一、专业课程体系概况
智能与电子工程学院集成电路设计与集成系统专业的人才培养目标为:以培养具有全流程的数字集成电路设计能力为主,模拟和片上系统(SoC)集成电路设计能力为辅,具有社会责任感、创新精神、国际视野和较强工程实践能力的高素质、应用型高级专门人才。
为了实现上述目标,我们以TOPCARES教育方法学为指导,构建了一流的集成电路设计与开发的软硬件环境和特色鲜明的应用型课程体系及课外实践教学体系。整个课程教学体系大体可分为四个阶段:第一阶段主要学习《高等数学》《线性代数》《大学物理》等数学和自然科学类课程,使得学生具有较扎实的数理基础,掌握本专业所必需的基本理论和基本技能;第二阶段主要学习专业基础课,其核心课程包括《C程序设计基础》《半导体物理基础》《电路分析》《模拟电路》和《数字电路》等,使得学生具有本专业所必需的专业基础理论知识,并受到科学思维和科学方法的初步训练;第三阶段是专业课程的学习,主要包括《高级数字系统设计》《超大规模集成电路设计》《数字系统测试与可测性设计》《CMOS模拟集成电路设计》《集成电路版图设计》《数字集成电路验证》和《片上系统设计》等课程,使得学生掌握集成电路设计的基本理论与原理等;第四阶段通过对《混合集成电路设计》《集成电路封装与测试基础》《射频集成电路设计》《集成电路自动测试设备技术》和《集成电路设计的EDA技术》等课程的学习,使得学生具有集成电路设计、验证、测试及系统开发等专业能力,能够承担数字和模拟集成电路设计、集成电路版图设计、集成电路测试以及片上系统开发等工作。另外,本专业学生还可在微电子学与固体电子学、物理电子学、电路与系统、集成电路工程、通信与信息系统、计算机技术及相关专业继续攻读硕士、博士学位。理论课程体系如图1所示。
图1 理论课程体系
二、课程体系与专业能力构建的支撑关系
由于本专业是以培养学生的数字集成电路设计能力为主,我们以数字集成电路设计流程为例,阐明课程体系对学生能力培养的支撑。
数字集成电路设计大体分为三个阶段:需求分析及芯片设计方案、前端设计、后端设计。其中前端设计需要《数字电路》《高级数字系统设计》《超大规模集成电路设计》《数字系统测试与可测性设计》等课程提供理论支撑。后端设计需要《集成电路版图设计》课程使学生了解集成电路设计流程,熟练使用集成电路版图设计软件,了解并能够绘制基本元器件版图,掌握数字单元版图的设计和验证方法,了解模拟集成电路版图设计和验证方法。课程体系与设计流程的具体对应关系如图2所示。
图2 课程体系与数字集成电路开发能力支撑关系
三、专业课程体系建设成果
为了有效地完成专业课程的授课任务,大连东软信息学院集成电路与系统系共有专任教师12人,其中辽宁省普通高等学校教学名师1人,专任教师副高职称占比42%,博士占比25%,青年教师占比67%,双师双能型教师占比75%。近年来,在专业课程建设上取得了丰硕的成果,部分成果列举如下:
1. 2022年,国家级一流本科专业建设点;
2. 2020年,辽宁省一流本科教育示范专业;
3. 2018 年,“项目引领自主实践校企协同”的实践教学体系的构建与实施,辽宁省普通高等学校本科教学成果奖,省级二等奖;
4. 2022年,专业教育与素质教育深度融合的集成电路设计应用型人才培养模式探索与实践,辽宁省普通高等学校本科教学成果奖,省级三等奖;
5. 2009年,孙晓凌,辽宁省普通高等学校教学名师;
6. 2020年,高级数字系统设计,辽宁省一流本科课程(线下);
7. 2020年,数字集成电路Self-Check验证环境设计,辽宁省一流本科课程(虚拟仿真实验);
8. 2021年,中国半导体行业协会集成电路分会人才储备基地;
9. 2021年,自动生成多通道计数器RTL的EDA工具的Python实现,第一届全国高校电子信息类专业课程实验教学案例设计竞赛(RIGOL杯), 全国三等奖;
10. 2019年,基于FPGA的智能小车设计与实现,第一届东北地区高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛,省部级一等奖;
11. 2019年,放大电路的设计与实现,第一届东北地区高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛,省部级二等奖;
12. 2018年,正弦波震荡电路,第二十二届教育教学信息化大赛 ,省部级二等奖;
13. 2020年,仪表放大器的设计与实现,第七届全国高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛北部分赛区,省部级二等奖;
14. 2021年,集成电路开发与测试(高级)培训讲师(邹雪),全国1+X职业技能等级证书;
15. 2021年,集成电路设计与验证(中级)培训讲师(邹雪),全国1+X职业技能等级证书。