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(guān)鍵詞： 《集成電路工藝》 教學(xué)方法 實(shí)踐改革
1.引言
21世紀(jì)是科技飛速發(fā)展的世紀(jì)，集成電路制造業(yè)是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，《集成電路工藝》是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)課，其目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握VLSI的主要工藝技術(shù)與原理，熟悉工藝設(shè)備的特點(diǎn)，培養(yǎng)工藝設(shè)計(jì)及解決工藝問題的能力。課程具有實(shí)踐性很強(qiáng)、理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的特點(diǎn)，為學(xué)生以后進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和科研工作打下良好基礎(chǔ)。本課程的目的是使學(xué)生對微電子關(guān)鍵工藝及其原理有較為完整和系統(tǒng)的概念，并具有一定工藝設(shè)計(jì)、分析和解決工藝問題的能力。結(jié)合多年教學(xué)工作實(shí)際，我提出了幾點(diǎn)教學(xué)改革設(shè)想［1］［2］。
2.教學(xué)內(nèi)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(yōu)點(diǎn)：一是內(nèi)容全面豐富。不僅詳細(xì)介紹了芯片制造中的各項(xiàng)關(guān)鍵工藝，而且介紹了支持這些工藝的設(shè)備，以及每一道工藝的質(zhì)量檢測和故障排除。二是工藝技術(shù)先進(jìn)。該書吸收了當(dāng)今最發(fā)達(dá)技術(shù)資料，如化學(xué)機(jī)械拋光、淺槽隔離等工藝，因此本教材是一本很全面、很先進(jìn)和可讀性非常強(qiáng)的專業(yè)書籍。
2.2教學(xué)內(nèi)容的選取。
本課程的目的是使學(xué)生掌握半導(dǎo)體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設(shè)計(jì)和分析能力。本課程32學(xué)時(shí)，而教材內(nèi)容章節(jié)很多，所以課堂授課內(nèi)容需要精心選擇。一方面，選擇性地使用教材內(nèi)容。對非關(guān)鍵工藝，如教材中的4―6章主要介紹半導(dǎo)體制造中的空穴及缺陷等內(nèi)容，要舍棄，可供學(xué)生課后自己閱讀。另一方面，查閱相關(guān)資料，對教材內(nèi)容做必要的補(bǔ)充。由于教材側(cè)重技術(shù)介紹，在工藝原理方面涉及甚少，作為電子科學(xué)技術(shù)專業(yè)的本科生，有必要掌握關(guān)鍵工藝的物理基礎(chǔ)和原理，因此任課老師需要廣泛查閱相關(guān)資料，對教材內(nèi)容做必要的、有益的補(bǔ)充。如離子注入摻雜工藝，選用的教材僅作為一節(jié)簡單介紹，其基礎(chǔ)和原理更是少之又少，必須找出相應(yīng)詳細(xì)的介紹。再者，氧化過程中雜質(zhì)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(yīng)補(bǔ)充，《集成電路工藝基礎(chǔ)》中這部分內(nèi)容有較大價(jià)值［3］。
3.豐富多彩的教學(xué)方式
3.1多媒體教學(xué)，事半功倍。
多媒體教學(xué)方式如今已廣泛使用，在本課程教學(xué)中使用多媒體教學(xué)符合教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)的要求，因?yàn)橛写罅康墓に嚵鞒毯凸に噷?shí)施后的硅片剖面圖，只有通過多媒體才能使學(xué)生有直觀、清楚的認(rèn)識。教材中提供了大量結(jié)構(gòu)剖面圖和設(shè)備圖，如果完全靠老師板書，教學(xué)內(nèi)容和效果將不易理解，而采用多媒體教學(xué)則能達(dá)到事半功倍的效果。
3.2教學(xué)互動，讓學(xué)生走上講臺。
教學(xué)互動非常重要。學(xué)生對動態(tài)和前沿比較感興趣，易激發(fā)其求知欲，抓住學(xué)生這一特點(diǎn)，可以給學(xué)生布置幾個與集成電路工藝動態(tài)和前沿相關(guān)的題目，讓學(xué)生課后查閱、整理資料，寫成專題小論文，還可開設(shè)專題小論壇，每一專題請一位有興趣的同學(xué)制作課件在課堂上給大家講解。這種方式將課堂時(shí)間和空間進(jìn)行延伸，使學(xué)生由課堂被動聽講變?yōu)檎n后主動學(xué)習(xí)、消化。這樣一方面能培養(yǎng)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)工藝知識的習(xí)慣，并在不斷查閱資料中積累、豐富了專業(yè)知識。另一方面能鍛煉學(xué)生走上講臺“準(zhǔn)教師”的思維能力和語言表達(dá)能力。
3.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理論用于實(shí)踐。
在教學(xué)過程中，要堅(jiān)持理論和實(shí)踐相結(jié)合的原則。建議開設(shè)最基本的半導(dǎo)體平面工藝實(shí)驗(yàn)，如氧化、擴(kuò)散、離子注入、光刻沉積。實(shí)驗(yàn)要求每組學(xué)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(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生既能培養(yǎng)動手能力，又能掌握科學(xué)的分析問題的方法，加深對半導(dǎo)體平面工藝技術(shù)和原理的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。本課程在大學(xué)三年級下學(xué)期開設(shè)。
3.4將專家學(xué)者請進(jìn)高校課堂。
我們充分利用與國內(nèi)外高等院校和科研單位進(jìn)行研究合作與學(xué)術(shù)交流的同時(shí)，在專業(yè)課授課過程中，還邀請有一定知名度的專家學(xué)者來我校作專題學(xué)術(shù)報(bào)告。由于他們長期從事某一領(lǐng)域的科學(xué)研究，十分熟悉該領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢，因此可以系統(tǒng)地將這些信息傳遞給學(xué)生。這樣做不僅大大擴(kuò)充了學(xué)生的知識面，提高了他們的思維能力，而且進(jìn)一步激發(fā)了他們的專業(yè)課學(xué)習(xí)熱情和強(qiáng)烈的進(jìn)取心。近五年來，我們先后邀請包括中科院半導(dǎo)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(guān)于微電子方面的多場專題學(xué)術(shù)報(bào)告，均受到了廣大教師與學(xué)生的一致好評。
4.結(jié)語
《集成電路工藝》是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)課程，本課程的目的是使學(xué)生掌握集成電路制造工藝和基本原理。學(xué)生專業(yè)知識和能力的獲取，一方面是通過將理論應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和強(qiáng)化，另一方面通過理論課學(xué)習(xí)獲得。通過開發(fā)多媒體教學(xué)軟件，精心選擇優(yōu)秀教材、及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容、開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)、布置設(shè)計(jì)性作業(yè)、安排專題報(bào)告、改革考核方式等環(huán)節(jié)，提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、滿足21世紀(jì)所需的專業(yè)技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］王陽元，關(guān)旭東，馬俊如.集成電路工藝基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社，1991.
