２０１３年第２期 （总第１０４２期） 黑龙江教育（高教研究与评估） ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ（Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｒ．ｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｒａｉｓａ１） Ｎｏ．２，２０１３ Ｓｅｒｉａｌ ＮＯ．１０４２ ■专业与课程建设 集成电路设计与集成系统专业Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 培养模式的研究与实践 黄海。刘胜辉，张宏国 （哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨１５００８０） 摘 要：本文以现有集成电路设计与集成系统专业的课程体系为基础，以实施“卓越工程师计划”为契机，进行 该专业ＣＤＩＯ培养模式的研究。所制定的人才培养方案和教学大纲以项目为导向，将相关课程有机结合起来， 规划和设置出独具特色的构思、设计、实施、运行项目；建立基于ＣＤＩＯ理念的教行机制，改变传统“教与 学”的关系，真正做到以学生为主体，充分发动学生的积极性，将“卓越工程师计划”与ＣＤＩＯ理念有机结合，形 成本专业ＣＤＩＯ培养模式。 关键词：集成电路设计；ＣＤＩＯ；卓越工程师计划 中图分类号：Ｇ６４２．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４１０７（２０１３）０２－００４２－０２ 自２０００年ＣＤＩＯ工程教育理念被提出以来，国内 外诸多高校加入到ＣＤＩＯ合作计划中，并积极投入到 ＣＤＩＯ教学模的开发和完善中。随着ＣＤＩＯ教学理念逐 渐被社会认同，ＣＤＩＯ模式在全世界以ＭＩＴ为首的几十 所大学开始操作实施，并取得了显著成效。自２００５年汕 头大学首先引进ＣＤＩＯ工程教育培养模式到我国以来， 各工科院校相继开始研究和实践基于ＣＤＩＯ理念的人 才培养模式，形成了多样化的ＣＤＩＯ，所涉及的课程领域 也越来越广泛，如自动化专业、计算机专业、软件工程等 专业。 集成电路设计专业是我国新型专业，具有门槛高、 内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践 性强等突出特点。对学生运用知识解决问题的能力、总 结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人 沟通和交流的能力以及创新能力有很高的要求。到目前 为止，还没有任何高校进行集成电路设计与集成系统专 业ＣＤＩＯ培养模式的研究与实践。研究和实践该专业的 ＣＤＩＯ培养模式，对哈尔滨理工大学切实作好该专业工 程教育，改革哈尔滨理工大学工程教育模式，开展教育 部“卓越工程师计划”具有重要意义。 一专业更快、更好发展的必要条件。ＣＤＩＯ工程教育模式包 括：构思（Ｃｏｎｃｅｉｖｅ）、设计（Ｄｅｓｉｇｎ）、实现（Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）和 、运作（Ｏｐｅｒａｔｅ）。它是“做中学”和“基于项目的教育和学 习”的集中体现，以产品的生命周期为载体，让学生理论 和实践有机结合。本专业自顶向下（Ｔｏｐ—Ｄｏｗｎ）设计的 流程可以主要概括为四个大的部分：理念（Ｉｄｅａ），设计 （Ｄｅｓｉｇｎ），实现（Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）和验证（Ｖｅｒｉｆｙ）。可见，二者从 形式到内容上不谋而合。ＣＤＩＯ工程教育模式很适合在 本专业实施。 按照ＣＤＩＯ工程教育理念的要求，在本专业实施 ＣＤＩＯ模式需要解决以下问题。