集成电路设计与集成系统

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专业名称:集成电路设计与集成系统

隶属院部:电子与电气工程学院

学历层次:本科

学制学位:学制四年、工学学士


培养目标:

本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美劳全面发展,掌握自然科学基础和集成电路设计与集成系统专业知识,具备集成电路设计、制造、封测与集成系统应用开发等方面的能力,能够在集成电路设计与集成系统相关领域从事科学研究、技术开发、设计制造、封装测试、运维管理等工作的高素质应用型人才。

目标1——专业能力:能够应用集成电路设计与集成系统的专业知识与工程技能,具备独立发现、研究与解决现实中复杂工程问题的能力,具有从事集成电路相关的产品研发、工程设计、技术支持或专业服务与管理工作的能力。

目标2——认知能力:具备良好的社会科学知识和一定的企业经营管理能力,能够在一个由不同角色的人员构成的团队中做为成员或者领导发挥有效作用,具有较强的终身学习意识和继续学习的能力,能够持续学习,适应社会和技术发展。

目标3——综合素质:具有良好的人文素质、职业道德与国际视野,在工作中表现出良好地社会责任感、事业心、安全与环保意识,一定的创新意识,有意愿并有能力服务社会。

目标4——职业成就:具备沟通、交流与管理能力,在工作团队中,能作为主要成员发挥骨干作用。

毕业要求:

经过4年的学习,本专业毕业生应达到以下毕业要求:

1.工程知识:能够将数学、物理、工程基础和专业知识用于解决集成电路设计和应用领域的复杂工程问题。

1.1掌握用于解决集成电路设计和应用领域复杂工程问题所需的数学和物理知识。

1.2能对集成电路设计和应用领域复杂工程问题中的具体对象进行数学物理建模和求解。

1.3能够将工程基础和专业基础知识应用于集成电路设计和片上系统设计中。

2.问题分析:能够应用数学、物理和集成电路科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析集成电路设计和应用领域的复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1能正确识别和判断集成电路领域中复杂工程问题中物理、器件和工艺等基础问题。

2.2能从电路和系统角度准确表述分解后的复杂工程问题,并能抽象出恰当的表征模型,分析和求解各类电路或系统模型。

2.3能通过文献研究寻求集成电路领域中复杂工程问题的各类解决方案,并获得有效结论。

3.设计/开发解决方案:结合集成电路设计和应用领域中复杂工程问题的需求,能综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境等因素,独立或协同开展集成电路设计和片上系统开发等方面工作,并能体现出创新意识。

3.1具有设计开发集成电路设计或片上系统设计所需的专业知识和技术手段。

3.2具有设计、开发和实现满足功能需求、性能指标要求的集成电路及其应用单元模块的能力。

3.3能够综合运用所学知识,综合考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等多方因素,对集成电路领域的复杂工程问题进行设计、开发、测试、实现和运作,并在设计过程中体现创新意识。

4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对集成电路设计和应用领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能正确使用现有实验设备,根据其实验结果验证相关理论的正确性或方法的适用性。

4.2能根据专业理论知识及使用环境,设计可行的实验方案并安全地开展实验,通过正确采集、处理实验数据,综合分析、解释实验结果,并得到合理有效的结论。

5.使用现代工具:能够针对集成电路设计和应用领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工具和信息技术工具,对复杂工程问题进行预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1能够运用恰当的文献检索等工具获取集成电路相关理论和技术的最新进展,能恰当使用信息技术工具、软件资源和教程开发环境进行复杂程序设计。

5.2掌握集成电路领域专业仪器、仪表等现代工程工具的基本原理、操作方法,并在复杂工程问题中选择使用。

5.3掌握用于解决集成电路领域复杂工程问题所需的程序设计、工艺等方面的专业工具,并能利用该工具对相关问题进行仿真、预测与模拟。

6.工程与社会:能够基于集成电路领域相关背景知识进行合理分析,评价工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6.1了解工程实践活动与社会的关系,熟悉集成电路领域的技术标准、知识产权、工程伦理和法律法规。

6.2在进行工程实践活动或寻求复杂工程问题解决方案时,能够分析、评价并考虑其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对集成电路设计和应用领域复杂工程问题的工程实践活动对环境、社会和可持续发展的影响。

7.1能够理解环境保护和可持续发展的内涵及其与集成电路设计和应用领域工程实践的关系。

7.2能够正确理解和评价集成电路设计和应用领域的工程实践活动对环境和社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在集成电路设计和应用领域工程实践活动中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