第2篇：集成電路概論范文
[關(guān)鍵詞]集成電路，布圖設(shè)計(jì)，知識產(chǎn)權(quán)，集成電路保護(hù)法
集成電路是微電子技術(shù)的核心，是現(xiàn)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。集成電路的應(yīng)用極為廣泛，計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、家用電器等幾乎所有的電子產(chǎn)品都離不開集成電路。自20 世紀(jì)后半葉以來，集成電路工業(yè)在許多國家的國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。我國當(dāng)前也十分重視集成電路工業(yè)的發(fā)展。
2000 年6 月27 日，國務(wù)院頒布的《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》提出：“集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品視同軟件產(chǎn)品，受知識產(chǎn)權(quán)方面的法律保護(hù)?！雹俚覈F(xiàn)在還沒有類似《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》那樣的單行法規(guī)用來保護(hù)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品。而利用現(xiàn)有的知識產(chǎn)權(quán)法律，是將集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品作為作品用著作權(quán)法來保護(hù)，還是將之作為發(fā)明用專利法來保護(hù)？ 這個問題我國尚無明確規(guī)定，還需要根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性質(zhì)和特點(diǎn)，來確定其應(yīng)適用的法律。
本文對集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性質(zhì)和特點(diǎn)進(jìn)行分析，不僅符合我國當(dāng)前大力發(fā)展集成電路工業(yè)及即將加入世界貿(mào)易組織的形勢需要，也希望能為我國制訂集成電路保護(hù)法提供一些立法參考。
一、集成電路布圖設(shè)計(jì)的知識產(chǎn)權(quán)性質(zhì)和特點(diǎn)
集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品，指的是集成電路生產(chǎn)過程中的布圖設(shè)計(jì)這一中間產(chǎn)品。布圖設(shè)計(jì)是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它的開發(fā)費(fèi)用一般要占集成電路產(chǎn)品總投資的一半以上。不法廠商抄襲他人的布圖設(shè)計(jì)，就能仿造出相同的集成電路產(chǎn)品，而其成本卻比原開發(fā)者的少得多。這種抄襲行為嚴(yán)重?fù)p害了產(chǎn)品開發(fā)者的利益，而傳統(tǒng)的物權(quán)法卻對之束手無策。這是因?yàn)椴紙D設(shè)計(jì)具有無形財(cái)產(chǎn)的性質(zhì)特點(diǎn)，必須利用知識產(chǎn)權(quán)法予以保護(hù)。發(fā)達(dá)國家的立法部門出于對集成電路工業(yè)的關(guān)注，于20 世紀(jì)70 年代末開始研究對布圖設(shè)計(jì)給予專有權(quán)的法律問題。20 世紀(jì)80 年代，美國、日本等集成電路工業(yè)發(fā)達(dá)的國家陸續(xù)頒布法律，保護(hù)布圖設(shè)計(jì)權(quán)，將集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)法作為知識產(chǎn)權(quán)法中的一個新的部門。20世紀(jì)90 年代中期，我國已開始起草集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)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(chǎn)權(quán)法律體系中增加這部法規(guī)。布圖設(shè)計(jì)是獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)客體，其性質(zhì)和特點(diǎn)表現(xiàn)為以下方面：
（一） 布圖設(shè)計(jì)是智力勞動的成果
集成電路（ Integrated Circuits） 英文簡稱IC ，也有人習(xí)慣將之稱為芯片。通俗地說，集成電路就是一種電子電路產(chǎn)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(zhí)行某種電子功能。這種電路高度集成地組合和聯(lián)結(jié)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(shè)計(jì)，簡稱布圖設(shè)計(jì)（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(zhǔn)備的這樣的三維配置。②通俗地說，布圖設(shè)計(jì)就是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導(dǎo)材料中的幾何圖形排列和連接的布局設(shè)計(jì)。
布圖設(shè)計(jì)是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)工程師們根據(jù)集成電路所要執(zhí)行的功能設(shè)計(jì)集成電路的結(jié)構(gòu)。布圖設(shè)計(jì)是藝術(shù)創(chuàng)造力與精密的電子工程技術(shù)融合的產(chǎn)物。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員借助計(jì)算機(jī)模擬，把數(shù)以千萬計(jì)的線路組成部分一而再、再而三地調(diào)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(qiáng)大的功能，以求生產(chǎn)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(chǎn)中，布圖設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(chǎn)品。這種掩膜也曾是工業(yè)間諜千方百計(jì)想要竊取的目標(biāo)。③隨著科技的發(fā)展，目前的集成電路布圖設(shè)計(jì)更多的是以編碼方式儲存于磁盤、磁帶等介質(zhì)生產(chǎn)集成電路已經(jīng)有些過時(shí)了。
從上述布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)作過程可以看出，布圖設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工程師們根據(jù)集成電路所要執(zhí)行的功能而設(shè)計(jì)的集成電路的結(jié)構(gòu)，它無疑是智力勞動的產(chǎn)物。
（二） 布圖設(shè)計(jì)是無形的
布圖設(shè)計(jì)是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導(dǎo)材料中的排列和連接的布局設(shè)計(jì)。布圖設(shè)計(jì)可以固定在磁盤或掩膜上，也可以固定在集成電路產(chǎn)品中，但這些磁盤或集成電路只是它的物質(zhì)載體，布圖設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的無形性特點(diǎn)，是它成為知識產(chǎn)權(quán)客體的主要原因。
布圖設(shè)計(jì)雖然是無形的，但它也同其他無形財(cái)產(chǎn)一樣，具有客觀表現(xiàn)形式和可復(fù)制性。布圖設(shè)計(jì)若要得到法律的保護(hù)，也必須具有一定的表現(xiàn)形式，必須固定于某種物質(zhì)載體上，為人們感知，并可以復(fù)制。在集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)中，布圖設(shè)計(jì)被固定于磁盤或掩膜中，并被大量復(fù)制于集成電路產(chǎn)品內(nèi)。
（三） 布圖設(shè)計(jì)具有創(chuàng)造性和實(shí)用性
布圖設(shè)計(jì)只有具有創(chuàng)造性，才受法律保護(hù)。已頒布布圖設(shè)計(jì)保護(hù)法的國家，一般均在其法律中兼采著作權(quán)法的創(chuàng)作性（原創(chuàng)性） 和專利法的創(chuàng)造性和新穎性的要求，又依據(jù)布圖設(shè)計(jì)自身的特點(diǎn)而加以變化，確定布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性要求。⑤受法律保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)，要求必須是設(shè)計(jì)人自己創(chuàng)作的，有自己的獨(dú)特之處。此點(diǎn)借鑒著作權(quán)法的創(chuàng)作性要求。
同時(shí)，布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性還要求，受法律保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)，與以往的布圖設(shè)計(jì)相比，要有一定的進(jìn)步性和新穎性。布圖設(shè)計(jì)要應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐，若無進(jìn)步性和新穎性，也就沒有予以知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的必要。不過，布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性和新穎性，不必達(dá)到專利法要求的標(biāo)準(zhǔn)，只要比以往的布圖設(shè)計(jì)有一定的進(jìn)步性和不同，就可以得到法律保護(hù)。這是因?yàn)?，集成電路產(chǎn)品的更新?lián)Q代表現(xiàn)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(qiáng)功能、降低能耗。新的集成電路產(chǎn)品，不過是比原來的產(chǎn)品集成度高，不可能是前所未有的，也不大可能達(dá)到突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。所以，已頒布集成電路保護(hù)法的國家，均不直接采納專利法中的創(chuàng)造性和新穎性的標(biāo)準(zhǔn)，而是降低要求，以適應(yīng)實(shí)際情況。
集成電路是應(yīng)用廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，布圖設(shè)計(jì)是其生產(chǎn)過程的一個重要環(huán)節(jié)，是中間產(chǎn)品，布圖設(shè)計(jì)的實(shí)用性是非常明顯的。
（四） 布圖設(shè)計(jì)是獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)客體
布圖設(shè)計(jì)是獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)客體，有著自己的特點(diǎn)。因而，已頒布集成電路保護(hù)法的國家，基本上不引用著作權(quán)法或?qū)＠▉肀Ｗo(hù)它，而是依據(jù)其特點(diǎn)，制訂單行法規(guī)，將之作為獨(dú)立的客體予以保護(hù)。
美國是當(dāng)今世界上半導(dǎo)體工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，也是最先對集成電路布圖設(shè)計(jì)予以立法保護(hù)的國家。1984 年美國頒布了《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護(hù)法》（“Protection of Semiconductor Chip Products Act”） ，并于1984 年11 月8 日起實(shí)施，確認(rèn)了布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)。這部法律雖然作為《美國法典》第17 編（版權(quán)法） 的最后一章，即第9 章，但它實(shí)際上是一個獨(dú)立的體系，既不屬于版權(quán)法體系，也不屬于專利法體系。布圖設(shè)計(jì)權(quán)不是版權(quán)，而是作為與版權(quán)近似的一項(xiàng)獨(dú)立的權(quán)利（copyright - like） ，受特殊保護(hù)（suigeneris potection） .⑥在美國1984 年《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護(hù)法》的影響下，日本于1985 年5 月31 日頒布了《半導(dǎo)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(nèi)容上均與美國法相似，既不隸屬于版權(quán)法，也不隸屬于專利法，而是自成體例，以單行法規(guī)的形式出現(xiàn)。
二、布圖設(shè)計(jì)與其他相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)客體的比較
在眾多的知識產(chǎn)權(quán)客體中，布圖設(shè)計(jì)與發(fā)明、作品較為接近。但它也有與發(fā)明等不同的特性。從布圖設(shè)計(jì)與其他相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)客體的比較中，可以進(jìn)一步分析布圖設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
（一） 布圖設(shè)計(jì)不同于發(fā)明
布圖設(shè)計(jì)是科技領(lǐng)域中的一種智力勞動的成果，又直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，在知識產(chǎn)權(quán)諸多客體中，它與發(fā)明最接近。但與發(fā)明不同的是，布圖設(shè)計(jì)只是中間產(chǎn)品，是制造集成電路產(chǎn)品中非常重要的一個環(huán)節(jié)，不具有獨(dú)立的功能。因而，布圖設(shè)計(jì)不能單獨(dú)取得專利。
含有布圖設(shè)計(jì)的集成電路產(chǎn)品，組裝成能完成一定任務(wù)、具有特定功能的零件或設(shè)備產(chǎn)品，若具備專利法規(guī)定的發(fā)明的條件，可以作為發(fā)明獲得專利。
在實(shí)踐中之所以不將集成電路產(chǎn)品作為發(fā)明，用專利法來保護(hù)，原因在于：對集成電路產(chǎn)品而言，取得專利的條件過于嚴(yán)格，只有極少數(shù)的集成電路產(chǎn)品能獲得專利，而絕大部分集成電路產(chǎn)品缺乏作為專利保護(hù)的發(fā)明所必需的創(chuàng)造性和新穎性。
