集成電路概論精選(九篇)

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第1篇：集成電路概論范文

關鍵詞： 《集成電路工藝》 教學方法 實踐改革

1.引言

21世紀是科技飛速發展的世紀，集成電路制造業是一項戰略性的基礎產業，《集成電路工藝》是電子科學與技術專業重要的專業課，其目的是使學生學習和掌握VLSI的主要工藝技術與原理，熟悉工藝設備的特點，培養工藝設計及解決工藝問題的能力。課程具有實踐性很強、理論與實踐結合緊密的特點，為學生以后進行工程設計和科研工作打下良好基礎。本課程的目的是使學生對微電子關鍵工藝及其原理有較為完整和系統的概念，并具有一定工藝設計、分析和解決工藝問題的能力。結合多年教學工作實際，我提出了幾點教學改革設想［1］［2］。

2.教學內容的選取

2.1教材的選取。

本課程首選教材是《硅集成電路工藝》。該書有三個優點：一是內容全面豐富。不僅詳細介紹了芯片制造中的各項關鍵工藝，而且介紹了支持這些工藝的設備，以及每一道工藝的質量檢測和故障排除。二是工藝技術先進。該書吸收了當今最發達技術資料，如化學機械拋光、淺槽隔離等工藝，因此本教材是一本很全面、很先進和可讀性非常強的專業書籍。

2.2教學內容的選取。

本課程的目的是使學生掌握半導體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設計和分析能力。本課程32學時，而教材內容章節很多，所以課堂授課內容需要精心選擇。一方面，選擇性地使用教材內容。對非關鍵工藝，如教材中的4―6章主要介紹半導體制造中的空穴及缺陷等內容，要舍棄，可供學生課后自己閱讀。另一方面，查閱相關資料，對教材內容做必要的補充。由于教材側重技術介紹，在工藝原理方面涉及甚少，作為電子科學技術專業的本科生，有必要掌握關鍵工藝的物理基礎和原理，因此任課老師需要廣泛查閱相關資料，對教材內容做必要的、有益的補充。如離子注入摻雜工藝，選用的教材僅作為一節簡單介紹，其基礎和原理更是少之又少，必須找出相應詳細的介紹。再者，氧化過程中雜質的再分布對器件特性影響是不容忽視的，工藝過程需要考慮，也需要做相應補充，《集成電路工藝基礎》中這部分內容有較大價值［3］。

3.豐富多彩的教學方式

3.1多媒體教學，事半功倍。

多媒體教學方式如今已廣泛使用，在本課程教學中使用多媒體教學符合教學內容特點的要求，因為有大量的工藝流程和工藝實施后的硅片剖面圖，只有通過多媒體才能使學生有直觀、清楚的認識。教材中提供了大量結構剖面圖和設備圖，如果完全靠老師板書，教學內容和效果將不易理解，而采用多媒體教學則能達到事半功倍的效果。

3.2教學互動，讓學生走上講臺。

教學互動非常重要。學生對動態和前沿比較感興趣，易激發其求知欲，抓住學生這一特點，可以給學生布置幾個與集成電路工藝動態和前沿相關的題目，讓學生課后查閱、整理資料，寫成專題小論文，還可開設專題小論壇，每一專題請一位有興趣的同學制作課件在課堂上給大家講解。這種方式將課堂時間和空間進行延伸，使學生由課堂被動聽講變為課后主動學習、消化。這樣一方面能培養學生通過網絡學習工藝知識的習慣，并在不斷查閱資料中積累、豐富了專業知識。另一方面能鍛煉學生走上講臺“準教師”的思維能力和語言表達能力。

3.3加強實驗教學，理論用于實踐。

在教學過程中，要堅持理論和實踐相結合的原則。建議開設最基本的半導體平面工藝實驗，如氧化、擴散、離子注入、光刻沉積。實驗要求每組學生用拋光硅片，通過氧化、光刻、等工序制備晶體管，是一個典型的綜合性、研究型實驗。通過實驗教學，學生既能培養動手能力，又能掌握科學的分析問題的方法，加深對半導體平面工藝技術和原理的理解，激發學習興趣。本課程在大學三年級下學期開設。

3.4將專家學者請進高校課堂。

我們充分利用與國內外高等院校和科研單位進行研究合作與學術交流的同時，在專業課授課過程中，還邀請有一定知名度的專家學者來我校作專題學術報告。由于他們長期從事某一領域的科學研究，十分熟悉該領域的最新發展趨勢，因此可以系統地將這些信息傳遞給學生。這樣做不僅大大擴充了學生的知識面，提高了他們的思維能力，而且進一步激發了他們的專業課學習熱情和強烈的進取心。近五年來，我們先后邀請包括中科院半導體等單位多名專家為我校的客座教授或兼職教授，分別做了關于微電子方面的多場專題學術報告，均受到了廣大教師與學生的一致好評。

4.結語

《集成電路工藝》是電子科學與技術專業本科生的一門重要的專業課程，本課程的目的是使學生掌握集成電路制造工藝和基本原理。學生專業知識和能力的獲取，一方面是通過將理論應用于實驗來驗證和強化，另一方面通過理論課學習獲得。通過開發多媒體教學軟件，精心選擇優秀教材、及時更新教學內容、開設綜合性實驗、布置設計性作業、安排專題報告、改革考核方式等環節，提高課程教學質量，培養具有創新能力、滿足21世紀所需的專業技術人才。

參考文獻：

［1］王陽元，關旭東，馬俊如.集成電路工藝基礎［M］.北京：高等教育出版社，1991.

第2篇：集成電路概論范文

[關鍵詞]集成電路，布圖設計，知識產權，集成電路保護法

集成電路是微電子技術的核心，是現代電子信息技術的基礎。集成電路的應用極為廣泛，計算機、通訊設備、家用電器等幾乎所有的電子產品都離不開集成電路。自20 世紀后半葉以來，集成電路工業在許多國家的國民經濟中發揮著越來越重要的作用。我國當前也十分重視集成電路工業的發展。

2000 年6 月27 日，國務院頒布的《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》提出：“集成電路設計產品視同軟件產品，受知識產權方面的法律保護。”①但我國現在還沒有類似《計算機軟件保護條例》那樣的單行法規用來保護集成電路設計產品。而利用現有的知識產權法律，是將集成電路設計產品作為作品用著作權法來保護，還是將之作為發明用專利法來保護？ 這個問題我國尚無明確規定，還需要根據集成電路設計產品的性質和特點，來確定其應適用的法律。

本文對集成電路設計產品的性質和特點進行分析，不僅符合我國當前大力發展集成電路工業及即將加入世界貿易組織的形勢需要，也希望能為我國制訂集成電路保護法提供一些立法參考。

一、集成電路布圖設計的知識產權性質和特點

集成電路設計產品，指的是集成電路生產過程中的布圖設計這一中間產品。布圖設計是制造集成電路產品中非常重要的一個環節，它的開發費用一般要占集成電路產品總投資的一半以上。不法廠商抄襲他人的布圖設計，就能仿造出相同的集成電路產品，而其成本卻比原開發者的少得多。這種抄襲行為嚴重損害了產品開發者的利益，而傳統的物權法卻對之束手無策。這是因為布圖設計具有無形財產的性質特點，必須利用知識產權法予以保護。發達國家的立法部門出于對集成電路工業的關注，于20 世紀70 年代末開始研究對布圖設計給予專有權的法律問題。20 世紀80 年代，美國、日本等集成電路工業發達的國家陸續頒布法律，保護布圖設計權，將集成電路布圖設計保護法作為知識產權法中的一個新的部門。20世紀90 年代中期，我國已開始起草集成電路布圖設計保護法，但由于種種原因，至今尚未頒布。從目前的形勢看，我國需要在知識產權法律體系中增加這部法規。布圖設計是獨立的知識產權客體，其性質和特點表現為以下方面：

（一） 布圖設計是智力勞動的成果

集成電路（ Integrated Circuits） 英文簡稱IC ，也有人習慣將之稱為芯片。通俗地說，集成電路就是一種電子電路產品，它的各種元件集成在一個固體材料中并作為一個整體單位來執行某種電子功能。這種電路高度集成地組合和聯結若干電子元件，縮小電路的尺寸，加速電路的工作速度，降低電路成本和功耗。