１．如何将“卓越工程师计 划”与ＣＤＩＯ理念有机结合，制定出以“卓越工程师”为 培养目标，以ＣＤＩＯ理念为指导思想的本专业ＣＤＩＯ培 养模式；２．如何在教学计划和教学实践中围绕项目设计 将相关课程有机联系起来，并规划和设置独具特色的构 思、设计、实施、运行项目（ＣＤＩＯ项目），应如何设置 ＣＤＩＯ项目，设置多少个，哪些课程需要设置等问题；３． 如何将“做中学”贯彻到整个本科教学过程中，加强学生 的实践与动手能力；４．如何制定科学合理的考核机制；５． 如何尽快提高教师的个人能力使之胜任ＣＤＩＯ课程体 ６．如何实现理论学习的实践操作局部化 集成专业实施ＧＤＩＯ培养模式的必要性及 系的教学模式；与整体化的统一。 面临的问题 二、ＣＤＩＯ培养模式的实践方法 集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济 和社会发展的战略性产业，在推动经济发展、社会进步、 提高人民生活水平以及保障等方面发挥着重 要作用。传统教育模式不能适应该专业对人才培养的要 求，找到一种适合该专业的特点和我国国情的工程教育 模式是我国集成电路产业和集成电路设计与集成系统 收稿日期：２０１２－１０－０８ 为了切实做好本专业ＣＤＩＯ培养模式的实践。在制 定和实践ＣＤＩＯ培养模式时应与时俱进，抓住“卓越工 程师计划”的有利时机，充分与其相结合。切实做好实施 ＣＤＩＯ的四个主题：一是课程改革，以产业需求为导向， 以完成项目来设置课程、安排教学计划；二是不断提高 作者简介：黄海（１９８２一），男，内蒙古巴彦淖尔人，哈尔滨理工大学软件学院讲师，主要从事教学改革研究。 基金项目：２０１１年黑龙江省高等教育教学教改项目“集成电路设计与集成系统专业ＣＤＩＯ培养模式的研究与实践” ４２ 集成电路设计与集成系统专业ＣＤｌＯ培养模式的研究与实践 教师的教学水平，科学合理设置该专业的ＣＤＩＯ项目； 三是以本专业的专业方向课为出发点，逐步开展ＣＤＩＯ 课程实践；四是进行评价体系改革，注重对实践能力、创 新性技能的考核。 （一）课程改革 项目和四个三级ＣＤＩＯ项目。设置两个一级ＣＤＩＯ项目： 按照ＣＤＩＯ大纲要求对构思、设计、实施、运行系统 的能力这四个目标进行细化，建立二级指标和三级指 标，并以现行大纲为基础，找出差距，针对具体问题进行 课程改革。为确保改革切实可行，学院成立ＣＤＩＯ工程 教育改革委员会，组织全院教师集体学习和研讨ＣＤＩＯ 理念、ＣＤＩＯ培养大纲、教育框架和标准，明确今后的改 以“认识实习＋专业导论”为第一个一级项目，学生在教 师指导下，了解本专业的核心内容与实际产品的关系； 熟悉集成电路产业链；掌握集成电路设计的基本工艺流 程；建立起与专业相关的整体概念。“生产实习＋毕业设 计”为第二个一级项目。设置三个二级ＣＤＩＯ项目：由信 号与系统、数字信号处理、数字ＩＣ设计、集成电路逻辑 综合技术、集成电路设计验证技术、布局与绕线等课程 构成的数字集成电路设计项目；由数字电路及逻辑、Ａ— ＳＩＣ设计、嵌入式系统设计、ＦＰＧＡ结构与设计等课程构 成的嵌人式设计项目；由电路理论、电子电路、集成电路 革方向和主要任务。 （二）不断提高教师的实践能力 ＣＤＩＯ模式是融于产业发展，并与产业发展同步的 工程教育模式。切实实践该工程教育模式，就要不断提 高教师的实践能力，使其成为“双师型”教师。不仅要有 扎实的理论基础，还应该具备丰富的实践经验。为此，我 院采用“请进来”与“走出去”相结合的方式，请有经验的 工程师到校任课，派年轻的教师到企业中实习。另外，我 院还定期举办ＣＤＩＯ研讨会，让教师参与讨论，让成功 的教师分享其实践经验，以便其他教师学习借鉴。加强 与集成电路产业紧密合作，发挥校企合作优势，与企业 共同建立适合本项目实施的案例库。。 （三）专业方向课中进行ＣＤＩＯ课程实验，逐步推广 为使改革稳妥进行，也为今后全面推广ＣＤＩＯ模式 提供经验。