集成電路產(chǎn)品的發(fā)展，基本表現(xiàn)在不斷地提高集成度、節(jié)約材料、降低能耗上?，F(xiàn)在的集成電路產(chǎn)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(shè)計(jì)者來說，將幾十萬甚至上億個元件布置在一小片半導(dǎo)體硅晶片上，要花費(fèi)不少心血，但這種布圖設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性水平卻不一定能達(dá)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(chuàng)造性。在實(shí)踐中，一些非常先進(jìn)和尖端的集成電路產(chǎn)品也未能獲得專利。
另外，在布圖設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員常常采用一些現(xiàn)成的單元電路進(jìn)行組合。這些單元電路在實(shí)踐中已為人們熟知，其中一些甚至已經(jīng)是最優(yōu)化設(shè)計(jì)，其表現(xiàn)形式是有限的、甚至是唯一的，要追求電路的最佳功能狀態(tài)只能選擇這些已經(jīng)成型的單元電路，由現(xiàn)有的單元電路模塊組合成的集成電路若作為組合發(fā)明去申請專利，則大多數(shù)難以達(dá)到專利法要求的取得意想不到的效果的條件。⑦
（二） 布圖設(shè)計(jì)不同于作品
集成電路的布圖設(shè)計(jì)圖紙，可以依照著作權(quán)法作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙作品而受到保護(hù)。布圖設(shè)計(jì)本身，卻不同于作品。布圖設(shè)計(jì)雖然有著與作品類似的創(chuàng)作性和可復(fù)制性的特點(diǎn)，但布圖設(shè)計(jì)也有著不同于作品的特點(diǎn)。
布圖設(shè)計(jì)與作品的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn)：
1. 布圖設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式極為有限，而作品的表現(xiàn)形式則是豐富多采的。集成電路由一系列電子元件及連結(jié)這些元件的導(dǎo)線所組成，是執(zhí)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(chǎn)品的電參數(shù)和生產(chǎn)工藝技術(shù)水平?jīng)Q定，因此布圖設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式極為有限。若突破這些限制，由設(shè)計(jì)師任意發(fā)揮，則創(chuàng)作出的布圖設(shè)計(jì)就沒有工業(yè)實(shí)用性。這就不同于著作權(quán)法中的一般作品。一般作品是由語言、文字、圖形或符號構(gòu)成的，表現(xiàn)一定的思想。同一思想可以有多種表現(xiàn)形式，著作權(quán)法保護(hù)的就是思想的表現(xiàn)形式。因此，將有限表達(dá)形式的布圖設(shè)計(jì)作為作品看待，顯然是不妥的。⑧
2. 布圖設(shè)計(jì)也不適宜直接用著作權(quán)法保護(hù)。集成電路是一種電子產(chǎn)品，布圖設(shè)計(jì)是其產(chǎn)品制造中的一個環(huán)節(jié)，因而集成電路及其布圖設(shè)計(jì)是一種純功利主義的實(shí)用物，不符合著作權(quán)法關(guān)于保護(hù)對象的要求。若將布圖設(shè)計(jì)歸入繪畫、雕塑等造型藝術(shù)類作品中，則違背了著作權(quán)法的原則。在實(shí)踐中，美國有人就曾提議修改版權(quán)法將布圖設(shè)計(jì)列入繪畫和雕塑作品而被拒絕。⑨再者，布圖設(shè)計(jì)不需要作品那樣長的保護(hù)期。如果將布圖設(shè)計(jì)作為作品來保護(hù)，則會因著作權(quán)法保護(hù)的期限過長而不利于集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且，由于集成電路產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，過長的著作權(quán)保護(hù)期對之也不必要。另外，若將布圖設(shè)計(jì)列入作品，則在集成電路工業(yè)實(shí)踐中廣泛利用的反向工程，就會因其是對作品的復(fù)制而被認(rèn)定為侵權(quán)，這不利于集成電路工業(yè)的發(fā)展。
3. 布圖設(shè)計(jì)不僅要具有創(chuàng)造性（原創(chuàng)性） ，還必須具有先進(jìn)性和實(shí)用性，才能得到法律的保護(hù)。依照著作權(quán)法，有原創(chuàng)性的作品均受保護(hù)，哪怕這種創(chuàng)造性的分量十分微小。著作權(quán)法并不要求作品必須有先進(jìn)性和新穎性。⑩而作為實(shí)用產(chǎn)品的集成電路及其布圖設(shè)計(jì)，無先進(jìn)性就無受保護(hù)的必要。
（三） 布圖設(shè)計(jì)不同于技術(shù)秘密
含有布圖設(shè)計(jì)的集成電路雖然是一種科技產(chǎn)品，有一定的布圖設(shè)計(jì)技術(shù)，但該產(chǎn)品一旦出售，其布圖設(shè)計(jì)就公開了，無法再作為技術(shù)秘密予以保護(hù)。因?yàn)闊o論采用何種封裝技術(shù)，持有該集成電路產(chǎn)品的人都可用適當(dāng)?shù)姆椒私夂蛷?fù)制其內(nèi)部的布圖設(shè)計(jì)。
總之，布圖設(shè)計(jì)因其自身具有的獨(dú)特性，而成為一個獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)客體。
注釋：
[①]《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》第50 條。
[②]參見世界知識產(chǎn)權(quán)組織《集成電路知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)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(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社1985 年版，第13～27 頁。
[④]參見鄺心湖：《集成電路技術(shù)現(xiàn)狀與展望》，《電子知識產(chǎn)權(quán)》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(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護(hù)法》（“Protection of Semiconductor Chip products Act”） 、日本1985 年的《半導(dǎo)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(hù)》， 《計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究》1992 年第3 期。
[⑧]參見劉春茂等：《中國民法學(xué)·知識產(chǎn)權(quán)》，中國人民公安大學(xué)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(hù)》， 《計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究》1992 年第3 期。
[⑩]參見德利婭·利普西克：《著作權(quán)與鄰接權(quán)》，聯(lián)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(wù)概論》，清華大學(xué)出版社1999 年版，第289 頁，第294～295 頁。
[⑧]參見陳建民：《網(wǎng)絡(luò)服務(wù)者在什么情況下承擔(dān)侵權(quán)責(zé)任》， 《電子知識產(chǎn)權(quán)》2000 年第5 期。
[10][13][14][27][28]參見薛虹：《網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的知識產(chǎn)權(quán)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(guān)于審理涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)著作權(quán)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(xué)概論課程的主要內(nèi)容包括了微電子技術(shù)的發(fā)展歷史、半導(dǎo)體物理和器件物理基礎(chǔ)、集成電路基礎(chǔ)、集成電路制造工藝、集成電路及系統(tǒng)芯片（SOC）設(shè)計(jì)方法學(xué)及設(shè)計(jì)技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)、封裝技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展的一些基本規(guī)律等，是一門與實(shí)際聯(lián)系很緊密，形象化教學(xué)素材十分豐富的課程，將這門課程開發(fā)轉(zhuǎn)化為多媒體CAI課件對提高教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量非常有益。
一、多媒體課件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想
現(xiàn)代教育觀念強(qiáng)調(diào)素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生在教學(xué)活動中的自主活動，要求將學(xué)生作為教學(xué)的主體。為此，應(yīng)該把“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”作為多媒體課件設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，把它設(shè)計(jì)成助學(xué)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(guān)課程的特點(diǎn)，又符合一般教學(xué)規(guī)律，且利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的多種技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。對于微電子學(xué)概論課程，多媒體CAI課件應(yīng)該滿足以下基本特點(diǎn)：
1.微電子學(xué)概論課程中的版圖技術(shù)、制造工藝、器件、封裝等內(nèi)容均需要演示較為復(fù)雜的圖形或過程。因此，需要充分利用多媒體技術(shù)，將圖像、動畫、音頻、文字、視頻等進(jìn)行合理的處理，做到圖文并茂，形象生動，以有助于提高教學(xué)質(zhì)量。
2.多媒體CAI課件應(yīng)當(dāng)有豐富的信息資源，便于擴(kuò)大學(xué)生的知識面。在傳統(tǒng)的教學(xué)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(shù)的發(fā)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(xiàn)實(shí)等多方位信息用于多媒體課件制作，使教學(xué)內(nèi)容更豐富，教學(xué)方法靈活多樣[2]。
3.微電子學(xué)是一門發(fā)展很快的學(xué)科，所以多媒體課件需要及時(shí)更新。由于受到教材限制，傳統(tǒng)教學(xué)方式所覆蓋的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)深度和廣度都十分有限。而多媒體技術(shù)可采用硬盤、光盤等存放教學(xué)內(nèi)容，易于從互聯(lián)網(wǎng)獲取更新的信息，具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，便于教學(xué)內(nèi)容的及時(shí)更新，這是傳統(tǒng)教材所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的[2]。
二、多媒體課件的設(shè)計(jì)制作
多媒體CAI課件制作的基本過程是：首先，用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對文字、圖形、圖像、音頻和動畫等各種素材進(jìn)行采集或制作。其次，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，把教學(xué)內(nèi)容編寫成腳本，設(shè)計(jì)好計(jì)算機(jī)每一屏幕所要呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，并且把教學(xué)信息鏈接成網(wǎng)狀的、非線性的教學(xué)程序。最后，用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)[1]。
目前市面上可用于多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)作的軟件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒體應(yīng)用程序創(chuàng)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(nèi)容優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)的作用[3]。通過Authorware實(shí)現(xiàn)微電子制造過程真實(shí)情景的再現(xiàn)和元器件內(nèi)部載流子運(yùn)動的模擬，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)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(shè)計(jì)制作的前提。采集即收集各種相關(guān)材料如視頻、音頻、彩色照片等，而制作則是將多媒體素材轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)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(xué)概論課程而言，可有制造工藝流程錄像以及版圖層、封裝結(jié)構(gòu)、器件結(jié)構(gòu)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(shí)間和各種各樣的渠道，在平時(shí)應(yīng)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(shè)備將書本內(nèi)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(lián)網(wǎng)獲得；而一些演示器件內(nèi)部載流子運(yùn)動過程的動畫，則需要親自制作。但是，直接掃描和互聯(lián)網(wǎng)得到的數(shù)據(jù)一般是非常原始的，必須經(jīng)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(jìn)行設(shè)計(jì)制作，才能更好地滿足多媒體課件系統(tǒng)的需要[2]。
（二）腳本的設(shè)計(jì)