集成電路布圖設計，簡稱布圖設計（Layout Design） ，是指集成電路中多個元件，其中至少有一個是有源元件和其部分或全部集成電路互連的三維配置，或者是為集成電路的制造而準備的這樣的三維配置。②通俗地說，布圖設計就是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導材料中的幾何圖形排列和連接的布局設計。

布圖設計是制造集成電路產品中非常重要的一個環節，設計工程師們根據集成電路所要執行的功能設計集成電路的結構。布圖設計是藝術創造力與精密的電子工程技術融合的產物。在設計中，設計人員借助計算機模擬，把數以千萬計的線路組成部分一而再、再而三地調整位置，安排這些線路的組合，使一個芯片中能包含更多的元件，具有更強大的功能，以求生產效率的最大化和芯片體積的最小化。在早期的集成電路生產中，布圖設計被繪制在掩膜上。掩膜（Mask） 如同一張攝影底片，是將要置放到芯片中的線路的底片。布圖設計固定在掩膜上，該掩膜就成為制造芯片的模版，是制造集成電路的中間產品。這種掩膜也曾是工業間諜千方百計想要竊取的目標。③隨著科技的發展，目前的集成電路布圖設計更多的是以編碼方式儲存于磁盤、磁帶等介質生產集成電路已經有些過時了。

從上述布圖設計的創作過程可以看出，布圖設計是設計工程師們根據集成電路所要執行的功能而設計的集成電路的結構，它無疑是智力勞動的產物。

（二） 布圖設計是無形的

布圖設計是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導材料中的排列和連接的布局設計。布圖設計可以固定在磁盤或掩膜上，也可以固定在集成電路產品中，但這些磁盤或集成電路只是它的物質載體，布圖設計本身是無形的。這就如同作品可以固定在書本或磁盤上，而作品本身是無形的。布圖設計的無形性特點，是它成為知識產權客體的主要原因。

布圖設計雖然是無形的，但它也同其他無形財產一樣，具有客觀表現形式和可復制性。布圖設計若要得到法律的保護，也必須具有一定的表現形式，必須固定于某種物質載體上，為人們感知，并可以復制。在集成電路產品的生產中，布圖設計被固定于磁盤或掩膜中，并被大量復制于集成電路產品內。

（三） 布圖設計具有創造性和實用性

布圖設計只有具有創造性，才受法律保護。已頒布布圖設計保護法的國家，一般均在其法律中兼采著作權法的創作性（原創性） 和專利法的創造性和新穎性的要求，又依據布圖設計自身的特點而加以變化，確定布圖設計的創造性要求。⑤受法律保護的布圖設計，要求必須是設計人自己創作的，有自己的獨特之處。此點借鑒著作權法的創作性要求。

同時，布圖設計的創造性還要求，受法律保護的布圖設計，與以往的布圖設計相比，要有一定的進步性和新穎性。布圖設計要應用于工業實踐，若無進步性和新穎性，也就沒有予以知識產權保護的必要。不過，布圖設計的創造性和新穎性，不必達到專利法要求的標準，只要比以往的布圖設計有一定的進步性和不同，就可以得到法律保護。這是因為，集成電路產品的更新換代表現為集成度的不斷提高，在同樣體積的芯片上布局更多的元件以增強功能、降低能耗。新的集成電路產品，不過是比原來的產品集成度高，不可能是前所未有的，也不大可能達到突出的實質性特點和顯著的進步。所以，已頒布集成電路保護法的國家，均不直接采納專利法中的創造性和新穎性的標準，而是降低要求，以適應實際情況。

集成電路是應用廣泛的工業產品，布圖設計是其生產過程的一個重要環節，是中間產品，布圖設計的實用性是非常明顯的。

（四） 布圖設計是獨立的知識產權客體

布圖設計是獨立的知識產權客體，有著自己的特點。因而，已頒布集成電路保護法的國家，基本上不引用著作權法或專利法來保護它，而是依據其特點，制訂單行法規，將之作為獨立的客體予以保護。

美國是當今世界上半導體工業最發達的國家，也是最先對集成電路布圖設計予以立法保護的國家。1984 年美國頒布了《半導體芯片產品保護法》（“Protection of Semiconductor Chip Products Act”） ，并于1984 年11 月8 日起實施，確認了布圖設計專有權。這部法律雖然作為《美國法典》第17 編（版權法） 的最后一章，即第9 章，但它實際上是一個獨立的體系，既不屬于版權法體系，也不屬于專利法體系。布圖設計權不是版權，而是作為與版權近似的一項獨立的權利（copyright - like） ，受特殊保護（suigeneris potection） .⑥在美國1984 年《半導體芯片產品保護法》的影響下，日本于1985 年5 月31 日頒布了《半導體集成電路的線路布局法》。日本的這部法律在立法體例和內容上均與美國法相似，既不隸屬于版權法，也不隸屬于專利法，而是自成體例，以單行法規的形式出現。

二、布圖設計與其他相關知識產權客體的比較

在眾多的知識產權客體中，布圖設計與發明、作品較為接近。但它也有與發明等不同的特性。從布圖設計與其他相關知識產權客體的比較中，可以進一步分析布圖設計的特點。

（一） 布圖設計不同于發明

布圖設計是科技領域中的一種智力勞動的成果，又直接應用于工業生產，在知識產權諸多客體中，它與發明最接近。但與發明不同的是，布圖設計只是中間產品，是制造集成電路產品中非常重要的一個環節，不具有獨立的功能。因而，布圖設計不能單獨取得專利。

含有布圖設計的集成電路產品，組裝成能完成一定任務、具有特定功能的零件或設備產品，若具備專利法規定的發明的條件，可以作為發明獲得專利。

在實踐中之所以不將集成電路產品作為發明，用專利法來保護，原因在于：對集成電路產品而言，取得專利的條件過于嚴格，只有極少數的集成電路產品能獲得專利，而絕大部分集成電路產品缺乏作為專利保護的發明所必需的創造性和新穎性。

集成電路產品的發展，基本表現在不斷地提高集成度、節約材料、降低能耗上。現在的集成電路產品，由于工藝水平的提高，集成度越來越高，其體積和外形越來越小。雖然對于設計者來說，將幾十萬甚至上億個元件布置在一小片半導體硅晶片上，要花費不少心血，但這種布圖設計的創造性水平卻不一定能達到專利法所要求的高度，集成度高未必就一定具備專利法上的創造性。在實踐中，一些非常先進和尖端的集成電路產品也未能獲得專利。

另外，在布圖設計中，設計人員常常采用一些現成的單元電路進行組合。這些單元電路在實踐中已為人們熟知，其中一些甚至已經是最優化設計，其表現形式是有限的、甚至是唯一的，要追求電路的最佳功能狀態只能選擇這些已經成型的單元電路，由現有的單元電路模塊組合成的集成電路若作為組合發明去申請專利，則大多數難以達到專利法要求的取得意想不到的效果的條件。⑦

（二） 布圖設計不同于作品

集成電路的布圖設計圖紙，可以依照著作權法作為產品設計圖紙作品而受到保護。布圖設計本身，卻不同于作品。布圖設計雖然有著與作品類似的創作性和可復制性的特點，但布圖設計也有著不同于作品的特點。

布圖設計與作品的區別主要有以下幾點：

1. 布圖設計的表現形式極為有限，而作品的表現形式則是豐富多采的。集成電路由一系列電子元件及連結這些元件的導線所組成，是執行一定電子功能的電路。基于其使用目的，其元件的布局、圖形的大小，都由集成電路產品的電參數和生產工藝技術水平決定，因此布圖設計的表現形式極為有限。若突破這些限制，由設計師任意發揮，則創作出的布圖設計就沒有工業實用性。這就不同于著作權法中的一般作品。一般作品是由語言、文字、圖形或符號構成的，表現一定的思想。同一思想可以有多種表現形式，著作權法保護的就是思想的表現形式。因此，將有限表達形式的布圖設計作為作品看待，顯然是不妥的。⑧

