時間：2023-03-17 18:00:20
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇集成電路設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
摘要集成電路產業的發展，促使人才需求量增加。本文通過對我國市場調查，得出應用型集成電路設計人才是該行業目前大量需求的人才，并從幾個方面進行分析。
關鍵詞應用型人才IC設計需求分析
隨著我國IC產業的迅速發展，相應人才的需求量也日益增加。根據上海半導體和IC研討會公布的數據，08年中國IC產業對設計工程師的需求將達到25萬人，但目前國內人才數量短缺這個數字不止幾十倍。例如我們熟知的威盛雖然號稱IC設計人才大戶，但相對于其在內地業務發展的需要還是捉襟見肘，其關聯企業每年至少需要吸納數百名IC設計人才，而目前培養規模無法滿足。而在人才的需求中，應用型IC設計人才更加受到歡迎。
一、IC設計人才短缺
2008年，全國集成電路（IC）人才需求將達到25萬人，按照目前IC人才的培養速度，今后10年，IC人才仍然還有20多萬人的缺口。這是08年4月21日在沈陽師范大學軟件學院舉行的國家信息技術緊缺人才培養工程——CSIP-AMD集成電路專項培訓開班儀式上了解到的。同樣有數據表明，近日，從清華大學、電子科技大學、北京航空航天大學了解到，目前全國高校設有微電子專業總共只有10余個，每年從IC卡設計和微電子專業畢業的碩士生也只有二三百人。在國內大約僅有不足4000名設計師，而2008年，IC產業對IC設計工程師的需求量達到25萬－30萬人。有專家預測，到2008年底僅北京市IC及微電子產業就將超過2000億元人民幣，而到了2010年我國可能需要30萬名IC卡設計師[1]。未來我國IC卡設計人才需求巨大。目前中國每年從IC設計和微電子專業畢業的高學歷的碩士生只有數百人。中國現有400多所高校設置了計算機系，新近又特批了51所商業化運做的軟件學院。但這些軟件學院和計算機系培養的是程序員。中國目前只有十來所大學能夠培養IC設計專業的學生。因此IC設計專業人才處于極其供不應求的狀態。可以這樣說，這是因為我國很大程度上是沒有足夠的IC設計人才。
專家指出，我國IC設計人員不足的一個重要的原因是IC設計是新興學科，國內在此之前很少有大專院校開設IC設計專業，現在從事IC設計專業的人才，大部分是微電子、半導體或計算機、自動控制等相鄰領域的理工專業畢業生，但是和實際的IC工作比起來，還是有差距，學校并不了解企業需要的是什么樣的人才。所以，許多IC設計企業只能經常從應屆畢業生中直接招聘人才再進行培訓。此外，IC設計的實驗環境要求，恐怕所有的高校都沒有能力搭建。據了解，建一個供30人使用的IC實驗室，光是購買硬件設備就需要15萬美元。
最新研究指出：到2010年中國半導體市場將占世界總需求量的6％，位居全球第四。未來幾年內中國芯片生產有望每年以42％的速度遞增，這大大高于全球10％的平均增長速度。僅就IC卡一項來看，我國IC卡設計前景廣闊。身份證IC卡的正式應用，將是十億計的數量，百億計的銷售額，此外讀卡機及其系統將有成倍的產值。半導體理事長俞忠鈺說，2002年全國的IC設計單位已達到了240家，根據北京市發展微電子產業的建設規劃，到2010年，北京市要逐步建成20條左右大規模高水平的芯片生產線，200家高水平的IC卡專業設計公司。據預測，北京市IC產業將超過2000億元。巨大的商機也同時帶來了市場對IC卡設計人才的巨大需求。
二、應用型IC設計技術人才需求日切
IC產業飛速發展，現在的焦點已經移到了IT產業的核心技術IC設計上。據北京半導體協會負責人董秀琴表示，IC卡設計工程師在軟件行業是現在公認的高收入階層。目前我國IC卡人才缺口巨大，在我國的高等教育里，這一塊發展十分緩慢。按照中國現在的市場行情，一個剛畢業、沒有任何工作經驗的IC設計工程師的年薪最少也要在8萬元左右。為什么會出現這樣的情況呢？董秀琴講，這是因為一方面是現有IC設計人才的嚴重缺乏；另一方面是國內外市場對IC卡設計人才尤其是合格的IC設計師的大量需求。
由此我們可以看出，對于應用型的設計人員來講，是備受集成電路行業歡迎的。例如常見的EDA公司、IC設計服務公司、IC設計公司和IDM或Fundry4種類型的公司需要那些IC設計人才呢？他們需要的是熟悉IC設計的技術支持工程師,涵蓋IC設計的所有方面,通常包括:系統設計、算法設計、數字IC前端邏輯設計與驗證、FPGA設計、版圖設計、數字IC后端物理設計、數字后端驗證、庫開發，甚至還有EDA軟件的開發與測試,嵌入式軟件開發等，其中對IC物理設計工程師的需求量會多一些[2]。
目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模擬設計工程師、數字設計工程師和版圖設計工程師三類。另外，設計環節還需要工藝接口工程師、應用工程師、驗證工程師等。IC版圖設計師的主要職責是通過EDA設計工具，進行集成電路后端的版圖設計和驗證，最終產生送交供集成電路制造用的GDSII數據。版圖設計師通常需要與數字設計工程師和模擬設計工程師隨時溝通和合作才能完成工作。一個優秀的版圖設計師，即要有電路的設計和理解能力，也要具備過硬的工藝知識。模擬設計工程師作為設計環節的關鍵人物，模擬設計工程師的工作是完成芯片的電路設計。由于各個設計企業所采用的設計平臺有所不同，不同材料、產品對電路設計的要求也千差萬別，模擬設計工程師最核心的技能是必須具備企業所需的電路設計知識和經驗，并有豐富的模擬電路理論知識。同時還需指導版圖設計工程師實現模擬電路的版圖設計。
由此我們可以看出，在IC人才的需求中，應用型IC設計人才的需求更大，而且他們也是推動集成電路產業迅速發展的生力軍。
三、以社會需求為導向，培養應用型IC設計人才
國家對IC卡設計人才培養也很重視。據北京半導體協會卓洪俊部長說，到2010年，全國IC產量要達到500億塊，銷售額達到2000億元左右，將近占世界市場份額的5％，滿足國內市場50％的需求。同時，國務院頒布《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》的18號文件，支持和鼓勵軟件和IC產業加速發展，加快IC設計人才培養。
IC人才需求問題的解決首先還是從高校開始，2001年，清華大學微電子研究所開設了“集成電路設計與制造技術專業”第二學士學位班，2001年的IC專業二學位班已經有64名學員在讀。清華大學還分別與宏力半導體、有研硅、首鋼合作培養IC人才。2002年，成都電子科大也開始招收“微電子技術專業”的二學位學員，同時擴招微電子專業的本科生。為了更好地實施學校加速IC人才培養的戰略，電子科大還成立了微電子與固體電子學院，并建立了面積為1500平米的IC設計中心。同濟大學開始實施IC人才培養規劃，提出了“研究生、本科生、高職生”的多層次培養體系。
作為人才培養的搖籃，高校在這一方面應進一步加快改革，制定可行的、新的人才培養計劃，以社會需求為導向，加強教學、實驗和實訓投入，多渠道、多方式地進行應用型IC設計人才的培養。
