物理专业导论心得体会(精选6篇)
历史学专业研究和阐述人类社会发展的过程和规律,主要研究人类发展演变的轨迹、不同地域社会时期的文化生活、不同民族的发展轨迹,以及先人所遗留下来的古籍、文献、历法、制度,通过分析研究,为今天的社会生活作借鉴。它会告诉我们从哪里来,要到哪里去,它使我们个人、社会、人类有所归依,为我们提供存在的理由与价值。历史是一种更高层次的人生追求。在学习过程中需要通过运用现代科学的理论和方法,搜集、整理、考证、分析历史资料,训练我们思维的灵活性、提高反思能力、时空想像能力和综合分析能力。历史学是立身的学问,不是谋生的技能。培育出高质量、多层面的史学人才,才能满足现代化社会不同领域对具有一定史学功底的专门人才的广泛需求。
近年来,随着本科生扩招导致毕业生人数直线上升,就业竞争日趋激烈,大学生就业率持续走低。很多人都认为历史学专业这类文史类的学科的为冷门学科,就业前景惨淡。但是,听完老师们关于历史专业就业前景的分析后,我认为其实也不竟然。像历史学这样的学科如果平时多关注企业对人才的需求状况,培养自己的职业素养,仍然能够找到不少的突破点,找到心仪的工作,历史学就业前景也是相当不错的。
现在,我所学习的历史主要是中国史和世界史。中国历史悠久,从女娲造人,盘古开天辟地等神话时代开始距今约有5000年,从三皇五帝算起约有4600年,自夏朝至今约有4000年,从中国历史上第一次实现大一统的秦王朝算起约有2200年······中国历经多次演变和朝代更替,曾经辉煌过,同时也衰落过。古代时期,中国在一些朝代的繁荣昌盛可谓举世闻名。秦始皇建立第一个统一的专制主义中央集权国家,令后人叹为观止的万里长城,气势恢宏的秦兵马俑等历史文化遗迹在这个时代产生;西汉的文景之治成就了西汉汉武帝时期的强盛繁荣;隋唐时期经济高度繁荣,对外交流也很频繁,科技文化发展迅速······ 但是,随着历史发展时代进步,一味地固步自封,结果只能是衰落。19世纪,清朝实行闭关锁国政策,阻碍了中国的对外交流,中国逐渐落后于世界发展进程,开始沦为半殖民地半封建社会。尽管中国古代有昌盛也有衰落,但是在历史的长河里,中国一直以自己的姿态屹立在亚欧大陆上,生生不息,形成了几千年的历史文化。
作为中国新一代的青年,学习历史我认为是必须的,对于学习历史专业的我们来说,更是如此,正所谓鉴古以通今。在专业导论课中,邹教授为我们讲解了如何学习中国古代史,为我们中国史的学习提供了许多切实的方法。讲座一开始,邹教授就为我们讲解了中国史学科的定位和其丰富内涵,史学学习的方法,关于民族学和人类学等知识的介绍等。一,中国史学科的定位及其丰富内涵。历史学学科在2011年的新学科标准确立之后,由一级学科上升为学科大类,中国史由二级学科上升为一级学科,包括古代史,近现代史,历史地理,史学文献,专业史五大类。
二,史学学习的方法。1,密切关注重大考古发现,历史终究是发生在过去的事,我们不可能像穿越一般去亲身经历,只能通过考古挖掘,或者是来自古代的文化遗存发现一些古代的文明,了解历史。比如,一些出土的墓葬礼器,文化典籍等等,往往能够反应当时那个社会的墓葬制度,社会管理体系,礼器酒具等的情况。例如:在敦煌的考古中发现的敦煌遗书,对于研究当时当地的社会风貌提供了丰富的资料,具有很高的历史研究价值。敦煌遗书包括5-11世纪六七百年的古代文献。其中有纪年者近千件,大部分汉文写本写于中唐至宋初。