2. 布圖設計也不適宜直接用著作權法保護。集成電路是一種電子產品，布圖設計是其產品制造中的一個環節，因而集成電路及其布圖設計是一種純功利主義的實用物，不符合著作權法關于保護對象的要求。若將布圖設計歸入繪畫、雕塑等造型藝術類作品中，則違背了著作權法的原則。在實踐中，美國有人就曾提議修改版權法將布圖設計列入繪畫和雕塑作品而被拒絕。⑨再者，布圖設計不需要作品那樣長的保護期。如果將布圖設計作為作品來保護，則會因著作權法保護的期限過長而不利于集成電路產業的發展。而且，由于集成電路產品更新換代很快，過長的著作權保護期對之也不必要。另外，若將布圖設計列入作品，則在集成電路工業實踐中廣泛利用的反向工程，就會因其是對作品的復制而被認定為侵權，這不利于集成電路工業的發展。

3. 布圖設計不僅要具有創造性（原創性） ，還必須具有先進性和實用性，才能得到法律的保護。依照著作權法，有原創性的作品均受保護，哪怕這種創造性的分量十分微小。著作權法并不要求作品必須有先進性和新穎性。⑩而作為實用產品的集成電路及其布圖設計，無先進性就無受保護的必要。

（三） 布圖設計不同于技術秘密

含有布圖設計的集成電路雖然是一種科技產品，有一定的布圖設計技術，但該產品一旦出售，其布圖設計就公開了，無法再作為技術秘密予以保護。因為無論采用何種封裝技術，持有該集成電路產品的人都可用適當的方法了解和復制其內部的布圖設計。

總之，布圖設計因其自身具有的獨特性，而成為一個獨立的知識產權客體。

注釋：

[①]《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》第50 條。

[②]參見世界知識產權組織《集成電路知識產權保護條約》第2 條。

[③]參見埃弗雷德·M·羅杰斯、朱迪思、K·拉森：《硅谷熱》，范國鷹等譯，經濟科學出版社1985 年版，第13～27 頁。

[④]參見鄺心湖：《集成電路技術現狀與展望》，《電子知識產權》1993年第期；Christie ，Andrew ， Integrated Circuits andTheir Contents ： International Protection ，London ：Sweet and Maxwell ，1996 ，p. 3.

[⑤]參見美國1984 年的《半導體芯片產品保護法》（“Protection of Semiconductor Chip products Act”） 、日本1985 年的《半導體集成電路的線路布局法》。

[⑥][⑨]See Christie ，Andrew ， Integrated Circuits and Their Contents ： International Protection ，London ： Sweet and Maxwell ，1996 ，p. 5 ，p. 3.

[⑦]參見郭禾：《試論我國集成電路的法律保護》， 《計算機與微電子發展研究》1992 年第3 期。

[⑧]參見劉春茂等：《中國民法學·知識產權》，中國人民公安大學出版社1997 年版，第27～28 頁；郭禾：《試論我國集成電路的法律保護》， 《計算機與微電子發展研究》1992 年第3 期。

[⑩]參見德利婭·利普西克：《著作權與鄰接權》，聯合國教科文組織譯，中國對外翻譯出版公司2000 年版，第43～44 頁。

[⑦][⑨]參見方美琪主編：《電子商務概論》，清華大學出版社1999 年版，第289 頁，第294～295 頁。

[⑧]參見陳建民：《網絡服務者在什么情況下承擔侵權責任》， 《電子知識產權》2000 年第5 期。

[10][13][14][27][28]參見薛虹：《網絡時代的知識產權法》，法律出版社2000 年版，第270 頁，第209～210 頁，第270 頁，第273頁，第272 頁。

[11]See White paper ， pp. 114～124.

[15]See DMCA ， art . 512.

[16]See DMCA ， art . 512 （i） .

[17]See DMCA ， art . 512 （a） .

[18]See DMCA ， art . 512 （b） .

[19]See DMCA ， art . 512 （c） .

[20]See DMCA ， art . 512 （d） .

[21]See DMCA ， art . 512 （e） .

[22]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 12～15.

[23]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 12.

[24]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 13.

[25]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 14.

[26]See EC/ 2000 Directive on E - Commerce ， art . 15.

[29][2000]C. T. L. R. ISSUE2NENS SECTION ：NATIONAL REPORTS N - 8.

[30]See Singapore E - Transaction Act （1998） ，sec. 3.

[32]參見《關于審理涉及計算機網絡著作權糾紛案件法律適用若干問題的解釋》第4條。

第3篇：集成電路概論范文

微電子學概論課程的主要內容包括了微電子技術的發展歷史、半導體物理和器件物理基礎、集成電路基礎、集成電路制造工藝、集成電路及系統芯片（SOC）設計方法學及設計技術、微機電系統（MEMS）技術、封裝技術、微電子技術發展的一些基本規律等，是一門與實際聯系很緊密，形象化教學素材十分豐富的課程，將這門課程開發轉化為多媒體CAI課件對提高教學效果、教學質量非常有益。

一、多媒體課件設計的指導思想

現代教育觀念強調素質與能力的培養，重視學生在教學活動中的自主活動，要求將學生作為教學的主體。為此，應該把“以學生為主體，以教師為主導”作為多媒體課件設計的指導思想，把它設計成助學式的并且具有交互功能的課件[1]。此外，多媒體課件必須既符合相關課程的特點，又符合一般教學規律，且利用多媒體計算機輔助教學的多種技術手段進行設計和制作。對于微電子學概論課程，多媒體CAI課件應該滿足以下基本特點：

1.微電子學概論課程中的版圖技術、制造工藝、器件、封裝等內容均需要演示較為復雜的圖形或過程。因此，需要充分利用多媒體技術，將圖像、動畫、音頻、文字、視頻等進行合理的處理，做到圖文并茂，形象生動，以有助于提高教學質量。

2.多媒體CAI課件應當有豐富的信息資源，便于擴大學生的知識面。在傳統的教學中，信息來源非常有限，且缺乏靈活性、方便性和交互性；隨著信息技術的發展，教師可以通過更多的渠道獲得文字、圖像、音頻、動畫、視頻，甚至三維虛擬現實等多方位信息用于多媒體課件制作，使教學內容更豐富，教學方法靈活多樣[2]。

3.微電子學是一門發展很快的學科，所以多媒體課件需要及時更新。由于受到教材限制，傳統教學方式所覆蓋的教學內容、教學深度和廣度都十分有限。而多媒體技術可采用硬盤、光盤等存放教學內容，易于從互聯網獲取更新的信息，具有強大的可擴展性，便于教學內容的及時更新，這是傳統教材所遠遠不能達到的[2]。

二、多媒體課件的設計制作

多媒體CAI課件制作的基本過程是：首先，用相應的計算機軟件對文字、圖形、圖像、音頻和動畫等各種素材進行采集或制作。其次，根據教學大綱的要求，把教學內容編寫成腳本，設計好計算機每一屏幕所要呈現的教學內容，并且把教學信息鏈接成網狀的、非線性的教學程序。最后，用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學信息素材連接成完整的多媒體應用系統[1]。

目前市面上可用于多媒體應用程序創作的軟件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒體應用程序創作工具，它能夠很好的支持多種格式的多媒體文件，并能夠把這些多媒體文件集成到一起，起到豐富課堂內容優化課堂結構的作用[3]。通過Authorware實現微電子制造過程真實情景的再現和元器件內部載流子運動的模擬，有利于培養學生的探索、創造能力。

（一）素材的采集及制作

多媒體素材的采集和制作是CAI課件設計制作的前提。采集即收集各種相關材料如視頻、音頻、彩色照片等，而制作則是將多媒體素材轉換為計算機所能識別形式的過程。

多媒體課件需要大量各種各樣的素材，如聲音、視頻、圖形圖像、動畫等等；對于微電子學概論課程而言，可有制造工藝流程錄像以及版圖層、封裝結構、器件結構等各種各樣的圖形及動畫。因此，素材的收集及制作需要大量的時間和各種各樣的渠道，在平時應注意收集歸類，以便日后方便使用。對于文本、圖片資料可以用掃描儀等設備將書本內容直接掃描即可；但是對于制造工藝流程錄像，則需要通過互聯網獲得；而一些演示器件內部載流子運動過程的動畫，則需要親自制作。但是，直接掃描和互聯網得到的數據一般是非常原始的，必須經過處理過程才能用于多媒體制作。部分素材則需要采用專門軟件進行設計制作，才能更好地滿足多媒體課件系統的需要[2]。

