“集成電路CAD”課程教學平臺的構建

黃 靜，施 敏，張振娟，張雪峰

(南通大學電子信息學院，江蘇南通 226019)

“集成電路CAD”課程是我院集成電路設計與集成系統專業的學位必修課，涉及集成電路從設計到制造的專業知識和計算機輔助設計方法。我們在授課過程中，主要傳授學生使用Zeni軟件進行版圖設計，并推廣介紹Laker等行業內比較流行的工具。學好這門課，是集成專業學生提高專業技能非常關鍵的一步。

1 教學內容安排

該專業學生在這門課之前，已系統學習了“電路”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“半導體器件物理”和“集成電路工藝”等專業基礎課，初步具有集成電路設計技能。另外，我們還開設了48學時的“CMOS模擬集成電路設計”課程，主要講授模擬電路的前端設計方法。而“集成電路CAD”這門課程主要側重在集成電路的后端設計上。這兩門課程結合起來可讓學生了解集成電路整個設計流程。

針對集成系統專業學生的理論知識和工程實踐的特點，本課程安排了4學時討論集成電路工藝。主要是回顧集成電路CMOS制造工藝流程，16學時的版圖設計與驗證主要學習布局布線的基本原理、方法和技巧。該課程詳細的教學內容和學時分配如表1所示。

本課程也作為其他電子信息類的專業選修課。由于這類學生在專業基礎課上相關專業知識較欠缺，我們增加了集成電路設計基礎內容，降低了實操要求，減少了版圖設計及驗證的學時。我們授課時以相對簡單的數字電路的版圖設計為例(如與非門的版圖設計)，讓學生掌握從版圖設計到DRC和LVS驗證的整個流程。

表1 教學內容和學時分配表

2 雙語教學

“集成電路CAD”涉及到的專業知識相對比較寬，是一門有利于學生建立專業知識體系的標志性課程。而且，教材中涉及到很多配套軟件都是英文版的。為此我們選擇本課程開設雙語教學，不僅有助于提高學生的專業英語水平和外文獻閱讀水平，還能讓學生建立完整的專業知識體系。

我們采用了“雙語表達+外語思維+理性回歸”的教育方法。所謂雙語表達就是讓學生用母語和英語規范表述專業知識;而外語思維主要是指汲取西方國家尤其是發達國家先進思維理念;而理性回歸是指結合我國的實際情況，建立有本土特色的雙語教學。

由于我國高校學生普遍存在英文接受能力相對薄弱，我們選用文獻［2］作為教材。

我們在使用中文教材的基礎上，結合原版參考書和軟件輔助文檔進行教學，要求學生用英文撰寫實驗報告等。在實際教學過程中，學生不會因為沒過語言關而耽誤教學。

目前中國高校從事雙語教學的教師有扎實的專業知識，但其英語素質尚待提高。他們往往采用以內容教學為主的教學方式，側重教授專業術語和專業內容，而在課堂活動的設計與安排上缺乏外語語言教學的技巧，不利于培養學生綜合運用語言進行跨文化交際的能力。可見，雙語教師水平的提高十分重要。

3 多種教學方法改革

3.1 課程設計

“集成電路CAD”和“集成電路CAD課程設計”作為兩門獨立的課程，在內容設置和時間上需要良好的銜接。對于集成電路設計專業的學生，我們在“集成電路CAD”課程授課結束后，緊接兩周安排“集成電路CAD課程設計”。兩位教師同時指導一個班的課程設計，可以解決課程設計中學生遇到的較多的問題。

兩門課程結合可以去掉重復部分。如去掉了“集成電路CAD課程設計”中與非門的版圖設計，增加了帶ESD和驅動能力的PAD的設計等。另外，我們還讓部分學有余力的學生組成學習團隊，聯系業內最新發展情況，自擬課程設計題目，利用課余時間進行學習，為參加各類電子競賽做準備。

3.2 產學研合作教學

本院利用位于長三角經濟圈的區域優勢，加強和相關電子企業和研究單位的聯系，給教師和學生提供參觀學習和實習的機會，加強產學研合作。如2011年度，我們組織三年級學生參觀了蘇州瑞薩半導體有限公司的半導體后道工序流水線，并與公司工程師交流學習。2011年暑期，我們組織部分學生在無錫產學研合作單位(如超鈺半導體等)進行了分批次實習。學生通過參觀和實習，將在學校里學習的內容和業內實際聯系了起來，在理論和實操方面都取得了很大進步。

在畢業設計環節上，我們聘請校外高級工程師和校內教師聯合指導，彌補校內教師在工程實操方面的不足，也取得了良好的效果。

另外，我們還注意加強和本行業的畢業生及其所在公司的聯系，一方面給在校學生提供實習和就業機會，另一方面也給這些畢業生及公司提供理論知識補充、業內最新動態交流和成果產業化信息等，真正做到產學研全方位的合作。

4 結語

本文介紹了我院在“集成電路CAD”課程建設中的一些心得。通過雙語教學、課堂教學與課程設計相結合，輔助產學研合作教育教學平臺的構建，提高了教師的教學水平，培養出了一批批理論扎實和實踐技能強的集成電路專業畢業生。

［1］ 施敏，孫玲，徐晨等.淺談“集成電路版圖CAD”課程建設［J］.北京:中國集成電路.2007年12月:59-62

［2］ 王志功，景為平，孫玲等.集成電路設計與工具［M］.南京:東南大學出版社.2007年7月