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集成电路是微电子技术的核心,是现代电子信息技术的基础。集成电路的应用极为广泛,计算机、通讯设备、家用电器等几乎所有的电子产品都离不开集成电路。自20 世纪后半叶以来,集成电路工业在许多国家的国民经济中发挥着越来越重要的作用。我国当前也十分重视集成电路工业的发展。
2000 年6 月27 日,国务院颁布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》提出:“集成电路设计产品视同软件产品,受知识产权方面的法律保护。”①但我国现在还没有类似《计算机软件保护条例》那样的单行法规用来保护集成电路设计产品。而利用现有的知识产权法律,是将集成电路设计产品作为作品用著作权法来保护,还是将之作为发明用专利法来保护? 这个问题我国尚无明确规定,还需要根据集成电路设计产品的性质和特点,来确定其应适用的法律。
本文对集成电路设计产品的性质和特点进行分析,不仅符合我国当前大力发展集成电路工业及即将加入世界贸易组织的形势需要,也希望能为我国制订集成电路保护法提供一些立法参考。
一、集成电路布图设计的知识产权性质和特点
集成电路设计产品,指的是集成电路生产过程中的布图设计这一中间产品。布图设计是制造集成电路产品中非常重要的一个环节,它的开发费用一般要占集成电路产品总投资的一半以上。不法厂商抄袭他人的布图设计,就能仿造出相同的集成电路产品,而其成本却比原开发者的少得多。这种抄袭行为严重损害了产品开发者的利益,而传统的物权法却对之束手无策。这是因为布图设计具有无形财产的性质特点,必须利用知识产权法予以保护。发达国家的立法部门出于对集成电路工业的关注,于20 世纪70 年代末开始研究对布图设计给予专有权的法律问题。20 世纪80 年代,美国、日本等集成电路工业发达的国家陆续颁布法律,保护布图设计权,将集成电路布图设计保护法作为知识产权法中的一个新的部门。20世纪90 年代中期,我国已开始起草集成电路布图设计保护法,但由于种种原因,至今尚未颁布。从目前的形势看,我国需要在知识产权法律体系中增加这部法规。布图设计是独立的知识产权客体,其性质和特点表现为以下方面:
(一) 布图设计是智力劳动的成果
集成电路( Integrated Circuits) 英文简称IC ,也有人习惯将之称为芯片。通俗地说,集成电路就是一种电子电路产品,它的各种元件集成在一个固体材料中并作为一个整体单位来执行某种电子功能。这种电路高度集成地组合和联结若干电子元件,缩小电路的尺寸,加速电路的工作速度,降低电路成本和功耗。
集成电路布图设计,简称布图设计(Layout Design) ,是指集成电路中多个元件,其中至少有一个是有源元件和其部分或全部集成电路互连的三维配置,或者是为集成电路的制造而准备的这样的三维配置。②通俗地说,布图设计就是确定用以制造集成电路的电子元件在一个传导材料中的几何图形排列和连接的布局设计。
布图设计是制造集成电路产品中非常重要的一个环节,设计工程师们根据集成电路所要执行的功能设计集成电路的结构。布图设计是艺术创造力与精密的电子工程技术融合的产物。在设计中,设计人员借助计算机模拟,把数以千万计的线路组成部分一而再、再而三地调整位置,安排这些线路的组合,使一个芯片中能包含更多的元件,具有更强大的功能,以求生产效率的最大化和芯片体积的最小化。在早期的集成电路生产中,布图设计被绘制在掩膜上。掩膜(Mask) 如同一张摄影底片,是将要置放到芯片中的线路的底片。布图设计固定在掩膜上,该掩膜就成为制造芯片的模版,是制造集成电路的中间产品。这种掩膜也曾是工业间谍千方百计想要窃取的目标。③随着科技的发展,目前的集成电路布图设计更多的是以编码方式储存于磁盘、磁带等介质生产集成电路已经有些过时了。
从上述布图设计的创作过程可以看出,布图设计是设计工程师们根据集成电路所要执行的功能而设计的集成电路的结构,它无疑是智力劳动的产物。
(二) 布图设计是无形的
布图设计是确定用以制造集成电路的电子元件在一个传导材料中的排列和连接的布局设计。布图设计可以固定在磁盘或掩膜上,也可以固定在集成电路产品中,但这些磁盘或集成电路只是它的物质载体,布图设计本身是无形的。这就如同作品可以固定在书本或磁盘上,而作品本身是无形的。布图设计的无形性特点,是它成为知识产权客体的主要原因。
布图设计虽然是无形的,但它也同其他无形财产一样,具有客观表现形式和可复制性。布图设计若要得到法律的保护,也必须具有一定的表现形式,必须固定于某种物质载体上,为人们感知,并可以复制。在集成电路产品的生产中,布图设计被固定于磁盘或掩膜中,并被大量复制于集成电路产品内。
(三) 布图设计具有创造性和实用性
布图设计只有具有创造性,才受法律保护。已颁布布图设计保护法的国家,一般均在其法律中兼采著作权法的创作性(原创性) 和专利法的创造性和新颖性的要求,又依据布图设计自身的特点而加以变化,确定布图设计的创造性要求。⑤受法律保护的布图设计,要求必须是设计人自己创作的,有自己的独特之处。此点借鉴著作权法的创作性要求。
同时,布图设计的创造性还要求,受法律保护的布图设计,与以往的布图设计相比,要有一定的进步性和新颖性。布图设计要应用于工业实践,若无进步性和新颖性,也就没有予以知识产权保护的必要。不过,布图设计的创造性和新颖性,不必达到专利法要求的标准,只要比以往的布图设计有一定的进步性和不同,就可以得到法律保护。这是因为,集成电路产品的更新换代表现为集成度的不断提高,在同样体积的芯片上布局更多的元件以增强功能、降低能耗。新的集成电路产品,不过是比原来的产品集成度高,不可能是前所未有的,也不大可能达到突出的实质性特点和显著的进步。所以,已颁布集成电路保护法的国家,均不直接采纳专利法中的创造性和新颖性的标准,而是降低要求,以适应实际情况。
集成电路是应用广泛的工业产品,布图设计是其生产过程的一个重要环节,是中间产品,布图设计的实用性是非常明显的。
(四) 布图设计是独立的知识产权客体
