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【摘 要】 在《IC版图设计及应用》教学中，找到一种既符合学生认知规律，又能切实提高学生学习能力和应用能力的教学方式，是每个版图设计教师所面临的重要课题。笔者在教学目标、内容选取、教学方法及手段、考核评价等方面对《IC版图设计及应用》项目化教学方法进行探讨与实践，取得了满意的效果。
【关键词】 IC版图设计 项目化教学 教学总结
引言
IC（Integrated Circuit）是指集成电路。在现代信息社会中，集成电路扮演着及其重要的角色，计算机中的CPU内存条、手机中的SIM卡、二代身份证的内核，都是集成电路。集成电路产业是信息产业的核心，是推动国民经济发展和保障管家安全的战略性产业，其对信息产业和国民经济具有巨大的辐射作用。在IC设计企业中，专业技术人员的工作是分层次的，包括IP核设计、IC系统设计、IC线路设计和IC版图设计。其中IC版图设计工作的任务量最大、所需人员最多。IC版图设计员是IC设计企业中所需要的高技能应用型专门人才，也是微电子技术专业学生最重要就业岗位。因此，作为微电子技术专业学生，《IC版图设计及应用》是一门重要的必修课。笔者在版图设计的教学和研究过程中，积极采用项目化教学，积累了一些经验，现总结出来供大家参考，交流。
1.项目化教学方法及其特点
项目教学法，其核心追求是：不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼各种能力。教师已经不是教学中的主导地位，成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者，学生具有90%的积极性。
项目教学法具有的特点：把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件，设计出一个个项目教学方案，按行动回路设计教学思路，不仅传授给学生理论知识和操作技能，更重要的是培养他们的职业能力，这里的能力已不仅是知识能力或者是专业能力，而是涵盖了如何解决问题的能力、方法能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作和进行项目动作的社会能力等几个方面。
因此，采用项目化教学法，有利于调动学生的学习积极性，体现了“授之以鱼不如授之以渔”的教学思想，有利于素质教育的开展。
2.项目化教学法在《IC版图设计及应用》教学中的实践
2.1 确定课程总体培养目标
2.1.1能力目标：通过本课程的学习，使学生能够运用九天IC版图设计系统设计符合工艺规则的数字电路单元版图，并在此基础上对设计的版图进行电路版图一致性的验证。
2.1.2知识目标：通过本课程的学习，使学生掌握Linux命令的操作，理解CMOS数字电路的设计规则，加深对集成电路制造工艺的理解，掌握九天IC版图设计系统软件的操作。
2.1.3素质拓展目标：通过项目任务的实施，培养学生协同工作、严谨踏实、耐心细致的职业素质，为将来从事IC版图设计员工作打下坚实的基础。
2.2确定训练项目
本课程在北京华大公司的鼎立帮助与支持下，获得了来自企业第一线的大量实际芯片版图设计项目案例，我们对这些项目案例进行综合分析，找到适合用于学生学习的版图设计项目——锁相环路（Phase Locked Loop简称为 PLL）版图设计，并基于IC版图设计典型工作过程对项目进行提炼和序化，以达到对学生IC版图布局布线和设计检查能力的全面训练。选择PLL版图设计作为教学内容实施的载体，主要原因如下：
⑴PLL版图是IC设计企业的一个成熟产品，而且它包含了全部电路基本单元；⑵在PLL电路中，既有数字部分，又有模拟部分，学生可以学习到数字电路的版图设计，也可以学习到模拟电路版图设计的基本方法；⑶PLL版图设计项目，难度适中，所用到的设计方法普遍使用。
为了让学生体验版图设计的协同工作方式，同时能在一定的学时能完成PLL版图设计任务，我们按照功能将PLL电路分成四个子项目：①VCO电路②PFD电路③LPF电路④I/O驱动电路。从这四个子功能模块中提炼出六个最基础的、最公共的元件与电路，把这些最基本元件与电路的版图设计，作为课程的前六个学习项目，它们是：⑴MOS晶体管版图设计；⑵CMOS反相器版图设计；⑶CMOS与非门版图设计；⑷CMOS传输们版图设计；⑸CMOS异或门版图设计；⑹CMOS触发器版圖设计。同时这六个元件与电路它们也是构成其他电路的最基本元件与电路。第七个学习项目是PLL子项目版图设计；第八个学习项目就是PLL版图设计。
2.3合理的组织、执行
这是学生学习知识技能的阶段，也是学生自主探索的阶段。在这一过程中，教师尽量不要直接告诉学生如何去解决面临的问题，但可以适时进行适当的启发，给出合理建议，充当一个学习活动的引导者，而学生则是学习的主体。
