大学生集成电路大赛对于专业教学的推动作用

北京工业大学 彭晓宏 赵 骏 侯立刚 杨晓桐 张怿楠

大学生集成电路大赛对于专业教学的推动作用

北京工业大学 彭晓宏 赵 骏 侯立刚 杨晓桐 张怿楠

为了提高现有工科学生在实际工作中的适应能力和工作效率，以大学生集成电路设计大赛作为实践教学中的重要检验环节，通过学生参加、教师培训、实践教学等诸多环节，使得大学生集成电路设计大赛成为检查学生科技知识及实践技能的一项指标，同时也是对实践教学的一种考察和评比。此种方法引起了学校和学院对人才培养的高度重视,进一步促进了教学改革的深入,培养了学生创新能力和工程实践能力,有利于提高教育教学质量。对于推动集成电路产业的发展、培养具有创新能力和实践能力的人才起着推动作用。

集成电路；教学；创新；实践；推动

0 引言

集成电路已经在各行各业得到了广泛的应用，作为关系国民经济和社会发展全局的基础性和先导性产业，集成电路设计和应用是多学科交叉高技术密集的学科，是现代电子信息科技的核心技术，是国家综合实力的一个重要标志。

集成电路在信息安全中处于关键地位。发展集成电路是实现信息信息安全的基石，涉及CPU、存储芯片、特色半导体、特种计算机及打印机等环节的自主可控。目前国内约有八成的芯片需要进口，芯片已经超过石油成为我国第一大进口商品，发展自主可控的集成电路的十分迫切。

此前，《国家集成电路产业发展推进纲要》和《中国制造2025》的出台，为我国集成电路产业实现跨越式发展注入了强大动力，也体现了国家高度重视我国集成电路产业的发展。

所以在产业蓬勃发展的大潮下，集成电路人才的教育变得尤为重要。所以，需要加大人才培养力度，建立健全集成电路人才培养体系，支持微电子学科发展，通过高校与集成电路企业联合培养人才等方式，加快建设和发展示范性微电子学院和微电子职业培训机构。

近年来，华大九天作为“核高基”重大专项EDA项目牵头承担单位，全面展示了“十二五”期间国家自主知识产权EDA工具系统课题成果。实现了对“十一五”期间EDA工具开发成果的整合及推广应用，自2011年起，华大以“华大九天”新一代自主知识产权EDA平台为技术支撑，联合北京电子学会及北京工业、北方工业两学校搭建了竞赛平台——“华大九天杯”大学生集成电路设计大赛，除提供全部EDA设计工具外，还针对工具使用提供网上在线培训。华润上华提供0.35µm工艺PDK，为参赛队伍提供参赛作品流片，为集成电路人才培养做出了贡献，带动学生实践动手能力，使学生更好的了解集成电路设计全过程。

2016年，第六届北京大学生集成电路设计大赛吸引了数千名微电子专业的学生参加，经历了一次完整的设计流程，理论和实践能力都得到了极大的提升。

1 课程教学的现状

目前，传统的集成电路专业理论和时间教学模式存在的主要问题：一是集成电路所涉及的内容较复杂、知识面广，没有较为合适的教材供学生使用。学生不仅要掌握集成电路的基础理论，还要了解芯片外围电路的设计，并且还要掌握一门开发语言。面对如此多的知识点，在短时间内很难有效的掌握。二是集成电路教学内容偏重于讲授理论知识，缺少相应的实践环节；与本专业其它课程的结合点不多，学生的知识体系比较差，很多人无法将本课程的知识很好的应用到相关课程中，不利于学生综合技能的培养。三是集成电路授课内容实践背景少，大多数侧重于讲清集成电路原理。学生不能将学到的一些理论知识融入到实际应用中，很多学生学完理论知识，不知道应用在什么场合、以及如何应用，无法对创新能力进行培养与提高。四是考核方式多以专业基础知识内容考察为主，有一部分学生有应付考试的心理，学习兴趣差，并且学习目的不明确。