汉文遗书除了佛典和其他宗教文献外,为医药天文,诗词俗讲等。宗教文献以佛经目录为主,其中大多有传世本,也有一些未曾传世的佛教文献。大量的官私档案文书,是研究中古历史,社会生活,寺院经济等的第一手资料。使人们对唐代法令及其在古代现实生活的运用,获得了全新的认识。大批户籍资料,使人们对中古时代的社会的阶级关系认识的更加深刻。寺院文书反映着寺院的生产和生活。各种社约从不同侧面展示了中古社会的民间社团及其活动。
讲到考古文献,便不得不说考古文献对于历史研究的价值。文物的史料作用 可证实文献之记载,校正文献之谬误,补充文献记载之缺佚。对无文字记载的史前社会,文物则是研究、恢复其社会面貌的实物史料。文物的证史作用 中国古代文献是中国的文化宝库。而丰富多彩的文物,对古文献记载的证实,不仅增加了文献记载的真实性、可靠性与珍贵性,而且又增加了实物资料,成为文献记载的真实见证。从另一个角度讲,文物可以证明文献记载的历史将文献和文物密切结合,相互印证,对社会历史各个方面进行深入的研究,会取得更好的效果。文物与文献相互印证,相吻合者已不乏其例。司马迁在《史记》中,记载了商代的世系。河南省安阳殷墟出土的大批甲骨文中对商王世系的记载,经考证与《史记》记载基本相符《史记·孙武吴起列传》中,记载了孙武仕吴孙膑仕齐并各有兵法传世的史实,《汉书·艺文志》中也作了著录。此后,《孙子兵法》不传,众说不一。山东省临沂县银雀山汉墓中同时出土《孙子兵法》和《孙膑兵法》竹简,从而证明《史记》和《汉书》记载的正确,使自隋代以来的疑问和误传得以澄清。《后汉书·礼仪志》 中记载的玉柙(玉衣)葬制,也由河北、江苏、安徽、山东、陕西、河南、广东、北京等地出土的完整玉衣或玉衣上的玉片及所使用的金缕、银缕、铜缕等得到证实。
2,培养历史思维能力。以夏商周断代工程来说,夏商周时期保留至今的文献资料不足,而且一部分文献的真实性也有待考证。因此,除了出土的甲骨金文简牍玉器钱币酒器之类的实物史料之外,更加需要史学研究者具备超强的历史思维能力和扎实的历史知识积累。
3,紧扣学术研究前沿问题。在专业导论课中,邹教授为我们列举了当代学术研究前沿问题:a.清华简问题;b.宋代积贫积弱问题;c.明代抗倭问题;d.新史学问题等等。
学习心得
不知自觉中,第一学期专业导论课已经结课了,真的挺快的。上了专业课后,我对公管事业管理还是有了一定的了解,但并非深入的了解,因为学的是理论,只是表面,要真正了解一件事物还是需要通过实践来完成的。正所谓,“读万卷书不如走千里路”,但这仅是我个人观点。
那就从一下六个方面来谈谈我对公管事业管理的了解:
一、专业发展状况:“培养具备现代管理理论、技术与方法等方面的知识以及应用这些知识的能力,能在文教、体育、卫生、环保、社会保险等公共事业单位行政管理部门从事管理工作的高级专门人才”,这是老师在第一次课中提到的关于公管事业管理专业的培养目标,但其实给我留下更深印象的是公共事业管理专业建设呈现出三大主要特点:专业方向多样化,所授学位差异性大,办学方式灵活。更其他许多专业,公管事业管理专业可以算是一个新兴的专业,但是随着社会经济发展和公共事业改革的推进,我国亟需大量公共事业管理人才。我个人对公管事业管理专业的前景还是挺看好的。
