競賽對卓越工程師能力培養(yǎng)的促進作用

福州大學物理與信息工程學院 陳群超 施隆照

競賽對卓越工程師能力培養(yǎng)的促進作用

福州大學物理與信息工程學院 陳群超 施隆照

通過對學生參加集成電路設計大賽的輔導，發(fā)現(xiàn)微電子專業(yè)的學生要成為卓越工程師，還存在很多問題。通過分析問題提出教學體系改革措施，促進學生卓越工程師能力的培養(yǎng)，從而達到工程教育認證標準。

卓越工程師；集成電路設計大賽；教學體系改革

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃（以下簡稱卓越計劃）是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實施的高等教育重大計劃。卓越計劃對高等教育；面向社會需求培養(yǎng)人才，調整人才培養(yǎng)結構，提高人才培養(yǎng)質量，推動教育教學改革，增強畢業(yè)生就業(yè)能力具有十分重要的示范和引導作用。集成電路設計大賽以企業(yè)實際工程項目為導向，有助于培養(yǎng)微電子專業(yè)的學生實踐能力和創(chuàng)新能力，如何更好地發(fā)揮集成電路設計大賽的積極作用，提高教師的教學科研水平，培養(yǎng)學生成為微電子專業(yè)卓越工程師，達到工程教育認證的標準，是值得研究的課題。

1 促進教學體系改革

在輔導學生參加集成電路設計大賽過程中，發(fā)現(xiàn)學生在集成電路設計方面存在很多問題。參賽的學生已經(jīng)是專業(yè)里學習能力和動手能力比較強的學生，但從設計過程來看，即便是優(yōu)秀學生，某些學生的設計水平還是明顯不足，分析其在設計方面存在的主要問題如下：

1.1 學生的分析能力比較弱

面對競賽題目，學生不知道如何下手，設計指標不知道如何分析。在查閱資料過程中，已有的電路結構不可能完全滿足設計指標，學生不知道如何對電路進行分析，找出已有電路結構的不足之處，并進行改進。究其原因，微電子學理論知識多，并且限于課時，老師只教電路的經(jīng)典案例，并沒有對設計思路進行深入講解，學生沒有練習電路分析的機會，導致學生遇到實際問題時無從下手。

1.2 實踐動手能力弱

學生參賽過程中，在電路設計、仿真與版圖設計、驗證過程中，呈現(xiàn)出對EDA工具不夠熟悉，版圖布局布線不夠合理，LVS驗證故障難排除等問題。究其原因，學生雖然做過課程設計，但設計課時短，動手的機會少，導致實踐動手能力較弱。

1.3 綜合應用理論知識能力差

集成電路的設計，包括設計指標分析，系統(tǒng)方案設計，模塊電路設計，模塊電路仿真，系統(tǒng)仿真，版圖設計，版圖設計規(guī)則檢查，版圖與電路一致性檢查，寄生參數(shù)提取，電路后仿真等內容，需要學生綜合應用電路分析，模擬集成電路設計，集成電路工藝，版圖設計，ESD等課程的理論知識，要求學生基礎理論知識扎實，在設計過程中遇到問題知道需要用到哪些理論知識來分析。但學生在設計過程中很難把自己遇到的實際問題與學過的理論知識相聯(lián)系，綜合運用理論知識能力差。

1.4 設計報告質量低，答辯能力弱

學生提交的設計報告質量較低，無法充分的表述設計思路，分析設計結果。在競賽答辯中，呈現(xiàn)對設計思路不清晰，設計的操作過程不熟悉，有些設計中遇到的問題知道如何解決，卻不知道為什么的眾多問題。

以上問題，體現(xiàn)了現(xiàn)今的教學模式下，微電子學的學生實踐能力比較弱，離成為卓越工程師還很遠。要培養(yǎng)微電子學的學生成為卓越工程師，需要進行教學體系改革，增加實踐課程的課時，同時鼓勵學生參與科研項目與學科競賽，增加動手機會，提高實踐動手能力，同時對教學考核方式進行改革，引導學生討論與交流，提高答辯能力。

