江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉錫鋒 袁琦睦 居水榮

集成電路設(shè)計(jì)大賽與高職教改

江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉錫鋒 袁琦睦 居水榮

深化教育教學(xué)改革是十三五期間高職教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽在高職教學(xué)改革方面主要有四個(gè)作用。即集成電路設(shè)計(jì)大賽能夠以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目推動(dòng)項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，能夠促進(jìn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，能夠吸引和選拔優(yōu)秀學(xué)生實(shí)現(xiàn)因材施教，能夠促使教學(xué)資源的合理化調(diào)配。

集成電路設(shè)計(jì)大賽；高職；教學(xué)改革

由北京市教委、北京電子協(xié)會(huì)、大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽組委會(huì)聯(lián)合舉辦的第5屆大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽于2015年8月29日在北京圓滿閉幕。來(lái)自全國(guó)各地49所高校共650余名大學(xué)生和研究生參加了本次大賽。比賽內(nèi)容涵蓋了電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證等多個(gè)集成電路設(shè)計(jì)核心內(nèi)容，是一項(xiàng)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)性賽事。大賽考查學(xué)生集成電路專業(yè)理論知識(shí)和對(duì)實(shí)際問題的分析解決能力，以點(diǎn)帶面調(diào)動(dòng)了微電子專業(yè)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。同時(shí)集成電路設(shè)計(jì)大賽讓高職學(xué)生同本科生甚至研究生同臺(tái)競(jìng)技，雖然有很高難度，但也起到了對(duì)高職微電子專業(yè)教育的推動(dòng)作用，有利于促進(jìn)深化高職微電子專業(yè)教育教學(xué)改革。

集成電路是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的全球地位快速提升，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)推動(dòng)綱要》的頒布實(shí)施，明確了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)并通過成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組和建立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，使我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)告別以往專項(xiàng)獨(dú)立作業(yè)的模式，并強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)，完善政策體系，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明的道路。同時(shí)高職院校十三五教學(xué)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃中也明確指出：全面深化教育教學(xué)改革，推進(jìn)體制機(jī)制創(chuàng)新已經(jīng)成為新時(shí)期高職教育發(fā)展的重點(diǎn)，同時(shí)，隨著高職教育內(nèi)部及跨教育類型間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，教育發(fā)展的宏觀背景對(duì)高職教育教學(xué)改革也提出了新任務(wù)與要求，迫切需要加快結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、改革培養(yǎng)模式，在此基礎(chǔ)上不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

基于上述行業(yè)與教育規(guī)劃背景，集成電路設(shè)計(jì)大賽對(duì)于深化職業(yè)教育教育教學(xué)改革，改進(jìn)人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，有著常規(guī)教育教學(xué)方法所不具備且不可替代的特點(diǎn)，它主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，項(xiàng)目引領(lǐng)，以實(shí)際企業(yè)項(xiàng)目為推動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式。

“集成電路版圖設(shè)計(jì)”是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。此外它也是一門綜合性很強(qiáng)的課程，需要用到“半導(dǎo)體器件原理”、“集成電路工藝”、“數(shù)字電路”、“模擬電路”等各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，此外還需要對(duì)集成電路設(shè)計(jì)軟件能夠熟練運(yùn)用和操作。因此設(shè)計(jì)一個(gè)完成的版圖對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力都有很高的要求。在傳統(tǒng)的課程教學(xué)過程中，存在著理論教學(xué)和實(shí)踐運(yùn)用的矛盾，由于該課程綜合性強(qiáng)，對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生難以理解和融會(huì)貫通，而要詳細(xì)講解則又難以在有限的課時(shí)內(nèi)把內(nèi)容講全，因此課堂教學(xué)效果通常不太理想。而在實(shí)踐操作方面學(xué)生如果沒有進(jìn)行大量的實(shí)際操作，并完成的走完一套設(shè)計(jì)流程是很難熟練掌握相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件的。此外以往的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，又往往過于陳舊，跟不上實(shí)際市場(chǎng)上主流的產(chǎn)品，導(dǎo)致學(xué)校教的東西企業(yè)不需要，企業(yè)需要的而學(xué)校又沒教。大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽以一線企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品為引領(lǐng)，將企業(yè)最新的實(shí)際項(xiàng)目帶入學(xué)校，學(xué)生在參賽過程中所需完成的集成電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從器件選取、電路功能到參數(shù)指標(biāo)、仿真驗(yàn)證都和企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品保持高度一致。這樣以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為引領(lǐng)進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)，應(yīng)該說(shuō)是最真實(shí)，也是最貼合實(shí)際情況的一種實(shí)踐教學(xué)模式，這種以設(shè)計(jì)大賽為依托融入企業(yè)項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)模式高效推動(dòng)了高職教育的深化改革。

第二，主動(dòng)學(xué)習(xí)，改變教學(xué)模式由教師引領(lǐng)學(xué)習(xí)向?qū)W生主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

在參加集成電路設(shè)計(jì)大賽的過程中，學(xué)生根據(jù)真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目參數(shù)要求來(lái)進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。這就要求學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須自覺主動(dòng)地去尋求解決方案，通過實(shí)際設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)踐操作，體會(huì)真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目是應(yīng)該如何考量，如何設(shè)計(jì)。當(dāng)遇到問題時(shí)，則會(huì)自覺自動(dòng)的回到相應(yīng)的理論知識(shí)中去尋求答案。集成電路設(shè)計(jì)大賽具有競(jìng)爭(zhēng)性、挑戰(zhàn)性，符合大學(xué)生好奇、好勝的心理。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生都是以極大的興趣和愛好自覺參加，主動(dòng)查閱各類資料，在訓(xùn)練過程中調(diào)用各種知識(shí)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(shuō)出現(xiàn)的錯(cuò)誤層出不窮。在這樣幾進(jìn)苛刻的條件下，學(xué)生通過主動(dòng)的自主學(xué)習(xí)，經(jīng)過不斷修改錯(cuò)誤，完善每一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)。通過設(shè)計(jì)大賽不僅培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力、自主學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力、綜合分析能力、科技論文協(xié)作能力，并大幅提高了專業(yè)知識(shí)水平和實(shí)際動(dòng)手能力。也培養(yǎng)了求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新思維、理論聯(lián)系實(shí)際和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