二、人才培养模式:其实许多公管事业管理专业本科毕业生并未进入公共事业管理领域就业,这也是很多关于人才培养问题产生的原因。公共事业管理专业人才培养出现了一下几种片面的观点:“变异”与“超前”论,“准公务员”论,泛管理人才论。应用型人才培养模式实施应做到以下两点:突出专业特点,按“四条”主线设置核心课程;保持工具性课程与价值性课程动态平衡。实践性教学环节。由以下内容构成:学年论文,专业实习,毕业实习,毕业论文,经常性的校内外社会实践活动。
三、专业精神:公共事业管理作为一项基本的人类社会活动 ,同样要求一种与时俱进的专业精神指引。而我们公共事业管理专业精神基本要旨是:以和谐为基本理念,培育公共精神,致力于最基本的善,强调实践精神。坚持专业精神建设的重要意义:“专业精神”的是公共事业管理专业人才职业化的基本要求;“专业精神”建设是公共理论的新发展之价值体现。所以说呢,科学的“专业精神”指引是公共事业管理专业持续发展的动力源泉。
四、课程体系:“以公民为中心的公共管理 ;开放和透明的公共管理;具有回应力和责任性的公共管理;公平的和具有社会包容性的公共管理;有效率和高绩效的公共管理;参与式和网络式的公共管理;法治化的公共管理”,这段话对于我对公管事业管理的了解产生了挺大的作用,公管事业管理开设的课程真的很广泛,相信如果真的学起来一定很不容易,但如果能够认真学完,也必定受益匪浅。这里也简单地提一下课程设置:1.公共理论课;2.人文基础课;3.专业和专业基础课群;4.能力和方法培养课程群。
五、就业:说实话,公管事业管理的就业需求还是不旺,虽然说就业率会逐年提升,但是上面也有提到,公管事业管理专业的毕业生从事的领域大部分不属于公管事业管理领域。这也证明了公管事业管理的一个特点,能动性强,其实也有显示出弊端就是,专业性弱。不管怎么说,就业是最讲究就是专业定位,我们应该学会调整专业定位以回应市场需求。
首先我知道了金融学的具体概念。金融学是从经济学中分化出来的应用经济学科,是以融通货币和货币资金的经济活动为研究对象,具体研究个人,机构,政府如何获取,支出以及管理资金以及其他金融资产的学科。
其次,我也明白了金融学的培养目标。金融学专业主要是培养具有金融保险理论基础知识和掌握金融保险业务技术,能够运用经济学一般方法分析金融保险活动,处理经融保险业务,有一定的从和判断和创新能力。我们学校的主要就业方向是保险,证券和银行。
通过对专业知识导论的学习,我也知道了自己今后要学习什么科目:西方经济学,保险学原理,财政学,政治经济学,国际经济学,计量经济学,投资银行学,财产保险·······
在今后的三年里,我一定会好好学习专业知识,把知识学扎实,用自己的所学,创造最大的利益。把自己的知识运用得很熟练,学以致用。
两天的课程虽然很短暂,但是两位老师细心的讲解给我留下深刻印象。尤其是对专业就业前景的分析使我受益匪浅。还有使我知道今后自己该考一些什么证书,其中包括:保险从业资格,证券从业资格,银行从业资格,助理理财规划师,助理人力资源师等等。其中银行从业资格考试(考试科目:公共基础,个人理财,风险管理,公司信贷及个人贷款。考试题型全部为客观题,包括单选题,多选题和判断题。考试形式为计算机考试,采用闭卷形式。考试时间为每年的10月下旬。每两年进行一次年检)和证券从业资格(证券公司,基金管理公司,基金托管机构,证券投资咨询机构,证券资信评估机构及中国见证会认定的其他从事证券业务的机构中从事证券业务的专业人员必须取得的从业资格证书。考试科目分为基础科目和专业科目,基础科目喂证券基础知识,专业科目包括:证券交易,证券发行与承销,证券投资分析,证券投资基金。单科考试时间为120分钟)我最感兴趣。
