創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力或創(chuàng)新人格等創(chuàng)新素質(zhì)為目的的一切教育活動(dòng)。聯(lián)合國(guó)教科文組織在“21世紀(jì)的高等教育:展望與行動(dòng)”中提出“要有以學(xué)生為中心的新視角和新模式,使學(xué)生能夠以批判精神思考和分析社會(huì)問(wèn)題,尋求解決的辦法;重新設(shè)置課程,立足學(xué)生獲得技能、才干和交往的能力”,明確了創(chuàng)新能力培養(yǎng)在高等教育中的重要性。教育部《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》明確要求創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,將創(chuàng)新教育貫穿本科人才培養(yǎng)全過(guò)程,制定創(chuàng)新教育教學(xué)基本要求,開(kāi)發(fā)創(chuàng)新類(lèi)課程,納入學(xué)分管理,鼓勵(lì)和支持本科生參與科研活動(dòng),早進(jìn)課題,早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,早進(jìn)團(tuán)隊(duì),完善國(guó)家、地方、高校三級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目資助體系,重點(diǎn)建設(shè)一批高校學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)習(xí)基地。高校創(chuàng)新教育的實(shí)施是社會(huì)主義核心價(jià)值體系的明確要求,是促進(jìn)自身可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵所在。
本書(shū)主要關(guān)注的是電子信息類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新教育,當(dāng)您翻開(kāi)這本書(shū),一個(gè)豐富、充滿活力和創(chuàng)造性思維的電子科學(xué)創(chuàng)新世界已向您敞開(kāi)。在這里,通過(guò)課題知識(shí)點(diǎn)的拆分和組合,您將領(lǐng)略到電子創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)造性思維。
電子信息產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),是加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化建設(shè)的技術(shù)支撐與物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí),電子信息產(chǎn)業(yè)也是整個(gè)國(guó)家推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的最主要方向,無(wú)論是德國(guó)工業(yè)4.0還是中國(guó)制造2025,無(wú)不是依靠電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展來(lái)驅(qū)動(dòng)的。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,電子信息產(chǎn)業(yè)早已是名副其實(shí)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)第一大支柱產(chǎn)業(yè),也是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的六大戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)之一。在通信、高性能計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視等領(lǐng)域也取得一系列重大技術(shù)突破,形成一批國(guó)際知名的信息技術(shù)企業(yè),如聯(lián)想、華為、阿里巴巴等,成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中堅(jiān)力量。
雖然創(chuàng)新教育開(kāi)始逐步進(jìn)入本科生培養(yǎng)方案,但相關(guān)的專(zhuān)業(yè)教材仍然稀缺,為此,我們綜合各方資料和課程自編講義,歷時(shí)兩年編撰了本書(shū)。其內(nèi)容來(lái)源于我們?cè)趯?zhuān)業(yè)創(chuàng)新教學(xué)中多年的積累,根據(jù)內(nèi)容的層次遞進(jìn)與培養(yǎng)能力的逐級(jí)提升,將會(huì)有電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新課程的一個(gè)完整系列教材。您目前看到的是本系列第一本教材,主要面向本科一年級(jí)的學(xué)生,適用于電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè),同樣適合于對(duì)電子技術(shù)感興趣的初學(xué)者。
本書(shū)前3章講解一些基礎(chǔ)的元器件、典型的儀器儀表和必要的CAD軟件知識(shí),作為基礎(chǔ)的鋪墊,供學(xué)生參考自學(xué)。讀者最好配合實(shí)踐環(huán)節(jié),根據(jù)需要選擇閱讀,在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
本書(shū)第4章開(kāi)始講述具體的實(shí)踐內(nèi)容。第4章主要介紹聲音信號(hào)的產(chǎn)生和觀測(cè),帶領(lǐng)初學(xué)者窺探聲音信號(hào)在電子技術(shù)中的基本形式,通過(guò)對(duì)聲音信號(hào)的觀測(cè),學(xué)習(xí)和了解電子信號(hào)的基本知識(shí),學(xué)會(huì)利用基本的電子測(cè)量?jī)x器進(jìn)行信號(hào)測(cè)量,揭開(kāi)電子技術(shù)的第一層面紗。
第5章介紹灰度傳感器的原理和應(yīng)用,學(xué)會(huì)這個(gè)就可以開(kāi)始自己制作智能小車(chē)了,當(dāng)然這只是萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。
第6章介紹電機(jī)驅(qū)動(dòng)和簡(jiǎn)易小車(chē)制作,學(xué)生可以了解小車(chē)的動(dòng)力部件,并且通過(guò)實(shí)踐,搭建一部簡(jiǎn)易小車(chē)。
第7章介紹紅外測(cè)距傳感器和避障應(yīng)用電路,帶領(lǐng)學(xué)生去了解以紅線測(cè)距傳感器為基礎(chǔ)的測(cè)距原理,并把它用于實(shí)際的障礙物檢測(cè)中。
第8、9章中給出兩個(gè)完整的綜合課題案例。這兩章實(shí)際上是前面章節(jié)的綜合應(yīng)用,通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的拆分和重組,要求學(xué)生面對(duì)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)課題。希望學(xué)生能夠按照步驟親手做一遍,肯定會(huì)有很多收獲。
在本書(shū)最后,通過(guò)附錄的形式,給出了相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽的介紹和常熟理工學(xué)院2013~2015年校內(nèi)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的試題,希望對(duì)讀者起到開(kāi)拓思路和鞏固電子技術(shù)的作用。