多媒體課件軟件腳本的設(shè)計(jì)應(yīng)建立在對學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)方式充分了解的基礎(chǔ)上。對教學(xué)方式的描述，教學(xué)內(nèi)容取舍的決定應(yīng)具有很強(qiáng)的針對性，做到重點(diǎn)突出、中心明確、層次分明，并注重啟發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去創(chuàng)造性地分析問題、解決問題。因此，多媒體課件軟件腳本的創(chuàng)作一般由教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較豐富的教師來支持完成[2]。
（三）多媒體應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一個助學(xué)式的并具有交互功能的多媒體課件應(yīng)形成一個完整的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在功能上應(yīng)包括課件演示、動畫演示、習(xí)題系統(tǒng)和課件管理等部分，并具有一個與之密切相關(guān)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(shè)計(jì)后，采用多媒體素材編輯合成軟件將各種教學(xué)信息素材連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)、作業(yè)以及答疑解惑。
三、多媒體教學(xué)課件設(shè)計(jì)總結(jié)
一個良好的多媒體課件要能夠發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，要以學(xué)生為中心，讓學(xué)生自己思考，通過豐富的課件內(nèi)容去感知知識的內(nèi)涵。此外，一個成功的多媒體課件更離不開教師的精心設(shè)計(jì)，使教學(xué)情境環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生積極的思考，最終達(dá)到掌握知識，應(yīng)用所學(xué)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(biāo)始終是為教學(xué)服務(wù)，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率，既要有利于教師的教，又要有利于學(xué)生的學(xué)。因此制作多媒體課件要根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn)遵循教學(xué)性原則、控制性原則、簡約性原則、科學(xué)性原則和藝術(shù)性原則等基本原則。
四、結(jié)束語
多媒體教學(xué)提供了一種學(xué)生主動參與、師生互動、協(xié)同學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，運(yùn)用多媒體教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢。在微電子學(xué)概論課程中采用多媒體CAI教學(xué)，既節(jié)省了很多板書和作圖時(shí)間，又可以借助動畫、視頻等多媒體技術(shù)直觀地表現(xiàn)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，使學(xué)生易于理解和記憶，取得良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
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[3]王華英.Authorware7.0入門與提高[M].清華大學(xué)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(chǎn)業(yè)是電子信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是信息化帶動工業(yè)化、加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的關(guān)鍵技術(shù)和信息社會發(fā)展的基石，也是國防建設(shè)和國家安全的技術(shù)保證，是世界高科技競爭的制高點(diǎn)之一。
重慶作為中國最年輕的直轄市，長江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心，其微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛。2005年8月，重慶市成立西永微電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)，經(jīng)過6年的快速發(fā)展，現(xiàn)已形成四大產(chǎn)業(yè)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè);以惠普、宏碁等電腦巨頭重慶生產(chǎn)基地為代表的PC 制造產(chǎn)業(yè);以惠普GDCC、富士康、英業(yè)達(dá)、NTT、中科院軟件所等為代表的軟件與筆記本外包產(chǎn)業(yè);以北大方正、科博達(dá)等為代表的電子元器件配套產(chǎn)業(yè)。未來三年，西永微電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)將形成年產(chǎn)筆記本電腦8000萬臺，產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模超過7000億元，進(jìn)出口總額超過1000億美元，新增就業(yè)30萬人的產(chǎn)業(yè)集群，成為全國規(guī)模最大、對外開放水平最高的現(xiàn)代化微電子產(chǎn)品工業(yè)園區(qū)。
當(dāng)前，微電子產(chǎn)業(yè)在市場競爭壓力下，從單純追求生產(chǎn)效率、加工成本，逐漸過渡到提高企業(yè)的綜合競爭能力，迫切需要大量既懂工程技術(shù)又掌握管理知識的復(fù)合型人才，從事微電子制造系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、產(chǎn)品質(zhì)量管理等，工業(yè)工程專業(yè)的畢業(yè)生由于其專業(yè)特性(工程與管理相結(jié)合)能夠很好地滿足微電子制造業(yè)的人才需求。因此，培養(yǎng)面向微電子產(chǎn)業(yè)的復(fù)合型、應(yīng)用型工業(yè)工程人才迫在眉睫。
微電子產(chǎn)品的特征是尺寸較小，并將繼續(xù)縮小，從廣義上講，微電子制造可視為機(jī)械制造，但在產(chǎn)品加工精度、設(shè)備自動化程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)械制造，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝和管理方法也有別于傳統(tǒng)制造業(yè)。工業(yè)工程專業(yè)大多面向傳統(tǒng)的制造行業(yè)，特別是機(jī)械制造行業(yè)，學(xué)生普遍缺乏微電子制造方面的知識背景，其畢業(yè)生在短時(shí)間內(nèi)難以適應(yīng)微電子企業(yè)的工作崗位。因此，加強(qiáng)工業(yè)工程專業(yè)學(xué)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(yè)工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)《微電子制造概論》課程。
二、理論教學(xué)
開設(shè)《微電子制造概論》課程的目的是讓工業(yè)工程專業(yè)的本科生具備微電子方面的知識背景，課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包含與微電子制造相關(guān)的理論、方法、材料、元器件、工藝、設(shè)備、系統(tǒng)等基本要素，讓學(xué)生對微電子制造有一個全面系統(tǒng)的認(rèn)識。同時(shí)，課程還應(yīng)注重微電子制造與工業(yè)工程專業(yè)知識的結(jié)合。因此，《微電子制造概論》課程包含以下章節(jié)：
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《微電子制造概論》課程不僅包含22學(xué)時(shí)的理論教學(xué)，還包括6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生對微電子制造原理、工藝與過程等有較為直觀的認(rèn)識，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與演示實(shí)驗(yàn)為主，包括電子組裝基礎(chǔ)、微電子封裝技術(shù)、微電子產(chǎn)品檢測技、微電子可靠性工程、電子電路產(chǎn)品組裝等。工業(yè)工程專業(yè)應(yīng)與其他院系(電子學(xué)院)和實(shí)驗(yàn)室(微電子實(shí)驗(yàn)室)進(jìn)行資源共享，借用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，完成本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
四、實(shí)踐教學(xué)
《微電子制造概論》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生對微電子制造有了初步的感性認(rèn)識，但學(xué)生對微電子企業(yè)如何生產(chǎn)制造微電子元器件和產(chǎn)品還缺乏整體認(rèn)識，所以本課程還安排了4學(xué)時(shí)(半天)的實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生現(xiàn)場參觀微電子制造企業(yè)，熟悉微電子企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)作的流程，加深對本門課程所學(xué)內(nèi)容的切身體會。
五、結(jié)論
在工業(yè)工程專業(yè)開設(shè)《微電子制造概論》課程，不僅可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率，還可以為我國的微電子產(chǎn)業(yè)提供急需的管理人才，幫助企業(yè)節(jié)約成本，提高效率，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力。
第5篇：集成電路概論范文
關(guān)鍵詞：微電子；半導(dǎo)體物理；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)方法
作者簡介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，副教授。（上海200090）
基金項(xiàng)目：本文系上海自然科學(xué)基金（編號：B10ZR1412400）、上海市科技創(chuàng)新行動計(jì)劃地方院校能力建設(shè)項(xiàng)目（編號：10110502200）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）13-0059-02
隨著半導(dǎo)體和集成電路的迅猛發(fā)展，微電子技術(shù)已經(jīng)滲透到電子信息學(xué)科的各個領(lǐng)域，電子、通信、控制等諸多學(xué)科都融合了微電子科學(xué)的基礎(chǔ)知識。[1]作為微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理研究、半導(dǎo)體材料和器件的基本性能和內(nèi)在機(jī)理是研究集成電路工藝、設(shè)計(jì)及應(yīng)用的重要理論基礎(chǔ)；作為微電子學(xué)相關(guān)專業(yè)的特色課程及后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)，“半導(dǎo)體物理”的教學(xué)直接影響了后續(xù)專業(yè)理論及實(shí)踐的教學(xué)。目前，對以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的微電子類相關(guān)專業(yè)，如電子科學(xué)與技術(shù)、微電子、集成電路設(shè)計(jì)等，均強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力，注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在課程設(shè)置及教學(xué)上輕視基礎(chǔ)理論課程。由于“半導(dǎo)體物理”的理論較為深奧，知識點(diǎn)多，涉及范圍廣，理論推導(dǎo)復(fù)雜，學(xué)科性很強(qiáng)，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)物理的基礎(chǔ)要求較高。對于沒有固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理等基礎(chǔ)知識背景的微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，在半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)和理解上都存在一定的難度。因此需要針對目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，探索形象化教學(xué)手段，結(jié)合科技發(fā)展熱點(diǎn)問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)質(zhì)量。
一、循序漸進(jìn)，有增有減，構(gòu)建合理的教學(xué)內(nèi)容
目前，國內(nèi)微電子專業(yè)大部分選用了電子工業(yè)出版社劉恩科等編寫的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，[2]教材知識內(nèi)容體系完善，涉及內(nèi)容范圍廣、知識點(diǎn)多、理論推導(dǎo)復(fù)雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)。該教材的學(xué)習(xí)需要學(xué)生有扎實(shí)的固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理以及數(shù)學(xué)物理方法等多門前置學(xué)科的基礎(chǔ)知識。但是在以培養(yǎng)工程技術(shù)人員為目標(biāo)的微電子學(xué)類專業(yè)中，國內(nèi)大部分高校均未開設(shè)量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)及固體物理學(xué)等相應(yīng)的前置課程。學(xué)生缺少相應(yīng)固體物理、統(tǒng)計(jì)物理與量子力學(xué)等背景知識，沒有掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)，對半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)感到頭緒繁多，難以理解，容易產(chǎn)生畏學(xué)和厭學(xué)情緒。