參考文獻
摘要集成電路產業的發展，促使人才需求量增加。本文通過對我國市場調查，得出應用型集成電路設計人才是該行業目前大量需求的人才，并從幾個方面進行分析。
關鍵詞應用型人才IC設計需求分析
隨著我國IC產業的迅速發展，相應人才的需求量也日益增加。根據上海半導體和IC研討會公布的數據，08年中國IC產業對設計工程師的需求將達到25萬人，但目前國內人才數量短缺這個數字不止幾十倍。例如我們熟知的威盛雖然號稱IC設計人才大戶，但相對于其在內地業務發展的需要還是捉襟見肘，其關聯企業每年至少需要吸納數百名IC設計人才，而目前培養規模無法滿足。而在人才的需求中，應用型IC設計人才更加受到歡迎。
一、IC設計人才短缺
2008年，全國集成電路（IC）人才需求將達到25萬人，按照目前IC人才的培養速度，今后10年，IC人才仍然還有20多萬人的缺口。這是08年4月21日在沈陽師范大學軟件學院舉行的國家信息技術緊缺人才培養工程——CSIP-AMD集成電路專項培訓開班儀式上了解到的。同樣有數據表明，近日，從清華大學、電子科技大學、北京航空航天大學了解到，目前全國高校設有微電子專業總共只有10余個，每年從IC卡設計和微電子專業畢業的碩士生也只有二三百人。在國內大約僅有不足4000名設計師，而2008年，IC產業對IC設計工程師的需求量達到25萬－30萬人。有專家預測，到2008年底僅北京市IC及微電子產業就將超過2000億元人民幣，而到了2010年我國可能需要30萬名IC卡設計師[1]。未來我國IC卡設計人才需求巨大。目前中國每年從IC設計和微電子專業畢業的高學歷的碩士生只有數百人。中國現有400多所高校設置了計算機系，新近又特批了51所商業化運做的軟件學院。但這些軟件學院和計算機系培養的是程序員。中國目前只有十來所大學能夠培養IC設計專業的學生。因此IC設計專業人才處于極其供不應求的狀態。可以這樣說，這是因為我國很大程度上是沒有足夠的IC設計人才。
專家指出，我國IC設計人員不足的一個重要的原因是IC設計是新興學科，國內在此之前很少有大專院校開設IC設計專業，現在從事IC設計專業的人才，大部分是微電子、半導體或計算機、自動控制等相鄰領域的理工專業畢業生，但是和實際的IC工作比起來，還是有差距，學校并不了解企業需要的是什么樣的人才。所以，許多IC設計企業只能經常從應屆畢業生中直接招聘人才再進行培訓。此外，IC設計的實驗環境要求，恐怕所有的高校都沒有能力搭建。據了解，建一個供30人使用的IC實驗室，光是購買硬件設備就需要15萬美元。
最新研究指出：到2010年中國半導體市場將占世界總需求量的6％，位居全球第四。未來幾年內中國芯片生產有望每年以42％的速度遞增，這大大高于全球10％的平均增長速度。僅就IC卡一項來看，我國IC卡設計前景廣闊。身份證IC卡的正式應用，將是十億計的數量，百億計的銷售額，此外讀卡機及其系統將有成倍的產值。半導體理事長俞忠鈺說，2002年全國的IC設計單位已達到了240家，根據北京市發展微電子產業的建設規劃，到2010年，北京市要逐步建成20條左右大規模高水平的芯片生產線，200家高水平的IC卡專業設計公司。據預測，北京市IC產業將超過2000億元。巨大的商機也同時帶來了市場對IC卡設計人才的巨大需求。
二、應用型IC設計技術人才需求日切
IC產業飛速發展，現在的焦點已經移到了IT產業的核心技術IC設計上。據北京半導體協會負責人董秀琴表示，IC卡設計工程師在軟件行業是現在公認的高收入階層。目前我國IC卡人才缺口巨大，在我國的高等教育里，這一塊發展十分緩慢。按照中國現在的市場行情，一個剛畢業、沒有任何工作經驗的IC設計工程師的年薪最少也要在8萬元左右。為什么會出現這樣的情況呢？董秀琴講，這是因為一方面是現有IC設計人才的嚴重缺乏；另一方面是國內外市場對IC卡設計人才尤其是合格的IC設計師的大量需求。
由此我們可以看出，對于應用型的設計人員來講，是備受集成電路行業歡迎的。例如常見的EDA公司、IC設計服務公司、IC設計公司和IDM或Fundry4種類型的公司需要那些IC設計人才呢？他們需要的是熟悉IC設計的技術支持工程師,涵蓋IC設計的所有方面,通常包括:系統設計、算法設計、數字IC前端邏輯設計與驗證、FPGA設計、版圖設計、數字IC后端物理設計、數字后端驗證、庫開發，甚至還有EDA軟件的開發與測試,嵌入式軟件開發等，其中對IC物理設計工程師的需求量會多一些[2]。
目前，需求量最大、人才缺口最大的主要有模擬設計工程師、數字設計工程師和版圖設計工程師三類。另外，設計環節還需要工藝接口工程師、應用工程師、驗證工程師等。IC版圖設計師的主要職責是通過EDA設計工具，進行集成電路后端的版圖設計和驗證，最終產生送交供集成電路制造用的GDSII數據。版圖設計師通常需要與數字設計工程師和模擬設計工程師隨時溝通和合作才能完成工作。一個優秀的版圖設計師，即要有電路的設計和理解能力，也要具備過硬的工藝知識。模擬設計工程師作為設計環節的關鍵人物，模擬設計工程師的工作是完成芯片的電路設計。由于各個設計企業所采用的設計平臺有所不同，不同材料、產品對電路設計的要求也千差萬別，模擬設計工程師最核心的技能是必須具備企業所需的電路設計知識和經驗，并有豐富的模擬電路理論知識。同時還需指導版圖設計工程師實現模擬電路的版圖設計。
由此我們可以看出，在IC人才的需求中，應用型IC設計人才的需求更大，而且他們也是推動集成電路產業迅速發展的生力軍。
三、以社會需求為導向，培養應用型IC設計人才
國家對IC卡設計人才培養也很重視。據北京半導體協會卓洪俊部長說，到2010年，全國IC產量要達到500億塊，銷售額達到2000億元左右，將近占世界市場份額的5％，滿足國內市場50％的需求。同時，國務院頒布《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》的18號文件，支持和鼓勵軟件和IC產業加速發展，加快IC設計人才培養。
IC人才需求問題的解決首先還是從高校開始，2001年，清華大學微電子研究所開設了“集成電路設計與制造技術專業”第二學士學位班，2001年的IC專業二學位班已經有64名學員在讀。清華大學還分別與宏力半導體、有研硅、首鋼合作培養IC人才。2002年，成都電子科大也開始招收“微電子技術專業”的二學位學員，同時擴招微電子專業的本科生。為了更好地實施學校加速IC人才培養的戰略，電子科大還成立了微電子與固體電子學院，并建立了面積為1500平米的IC設計中心。同濟大學開始實施IC人才培養規劃，提出了“研究生、本科生、高職生”的多層次培養體系。
作為人才培養的搖籃，高校在這一方面應進一步加快改革，制定可行的、新的人才培養計劃，以社會需求為導向，加強教學、實驗和實訓投入，多渠道、多方式地進行應用型IC設計人才的培養。
參考文獻
（1）盡量遠離大型礦山，軍事工程等配套設施，以減少輸電線路建設的風險對當地經濟和環境，同時避免不良地質區，并盡量選擇靠近國道，省級的位置選擇在該路徑不僅可以改善交通的運行，也方便了項目的建設。
