關於積體電路原理與應用教學改進的若干探討
【摘要】圍繞應用型、創新型積體電路相關人才培養目標，本文詳細闡述了“積體電路原理與應用”課程理論教學所存在的主要問題，並結合自身實踐，介紹了該課程教學內容和教學方法的改革措施。實踐證明，透過選優選新課程內容，加強科技前沿知識介紹，採用互動式雙語教學等措施，能夠有效地提高學生的知識理解能力、專業興趣和創新能力。
【關鍵詞】積體電路 理論教學 改革探索
【基金專案】湖南省自然科學基金專案（14JJ6040）;湖南工程學院博士啟動基金。
本文結合湖南工程學院電氣資訊學院電子科學與技術專業的實際，詳細闡述了本校當前“積體電路原理與應用”課程理論教學中存在的問題，介紹了該課程的教學改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校電子科學與技術專業學生的專業興趣，培養學生的創新意識。
1.“積體電路原理與應用”課程理論教學存在的主要問題
1.1理論性強，課時較少
對於積體電路來說，在講解之前，學生應該已經學習了以下課程，如：“固體物理”、“半導體物理”、“電晶體原理”等。但是，由於這些課程的理論性較強，公式較多，要求學生的數學功底要好。這對於數學不是很好的學生來說，就直接導致了其學習興趣降低。由於目前嵌入式就業前景比較好，在我們學校，電子科學與技術專業的學生更喜歡嵌入式方面的相關課程。而積體電路相關企業更喜歡研究生或者實驗條件更好的985、211高校的畢業生，使得我校積體電路方向的`本科畢業生找到相關的較好工作比較困難。因此，目前我校電子科學與技術專業的發展方向定位為嵌入式，這就導致一些跟積體電路相關的課程，如“微電子工藝”、“電晶體原理”、“半導體物理”等課程都取消掉了，而僅僅保留了“類比電子技術”和“數位電子技術”這兩門基礎課程。這對於積體電路課程的講授更增加了難度。“積體電路原理與應用”課程只有56課時，理論課46課時，實驗課10課時。只講授教材上的內容，沒有基礎知識的積累，就像空中架房，沒有根基。在教材的基礎上額外再講授基礎知識的話，課時又遠遠不夠。這就導致老師講不透，學生聽不懂，效果很不好。
利用經典案例來進行課程教學是夯實積體電路基礎的有效手段。但是對於積體電路來說，由於其更新換代的速度非常快，故在進行教學時，除了採用經典案例來夯實基礎外，還需緊扣產業的發展前沿。只有這樣才能保證人才培養不過時，學校培養的學生與社會需求不脫節。但目前在授課內容上還只是注重傳統知識的講授，對於積體電路的發展動態和科技前沿則很少涉及。
1.3不因校施教，因材施教
2.“積體電路原理與應用”課程理論教學改革
2.1選優選新課程內容，夯實基礎
由於我校電子科學與技術專業的學生，沒有開設“半導體物理”、“電晶體原理”、“微電子工藝”等相關基礎課程，因此理想的、適用於我校學生實際的教材應該包括半導體器件原理、模擬積體電路設計、雙極型數字積體電路設計、CMOS數字積體電路設計、積體電路的設計方法、積體電路的製作工藝、積體電路的版圖設計等內容，如表1所示。因此，在教學實踐中，本著“基礎、夠用”的原則，採取選優選新的思路，儘量選擇適合我校專業實際的教材。目前，使用筆者編寫的適合於我校學生實際的理論教學講義，理順了理論教學，實現了因校施教，因材施教。
2.2提取科技前沿作為教學內容，激發專業興趣
為了提高學生的專業興趣，讓他們瞭解“積體電路原理與應用”課程的價值所在，在授課的過程中穿插介紹積體電路設計的前沿動態。如：從IEEE國際固體電路會議的論文集中提取模組、電路、模擬、工藝等最新的內容，並將這些內容按照門類進行分類和總結，穿插至傳統的理論知識講授中，讓學生及時瞭解當前積體電路設計的核心問題。這樣不但可以激發學生的好奇心和學習興趣，還可以提高學生的創新能力。
2.3開展雙語教學互動，提高綜合能力
目前，我國的積體電路產業相對於國外來說，還存在著相當的差距。要開展雙語教學的原因有三：一是積體電路課程的一些基本專業術語都是由英文翻譯過來的;二是積體電路的研究前沿都是以英文發表在期刊上的;三是世界上主流的EDA軟體供應商都集中在歐美國家，軟體的操作語言與使用說明書都是英文的。因此，積體電路課程對學生的英語能力要求很高，在課堂上適當開展雙語教學互動，無論是對於學生繼續深造，還是就業都是非常必要的。
3.結語
積體電路自二十世紀五十年代被提出以來，經歷了小規模、中規模、大規模、超大規模、甚大規模，目前已經進入到了片上系統階段。雖然積體電路的發展日新月異，但目前積體電路相關人才的學校培養與社會需求存在很大的差距。因此，對積體電路相關課程的教學改革刻不容緩。基於此，本文從“積體電路原理與應用”課程理論教學出發，詳細闡述了“積體電路原理與應用”課程教學所存在的主要問題，並有針對性的提出了該課程教學內容和教學方法的改革措施，這對培養應用型、創新型的積體電路相關專業的本科畢業生具有積極的指導意義。
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