《CMOS射频集成电路设计》本科教学的几点思考

摘要： 结合教学实践，本文从如何让学生走进课堂、如何提高学生学习兴趣、如何让学生成为课堂的主人、让学生走上讲台、实践教学、鼓励学生参与及申请科研项目等几方面讨论了《CMOS射频集成电路设计》本科教学的几点体会。教学实践证明，这些措施可以有效地提高教学质量。

关键词：CMOS射频；集成电路设计；本科教学

随着无线通信技术的蓬勃发展，以及物联网和移动互联网发展的大势所趋，市场的巨大需求极大地推动了射频集成电路的发展。为了适应信息产业的快速发展，培养和造就具有一定专业知识和创新能力的新一代射频集成电路技术人才，积极推进高校相关专业课程的教学改革，已显得十分迫切和必要。为了培育适应时代需求的新一代射频集成电路技术人才，《CMOS射频集成电路设计》 已经成为国内外高校集成电路专业的一门重要课程。该课程以无线通信领域为应用背景，在讲述射频集成电路中的基本概念及器件模型的基础上，从电路设计的角度讲述与射频接收机和发射机密切相关的关键电路模块的设计。该课程所包含的知识面比较广，需要学生具备半导体物理、电路分析、电路设计基础、高频电路线路、微波通信等诸多知识作为基础，因此该门课程面向的授课对象通常为高年级本科生及研究生。

一、 如何让学生走进课堂

课堂是教学过程中教师和学生互动的一个重要平台。因此，学生是否愿意走进课堂是衡量一门课程成败的首要因素。目前，课堂出勤率不高在很多高校的课堂上都很普遍。这来源于多方面的原因，主要表现为：由于该门课程大多设置在本科高年级，此时有些同学往往为了考研、找工作、实习等原因经常旷课或迟到；还有些学生仅仅是为了凑学分而选课，对课程不感兴趣，也是经常旷课或迟到。因此，必须采取有效的方法吸引和约束学生回到课堂，这里我主要强调的是第一堂课的重要性。在我的教学过程中，第一节课会向学生讲明课程的考核方式，尽量通过提高平时出勤和课堂表现的分数比重来约束学生的出勤。此外，可以通过将课程内容的安排与学生密切相关的考研和就业等联系起来，比如在每次讲授完课堂内容的前提下，可以拿出几分钟时间或利用课间时间向学生介绍不同高校集成电路专业比较资深的研究生导师及其研究方向，也可以给学生进行一些就业方面的指导。这样可以让学生体会到通过来到课堂能学到切实有用的知识，使学生主动接受该门课程的学习。

二、如何提高学生学习兴趣

在学生愿意主动来到课堂学习的前提下，吸引学生的学习兴趣更为重要。为了可以让学生兴趣盎然地参与到教学过程中来，教师在能讲述知识的前提下，还要能激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲望。在这方面，教师可以结合实际应用，讲述一些射频集成电路在日常生活中的应用。比如，美国半导体产业协会（SIA）总裁兼执行长Brian Toohey曾指出：“从物联网、智能汽车、智能家居等市场都可以看出，半导体普遍出现在每一种产品类型中，而且正变得无处不在。”仅仅在我们每天使用的智能手机中就包含RF收发器、功率放大器、天线开关模块、前端模块、双工器、滤波器及合成器等关键射频元件。而且有报告指出，2011年这些射频器件的市场规模为36亿美元，预计2011～2015年的年复合增长率为5.6%，到2016年主要的射频器件市场将达47亿美元。此外，目前应用比较广泛的WiFi及物联网都与射频集成电路有着密切的关系。这些切实应用由于与学生的生活以及将来的就业息息相关，因此，相关内容的讲述能够有效地激发学生的学习热情。

三、如何让学生成为课堂的主人

“以教师为中心”“以灌输为主要形式”的传统教学方式已经无法适应新时代的需求。如果教师仅根据教材对内容进行枯燥的讲解，无法抓住学生的注意力，学生很容易溜号，影响课堂教学质量。因此可以通过引进研究型教学模式、师生互动来活跃课堂气氛。所谓“研究型教学模式”即将教师由知识的传授者转变为学习的指导者，将学生由被动的学习转变为主动的学习。如何使学生成为课堂的主人，在教学实践中发现培养学生的问题意识是课堂教学的有效手段，教师可以通过创设开放的问题情景，引导学生进入主动探求知识的过程，使学生围绕某类主体调查搜索、加工、处理应用相关信息，回答或解决现实问题。比如，以射频技术在物联网中的应用为开放课题，学生通过查资料，分析整理，更深刻体会了射频技术在智能家居、交通物流、儿童防盗等方面的应用，使学生在学习过程中主动把“自我”融入到课程中，敢于承担责任，善于解决问题。

四、让学生走上讲台

学生是课堂的主人，因此，可以改变以往教师在讲台上讲、学生坐在下面听的传统教学模式。让学生走上讲台可以将传统的讲授方式转换为专题研讨的教学模式。教师可以提前布置专题内容，如射频器件模型、射频电路设计、射频技术发展、射频技术的应用及未来发展趋势等。有个专题内容作为核心，学生可以在老师的指导下通过检索资料，组织分析资料，最终走上讲台向老师和其他学生讲述相关的内容。通过几年的实践，发现这样可以增加学生学习的主动性和自觉性、同时也能使学生对相关的问题发表各自的观点，形成对问题各抒己见、取长补短的研讨学习方式，大大拓宽学生的知识面以及综合表述能力。

五、通过实践教学加深理解理论教学内容

理论教学是掌握一门技术的基础，但实践教学也是必不可少的。学生在掌握一定的基础理论的同时，须要通过设计实践来强化巩固。实践教学的引入，不仅能够加深学生对理论知识的深入理解，洞悉细节，提高学生的动手能力，还可以培养学生创新思维及科研能力。

因此，教师可以通过设置几个开放的课程设计内容来让学生主动研究探索。在本课程的教学中，本人已经有计划地进行了实践教学活动，例如，在实践教学中，曾经给学生布置了“用于GPS的低噪放电路设计”的实践设计。在该设计过程中，学生须要深入理解多方面知识，比如明确GPS的频段、确定低噪放的电路结构，并有效评估电路性能等。为了课程设计的顺利进行，学生须要进行查阅分析资料、软件安装、软件学习、电路设计、课程论文撰写等几个环节的分析设计工作，并最终在实践中系统深刻地理解掌握课程的理论内容，为以后的工作及深造打下坚实的基础。

六、鼓励学生参与科研项目

《CMOS射频集成电路设计》已经属于高年级的本科课程，学生已经具备了数字、模拟、数模混合、射频集成电路设计方面的内容，完全可以参与到老师的项目中去，做到学以致用。同时，也鼓励学生对课程感兴趣的内容进行提炼成一个具体的科研观点，积极参加各种创新项目的申请。这将对培养学生的创新思想、科研能力有很大的帮助。

以上是本人在几年的《CMOS射频集成电路设计》课程的教学实践中的一些体会。在教学过程中，我逐渐探索和完善教学方法，始终遵循教师是学习的指导者、学生是课堂的主体等几条原则，取得了较好的效果。

参考文献：

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[4]窦建华，潘敏，郭铭铭. 研究型教学模式在“集成电路设计”课程中的探讨与实践[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2011，（4）. 编辑∕高 伟