（2）對應設置傳輸線，傳輸線的設計應該設置成為具有高度對應項，使電廠按照詳細規劃和變電站的設計相一致的特定方案，限制區域要使用相同的塔架設回直立設施。
（3）要選擇合適的導線長度。兩個分站之間的線路長度是盡可能短，以避免電力功率的損耗。并且選擇材料上要注意材料本身的電阻值、密度、延展性等問題，避免由于導線材料選擇不當造成導線自重過大造成危險，也應該避免相應電阻值過大的導線材料造成導線發熱出現火災。
（4）根據高差和間距設置，以避免電線塔間距輸電線路選線過大，由于地面沉降，如過度的風偏的現象最終造成導線垂低等不良后果。
2輸電線路工程設計與施工的管理和控制要點
根據所處環境的不同，輸電線路的施工非常容易受到各種外界因素的影響和破壞，因而，發生事故的概率很大。另外，導線在外的特點要求導線與地面、建筑物等設施之間要有一定的安全距離，因此造成輸電線路占地空間和線路廊道的增大，從而對土地的利用情況產生影響。下面，本文從幾個方面介紹輸電線路工程設計與施工過程中的管理和控制要點：
2.1輸電線路導線的選擇
傳輸線導體的主要作用是傳導電流，傳送功率，這是該部分的主要部分。電源線被設置在所述塔，不僅需要承受導線本身的重量，而且還由雪，雨，陽光和溫度的影響，并因此，電線線路的選擇設置應該選用機械強度高電氣性能更好。許多類型的傳輸線導體，該ACSR最廣泛的應用，主要是由于該ACSR通常是由多股鋁導線絞合的形成引起的，是最好的導體的電流傳輸，鋼絲的內部繩股，使強度提高該行也起到了非常重要的作用。在電力輸送網格系統中，電壓電平越高，傳輸容量，也能對外部環境的影響更加敏感。為了提高電力傳輸的質量和降低高頻通訊以及所選擇的電暈絲的干擾是非常重要的。在正常情況下，使用為確保引線組成的兩個或更多個高壓輸電線路，并根據傳輸容量、電流強度、供電密度、發熱的情況下、損失的最大金額去共同決定導線的橫截面的選擇電力和其他條件。有關符合導線質量扭曲的機械張力，以滿足密封性要求和均勻性的金屬絲的表面內的規定的購買請求應光滑，腐蝕斑點的條件和包含物不可以存在。
2.2輸電線路路徑的設計
1）圖上選線
圖上選線主要是指通過收集到的輸電線路周圍區域的航測圖、地形圖等信息，根據以往的經驗，標識出其中的起點、終點和其他必經的地點等位置，然后參考水文地質、民航、交通氣象等相關資料，使線路路徑的選擇盡可能的避開較大的設施和其他影響區域，另外，考慮到不同地區的交通條件，要根據路徑最短的原則，規劃多個可實施方案，然后將這些方案進行經濟和技術上的對比，進而選擇一個最優的線路路徑方案。
2）現場選線
這一步驟的任務是將圖紙路線落實到實際現場中，并進行實地踏勘。該階段要求工作人員具有較強的毅力和耐性，因為一個線路可能需要進行多次的走訪和勘察才能最終確定。輸電線路的選擇要盡可能的避開地質不良區域、果木林園、森林等地帶，同時還要檢查已經存在的線路的覆冰情況，避免線路經過嚴重覆冰的區域。最后，要對交通運輸的便利性進行充分考慮，以方便線路工程的施工和維護。
2.3輸電線路桿塔的設計施工
傳輸線塔是用來支持導線的設備，使之能不管在什么樣的天氣條件下，都能夠滿足的安全要求并確保電磁場的電絕緣性。傳輸線塔支撐結構，因此，塔架構造周期，運輸時間和成本，以及建設成本等占有相當大的部分。因此，要加強選擇和塔的施工隊伍設計的重點。著重注意設計的塔結構，成本，尺寸，等等。根據情況的內容。線路初步設計時，應嚴格按照該設計過程中的成本估算的有關規定，利用塔模型盡可能之前已經實施的，如果你需要使用新塔將不得不反復研究，計算和科學實驗，從而避免不必要的損失。
2.4輸電線路的其他內容
首先，在輸電線路工程設計過程中，我們應遵循實事求是的原則。例如，輸電線的選擇方面，線應及時更新有關的技術;在施工設備上線的選擇，盡量使用節能，高科技材料的;在設計方面行路，他們必須利用已經成熟的手段。要加強重點輸電線路路徑優化程度，不斷學習新的技能，并使用這些技能輸電線路的設計和施工服務。其次，根據輸電線路的建設，要運用經濟和先進的開挖基坑與人工挖孔樁基礎技術，可有效降低混凝土的用量，節約工程投資，減少開挖方量，減少水和土壤，破壞周圍的塔的基底部的植被。此外，使用根據實際情況作適當的施工方法施工人員的要求，提高輸電線路基礎工程的質量。最后，整個設計和建造輸電線路工程，加強對相關環節的管理。設計與施工輸電線路工程的重要組成部分，施工人員加強管理，包括工作人員和工程材料的管理，防止廢棄物胡亂丟棄現象的發生，而且還可以防止員工松弛狀況出現。
3結束語
強化工程設計變更的預算編制
如果在電力工程的施工過程中，發生了設計變更，要及時將變更內容發放到技經人員手中，以便及計算變更金額，變更金額要同設計變更單一同提交給建設單位，以便建設單位及時、準確的掌握工程變更金額，決定是否變更。第一，對于技經人員而言，要重視設計變更，要對施工圖紙、方案、規范及預算編制方面的政策非常熟悉，設計變更費用編制原則與施工圖預算的編制原則要保持一致；第二，設計變更中發生的預算增減問題，要實事求是的與變更的內容相符合，要與相關規定保持一致。技經人員要對變更出現的預算問題和施工圖預算等內容進行核對，查看是否出現重復，保證工程變更費用計算的合理和客觀；第三，設計變更產生費用時，應該保證手續齊全。出現變更時，應該由相關單位進行簽字蓋章，在進行預算編制的時候要注意設計變更的手續是否完善、有效；第四，在進行預算編制的時候，要查看設計變更的內容是否清楚、完整，是否與編制預算的要求相符。技經人員在進行預算增減的編制工作時，要對設計變更仔細的進行查看，對其中表述不清、遺漏、含糊的地方，應該要求設計單位進行補充和明確，并且出具情況說明。
加強設計變更管理
在電力工程施工前，要建立完善的施工管理制度，對相關的技術、預算、結算、人員責任、權力義務等內容進行明確規范，防止在施工中出現設計變更時，責任不明，無人承擔的現象發生。對各級工程管理人員對設計變更的管理行為進行規范，一旦出現設計變更，要嚴格按照設計變更的處理方法進行管理，強化責任人的責任意識，提高其工作的積極性。
在施工之前，應該要讓每一個參與工程項目的技術人員、供應商、財務管理人員等對合同進行了解，對合同的交底工作要做好記錄，并且有必要將合同復印件分發給相關的人員，對施工中不管是施工單位的責任，還是建設單位的責任，都要明確的劃分出來，防止出現設計變更時，各個單位推脫責任的行為，以便于工程的順利進行。
現場簽證主要是由于施工單位在施工圖紙及設計變更內容之外，施工預算沒有涵蓋的施工現場發生的費用所辦理的簽證，要嚴格將現場簽證和設計變更這兩方面的內容區分開。根據現行的規定，設計變更與現場簽證所產生的費用都屬于預備費用范圍，不同的是設計變更需要由設計單位下發設計變更通知單，其它任何單位都沒有權利下發設計變更通知單，所產生的費用也需要按照設計變更進行處理，因此，不能將這兩個概念混淆。
對于電力工程而言，在工程量出現變化的前期，主要是由施工、技術人員為主，其它各方面對其進行配合和支持，對設計變更產生的工程量確認，等到技術人員與施工人員對工程變化的事情情況確認完成以后，根據結論，如果確定屬于設計變更，那么由相關單位去辦理設計變更的手續。在這個過程中，技術人員和施工人員屬于分工合作的關系，保證了工程的順利進行。
