集成电路设计与集成系统专业电子白皮书

1.专业定位

集成电路设计与集成系统是教育部针对国内集成电路产业人才短缺的现状而新设立的专业，其研究内容为集成电路及各类电子信息系统的设计理论、方法与技术，属于信息技术领域的关键核心技术。本专业旨在培养集成电路设计和集成系统方面的高水平应用型工程师，致力于国家所需的具有自主知识产权的高性能器件及芯片的研究及产业化。

2.培养目标

本专业培养目标是使学生具有较高思想道德、文化修养、敬业精神和社会责任感，具有健康的体魄和良好的心理素质，具备团队合作精神，德智体美劳全面发展。在集成电路设计与集成系统学科方面具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能，具备综合运用集成电路设计与集成系统学科的理论和技术分析解决工程问题的实践能力，成为集成电路设计与集成系统方面具有国际视野、工匠精神和创新创业能力的高水平工程师。毕业后即能从事应用技术研究、产品及系统开发和技术管理等方面的工作，也可继续攻读相关专业的硕士和博士学位。

3.培养规格

3.1 学制学分

集成电路设计与集成系统专业学制为四年。总学分应达到198分，包含：通识课程78学分，学科课程68学分，实践课程37学分，本科论文15学分，详见表1所示。

表1 集成电路设计与集成系统专业毕业学分要求

3.2 知识要求

1) 工具性知识：外语、计算机基础、高级语言程序设计、文献检索等知识。

2) 人文社会科学知识：文学、历史学、哲学，以及毛泽东思想概论、马克思主义哲学原理、邓小平理论、思想品德修养、法律基础、健康教育、美学、心理学等。

3) 自然科学知识：高等数学、大学物理等。

4) 学科基础知识：电路分析基础、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、信号与系统、通信原理和半导体物理与器件等。

5) 专业知识：模拟集成电路设计、数字集成电路设计、Verilog HDL与数字系统设计、微处理器系统结构与嵌入式系统设计、集成电路CAD、集成电路工艺、片上系统(SoC)技术、集成电路可测性设计、集成电路测试与封装、集成电路可靠性技术、微机电系统技术等。

3.3 能力要求

1)获取知识能力：具有较强的自学能力，熟练地利用现代化信息渠道获取有用的知识；具有较好的社会交往能力，可比较流畅表达专业相关的工程技术及社会科学知识。

2)应用知识能力：能将所学的基础理论与专业知识融会贯通，灵活地综合应用于工程实践中；具有研究和解决半导体材料与器件、芯片设计与制造工艺、集成系统与应用等相关领域实际问题的初步能力。

3)创新能力：了解本专业工程技术的最新发展动态及国内外研究现状，善于通过创造性思维解决工程技术问题。

3.4 素质要求

1)思想道德素质：热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论等基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务；有为国家富强和民族昌盛而奋斗的志向和责任感；敬业爱岗，遵纪守法，诚实守信，艰苦奋斗，团结协作，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。

2)文化素质：具有较好的人文、艺术和社会科学等基础知识，正确运用汉语言和文字的表达能力；积极参加社会实践，适应社会的发展与进步，能建立健康的人际关系。

3)专业素质：具有扎实的自然科学基础知识和本专业所必需的工程技术基础及专业知识，掌握工程技术中发现、分析和解决问题的基本方法，具有工匠精神和创新意识。

4)身心素质：身体健康，具有在胜利、成功、成就面前不骄不躁，在困难、挫折、

失败面前不屈不挠的精神面貌。

4.课程体系

4.1 总体框架

集成电路设计与集成系统专业课程体系总体框架详见表2所示。其中，灰色对应基本通识及扩展通识课，白色对应专业基础课，橙色对应专业选修课，蓝色对应实践课程。

表2 集成电路设计与集成系统专业课程体系总体框架

4.2 核心课程

1）主干课程

核心课程：半导体物理与器件、集成电路工艺、模拟集成电路设计、数字集成电路

设计、微处理器系统结构与嵌入式系统设计等。

主要基础课程：电路分析基础、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、Verilog HDL

与数字系统设计、信号与系统、通信原理等。

2）特色课程

片上系统(SoC)技术、面向对象程序设计、EDA 技术与应用实践、模拟集成电路版 图设计、数字集成电路物理设计、射频电路设计、集成电路可测性设计、集成电路测试 与封装、集成电路可靠性技术、单片机原理及应用、多媒体原理与技术、微机电系统技术、数字信号处理、集成光子学、光通信原理与模块、多媒体原理与技术等。