当初报金融这门专业真的是一点也不了解金融到底是什么,到底是干什么的,其实现在对金融门专业还不是感兴趣,也许是以前学理的原因,上文科类的课真是很迷茫。这一学期学习了政治经济学还有思修着两门课后,我更加迷茫了,感觉真的是搞不懂这门专业到底是什么。
所以上专业导论的时候我希望从课堂上了解更多关于金融的知识。可能是以前从没看过金融方面之类书的原因,虽然听课了,但还是对许金融方面的知识一窍不通。有时候上专业导论的时候不知不觉就走神了,想到了自己一窍不通的金融专业,想到了以后到底要从事什么工作,变得更加迷茫了。
这学期浪费了很多时间,到现在学期结束,我这点少的可怜的金融方面的知
识还是从专业导论课上学到的,所以感觉专业导论这门课对我们的作用很大。虽然没有系统的学习金融方面的知识,但至少有了个大致的了解,这就是我上专业导论这门课的收获。
上专业导论的事我们院的院长,她说的一些话让我感触很深。比喻,她教导我们学金融的就要堂堂正正,认真负责的做好每一件事,以后我们会在金融方面从事各种工作,但最重要的就是诚实、负责。由此我感觉,学习金融这门专业也能学到很多为人处世的道理。从事金融方面的就得有一种诚实,公正的品质,从我们学习这门专业就必须的认识到这一点。我们不仅要学习金融这方面的专业知识,更要培养这方面的专业素质,这样在以后的工作中才能更好的为别人服务。
从语言的角度来看待英语专业,这是在专业导论课上,车老师看待英语这门语言的视角,至今记忆犹新。语言是人类表达思想,相互交流的工具,语言的学习过程是思维方式改变的过程,然而语言不仅是思维的工具,而且是思维的产物。同时语言有作用于思维,使思维更活泼更健康。语言的巧妙运用需要智慧,在语言的运用过程中叶是人更富于智慧,所以,学习语言的目的就是在思想上不断地质疑、不断尝试、不断检验,深化和完善一个人的内心,促进心智的发展,才能做一个智慧的、对社会有益的人,才能看的更远、更宽,走的更长、更稳,实现一个真正意义上精彩的人生。
在这个经济的迅猛发展的现代社会中,人们之间的各种交往日益频繁,语言表达能力的重要性日益增强,但表达的能力不等于表述的能力,但因为社会存在竞争,由并非每个人的机会,所以我们就得用语言去表现,即表现的能力。可见掌握一门外语,特别是全人类共同的语言——英语,是多么的重要,正如一位名人所言: “掌握一门外语,就多用于一个世界”,在这个世界里,我们因此有别人更多的表现机会,从实现个人自我的人生价值的角度而言,这又是关键的优势。
语言承载的文化、宗教、文学、建筑、哲学、艺术、诗歌、司法、风土人情、种族歧视、政治矛盾、经济的盛衰沉浮······,以上的一切够成了社会,通过语言的学习,我们继承着人类的文明,当我们将其深化于内心,我们也将拥有准确辨别社会信息真伪的判断力,这是高速信息时代得以轻松生存的一个重要本领。
以上即为我对英语(语言)这个专业性质的认识和英语学习能带给一个人的想法及英语学习的目的,之所以说目的,并非目标,是在大学四年的阶段性学习过程中是无法实现像刚才所说的语言学习所带给人受用终身的思想精髓,更多的是把语言当做沟通交流的工具来学习,经过短期(4年)学习后,我们可能变成翻译、语言教学人才、文化交流人才等等。讲完这个最基本而有必须经历的学习过程,我们回到在学习外语初期怎样学好它的具体方法,英语学习基础阶段的三大模板:语音、语法、词汇。