工程竣工以后，施工單位需要提供給建設單位詳細的結算依據，而建設單位也只有看到詳細的結算依據后，才能支付工程款。所以，在平時的施工過程中，施工人員、技術人員應該對工程施工過程中出現的任何問題都要詳細的進行記錄，最好配上影響、圖片等資料，尤其是出現設計變更的時候，應該對變更的內容、所涉及的費用等方面收集足夠的資料，進行整理歸檔，以備在竣工結算的時候使用。
“印刷電路設計”傳統教學一般是講授原理圖的繪制(包括原理圖庫元件的制作)、PCB圖的制作(包括元件封裝的制作)、層次電路圖，然后多加練習以應對考試。學生在實際學習過程中很少接觸到企業的工作項目，很少親自去制作PCB板，因此到了相關企業工作崗位時，一般都需要一段時間的培訓才能上手工作。這很不符合高等職業教育對學生職業能力的培養要求，因此需要對傳統的課程教學進行改革。
二、基于工作任務的課程改革
1．改革目的
“印刷電路設計”是應用電子技術專業的一個重要實踐課程。在課程教學過程中，學生通過一個較為完整的工作任務，可以加深對本門課程所學理論知識的理解與應用，提高學生對所學理論知識的綜合運用能力，使學生對Protel電子線路設計、Protues、KeilC等電子設計軟件有較深的掌握。同時，通過工作任務鍛煉還可以培養學生獨立工作的能力，為將來從事電子電路設計打好基礎。
2．改革內容
(1)課程整體設計。根據企業電路設計助理工程師職業崗位技能要求，以訓練學生的電路圖繪制、電路板設計與制作的綜合職業能力為課程目標，選擇了企業典型工作任務項目“開關穩壓電源電路板設計與制作”作為課程內容的主要載體，并對“印刷電路設計與制作”課程進行整體設計。
(2)以崗位工作任務貫穿整個教學內容。“印刷電路設計與制作”課程的目標是培養學生具備電路圖繪制仿真、PCB設計、電路板制作的能力，達到企業助理工程師的職業標準。這一目標的實現需要通過相應的工作任務來完成。因此，必須對課程進行深入的項目化開發，同時將電路板設計工程師職業資格標準、電子工藝相關內容也引入到課程中，借鑒企業培訓員工的工作流程和工作標準，使學生通過課程學習不斷熟悉今后崗位工作的標準和典型工作任務，在課程項目實踐中鍛煉動手能力、團隊協作能力和實踐精神，以及牢固的專業技能，使學生在今后就業時能迅速適應工作環境并進入工作狀態，從而符合高職教育對人才培養的需求。
(3)考核評價方法的改革。由于本課程以企業工作任務作為學習的主線，因此考核應以學生職業能力的培養為依據。考核的內容包括:學生所做開關穩壓電源的質量、原理圖與PCB設計、同學之間相互的評價、團結協作的能力、課程總結報告等等。在工作任務的各個階段及時給予評價，注重過程考核，讓學生在各個階段都有收獲。
三、結束語
關鍵詞:專用集成電路設計;創新;教學;探討
中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0920-02
Discussing about How to Teach the "Design of Application-Specific Integrated Circuit" Course
WU Yu-hua
(Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)
Abstract: "Design of Application-Specific Integrated Circuit" is an important specialty course. In this paper, we will discuss the teaching technique about this course of non-micro-electronics specialty. Combining the teaching practice, several teaching experiences about "Design of Application-Specific Integrated Circuit" course are summarized.
Key words: design of application-specific integrated circuit; innovate; teaching; discuss
《專用集成電路設計》是電氣信息類專業開設的一門比較重要的專業課。為了培養寬口徑、基礎扎實的集成電路設計人才,滿足IC行業對人才的大量需求,無論是在微電子專業,還是在相關的其他電氣信息類專業,不少重點高等院校都已經開設了本門課程。在學生已經掌握了模擬電子技術、數字電子技術和一定的晶體管原理知識的基礎上,通過學習《專用集成電路設計》課,進行ASIC設計理論的學習和實踐的強化,進一步掌握集成電路和電路系統的設計知識,提高集成電路設計能力,增長集成電路設計經驗;通過理論教學和實踐教學,來加強電氣信息類專業學生的電路設計基礎、版圖設計基礎以及集成電路設計各環節的驗證知識等,培養學生在集成電路設計方面的研究興趣,為后續課程的學習和進一步的深造打好基礎。
由于專業建設和人才培養的需要,北京電子科技學院同樣開設了《專用集成電路設計》的專業選修課,授課對象是電子信息工程專業的本科生,由于非微電子的專業背景原因,他們并不具備足夠的半導體物理、晶體管原理等知識,因此在本課程的教學過程中,必然要針對具體對象,調整教學內容,創新教學思路,加強教學研究,找到一種適合于非微電子專業本科生的教學思想和教學方法。通過教學實踐,學生對于課程組在這一課程中的創新、探索和具體的教學方法比較認可。這里把我們在《專用集成電路設計》課教學實踐中的初步探索做一些總結,希望與大家分享。
1 結合實際合理設置授課內容,以學生能夠接受為目標
電子信息工程專業的學生在學習《專用集成電路設計》課程之前,已經系統地學習了《電路分析》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《EDA技術》等有關電子技術和電路系統的課程,對于電路系統的設計已經有了一定的理解,并進行過比較系統的動手實踐訓練,為進一步學習《專用集成電路設計》課程打下了比較堅實的知識基礎和實踐基礎。但是由于專業背景的原因,該專業不太可能只是為了《專用集成電路設計》課而專門開設《半導體物理》、《晶體管原理》等這些在微電子專業才有的課程,因此,與微電子專業相比,電子信息工程專業的本科生欠缺有關晶體管原理和半導體工藝等方面的必要知識。在設置授課內容時,必然要考慮到這一點,總的原則應當是以學生能夠接受、但又不應該過于輕松接受為目標,而且要盡量避免與《EDA技術》等課程的知識重復。
根據我們的課程內容設置原則,將《專用集成電路設計》課的講授內容分為以下幾章:第一章:ASIC設計概述;第二章:CMOS邏輯;第三章:ASIC庫設計;第四章:ASIC的前端設計;第五章:ASIC的后端設計;第六章:可測性設計技術;第七章:SOC設計技術簡介。在各章的講授中,占用課時較多的分別是第二章、第三章和第五章。在講授時強調培養學生的系統設計能力,使學生對專用集成電路的設計、制造、測試等一整套流程有一般性、整體性的了解,建立專用集成電路的基本概念和方法,了解IC領域的最新發展趨勢,激發學生潛在的對集成電路前、后端設計的興趣。為了配合理論教學,提升教學效果,還設置了合適的實驗教學內容。