布图设计是独立的知识产权客体,有着自己的特点。因而,已颁布集成电路保护法的国家,基本上不引用著作权法或专利法来保护它,而是依据其特点,制订单行法规,将之作为独立的客体予以保护。
美国是当今世界上半导体工业最发达的国家,也是最先对集成电路布图设计予以立法保护的国家。1984 年美国颁布了《半导体芯片产品保护法》(“Protection of Semiconductor Chip Products Act”) ,并于1984 年11 月8 日起实施,确认了布图设计专有权。这部法律虽然作为《美国法典》第17 编(版权法) 的最后一章,即第9 章,但它实际上是一个独立的体系,既不属于版权法体系,也不属于专利法体系。布图设计权不是版权,而是作为与版权近似的一项独立的权利(copyright - like) ,受特殊保护(suigeneris potection) .⑥在美国1984 年《半导体芯片产品保护法》的影响下,日本于1985 年5 月31 日颁布了《半导体集成电路的线路布局法》。日本的这部法律在立法体例和内容上均与美国法相似,既不隶属于版权法,也不隶属于专利法,而是自成体例,以单行法规的形式出现。
二、布图设计与其他相关知识产权客体的比较
在众多的知识产权客体中,布图设计与发明、作品较为接近。但它也有与发明等不同的特性。从布图设计与其他相关知识产权客体的比较中,可以进一步分析布图设计的特点。
(一) 布图设计不同于发明
布图设计是科技领域中的一种智力劳动的成果,又直接应用于工业生产,在知识产权诸多客体中,它与发明最接近。但与发明不同的是,布图设计只是中间产品,是制造集成电路产品中非常重要的一个环节,不具有独立的功能。因而,布图设计不能单独取得专利。
含有布图设计的集成电路产品,组装成能完成一定任务、具有特定功能的零件或设备产品,若具备专利法规定的发明的条件,可以作为发明获得专利。
在实践中之所以不将集成电路产品作为发明,用专利法来保护,原因在于:对集成电路产品而言,取得专利的条件过于严格,只有极少数的集成电路产品能获得专利,而绝大部分集成电路产品缺乏作为专利保护的发明所必需的创造性和新颖性。
集成电路产品的发展,基本表现在不断地提高集成度、节约材料、降低能耗上。现在的集成电路产品,由于工艺水平的提高,集成度越来越高,其体积和外形越来越小。虽然对于设计者来说,将几十万甚至上亿个元件布置在一小片半导体硅晶片上,要花费不少心血,但这种布图设计的创造性水平却不一定能达到专利法所要求的高度,集成度高未必就一定具备专利法上的创造性。在实践中,一些非常先进和尖端的集成电路产品也未能获得专利。
另外,在布图设计中,设计人员常常采用一些现成的单元电路进行组合。这些单元电路在实践中已为人们熟知,其中一些甚至已经是最优化设计,其表现形式是有限的、甚至是唯一的,要追求电路的最佳功能状态只能选择这些已经成型的单元电路,由现有的单元电路模块组合成的集成电路若作为组合发明去申请专利,则大多数难以达到专利法要求的取得意想不到的效果的条件。⑦
(二) 布图设计不同于作品
集成电路的布图设计图纸,可以依照著作权法作为产品设计图纸作品而受到保护。布图设计本身,却不同于作品。布图设计虽然有着与作品类似的创作性和可复制性的特点,但布图设计也有着不同于作品的特点。
布图设计与作品的区别主要有以下几点:
1. 布图设计的表现形式极为有限,而作品的表现形式则是丰富多采的。集成电路由一系列电子元件及连结这些元件的导线所组成,是执行一定电子功能的电路。基于其使用目的,其元件的布局、图形的大小,都由集成电路产品的电参数和生产工艺技术水平决定,因此布图设计的表现形式极为有限。若突破这些限制,由设计师任意发挥,则创作出的布图设计就没有工业实用性。这就不同于著作权法中的一般作品。一般作品是由语言、文字、图形或符号构成的,表现一定的思想。同一思想可以有多种表现形式,著作权法保护的就是思想的表现形式。因此,将有限表达形式的布图设计作为作品看待,显然是不妥的。⑧
2. 布图设计也不适宜直接用著作权法保护。集成电路是一种电子产品,布图设计是其产品制造中的一个环节,因而集成电路及其布图设计是一种纯功利主义的实用物,不符合著作权法关于保护对象的要求。若将布图设计归入绘画、雕塑等造型艺术类作品中,则违背了著作权法的原则。在实践中,美国有人就曾提议修改版权法将布图设计列入绘画和雕塑作品而被拒绝。⑨再者,布图设计不需要作品那样长的保护期。如果将布图设计作为作品来保护,则会因著作权法保护的期限过长而不利于集成电路产业的发展。而且,由于集成电路产品更新换代很快,过长的著作权保护期对之也不必要。另外,若将布图设计列入作品,则在集成电路工业实践中广泛利用的反向工程,就会因其是对作品的复制而被认定为侵权,这不利于集成电路工业的发展。
3. 布图设计不仅要具有创造性(原创性) ,还必须具有先进性和实用性,才能得到法律的保护。依照著作权法,有原创性的作品均受保护,哪怕这种创造性的分量十分微小。著作权法并不要求作品必须有先进性和新颖性。⑩而作为实用产品的集成电路及其布图设计,无先进性就无受保护的必要。
(三) 布图设计不同于技术秘密
含有布图设计的集成电路虽然是一种科技产品,有一定的布图设计技术,但该产品一旦出售,其布图设计就公开了,无法再作为技术秘密予以保护。因为无论采用何种封装技术,持有该集成电路产品的人都可用适当的方法了解和复制其内部的布图设计。
总之,布图设计因其自身具有的独特性,而成为一个独立的知识产权客体。
注释:
[①]《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》第50 条。
[②]参见世界知识产权组织《集成电路知识产权保护条约》第2 条。
[③]参见埃弗雷德·M·罗杰斯、朱迪思、K·拉森:《硅谷热》,范国鹰等译,经济科学出版社1985 年版,第13~27 页。
[④]参见邝心湖:《集成电路技术现状与展望》,《电子知识产权》1993年第期;Christie ,Andrew , Integrated Circuits andTheir Contents : International Protection ,London :Sweet and Maxwell ,1996 ,p. 3.
