竞赛对卓越工程师能力培养的促进作用

福州大学物理与信息工程学院 陈群超 施隆照

竞赛对卓越工程师能力培养的促进作用

福州大学物理与信息工程学院 陈群超 施隆照

通过对学生参加集成电路设计大赛的辅导，发现微电子专业的学生要成为卓越工程师，还存在很多问题。通过分析问题提出教学体系改革措施，促进学生卓越工程师能力的培养，从而达到工程教育认证标准。

卓越工程师；集成电路设计大赛；教学体系改革

卓越工程师教育培养计划（以下简称卓越计划）是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》实施的高等教育重大计划。卓越计划对高等教育；面向社会需求培养人才，调整人才培养结构，提高人才培养质量，推动教育教学改革，增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。集成电路设计大赛以企业实际工程项目为导向，有助于培养微电子专业的学生实践能力和创新能力，如何更好地发挥集成电路设计大赛的积极作用，提高教师的教学科研水平，培养学生成为微电子专业卓越工程师，达到工程教育认证的标准，是值得研究的课题。

1 促进教学体系改革

在辅导学生参加集成电路设计大赛过程中，发现学生在集成电路设计方面存在很多问题。参赛的学生已经是专业里学习能力和动手能力比较强的学生，但从设计过程来看，即便是优秀学生，某些学生的设计水平还是明显不足，分析其在设计方面存在的主要问题如下：

1.1 学生的分析能力比较弱

面对竞赛题目，学生不知道如何下手，设计指标不知道如何分析。在查阅资料过程中，已有的电路结构不可能完全满足设计指标，学生不知道如何对电路进行分析，找出已有电路结构的不足之处，并进行改进。究其原因，微电子学理论知识多，并且限于课时，老师只教电路的经典案例，并没有对设计思路进行深入讲解，学生没有练习电路分析的机会，导致学生遇到实际问题时无从下手。

1.2 实践动手能力弱

学生参赛过程中，在电路设计、仿真与版图设计、验证过程中，呈现出对EDA工具不够熟悉，版图布局布线不够合理，LVS验证故障难排除等问题。究其原因，学生虽然做过课程设计，但设计课时短，动手的机会少，导致实践动手能力较弱。

1.3 综合应用理论知识能力差

集成电路的设计，包括设计指标分析，系统方案设计，模块电路设计，模块电路仿真，系统仿真，版图设计，版图设计规则检查，版图与电路一致性检查，寄生参数提取，电路后仿真等内容，需要学生综合应用电路分析，模拟集成电路设计，集成电路工艺，版图设计，ESD等课程的理论知识，要求学生基础理论知识扎实，在设计过程中遇到问题知道需要用到哪些理论知识来分析。但学生在设计过程中很难把自己遇到的实际问题与学过的理论知识相联系，综合运用理论知识能力差。

1.4 设计报告质量低，答辩能力弱

学生提交的设计报告质量较低，无法充分的表述设计思路，分析设计结果。在竞赛答辩中，呈现对设计思路不清晰，设计的操作过程不熟悉，有些设计中遇到的问题知道如何解决，却不知道为什么的众多问题。

以上问题，体现了现今的教学模式下，微电子学的学生实践能力比较弱，离成为卓越工程师还很远。要培养微电子学的学生成为卓越工程师，需要进行教学体系改革，增加实践课程的课时，同时鼓励学生参与科研项目与学科竞赛，增加动手机会，提高实践动手能力，同时对教学考核方式进行改革，引导学生讨论与交流，提高答辩能力。

1．4．1 课程体系改革

分成几个教学课题小组，每个小组的课程内容应形成体系，小组内的理论课程老师在讲解基础理论知识时应列举在哪些实践中会遇到什么样的问题，而这些问题又应该通过哪些基础理论知识来进行分析，使学生知道基础知识是怎么来的，也知道基础知识应如何运用到实际工程当中。而实践课程的老师应该在指导学生做实践的过程中，引导学生对实践结果做分析，引导学生使用基础理论知识来分析实验现象，从而把理论与实践紧密联系起来。

1．4．2 教学模式改革

可采用“翻转课堂式教学模式”，由授课老师借助互联网技术提前给学生提出学习任务，帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法，学生在家通过互联网使用优质的教学资源完成知识的学习，然后在课堂上进行讨论与学习，授课老师的责任由传统的传授知识变成理解学生的问题和引导学生去思考，运用知识，从而达到更好的教学效果。

1．4．3 促进学生交流与团队合作

鼓励学生自发组织和参加相应的兴趣小组和各种实践创新论坛，以邀请报告、参加学术交流、研讨、参与各种学科竞赛等多种方式开阔学生视野，同时加强学生的文化素质教育。鼓励学生写学术报告、论文和申请专利等。

1．4．4 改革考核方式

传统考核模式以考试为主，注重学生对知识点的记忆能力，无法体现学生对知识的理解与应用水平。提倡考核方式改革，平常上课应多引导学生发表对上课知识点的观点，安排一些课时让学生对某些重点知识进行相互讨论，加深理解，老师在引导学生讨论的过程中，对学生的表现进行考核。同时课程结束后安排学生对某些知识点，或实践中遇到的问题进行分析，提出自己的见解，提交报告。

1．4．5 注重实践能力提升

注重科研实践能力的提升。课程体系加重实践环节，把导师的科研课题向学生开放，学生与导师进行双向选择，鼓励学生参与导师的科研课题。

2 提高教师的科研水平

集成电路设计大赛以企业实际项目为竞赛题目，紧密围绕企业需求，同时注重创新能力的考核，是对参赛者理论基础知识和专业实践能力的综合考核与检验。教师在参与竞赛的辅导过程中，可以深入了解企业需求，让自己的科研成果能更容易向产品转化。不同学校参赛的教师可以通过竞赛的平台相互探讨，促进学术交流，共享科研成果，拓展思路，提高科研水平。

3 结语

大学生集成电路设计大赛是我国微电子学最大的学科竞赛，以企业的实际项目为竞赛题目，为参赛的学生和辅导的老师提供了教学科研的检验平台，提高学生的学习兴趣，有助于培养学生的创新实践能力，培养学生成为卓越工程师。通过竞赛平台，学校与企业进行深入的人才培养机制交流，明确社会人才需求，修订学校的人才培养目标。同时促进辅导教师的教学内容，教学方式改革，提供学校与学校、学校与企业的深度交流平台，促进教师的科研成果转化，促进科研成果共享，提高科研水平。

陈群超（1983-），男，福建福州人，福州大学物理与信息工程学院，硕士，助理研究员。

施隆照（1968-），男，福建福州人，福州大学物理与信息工程学院，硕士，副教授。

项目名称：“双师型”教师队伍建设机制的探讨（闽台项目）。