《模拟集成电路CAD》课程教学改革

摘 要《模拟集成电路CAD》是模拟集成电路设计方向的一门核心基础课.针对该课具有理论性及工程特征突出等特点,笔者根据多年集成电路设计公司经验以及多年授课体会,在理论教学、实践教学、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行了改革探索,以期改善教学效果.

关 键 词模拟集成电路CAD教学改革

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1002—7661（2012）21—0006—01

在当今信息时代,微电子学的应用已经渗透到国民经济的各个领域.集成电路（IntegratedCircuit,IC）作为微电子技术的核心,是整个信息产业和信息社会最根本的技术基础.发展IC产业对提高技术的创新基础和竞争能力具有非常重要的作用,对国民经济发展、国防建设和人民文化生活等各方面都发挥着巨大的作用,也是一个国家参与国际化政治、经济竞争的战略产业.模拟集成电路是现实世界和数字化系统之间的桥梁,是现代信息化系统的关键技术之一.发展电子信息化,必须发展模拟IC技术.为了提高我国模拟IC电路的水平,不但要在产业化方面做出巨大的努力,还需培养出更多的高质量人才.事实上,模拟集成电路设计是一个实践性较强、实践内容多的微电子学专业的专业方向,因而在教学课程设置时不仅要努力加强理论教学,还需加强实践教学,提高学生的实践动手能力.《模拟集成电路CAD》课程作为模拟集成电路设计方向的核心基础课程,其教学的好坏关系到学生在模拟集成电路设计方面的发展前景.在此背景下,根据重庆邮电大学光电工程学院微电子学专业的实际情况,结合笔者多年集成电路实际工程经验以及多年教学实践,拟从以下几个方面对《模拟集成电路CAD》课程的教学改革进行探索.

一、理论教学,以培养学生分析设计能力为目标

《模拟集成电路CAD》是模拟集成电路设计方向的一门核心基础课,与其他电路基础课一样,具有承上启下的作用.而模拟集成电路具有概念细节多、理论较抽象、工程特征突出、电路结构多样等特点,在学习中学生普遍反映较难学习.在设置授课内容时,不仅要夯实专业基础和培养学生的分析与设计能力,还要尽量避免与《模拟CMOS集成电路》等课程的知识重复的问题.

根据教学大纲以及课程内容设置原则,《模拟集成电路CAD》理论教学定为32学时,并将讲授内容分为以下几部分：第一部分,MOS仿真模型及CMOS模拟集成电路CAD；第二部分,单元电路设计、仿真及分析；第三部分,偏置电路设计、仿真及分析；第四部,跨导放大器设计.在授课过程中,以简单CMOS模拟集成电路基本单元分析为主,复杂CMOS模拟集成电路分析为辅；以分析能力培养为主,设计能力培养为辅；激励学生CMOS模拟集成电路设计的兴趣.

二、实验教学,以培养学生实践动手能力为目标

实验教学的目的在于培养学生建立起CMOS模拟集成电路设计流程的概念、熟练掌握各个环境的工具使用,能解决模拟集成电路设计仿真过程出现的问题,促使理论知识的理解和深化,因而设置合理的实验体系具有重要意义.同时,Cadence、Synopsys、Mentor等最主流集成电路设计工具厂商提供的EDA工具是目前集成电路设计公司最广泛使用的工具.为了使学生在毕业后能很快适应岗位、能尽快进入角色,有必要使学生学习使用这类先进的EDA工具,从而真正帮助学生掌握CMOS模拟集成电路设计技术.根据这一原则,《模拟集成电路CAD》实验教学定为32学时,并开设如下几个实验：实验一,IC设计工具—Cadence的ADE与版图大师等的使用；实验二,CMOS两级运算放大器的设计、版图绘制与验证；实验三,CMOS带隙基准参考的设计、版图绘制与验证.在实验过程中,一人为一组,有利于培养学生的独立思考问题、解决问题的能力.

三、改革教学方法,丰富教学手段

教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的.采用有效的教学方法并结合先进的教学手段,不仅有利于培养学生获取知识的能动性,而且有利于培养学生独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力,实现以教为中心到以学为中心的转换,突出学生在学习过程中的主动性,从而获得好的教学成果.

针对CMOS模拟集成电路具有概念细节多、理论较抽象、工程特征突出、电路结构多样等特点,在（下转第10页）（上接第6页）教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,同时在课堂上以动画的形式展现当前CMOS模拟集成电路设计趋势及其技术特点,从而达到提高课堂教学质量的目的.

四、考核方式的改革

考核是对学习的结果做出评估,是反映教学效果的手段.而课程开设能否达到既定的教学目标,课程的考核方式有着比较重要的作用.传统的考核方式为试卷笔试与平时成绩结合的方式.针对《模拟CMOS集成电路》课程特点,考核方式作如下尝试：结合课程的专业特点,采用提交论文和现场答辩相结合的考核方式.针对课程的重点知识点,设计几个课外小题目,让学生通过查阅相关文献资料,完成电路设计并撰写小论文,从而增强学生独立思考与实践动手能力.在每个题目完成后,教师要求学生在提交论文时做好答辩ppt,并利用专门时间进行5分钟左右的答辩,并接受教师和同学的提问.这样可以引导学生更加重视实践性环节,强化技能水平的提高.

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程.要实现《模拟集成电路CAD》这门课的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力.在今后的教学实践中,笔者将加强与同行交流学习,进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等,以期改善教学效果.