[⑤]参见美国1984 年的《半导体芯片产品保护法》(“Protection of Semiconductor Chip products Act”) 、日本1985 年的《半导体集成电路的线路布局法》。
[⑥][⑨]See Christie ,Andrew , Integrated Circuits and Their Contents : International Protection ,London : Sweet and Maxwell ,1996 ,p. 5 ,p. 3.
[⑦]参见郭禾:《试论我国集成电路的法律保护》, 《计算机与微电子发展研究》1992 年第3 期。
[⑧]参见刘春茂等:《中国民法学·知识产权》,中国人民公安大学出版社1997 年版,第27~28 页;郭禾:《试论我国集成电路的法律保护》, 《计算机与微电子发展研究》1992 年第3 期。
[⑩]参见德利娅·利普西克:《著作权与邻接权》,联合国教科文组织译,中国对外翻译出版公司2000 年版,第43~44 页。
[⑦][⑨]参见方美琪主编:《电子商务概论》,清华大学出版社1999 年版,第289 页,第294~295 页。
[⑧]参见陈建民:《网络服务者在什么情况下承担侵权责任》, 《电子知识产权》2000 年第5 期。
[10][13][14][27][28]参见薛虹:《网络时代的知识产权法》,法律出版社2000 年版,第270 页,第209~210 页,第270 页,第273页,第272 页。
[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]参见《关于审理涉及计算机网络著作权纠纷案件法律适用若干问题的解释》第4条。
关键词:知识产权 集成电路 布图设计权
中国政府为了满足Trips协议的要求,于2001年颁布了《集成电路布图设计保护条例》,该条例已于同年开始实施[2].从该条例的文字规定看,中国的集成电路布图设计的保护水平已经完全满足了Trips协议的要求。
事实上,中国政府早在1991年就开始起草《集成电路布图设计保护条例》。这一动议肇始于《集成电路知识产权条约》(以下简称《集成电路条约》)的制订。早在1986年,就召开了多次外交会议和专家会议,研究、起草《集成电路条约》,中国政府积极参与了该条约起草的全过程。1990年5月,在华盛顿召开外交会议,通过了集成电路条约,包括中国在内的多数国家投票赞成。此后,中国政府立即组织专门小组开始研究和起草《集成电路布图设计保护条例》。在起草工作初期,的《集成电路条约》是中国立法的主要参考文件。1993年,在GATT乌拉圭回合谈判中,Trips协议草案的邓克尔文本提出后,考虑到中国当时正试图恢复其GATT缔约国的地位,Trips协议成为中国起草《集成电路布图设计保护条例》所参考的最为重要的文献
由于WIPO的《集成电路条约》一直未能生效;加之中国加入WTO的进程又是一波三折,中国的《集成电路布图设计保护条例》一直没有一个适当的出台时机。直到2001 年,中国在加入WTO方面出现了转机,为配合国内外各方面的工作,中国政府颁布了《集成电路布图设计保护条例》。就在这一年,中国加入了WTO.
本文拟就中国《集成电路布图设计保护条例》的规定,同Trips协议和WIPO的《集成电路条约》以及有关国家的法律,分别从权利的保护对象、范围、内容和效力等方面,从知识产权法律理论的角度进行分析、评论和比较。
一、保护对象
中国的《集成电路布图设计保护条例》开宗明义在标题上直接采用布图设计作为中心词,这就将其保护范围限定于半导体集成电路,因为只有半导体集成电路在制造过程中对布图设计有着必然的依赖。该条例第二条在界定集成电路概念时专门指明,条例中所称集成电路为半导体集成电路。[3]
将保护范围限定在半导体集成电路范围是国际上的通例。美国是世界上第一个颁布集成电路保护法律的国家,从美国1978年首次提出集成电路保护的问题,到1984 年颁布专门立法的过程可以看出,布图设计(美国法称掩模作品)一直被作为这类法律保护的直接对象[4].应当说,这一法律的最基本的目的就是为了防止未经许可随意复制他人的布图设计。此后,日本、瑞典等国的保护集成电路的国内法均采用了这种“美国模式”。
1986年在美、日等国的提议下,WIPO开始制订保护集成电路的条约。尽管该条约在总体设计上采用了前述美国模式,但在其起草过程中,也曾经就是否明确将保护对象限定在半导体集成电路之内发生过争论。在1988年11月的草案中,对于是否在集成电路之前加上“半导体”这一文字限定,依旧是两种方案。
事实上,通过保护布图设计的手段来达到保护集成电路目的的美国模式本身,已经将保护对象限定在半导体集成电路的范围之内了。因为在目前的技术发展水平上,布图设计本身就是针对半导体集成电路的,每一种半导体集成电路都必然与一套特定的布图设计相对应。而半导体集成电路之外的混合集成电路(Hybrid IC),如薄膜或者厚膜集成电路均不直接涉及布图设计的问题。美国人甚至在其国内法的标题上或正文中就直接采用了半导体芯片或者半导体产品的提法。[5]
中国的集成电路保护条例从起草到颁布的整个过程,都一直使用半导体集成电路的提法。这种做法不仅同国际社会保持一致,而且也符合知识产权制度本身的功能分配。对于半导体集成电路之外的其他集成电路,如前述混合集成电路中并不存在像布图设计这样复杂的设计,充其量也就存在一些如同印刷电路、相对简单的金属化互联引线。严格说来,混合电路只是一种由若干分立器件(Devices)或半导体集成电路组合而成的功能性组件,完全不同于半导体集成电路将全部器件集成于单片的硅或化合物半导体材料之中。因此,对于半导体集成电路之外的其他相关产品完全可以适用专利法加以保护。不致出现如半导体集成电路所面临的与专利法之间的不和谐[6].
