創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識、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。聯(lián)合國教科文組織在“21世紀(jì)的高等教育:展望與行動”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問題,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》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)全過程,制定創(chuàng)新教育教學(xué)基本要求,開發(fā)創(chuàng)新類課程,納入學(xué)分管理,鼓勵和支持本科生參與科研活動,早進(jìn)課題,早進(jìn)實驗室,早進(jìn)團(tuán)隊,完善國家、地方、高校三級創(chuàng)新項目資助體系,重點建設(shè)一批高校學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實習(xí)基地。高校創(chuàng)新教育的實施是社會主義核心價值體系的明確要求,是促進(jìn)自身可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要,是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵所在。
本書主要關(guān)注的是電子信息類本科專業(yè)的創(chuàng)新教育,當(dāng)您翻開這本書,一個豐富、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。在這里,通過課題知識點的拆分和組合,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)型升級及國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化建設(shè)的技術(shù)支撐與物質(zhì)基礎(chǔ)。同時,電子信息產(chǎn)業(yè)也是整個國家推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的最主要方向,無論是德國工業(yè)4.0還是中國制造2025,無不是依靠電子信息領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展來驅(qū)動的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電子信息產(chǎn)業(yè)早已是名副其實的國民經(jīng)濟(jì)第一大支柱產(chǎn)業(yè),也是國家重點發(fā)展的六大戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)之一。在通信、高性能計算機、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,成為推動我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中堅力量。
雖然創(chuàng)新教育開始逐步進(jìn)入本科生培養(yǎng)方案,但相關(guān)的專業(yè)教材仍然稀缺,為此,我們綜合各方資料和課程自編講義,歷時兩年編撰了本書。其內(nèi)容來源于我們在專業(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)能力的逐級提升,將會有電子信息類專業(yè)創(chuàng)新課程的一個完整系列教材。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)專業(yè),同樣適合于對電子技術(shù)感興趣的初學(xué)者。
本書前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,作為基礎(chǔ)的鋪墊,供學(xué)生參考自學(xué)。讀者最好配合實踐環(huán)節(jié),根據(jù)需要選擇閱讀,在實踐中學(xué)習(xí)。
本書第4章開始講述具體的實踐內(nèi)容。第4章主要介紹聲音信號的產(chǎn)生和觀測,帶領(lǐng)初學(xué)者窺探聲音信號在電子技術(shù)中的基本形式,通過對聲音信號的觀測,學(xué)習(xí)和了解電子信號的基本知識,學(xué)會利用基本的電子測量儀器進(jìn)行信號測量,揭開電子技術(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)會這個就可以開始自己制作智能小車了,當(dāng)然這只是萬里長征的第一步。
第6章介紹電機驅(qū)動和簡易小車制作,學(xué)生可以了解小車的動力部件,并且通過實踐,搭建一部簡易小車。
第7章介紹紅外測距傳感器和避障應(yīng)用電路,帶領(lǐng)學(xué)生去了解以紅線測距傳感器為基礎(chǔ)的測距原理,并把它用于實際的障礙物檢測中。
第8、9章中給出兩個完整的綜合課題案例。這兩章實際上是前面章節(jié)的綜合應(yīng)用,通過知識點的拆分和重組,要求學(xué)生面對實際的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計課題。希望學(xué)生能夠按照步驟親手做一遍,肯定會有很多收獲。
在本書最后,通過附錄的形式,給出了相關(guān)學(xué)科競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)計競賽的試題,希望對讀者起到開拓思路和鞏固電子技術(shù)的作用。