（二）腳本的設計

多媒體課件軟件腳本的設計應建立在對學生的學習心理和學習方式充分了解的基礎上。對教學方式的描述，教學內容取舍的決定應具有很強的針對性，做到重點突出、中心明確、層次分明，并注重啟發學生的思維，引導學生應用所學知識去創造性地分析問題、解決問題。因此，多媒體課件軟件腳本的創作一般由教學實踐經驗比較豐富的教師來支持完成[2]。

（三）多媒體應用系統設計

一個助學式的并具有交互功能的多媒體課件應形成一個完整的系統，該系統在功能上應包括課件演示、動畫演示、習題系統和課件管理等部分，并具有一個與之密切相關的多媒體文件集合。在完成多媒體課件素材的采集及制作和腳本的設計后，采用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學信息素材連接成完整的多媒體應用系統，使學生能夠通過網絡進行學習、作業以及答疑解惑。

三、多媒體教學課件設計總結

一個良好的多媒體課件要能夠發揮教師的引導作用，充分發揮學生的主觀能動性，要以學生為中心，讓學生自己思考，通過豐富的課件內容去感知知識的內涵。此外，一個成功的多媒體課件更離不開教師的精心設計，使教學情境環環相扣，引導學生積極的思考，最終達到掌握知識，應用所學知識去分析問題、解決問題的目的。

多媒體課件雖然種類繁多，但其目標始終是為教學服務，優化課堂教學結構，提高課堂教學效率，既要有利于教師的教，又要有利于學生的學。因此制作多媒體課件要根據課堂教學的特點遵循教學性原則、控制性原則、簡約性原則、科學性原則和藝術性原則等基本原則。

四、結束語

多媒體教學提供了一種學生主動參與、師生互動、協同學習的良好環境，運用多媒體教學，具有傳統教學手段不可比擬的優勢。在微電子學概論課程中采用多媒體CAI教學，既節省了很多板書和作圖時間，又可以借助動畫、視頻等多媒體技術直觀地表現課程的重點、難點，使學生易于理解和記憶，取得良好的教學效果。

參考文獻：

[1]岳宏衛，韋保林.高頻電子電路多媒體CAI課件設計與教學實踐[J].廣西物理，2010，31(2)：52-54

[2]曹一江，翟志芳等.微電子工藝多媒體教學系統的設計[J].哈爾濱工業大學學報，2006，38(8)：1362-1365

[3]王華英.Authorware7.0入門與提高[M].清華大學出版社，2005，1：1

第4篇：集成電路概論范文

 

一、背景及意義

 

以集成電路為代表的微電子產業是電子信息等高新技術產業的核心，是信息化帶動工業化、加快傳統產業結構優化升級的關鍵技術和信息社會發展的基石，也是國防建設和國家安全的技術保證，是世界高科技競爭的制高點之一。

 

重慶作為中國最年輕的直轄市，長江上游地區的經濟中心，其微電子產業發展非常迅猛。2005年8月，重慶市成立西永微電子產業園區，經過6年的快速發展，現已形成四大產業板塊：以茂德8英寸芯片線、中電科技2條6英寸芯片線為代表的半導體產業;以惠普、宏碁等電腦巨頭重慶生產基地為代表的PC 制造產業;以惠普GDCC、富士康、英業達、NTT、中科院軟件所等為代表的軟件與筆記本外包產業;以北大方正、科博達等為代表的電子元器件配套產業。未來三年，西永微電子產業園區將形成年產筆記本電腦8000萬臺，產業鏈規模超過7000億元，進出口總額超過1000億美元，新增就業30萬人的產業集群，成為全國規模最大、對外開放水平最高的現代化微電子產品工業園區。

 

當前，微電子產業在市場競爭壓力下，從單純追求生產效率、加工成本，逐漸過渡到提高企業的綜合競爭能力，迫切需要大量既懂工程技術又掌握管理知識的復合型人才，從事微電子制造系統的規劃與設計、生產計劃與控制、產品質量管理等，工業工程專業的畢業生由于其專業特性(工程與管理相結合)能夠很好地滿足微電子制造業的人才需求。因此，培養面向微電子產業的復合型、應用型工業工程人才迫在眉睫。

 

微電子產品的特征是尺寸較小，并將繼續縮小，從廣義上講，微電子制造可視為機械制造，但在產品加工精度、設備自動化程度上遠遠高于普通機械制造，產品的設計技術、制造工藝和管理方法也有別于傳統制造業。工業工程專業大多面向傳統的制造行業，特別是機械制造行業，學生普遍缺乏微電子制造方面的知識背景，其畢業生在短時間內難以適應微電子企業的工作崗位。因此，加強工業工程專業學生的微電子制造知識背景顯得非常必要，最直接和最有效的方法就是為工業工程專業學生開設《微電子制造概論》課程。

 

二、理論教學

 

開設《微電子制造概論》課程的目的是讓工業工程專業的本科生具備微電子方面的知識背景，課程內容應當包含與微電子制造相關的理論、方法、材料、元器件、工藝、設備、系統等基本要素，讓學生對微電子制造有一個全面系統的認識。同時，課程還應注重微電子制造與工業工程專業知識的結合。因此，《微電子制造概論》課程包含以下章節：

 

三、實驗教學

 

《微電子制造概論》課程不僅包含22學時的理論教學，還包括6學時的實驗教學。實驗教學的主要目的是讓學生對微電子制造原理、工藝與過程等有較為直觀的認識，實驗教學與演示實驗為主，包括電子組裝基礎、微電子封裝技術、微電子產品檢測技、微電子可靠性工程、電子電路產品組裝等。工業工程專業應與其他院系(電子學院)和實驗室(微電子實驗室)進行資源共享，借用現有的實驗教學條件，完成本課程的實驗教學。

 

四、實踐教學

 

《微電子制造概論》課程的實驗教學，讓學生對微電子制造有了初步的感性認識，但學生對微電子企業如何生產制造微電子元器件和產品還缺乏整體認識，所以本課程還安排了4學時(半天)的實踐教學，讓學生現場參觀微電子制造企業，熟悉微電子企業生產與運作的流程，加深對本門課程所學內容的切身體會。

 

五、結論

 

在工業工程專業開設《微電子制造概論》課程，不僅可以擴大學生的知識面，提高工業工程專業畢業生的就業率，還可以為我國的微電子產業提供急需的管理人才，幫助企業節約成本，提高效率，增強企業核心競爭力。

第5篇：集成電路概論范文

關鍵詞：微電子；半導體物理；教學質量；教學方法

作者簡介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學院計算機與信息工程學院，副教授。（上海200090）

基金項目：本文系上海自然科學基金（編號：B10ZR1412400）、上海市科技創新行動計劃地方院校能力建設項目（編號：10110502200）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）13-0059-02

隨著半導體和集成電路的迅猛發展，微電子技術已經滲透到電子信息學科的各個領域，電子、通信、控制等諸多學科都融合了微電子科學的基礎知識。[1]作為微電子技術的理論基礎，半導體物理研究、半導體材料和器件的基本性能和內在機理是研究集成電路工藝、設計及應用的重要理論基礎；作為微電子學相關專業的特色課程及后續課程的理論基礎，“半導體物理”的教學直接影響了后續專業理論及實踐的教學。目前，對以工程能力培養為目標的微電子類相關專業，如電子科學與技術、微電子、集成電路設計等，均強調培養學生的電路設計能力，注重學生的工程實踐能力的培養，在課程設置及教學上輕視基礎理論課程。由于“半導體物理”的理論較為深奧，知識點多，涉及范圍廣，理論推導復雜，學科性很強，對于學生的數學物理的基礎要求較高。對于沒有固體物理、量子力學、統計物理等基礎知識背景的微電子學專業的學生來說，在半導體物理的學習和理解上都存在一定的難度。因此需要針對目前教學過程中存在的問題與不足，優化和整合教學內容，探索形象化教學手段，結合科技發展熱點問題，激發學生的學習興趣，提高半導體物理課程的教學質量。

一、循序漸進，有增有減，構建合理的教學內容

目前，國內微電子專業大部分選用了電子工業出版社劉恩科等編寫的《半導體物理學》，[2]教材知識內容體系完善，涉及內容范圍廣、知識點多、理論推導復雜、學科交叉性強。該教材的學習需要學生有扎實的固體物理、量子力學、統計物理以及數學物理方法等多門前置學科的基礎知識。但是在以培養工程技術人員為目標的微電子學類專業中，國內大部分高校均未開設量子力學、統計物理學及固體物理學等相應的前置課程。學生缺少相應固體物理、統計物理與量子力學等背景知識，沒有掌握相關理論基礎，對半導體物理的學習感到頭緒繁多，難以理解，容易產生畏學和厭學情緒。