在課程教學(xué)中教師必須根據(jù)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)，把握好課程的內(nèi)容安排，抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，對原有的教材進(jìn)行補(bǔ)充更新，注意將部分量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、固體物理學(xué)等相關(guān)知識融合貫穿在教學(xué)中，避免學(xué)生在認(rèn)識上產(chǎn)生跳躍。例如在講解導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)內(nèi)容前，可以增加2-3個學(xué)時(shí)的量子力學(xué)和固體物理學(xué)中基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生在課程開展前熟悉晶體的結(jié)構(gòu)，了解晶格、晶胞、晶向、晶面、晶格常數(shù)等基本概念，掌握晶向指數(shù)、晶面指數(shù)的求法，了解微觀粒子的基本運(yùn)動規(guī)律。在講解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)前，增加兩個學(xué)時(shí)量子力學(xué)知識，使學(xué)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(jìn)行一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)時(shí)，隨時(shí)復(fù)習(xí)或補(bǔ)充一些重要的高等數(shù)學(xué)定理及公式，如泰勒級數(shù)展開等。這些都是學(xué)習(xí)“半導(dǎo)體物理學(xué)”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(dǎo)體課程知識進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)和掌握。
另一方面，對于微電子學(xué)專業(yè)來講，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，“半導(dǎo)體物理”課程中的部分教學(xué)內(nèi)容對于工科本科學(xué)生來說過于艱深，因此在滿足本學(xué)科知識的連貫性、系統(tǒng)性與后續(xù)專業(yè)課需要的前提下，大量刪減了涉及艱深物理理論及復(fù)雜數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的內(nèi)容，如在講述載流子在電場中的加速以及散射時(shí)，可忽略載流子熱運(yùn)動速度的區(qū)別及各向異性散射效應(yīng)，即玻耳茲曼方程的引入，推導(dǎo)及應(yīng)用可省略不講。
二、豐富教學(xué)手段，施行多樣化教學(xué)方法，使教學(xué)形象化
半導(dǎo)體物理的特點(diǎn)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(kuò)散，載流子的各種復(fù)合機(jī)理，金屬和半導(dǎo)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(xué)習(xí)，學(xué)生會感覺內(nèi)容枯燥，缺少直觀性和形象性，學(xué)習(xí)起來比較困難。為了讓學(xué)生能較好地掌握這些模型和理論，需要采用多樣化的教學(xué)方法，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件、實(shí)物模型、生產(chǎn)錄像等多種信息化教學(xué)手段，模擬微觀過程，使教學(xué)信息具體化，邏輯思維形象化，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和主動性。同時(shí)，教師除開展啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性外，[3，4]還可以應(yīng)用類比方法幫助他們理解物理概念或模型。如講半導(dǎo)體材料中的缺陷及躍遷機(jī)制時(shí)，為了幫助學(xué)生理解，可以做一個類比：將階梯教師里單位面積的座位數(shù)比做晶格各能級上的電子能態(tài)密度，把學(xué)生當(dāng)作電子，一個學(xué)生坐在某一排的某個座位上，即認(rèn)為這個電子被晶格束縛。當(dāng)有外來學(xué)生進(jìn)入教室，在教室過道上走動時(shí)，可類比為間隙式缺陷；而當(dāng)外來學(xué)生取代現(xiàn)有學(xué)生的座位時(shí)，可類比為填隙式缺陷等等。通過類比，學(xué)生對半導(dǎo)體內(nèi)部的點(diǎn)缺陷的概念的理解就清楚形象多了。
三、結(jié)合微電子行業(yè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，以市場為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生興趣
微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是固體物理與半導(dǎo)體物理不斷發(fā)展和創(chuàng)新的過程，[5]1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明，都與一系列的固體物理、[6]半導(dǎo)體物理及材料科學(xué)的重大突破有關(guān)。縱觀微電子工業(yè)的發(fā)展，究竟是哪些半導(dǎo)體理論推動了微電子技術(shù)的發(fā)展，哪些科學(xué)家推導(dǎo)并得出了這些理論？他們在理論推導(dǎo)的同時(shí)遇到了哪些困難？這些理論規(guī)律又起源于哪些實(shí)驗(yàn)？到了21世紀(jì)，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域，[5，6]即以硅基CMOS電路為主流工藝，系統(tǒng)芯片SOC（System On A Chip）為發(fā)展重點(diǎn)，量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；[7]與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)，如MEMS，DNA Chip等，也都于半導(dǎo)體科學(xué)相關(guān)。這些新的微電子發(fā)展趨勢主要涉及半導(dǎo)體物理中的哪些知識？涉及哪些領(lǐng)域等？
針對以上問題，教師在講授半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)上，對教材進(jìn)行補(bǔ)充更新。在保持基礎(chǔ)知識體系完整性的同時(shí)，避免面面俱到，刪減課本中一些不必要的內(nèi)容，大量加入近幾十年來發(fā)展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點(diǎn)問題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時(shí)對微電子發(fā)展歷史中半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展趨勢有一個清晰地認(rèn)識，讓學(xué)生能從中掌握事物的本質(zhì)，促進(jìn)思維的發(fā)展，形成技能；同時(shí)注重與信息化技術(shù)相結(jié)合，將近幾年半導(dǎo)體技術(shù)的最新研究成果，如太陽能電池等半導(dǎo)體光伏發(fā)電技術(shù)在國家綠色能源戰(zhàn)略上的地位，半導(dǎo)體光電探測器在國家航天戰(zhàn)略上的應(yīng)用等，使學(xué)生能及時(shí)掌握半導(dǎo)體技術(shù)前沿發(fā)展趨勢。將這些問題分成若干個相關(guān)的專題分派給學(xué)生，學(xué)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(dǎo)和幫助。這種方式不僅充分調(diào)動課堂氣氛，加深他們對所學(xué)知識的理解，同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)習(xí)了半導(dǎo)體物理課程在微電子專業(yè)中課程體系的作用，在科學(xué)意識上加深了半導(dǎo)體物理課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和欲望。
同時(shí)，為幫助學(xué)生了解學(xué)術(shù)前沿，培養(yǎng)專業(yè)興趣，還可邀請校內(nèi)外的專家做講座，學(xué)生可以利用課余時(shí)間，根據(jù)自己的興趣選擇聽取，加深對半導(dǎo)體物理課程的了解，培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。
四、總結(jié)
總之，“半導(dǎo)體物理學(xué)”是微電子技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。在“半導(dǎo)體物理”教學(xué)過程中，應(yīng)積極采用現(xiàn)代化教學(xué)手段提高學(xué)生積極性，在教學(xué)過程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，與時(shí)俱進(jìn)引入科技熱點(diǎn)，削弱傳統(tǒng)的課本知識與市場需求的鴻溝，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的微電子人才。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：集成電路概論范文
“電路分析”與“信號與系統(tǒng)”課程是兩門獨(dú)立的傳統(tǒng)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(guī)律，信號與系統(tǒng)進(jìn)一步從電路的系統(tǒng)研究其中的分析方法，所以信號與系統(tǒng)是電路分析的繼續(xù)與深化。正因如此，兩門課程在具體內(nèi)容上有很多重合之處。因此將兩門課程進(jìn)行有機(jī)的整合，從分析方法的角度學(xué)習(xí)電路與電路的系統(tǒng)，從電路系統(tǒng)的角度學(xué)習(xí)電路的分析方法，把“電路”的內(nèi)容作為“信號與系統(tǒng)”的基礎(chǔ)，把“信號與系統(tǒng)”的內(nèi)容作為“電路”的繼續(xù)與延伸，在內(nèi)容上兩者不再重復(fù)，而是基礎(chǔ)與深化。特別是針對計(jì)算機(jī)專業(yè)的特點(diǎn)，電路課程的學(xué)時(shí)少，比起電子專業(yè)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(xué)的效率。
2.當(dāng)前課程改革的狀態(tài)
根據(jù)調(diào)研，西安電子科技大學(xué)教授張永瑞率先面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在西安電子科技大學(xué)建設(shè)了電路、信號與系統(tǒng)課程，并于2010年在機(jī)械工業(yè)出版社出版了《電路、信號與系統(tǒng)》教材。北京郵電大學(xué)“電路、信號與系統(tǒng)”教研室面向通信與信息管理專業(yè)出版了《電路與信號》北京市精品課程教材及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材，這些有益的嘗試為我院面向計(jì)算機(jī)專業(yè)整合電路、信號與系統(tǒng)課程，建設(shè)院平臺課“電路、信號與系統(tǒng)”提供了學(xué)習(xí)研究的好材料，我們將予以認(rèn)真的研讀與借鑒。
3.電路、信號與系統(tǒng)課程大綱建設(shè)總結(jié)
電路信號與系統(tǒng)大綱按照電路三分之二，信號與系統(tǒng)三分之一分配學(xué)時(shí)，即總學(xué)時(shí)48，其中電路分析32，信號與系統(tǒng)16。
電路分析包含直流電路、動態(tài)電路和交流電路三部分，涵蓋了電路分析的最主要的內(nèi)容。電路分析還有一塊屬于運(yùn)算電路，這部分內(nèi)容這次安排在“信號與系統(tǒng)”的連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的復(fù)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(nèi)容。電路分析部分章節(jié)還設(shè)計(jì)了電路仿真的內(nèi)容及實(shí)際或工程應(yīng)用的內(nèi)容，教師可以指導(dǎo)學(xué)生作為課外了解內(nèi)容完成。電路分析各章節(jié)基本均安排了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，部分章節(jié)還設(shè)計(jì)了電路仿真實(shí)驗(yàn)。
信號與系統(tǒng)部分包括了連續(xù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容，即連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的時(shí)域、頻域和復(fù)頻域分析。這三部分內(nèi)容作為電路分析內(nèi)容的延伸，與電路分析內(nèi)容相輔相成，能夠較好地完成針對計(jì)算機(jī)專業(yè)的電路、信號與系統(tǒng)的主要內(nèi)容的講解。由于學(xué)時(shí)較少，沒有安排離散時(shí)間信號與系統(tǒng)的分析內(nèi)容，但對于計(jì)算機(jī)專業(yè)重點(diǎn)掌握連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的分析也夠用了。
實(shí)驗(yàn)部分共16學(xué)時(shí)，全部安排在電路分析部分之中，以保證學(xué)生較全面地掌握電路分析的主要內(nèi)容。信號與系統(tǒng)部分由于學(xué)時(shí)較少，征求了一下其他教師的意見，大綱這次暫時(shí)沒有安排。實(shí)驗(yàn)以硬件實(shí)驗(yàn)為主，安排6次，重要內(nèi)容均有實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生全面掌握；軟件部分準(zhǔn)備2次實(shí)驗(yàn)，安排在直流電路和動態(tài)電路之中。交流部分由于學(xué)時(shí)較少，軟、硬件均未安排實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生作為課外實(shí)踐來完成。另外，信號與系統(tǒng)部分的MATLAB仿真應(yīng)用作為了解內(nèi)容，教師可以靈活掌握。
考核：按照校教務(wù)處的要求卷面成績占總成績的50%或以上。平時(shí)成績占總成績的50%或以下。平時(shí)成績主要培養(yǎng)和考核學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)動手能力，因此自主學(xué)習(xí)考核內(nèi)容包含自主學(xué)習(xí)報(bào)告、自主實(shí)驗(yàn)報(bào)告、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)論文等，占總成績的20%，實(shí)驗(yàn)成績占總成績的20%，其他出勤、課外作業(yè)等占總成績的10%。
學(xué)時(shí)分配：下表為各部分教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配表
4.教材建設(shè)的設(shè)想
電路分析、信號與系統(tǒng)兩門課整合后的課程名為“電路、信號與系統(tǒng)”，教材內(nèi)容包含正文、實(shí)際應(yīng)用或工程應(yīng)用、仿真應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)幾部分。
