北京工业大学 彭晓宏 代田慧 侯立刚 曲 阳 王宇辰

试论竞赛创新活动在专业教学中的重要性

北京工业大学 彭晓宏 代田慧 侯立刚 曲 阳 王宇辰

集成电路是21世纪影响国力民生的一个最重要的产业，因此培养具有创新意识的集成电路人才具有重要和深远的意义，集成电路设计大赛为学生提供了创新实践的平台，对于推动集成电路产业的发展有着重大的作用。培养具有创新能力和实践能力的人才是集成电路事业发展的基础和保障。

集成电路；创新；实践

集成电路产业作为信息产业的基础和核心,是关系到国民经济和社会发展全局的战略性产业,在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面都发挥着重要作用。集成电路是知识密集型的高技术产业，我国目前对于集成电路人才的需求量巨大，因此培养集成电路人才是各个高校的历史任务。2003 年教育部实施了“国家集成电路人才培养基地”计划，同时增设了“集成电路设计和集成系统”本科专业，很多高校相继开设了相关专业，大力培养集成电路领域高水平的骨干专业技术人才。北京电子协会着手主办了“全国大学生集成电路设计大赛”，为各高校在校大学生提供了一个集成电路设计专业竞赛的良好平台。通过大赛的举办，不仅提高了本科教学工作的积极性和教学质量，更加有利的提高了学生的实践能力和创新能力。

目前随着集成电路专业越来越炙手可热，开设集成电路专业的高校日益增多，如何培养具有独立创新精神的集成电路人才成为了一个重要的课题。传统的教学模式对于工科专业尤其是集成电路专业的人才培养并不适用，仅仅依靠课堂理论知识的传授远远不能满足培养人才的需求，因此如何能够培养学生的动手能力，独立解决实际电路问题才是人才培养的核心，作为高校教师在课堂传授学生理论知识，使学生对于电路结构有初步的了解，调动学生的积极性，配合课外实践，在实践中发现问题然后回归课本寻找解决问题的方法，这样的培养模式才是一种可行的集成电路高科技人才的正确培养模式，集成电路大赛的举办为学生提供了一个难得的动手实践的机会，团队合作的模式以及综合能力打造的机会，对高校的集成电路教学起到了重大作用。大赛对于学校在集成电路人才培养的影响和作用如下：

集成电路大赛对于学生的理解能力，创新能力以及综合实力的提高有着重要的意义。高校大学生在平时的学习过程中只是得到了理论知识的传授，对于集成电路知识有了一个宏观的概念，但是由于缺乏实践，枯燥的理论知识不能充分激发学生的兴趣和积极性。

集成电路大赛是学生自主参加报名的设计大赛。前期的资料搜集为理论知识储备打下了基础，学习使用EDA工具，培养和锻炼了学生对于文献资料的理解与总结能力。作为集成电路专业的实践工具，给了学生一个动手操作的机会，也锻炼了学生的版图设计能力以及了解在实际电路中每个元器件的排布结构、布局布线对于整个电路性能的影响等等。在模拟电路设计中，从最初的搭建电路以实现功能，到参数调节优化，以及仿真处理，把课堂知识和实际应用结合到了一起，把理论的电路结构变成了实际的产品，使学生对集成电路有了更加全面的了解，每一步遇到的问题对于学生在各方面能力的提高，具有重要的作用，也极大的激发了学生的积极性。

集成电路大赛对于高校集成电路教学的改革有着深远的影响。高校为了新型人才的培养，进行了一系列改革，摒弃了传统的只注重理论知识注重考试的教学方式，结合实践操作使学生对于集成电路学科有生动直观的认识，组织学生参与集成电路大赛就是一种生动的教学方式。高校老师可以结合大赛设计的具体电路进行讲解，有助于学生理解应用，为老师教学提供了一种新颖的教学方式，为培养能够独立解决问题、适用于产品研发的高科技人才提供了一条有效的途径。

集成电路大赛激发了一批对于集成电路设计有浓厚兴趣的学生，通过大赛，学生对于集成电路专业有了更加深刻的理解，不再局限于课本上的知识，而是偏重于实践应用。同时，大赛对于推动EDA工具的运用也有着重大的作用。

EDA工具对于集成电路这个学科是必需的工具，而学生在平时学习中接触的机会并不多，这对于学生学习集成电路这个学科来说是一个薄弱的环节，通过大赛使学生对于EDA工具的操作运用更加熟悉，把书本中的知识转换成为实际的电路进行操作演练，并了解具体电路的工作以及实际电路中需要注意的问题。集成电路大赛也是对学生在理论知识学习上的查漏补缺，通过大赛，学生可以了解到自己理论知识的欠缺，使学生在发现问题、解决问题的能力上形成一个良性的循环。例如在指导今年的集成电路大赛中有一组参赛学生设计的压控振荡器。在比赛中该小组同学为了满足电路设计规则的频漂条件需要找到一个与温度正相关的电压产生电路，在指导学生设计的过程中通过引导学生开拓思路利用基础的带隙基准电压源中ΔVbe产生一个与温度正相关的电压Vctr1（如图1），这样在实际设计中发现问题返回课本找到答案，对于学生来说，对知识的理解运用更加确切熟练，实现了课堂学习与实践的紧密结合。

图1 与温度正相关的电压Vctr1产生电路

在参与大赛的过程中，比赛过程中的分工合作、积极讨论十分重要，学生在完成各自的分工之后需要进行充分的交流沟通共同完成整体电路的设计，团队合作解决问题是非常重要的一个方面，共同进步互相学习。通过大赛这个平台给了学生一个展现自我能力的机会，锻炼了学生在各方面的综合素质，培养了学生的团队合作精神，为学生将来的就业打下了一个良好的基础。为以后学生就业提供了一个平台。

总之，集成电路大赛对于推动国内集成电路产业的发展有着积极的影响。集成电路大赛是一个由企业和高校联合举办的竞赛，建立了企业和高校之间的技术桥梁，是科学教育和产业实践的结合。

集成电路产业的发展离不开高校的人才培养。高校教师传授给学生理论知识，为学生的实践创新打下良好的基础，使学生对于集成电路学科有了初步的了解；但对于当代集成电路高校人才来说，缺乏的是创新意识以及动手实践的机会。参加集成电路大赛可以最大程度的把理论知识运用到实践中去。企业根据产业需求提出了产品的技术指标，通过产品的设计、研发与制作实践，让学生去发现问题解决问题并熟悉集成电路产品生产的过程和途径，培养学习兴趣以提升教学效果，为学生综合能力的提高，培养学生的创新和实践精神、培养结合产业需求的人才有着非常积极与重要的作用，同时也为后续学生的就业打下更加坚实的基础。

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[5]杨一涛,大学生竞赛与本科教学相结合培养人才的方法探索[J]．南昌高专学报,2010(03):77-79．

Integrate Circuit(IC) is one of the most influential national industry in 21st century. The education of IC students is therefore important and meaningful. IC design competition provides a practical platform for students, it is impacting the development of IC industry tremendously. The education of innovation and practice is the fundamental and guarantee of developing IC industry.

IC; Innovation; Practice

彭晓宏（1962-），男，北京工业大学电子信息与控制工程学院，副教授。

代田慧（1991-），女，北京工业大学电子信息与控制工程学院，研究生。

侯立刚（1978-），男，北京工业大学电子信息与控制工程学院，讲师，研究生。

曲阳（1991-），女，北京工业大学电子信息与控制工程学院，研究生。

王宇辰（1992-），男，北京工业大学电子信息与控制工程学院，研究生。

国家科学基金（60976028、61204040），北京市科学基金（4123092）。