在集成电路设计与集成系统专业选择几门专 业方向试点课程进行初步探索，总结经验，逐步向其他 课程推广。在教学方面实施探究式学习和主动实践学 习，提高学生学习的方向性和主动性。学院ＣＤＩＯ工程 教育改革领导小组、教学委员会和试点课程任课教师有 计划、有目的的就试点课程的授课方式、效果、学生的反 映以及存在的主要问题等方面进行研讨和总结。 （四）改善评价，注重对实践能力的考核 改变以考试为中心、以死记硬背为基础的考试制 度，实行考试方法多样化，考试评价标准多元化。考核方 式必须突破原来比较单一的模式，引入形式多样、灵活 科学的考核手段。 三、目前取得的研究成果 在实际操作中采用顶层设计、模块化的改革方式， 对集成电路设计与集成系统专业进行探索式的教学改 革，目前已取得了部分成果。 （一）制定集成电路设计与集成系统专业ｃＤＩＯ 培养模式 在现有研究基础上，按照ＣＤＩＯ国际组织制定的标 准，结合本专业的实际情况，制定了本专业的ＣＤＩＯ培 养模式。具体包括：以“卓越工程师计划”中的培养目标 和规格为该模式的培养目标和规格；建立以ＣＤＩＯ理念 为基础的教学方式、方法及管理和评估制度。如果以简 化的公式表示，即：目标（“卓越工程师”）＋过程与方式： 基于ＣＤＩＯ的“（教学内容和课程＋管理和评估制度＋ 教学方式和方法”。 （二）制定本专业基于ＣＤＩＯ理念的人才培养方案 目前本专业的ＣＤＩＯ工程模式教学改革已取得一 定的成绩，已形成两个一级ＣＤＩＯ项目、三个二级ＣＤＩＯ 工艺、模拟ＩＣ设计、版图设计等课程构成的模拟集成电 路设计项目。在四门课程中设置三级ＣＤＩＯ项目：版图 设计、数字信号处理、数字Ｉｃ设计、逻辑综合。 （三）制定基于ＣＤＩＯ理念的课程大纲 参照ＣＤＩＯ大纲并结合我国工程领域的实际情况， 系统制定该专业专业课程的ＣＤＩＯ课程大纲。大纲制定 要着重考虑课程概述及相关课程的关系、课程教学对象 与教学目的、课程内容、学时分配及主要的教学方法、实 践环节的要求、课程考核等方面的问题。每门课程大纲 的制定除了要充分体现ＣＤＩＯ理念，还要考虑与相关课 程及项目之间的关系。所制定的大纲应包括：基本理论 知识、个人能力和职业技能、人际交流与合作能力，在企 业和社会环境中构思、设计、执行和使用各种系统的能 力。按照以上要求制定了ＣＤＩＯ课程大纲制定的模板及 制定标准。 （四）建立基于ＣＤＩＯ理念的教行机制 为了改变传统的应试教育的填鸭式方式，避免出现 学生“上课记笔记，课后整理笔记，考前背笔记，考完就 忘记”的现象。以ＣＤＩＯ培养理念为指导，哈尔滨理工大 学软件学院建立了学习效果评估机制，完善现有评价体 系；建立新的教学计划、教学方法和考核方法。如考核方 式突破原来比较单一的模式，引入科学的、形式多样的 考核手段。注重实践环节的考核，使学生真正理解消化 所学知识，使其所学知识“内化”。 集成电路设计产业发展是衡量现代社会发展水平 的重要标准。集成电路产业的发展归根结底是人才的培 养。人才的培养要依赖于科学的、行之有效的人才培养 模式。本文以ＣＤＩＯ理念为指导思想，以实施“卓越工程 师计划”为契机，对我校集成电路设计与集成系统专业 ＣＤＩＯ人才培养模式进行了探讨。根据哈尔滨理工大学 该专业的实际情况和现有条件对该专业进行ＣＤＩＯ培 养模式改革，并将现有改革成果做了详细说明，对该专 业ＣＤＩＯ培养模式的进一步研究与实践奠定了基础。 参考文献： ［１］顾佩华，沈民奋，李升平等．从ＣＤＸ０到ＥＩＰ—ｃＤＩＯ一汕 头大学工程教育与人才培养模式探索［Ｊ］．高等工程教 育研究，２００８，（１）． ［２］查建中．面向经济全球化的工程教育改革战略：“做中 学”、产学合作与国际化［Ｊ］．高等工程教育，２００８，（１）． ［３］刘胜辉，崔林海，黄海．集成电路设计与集成系统专业课 程体系研究与实践［Ｊ］．计算机教育，２００８，（２２）． 【责任编辑李爱华】 ４３