语音:语音学习能帮助我们掌握语音语调,并且是提高英语听力和口语表达的切入点,掌握正确的语音可大幅度提升英文的应用能力,起到事半功倍的作用,那么怎样攻克语音关呢?我认为我们可以选一本适合自己的语音方面的工具书,然后自己分配好一带你时间,集中精力高强度的通过跟读原声版英文录音来掌握,这样做的目的是快速改变英文的发音习惯,锻炼口腔肌肉,让你的英文更加优美动听,记住练习的方式是以模仿为主——简单模仿直至较为复杂的,将训练慢慢向自然语言环境中延伸。
语法:作为一个外国人学习外语,语法是必不可少的一部分,也是学习应用的捷径,最初的阶段必须强迫自己对课文句子进行语法分析,但需注意一个问题,语法的学习应避免深陷死板的背诵太多的条条框框而脱离了语境。之前在一本自学教材上也看到了关于语法学习的被称之为2+555无师自通学习法,即2个基本语法概念(词类与句子成分),5种基本句型,5种短语,5种从句。基础阶段学习的同学也些可以尝试一下这样方法。
词汇:词汇也是英语学习重要的一部分,语法再好语音再好,可看见一个单词不知道是什么意思,那就一切都是徒劳,词汇的积累贵在坚持,我可以备上一些类似于英文字根字典,词缀词典,词根词典这一类归纳词汇特征的工具书,这样掌握起来较为方便快捷。
然而,语音、语法、词汇这
3者的联系有不是分割的,而是紧密相连的,单词构成了句子,文章,语法确保了句子的正确性,奠定了句子的逻辑性,语音也为人际沟通,信息正确快速反应提供了保障,而这3者是通过以句子或文章为单位而相联系,因此,语言的学习也需从句子或文章为切入点来突破。
建议:
1、希望老师能多举一些例子来介绍国外文化,并对一些现象提出个人的看法,这样有助于我针对老师看待问题的不同视角刺激并发展完善我们的思维方式,从中体会看待问题时的心态
2、专业导论课上,向我们适当介绍一些优秀作品,因为大学初期专业学习方面有点迷茫,除此之外,根据学习的不断深入程度介绍一些能发展个人思考能力或有指导学习的书籍,我感觉我们在思考能力,判断能力,思维的创新的能力方面发展缓慢。
3、希望老师能够针对英语专业就业多做一些介绍,英语未来发展方向,就业信息的动向的方面多做介绍,以便在大学期间好充分为以后的工作做好准备,谢谢。
英102
保艳强
201016031209(学号)2010、12、17 课程报告
学生姓名
:
保艳强
学号:201016031209
所在院、系:津桥学院外语系
专业、年级:英语专业2010级
科目
:《英语专业导论》
学年 学期 :2010—2011学年上学期
任课教师
:车永平、曾卫、何七香、郭丹
完成日期
:2010年12月17日
一.“电子信息科学技术”发展与教学改革思考
6月29日下午,黄载禄教授在文科楼A100举行了一场以电子信息科学技术发展与教学改革思考为主题的知识讲座。本次讲座分六个方面去帮助大学生了解信息类专业主要发展方向及前沿。
信息技术革命。主要讲了社会发展的三次工业革命,社会发展的三大支柱是信息材料能源,电子信息产业成为国民经济支柱产业和不断出现新概念如:大数据,云服务,互联网+,工业4.0,新硬件时代。电子信息技术的发展对人类社会进步的影响无可估量!