在課程教學中教師必須根據學生的數理基礎，把握好課程的內容安排，抓住重點和難點，對原有的教材進行補充更新，注意將部分量子力學、統計物理學、固體物理學等相關知識融合貫穿在教學中，避免學生在認識上產生跳躍。例如在講解導體晶格結構內容前，可以增加2-3個學時的量子力學和固體物理學中基礎知識，讓學生在課程開展前熟悉晶體的結構，了解晶格、晶胞、晶向、晶面、晶格常數等基本概念，掌握晶向指數、晶面指數的求法，了解微觀粒子的基本運動規律。在講解半導體能帶結構前，增加兩個學時量子力學知識，使學生了解粒子的波粒二象性，掌握晶體中薛定諤方程及其求解的基本方法。在進行一些復雜的公式推導時，隨時復習或補充一些重要的高等數學定理及公式，如泰勒級數展開等。這些都是學習“半導體物理學”必備的知識，只有在透徹理解這些基本概念的前提下，才能對半導體課程知識進行深入地學習和掌握。

另一方面，對于微電子學專業來講，側重培養學生的工程意識，“半導體物理”課程中的部分教學內容對于工科本科學生來說過于艱深，因此在滿足本學科知識的連貫性、系統性與后續專業課需要的前提下，大量刪減了涉及艱深物理理論及復雜數學公式推導的內容，如在講述載流子在電場中的加速以及散射時，可忽略載流子熱運動速度的區別及各向異性散射效應，即玻耳茲曼方程的引入，推導及應用可省略不講。

二、豐富教學手段，施行多樣化教學方法，使教學形象化

半導體物理的特點是概念多、理論多、物理模型抽象，不易理解，如非平衡載流子的一維飄移和擴散，載流子的各種復合機理，金屬和半導體接觸的能帶圖等。這些物理概念和理論模型單一從課本上學習，學生會感覺內容枯燥，缺少直觀性和形象性，學習起來比較困難。為了讓學生能較好地掌握這些模型和理論，需要采用多樣化的教學方法，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件、實物模型、生產錄像等多種信息化教學手段，模擬微觀過程，使教學信息具體化，邏輯思維形象化，增強教學的直觀性和主動性。同時，教師除開展啟發式、討論式等教學方法調動學生學習的主動性、積極性外，[3，4]還可以應用類比方法幫助他們理解物理概念或模型。如講半導體材料中的缺陷及躍遷機制時，為了幫助學生理解，可以做一個類比：將階梯教師里單位面積的座位數比做晶格各能級上的電子能態密度，把學生當作電子，一個學生坐在某一排的某個座位上，即認為這個電子被晶格束縛。當有外來學生進入教室，在教室過道上走動時，可類比為間隙式缺陷；而當外來學生取代現有學生的座位時，可類比為填隙式缺陷等等。通過類比，學生對半導體內部的點缺陷的概念的理解就清楚形象多了。

三、結合微電子行業領域的迅速發展，以市場為導向，培養學生興趣

微電子技術的發展歷史，實際上就是固體物理與半導體物理不斷發展和創新的過程，[5]1947年發明點接觸型晶體管、1948年發明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發存儲器等微電子領域的重大發明，都與一系列的固體物理、[6]半導體物理及材料科學的重大突破有關。縱觀微電子工業的發展，究竟是哪些半導體理論推動了微電子技術的發展，哪些科學家推導并得出了這些理論？他們在理論推導的同時遇到了哪些困難？這些理論規律又起源于哪些實驗？到了21世紀，也就是今后50年微電子技術的發展趨勢和主要的創新領域，[5，6]即以硅基CMOS電路為主流工藝，系統芯片SOC（System On A Chip）為發展重點，量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術為基礎的納米電子學；[7]與其他學科的結合誕生新的技術增長點，如MEMS，DNA Chip等，也都于半導體科學相關。這些新的微電子發展趨勢主要涉及半導體物理中的哪些知識？涉及哪些領域等？

針對以上問題，教師在講授半導體物理的基礎上，對教材進行補充更新。在保持基礎知識體系完整性的同時，避免面面俱到，刪減課本中一些不必要的內容，大量加入近幾十年來發展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點問題，力求做到基礎性和前瞻性的緊密結合，使學生在掌握基礎知識的同時對微電子發展歷史中半導體技術的發展趨勢有一個清晰地認識，讓學生能從中掌握事物的本質，促進思維的發展，形成技能；同時注重與信息化技術相結合，將近幾年半導體技術的最新研究成果，如太陽能電池等半導體光伏發電技術在國家綠色能源戰略上的地位，半導體光電探測器在國家航天戰略上的應用等，使學生能及時掌握半導體技術前沿發展趨勢。將這些問題分成若干個相關的專題分派給學生，學生自行查閱和搜集資料，他們在課堂上講述該專題，教師加以引導和幫助。這種方式不僅充分調動課堂氣氛，加深他們對所學知識的理解，同時也讓學生學習了半導體物理課程在微電子專業中課程體系的作用，在科學意識上加深了半導體物理課程的重要性，激發學習興趣和欲望。

同時，為幫助學生了解學術前沿，培養專業興趣，還可邀請校內外的專家做講座，學生可以利用課余時間，根據自己的興趣選擇聽取，加深對半導體物理課程的了解，培養專業學習興趣。

四、總結

總之，“半導體物理學”是微電子技術專業重要的專業基礎課，為后續專業課程的學習打下理論基礎。在“半導體物理”教學過程中，應積極采用現代化教學手段提高學生積極性，在教學過程中合理安排教學內容，與時俱進引入科技熱點，削弱傳統的課本知識與市場需求的鴻溝，培養適應社會需求的微電子人才。

參考文獻：

[1]張興,黃如,劉曉彥.微電子學概論[M].北京:北京大學出版社,2000.

[2]劉恩科,朱秉升,羅晉生.半導體物理學[M].北京:電子工業出版社,

2008.

[3]陳國英.《半導體器件物理基礎》課程教學的思考[J].常州信息職業技術學院學報,2007,(6):56-57.

[4]王印月,趙猛.改革半導體課程教學融入研究性學習思想[J].高等理科教育,2003,(1):69-71.

[5]王陽元,張興.面向21世紀的微電子技術[J].世界科技研究與發展,

1999,(4):4-11.

第6篇：集成電路概論范文

“電路分析”與“信號與系統”課程是兩門獨立的傳統課程，但是這兩門課程有著相同的地方，它們都是方法的研究，電路分析從電路的角度研究其中的規律，信號與系統進一步從電路的系統研究其中的分析方法，所以信號與系統是電路分析的繼續與深化。正因如此，兩門課程在具體內容上有很多重合之處。因此將兩門課程進行有機的整合，從分析方法的角度學習電路與電路的系統，從電路系統的角度學習電路的分析方法，把“電路”的內容作為“信號與系統”的基礎，把“信號與系統”的內容作為“電路”的繼續與延伸，在內容上兩者不再重復，而是基礎與深化。特別是針對計算機專業的特點，電路課程的學時少，比起電子專業要求略弱，因此更有必要將這兩門課程整合在一起，最大限度地提高課堂教學的效率。

2.當前課程改革的狀態

根據調研，西安電子科技大學教授張永瑞率先面向計算機科學與技術專業在西安電子科技大學建設了電路、信號與系統課程，并于2010年在機械工業出版社出版了《電路、信號與系統》教材。北京郵電大學“電路、信號與系統”教研室面向通信與信息管理專業出版了《電路與信號》北京市精品課程教材及其相關實驗教材，這些有益的嘗試為我院面向計算機專業整合電路、信號與系統課程，建設院平臺課“電路、信號與系統”提供了學習研究的好材料，我們將予以認真的研讀與借鑒。