尽管世界各国在其立法模式上普遍采用了保护布图设计的美国模式,但对布图设计的称谓却各不相同。世界上最早立法保护集成电路的三个国家中就分别采用了三种不同的叫法:美国人称其为掩模作品(Mask work);日本人则使用了线路布局(Circuit Layout)的提法;瑞典人使用的是布图设计(Layout Design)。但这并不算结束,随后跟进的欧共体指令[7]却又使用了形貌结构(Topography,也有译作拓朴图或者构型的)。在这多个术语中,中国与WIPO的《集成电路条约》保持一致,采用了布图设计的称谓。
美国法所使用的“掩模作品”,虽然在产业界十分流行,但在技术层面上显然已经落后。如今,相对先进的制造商已经完全可以不再使用传统的掩模板来制造集成电路。所有掩模图形均可以存储于计算机中,通过控制电子束扫描进行表面曝光,或者通过低能加速器进行离子注入等技术均可将掩模图形集成于半导体材料之中。而日本人所使用的线路布局一词则很容易同印刷电路 (Printed Circuit)混淆,在产业界也少有人这样称呼布图设计。相比之下,布图设计和形貌结构则是较为通行的用法,其中形貌结构(Topography)原本为地理学中术语,指起伏不平的地貌,后微电子产业借用了这一术语,用以指代布图设计。但在汉语环境中,布图设计的用法更为普遍,故中国的相关规定采用了布图设计一词[8].
从上面分析可知,中国的国内法在保护对象方面采取了与国际上相关国际条约或者有关国家的国内法完全相同的模式,即通过直接赋予布图设计以专有权的方式,来实现保护采用该布图设计的集成电路的目的。
二、权利内容的设定
各国在集成电路保护问题上都采用了设权方式,即在传统的知识产权体系中新设立一种既不同于专利权,也不同于著作权等传统知识产权形式的新型权利—布图设计权 [9].就中国而言,考虑到中国立法的直接目的,自然不可能另外闭门自造一套与众不同的制度。根据中国《集成电路布图设计保护条例》,布图设计权人享有 (l)对受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分进行复制的专有权,和(2)将受保护的布图设计、含有该布图设计的集成电路或者含有该集成电路的物品投入商业利用的专有权。[10]这一规定同wTO的Trips协议相比,仅仅在文字表述方式上存在差异,其权利内容是完全相同的。[11]
从前述规定中可以发现,所谓布图设计权在内容上包含两个方面,即复制权和商业实施权。而这两项内容在原有的知识产权种类中,分别属于著作权和专利权中的权能。布图设计权则兼采二者内容于一身,这反映出集成电路保护法在原有的知识产权体系中介于专利权和著作权之间的特殊地位,这一特性同样在布图设计受保护的条件上得到突出反映。受著作权法保护的作品必须具备独创性,被授予专利权的发明则必须具备创造性,即只有相对比现有技术水平有较大提高的发明才能获得专利权,这是各国专利法的通行做法。而从目前国际社会对于独创性的解释可知,作品只需具备最低限度的创造性即被认为具备了独创性。由此可以推知,专利法中的创造性在创造高度方面的要求显然高于著作权法中的独创性。而各国的集成电路保护法及相关国际条约在保护条件方面的规定,一方面借用了著作权法中关于独创性(originality)的概念,另一方面又要求受保护的布图设计不能是平庸或者司空见惯的。[12]可见在法律上对受保护布图设计在创造性方面所提出的要求正好介于著作权法和专利法之间。
布图设计权之所以在内容上兼采著作权和专利权中的内容,根本原因还是布图设计本身同时具有著作权法和专利法保护对象的双重属性。布图设计在外在形式上,表现为一系列的图形。如欧共体集成电路保护指令中就直接将布图设计定义为一系列的图形,[13]当这些平面图形按照一定的规则被固化在硅片表面下不同深度中后,便可形成三维的立体结构,实现特定的电子功能,也就是说这种外在表现为图形的布图设计有其内在的实用功能,其最终的价值是通过特定的电子功能得以实现的,正是因为布图设计的这种属性导致了布图设计权在内容上的设计也具备了类似著作权和专利权的属性。
三、权利效力和限制
在各类知识产权中,受法律保护的条件存在高下之分。这必然导致权利效力也存在强弱不同。著作权的效力仅限于作品的表达(expression),而专利权所能延及的层面则比著作权法中的表达更为抽象。专利权的效力不仅延及于某一技术方案的某种具体实现方式,而且可以延及该技术方案本身。从前述布图设计权的内容的介绍中可以看出,中国法规中所规定的布图设计权,在效力上同专利权的设计并无差异。然而,回顾WIPO起草《集成电路条约》的过程可知,参与起草的各国曾就布图设计权的效力发生过极大的争议,发展中国家希望将布图设计权的效力限定在复制布图设计和利用布图设计制造集成电路这两个层面上;而以美、日为代表的集成电路技术强国则并不满足这两个层面,还打算将布图设计权的效力延伸至安装有受保护的布图设计集成电路的物品上。美、日两国的主张即是将布图设计权的效力延伸到第三个层次上,这在效力上就完全等同于专利权。由于发展中国家的强烈反对,致使WIPO的条约在布图设计权的效力上采取了模棱两可的做法,即在该条约的第3条(1)(h) 和第6条(1)(a)(ii)中分别采用了不同的表述方式。
然而,在1994年WTO的Trips协议通过之后,由于Trips 协议就布图设计权的效力作了专门规定,[14]致使WIPO条约中遗留的问题在Trips协议中不复存在,Trips协议完全采取了美、日等国的立场,将权利效力延伸到了第三层次。中国为了能加入WTO,自然只能采用跟进的态度,在中国的《集成电路布图设计保护条例》第7条中,有关布图设计权的效力与 Trips协议在实质上完全一致。
应该说,在Trips协议通过之后布图设计权的效力问题在立法上已经解决,但是Trips协议的这种做法在知识产权法律理论上是存在问题的,知识产权的效力从来都同该权利产生的条件高低相关。通常,权利产生的条件越苛刻,权利效力也就越强,这在前述著作权和专利权的效力差异上已经表现得尤为明显,不仅如此,对于同类知识产权也是这样,比如商标必须具备显著性才能受到法律保护,因此显著性即为商标权产生的条件。如果一个商标的显著性强,则依附于该商标上的商标权的效力也相应较强,而布图设计权在创造性要求方面显然低于专利法的要求,因此其权利效力理所当然地应当低于专利法,而不应当与专利权相同,即不应当延伸到第三层次上。当然,布图设计权的创造性要求比起著作权又远高于独创性要求,因此布图设计权的效力应当强于著作权。具体地讲,著作权效力只能及于对作品的复制;而布图设计权的效力则不仅可及于对布图设计的复制,还可以延伸到对布图设计本身的商业利用,即第二层次。所以,当年发展中国家在WIPO《集成电路条约》谈判中的主张在理论上应当是成立的。中国虽然一直都不赞同美、日等国的主张,但为了同 WTO的相关规定保持一致,只得将布图设计权的效力强化到用集成电路组装的物品的商业利用,即第三层次。
无论是著作权,还是专利权在法律上都受到一定的限制,布图设计权也不例外。中国的相关法律对于布图设计权的限制同国际上其他国家的规定并无大异。为个人目的或者单纯为评价、分析、研究、教学等目的而复制受保护的布图设计,比如为前述目的实施反向工程的行为;或者在前述反向工程的基础上,创作出具有独创性的布图设计的行为;以及对自己独立创作的与他人相同的布图设计进行复制或者将其投入商业利用的行为等均不属于侵犯布图设计权的行为等。[15]这类行为等同于著作权法中合理使用行为。此外,中国《集成电路布图设计保护条例》还就权利用尽等知识产权法中通行的权利限制类型作出了规定。[16]
在中国《集成电路布图设计保护条例》中还明确规定了非自愿许可的相关条件和性质[17].即不仅将实施非自愿许可限定在国家处于紧急状态或者作为不正当竞争行为的救济措施的条件上,而且将这种许可方式界定为非独占的、有偿的。并且,当实施非自愿许可的条件一旦消失,该许可就应当被终止。这些规定同Trips协议以及《巴黎公约》中关于强制许可的规定基本一致[18].