电子信息科学技术的发展。首先讲了理论、技术的发展,电磁感应到电磁波应用的研究,二进制编码和数字电路到个人计算机、互联网,开始进入信息化时代!现在进入了通信和互联网相融合的新时代!电子信息科学技术发展中的创新启示:创新源于需求,发明来自实践,理论是创新的基础,意志决定创新成败。然后讲了产品与产业的发展,器件的发展从电子管到晶体管到集成电路与片上系统,图像信号编码理论技术发展,语音信号处理技术进展,技术发展的“颠复性”特征半导体器件,存储器,移动通信到现在的微信。颠复性导致了知识更新,导致了大量原有技术知识过时,不过时的是基础理论,因而学生最重要的是学习基础理论。然后讲了未来的发展走向,发展规律更新越来越快,因此专业教学计划、课程内容必然随着技术进步而更新。
学科融合与专业融合的发展趋势。有学科划分和本科专业的关联,“分化”和“融合”的发展状况,学科变化状况,技术发展推进学科融合,信息产业推进学科融合,学科由“分化”走向“融合”这5个方面的内容。
信息技术发展新阶段—互联网时代。也讲了一些互联网是通信和计算机相结合的产物,移动互联网是移动通信网和固定互联网的融合,信息化社会和互联网时代的特征,“互联网+” — 推进我国产业发展的国家政策等方面的内容。
电子信息科学技术的理论构架。学科关系及分工,基础理论构架。学科基础是信号,电路和软件。
教学改革思考。讲了基础理论引领系统的发展,以学科 + 为依托,优化课程体系,实行宽口径培养,优化基础课程,重视核心课程的教学,指导学生重视社会需求,重视介绍课程内容与应用的关系,开设“导(概)论”课指导学生学习。
信息类科学技术发展越来越快,新的东西越来越多,我们只有不停学习,不停创新才能走在世界前列。现在是一个互联网时代,我们要发展好移动互联网,在信息时代推进互联网高速发展。作为学生要学好基础,核心课程,重视社会需求,重视学习与应用的联系。
二.高端通用芯片设计与应用研究
6月30日上午,李科奕教授在文科楼A100举行了一场以高端通用芯片设计与应用研究为主题的知识讲座。主要讲了处理器方面的一些知识和我国在这方面的发展情况,以及我国与其他国家的差距。处理器有CPU,GPU和DSP。还讲了IP,IC,ARM等一些概念。INTEL和AMD在处理器方面的发展历程。
我记得最深刻的就是摩尔定律。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
我国在集成电路,特别是芯片研发方面落后于许多发达国家,所以我们应努力学习,提高创新水平,拉近与发达国家的距离。如果要走在世界前列,必须要有属于自己的高端处理器。国家应多培养这方面的创新型人才,国家之间竞争的核心是人才的竞争。研发属于中国的处理器,必须从底层做起,有自己的专利,提高创造水平,才能不落后于发达国家。
三.信号检测技术
7月1日上午,贺慧勇教授在文科楼A100给我们讲了2013级信息科学类专业导论信号检测技术。
首先讲了信号检测技术涉及的基础知识。包括误差理论,信号的检测(传感器),模拟信号的处理(信号调理电路)和数字信号的处理。检测与测量的概念,检测——检验和测量检验,测量——直接测量和间接测量。传感器与敏感器的概念,传感器是非电量系统与电量系统之间的接口,敏感器:把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置。
检测系统的结构。检测系统是由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成。目标有:对现有测量系统的测量误差具有分析能力;具有选择传感器的能力;具有设计信号调理电路的能力;具有组成自动检测系统的能力。
最后讲了信号检测技术应用举例。何继善的管涌探测,电容式传感器的应用都是其应用的实例。重点讲了电容式传感器,其应用实例有智能旋转滤网液位差控制装置的研制,石英挠性加速度计和漆包线介电谱分析。基础课程有电磁学,单片机,传感器,力学,自动控制,微弱信号检测与处理,电路原理示例,电动力学,数理方法等。
信号检测技术在现代是一个非常重要的学科,许都领域都要应用这方面的知识。要做好一个信号检测系统,必须有对测量系统的测量误差分析,选择传感器,设计信号调理电路,组成自动检测系统的能力。要学好模拟,数字信号的处理方法。重要在转换,如何使直接测量转换为间接测量,不好测量的量转换为好测量的量。
四.新硬件时代的理解与观点
7月2日上午,我在文科楼报告厅听了李仁发教授的讲座。这其中有许多内容让我感触颇深。如中国制造2025,工业互联网,工业4.0,互联网+,欧盟“地平线2020”计划,新硬件时代等一些名词。
他在日本考察,参观了2015 ESEC 日本嵌入式系统展览会,去了奈良先端科技大学院,大阪大学和名古屋大学等,考察了实验室,重点是机器人。总结了日本机器人研究机制特点。
他关于新硬件时代的理解。中国还在“互联网+”,美国已是新硬件时代。Google(纯互联网企业)在干什么?极客和创客(GEEK &MAKER)。新硬件时代从技术的层面理解,我认为是新智能时代的到来!