8.1能树立正确的世界观、人生观和价值观,具有基本公民公德和较好的人文社会科学素养,能理解社会主义核心价值体系。

8.2能自觉运用马克思主义的立场、观点、方法来辩证分析和解决问题。

8.3能理解工程伦理的核心理念,熟悉集成电路工程师的职业性质和社会责任,在工程实践活动中遵守职业道德和规范并履行责任。

9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员或负责人的角色。

9.1能理解团队中每个角色的含义与职责,并能够独立或协同完成团队分配的工作。

9.2能够倾听其他团队成员的意见,能有效组织、协调团队成员开展工作。

10.沟通:针对集成电路设计和应用领域的复杂工程问题,能够与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1能够规范撰写集成电路科学与工程专业相关的研究报告、设计文稿,具备在公众场合开展报告陈述及交流、答辩的能力。

10.2具备一定的国际视野,具有英语听说读写译的基本能力,能在跨文化背景下进行沟通与交流。

11.项目管理:理解并掌握集成电路工程项目管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用

11.1能理解工程项目管理与经济决策的重要性,并掌握其基本原理和方法。

11.2能够将工程管理原理、经济决策方法,应用于涉及到多学科的集成电路设计和应用的工程实践中。

12.终身学习:有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

12.1能够了解集成电路科学与工程专业领域的研究现状、热点和发展趋势,具备自主学习和终身学习意识。

12.2能掌握自主学习的方法,针对个人或职业发展需求来进行自主学习,以适应未来发展。

主干课程:

电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、半导体器件物理、单片机技术及应用、集成电路工艺原理、集成电路分析与设计、集成电路测试技术。

集中实践教学环节:

包括课内实验、独立设置的大学物理实验A、电子仪器与测量技术实验、创新创业实践、劳动实践、军事训练、金工实习、电子工艺实习、电子仿真实训、电子电路计算机辅助设计、模拟电子技术课程设计、MATLAB仿真实训、数字电子技术课程设计、单片机课程设计、集成电路封装与测试实训、企业综合实习、毕业设计等。

专业特色:

集成电路设计与集成系统专业是一门多学科交叉、高技术密集的学科,融合了微电子学、电路与系统、计算机科学等多个学科的知识。该专业注重实践性和创新性,强调培养学生的科学研究和工程实践能力。学生将学习通信、计算机、信号处理等相关学科领域的系统知识,掌握集成电路与系统设计的基本技能,并具备运用电子设计自动化(EDA)工具进行集成电路设计的能力。

就业去向:

在企事业单位从事集成电路设计研发、集成电路制造、集成电路封装与测试等工作;能从事电路的焊接、调试、维修、生产组织和技术管理的工作;能从事电子、通信、计算机等行业的制造、维修以及相关设备的操作、维护与管理等方面的工作,能从事电子产品质量检验及市场经营销售等方面的工作;也可从事高等职业教学工作。

技能证书:

技能证书:(高级)电子仪器仪表装配工证(或高级电工证)、集成电路测试技师证,参加全国集成电路创新创业大赛、电子设计大赛、信息技术大赛等项目;基本技能证书:计算机办公自动化证书、普通话证书、英语四/六级证等。

课程体系及学时学分分配:

课程模块

课程性质

学分

学时

其中

学分占比

理论

实践

通识教育课程

必修

思想政治类

17

296

236

60

10.1%

人文社科类

23.5

532

356

176

13.9%

数学与自然科学类

26

456

388

68

15.4%

选修

6

96

96

0

3.6%

学科基础课程

必修

27

478

418

60

16.0%

专业教育课程

必修

15

298

260

38

16.6%

选修

13

234

204

30

跨学科拓展课程

选修

4

64

64

/

2.4%

实践教学环节

课程实践

(20)

/

/

/

34.0%

创新创业实践

4


/

/

劳动教育实践

1.5


/

/

集中实践

32


/

/

合计

169

2454

2022

432

选修课比例:13.6%

师资队伍:

本专业拥有专业教师9人,其中教授、副教授5人,讲师4人,双师型教师5人,均具有硕士研究生以上学历。师资结构合理、力量雄厚,在集成电路工艺、微电子学、嵌入式系统设计、光学工程等领域有突出教学科研成果,可为学生提供优质的学习环境和广阔的发展空间。

周斌,中共党员,副教授,毕业于陆军工程大学,光学工程博士学位,中国光学学会会员。主讲《光电子技术》《集成电路导论》《集成电路测试基础》《微电子制造工艺》等课程。近三年主持河南省科技攻关项目2项,主持河南省高校重点科研项目1项,主持或参与市厅级项目10余项。在光电探测、片上系统应用等领域发表学术论文60余篇,其中30余篇为核心期刊或三大检索。授权国防或国家发明专利5项。多次指导学生在全国大学生创新创业大赛、“互联网+”大赛、工程机器人大赛等赛事中取得优异成绩。