四、实施效果的评价
中国的《集成电路布图设计保护条例》从起草到颁布大约经历了10年的历程,应该说在立法方面基本遵循了国际上的通行做法,但在该条例实施的头15个月里,国家知识产权局总共接到的布图设计权申请数量为245件[19],平均每月不足17件。到目前为止,中国尚未见有依照该条例判决的案件。这种情况同专利法、著作权法等其他知识产权相关法律门庭若市的状态相比显然呈门可罗雀之状。但如果从世界范围着眼,这一现象并非中国特色。美国作为集成电路的制造大国,在其《半导体芯片保护法》颁布20年后的今天,诉至法院的案件也屈指可数。德国作为欧洲的技术大国,每年在其专利商标局登记的布图设计数量较之专利、商标的申请量也可谓小巫见大巫。所以中国的现状完全是正常状态。
这种状态从反面提出了一个问题,即我们是否应当对现行知识产权立法的合理性进行反思?近20年来,国际知识产权立法可谓突飞猛进。第一个十年,完成了知识产权立法的总体框架;第二个十年,完全在立法上达到发达国家的立法水平。如此发展速度固然有国内经济技术进步在宏观上带来的动力,但在微观上这些年的立法似乎过分地强调一时一事的需求,而忽略了知识产权法内在的逻辑联系和产业发展的长远需求。比如,近10余年中发生在著作权法中的一系列事件,如计算机程序、技术措施、MP3、P2P等无不反映出这种倾向。如今,在集成电路新产品遍布于世的信息时代,集成电路布图设计的立法似乎只具有一种象征意义,人们并没有踊跃地选择这种保护模式。这并非因为大家不看重集成电路本身,相反产业界对于集成电路的重视程度与计算机程序完全相当。因为集成电路是计算机硬件的核心,人们不可能对集成电路技术漠不关心。人们冷落集成电路布图设计保护法的原因还在于现实的需求和已有的法律框架间存在差距。
进入20世纪80年代后期,由于集成电路产品更新速度大大地加快,这从计算机CPU芯片的更新上得到充分地反映。面对如此更新速度,即使是简单地复制这类超大规模芯片的布图设计也难以跟上技术的更新速度。随着计算机辅助设计技术的普及,设计工作不再单纯采用人工设计,大量的设计工作通过工具软件直接生成。换言之,单纯复制布图设计未必能立即给复制者带来丰厚的利益。此外,集成电路产品的设计不再仅仅取决于布图设计图形,相关工艺设计在产品制造中也发挥着越来越重要的作用。这些技术因素的变化致使原有的法律保护模式有隔靴搔痒之感。这必然导致集成电路布图设计保护法被打入冷宫。当然,事物的发展是呈螺旋状态的,当技术发展到一定程度后还会呈现新的瓶颈。这时技术更新的速度会大大放慢。到这时复制布图设计在诸多因素中或许又会重新回到主导地位,到那时这种以前述“美国模式”为基础的法律的作用或许又会重新显现出来。
五、结论
中国的集成电路保护法在现阶段只具有象征意义,因为在中国现在的土壤中保护集成电路布图设计的需求尚不十分强烈。这一方面是因为中国的集成电路产业尚不够发达,另一方面也是因为目前的保护模式并不完全适应产业界的需求。但中国作为国际社会的一员,为了保持与国际社会的一致性仍然颁布了这一法规。这一事实本身也说明了中国希望融入国际社会的愿望和决心。另一方面,国际社会在创设知识产权制度中的新规则时,应当从过去的实践中总结经验教训,更全面、更客观地根据长远需求,而不是眼前利益决定制度的发展和进步……
注释
[1]本文根据2004年10月10日在中德知识产权研讨会上发言稿修改而成。
[2]见中华人民共和国国务院令第300号。
[3]中国《集成电路布图设计保护条例》第二条第一项规定:“集成电路,是指半导体集成电路,即以半导体材料为基片,将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上,以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品”。
[4] 见Morton David Goldberg,Computer software and Chips(protection and Marketing) 1985一Volume one,Practising Law Institute,page 203;又见Alfred P.Meijboom International Semiconductor Chip Protection,International Computer Law Adviser Dec.1988;以及美国法典第17编第9章第901、902条。
[5]见美国法典第17编第9章。
[6]见郭禾,《半导体集成电路知识产权保护》载《中国人民大学学报》2004年第1期,总103期。
[7]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[8]早在约20年前编写的《中国大百科全书??电子学与计算机》就以布图设计作为主词条。见《中国大百科全书??电子学与计算机》第55页。
[9]见郭禾,《集成电路布图设计权—一种新型的知识产权》,载《知识产权》杂志,1992年第6期。
[10]见中国《集成电路布图设计保护条例》第7条。
[11]见TriPs第35、36条。见wIPO集成电路条约第3条第2项(a)、(b),美国《半导体芯片产品保护法》第902条(b)款。
[12]见wIPO集成电路条约第3条第2项(a)、(b),美国《半导体芯片产品保护法》第902条(b)款。见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[13]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[14]见TriPs协议第36条。
[15]见中国《集成电路布图设计保护条例》第23条。
[16]见中国《集成电路布图设计保护条例》第24条。
[17]见中国《集成电路布图设计保护条例》第25一29条。
[18]见Trips协议第37条第2款、第31条,巴黎公约第5条。