正文部分的內(nèi)容主要為：第1章電路、信號與系統(tǒng)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(tài)電路的分析；第7章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；第8章基本交流穩(wěn)態(tài)電路的分析；第9章信號與系統(tǒng)的基本概念；第10章連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的時(shí)域分析；第11章連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的頻域分析；第12章連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析。
實(shí)際應(yīng)用或工程應(yīng)用部分是在重點(diǎn)章節(jié)中加入電路分析的應(yīng)用范例。
仿真應(yīng)用部分是在重點(diǎn)章節(jié)中加入電路仿真應(yīng)用的范例。主要使用作為美國國家準(zhǔn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的集成電路仿真軟件PSPICE,以及系統(tǒng)仿真軟件MATLAB,等等。
實(shí)驗(yàn)部分穿插在各章之中，包括函數(shù)發(fā)生器與示波器的使用等。
5.精品課程建設(shè)的設(shè)想
電路、信號與系統(tǒng)這門課要想建設(shè)成為精品課程，需要在以下幾個環(huán)節(jié)上下工夫：（1）特色教材；（2）互動網(wǎng)站；（3）教學(xué)理念；（4）教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
課程網(wǎng)站作為學(xué)生課外的補(bǔ)充學(xué)習(xí)平臺，要起到輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，能讓學(xué)生通過瀏覽網(wǎng)站獲得課堂上學(xué)不到的東西，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的能力。除傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和題庫外，還應(yīng)有疑難點(diǎn)解惑、學(xué)生自測與自動評分系統(tǒng)、學(xué)生在線答疑、習(xí)題解答與提示、與其他同類課程網(wǎng)站的鏈接，等等。
第7篇：集成電路概論范文
工程管理專業(yè)學(xué)什么
工程管理主要學(xué)習(xí)：管理學(xué)、土木工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)等專業(yè)，培養(yǎng)具備管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和土木工程技術(shù)的基本知識，掌握現(xiàn)代管理科學(xué)的理論、方法和手段，能在國內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域從事項(xiàng)目決策和全過程管理的復(fù)合型高級管理人才。
工程管理專業(yè)主干課程包括：工程項(xiàng)目管理、工程合同管理、工程造價(jià)管理、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程估價(jià)、施工組織學(xué)、房地產(chǎn)開發(fā)與經(jīng)營管理、房地產(chǎn)投資分析與決策、管理學(xué)、會計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、財(cái)務(wù)管理學(xué)、管理經(jīng)濟(jì)學(xué)、組織行為學(xué)、建筑制圖、工程結(jié)構(gòu)、土木工程技術(shù)、建筑設(shè)備工程、建筑法規(guī)、建設(shè)項(xiàng)目評估、工程項(xiàng)目融資、國際工程管理、工程風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、會計(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)管理、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、組織行為學(xué)、市場學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)法、房屋建筑學(xué)、建筑工程施工技術(shù)、工程項(xiàng)目管理、工程估價(jià)、建設(shè)工程合同管理、房地產(chǎn)開發(fā)與經(jīng)營、建設(shè)工程項(xiàng)目融資、土木工程概論、工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)。
工程管理專業(yè)就業(yè)前景
工程管理專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域涉及建筑工程、工程施工和控制管理、房地產(chǎn)經(jīng)營以及金融、賓館、貿(mào)易等行業(yè)部門的管理工作。這一專業(yè)涉及就業(yè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺拇罅啃枨蟊容^普遍。從銀行證券到酒店賓館，從建筑企業(yè)到房地產(chǎn)開發(fā)公司都急需補(bǔ)充大量的工程營造管理及相關(guān)專業(yè)的人才，因此人才市場上對該專業(yè)人才的需求量很大。該專業(yè)就業(yè)領(lǐng)域所涉及到的工作是：綜合系統(tǒng)地運(yùn)用管理、建筑、經(jīng)濟(jì)、法律等基本知識，側(cè)重于工程建筑、施工管理以及房地產(chǎn)經(jīng)營開發(fā)，并熟悉我國相關(guān)的方針、政策和法規(guī)，進(jìn)行企業(yè)工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)營和管理。
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在工程、管理、科研和咨詢等領(lǐng)域獲得廣闊的就業(yè)機(jī)會，能在制作業(yè)、服務(wù)業(yè)、公共事業(yè)、科研院所、政府部門和事業(yè)單位從事教學(xué)、科研、管理及設(shè)計(jì)開發(fā)工作。
從事行業(yè)：
畢業(yè)后主要在建筑、新能源、房地產(chǎn)等行業(yè)工作，大致如下：
1 建筑/建材/工程;
2 新能源;
3 房地產(chǎn);
4 電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
5 互聯(lián)網(wǎng)/電子商務(wù)。
從事崗位：
畢業(yè)后主要從事銷售工程師、土建工程師、項(xiàng)目經(jīng)理等工作，大致如下：
1 銷售工程師;
2 土建工程師;
3 項(xiàng)目經(jīng)理;
4 資料員;
第8篇：集成電路概論范文
關(guān)健詞：機(jī)電一體化；可持續(xù)發(fā)展；培養(yǎng)目標(biāo)；定位
作者簡介：高安邦，淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院特聘教授，原哈爾濱理工大學(xué)碩士生導(dǎo)師、教授。
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號：1001-7518（2008）04-0041-03
一、機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，促進(jìn)了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透，已使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展新階段。
“機(jī)電一體化”就是將機(jī)械、電子與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。它的發(fā)展，使傳統(tǒng)的機(jī)械如虎添翼，超越了操作機(jī)械和動力機(jī)械的范疇，進(jìn)入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機(jī)數(shù)字化和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制的新時(shí)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(jī)電一體化”已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，也帶動了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的一場新的革命。其典型產(chǎn)品為：數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人、新型武器裝備和作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子（尤其微機(jī)）技術(shù)裝置了的自動化生產(chǎn)設(shè)備、動力設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)過程自動化設(shè)備、通信設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器等等。這些都是當(dāng)今世界高新技術(shù)的核心和應(yīng)用成果的集中體現(xiàn)。機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路,而世界各國都將“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)作為國家高新技術(shù)發(fā)展的重要方向。我國高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要，即863計(jì)劃也將“機(jī)電一體化前沿技術(shù)作為國家高新技術(shù)重要發(fā)展領(lǐng)域。和世界上先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家相比，我國目前的“機(jī)電一體化”技術(shù)整體水平還相對落后。要開發(fā)大西北、振興東北老工業(yè)基地、富民強(qiáng)國奔小康、實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發(fā)展機(jī)遇，大力發(fā)展我國的“機(jī)電一體化”技術(shù)，搶占“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)的制高點(diǎn)，加快提高我國的綜合實(shí)力。而建立在高新技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)之上的“機(jī)電一體化”新專業(yè)大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)定位必然是、也必須是要造就出大批高素質(zhì)、高技能復(fù)合型機(jī)電創(chuàng)新人才。尤其是當(dāng)前國家要重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展的高職院的任務(wù)也不是培養(yǎng)普通的熟練工和勞動力，高職教育特定的培養(yǎng)目標(biāo)，是面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的技術(shù)應(yīng)用性人才，尤其是當(dāng)前加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)急需的高技能人才（未來的藍(lán)領(lǐng)人才）。這也是我國當(dāng)前教育工作的頭等大事，更是我們職業(yè)教育工作者神圣而光榮的責(zé)任和義務(wù)！
二、“機(jī)電一體化”新專業(yè)理應(yīng)歸口于電氣自動化技術(shù)專業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)是在大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)高度發(fā)展，向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅速滲透、機(jī)械與電子控制技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體集成技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)已不是機(jī)械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上把兩者有機(jī)組合起來的高端應(yīng)用技術(shù)。由于引進(jìn)了微電子技術(shù)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)已從機(jī)械自動化跨入了機(jī)電一體化的新階段，使機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能和構(gòu)成、生產(chǎn)方式和管理體制均發(fā)生了根本性的巨大變化。機(jī)電一體化技術(shù)還賦予機(jī)械產(chǎn)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(diào)節(jié)控制、自動診斷、自動保護(hù)等，從而使機(jī)械設(shè)備具有智能化的特征。如果說傳統(tǒng)機(jī)械主要是代替和放大人的體力，而機(jī)電一體化技術(shù)則能取代并延伸人的部分智力。
“機(jī)電一體化”技術(shù)實(shí)際上是自動化技術(shù)高度發(fā)展的一個階段和必然產(chǎn)物，它是自動化領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)地結(jié)合應(yīng)運(yùn)而生的一種高新技術(shù)，更是鑄造創(chuàng)新人才的最熱門技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)得以發(fā)展的根本原因，就在于生產(chǎn)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的跨越進(jìn)步，其別是自動化技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰(zhàn)以后，幾乎是同時(shí)誕生的系統(tǒng)工程、控制論和信息論這三門科學(xué)既是工業(yè)自動化與機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。而微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的快速進(jìn)步，則為機(jī)電一體化與工業(yè)自動化技術(shù)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。反過來，機(jī)械制造技術(shù)也為微電子學(xué)和自動化技術(shù)做出了重大貢獻(xiàn)，如大規(guī)模集成電路芯片的制造就是以超精密機(jī)械加工為基礎(chǔ)的，而這種加工設(shè)備本身又是一種計(jì)算機(jī)控制的自動化系統(tǒng)，即機(jī)電一體化的系統(tǒng)。由此可見，機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生既是微電子技術(shù)與自動化技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果，又是信息論、控制論和系統(tǒng)工程付諸生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)果。已形成以機(jī)械為主體，以微電子尤其是微機(jī)和自動化控制為技術(shù)核心，“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。