根据IC版图设计工作的特有方式，结合课程本身项目的特点，课上主要采用了项目团队的教学方式来完成教学过程。在此基础上，结合每个不同学习项目的学习和训练内容，适当地运用了角色扮演、分组讨论、案例分析和引导纠错等教学方法。
在教学手段上，现代教育技术与虚拟现实技术完美结合，大大提高学生学习效果。课程教学网站提供了与本课程相关的教学信息和在线学习功能，同时还提供了大量的行业信息资源，通过论坛，QQ群、电子邮件、MSN等现代化交流技术，实现了师生、生生之间的多样化交流，适时或不定时进行作业布置、答疑、讨论等教学活动。
对于课程中的重点和难点，采用虚拟动画的方式，将抽象的知识直观化，有利于帮助学生理解和运用，提高教学质量和效率。对于学习项目中的操作环节，网站中提供了屏幕视频教学，可以对实际操作进行模拟仿真。网站中提供了以游戏形式进行课程内容的动画——芯随我动，将枯燥的专业知识直观化、形象化，寓教于乐。
2.4总结、评价
每完成一个项目，组织全班交流设计思想。着重探讨各自的设计理念、绘图方法、过程和相关命令的理解。教师对学生成果进行点评，这个评价不仅是对学生成果的静态评价，还包括对学习过程的动态评价。通过教师的点评，帮助学生总结完成任务的过程和方法，促使学生反思自己的思路和行为，把所学的知识与技能内化。
结语
在《IC版图设计及应用》课程的教学过程中，笔者积极采用项目化教学，坚持以能力培养为目标，注重学生综合素质的培养，通过8个训练项目的实施，使学生对Linux命令及集成电路制造工艺有了更深刻的认识，熟悉了CMOS数字电路的设计规律及九天IC设计系统软件的操作，熟练掌握了数字集成电路版图设计布局布线及设计验证，在很大程度上提高了学生的实际工作能力、专业素质和创新能力，取得了比较好的教学效果。
参考文献：
[1]王志功.集成电路设计技术与工具（M）.东南大学出版社.2007.7.
[2]黄大勇.《建筑CAD》课程项目化教学总结[J].现代企业教育.2008.11.下期.
[3]陈立香.《数字电子技术》一体化教学的几点体会[J].职业教育研究.2005年03期. 112-113.
[4]张金美.高职高专《数字电子技术》课程教学总结[J].科技信息（学术研究）.2008年34期.
作者简介：许金星（1981-），男，湖南衡阳，讲师，淮安信息职业技术学院电子工程系，研究方向为集成电路工艺与设计。
毕浩娟（1985-），女，江苏淮安，技师，淮安信息职业技术学院SMT实训中心技术员，研究方向为SMT设备管理与维护。
（作者单位：淮安信息职业技术学院电子工程系）
【关键词】 IC版图设计 项目化教学 教学总结
引言
IC（Integrated Circuit）是指集成电路。在现代信息社会中，集成电路扮演着及其重要的角色，计算机中的CPU内存条、手机中的SIM卡、二代身份证的内核，都是集成电路。集成电路产业是信息产业的核心，是推动国民经济发展和保障管家安全的战略性产业，其对信息产业和国民经济具有巨大的辐射作用。在IC设计企业中，专业技术人员的工作是分层次的，包括IP核设计、IC系统设计、IC线路设计和IC版图设计。其中IC版图设计工作的任务量最大、所需人员最多。IC版图设计员是IC设计企业中所需要的高技能应用型专门人才，也是微电子技术专业学生最重要就业岗位。因此，作为微电子技术专业学生，《IC版图设计及应用》是一门重要的必修课。笔者在版图设计的教学和研究过程中，积极采用项目化教学，积累了一些经验，现总结出来供大家参考，交流。
1.项目化教学方法及其特点
项目教学法，其核心追求是：不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼各种能力。教师已经不是教学中的主导地位，成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者，学生具有90%的积极性。
项目教学法具有的特点：把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件，设计出一个个项目教学方案，按行动回路设计教学思路，不仅传授给学生理论知识和操作技能，更重要的是培养他们的职业能力，这里的能力已不仅是知识能力或者是专业能力，而是涵盖了如何解决问题的能力、方法能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作和进行项目动作的社会能力等几个方面。
因此，采用项目化教学法，有利于调动学生的学习积极性，体现了“授之以鱼不如授之以渔”的教学思想，有利于素质教育的开展。
2.项目化教学法在《IC版图设计及应用》教学中的实践
2.1 确定课程总体培养目标
