集成電路設計大賽與高職教改

江蘇信息職業技術學院 劉錫鋒 袁琦睦 居水榮

集成電路設計大賽與高職教改

江蘇信息職業技術學院 劉錫鋒 袁琦睦 居水榮

深化教育教學改革是十三五期間高職教育的一項重要任務。大學生集成電路設計大賽在高職教學改革方面主要有四個作用。即集成電路設計大賽能夠以企業實際項目推動項目化實踐教學，能夠促進教學模式的轉變，能夠吸引和選拔優秀學生實現因材施教，能夠促使教學資源的合理化調配。

集成電路設計大賽；高職；教學改革

由北京市教委、北京電子協會、大學生集成電路設計大賽組委會聯合舉辦的第5屆大學生集成電路設計大賽于2015年8月29日在北京圓滿閉幕。來自全國各地49所高校共650余名大學生和研究生參加了本次大賽。比賽內容涵蓋了電路設計、系統設計、版圖設計、仿真驗證等多個集成電路設計核心內容，是一項綜合性和實踐性很強的專業性賽事。大賽考查學生集成電路專業理論知識和對實際問題的分析解決能力，以點帶面調動了微電子專業學生對專業知識的學習興趣和動力。同時集成電路設計大賽讓高職學生同本科生甚至研究生同臺競技，雖然有很高難度，但也起到了對高職微電子專業教育的推動作用，有利于促進深化高職微電子專業教育教學改革。

集成電路是信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業。近年來中國電子信息產業的全球地位快速提升，產業鏈日漸成熟，為我國集成電路產業的發展提供了良好的機遇。《國家集成電路產業推動綱要》的頒布實施，明確了我國集成電路產業發展的主要任務并通過成立國家集成電路產業發展領導小組和建立國家集成電路產業投資基金，使我國集成電路產業告別以往專項獨立作業的模式，并強化產業頂層設計，完善政策體系，統籌協調整個產業發展，為我國集成電路產業的發展指明的道路。同時高職院校十三五教學發展專項規劃中也明確指出：全面深化教育教學改革，推進體制機制創新已經成為新時期高職教育發展的重點，同時，隨著高職教育內部及跨教育類型間的激烈競爭，教育發展的宏觀背景對高職教育教學改革也提出了新任務與要求，迫切需要加快結構調整、轉變發展方式、改革培養模式，在此基礎上不斷提升人才培養質量。

基于上述行業與教育規劃背景，集成電路設計大賽對于深化職業教育教育教學改革，改進人才培養模式，培養高技能應用型人才，有著常規教育教學方法所不具備且不可替代的特點，它主要體現在以下幾個方面：

第一，項目引領，以實際企業項目為推動的實踐教學模式。

“集成電路版圖設計”是一門理論性和實踐性都很強的課程。此外它也是一門綜合性很強的課程，需要用到“半導體器件原理”、“集成電路工藝”、“數字電路”、“模擬電路”等各個學科的知識，此外還需要對集成電路設計軟件能夠熟練運用和操作。因此設計一個完成的版圖對學生的專業知識、實踐動手能力都有很高的要求。在傳統的課程教學過程中，存在著理論教學和實踐運用的矛盾，由于該課程綜合性強，對于基礎較差的學生難以理解和融會貫通，而要詳細講解則又難以在有限的課時內把內容講全，因此課堂教學效果通常不太理想。而在實踐操作方面學生如果沒有進行大量的實際操作，并完成的走完一套設計流程是很難熟練掌握相應的設計軟件的。此外以往的實踐教學內容，又往往過于陳舊，跟不上實際市場上主流的產品，導致學校教的東西企業不需要，企業需要的而學校又沒教。大學生集成電路設計大賽以一線企業實際產品為引領，將企業最新的實際項目帶入學校，學生在參賽過程中所需完成的集成電路產品設計，從器件選取、電路功能到參數指標、仿真驗證都和企業實際產品保持高度一致。這樣以企業實際項目為引領進行的實踐教學，應該說是最真實，也是最貼合實際情況的一種實踐教學模式，這種以設計大賽為依托融入企業項目的實踐教學模式高效推動了高職教育的深化改革。

