微電子專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的途徑
1.引導(dǎo)學(xué)生選好題目,做好思想管理工作。畢業(yè)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇好課題,因為課題難易程度與大小直接影響整個畢業(yè)設(shè)計的安排與質(zhì)量。選題應(yīng)遵循以下原則:①滿足專業(yè)教學(xué)的教學(xué)要求,選題應(yīng)達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)大綱的要求。②要切合實際,選題要切合學(xué)生的實際應(yīng)用能力與知識水平,題目不要太大或太小,難度要適中,要保證中等水平的學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)經(jīng)過努力可以完成。③做好設(shè)計前的思想管理工作,讓學(xué)生了解畢業(yè)設(shè)計的目的、任務(wù)、進(jìn)度和基本要求,認(rèn)識到完成好這一任務(wù)的重要性。學(xué)生不能對畢業(yè)設(shè)計敷衍了事,如果那樣就是對自己的不負(fù)責(zé),對自己的學(xué)業(yè)是極為不利的;組織學(xué)生對設(shè)計課題進(jìn)行調(diào)研,加強他們的感性認(rèn)識,開拓學(xué)生的設(shè)計思路,提高他們完成好畢業(yè)設(shè)計的興趣;針對畢業(yè)生就業(yè)的焦慮情緒和時間的緊迫性,教師和學(xué)生都應(yīng)該做好思想準(zhǔn)備;讓指導(dǎo)老師對設(shè)計過程中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)預(yù)先向?qū)W生提出,使得學(xué)生在設(shè)計中盡量少犯錯誤。
2.認(rèn)真管理、指導(dǎo),鼓勵創(chuàng)新。管理、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計是一項繁重的工作,除了要求指導(dǎo)教師要有較強的敬業(yè)精神外,還要求他們講究指導(dǎo)方法的管理。畢業(yè)設(shè)計中可以采用多種適應(yīng)不同學(xué)生的指導(dǎo)方法,即教師對總體設(shè)計要求,可以一起指導(dǎo),對于各個學(xué)生設(shè)計的部分,教師可以個別指導(dǎo);對于共性的問題可以大家一起討論,一起指導(dǎo)。在指導(dǎo)和檢查過程中,要教師抓住學(xué)生的主要設(shè)計思路,把握好各個學(xué)生的設(shè)計大方向,讓學(xué)生自始至終控制設(shè)計的主導(dǎo)方向,逐漸改變原來課程設(shè)計的習(xí)慣思維,使設(shè)計不斷深入,不斷提高。在設(shè)計過程中,要指導(dǎo)老師鼓勵學(xué)生不斷創(chuàng)新,在設(shè)計思路和實際調(diào)試方面,要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造思維,在設(shè)計方案選擇時,讓學(xué)生大膽設(shè)計,只要主體方向沒有問題,可以讓學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)計,讓方案的特色充分體現(xiàn)出來。在學(xué)生遇到實際調(diào)試問題時,指導(dǎo)教師要給予適當(dāng)?shù)奶崾净蛴幸嬉龑?dǎo),使學(xué)生能夠找到排除疑難的方法。對于生產(chǎn)工藝的選擇,多給學(xué)生關(guān)于實際生產(chǎn)中工藝流程、工藝指標(biāo)方面的提示或引導(dǎo),或鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的設(shè)計有選擇地在實習(xí)單位多做有關(guān)生產(chǎn)工藝方面的了解與實地考察,讓同學(xué)們更多地體會到好的生產(chǎn)工藝對提高生產(chǎn)質(zhì)量有著不可替代的關(guān)鍵作用。
3.綜合比較、優(yōu)化設(shè)計方案管理。一個好的畢業(yè)設(shè)計方案,一方面要求設(shè)計方案合理,另一方面要求能達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)。這就要求不僅要采用較低的成本而且還不能降低性能。因此,方案的選擇與優(yōu)化的管理是整個畢業(yè)設(shè)計比較關(guān)鍵的一個過程。首先要幫助學(xué)生建立微電子的技術(shù)評價體系,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識哪些因素是方案的主要關(guān)鍵技術(shù),只有控制好關(guān)鍵技術(shù),才能使設(shè)計方案在實施后能達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)。其次,還要引導(dǎo)學(xué)生不斷了解微電子中原器件的價格體系,讓學(xué)生明白設(shè)計一定要講究成本,在保證性能的前提下獲得更低的工程成本才能贏得更多的客戶,這個設(shè)計理念一定要在畢業(yè)設(shè)計過程中就開始建立起來。