2.1.1能力目标：通过本课程的学习，使学生能够运用九天IC版图设计系统设计符合工艺规则的数字电路单元版图，并在此基础上对设计的版图进行电路版图一致性的验证。
2.1.2知识目标：通过本课程的学习，使学生掌握Linux命令的操作，理解CMOS数字电路的设计规则，加深对集成电路制造工艺的理解，掌握九天IC版图设计系统软件的操作。
2.1.3素质拓展目标：通过项目任务的实施，培养学生协同工作、严谨踏实、耐心细致的职业素质，为将来从事IC版图设计员工作打下坚实的基础。
2.2确定训练项目
本课程在北京华大公司的鼎立帮助与支持下，获得了来自企业第一线的大量实际芯片版图设计项目案例，我们对这些项目案例进行综合分析，找到适合用于学生学习的版图设计项目——锁相环路（Phase Locked Loop简称为 PLL）版图设计，并基于IC版图设计典型工作过程对项目进行提炼和序化，以达到对学生IC版图布局布线和设计检查能力的全面训练。选择PLL版图设计作为教学内容实施的载体，主要原因如下：
⑴PLL版图是IC设计企业的一个成熟产品，而且它包含了全部电路基本单元；⑵在PLL电路中，既有数字部分，又有模拟部分，学生可以学习到数字电路的版图设计，也可以学习到模拟电路版图设计的基本方法；⑶PLL版图设计项目，难度适中，所用到的设计方法普遍使用。
为了让学生体验版图设计的协同工作方式，同时能在一定的学时能完成PLL版图设计任务，我们按照功能将PLL电路分成四个子项目：①VCO电路②PFD电路③LPF电路④I/O驱动电路。从这四个子功能模块中提炼出六个最基础的、最公共的元件与电路，把这些最基本元件与电路的版图设计，作为课程的前六个学习项目，它们是：⑴MOS晶体管版图设计；⑵CMOS反相器版图设计；⑶CMOS与非门版图设计；⑷CMOS传输们版图设计；⑸CMOS异或门版图设计；⑹CMOS触发器版圖设计。同时这六个元件与电路它们也是构成其他电路的最基本元件与电路。第七个学习项目是PLL子项目版图设计；第八个学习项目就是PLL版图设计。
2.3合理的组织、执行
这是学生学习知识技能的阶段，也是学生自主探索的阶段。在这一过程中，教师尽量不要直接告诉学生如何去解决面临的问题，但可以适时进行适当的启发，给出合理建议，充当一个学习活动的引导者，而学生则是学习的主体。
根据IC版图设计工作的特有方式，结合课程本身项目的特点，课上主要采用了项目团队的教学方式来完成教学过程。在此基础上，结合每个不同学习项目的学习和训练内容，适当地运用了角色扮演、分组讨论、案例分析和引导纠错等教学方法。
在教学手段上，现代教育技术与虚拟现实技术完美结合，大大提高学生学习效果。课程教学网站提供了与本课程相关的教学信息和在线学习功能，同时还提供了大量的行业信息资源，通过论坛，QQ群、电子邮件、MSN等现代化交流技术，实现了师生、生生之间的多样化交流，适时或不定时进行作业布置、答疑、讨论等教学活动。
对于课程中的重点和难点，采用虚拟动画的方式，将抽象的知识直观化，有利于帮助学生理解和运用，提高教学质量和效率。对于学习项目中的操作环节，网站中提供了屏幕视频教学，可以对实际操作进行模拟仿真。网站中提供了以游戏形式进行课程内容的动画——芯随我动，将枯燥的专业知识直观化、形象化，寓教于乐。
2.4总结、评价
每完成一个项目，组织全班交流设计思想。着重探讨各自的设计理念、绘图方法、过程和相关命令的理解。教师对学生成果进行点评，这个评价不仅是对学生成果的静态评价，还包括对学习过程的动态评价。通过教师的点评，帮助学生总结完成任务的过程和方法，促使学生反思自己的思路和行为，把所学的知识与技能内化。
结语
在《IC版图设计及应用》课程的教学过程中，笔者积极采用项目化教学，坚持以能力培养为目标，注重学生综合素质的培养，通过8个训练项目的实施，使学生对Linux命令及集成电路制造工艺有了更深刻的认识，熟悉了CMOS数字电路的设计规律及九天IC设计系统软件的操作，熟练掌握了数字集成电路版图设计布局布线及设计验证，在很大程度上提高了学生的实际工作能力、专业素质和创新能力，取得了比较好的教学效果。
参考文献：
[1]王志功.集成电路设计技术与工具（M）.东南大学出版社.2007.7.
[2]黄大勇.《建筑CAD》课程项目化教学总结[J].现代企业教育.2008.11.下期.
[3]陈立香.《数字电子技术》一体化教学的几点体会[J].职业教育研究.2005年03期. 112-113.
[4]张金美.高职高专《数字电子技术》课程教学总结[J].科技信息（学术研究）.2008年34期.
作者简介：许金星（1981-），男，湖南衡阳，讲师，淮安信息职业技术学院电子工程系，研究方向为集成电路工艺与设计。
毕浩娟（1985-），女，江苏淮安，技师，淮安信息职业技术学院SMT实训中心技术员，研究方向为SMT设备管理与维护。
（作者单位：淮安信息职业技术学院电子工程系）