第三，因材施教，通過技能大賽吸引和選拔優(yōu)秀學(xué)生。

學(xué)校加大設(shè)計(jì)大賽的賽制和意義的宣傳，建立完善設(shè)計(jì)比賽的激勵(lì)機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制和保障機(jī)制，系部和教研室成立了專門的大賽備賽小組，在整個(gè)系部進(jìn)行層層選拔優(yōu)秀學(xué)生參與設(shè)計(jì)大賽。實(shí)現(xiàn)“人人參與”的系部選拔比賽。在組織上采取班級(jí)分組競(jìng)賽、個(gè)人競(jìng)賽以及專任教師推選等多種選拔方式有機(jī)結(jié)合的辦法。在競(jìng)賽目標(biāo)上重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的的牢固程度和實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力。實(shí)現(xiàn)“好中選優(yōu)，優(yōu)中選強(qiáng)”的系級(jí)內(nèi)部選拔、淘汰競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。專門的學(xué)科競(jìng)賽要早作準(zhǔn)備，分階段梯隊(duì)建設(shè)，在經(jīng)過系部競(jìng)賽推選后，吸引了一批有鉆研精神、創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的學(xué)生加入到設(shè)計(jì)大賽候選成員中，選出的學(xué)生再專門成立“集成電路設(shè)計(jì)大賽”工作室，由專門的指導(dǎo)教師小組對(duì)這部分學(xué)生再次集中進(jìn)行集訓(xùn)，進(jìn)一步加大訓(xùn)練強(qiáng)度，定期開展知識(shí)和技能的測(cè)試，增加心理輔導(dǎo)和訓(xùn)練，舉行模擬比賽，直至最后參加最終比賽。在集中培訓(xùn)期間，根據(jù)學(xué)生各自的性格特點(diǎn)、專業(yè)方向上的強(qiáng)弱形成團(tuán)隊(duì)協(xié)作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在彼此合作和切磋過程中形成群智群力，力爭(zhēng)在最后的大賽中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)爭(zhēng)取最佳成績(jī)。對(duì)于在淘汰中落選的選手，系部依然會(huì)給與他們不斷的鼓勵(lì)，然他們?cè)趯I(yè)課程的教學(xué)中配合教師共同做好對(duì)其他同學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)和訓(xùn)練工作，充分發(fā)揮他們的專業(yè)特長(zhǎng)，帶動(dòng)周圍的同學(xué)一起進(jìn)步。

第四，資源調(diào)配，合理配置教學(xué)資源，通過比賽促進(jìn)教學(xué)保障建設(shè)。

教育教學(xué)資源主要體現(xiàn)在兩方面，一是師資隊(duì)伍，二是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。在師資隊(duì)伍方面，通過參加設(shè)計(jì)大賽，接收大賽的鍛煉促使教師向“雙師型”轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了教師專業(yè)發(fā)展，通過參與大賽的企業(yè)項(xiàng)目，有助于中青年教師迅速成長(zhǎng)為教學(xué)骨干。最終從整體上改善教師的雙師素質(zhì)，提高教師的專業(yè)技能整體水平。在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備方面，通過參加大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽，建立了配套的集成電路大賽設(shè)計(jì)工作室，配備了華大九天的aether集成電路設(shè)計(jì)專用軟件。工作室的建立不僅有效保障了大賽訓(xùn)練的進(jìn)行，也是促進(jìn)專業(yè)技能教學(xué)質(zhì)量提高的有力保障。工作室在集訓(xùn)期間主要為參賽選手提供設(shè)計(jì)平臺(tái)，在非比賽期間也對(duì)整個(gè)專業(yè)學(xué)生開放，使得非選手同學(xué)也有機(jī)會(huì)接觸、體驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的內(nèi)容，達(dá)到共同提高的目的。

總之，根據(jù)行業(yè)企業(yè)實(shí)際需求，為一線培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)技能人才，是新形勢(shì)下高職教育的核心任務(wù)之一。調(diào)整人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展，進(jìn)一步深化高職教育教學(xué)改革，任重道遠(yuǎn)而又刻不容緩。以參加集成電路設(shè)計(jì)大賽為契機(jī)，加快高職教育教學(xué)改革無(wú)疑是一條正確而有前景的道路。它將高校的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、學(xué)生就業(yè)緊密地結(jié)合起來(lái)。堅(jiān)持以大賽為依托，以教改為方向，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力這將是今后高職教育教學(xué)中一條閃光的前進(jìn)道路。

[1]夏春華．大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與電子類專業(yè)教學(xué)改革[J]．武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào),2005(11)．

[2]汪金輝．集成電路設(shè)計(jì)大賽與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J]．電子世界,2012(01)．

[3]楊建良．技能大賽與專業(yè)教學(xué)有效融合的實(shí)踐研究[J]．中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育,2013(02)．

[4]楊一濤．大學(xué)生競(jìng)賽與本科教學(xué)相結(jié)合培養(yǎng)人才的方法探索[J]．南昌高專學(xué)報(bào),2010(03)．

劉錫鋒（1976—），男，江蘇無(wú)錫人，碩士研究生，江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信系講師，研究方向：集成電路設(shè)計(jì)。