关于“智能”的新理解。找出的东西怎样具备智能,一直是人类的梦想。例如:机器可以思维吗?人们日常依赖的工具的能力质变大概有四级台阶:功能,智能,智力,智慧。智能来自哪里:60年代:智能来自推理。70—80年代:智能来自专家。90年代智能来自本能。IBM 智能来自并行处理能力。2010年代智能来自大数据。有意义的大数据 „ 群体智能。智能来自大数据+机器学习!人工智能:大脑还是工具,科学还是工程。两个不同的研究方向:机器可以思维吗?机器的行为智能吗?
以汽车为例。未来汽车发展的挑战与趋势。主要讲智能汽车和汽车电子软件架构与产品。
我们的工作。改革教学——做中学、学中做。改革研究——“接地气”。汽车、机器人是重点。汽车的挑战:电子系统与软件改变了行业的竞争。
今后,这方面的全球竞争将越来越激烈,越往后走道路越窄。新硬件时代,还可能颠覆传统的工业企业模式。
日本在科研方面投入了大量成本,非常重视教育和科技,这点值得我们学习。现在的新硬件时代可以说是一个新智能时代。一个关键研究方向是怎样实现智能。作为学生,不能仅仅在教室学习,还要多去实验室学习,做中学,学中做。我觉得只要设计出一个智能机器人,就可以代替人类去思考。只是重点是怎样实现智能。
五.功率半导体器件及其物理机制研究的介绍
7月2日下午,报告厅举办了一场关于功率半导体器件及其物理机制研究的介绍的讲座。主讲人王俊是湖南大学电气与信息工程学院教授、博导。
首先是功率半导体器件的简介。介绍了电能变换,汞弧整流器原理,半导体,晶体管,器件基础理论,高压功率半导体器件终端技术,PN 结二极管工作原理和开关特性,BJT工作原理和开关特性,晶闸管工作原理,MOSFET工作原理和开关特性,IGBT工作原理。接着讲硅基功率半导体器件的发展简史,应用和市场,MOSFET市场供应商,功率半导体器件国内企业和加工制作企业。
电力电子器件的性能要求:低功耗、大容量、高开关频率、耐高温。电力电子器件的发展趋势是更高开关频率、更低功耗、更大功率容量、耐高温。
然后讲硅基功率器件的研究。主要有整晶圆IGBT,分立功率MOSFET,功率MOSFET模块的封装集成,单片集成功率MOSFET模块。
SiC功率器件及应用的研究。研究意义是SiC相比Si的优势,以及国内外对SiC开展的研究。SiC IGBT的设计和研制,ETO晶闸管的研发历程,SiC ETO晶闸管的研究,SiC MOSFET应用的研究。
总结。硅基电力电子器件的性能尚有小幅度提高的空间,介绍了硅基整晶圆IGBT和MOSFET的研究。SiC电力电子器件和应用领域需要更多创新性的研究,介绍了高压SiC器件及其应用的研究。
半导体器件是集成电路的重中之重,研发出低功耗、大功率容量、耐高温、高开关频率的半导体器件是我们的追求。SiC是一个优势明显的功率半导体器件,我们要加大投资去研制和设计。
六.基于耦合腔波导的单光子量子器件理论研究
7月2日下午,报告厅举办了一场由湖南师范大学周兰主讲的有关于量子器件理论研究的讲座。这场讲座中,主要讲量子物理科学研究,觉得很有研究价值。写一些学习心得。
量子物理推动科学研究和社会经济的发展,量子物理是孕育和导致诺贝尔奖的重要领域(科学研究方面)。量子物理导致了以激光技术、半导体技术和核能技术为代表的新技术革命,深刻地影响了人类的物质、精神生活,已成为社会经济发展的原动力。