3.電路、信號與系統課程大綱建設總結

電路信號與系統大綱按照電路三分之二，信號與系統三分之一分配學時，即總學時48，其中電路分析32，信號與系統16。

電路分析包含直流電路、動態電路和交流電路三部分，涵蓋了電路分析的最主要的內容。電路分析還有一塊屬于運算電路，這部分內容這次安排在“信號與系統”的連續時間信號與系統的復頻域分析之中，如此這門課程將包括電路分析的全部基本內容。電路分析部分章節還設計了電路仿真的內容及實際或工程應用的內容，教師可以指導學生作為課外了解內容完成。電路分析各章節基本均安排了實驗內容，部分章節還設計了電路仿真實驗。

信號與系統部分包括了連續系統的主要內容，即連續時間信號與系統的時域、頻域和復頻域分析。這三部分內容作為電路分析內容的延伸，與電路分析內容相輔相成，能夠較好地完成針對計算機專業的電路、信號與系統的主要內容的講解。由于學時較少，沒有安排離散時間信號與系統的分析內容，但對于計算機專業重點掌握連續時間信號與系統的分析也夠用了。

實驗部分共16學時，全部安排在電路分析部分之中，以保證學生較全面地掌握電路分析的主要內容。信號與系統部分由于學時較少，征求了一下其他教師的意見，大綱這次暫時沒有安排。實驗以硬件實驗為主，安排6次，重要內容均有實驗，要求學生全面掌握；軟件部分準備2次實驗，安排在直流電路和動態電路之中。交流部分由于學時較少，軟、硬件均未安排實驗，教師可以讓學生作為課外實踐來完成。另外，信號與系統部分的MATLAB仿真應用作為了解內容，教師可以靈活掌握。

考核：按照校教務處的要求卷面成績占總成績的50%或以上。平時成績占總成績的50%或以下。平時成績主要培養和考核學生的自主學習能力和實驗動手能力，因此自主學習考核內容包含自主學習報告、自主實驗報告、發現性學習論文等，占總成績的20%，實驗成績占總成績的20%，其他出勤、課外作業等占總成績的10%。

學時分配：下表為各部分教學內容學時分配表

4.教材建設的設想

電路分析、信號與系統兩門課整合后的課程名為“電路、信號與系統”，教材內容包含正文、實際應用或工程應用、仿真應用和實驗幾部分。

正文部分的內容主要為：第1章電路、信號與系統概論；第2章電路模型與電路定律；第3章電阻電路的等效變換；第4章電阻電路的一般分析，第5章電路定理；第6章一階動態電路的分析；第7章正弦穩態電路的分析；第8章基本交流穩態電路的分析；第9章信號與系統的基本概念；第10章連續時間信號與系統的時域分析；第11章連續時間信號與系統的頻域分析；第12章連續時間信號與系統的復頻域分析。

實際應用或工程應用部分是在重點章節中加入電路分析的應用范例。

仿真應用部分是在重點章節中加入電路仿真應用的范例。主要使用作為美國國家準工業標準的集成電路仿真軟件PSPICE,以及系統仿真軟件MATLAB,等等。

實驗部分穿插在各章之中，包括函數發生器與示波器的使用等。

5.精品課程建設的設想

電路、信號與系統這門課要想建設成為精品課程，需要在以下幾個環節上下工夫：（1）特色教材；（2）互動網站；（3）教學理念；（4）教學團隊。

課程網站作為學生課外的補充學習平臺，要起到輔助學生學習的作用，能讓學生通過瀏覽網站獲得課堂上學不到的東西，進行自主學習，從而激發學生學習興趣，提高學生的能力。除傳統的教學內容和題庫外，還應有疑難點解惑、學生自測與自動評分系統、學生在線答疑、習題解答與提示、與其他同類課程網站的鏈接，等等。

第7篇：集成電路概論范文

工程管理專業學什么

工程管理主要學習：管理學、土木工程、經濟學等專業，培養具備管理學、經濟學和土木工程技術的基本知識，掌握現代管理科學的理論、方法和手段，能在國內外工程建設領域從事項目決策和全過程管理的復合型高級管理人才。

工程管理專業主干課程包括：工程項目管理、工程合同管理、工程造價管理、工程經濟學、工程估價、施工組織學、房地產開發與經營管理、房地產投資分析與決策、管理學、會計學、統計學、運籌學、財務管理學、管理經濟學、組織行為學、建筑制圖、工程結構、土木工程技術、建筑設備工程、建筑法規、建設項目評估、工程項目融資、國際工程管理、工程風險與保險、管理學、經濟學、應用統計學、運籌學、會計學、財務管理、工程經濟學、組織行為學、市場學、計算機應用、經濟法、房屋建筑學、建筑工程施工技術、工程項目管理、工程估價、建設工程合同管理、房地產開發與經營、建設工程項目融資、土木工程概論、工程力學、工程結構。

工程管理專業就業前景

工程管理專業的就業領域涉及建筑工程、工程施工和控制管理、房地產經營以及金融、賓館、貿易等行業部門的管理工作。這一專業涉及就業領域對人才的大量需求比較普遍。從銀行證券到酒店賓館，從建筑企業到房地產開發公司都急需補充大量的工程營造管理及相關專業的人才，因此人才市場上對該專業人才的需求量很大。該專業就業領域所涉及到的工作是：綜合系統地運用管理、建筑、經濟、法律等基本知識，側重于工程建筑、施工管理以及房地產經營開發，并熟悉我國相關的方針、政策和法規，進行企業工程開發建設項目的經營和管理。

本專業學生畢業后可在工程、管理、科研和咨詢等領域獲得廣闊的就業機會，能在制作業、服務業、公共事業、科研院所、政府部門和事業單位從事教學、科研、管理及設計開發工作。

從事行業：

畢業后主要在建筑、新能源、房地產等行業工作，大致如下：

1 建筑/建材/工程;

2 新能源;

3 房地產;

4 電子技術/半導體/集成電路;

5 互聯網/電子商務。

從事崗位：

畢業后主要從事銷售工程師、土建工程師、項目經理等工作，大致如下：

1 銷售工程師;

2 土建工程師;

3 項目經理;

4 資料員;

第8篇：集成電路概論范文

關健詞：機電一體化；可持續發展；培養目標；定位

作者簡介：高安邦，淮安信息職業技術學院特聘教授，原哈爾濱理工大學碩士生導師、教授。

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號：1001-7518（2008）04-0041-03

一、機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，促進了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透，已使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系都發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展新階段。

“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術進行有機結合，以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術。它的發展，使傳統的機械如虎添翼，超越了操作機械和動力機械的范疇，進入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數字化和遠程網絡化控制的新時代，不僅極大地解放了人類的體力勞動，還極大地解放了人類的腦力勞動。因此，“機電一體化”已成為當今世界工業發展的主要趨勢，也帶動了傳統機械工業的一場新的革命。其典型產品為：數控機床、智能機器人、新型武器裝備和作戰指揮系統、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子（尤其微機）技術裝置了的自動化生產設備、動力設備、交通運輸設備、生產過程自動化設備、通信設備、辦公設備和家用電器等等。這些都是當今世界高新技術的核心和應用成果的集中體現。機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路,而世界各國都將“機電一體化”前沿技術作為國家高新技術發展的重要方向。我國高新技術研究發展計劃綱要，即863計劃也將“機電一體化前沿技術作為國家高新技術重要發展領域。和世界上先進的發達國家相比，我國目前的“機電一體化”技術整體水平還相對落后。要開發大西北、振興東北老工業基地、富民強國奔小康、實現中華民族的偉大復興，就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發展機遇，大力發展我國的“機電一體化”技術，搶占“機電一體化”前沿技術的制高點，加快提高我國的綜合實力。而建立在高新技術發展基礎之上的“機電一體化”新專業大學生的培養目標定位必然是、也必須是要造就出大批高素質、高技能復合型機電創新人才。尤其是當前國家要重點和優先發展的高職院的任務也不是培養普通的熟練工和勞動力，高職教育特定的培養目標，是面向生產、建設、服務和管理第一線需要的技術應用性人才，尤其是當前加快發展先進制造業和現代服務業急需的高技能人才（未來的藍領人才）。這也是我國當前教育工作的頭等大事，更是我們職業教育工作者神圣而光榮的責任和義務！

