《半导体集成电路》课程教学探索

周前能 李红娟 吴贵能 杨虹

摘要目前中国集成电路人才缺口巨大，仅仅靠高校微电子专业的毕业生是远远不够的，若能在相近专业培养集成电路人才是一个不错的方案。基于此，本文对微电子相近专业的《半导体集成电路》课程教学进行探索。

关键词半导集成电路 课程探索

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1002-7661(2011)06-0021-01

当今信息技术已渗透到国民经济的各个领域，人们在日常生活中无处不体会到信息技术带来的冲击。信息技术的基础是微电子技术，集成电路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，也是一个国家参与国际化政治、经济竞争的战略产业。同时我国集成电路发展水平离欧美日等发达国家有很大的差距，尤其是在自主知识产权的集成电路产品方面。要扭转这一局面，高素质的专业技术人才是关键，目前我国集成电路人才缺口巨大。要改变这种状况，应从本科教育做起。目前靠高校微电子专业来培养集成电路设计人才还远远不够，因此有必要发挥相近专业的优势，结合《半导体集成电路》课程的开设，培养宽口径、基础扎实的集成电路设计人才。在此背景下，我们开展微电子相近专业的《半导体集成电路》课程教学探索。

一、教学内容的设置

半导体集成电路从所选器件类型可分为双极型集成电路和MOS集成电路，从信号输入/输出信号的形式分为数字集成电路与模拟集成电路等，且《半导体集成电路》课程的内容包含了以上集成电路类型的基本制造工艺、结构、物理版图及其分析方法。另外，我们的教学对象为微电子相近专业的学生，因而在《半导体集成电路》课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了电路分析基础、数字逻辑电路等电路课程，但没开设微电子专业方向所需的前期基础课程。因此，我们在《半导体集成电路》课程内容设置上，将着重培养学生的电路分析设计能力，减少器件内部原理和工艺内容的比重。同时针对非微电子专业学生的知识情况，着重讲解数字集成电路的内容。

根据教学大纲，《半导体集成电路》课程的教学内容可分为：第一部分，半导体集成电路基础，包括TTL及CMOS工艺基础；第二部分，集成电路中的基本元器件，包括基本结构、工作原理、物理版图及其剖面结构分析；第三部分，讨论TTL逻辑电路；第四部分，MOS反相电路，包括动态与静态结构；第五部分，MOS基本静态逻辑单元电路；第六部分，MOS基本时序电路。课程共32学时，以清华大学出版社出版的朱正涌主编的《半导体集成电路》一书为教材，根据专业实际情况酌情删减及增加相关知识。在授课过程中，重点培养学生对半导体集成电路的系统分析与设计的能力，激发学生对半导体集成电路设计的兴趣。

二、教学方法与教学手段

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变，突出学生在学习过程中的主动性，从而取得好的教学成果。

基于《半导体集成电路》课程的特点，在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半导体集成电路物理版图及其工艺制作过程，从而达到提高课堂教学质量的目的。

三、考核方式的改革

为了客观地评价教学效果和教学质量，改革考核方式是十分必要的。传统的考核方式为试卷笔试与平时成绩结合的方式。针对《半导体集成电路》课程特点，对考核方式作如下尝试：(1) 在授课过程中，针对课程的某些重点知识点，设计几个课外小题目，从而增强学生独立思考与实践动手能力；(2) 期末一次综合大作业，涉及功能定义、电路设计、物理版图实现以及仿真等全过程，从而增强学生的分析问题、解决问题的能力。

四、结束语

课堂教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程。要实现《半导体集成电路》这门课的全面深入的改革，还有待与同仁一道共同努力。

基金项目：(1) 重庆市高等教育教学改革项目(编号：103112)；(2) 重庆邮电大学微电子学专业提升计划

参考文献：

[1]王红．集成电路技术发展动态[J].微电子学，2007，37(4)：515-522，542．

[2]段吉海．“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J]. 电气电子教学学报，2007，29(5)：11-12，15.

[3]朱正涌．半导体集成电路[M]. 北京：清华大学出版社，2001.