2 集成电路大赛对教学的作用

通过指导参加集成电路设计大赛，了解到集成电路设计大赛强调理论设计，更强调系统实现，注重培养学生综合运用基础知识的能力，考察学生的创新意识，发挥他们的聪明才智，所以对于教学进行了课程体系改革，比如增加集成电路设计课程和基于软件的仿真实验和系统验证等实验环节，增强设计性实验，加强实验技能训练，将集成电路设计实验应用到日常教学中，硬件软件相结合.丰富了实验手段，使学生在虚拟的环境中了解实验的过程，分析实验中的问题、获得实验的结果。教师在指导学生完成实验项目的同时，将新的技术知识融入到教学中，让学生参与科研课题，培养学生创新思维和科技开发能力。

3 集成电路大赛对学生能力培养的影响

集成电路大赛激发了一批对于集成电路设计有浓厚兴趣的学生，通过大赛，学生对于集成电路专业有了更加深刻的理解，不再局限于课本上的知识，而是偏重于实践应用。通过大赛，学生可以把书本中的知识转换成为实际的电路进行操作演练，并了解具体电路的工作以及实际电路中需要注意的问题。集成电路大赛也是对学生在理论知识学习上的查漏补缺，通过大赛，学生可以了解到自己理论知识的欠缺，使学生在发现问题、解决问题的能力上形成一个良性的循环。

本届集成电路设计大赛更加专业，一是设计7个企业杯赛题目学生，二是超过50所近千名学生参加。在半年的参赛过程中学生不仅在学术方面得到进步也在团队合作方便得到加强。在学术方面，结合已经发表的各种电路以及所学的基础知识，设计出题目所需的电路，这一过程中对于同学的自主学习、不断探索、不断创新的能力得到提高。并且提高了大学生和研究生的专业分析和设计能力。在团队合作方面，集成电路大赛三人为一组，在准备期间同学之间分工明确，默契，共同攻克难题，为获得最佳成绩而共同奋斗。通过比赛，极大地促进了学生的沟通能力和团队协作精神。

4 总结

全国大学生集成电路设计大赛对于推动国内集成电路产业有着积极的影响。为集成电路领域的学生提供了一个实习的平台，增强了学生专业知识和团结合作的能力，为今后从事集成电路产业打下良好的基础，大赛探索出了教学与学科竞赛相结合的一种模式, 逐步成为推进高校教学改革的有效途径之一, 在全面推进21世纪高校创新教育的研究与实践中具有重要意义,值得我们不断总结、改进和推广, 使之持续、健康、有序地开展下去，也希望大赛可以越办越好，规模越办越大。

[1]李东生.中国IC产业发展状况分析[J].微电子技术,2003(2).

[2]胡小玲,袁颖,等,结合集成电路设计大赛谈创新能力的培养[J].电子世界,2012.01:163-164.

[3]吕锋,邸敏艳,靳惠龙,李淑娥, 电子设计竞赛对教学改革的推动作用[J]2008.05:122-124.

[4]谢海情,唐立军,文勇军.集成电路设计专业创新型人才培养模式探索[J].中国电力教育,2013(28).

In order to improve the adaptability and ef fi ciency of the existing engineering students in practical work, the IC design competition of university students is taken as an important part in the practice teaching. Through the students’ participation, teacher training, practice teaching and so on, the IC design competition has become an index to check students’ knowledge of science and technology and practical skills. It is also an inspection and appraisal of practical teaching. This method aroused the school and the college attaches great importance to personnel training, and further promote the in-depth reform of teaching, training students innovative ability and engineering practice ability, is conducive to improving the quality of education and teaching. For promoting the development of integrated circuit industry, training with innovative ability and practical ability to play a role in promoting talent.

IC;Teaching;Innovation;Practice;Promote

彭晓宏（1962—），男，北京工业大学信息学部副教授。

赵骏（1992—），男，北京工业大学信息学部研究生。

侯立刚（1978—），男，北京工业大学信息学部讲师。

杨晓桐（1993—），女，北京工业大学信息学部研究生。

张怿楠（1992—），男，北京工业大学信息学部研究生。