二、“機電一體化”新專業理應歸口于電氣自動化技術專業

機電一體化技術是在大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展，向傳統機械工業領域迅速滲透、機械與電子控制技術深度結合的現代工業基礎上，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等群體集成技術。機電一體化技術已不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上把兩者有機組合起來的高端應用技術。由于引進了微電子技術，現代工業生產已從機械自動化跨入了機電一體化的新階段，使機械產品的技術結構、產品結構、產品功能和構成、生產方式和管理體制均發生了根本性的巨大變化。機電一體化技術還賦予機械產品一些新的功能，如自動檢測、自動顯示、自動記錄、自動處理信息、自動調節控制、自動診斷、自動保護等，從而使機械設備具有智能化的特征。如果說傳統機械主要是代替和放大人的體力，而機電一體化技術則能取代并延伸人的部分智力。

“機電一體化”技術實際上是自動化技術高度發展的一個階段和必然產物，它是自動化領域中機械技術與電子技術有機地結合應運而生的一種高新技術，更是鑄造創新人才的最熱門技術領域。機電一體化技術得以發展的根本原因，就在于生產的高速發展和科學技術的跨越進步，其別是自動化技術與計算機科學起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰以后，幾乎是同時誕生的系統工程、控制論和信息論這三門科學既是工業自動化與機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。而微電子技術的迅猛發展，半導體大規模集成電路制造技術的快速進步，則為機電一體化與工業自動化技術奠定了物質基礎。反過來，機械制造技術也為微電子學和自動化技術做出了重大貢獻，如大規模集成電路芯片的制造就是以超精密機械加工為基礎的，而這種加工設備本身又是一種計算機控制的自動化系統，即機電一體化的系統。由此可見，機電一體化技術的產生既是微電子技術與自動化技術不斷發展的結果，又是信息論、控制論和系統工程付諸生產實踐的結果。已形成以機械為主體，以微電子尤其是微機和自動化控制為技術核心，“機械+電氣+計算機”三分天下的實際格局。

為此，國家專業技術委員會已將“機電一體化”專業列入自動化技術專業的范疇，理應歸口于電氣自動化技術為宜。

實際上也正應如此,目前全國凡是“機電一體化”新專業放在機械專業中來辦的,沒看到那所高校的“機電一體化”新專業的現行課程設置是真正按照““機械+電氣+計算機””三分天下的格局安排教學的，要么還是機械和電氣嚴格分家，各辦各的；要么就是執行傳統老機械專業的教學計劃，電氣與計算機只是機械的陪襯或者是沽名釣譽的點綴；“電控和計算機”類課程的比重遠遠不夠；更沒有跟上高新技術的快速發展。有些學校的“機電一體化”新專業更是名不符實，有的甚至就連“機電一體化”新專業的核心基礎課“自動控制技術”與核心專業課“計算機控制”都不開，還談什么“機電一體化”？

三、“機電一體化”新專業，應按照“機械+電氣+計算機”三分天下的格局安排教學，加速培養國家急需緊缺的機電復合型創新人才

按照國家人事部最新統計預測，“機電一體化”專業技術人才是我國教育市場今后幾年急需緊缺的最熱門專業人才之一。21世紀內中國將發展成為世界現代制造業加工中心，“機電一體化”技術就是加工制造業為了適應現代生產環境及市場的動態變化，將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的高新復合技術群，是21世紀國民經濟發展所急需的優勢學科方向，是我國開發大西北和振興東北老工業基地以及出口創匯等重大戰略決策的重要科技支撐。21世紀中國將需要一大批掌握先進控制技術，能從事數控機床、加工中心、智能機器人、航天航空和先進武器裝備制造以及其他新型機電一體化技術和產品的設計、安裝、調試、操縱、編程與開發的高素質、高技能應用型機電創新人才。

“機電一體化”高新技術是一個大系統工程，其“主體”是機械，“核心”是控制和計算機。發展“機電一體化”所面臨的共性關鍵技術主要有“精密機械技術”、“傳感檢測技術”、“信息處理技術”、“伺服驅動技術”、“機電接口技術”、“自動控制技術”、及“系統總體技術”，已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局。要開辦“機電一體化”新專業，就必須針對其關鍵技術，按照國家對“機電”工作的重點安排開展教學。國家現階段對“機電”工作的重點安排為兩個層次：一是狠抓用微電子技術改造傳統產業；二是集中人財物力抓緊抓好數字化、自動化、智能化機電產品的開發應用。三個重點：數控裝置、新型工業控制系統、第二代電力電子產品系列。八類產品：經濟型數控系統、中檔數控系統、新型工業控制系統、可編程序控制器、發電設備自動控制系統、交流調速系統、智能化儀表、電力電子產品。四項配套產品和技術：集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個前沿技術：智能機器人。由此可見，沒有相當數量和相應質量的“機電”專業技術人員就沒有“機電一體化”事業的發展。它與傳統老機械的不同在于增添了檢測和自動化控制（即測控）等核心精尖技術，賦予工業產品更多更好更新的功能和柔性，是硬結構和軟技術相互協調統一的一個信息處理系統。它既區別于機械設計與制造專業，又不同于電氣自動化專業。前者的理論基礎是機械結構設計、固體力學、切削原理，缺乏電子與控制技術。后者的理論基礎是電力電子、電機傳動、測控與計算機技術，對機械設計、力學分析涉及較少。這兩類專業都很難適應對現代化高科技機電產品的設計、制造、使用、維護、開發和改造，更難勝任大量引進先進新技術與新設備的消化吸收和國產化。要辦好“機電一體化”新專業，就要進行真正意義上的“機、電、計算機三分天下”的教學改革。

現在的問題是沒看到哪所高校的現行課程設置是真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排的，仍是傳統老機械專業的教學計劃。“電氣和計算機”類課程的比重遠遠不夠，更沒有跟上高新技術的快速發展。要辦好“機電一體化”新專業，就必須重新修訂“機電一體化”新專業的教學大綱和計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排“機電一體化”新專業的教學；大幅度增加現代高新技術的教學內容。

四、辦好“機械電子工程”新專業的幾點建議

現在“機電一體化”新專業已在全國各高校蓬勃發展起來了，可是要真正辦好“機電一體化”新專業，我們目前所面臨的棘手問題還很多，為此，我對辦好“機械電子工程”新專業提出幾點建議：

（一）按時代要求確立“機電一體化”新專業大學生高素質、高技能復合創新人才的培養目標和科學定位，一方面進行高素質、高技能創新人才培養理論和方法的深入研究與探討；另一方面整合學校優勢資源,構建高素質高技能創新人才培養多樣化的模式，搭建各種科技創新平臺，營造創新人才培養的環境，通過各種實踐教學環節,采用多渠道多方式,腳踏實地地培養出一批機電專業高素質、高技能復合創新人才參加人才市場競爭，檢驗高素質、高技能創新人才的培養效果。

（二）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須將“機電一體化”新專業從傳統的機械老專業的禁錮束縛中徹底解脫出來，獲得自主發展的新空間。按照國家對“機電一體化”工作的重點安排，重新調整專業結構和培養方向，安排學習內容，突出“機電”結合的特色和高科技新知識的內涵，發揮機械、電子、測控、計算機等多學科交叉和結合的優勢，體現出與時俱進、開拓創新的辦學特點。

（三）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須重新修訂教學大綱和教學計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的實際格局進行教學規劃，大幅度增加電控和計算機教學的比重，突出高新技術的含量，體現出“機電一體化”技術是以機械為主體，以電氣控制和計算機為技術核心的內涵。

（四）徹底摒棄應試教育、奴化教育的傳統觀念；改變填鴨式死背硬記的教育方法；改變現行應試教育模式下的考試制度，加強對學生自主創新和綜合素質、技能考核的力度；真正樹立以學生為主體，給大學生營建主動學習、創新實踐和個性發展、充分展示才華與綜合素質能力的環境空間，真正從行動上能變應試教育為素質教育，而不是停留在口頭和口號上。

（五）從學校的長遠發展考慮，為體現高校辦學與時俱進的時代特征，高校的專業課教師不能只充當教書匠、搶學時、撈工作量，多年不變地照本宣科，紙上談兵式地只會講授枯燥乏味的條文，不會動手搞實踐；要投入足夠的精力和時間從事科研創新活動，進行工程實踐，學用結合、理論聯系實際，才能更有效地培養出素質技能型創新人才。名師出高徒，一個本身都不能從事科研創新實踐的老師，是無論如何也教不出高素質、高技能的大學生的。隸屬于高新技術的“機電一體化”專業課教師更是如此，教師從事科研創新實踐更是責無旁貸。