2 注重實驗教學效果,以培養動手實踐能力為目標
集成電路設計類課程除了理論教學以外,實驗教學尤為重要,因為這類課程對學生的訓練重點正是在于動手實驗,提前接觸到未來在進一步的研究和工作中可能會應用到的一些軟件工具、設計流程以及設計技巧等,這樣才能促進學生理論與實踐相結合,真正幫助學生掌握ASIC設計技術。因此本課程要更加注重實驗教學效果,著力培養學生的動手實踐能力,進而使學生能夠更加準確、具體和形象地掌握在課堂上學到的理論知識。根據這一原則,經過試用修訂,我們專門編印了《專用集成電路設計實驗指導書》,根據大綱的變化,使用工具版本的提高,目前已經編印了2007版和2009版的實驗指導書,共設計了五個實驗,具體是:實驗一:IC設計工具的使用;實驗二:單元電路的前端設計;實驗三:標準單元的版圖繪制與驗證;實驗四:四位加法器和減法器ASIC的設計;實驗五:計數器ASIC的設計。每個實驗3學時,其中實驗二、實驗四和實驗五為綜合性、設計性實驗。
選用一種合適的集成電路設計工具是順利進行實踐教學的關鍵。我們選用了美國Tanner Research公司開發的一種優秀集成電路設計工具――Tanner Tools Pro,它雖然在功能上不如Cadence、Synopsys等大型工具強大,但它的最大優點是成本低,可以在PC機上使用,而且圖形處理速度快,編輯功能強,便于學習,使用方便,特別適用于高校進行相關的教學和科研工作。Tanner Pro工具在美國和臺灣的很多大學中早已被廣泛應用,臺灣不少IC設計企業也在使用Tanner Pro工具。該工具較新版本為Tanner Tools Pro 13.0,主要包含了S-EDIT(原理圖編輯)、L-EDIT(版圖編輯)、T-SPICE(電路仿真)、W-EDIT(波形觀察)和LVS(版圖與原理圖比對)等幾個功能不同的子工具,滿足了集成電路設計從前端到后端、設計驗證的一系列過程的需要,完全可以適用于《專用集成電路設計》課程的實踐教學。通過我們在課程實驗、畢業設計等實踐教學環節的使用,發現學生對這個工具上手快、掌握熟,對于以后使用其他的IC設計工具也有一定的幫助,而且培養了他們將來涉足IC設計領域的興趣和信心。圖1是學生在實踐教學中得到的一個版圖設計結果。
3 適當講授最新技術進展,以讓學生跟上行業發展腳步為目標
我們都知道,集成電路設計技術、制造工藝等的發展速度飛快,遵循著集成電路最小特征尺寸以每三年減小70%的速度下降、集成度每年翻一番和價格每兩年下降一半的著名的摩爾定律,集成電路的設計和制造技術發展日新月異。因此,在《專用集成電路設計》的教學過程中,必須要根據教學大綱的要求,在系統講授已經設置好的教學內容的前提下,結合具體授課內容,適當講授最新技術進展,以期讓學生跟上集成電路設計行業發展的腳步,并不斷將這些新技術、新進展、新方法、新工具、新工藝融入到授課內容中,做到授課內容常講常新。其實這除了讓學生可以接受到最新的知識和了解到該領域最新進展之外,同時也是一個教學相長的過程,對于教師的教學和相關科研也是一種無形的促進,可以督促教師不斷地跟蹤與IC設計、制造相關的最新研究成果,并進行精心的組織,將這些成果有機融入到課程教學中,做到授課內容的不斷更新,而且這樣也才能夠避免一份講稿多年重復使用,保證教師在教學中的激情,增強教學效果。
在這里僅僅舉一個具體例子。在一次講授到集成電路工藝的內容時,作者為同學們講授了不斷發展的集成電路工藝水平,以及所遇到的工藝發展瓶頸對于摩爾定律的挑戰,還具體講到了Intel公司新推出的0.45nm工藝的CPU,它采用了大大不同于以往的工藝方法,這次工藝變革可以稱得上是“拯救摩爾定律”的一大技術進展。本次課后,不少同學紛紛通過互聯網等來查閱這一最新工藝的具體情形,表現出了濃厚的學習興趣。
4 創新課程考查方式,以激發學生進一步的研究興趣為目標
一門課程的考查方式如何,對于這門課程能不能按照教師的預想,達到既定的最終教學目的,有著比較重要的作用。傳統的一張試卷去“考”出學生學習效果的方式雖然比較簡單省事,但卻過于單調,雖然從某種程度上能夠考查出學生對這門課程知識的掌握程度,但是對于激發學生在學完這門課程之后,對本學科、本領域進行進一步研究的興趣卻作用不大。由于自從接受學校教育以來經歷了無數次的考試,不少學生厭煩考試的情緒比較嚴重,恨不得考完后把教材、作業、筆記等都馬上丟棄,這是現實存在的、我們必須得承認的事實。從某種意義上說,通過考試來考查學生的學習,有時對最終教學目標的實現會起到一定的反作用。而且單純考試的方式也很難發現學生對于這門課、這個領域、這個行業的獨特想法和創新思路。
作者在《專用集成電路設計》教學過程中,結合課程的專業特點,積極探索并實踐了采用提交論文和現場答辯相結合的課程考查方式,即在課程講授到二分之一左右時,布置給學生論文題目,對于論文的范圍、參考文獻的篇數、論文的格式和字數等做出明確而具體的規范,要求學生在最后一次課之前提交自己的論文,做好答辯ppt,并利用專門的時間集中進行答辯,每位學生對自己準備的論文,進行5分鐘左右的講解,并接受教師和其他學生的提問。通過創新課程考查方式,提交論文和現場答辯相結合,讓學生在準備論文和答辯材料的過程中對專用集成電路設計的有關內容和工藝、方法等有了更加深刻的理解,并有了一個系統的知識梳理過程,現場答辯的方式也更能夠展現學生對于集成電路設計的一些獨特的思路和創新性的理解,學生在經歷這一過程時,也促使自己積極思考,主動研究,努力去探索和集成電路、微電子學有關的一些研究方法和最新進展,激發自己在完成本門課程的學習后、甚至是大學畢業后進行進一步研究的興趣和信心;另外還在這個過程中提升了學生的論文寫作能力、科學研究能力。
5 結束語
《專用集成電路設計》課(或者其他名稱的類似課程)在不少設有微電子學專業的重點大學中開設較為普遍,但在沒有微電子學專業的高校特別是非重點高校中開設并不多,對于該課程教學實踐中的一些具體的方法研究和探討需要更加深入。作者在教學實踐中,緊密圍繞本校、本專業的培養目標,以授課對象為主體,遵循課程的教學規律和科學研究規律,選擇合適的授課內容和教學方法,并且不斷地對此進行探索和研究,收到了初步的教學效果。當然,教學創新永無止境,教學方法的研究和探討不能止步,作為一名年輕教師,在今后的教學實踐中,作者將在加強學習以及與同行交流的前提下,進一步拓寬和創新教學思路,探索和完善教學模式,研究和更新教學內容,學習和探討教學技巧,敢于創新,善于創新,真正做到教好書,育好人。
參考文獻:
[1] Michael John Sebastian Smith.專用集成電路[M].虞惠華,等,譯.北京:電子工業出版社,2004.
[2] 路而紅.專用集成電路設計與電子設計自動化[M].北京:清華大學出版社,2004.
[3] 廖裕評,陸瑞強.集成電路設計與布局實戰指導[M].北京:科學出版社,2004.