4.3 实践教学

1）课内实践

模拟集成电路版图设计实验课、数字集成电路物理设计实验课、电路分析基础实验课、光电子学实验课、模拟电路基础实验课、数字逻辑设计及应用实验课、Verilog HDL与数字系统设计实验课、模拟集成电路设计实验课、数字集成电路设计实验课、面向对象程序设计实验课、定制化IC设计流程和验证实验课、数字IC设计流程和验证实验课、数字信号处理实验课、片上系统（SOC）技术实验课、Linux操作系统实验课、集成电路工艺实践实验课、集成光子学实验课、嵌入式系统技术与实践、微机电系统技术实验课、光通信原理与模块实验课、半导体物理与器件实验课、Matlab程序设计实验课、单片机原理及应用实验课、大学物理实验课、大学计算机实验课、程序设计基础实验课。

2）专业实践

行业认知、集成电路设计和工艺实践、高级项目研究、企业实习、本科毕业设计。

5.师资队伍

围绕集成电路设计与集成系统专业战略布局和学科重点发展方向，精准引进了一批具有国际影响力的学科带头人、学术骨干以及企业界高层次技术人才，按照“领军人才-骨干教师-企业教师-实验系列教师”四个层次，打造了一支梯次清晰、衔接有序、教学能力过硬、研发经验丰富的高水平师资队伍。目前，专业围绕集成电路设计、集成系统和光电两个学科方向，目前共有20位教职员工，均具有在世界一流高校或企业从事教学、科研工作的经历，如美国亚利桑那大学、南洋理工大学、德国柏林工业大学、恩智浦和意法半导体等。

6.教学条件

6.1 教学设备

专业拥有一流的教学设备，电路车市设备包括高精度电源，高宽带示波器，信号发射器，频谱分析仪，无线通信系统测试仪，逻辑信号分析仪，矢量信号分析仪，音频测试仪，FPGA和DSP应用开发系统，音频测试室，射频测试室等，具备芯片测试能力；具备服务器集群，可使用Cadence、Synopsys、Mentor和华大九天EDA软件，支持30个以上用户同时使用。具有一条完整的极端光电测试平台支持光电教学和科研。现有大型制造设备仪器包括：LPCVD扩散炉、等离子增强化学沉积系统（PECVD）、脉冲激光沉积系统（PLD）、超声清洗机、洁净烘箱、显影清洗机、化学蚀刻清洗台、电感耦合等离子体刻蚀（ICP）、反应离子刻蚀机（RIE）、电子束蒸发镀膜机、磁控溅射仪（sputter）、金丝球焊机、椭偏仪、超景深三维立体显微镜、载流子特性分析系统、液氦低温探针台、光电探测器测试仪、光纤光谱仪荧光量子效率测试系统、霍尔效应测试仪、光电探测器1/f噪音测试系统、半导体参数测试仪、反射式高能电子衍射仪、塞贝克系数测量仪、老化测试系统、高灵敏太阳能电池电致发光量子效率测试分析仪以及室内光模拟器半导体特性测试系统等大中型设备。

6.2 实验室

专业具备高水平集成电路制造教学科研线和工程试验线，可用于培养集成电路设计与集成系统领域的技术人才，并可作为公共技术服务平台，承接来自企业和科研机构的项目，为企业开发半导体芯片制造工艺以及相关器件的研制提供支持，也可为国产集成电路材料和装备的验证提供支持。此外，专业具备如下教学实验室/中心：集成电路设计EDA实验室、集成电路应用实验室、集成电路测试实验室、集成电路封装实验室、集成电路可靠性实验室、极端光学测试平台、物联网光子集成器件与系统实验室，可用于集成电路设计及集成系统设计、芯片封装和测试、以及制造工艺检测等方向教学科研。

6.3 实习基地

专业目前已经与中芯国际、比亚迪、昂纳信息、迈捷科技和君正半导体等多家企业签订了战略合作协议，坚持校企联合培养模式，拓展校企合作资源，深化战略合作关系，为发挥校企双方的优势，为企业培养更多高素质、高技能的应用型人才，同时也为学生实习、实训、就业提供更大空间。