（六）高職院校的職業技能培訓應該努力創造提升高新技術的含金量，絕不能再津津樂道于低技能低水平的“正反轉”、“Y/Δ”和“指針式萬用表的使用”了，對這種上個世紀20年代就開始使用的落后技術、初級電工都能掌握的基本技能，一個高職大學生還要花錢考證，即使拿到“特優證”，又能說明什么？應該多開展諸如“單片機”、“PLC”、“變頻調速”、“現代智能網絡測控”、“電機綜合控制”等新技術知識的職業技能培訓，才有實用價值。

（七）高職院校的專業教材編寫應該是工學結合、學用一致、理論密切聯系生產實際、加強創新性、實用性和實踐性的知識和技能，決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”；未來的“藍領”人才也需要掌握高深的技術理論知識和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養不出高素質高技能的“藍領”人才！

（八）要辦好“機電一體化”新專業，必須多方面多渠道的培養和引進專業人才；不拘一格選人才；并能真正做到政策、感情、事業、環境、條件等留住人才；這里不僅是要用政策吸引外來人才，更要能留住現有人才，機電專業的能人目前是太缺乏了。

第9篇：集成電路概論范文

關鍵詞：智能 進程核心技術 發展 綠色 機電一體化 發展趨勢

1 機電一體化概述

機電一體化就是將微電子技術引入機械的主功能、動力功能、控制功能、信息功能的研究，并且將機械設備和電子設備通過軟件有機結合而構成的系統的總稱。機電一體化的目的是在科學專業化和深度專業之間達到平衡和兩者的集合，讓系統工程以及解決問題方法出現突破。

“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。首先，機電一體化技術并非機械技術、微電子技術以及其它新技術機械的組合或拼湊，而是基于一定的技術研究，將機械、微電子元素有機整合而成的一種綜合技術。它的發展進程有別于機械加電氣所形成的機械電氣化的發展過程。某些機械部件的原有功能可以通過機電一體化中的微電子裝置代替，這種裝置的應用在一定程度上豐富了機電系統功能，而且機電一體化產品的智能特征改善了機械性能。智能化是機電一體化與機械電氣化的本質區別。

2 機電一體化的特點

2.1 具有綜合性 從某種意義上講，機電一體化技術可謂是一種跨學科的邊緣科學，它將微電子、計算機等多門技術整合于機械主體構造中，使之形成一套一體化的系統。這套機電一體化系統綜合了多門學科的技術優勢，這些技術協調運作，彼此取長補短，使整個機電系統的性能得到最大發揮。可以說，機電一體化技術是具有綜合性的高水平技術。

2.2 廣而強的應用性 機電一體化的目的是基于機械的主體構造通過機電產品的開發，完善機電功能，實現過程控制。機電一體化是當前機械系統的一個主流發展趨勢，它與機械系統能夠有機融合，打破了行業的限制。智能化是機電一體化的主要特點，計算機技術的引入為智能化開辟了廣闊的發展空間。

2.3 多層次的系統化 從本質上講，機電一體化就是將計算機技術、智能技術等多項技術整合于主體機械，不斷優化機械的主體功能，使其形成一套完整的系統。機電一體化注重各種技術（尤其是微電子技術與精密機械技術）的集成，強調主體結構的層次化和系統化。無論從單參數、單擊控制到多參數、多級控制，還是從單件單品生產工藝到流暢、自動化的生產線，直至完成整個機電系統的設計，各個層次的開發和應用都會涉及智能化的機電一體化技術。

2.4 整體的最優化 基于系統工程的設計理念，將智能技術、計算機技術等多項技術有機整合，形成整體優勢，以提高機電系統的主體性能，提高運行效率和附加值，同時達到節能降耗的目的，保護生態環境。比如，應用數控機床、柔性生產線、工業機器人和計算機管理等高端機電一體化系統后，企業就要及時更新觀念，將機電一體化概念引入生產系統，不斷優化生產流程，以壓縮生產周期，滿足不斷增長的社會需求。

2.5 使用簡易化 從產品開發來看，機電一體化技術主要包括技術原理和使機電一體化系統和產品得以實現。作為開發者，除了要具備扎實的理論基礎，對于技術架構也要有豐富的積淀，要有創新精神。從用戶角度來講，無需深入學習機電一體化系統的技術原理，只要掌握機電系統的操作規程，能夠確保系統操作正確、合規，在人機磨合的過程中形成協作關系即可。

2.6 提高了安全性 機電一體化系統的智能技術使系統具備自我保護功能，可以有效規避運行中的故障或風險，確保系統穩定、安全地運行。一些高端機電一體化系統已實現了全自動操作，而且被廣泛應用在海底、高空等惡劣的作業環境中。

2.7 具有高可靠性、高穩定性和長壽命 機電一體化系統發生機械磨損的程度非常小，因而故障少，運行時穩定可靠，系統的服務年限比普通機電系統長。而且某些自診斷、自修復的機電一體化系統甚至可以實現“零故障”。

2.8 具有柔性 柔性是機電一體化系統的特點。根據需要的變化，用機電一體化技術無需改裝系統就可以及時地對系統的結構和生產過程作必要的處理，從系統的觀點出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智能、調整、修改，因此機電一體化技術是解決多品種、小批量生產的重要途徑。

3 機電一體化的發展狀況及現狀分析

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：①20世紀60年代以前，利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能的初級發展階段；②20世紀70～80年代以大規模、超大規模集成電路和微型計算機為代表的蓬勃發展階段；③20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。現階段，光學、通信技術等領域正循著機電一體化的發展步伐大踏步邁進，微細加工技術開始在機電行業初露鋒芒，光學、通信技術的融入使機電一體化由最初單一的模式逐步衍生出光機電一體化、微機電一體化等多個分支。另一方面，我國現階段在光纖、人工智能和神經網絡等技術領域發展較快，這對機電一體化技術的發展有一定的促進作用。在未來的技術研究領域，機電一體化將有望形成完整的基礎科學體系。

4 機電一體化技術未來的發展

4.1 智能化 智能化是當前機電一體化技術領域的一個未來發展趨勢。智能化是運用控制理論，將計算機科學、混沌動力學、模糊數學、人工智能、心理學、生理學以及運籌學等多個學科有機整合，智能模擬人類的邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，以便得到更高的控制目標。按照目前人工智能技術的研究狀況，未來時間將有可能發展高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，這是人工智能技術研究的一個必然的發展趨勢。

4.2 模塊化 模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元，需要針對各個研究項目制定不同的標準，各部件、單元或借口才能很好的完成配型。但是由于該技術領域存在利益紛爭，當前國內外尚未形成一套統一的標準。但是模塊化的生產理念已逐漸被機電生產領域認可，在未來的機電一體化研究領域，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

4.3 網絡化 網絡技術在上世紀九十年代風靡全球，帶動了科技研究、工業生產、政治、軍事、教育等眾多領域的技術研究或經濟模式的革新。機電一體化產品的市場前景是廣闊的，產品一經研發，配以網絡技術輔助推廣，必將在短時間內成為業界矚目的焦點。基于網絡技術的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產品其中的一類。另外，現場總線和局域網技術在機電領域的應用，恰恰是機電一體化產品網絡化發展趨勢的最好印證。

4.4 微型化 微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，但其技術應用尚存在微機械技術這一發展瓶頸，在未來的發展進程中還有待進一步研究。

4.5 綠色化 綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，資源利用率大幅提高，有利于節約生產成本，而且健康環保，對生態環境的影響程度較小。無論是生產成本角度來考慮，還是從生態保護的角度來分析，機電一體化產品綠色化已是機電研究領域的必然趨勢，具有廣闊的開發前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

4.6 系統化 系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。另外，通信功能除了rs232外，還有rs485、dcs人格化。

5 結語

機電一體化的產生與迅速發展的根本原因在于社會的發展和科學技術的進步。系統工程、控制論和信息論是機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。微電子技術的發展，半導體大規模集成電路制造技術的進步，則為機電一體化技術奠定了物質基礎。現代產品的機電一體化進入到實用階段。機械工程及自動化專業人員掌握機電一體化技術與應用中的理論和方法對今后的工作是非常有用的。

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