以集成电路为龙头的信息技术产业是国家战略性新兴产业中的重要基础性和先导性支柱产业。国家高度重视集成电路产业的发展,2000年,国务院颁发了《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(18号文件),2011年1月28日,国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》,2011年12月24日,工业和信息化部印发了《集成电路产业“十二五”发展规划》,我国集成电路产业有了突飞猛进的发展。然而,我国的集成电路设计水平还远远落后于产业发展水平。2013年,全国进口产品金额最大的类别是集成电路芯片,超过石油进口。2014年3月5日,国务院总理在两会上的政府工作报告中,首次提到集成电路(芯片)产业,明确指出,要设立新兴产业创业创新平台,在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进,引领未来产业发展。2014年6月,国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》,加快推进我国集成电路产业发展,10月底1200亿元的国家集成电路投资基金成立。集成电路设计人才是集成电路产业发展的重要保障。2010年,我国芯片设计人员达不到需求的10%,集成电路设计人才的培养已成为当前国内高等院校的一个迫切任务[1]。为满足市场对集成电路设计人才的需求,2001年,教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业[2]。
我校2002年开设电子科学与技术本科专业,期间,由于专业调整,暂停招生。2012年,电子科学与技术专业恢复本科招生,主要专业方向为集成电路设计。为提高人才培养质量,提出了集成电路设计专业创新型人才培养模式[3]。本文根据培养模式要求,从课程体系设置、课程内容优化两个方面对集成电路设计方向的专业课程体系进行改革和优化。
一、专业课程体系存在的主要问题
1.不太重视专业基础课的教学。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路设计的专业基础课,为后续更好地学习专业方向课提供理论基础。如果基础不打扎实,将导致学生在学习专业课程时存在较大困难,更甚者将导致其学业荒废。例如,如果没有很好掌握MOS晶体管的结构、工作原理和工作特性,学生在后面学习CMOS模拟放大器和差分运放电路时将会是一头雾水,不可能学得懂。
但国内某些高校将这些课程设置为选修课,开设较少课时量,学生不能全面、深入地学习;有些院校甚至不开设这些课程[4]。比如,我校电子科学与技术专业就没有开设“晶体管原理”这门课程,而是将其内容合并到“模拟集成电路原理与设计”这门课程中去。
2.课程开设顺序不合理。专业基础课、专业方向课和宽口径专业课之间存在环环相扣的关系,前者是后者的基础,后者是前者理论知识的具体应用。并且,在各类专业课的内部也存在这样的关系。如果在前面的知识没学好的基础上,开设后面的课程,将直接导致学生学不懂,严重影响其学习积极性。例如:在某些高校的培养计划中,没有开设“半导体物理”,直接开设“晶体管原理”,造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“半导体物理”课程的基础,很难进入状态,学习兴趣受到严重影响[5]。具体比如在学习MOS晶体管的工作状态时,如果没有半导体物理中的能带理论,就根本没办法掌握阀值电压的概念,以及阀值电压与哪些因素有关。
3. 课程内容理论性太强,严重打击学生积极性。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”这些专业基础课程本身理论性就很强,公式推导较多,并且要求学生具有较好的数学基础。而我们有些教师在授课时,过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导,而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握,使得学生(尤其是数学基础较差的学生)学习起来很吃力,学习的积极性受到极大打击[6]。
二、专业课程体系改革的主要措施
1“。 4+3+2”专业课程体系。形成“4+3+2”专业课程体系模式:“4”是专业基础课“专业物理”、“半导体物理”、“固体物理”和“晶体管原理”;“3”是专业方向课“集成电路原理与设计”、“集成电路工艺”和“集成电路设计CAD”;“2”是宽口径专业课“集成电路应用”、“集成电路封装与测试”,实行主讲教师负责制。依照整体优化和循序渐进的原则,根据学习每门专业课所需掌握的基础知识,环环相扣,合理设置各专业课的开课先后顺序,形成先专业基础课,再专业方向课,然后宽口径专业课程的开设模式。
我校物理与电子科学学院本科生实行信息科学大类培养模式,也就是三个本科专业
大学一年级、二年级统一开设课程,主要开设高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学和光学等课程,重在增强学生的数学、物理等基础知识,为各专业后续专业基础课、专业方向课的学习打下很好的理论基础。从大学三年级开始,分专业开设专业课程。为了均衡电子科学与技术专业学生各学期的学习负担,大学三年级第一学期开设“理论物理导论”和“固体物理与半导体物理”两门专业基础课程。其中“固体物理与半导体物理”这门课程是将固体物理知识和半导体物理知识结合在一起,课时量为64学时,由2位教师承担教学任务,其目的是既能让学生掌握后续专业方向课学习所需要的基础知识,又不过分增加学生的负担。大学三年级第二学期开设“电子器件基础”、“集成电路原理与设计”、“集成电路设计CAD”和“微电子工艺学”等专业课程。由于“电子器件基础”是其他三门课程学习的基础,为了保证学习的延续性,拟将“电子器件基础”这门课程的开设时间定为学期的1~12周,而其他3门课程的开课时间从第6周开始,从而可以保证学生在学习专业方向课时具有高的学习效率和大的学习兴趣。另外,“集成电路原理与设计”课程设置96学时,由2位教师承担教学任务。并且,先讲授“CMOS模拟集成电路原理与设计”的内容,课时量为48学时,开设时间为6~17周;再讲授“CMOS数字集成电路原理与设计”的内容,课时量为48学时,开设时间为8~19周。大学四年级第一学期开设“集成电路应用”和“集成电路封装与测试技术”等宽口径专业课程,并设置其为选修课,这样设置的目的在于:对于有意向考研的同学,可以减少学习压力,专心考研;同时,对于要找工作的同学,可以更多了解专业方面知识,为找到好工作提供有力保障。 2.优化专业课程的教学内容。由于我校物理与电子科学学院本科生采用信息科学大类培养模式,专业课程要在大学三年级才能开始开设,时间紧凑。为实现我校集成电路设计人才培养目标,培养紧跟集成电路发展前沿、具有较强实用性和创新性的集成电路设计人才,需要对集成电路设计方向专业课程的教学内容进行优化。其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等,而不是纠结于电路各性能参数的推导。