為此，國家專業(yè)技術(shù)委員會已將“機(jī)電一體化”專業(yè)列入自動化技術(shù)專業(yè)的范疇，理應(yīng)歸口于電氣自動化技術(shù)為宜。
實(shí)際上也正應(yīng)如此,目前全國凡是“機(jī)電一體化”新專業(yè)放在機(jī)械專業(yè)中來辦的,沒看到那所高校的“機(jī)電一體化”新專業(yè)的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照““機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)””三分天下的格局安排教學(xué)的，要么還是機(jī)械和電氣嚴(yán)格分家，各辦各的；要么就是執(zhí)行傳統(tǒng)老機(jī)械專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃，電氣與計(jì)算機(jī)只是機(jī)械的陪襯或者是沽名釣譽(yù)的點(diǎn)綴；“電控和計(jì)算機(jī)”類課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；更沒有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。有些學(xué)校的“機(jī)電一體化”新專業(yè)更是名不符實(shí)，有的甚至就連“機(jī)電一體化”新專業(yè)的核心基礎(chǔ)課“自動控制技術(shù)”與核心專業(yè)課“計(jì)算機(jī)控制”都不開，還談什么“機(jī)電一體化”？
三、“機(jī)電一體化”新專業(yè)，應(yīng)按照“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的格局安排教學(xué)，加速培養(yǎng)國家急需緊缺的機(jī)電復(fù)合型創(chuàng)新人才
按照國家人事部最新統(tǒng)計(jì)預(yù)測，“機(jī)電一體化”專業(yè)技術(shù)人才是我國教育市場今后幾年急需緊缺的最熱門專業(yè)人才之一。21世紀(jì)內(nèi)中國將發(fā)展成為世界現(xiàn)代制造業(yè)加工中心，“機(jī)電一體化”技術(shù)就是加工制造業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境及市場的動態(tài)變化，將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)綜合應(yīng)用于制造加工生產(chǎn)全過程的高新復(fù)合技術(shù)群，是21世紀(jì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢學(xué)科方向，是我國開發(fā)大西北和振興東北老工業(yè)基地以及出口創(chuàng)匯等重大戰(zhàn)略決策的重要科技支撐。21世紀(jì)中國將需要一大批掌握先進(jìn)控制技術(shù)，能從事數(shù)控機(jī)床、加工中心、智能機(jī)器人、航天航空和先進(jìn)武器裝備制造以及其他新型機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、操縱、編程與開發(fā)的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型機(jī)電創(chuàng)新人才。
“機(jī)電一體化”高新技術(shù)是一個大系統(tǒng)工程，其“主體”是機(jī)械，“核心”是控制和計(jì)算機(jī)。發(fā)展“機(jī)電一體化”所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)主要有“精密機(jī)械技術(shù)”、“傳感檢測技術(shù)”、“信息處理技術(shù)”、“伺服驅(qū)動技術(shù)”、“機(jī)電接口技術(shù)”、“自動控制技術(shù)”、及“系統(tǒng)總體技術(shù)”，已形成“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。要開辦“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就必須針對其關(guān)鍵技術(shù)，按照國家對“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排開展教學(xué)。國家現(xiàn)階段對“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排為兩個層次：一是狠抓用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；二是集中人財(cái)物力抓緊抓好數(shù)字化、自動化、智能化機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。三個重點(diǎn)：數(shù)控裝置、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、第二代電力電子產(chǎn)品系列。八類產(chǎn)品：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)、中檔數(shù)控系統(tǒng)、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、可編程序控制器、發(fā)電設(shè)備自動控制系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)、智能化儀表、電力電子產(chǎn)品。四項(xiàng)配套產(chǎn)品和技術(shù)：集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個前沿技術(shù)：智能機(jī)器人。由此可見，沒有相當(dāng)數(shù)量和相應(yīng)質(zhì)量的“機(jī)電”專業(yè)技術(shù)人員就沒有“機(jī)電一體化”事業(yè)的發(fā)展。它與傳統(tǒng)老機(jī)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(shù)，賦予工業(yè)產(chǎn)品更多更好更新的功能和柔性，是硬結(jié)構(gòu)和軟技術(shù)相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的一個信息處理系統(tǒng)。它既區(qū)別于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，又不同于電氣自動化專業(yè)。前者的理論基礎(chǔ)是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固體力學(xué)、切削原理，缺乏電子與控制技術(shù)。后者的理論基礎(chǔ)是電力電子、電機(jī)傳動、測控與計(jì)算機(jī)技術(shù)，對機(jī)械設(shè)計(jì)、力學(xué)分析涉及較少。這兩類專業(yè)都很難適應(yīng)對現(xiàn)代化高科技機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、開發(fā)和改造，更難勝任大量引進(jìn)先進(jìn)新技術(shù)與新設(shè)備的消化吸收和國產(chǎn)化。要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就要進(jìn)行真正意義上的“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的教學(xué)改革。
現(xiàn)在的問題是沒看到哪所高校的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排的，仍是傳統(tǒng)老機(jī)械專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃?！半姎夂陀?jì)算機(jī)”類課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，更沒有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就必須重新修訂“機(jī)電一體化”新專業(yè)的教學(xué)大綱和計(jì)劃，真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排“機(jī)電一體化”新專業(yè)的教學(xué)；大幅度增加現(xiàn)代高新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。
四、辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)的幾點(diǎn)建議
現(xiàn)在“機(jī)電一體化”新專業(yè)已在全國各高校蓬勃發(fā)展起來了，可是要真正辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，我們目前所面臨的棘手問題還很多，為此，我對辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)提出幾點(diǎn)建議：
（一）按時(shí)代要求確立“機(jī)電一體化”新專業(yè)大學(xué)生高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)和科學(xué)定位，一方面進(jìn)行高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)理論和方法的深入研究與探討；另一方面整合學(xué)校優(yōu)勢資源,構(gòu)建高素質(zhì)高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)多樣化的模式，搭建各種科技創(chuàng)新平臺，營造創(chuàng)新人才培養(yǎng)的環(huán)境，通過各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),采用多渠道多方式,腳踏實(shí)地地培養(yǎng)出一批機(jī)電專業(yè)高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才參加人才市場競爭，檢驗(yàn)高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效果。
（二）要辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)，就必須將“機(jī)電一體化”新專業(yè)從傳統(tǒng)的機(jī)械老專業(yè)的禁錮束縛中徹底解脫出來，獲得自主發(fā)展的新空間。按照國家對“機(jī)電一體化”工作的重點(diǎn)安排，重新調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方向，安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，突出“機(jī)電”結(jié)合的特色和高科技新知識的內(nèi)涵，發(fā)揮機(jī)械、電子、測控、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉和結(jié)合的優(yōu)勢，體現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新的辦學(xué)特點(diǎn)。
（三）要辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)，就必須重新修訂教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的實(shí)際格局進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃，大幅度增加電控和計(jì)算機(jī)教學(xué)的比重，突出高新技術(shù)的含量，體現(xiàn)出“機(jī)電一體化”技術(shù)是以機(jī)械為主體，以電氣控制和計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心的內(nèi)涵。
（四）徹底摒棄應(yīng)試教育、奴化教育的傳統(tǒng)觀念；改變填鴨式死背硬記的教育方法；改變現(xiàn)行應(yīng)試教育模式下的考試制度，加強(qiáng)對學(xué)生自主創(chuàng)新和綜合素質(zhì)、技能考核的力度；真正樹立以學(xué)生為主體，給大學(xué)生營建主動學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐和個性發(fā)展、充分展示才華與綜合素質(zhì)能力的環(huán)境空間，真正從行動上能變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，而不是停留在口頭和口號上。
（五）從學(xué)校的長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，為體現(xiàn)高校辦學(xué)與時(shí)俱進(jìn)的時(shí)代特征，高校的專業(yè)課教師不能只充當(dāng)教書匠、搶學(xué)時(shí)、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(shí)踐；要投入足夠的精力和時(shí)間從事科研創(chuàng)新活動，進(jìn)行工程實(shí)踐，學(xué)用結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際，才能更有效地培養(yǎng)出素質(zhì)技能型創(chuàng)新人才。名師出高徒，一個本身都不能從事科研創(chuàng)新實(shí)踐的老師，是無論如何也教不出高素質(zhì)、高技能的大學(xué)生的。隸屬于高新技術(shù)的“機(jī)電一體化”專業(yè)課教師更是如此，教師從事科研創(chuàng)新實(shí)踐更是責(zé)無旁貸。
（六）高職院校的職業(yè)技能培訓(xùn)應(yīng)該努力創(chuàng)造提升高新技術(shù)的含金量，絕不能再津津樂道于低技能低水平的“正反轉(zhuǎn)”、“Y/Δ”和“指針式萬用表的使用”了，對這種上個世紀(jì)20年代就開始使用的落后技術(shù)、初級電工都能掌握的基本技能，一個高職大學(xué)生還要花錢考證，即使拿到“特優(yōu)證”，又能說明什么？應(yīng)該多開展諸如“單片機(jī)”、“PLC”、“變頻調(diào)速”、“現(xiàn)代智能網(wǎng)絡(luò)測控”、“電機(jī)綜合控制”等新技術(shù)知識的職業(yè)技能培訓(xùn)，才有實(shí)用價(jià)值。