第二，主動學習，改變教學模式由教師引領學習向學生主動學習轉變。

在參加集成電路設計大賽的過程中，學生根據真實的企業項目參數要求來進行芯片設計。這就要求學生在進行設計時必須自覺主動地去尋求解決方案，通過實際設計，進行實踐操作，體會真實的企業項目是應該如何考量，如何設計。當遇到問題時，則會自覺自動的回到相應的理論知識中去尋求答案。集成電路設計大賽具有競爭性、挑戰性，符合大學生好奇、好勝的心理。在設計過程中，學生都是以極大的興趣和愛好自覺參加，主動查閱各類資料，在訓練過程中調用各種知識分析和研究大量難題，以提高自生抽象能力和邏輯思維能力。在比賽的過程中遇到困難問題是在所難免的，尤其是在版圖繪制過程中可以說出現的錯誤層出不窮。在這樣幾進苛刻的條件下，學生通過主動的自主學習，經過不斷修改錯誤，完善每一個設計參數。通過設計大賽不僅培養了學生查閱文獻的能力、自主學習能力、解決問題的能力、綜合分析能力、科技論文協作能力，并大幅提高了專業知識水平和實際動手能力。也培養了求真務實的科學態度、創新思維、理論聯系實際和團隊協作精神。

第三，因材施教，通過技能大賽吸引和選拔優秀學生。

學校加大設計大賽的賽制和意義的宣傳，建立完善設計比賽的激勵機制、運行機制和保障機制，系部和教研室成立了專門的大賽備賽小組，在整個系部進行層層選拔優秀學生參與設計大賽。實現“人人參與”的系部選拔比賽。在組織上采取班級分組競賽、個人競賽以及專任教師推選等多種選拔方式有機結合的辦法。在競賽目標上重點考查學生對知識掌握的的牢固程度和實際動手設計能力。實現“好中選優，優中選強”的系級內部選拔、淘汰競爭機制。專門的學科競賽要早作準備，分階段梯隊建設，在經過系部競賽推選后，吸引了一批有鉆研精神、創新能力強、綜合素質高的學生加入到設計大賽候選成員中，選出的學生再專門成立“集成電路設計大賽”工作室，由專門的指導教師小組對這部分學生再次集中進行集訓，進一步加大訓練強度，定期開展知識和技能的測試，增加心理輔導和訓練，舉行模擬比賽，直至最后參加最終比賽。在集中培訓期間，根據學生各自的性格特點、專業方向上的強弱形成團隊協作，取長補短，在彼此合作和切磋過程中形成群智群力，力爭在最后的大賽中發揮各自的優勢爭取最佳成績。對于在淘汰中落選的選手，系部依然會給與他們不斷的鼓勵，然他們在專業課程的教學中配合教師共同做好對其他同學的技術指導和訓練工作，充分發揮他們的專業特長，帶動周圍的同學一起進步。

第四，資源調配，合理配置教學資源，通過比賽促進教學保障建設。

教育教學資源主要體現在兩方面，一是師資隊伍，二是實驗實訓設備。在師資隊伍方面，通過參加設計大賽，接收大賽的鍛煉促使教師向“雙師型”轉變，促進了教師專業發展，通過參與大賽的企業項目，有助于中青年教師迅速成長為教學骨干。最終從整體上改善教師的雙師素質，提高教師的專業技能整體水平。在實驗實訓設備方面，通過參加大學生集成電路設計大賽，建立了配套的集成電路大賽設計工作室，配備了華大九天的aether集成電路設計專用軟件。工作室的建立不僅有效保障了大賽訓練的進行，也是促進專業技能教學質量提高的有力保障。工作室在集訓期間主要為參賽選手提供設計平臺，在非比賽期間也對整個專業學生開放，使得非選手同學也有機會接觸、體驗設計大賽的內容，達到共同提高的目的。

總之，根據行業企業實際需求，為一線培養高級應用型技術技能人才，是新形勢下高職教育的核心任務之一。調整人才培養模式，促進學生素質全面發展，進一步深化高職教育教學改革，任重道遠而又刻不容緩。以參加集成電路設計大賽為契機，加快高職教育教學改革無疑是一條正確而有前景的道路。它將高校的理論教學、實踐教學、人才培養、學科建設、學生就業緊密地結合起來。堅持以大賽為依托，以教改為方向，培養學生實踐創新能力這將是今后高職教育教學中一條閃光的前進道路。

[1]夏春華．大學生電子設計競賽與電子類專業教學改革[J]．武漢科技學院學報,2005(11)．

[2]汪金輝．集成電路設計大賽與創新能力培養[J]．電子世界,2012(01)．

[3]楊建良．技能大賽與專業教學有效融合的實踐研究[J]．中國職業技術教育,2013(02)．

[4]楊一濤．大學生競賽與本科教學相結合培養人才的方法探索[J]．南昌高專學報,2010(03)．

劉錫鋒（1976—），男，江蘇無錫人，碩士研究生，江蘇信息職業技術學院電信系講師，研究方向：集成電路設計。