在“固体物理与半导体物理”和“晶体管原理”等专业基础课程教学中,要尽量避免冗长的公式及烦琐的推导,侧重于对基本原理及特性的物理意义的学习,以免削弱学生的学习兴趣。MOS器件是目前集成电路设计的基础,因此,在“晶体管原理”中应当详细讲授MOS器件的结构、工作原理和特性,而双极型器件可以稍微弱化些。
对于专业方向课程,教师不但要讲授集成电路设计方面的知识,也要侧重于集成电路设计工具的使用,以及基本的集成电路版图知识、集成电路工艺流程,尤其是CMOS工艺等相关内容的教学。实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。因此,在专业方向课程中要增加实验教学的课时量。例如,在“CMOS模拟集成电路原理与设计”课程中,总课时量为48学时不变,理论课由原来的38学时减少至36学时,实验教学由原来的10学时增加至12个学时。36学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。12个学时的实验教学中2学时作为EDA工具学习,留给学生10个学时独自进行电路设计。从而保证学生更好地理解理论课所学知识,融会贯通,有效地促进教学效果,激发学生的学习兴趣。
关键词:微电子;集成电路;课程群;亲产业
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)19-0163-02
一、引言
微电子(集成电路)被称为现代信息社会的“食粮”,是一个国家工业化和信息化的基础。自2014年我国《国家集成电路产业发展推进纲要》,设置千亿级的集成电路发展基金以来,南京、合肥、重庆、成都、武汉、厦门等地相应出台了区域性的集成电路发展政策。厦门依据毗邻台湾的区位优势,设立了500亿人民币的集成电路产业基金,并陆续了《厦门市加快发展集成电路产业实施意见》和《厦门集成电路产业发展规划纲要》,拟形成区域性的集成电路产业集聚地,打造集成电路千亿产业链,最终形成我国集成电路的东南重镇。
在此背景下,厦门政府在集成电路设计、生产制造、封测以及人才储备,全方位进行布局和规划。设计方面:紫光集团投资40亿元设立紫光展锐产业园、研发中心项目,引进展讯等国内通信芯片设计的龙头企业。厦门优讯、矽恩、科塔等集成电路设计企业也在高速、射频芯片领域取得可喜进展,仅2016年,厦门就新增加60余家集成电路设计企业。2017年整体产值达到140亿元;生产制造方面:与台湾集成电路巨头联华电子合资设立了联芯12寸晶圆厂项目,总投资达62亿美元,已于2016年12月正式投产;三安集成电路有限公司和杭州士兰微电子股份有限公司,主攻三五族化合物半导体芯片生产;泉州晋华12寸存储器厂则着眼于动态存储器的生产和销售;封测方面则引入通富微电子股份有限公司,力争打造一小时产业生态圈;人才储备方面:厦门政府与中国科学院微电子所共建中国科学院大学厦门微电子工程学院,辅以厦门大学、厦门理工学院、华侨大学等微电子学科,为厦门集成电路的生产和设计输送人才。
在此背景下,我校于2016年12月建立微电子学院,联合台湾交通大学、元智大学等微电子老牌名校,共同探索适合厦门及周边地区的微电子人才培养策略,力求建立较为完善的课程群体系,为在闽的微电子企业培养专业人才。
二、微电子工程专业特点
首先,微电子专业与传统的机械、化工、电子等专业不同,是一门交叉性很强的学科,需要该专业学生系统地学习数字、物理、电子、半导体器件、集成电路设计、电路封装、计算机等多方面的知识理论,并且能够将各门学科融会贯通,熟练运用。其次,微电子专业入门门槛高、知识体系更新速度快,贴近产业。这就要求学生在具有坚实理论基础的同时,实践动手能力较强,才能在短时间内将所学理论和实践结合,迅速融入工业界或者科学研究。第三,微电子是一个庞大的系统专业。从大类上可以分成工艺、器件、设计、封装、测试五个大方面。但每一個大类又可分为几个甚至数十个小门类。如设计类又可细分为模拟集成电路、数字集成电路、射频集成电路、混合信号集成电路等四个门类。而例如数字集成电路,又可继续分为数字前端、数字后端、验证、测试等小方向。各个方向之间知识理论差异较大,对学生素质提出了极高的要求[1]。
三、微电子工程课程群实践
(一)微电子工程专业培养策略
结合厦门微电子产业特点,以市场需求为导向,同时充分利用海峡两岸交流方面的优势,立足于我校“亲产业、重应用”的办校原则,我校微电子工程专业设置为工艺和设计两大类方向,应对周边产业需求,对该专业学生进行差异化培养。在本科前两年公共课的基础上,大三学年,根据学生兴趣及教师双向筛选,确定学生未来两年的学习方案,分别在器件/制造、模拟/数字集成电路设计两方面进行课程教授和实践锻炼,培养专业门类细化、适应企业实用化需要的高素质、实践型人才。同时,在一些专业课程讲授上,聘请台湾方面有经验的教师和工程师,结合产业现状进行教授和辅导。
(二)微电子工程专业培养目标
对于我校应用型本科院校的定位,区域产业经济和行业的发展是重要的风向标,因此在微电子专业人才培养上必须突出“工程型、实用型和快速融入型”的特点。主要培养目标如下:(1)掌握半导体器件及工艺的基本理论基础、电子线路的基本理论与应用、计算机使用、电子系统信号处理的基本知识、集成电路及板级设计的基本技能。(2)具备半导体及集成电路设计、制造,PCB板级设计、制造、测试的基本能力,工程项目管理、品质管理、设备维护的基本素养。(3)能在半导体、集成电路设计、制造行业,从事集成电路设计、制造、研发、测试、品质管理、厂务管理、设备维护等相关工作,毕业三到五年后通过自身学习逐步成长为本领域的骨干技术人员和具有较强工作能力的核心工程师[2]。