1．4．1 課程體系改革

分成幾個教學課題小組，每個小組的課程內容應形成體系，小組內的理論課程老師在講解基礎理論知識時應列舉在哪些實踐中會遇到什么樣的問題，而這些問題又應該通過哪些基礎理論知識來進行分析，使學生知道基礎知識是怎么來的，也知道基礎知識應如何運用到實際工程當中。而實踐課程的老師應該在指導學生做實踐的過程中，引導學生對實踐結果做分析，引導學生使用基礎理論知識來分析實驗現(xiàn)象，從而把理論與實踐緊密聯(lián)系起來。

1．4．2 教學模式改革

可采用“翻轉課堂式教學模式”，由授課老師借助互聯(lián)網(wǎng)技術提前給學生提出學習任務，幫助學生在課前明確自主學習的內容、目標和方法，學生在家通過互聯(lián)網(wǎng)使用優(yōu)質的教學資源完成知識的學習，然后在課堂上進行討論與學習，授課老師的責任由傳統(tǒng)的傳授知識變成理解學生的問題和引導學生去思考，運用知識，從而達到更好的教學效果。

1．4．3 促進學生交流與團隊合作

鼓勵學生自發(fā)組織和參加相應的興趣小組和各種實踐創(chuàng)新論壇，以邀請報告、參加學術交流、研討、參與各種學科競賽等多種方式開闊學生視野，同時加強學生的文化素質教育。鼓勵學生寫學術報告、論文和申請專利等。

1．4．4 改革考核方式

傳統(tǒng)考核模式以考試為主，注重學生對知識點的記憶能力，無法體現(xiàn)學生對知識的理解與應用水平。提倡考核方式改革，平常上課應多引導學生發(fā)表對上課知識點的觀點，安排一些課時讓學生對某些重點知識進行相互討論，加深理解，老師在引導學生討論的過程中，對學生的表現(xiàn)進行考核。同時課程結束后安排學生對某些知識點，或實踐中遇到的問題進行分析，提出自己的見解，提交報告。

1．4．5 注重實踐能力提升

注重科研實踐能力的提升。課程體系加重實踐環(huán)節(jié)，把導師的科研課題向學生開放，學生與導師進行雙向選擇，鼓勵學生參與導師的科研課題。

2 提高教師的科研水平

集成電路設計大賽以企業(yè)實際項目為競賽題目，緊密圍繞企業(yè)需求，同時注重創(chuàng)新能力的考核，是對參賽者理論基礎知識和專業(yè)實踐能力的綜合考核與檢驗。教師在參與競賽的輔導過程中，可以深入了解企業(yè)需求，讓自己的科研成果能更容易向產品轉化。不同學校參賽的教師可以通過競賽的平臺相互探討，促進學術交流，共享科研成果，拓展思路，提高科研水平。

3 結語

大學生集成電路設計大賽是我國微電子學最大的學科競賽，以企業(yè)的實際項目為競賽題目，為參賽的學生和輔導的老師提供了教學科研的檢驗平臺，提高學生的學習興趣，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)學生成為卓越工程師。通過競賽平臺，學校與企業(yè)進行深入的人才培養(yǎng)機制交流，明確社會人才需求，修訂學校的人才培養(yǎng)目標。同時促進輔導教師的教學內容，教學方式改革，提供學校與學校、學校與企業(yè)的深度交流平臺，促進教師的科研成果轉化，促進科研成果共享，提高科研水平。

陳群超（1983-），男，福建福州人，福州大學物理與信息工程學院，碩士，助理研究員。

施隆照（1968-），男，福建福州人，福州大學物理與信息工程學院，碩士，副教授。

項目名稱：“雙師型”教師隊伍建設機制的探討（閩臺項目）。