（七）高職院校的專業(yè)教材編寫應(yīng)該是工學(xué)結(jié)合、學(xué)用一致、理論密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、加強(qiáng)創(chuàng)新性、實(shí)用性和實(shí)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(lán)領(lǐng)”人才也需要掌握高深的技術(shù)理論知識和具備高技能?！澳w淺”的和“概論性”的教材培養(yǎng)不出高素質(zhì)高技能的“藍(lán)領(lǐng)”人才！
（八）要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，必須多方面多渠道的培養(yǎng)和引進(jìn)專業(yè)人才；不拘一格選人才；并能真正做到政策、感情、事業(yè)、環(huán)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(xiàn)有人才，機(jī)電專業(yè)的能人目前是太缺乏了。
第9篇：集成電路概論范文
關(guān)鍵詞：智能 進(jìn)程核心技術(shù) 發(fā)展 綠色 機(jī)電一體化 發(fā)展趨勢
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化就是將微電子技術(shù)引入機(jī)械的主功能、動力功能、控制功能、信息功能的研究，并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備通過軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化的目的是在科學(xué)專業(yè)化和深度專業(yè)之間達(dá)到平衡和兩者的集合，讓系統(tǒng)工程以及解決問題方法出現(xiàn)突破。
“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。首先，機(jī)電一體化技術(shù)并非機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)機(jī)械的組合或拼湊，而是基于一定的技術(shù)研究，將機(jī)械、微電子元素有機(jī)整合而成的一種綜合技術(shù)。它的發(fā)展進(jìn)程有別于機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化的發(fā)展過程。某些機(jī)械部件的原有功能可以通過機(jī)電一體化中的微電子裝置代替，這種裝置的應(yīng)用在一定程度上豐富了機(jī)電系統(tǒng)功能，而且機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能特征改善了機(jī)械性能。智能化是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化的本質(zhì)區(qū)別。
2 機(jī)電一體化的特點(diǎn)
2.1 具有綜合性 從某種意義上講，機(jī)電一體化技術(shù)可謂是一種跨學(xué)科的邊緣科學(xué)，它將微電子、計(jì)算機(jī)等多門技術(shù)整合于機(jī)械主體構(gòu)造中，使之形成一套一體化的系統(tǒng)。這套機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合了多門學(xué)科的技術(shù)優(yōu)勢，這些技術(shù)協(xié)調(diào)運(yùn)作，彼此取長補(bǔ)短，使整個機(jī)電系統(tǒng)的性能得到最大發(fā)揮?？梢哉f，機(jī)電一體化技術(shù)是具有綜合性的高水平技術(shù)。
2.2 廣而強(qiáng)的應(yīng)用性 機(jī)電一體化的目的是基于機(jī)械的主體構(gòu)造通過機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)，完善機(jī)電功能，實(shí)現(xiàn)過程控制。機(jī)電一體化是當(dāng)前機(jī)械系統(tǒng)的一個主流發(fā)展趨勢，它與機(jī)械系統(tǒng)能夠有機(jī)融合，打破了行業(yè)的限制。智能化是機(jī)電一體化的主要特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入為智能化開辟了廣闊的發(fā)展空間。
2.3 多層次的系統(tǒng)化 從本質(zhì)上講，機(jī)電一體化就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)整合于主體機(jī)械，不斷優(yōu)化機(jī)械的主體功能，使其形成一套完整的系統(tǒng)。機(jī)電一體化注重各種技術(shù)（尤其是微電子技術(shù)與精密機(jī)械技術(shù)）的集成，強(qiáng)調(diào)主體結(jié)構(gòu)的層次化和系統(tǒng)化。無論從單參數(shù)、單擊控制到多參數(shù)、多級控制，還是從單件單品生產(chǎn)工藝到流暢、自動化的生產(chǎn)線，直至完成整個機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，各個層次的開發(fā)和應(yīng)用都會涉及智能化的機(jī)電一體化技術(shù)。
2.4 整體的最優(yōu)化 基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)理念，將智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)有機(jī)整合，形成整體優(yōu)勢，以提高機(jī)電系統(tǒng)的主體性能，提高運(yùn)行效率和附加值，同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。比如，應(yīng)用數(shù)控機(jī)床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)器人和計(jì)算機(jī)管理等高端機(jī)電一體化系統(tǒng)后，企業(yè)就要及時(shí)更新觀念，將機(jī)電一體化概念引入生產(chǎn)系統(tǒng)，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，以壓縮生產(chǎn)周期，滿足不斷增長的社會需求。
2.5 使用簡易化 從產(chǎn)品開發(fā)來看，機(jī)電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)原理和使機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)。作為開發(fā)者，除了要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，對于技術(shù)架構(gòu)也要有豐富的積淀，要有創(chuàng)新精神。從用戶角度來講，無需深入學(xué)習(xí)機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)原理，只要掌握機(jī)電系統(tǒng)的操作規(guī)程，能夠確保系統(tǒng)操作正確、合規(guī)，在人機(jī)磨合的過程中形成協(xié)作關(guān)系即可。
2.6 提高了安全性 機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能技術(shù)使系統(tǒng)具備自我保護(hù)功能，可以有效規(guī)避運(yùn)行中的故障或風(fēng)險(xiǎn)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。一些高端機(jī)電一體化系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了全自動操作，而且被廣泛應(yīng)用在海底、高空等惡劣的作業(yè)環(huán)境中。
2.7 具有高可靠性、高穩(wěn)定性和長壽命 機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)生機(jī)械磨損的程度非常小，因而故障少，運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)的服務(wù)年限比普通機(jī)電系統(tǒng)長。而且某些自診斷、自修復(fù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)甚至可以實(shí)現(xiàn)“零故障”。
2.8 具有柔性 柔性是機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)。根據(jù)需要的變化，用機(jī)電一體化技術(shù)無需改裝系統(tǒng)就可以及時(shí)地對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程作必要的處理，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智能、調(diào)整、修改，因此機(jī)電一體化技術(shù)是解決多品種、小批量生產(chǎn)的重要途徑。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀分析
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：①20世紀(jì)60年代以前，利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能的初級發(fā)展階段；②20世紀(jì)70～80年代以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為代表的蓬勃發(fā)展階段；③20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段?，F(xiàn)階段，光學(xué)、通信技術(shù)等領(lǐng)域正循著機(jī)電一體化的發(fā)展步伐大踏步邁進(jìn)，微細(xì)加工技術(shù)開始在機(jī)電行業(yè)初露鋒芒，光學(xué)、通信技術(shù)的融入使機(jī)電一體化由最初單一的模式逐步衍生出光機(jī)電一體化、微機(jī)電一體化等多個分支。另一方面，我國現(xiàn)階段在光纖、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較快，這對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。在未來的技術(shù)研究領(lǐng)域，機(jī)電一體化將有望形成完整的基礎(chǔ)科學(xué)體系。
4 機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展
4.1 智能化 智能化是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域的一個未來發(fā)展趨勢。智能化是運(yùn)用控制理論，將計(jì)算機(jī)科學(xué)、混沌動力學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、人工智能、心理學(xué)、生理學(xué)以及運(yùn)籌學(xué)等多個學(xué)科有機(jī)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(biāo)。按照目前人工智能技術(shù)的研究狀況，未來時(shí)間將有可能發(fā)展高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，這是人工智能技術(shù)研究的一個必然的發(fā)展趨勢。
4.2 模塊化 模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，需要針對各個研究項(xiàng)目制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，各部件、單元或借口才能很好的完成配型。但是由于該技術(shù)領(lǐng)域存在利益紛爭，當(dāng)前國內(nèi)外尚未形成一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是模塊化的生產(chǎn)理念已逐漸被機(jī)電生產(chǎn)領(lǐng)域認(rèn)可，在未來的機(jī)電一體化研究領(lǐng)域，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
4.3 網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在上世紀(jì)九十年代風(fēng)靡全球，帶動了科技研究、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等眾多領(lǐng)域的技術(shù)研究或經(jīng)濟(jì)模式的革新。機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場前景是廣闊的，產(chǎn)品一經(jīng)研發(fā)，配以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助推廣，必將在短時(shí)間內(nèi)成為業(yè)界矚目的焦點(diǎn)。基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備就屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品其中的一類。另外，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域的應(yīng)用，恰恰是機(jī)電一體化產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢的最好印證。
4.4 微型化 微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，但其技術(shù)應(yīng)用尚存在微機(jī)械技術(shù)這一發(fā)展瓶頸，在未來的發(fā)展進(jìn)程中還有待進(jìn)一步研究。
4.5 綠色化 綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過程中，資源利用率大幅提高，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本，而且健康環(huán)保，對生態(tài)環(huán)境的影響程度較小。無論是生產(chǎn)成本角度來考慮，還是從生態(tài)保護(hù)的角度來分析，機(jī)電一體化產(chǎn)品綠色化已是機(jī)電研究領(lǐng)域的必然趨勢，具有廣闊的開發(fā)前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。
4.6 系統(tǒng)化 系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)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(jié)語
機(jī)電一體化的產(chǎn)生與迅速發(fā)展的根本原因在于社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。微電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步，則為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)代產(chǎn)品的機(jī)電一體化進(jìn)入到實(shí)用階段。機(jī)械工程及自動化專業(yè)人員掌握機(jī)電一體化技術(shù)與應(yīng)用中的理論和方法對今后的工作是非常有用的。
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