【摘要】基于送電線路設計對工程造價控制的作用與影響,本文以設計階段作為控制工程造價的著眼點,分析了設計階段工程造價控制中存在的問題,探討了控制工程造價的具體措施。
【關鍵詞】線路設計工程造價控制措施
一、前言
隨著社會用電量的高速增長,電力工程項目建設投資規模也在不斷增加。特別是近幾年來,擬建和在建的送電線路很多,無論是發電廠的配套工程還是輸變電系統的網絡建設項目,都在某種程度上存在著忽視工程造價控制和管理的現象,造成項目建設的“三超”現象較為普遍。架空送電線路工程由于影響工程造價的不確定因素較多,造成控制難度進一步加大。這些問題已經引起了各級主管部門的重視,對于存在的問題,如何采取有效措施,使工程造價控制走向規范化、系統化、法制化軌道,已是當務之急。本文就設計階段當前存在的影響項目投資效益的一些問題及控制措施展開論述。
二、設計階段造價控制中存在的一些問題
根據有關資料的反映和初步調查研究的結果,我們認為目前在設計階段造價控制中存在如下一些主要問題。
1.設計深度不夠使工程造價得不到有效控制
近幾年來,電力工程的建設項目多、進度要求快,各級電力勘察設計單位承擔的設計任務也大幅增加。一些設計單位在遇到設計任務重、時間緊的時候,往往無法做到深入細致的調查研究,工作敷衍了事,未按國家標準進行設計,對具體設計方案缺乏比較,以及設計水平不高,審查制度不嚴等,最終造成項目設計深度不夠、套用圖紙不適等導致設計變更增多,使工程造價得不到有效控制。
2.工程設計和投資控制聯系不夠緊密也是工程造價得不到有效控制的一種表現
在實際工作中,由于送電工程專業技術性強的特點,一般都是勘測設計人員根據設計委托進行現場調查、勘測和方案比較,分階段提供條件給造價人員編制估算或概預算。但是長期以來,技術人員由于缺乏經濟觀念,往往無法提供編制概預算所需的全部條件;而從事概預算編制的人員不熟悉工程設計和施工的工藝,無法吃透相關定額、標準的內涵,不能主動收集或向技術人員索取所需的全部條件,導致編制的概預算存在缺項、漏項或重復計算、高估冒算的情況,難以真實反映施工現場費用,有效地控制造價。
3.缺乏信息反饋和項目后評價程序使造價控制工作的質量得不到進一步提高
項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋和缺少項目的后評價程序使設計單位缺少機會了解實際發生的工程成本,無法進行事后分析,在以后工作當中又有可能將問題帶入下一個項目中,不能進一步提高造價控制工作的質量。
三、設計階段造價控制的措施
造價控制是一個全過程的控制,同時,又是一個動態的控制。在設計階段的造價控制,體現了事前控制的思想。設計階段是項目即將實施而未實施的階段,為了避免施工階段不必要的修改,減少設計變更造成的工程造價的增加,應把設計做細、做深入。一旦設計階段造價失控,就必將給施工階段的造價控制帶來很大的負面影響。為了糾正上述存在問題,根據上級有關文件的精神和行業技術標準,參照國內部分省市的先進經驗,我們認為,在設計階段應該從如下幾個方面進行造價控制。
1.健全設計單位經濟責任制,嚴格控制工程成本,提高競爭意識
設計單位和主管部門對于設計節約和浪費應制定明確的獎罰標準:對因設計原因而造成的工程浪費、工期延誤及超出投資限額的損失,要追究設計人員責任;對科學合理、經濟的方案予與獎勵。促使設計人員增強主觀能動性,提高自身素質和相互間競爭的能力,增強為業主控制投資成本,提高競爭意識。
2.推行限額設計,全面推廣工程典型造價運用工作,加強技術和經濟的有機結合
所謂限額設計,就是按照批準的可行性研究報告和投資估算,在保證質量、功能要求的前提下,控制初步設計;按照批準的初步設計編制概算,控制施工圖設計和預算;同時,各專業要按分配的投資額來控制設計。限額設計必須貫穿于勘察設計的全過程。
推行限額設計有利于強化設計人員對工程全過程的造價意識,有利于經濟管理人員及時進行造價計算,為設計人員提供信息,使勘測設計小組內部形成有機整體,克服設計深度不夠及勘測設計相互脫節的現象,改變設計過程不算賬、設計完成見分曉的現象,使投資達到動態控制的目的。同時,推行限額設計還可以促使設計和造價人員進行項目全壽命費用的分析,使他們不僅要考慮項目一次性的投資,還要考慮施工階段和運行后的經濟費用。比如:在輸電線路工程項目設計過程中對于線路選線定位以及在雷區的防雷、冰區的避冰、抗冰、防冰、融冰等對運行成本影響較大設計方案的優化時,就有利于設計人員進行全面分析、仔細考慮、認真權衡,最大限度降低工程成本,在投資限額內控制好工程造價。
送電線路工程典型造價是國家電網公司加強工程造價管理,降低工程造價,提高投資效益的重要手段。在送電線路典型設計的基礎上,按照各模塊的使用條件,通過對大量實際工程的統計、分析,合理確定典型工程斷面,再結合各地區各電壓等級線路的特點,科學設定設計所需的邊界條件,形成典型方案。然后,典型造價在典型方案的基礎上編制完成。典型造價成果體現了科學性,先進性,合理性和適用性。在實際工程設計中,必須按照典型造價進行嚴格把關,若工程主要條件與典型方案有差異而產生造價費用偏差,應對各項技術經濟指標進行嚴格認真的分析比較,直至該設計方案的造價指標在合理范圍內。推廣典型造價,有利于科學建立工程造價標準,合理評價工程技術經濟指標水平,有效控制工程投資,努力降低電網工程建設成本。
中國電力顧問集團公司按年度編制了《電網工程限額設計控制指標》,該指標一般作為220～750kV架空送電線路工程設計階段的限額控制參考指標。國家電網公司于2007年出版了送電線路典型造價,豐富了110KV～500kV送電線路的造價指標。限額設計和典型造價都是在大量實際工程統計分析的基礎上形成的,編制原則是一致的,在運用中可以相互補充,相互借鑒。不論是限額設計或是典型造價,出發點都是要求在設計階段把技術與經濟緊密結合在一起。在工程建設過程中,設計人員與造價編制人員通過相互學習,密切配合,才能將技術與經濟有機地結合起來。為此,設計人員必須提高素質、熟悉本專業的概算、預算和費用定額,熟悉建筑材料預算價格,樹立強烈的工程造價控制意識,精心設計,大膽采用新工藝、新材料,把技術與經濟統一起來。通過經濟分析、技術比較及效果評價,正確處理二者之間的對立統一關系,力求達到在技術先進條件下的經濟合理,在經濟合理基礎上的技術先進。技經人員應當努力提高自身的政治和業務素質,深入實際,多方掌握有關造價信息,密切注視在我們這個領域里新工藝、新材料、新設備的出現,建立相應的資源庫,力求提高工作效率和準確率,為工程造價的有效控制提供合理的依據。
3.優化設計方案,有效控制工程造價