张宇迪,中共党员,讲师,毕业于河南工业大学,获控制理论与控制工程专业硕士学位。主讲《单片机技术及应用》《嵌入式系统》《集成电路分析与设计》《集成电路测试技术》等课程。近三年主持、参与市厅级以上项目6项。发表学术论文3篇,授权国家发明专利4项。多次指导学生在全国大学生电子设计大赛、“互联网+”大赛、挑战杯、蓝桥杯等赛事中取得优异成绩,并获得“优秀指导教师”称号。

朱芝靖,中共党员,讲师,毕业于中南大学,获电路与系统专业硕士学位。主讲《单片机技术及应用》《半导体物理与器件》《半导体集成电路基础》等课程。近两年主持、参与市厅级以上项目4项,发表学术论文2篇。多次指导在校生获电子设计大赛、挑战杯、蓝桥杯、集创赛、工创赛等竞赛省级以上奖项。

牛婉,中共党员,讲师,毕业于东南大学,获集成电路专业硕士学位。主讲《模拟电子技术》《数字电子技术》《单片机技术及应用》《数字电子技术》等课程。近两年主持、参与市厅级以上项目4项,发表学术论文2篇,新型实用专利1项。多次指导学生获挑战杯、蓝桥杯、集创赛、工创赛等竞赛省级以上奖项。

张孟孟,中共党员,硕士研究生,毕业于上海理工大学光学工程专业,主要研究方向:图像处理,单片机、光学检测,光电信息处理等。现任郑州科技学院电子与电气工程学院专任教师。主要担任《信号与系统》《EDA技术与应用》《机电一体化原理》《数字信号处理》芯星计划实训等课程教学工作。近两年参与市厅级以上项目3项,发表学术论文2篇,多次指导学生竞赛获得省级以上奖项。

陈星蔓,中共党员,硕士研究生,毕业于西安工业大学光电工程学院光电信息工程专业,主要研究方向:光学设计,光学检测,光学制造,光电信息处理。现任郑州科技学院电子与电气工程学院专任教师。主要担任《信号与系统》《传感器原理及应用》《机电一体化原理》《集成电路制造工艺》、芯星计划实训等课程教学工作。发表学术论文1篇,指导学生竞赛获得2项省级以上奖项。

周子强,毕业于上海应用技术大学,研究生学历,工学硕士。电子与电气工程学院集成电路设计与集成系统教研室教师。主讲《半导体器件物理》《集成电路原理及应用》《机器人机电原理》等课程。

黄少博,毕业于三峡大学,研究生学历,凝聚态物理专业,集成电路教研室专职教师。主讲《电路基础》《光电子技术》《集成电路封装技术》《集成电路工艺原理》等课程。发表学术论文1篇。

王靖雯,毕业于上海应用技术大学,研究生学历,工学硕士。电子与电气工程学院集成电路教研室专职教师。主讲《集成电路专业英语》《MATLAB基础及应用》《机器人技术基础》等课程。

教学条件:

本专业依托河南省重点现代产业学院——集成电路封测产业学院、郑州市第三代半导体测试工程研究中心等科研平台,深度整合校企相关资源,面向产业端开展高水平教学活动和科学研究,为学生提供更丰富的实践机会和创新平台,助力其成长成才。

电子技术综合实验室:

本实验室配备:模拟电路实验箱、数字电路实验箱、示波器、信号发生器、直流稳压电源、数字万用表等。

开设实验项目:常用电子仪器的使用,晶体管共射极单管放大器,射极跟随器,负反馈放大电路,集成运算放大器指标测试,直流稳压电源指标测试,集成运算放大器的线性应用,低频功率放大器、门电路与组合逻辑电路、寄存器、时序逻辑电路、555集成定时器等。

能力培养:使学生掌握电子技术实验,实现理论联系实际,锻炼学生对电子技术实验方法的学习研究和基本工程素质的培养,为学好其它电类专业课打下良好的专业基础。

集成电路实验中心:

本实验中心配备:数字/模拟混合信号半导体测试机(含测试软件)、重力式全自动分选机、微电子IC制造虚拟仿真培训平台软件、美国泰克数模混合信号示波器、数模混合信号测试系统软件包、半导体测试工程师实训平台、通用器件接口板、集成电路测试教学平台、空气压缩机等。

开设实验项目:功能测试、电性能测试、温度特性测试、可靠性测试、封装测试、通信性能测试、电子仿真实训、电子电路计算机辅助设计、MATLAB仿真实训、集成电路封装与测试实训等。

能力培养:通过系统的实验项目和课程,帮助学生和研究者深入了解集成电路的封装与测试技术。在实验中,学生们可以亲自动手操作,掌握各种测试方法和技能,从而培养实际操作能力和解决问题的能力。同时,实验中心还注重培养学生的创新思维和团队协作精神,通过参与科研项目和团队合作,学生们能够不断提升自己的综合素质和专业水平。