(三)微电子工程专业课程群制定实践
基于我校应用型本科“亲产业”的学校定位,在微电子专业课程群建设中,我们首先引入CDIO的教学理念。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即构思—设计—实施—运作)工程教育是以理论教学为基础,工程实际反馈互动为主要形式的培养方案[3,4]。基于此,课程群制定从知识逻辑(课程环节)和项目实施(工程实践)两个角度,对学生的综合素质进行培养、锻炼。
关键词:多媒体;仿真;电路
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0172-02
随着半导体集成和微电子技术的迅速发展,集成电路的品种和数量与日俱增,应用也越来越广泛,集成电路变得无处不在。集成电路的使用大大简化了电路的设计,并且使系统及设备的性能指标得到了很大提高。《集成电路原理与应用》课程作为电子测量技术与仪器专业的一门职业技术基础课程,其内容涵盖电路基础、模拟电子技术和数字电子技术等多门课程[1]。在本课程的教学中,我们充分利用了多媒体教学方式,以动画形式展现集成电路的相关知识,大大激发了学生学习的积极性,大大丰富了教学内容,同时,我们充分利用了计算机软件仿真技术,将集成电路的典型应用电路通过ProtelDXP进行仿真实验,摆脱了有限的实验环境的限制,让学生在学习集成电路相关知识的同时掌握了先进的计算机辅助工具,最后,我们给予了学生在万能板上实现电子电路的机会,学生通过亲身体验制作和调试电子电路的过程,让学生具备了一定的分析问题和解决问题的能力,同时收获了通过自己努力实现目标之后的成就感。经过教学实践表明,本课程的教学内容容易实现,安排合理,学生参与的积极性高,取得了很好的教学效果。
一、教学内容的安排
本课程的内容繁杂,讲授时间有限,因此结合我院电子测量技术与仪器专业人才培养方案的要求,将本课程的教学目标定位于应用,教学的重点在于典型集成电路芯片及其典型应用电路的分析讲解、仿真和制作。首先应用线性集成稳压器制作出5~15V可调稳压电源,以供后续的集成电路应用电路使用。接着应用运放集成电路、定时集成电路、功放集成电路、非门集成电路和与非门集成电路制作出贴近生活的电子电路。具体教学内容如表1所示。
二、教学实施的特色
(一)充分利用多媒体教学方式
随着现代科技的发展,我们已经进入了一个信息化的时代,多媒体已经广泛的用于教学领域。多媒体教学以声音、图片、动画等丰富的媒体形式最大程度地调动了学生的视听感官系统,充分展示了教学手段的多样化,改变了传统的“一张嘴一支粉笔一块黑板”的教学模式,为现代教育改革注入了新的生机和活力,从而为本课程改善教学效果带来了福音。
本课程所涉及的集成电路芯片众多,受到经费的限制,不可能一一购买给学生展示,但是采用多媒体教学方式后,就可以将典型芯片的图片一一展示给学生,大大降低了教学成本,同时也丰富了学生的视野。另外,有些集成电路的典型应用电路很多,如果采用板书的方式,受到课时的限制,不可能一一给学生讲解,但是多媒体教学可以迅速地把课程资源显现在学生面前,可以大大节省教师板书的时间,使教师可以传授更多的知识,从而提高教学效率。同时,在电路的展示中配以动画,丰富了电路的生命力,从而大大激发了学生的学习积极性。
(二)充分利用计算机软件仿真技术
随着电子技术和计算机技术的快速发展,电子产品的设计与计算机的联系越来越紧密。作为以社会需求为第一要务的高职教育,在《集成电路原理与应用》课程的教学中,我们充分利用现有硬件条件,充分利用计算机软件仿真技术,培养学生应用集成电路设计和分析电子电路的能力。
我们在教学中使用的软件是ProtelDXP,学生已经在前续《电子CAD》课程中学习了如何使用该软件设计和仿真电子电路。使用ProtelDXP作电路仿真的基本流程[2]如图1所示。
在本课程的学习中,学生在ProtelDXP中通过选择元器件、连接电路、确定元器件参数实现集成电路的应用电路,还可以方便地对电路进行测试和修改,有助于增强学生对学习内容的感性认识,培养学生主动思考的能力,而且可以将本专业所开设的课程联系起来,实现几门课程之间的融会贯通,促使学生学好相关专业课程,并且做到学以致用。
(三)动手制作电子电路
电子产品的设计与制作要求学生有较强的实际动手能力,因此,在本课程的教学中,全班学生以小组(一般4-5人一组)为单位,要求学生在已经绘制好的电路原理图基础上设计出单面PCB图,然后在万能板上制作出相应的电子电路。
学生在电路原理图和单面PCB图的指导下焊接并调试电路。在整个制作和调试过程中,教师主要起指导作用,在必要时帮学生分析故障产生的原因,而学生才是主体,一切问题得由学生自己动手解决,从而大大提高了学生学习的主观能动性。
制作和调试电路在整个教学过程中占用时间是最多的,无论多么简单的电路,总是会有个别小组出现问题。但是,学生正是在不断发现问题、解决问题的过程中加深了对所学知识的理解。另外,电路的调试离不开常用电子仪器仪表如万用表、示波器等的辅助,这也让学生实际体会到了在《电子测量技术》课程所学习知识的实用价值。
三、结束语
在本课程的教学中,通过任务引领,结合先进的计算机技术,学生在学中做,做中学[3],学做结合,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,学生的出勤率很高,而且参与率很高。学生通过动手制作和调试电路,学习能力和动手能力有了较大提高,从一开始遇到问题不知如何是好,到最后能够查找电路中的简单故障,可见学生解决问题的能力有了一定的提高。但是,也存在一些问题。首先,本课程的教学对教师的要求较高,教师不仅要具备深厚的理论知识水平,还要了解集成电路在实际应用中的情况,这就需要加强与企业间的联系,在这方面需要进一步加强。其次,在当前的教学中,受到成本和课时的限制,集成电路芯片多采用引脚数量少的插针式元件,避免使用引脚数量多或贴片封装形式的元件,这与当前集成电路在实际使用中情况有点相悖,在今后的教学中需要改进。
参考文献:
[1]向继文,刘昕.“集成电路原理及应用”教学改革[J].中国电力教育,2011,193(6):179-180