設計是工程建設的靈魂,設計成果的好壞對造價影響很大,因此必須盡可能地優化設計成果。根據國家發展和改革委員會2007年的《電網工程建設預算編制與計算標準》的規定,架空送電線路工程靜態投資主要由四個方面構成:即本體工程費、輔助設施工程費、編制年價差和其他費用。本體工程費一般占65%～75%左右,輔助設施工程費一般占0.3%左右,編制年價差正常情況一般占5%～10%左右;其他費用一般占15%～30%左右。從投資構成上看,編制年價差雖然也占一定的投資比例,但它的高低主要受人工、材料、機械要素的市場價格波動影響,對投資主體來說為不可控因素,故對架空送電線路工程造價控制的重點應該是對本體工程費用控制和其他費用控制。本體工程由六項單位工程構成:工地運輸、土石方工程、基礎工程、桿塔工程、架線工程、附件工程。按靜態投資對各個因素的敏感程度來排序,較高的是桿塔指標、人力運距、基礎混凝土。因此,在設計階段對本體工程的控制重點應主要控制這三個技術指標。
其他費用從構成上主要包括:建設場地征用及清理費,項目建設管理費、項目建設技術服務費、整套啟動試運費、生產準備費、輔助施工費、基本預備費等。除建設場地征用及清理費用外,其它各項費用一般有較明確的開支項目和費用標準,概預算編制也有規定的費率計取標準,管理和控制較容易,工程實踐中這些項目很少出現超支問題。因此,對其他費用的控制重點是在建設場地征用及清理費的控制。
(1)優化線路路徑
對送電線路來說,路徑優化是設計工作的第一步,也是控制工程造價的重要措施。路徑的選擇影響本體工程的多個單位工程,是影響整個工程造價的主要因素。設計人員在設計前,要十分重視沿線氣象條件、地形、地質、水文、污穢等級、現有可利用交通條件、重要交叉跨越、重大障礙物拆遷等資料的收集工作。不能片面追求路徑最短化,而必須在滿足所屬地區規劃部門要求及避讓通信、軍事等設施前提下,考慮安全運行、方便施工、降低造價、經濟運行、障礙物處理及大跨越情況基礎上,對線路路徑的多方案進行綜合比選,選擇技術經濟最優的方案,例如:拆除建筑物和居民住房,砍伐經濟林木或防護林,跨越采石廠等都會增加拆遷補償費用,影響到其他費用中的建設場地征用及清理費的控制;不良地質會增加基礎建設投入;而不良地形更會增加工程的總體造價。
(2)合理選擇導線、地線
導線截面的選擇應綜合考慮線路的輸送目的地負荷容量及負荷增長情況、導線制造、架線施工、運行維護等多方面因素,進行技術、經濟的綜合比較。發揮地線在防雷保護、通信等方面的綜合作用,合理配置OPGW、良導體及普通地線,使選擇的導線、地線既要滿足技術上的要求,又要保證工程投資的經濟合理。
(3)合理規劃塔型
影響線路投資最敏感的因素就是塔材量,不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同。減少每公里塔材的耗鋼量是降低造價的最有效途徑。如每公里減少1噸的塔材,那么每公里可減少材料費及施工費用等各項投資約1萬元。雖然每公里塔材的耗鋼量不可能無限制地減少,但從以往工程統計分析看,不同的線路在標準相差不多的條件下,每公里塔材耗鋼量可相差幾噸。因此,在設計階段,必須根據工程地形地貌條件,精心規劃工程需要的各種塔型,在滿足使用條件下選用耗鋼量較少的桿型;同時,降低線路曲折系數,增加直線桿塔使用比例,以降低桿塔耗鋼指標,從而控制工程造價。還可以結合近、遠景規劃,使用雙回路或多回路鐵塔,這樣目前工程的造價雖然會高了點,但為以后的工程建設項目預留下線路走廊,避免或減少了下個工程的工地運輸、土石方工程、基礎工程、桿塔工程的施工工程量及建設場地清理費,從總體上講還是會大大降低工程造價。
(4)優化桿塔基礎形式
桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%～35%,基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。在基礎設計方面,根據每基桿塔的基礎作用力和地形地質條件,優先采用掏挖、嵌固、巖石基礎等原狀土基礎,并積極采用技術先進的基礎型式和桿塔全方位高低腿、不等高基礎等,可大大減少工程中土石方量和混凝土量,同時也減少了對自然環境和地面植被的破壞,有效地減少建設場地清理費,節約工程的投資。
4.加強設計變更的管理
在項目建設過程中,不可避免會發生設計變更。設計變更有業主的功能性變更與設計的技術變更,設計變更管理主要是針對設計的技術變更管理。技術變更又分施工圖設計變更與施工中的設計變更,施工中的變更主要是材料設備采購變更和現場施工變更;施工圖設計變更會產生基礎或結構局部變更,從而影響工程的造價;再者,設計變更管理還涉及到變更所處的時間段的問題,對非發生不可的變更,設計人員應主動深入了解情況,爭取把設計變更控制在最小范圍:在設計階段發生變更,只修改設計圖,損失就少;在采購階段發生變更,不僅要修改圖紙,還得要采購新的材料和設備;若是在施工階段發生變更,不但是設計圖和材料設備的變更,而且會造成返工、拆除、重做,勢必產生重大變更損失,造成浪費。總之,要嚴格控制設計變更,變更前要算好賬,論證其合理性、必要性再變更,嚴格履行變更程序,加強設計變更管理,使變更控制在限額內,達到有效地控制工程造價。
5.形成跟蹤制度
設計部門應形成跟蹤制度,主動跟蹤工程項目的建設過程直至工程財務決算。對發生“三超”的工程項目,設計部門應及時總結發生問題的主、次方面原因,區分對待。屬于因設計階段造成的,應針對其發生的原因,制定對應的規范、規定,保證同類型的問題在今后的工程中不再發生。同時,應加強與兄弟設計單位的橫向聯系,借鑒其優點與不足之處。
四、結束語
工程造價控制是基本建設的重要課題。設計階段的造價控制主要是通過控制工程的估算、概算、預算,達到提高設計質量,降低工程造價,取得真正意義上的控制造價。因此,控制造價的關鍵在設計階段。只要能夠依據各項參考指標,嚴格執行規程制度,采用科學的方法,合理確定目標,就一定能使設計階段的造價得到很好的控制,真正達到投資省、進度快、質量好的效果。
參考文獻:
[1]劉振亞主編.國家電網公司輸變電工程典型造價[M].北京:中國電力出版社,2006.
【關鍵詞】競賽；集成電路；教學改革
Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit
GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong
VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124
Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.
Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation
集成電路在社會發展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業。隨著全球經濟一體化的發展，集成電路的制造與開發中心正逐步向我國轉移。我們肩負重大的歷史使命，是要把我國建設成為集成電路的生產大國進而成為集成電路強國[1]。因此培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京華大九天軟件有限公司致力于開發自主產權的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設計生產服務，為培養集成電路設計人才提供了很好的軟件平臺。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。對學生來說，競賽為他們提供了一個開闊眼界、互相學習和交流的好機會，這是任何課堂教學都無法替代的；對指導老師來說，競賽可以促進他們轉變陳舊的教學理念，改進落后的課程體系，積極尋求新的教學模式，真正做到教學目標、教學內容和教學方法與時俱進，切實達到面向應用、面向市場、面向社會并最終為社會提供優秀專業人才的最高教學目標[2]。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起了一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖和電路設計能力。本人有幸帶領學生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。
1.立足現實，拓寬應用
本次大賽的活動宗旨是豐富微電子學專業學生的專業知識，培養學生理論聯系實際、獨立思考和操作能力，鞏固和加深所學專業知識基礎，推動京津地區高校微電子學專業的交流和發展，并對國產正版EDA軟件的普及和應用起到積極推動作用。
2011年北京大學生集成電路設計大賽分成大學本科和研究生兩個級別（本科生組33個組；研究生33個組），每組3人，進行筆試和上機操作。比賽相關規則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊員獨立完成，最終成績計入小組總分；上機操作，以小組形式參加。
2.正確的指導思想
電子學會組織的此次大學生集成電路大賽立足高，緊密結合教學實際，著重基礎、注重培養實踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導思想。
“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級領導、專家、學者和我校學科部領導、老師及每個參賽隊員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導思想是：參賽獲獎不是最終目的，深人持久地開展教育教學改革，充分調動學生學習積極性，吸引更多的學生參加各類競賽和科技活動，培養更多的優秀專業人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來了眾多企業，他們對參賽學生的青睞，對于與學校合作的重視，也正是我們學校所渴求的。在參賽中與同行各企業充分交流，學校與企業的緊密結合，才能更清楚市場對優秀畢業生的要求，進而能明確培養目標，并在平時的課程教學中加以滲透，在教學中不斷改進；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經驗，不斷學習別人的長處，分析參賽中暴露的共性問題，在教育教學中不斷改進；在參賽中提高教師的指導水平和改進教育教學方法；在參賽中提高學生的綜合素質，培養大批適應現代化建設需要的基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新精神和實踐能力的高級應用型人才，才是我們參加北京大學生集成電路設計競賽的最終目的。
3.準備認真，重在過程
承辦方北方工業大學周密的準備工作和熱情的服務為大賽成功舉行創造了良好的外部環境。北方工業大學和華大九天公司組織的集訓為成功參賽奠定了扎實的基礎。
在學科部領導和各位老師的努力下，在實驗室老師的大力協助下，在華大九天公司培訓人員的大力支持下，我們組織了兩個階段的集中培訓，并在培訓的基礎上進行了有針對性的輔導練習，并在參賽前舉行了預賽。這些環節對學生和老師起到了很好的引導和督促作用，保證了良好的訓練環境，營造了積極向上的參賽氛圍。
在電子競賽的準備過程中，適逢暑假，假期長，學生們可以充分利用暑假時間認真復習電子器件、數字電子電路、集成電路分析與設計等課程的理論知識。同時，學生們還學習華大EDA軟件，進行實際電路和版圖繪制上機練習，培養了理論聯系實踐的學風。通過競賽準備，學生需要綜合運用所學知識，解決競賽中遇到的各種問題，提高了運用理論知識解決實際問題的能力。通過競賽準備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進了師生情誼，提高了團隊作戰能力。通過競賽準備，找出了自己在知識上的不足，明確了社會的需要、工作崗位的需要和工作性質，樹立了新的奮斗目標，產生了學習新的動力。
4.參賽對嵌入式系統和集成電路設計教學改革的啟示
北京大學生集成電路設計競賽對于培養學生參加實踐的積極性、理論聯系實際的學風和團隊意識有著重要作用，競賽給學生提供了一個施展才華、發揮創新能力的機會和平臺。并對高校集成電路設計課程的教學內容和電子科學與技術的課程體系改革和學生今后工作起到一定的引導作用。
4.1 知識整合的系統教學思想
自從1958年基爾比發明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預測飛速發展。面對集成電路如此迅猛的發展形勢，教學工作也要與時俱進，不斷改革創新。我承擔《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程，深深體會到微電子專業的學生學習嵌入式系統與其他專業有所區別，因為芯片的設計方向日益朝著片上系統SOC、片上可編程系統SOPC的方向發展[3]。學生不僅需要有系統的概念[4]，同時需要對典型處理器體系結構有清晰的理解，在設計SOC芯片時才會有系統的設計思想[5]，又會對處理器內部體系架構有清晰的概念。因此，在對微電子專業的學生講授嵌入式系統時，要緊密結合集成電路設計的要求，結合集成電路分析與設計、數字電子、模擬電子、電子器件等課程的內容，使學生不僅對處理器結構體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養學生系統的概念，掌握外部單元電路，如存儲器單元電路、系統總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發，來進行芯片的設計，既是使用者，又是設計者。學生在學習集成電路設計的課程時，緊密結合嵌入式系統中的系統體系結構、結合處理器內部的體系結構，具有整體的大的系統性設計概念，整合學生對各個課程的分離的知識內容，培養綜合運用所學知識解決系統問題。通過增加實驗和上機課時，提高學生將理論與實踐緊密結合，培養學生運用所學理論知識解決實際問題的能力。
4.2 改革傳統的教學模式
我國的大學課堂教學模式長期以來被德國教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯教育家凱洛夫的“五環節”所主宰，在新的教育環境和教育目標下，他們所倡導的課堂教學結構和施教程序越來越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學”的陳腐教學思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學，決定了學生在整個教學過程中所處的被動地位，很大程度地禁錮了學生的創造性思維，對學生自學能力、實踐能力和創新能力的培養構成了嚴重的障礙[2]。
現代教育理論指出：指導學生從實踐和探索中通過思考獲取知識，又在解決問題的探索活動中，運用已獲得的知識和技能是培養智能的最好途徑。
本次競賽上午閉卷完成理論知識的考試。本科生的上機操作內容是根據提供的狀態圖設計一個計數器電路，然后進行原理圖的繪制，再次進行版圖繪制，進而進行DRC、LVS等環節驗證，并撰寫設計報告。學生需要利用數字電路中所學的狀態表，構造出邏輯關系式，運用卡諾圖化簡得到最簡電路，最后再繪制單元電路，設計出具體的CMOS電路和版圖，并進行驗證。同時還需要構造出計數器所需的時鐘電路。在上機的開始一個半小時中，指導老師可以參與指導，這樣增加了比賽中老師對學生的限時指導內容，更有利于學生的競賽，符合培養人才的現論要求。
學生基本上完成了從需求分析、電路設計、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗證到撰寫報告等環節。通過競賽，使學生能親自感受一個簡單的集成電路設計流程，培養了學生的系統設計概念。學生從早晨9點一直進行到下午六點，在短短的一天內要完成筆試和7個小時的上機電路繪制和驗證等工作，小組成員只有密切配合，充分發揮各自的優勢，保持堅韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養學生的合作精神和團隊精神，鍛煉了學生的毅力和體力。
施教之功，貴在引導。可以看出，競賽在很大程度上符合現代教育理論的要求，符合學生的認知規律。以學生為主體、教師為主導的教學模式正是以傳授知識為前提，以形成技能為基點，以培養智能為重心，以全面發展人才為歸宿。在《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程教學中，增大課程的實驗內容，學生帶著問題，進行學習，進行思考、小組討論，經老師點撥，實現了運用所學理論解決實際問題的過程，既培養了學生的綜合能力，又完成了教學任務，符合現代教育論的要求。
施教之旨，在于培養學習方法和思維方式，培養獲取新知及再創造之本領。將學生分成小組，布置某一命題，發揮學生的主動性，引導他們查閱資料，分析歸納總結，并在課堂中進行報告或實驗演示。學生反映效果很好，獲取了知識，又培養了學生自學能力和主動獲取知識的方法。
5.引導學生參與科研，撰寫學術論文
通過大賽引導大學生形成一股扎扎實實的學習和研究的風氣。激發學生在專業領域的學習興趣，參與到老師平時的科研中，增加動手實踐的機會。并在科研中進一步培養學生的研究興趣，形成良性循環。對于取得的研究成果，可以引導學生撰寫論文，并能在廣大同學中起到表率作用。
6.結束語
培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。正確的指導思想、科學的組織程序、踏實認真的準備工作以及大賽對校企合作、對教學改革將產生重要的影響。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖、電路設計能力和集成電路設計思想。
參考文獻
[1]甘學溫,趙寶瑛等.集成電路原理與設計[M].北京:北京大學出版社,2007.
[2]陳建英,李濤,撒曉英.抓住競賽契機 深化計算機專業教學改革[J].西南民族大學學報·自然科學版,2010,36(9):75-77.
[3]Ahmet Bindal,Sandeep Mann,Billal N.Ahmed.An Undergraduate System-on-Chip
(SoC)Course for Computer Engineering Students[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,2005,48(2)：P279-289.
[4]Lei Jing,Zixue Cheng,Junbo Wang.A Spiral Step-by-Step Educational Method for Cultivating Competent Embedded System Engineers to Meet Industry Demands[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,1-10.
[5]Xiumin Shi,Ji Zhang,Yanbing Ju.Research and Practice in Undergraduate Embedded System Course[C].The 9th International Conference for Young Computer Scientists,
2569-2663.
致謝：競賽工作是由國家自然基金贊助（No.60976028）；北京工業大學博士基金贊助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020