量子物理有望突破当代科技进步面临的瓶颈问题,如计算能力和信息安全。量子计算机突破尺度极限,解决散热问题,有Moore定律知是历史发展的必然。
信息中的物理基础,经典比特,量子比特。N个存储器,经典可存储一个数,而量子可同时存储2的N次方个数。量子计算的超强能力,优点:信息容量大,实现并行操作,进行的操作是可逆的不发热。计算复杂性比较:Shor大数因子化,Grove搜索算法。量子不可克隆,量子隐形传态。量子的基本特性,量子相干性和纠缠性。量子比特的物理实现。
研究工作背景:全量子网络。量子网络 = 量子通道 + 量子结点。量子通道为信息和能量的载体。考虑的关键科学问题:低维结构中单光子和状态的相干控制。
我们的研究工作。单信道光子器件——单光子晶体管,基本光子器件的应用,多信道光子器件——量子路由器,单光子频率转换器,相干存储。单光子频率转换器形成条件:两通道能带有交叠,激发态能级落在两能带交叠处。
量子物理在推动科学研究和社会经济的发展方面都有很重要的作用,量子计算机有超强计算能力和信息容量大且信息安全。
七.物联网在装备制造业中的发展与应用创新
7月3日下午,在文科楼A100举行了一场以物联网在装备制造业中的发展与应用创新为主题的知识讲座,周翔为主讲人。本次讲座分五个方面去帮助大学生了解物联网在装备制造业中的发展与应用创新。
首先是物联网概述。以人为中心,如智慧地球,数字化和信息化。核心要素,如全面感知,可靠传送和智能处理。物联网发展前景广阔。
装备制造业的产品特征。产品:种类多,结构复杂,价值高。服务:总量大,分布广。工作环境:高低温,盐雾,极端地形等差异大。面临的需求:管理,服务,诊断。
物联网技术面临的挑战与进展。设备工况通彻感知,硬件问题;可靠稳定的互联互通,SCP智能协议;海量信息的存储雨处理,自由表。
价值挖掘与系统应用。建立新型工业模式。典型系统应用,如搅拌,工程机械,施工数据分析系统。基于大数据的物联网技术展望。思维模式转变,从理论分析因果联系到数据分析相关趋势。大数据可视化,简单便捷,可以主动维护和故障诊断新手段。
最后总结。装备制造业物联网技术的研究现状:突破了感知,通信,数据处理,应用联系等核心技术。对装备制造业物联网技术的展望:产品故障诊断由“切片诊断”进入“全息诊断”时代。
科学发展是一个有艺术到技术的过程。艺术要有天才和运气,而科学要有逻辑和推理。物联网技术有感知,联通,存储3个方面。从理论分析到数据分析,物联网可以建立新型工业模式。
八.科学研究中如何实现创新
2015年7月3日下午4点,科学研究中如何实现创新讲座在长沙理工大学图书馆1号楼报告厅举行。中国工程院院士欧阳晓平先生受邀主讲,在接近两个小时的报告里,欧阳晓平从一个科学工作者的角度,和我们分享了他在对科研中实现创新的见解。
讲座伊始,欧阳晓平向我们展示了一段机器人坦克的视频,小坦克在各种地理环境下(雪地、侧破、台阶、沼泽地等)穿行无阻,这是众多科研工作者积极探索、多次改进后的成果,“让你们感受一下什么是创新”,欧阳晓平如是说道。随后,欧阳晓平开门见山地指出,创新是价值的实现,创新的实质就是“无中生有”,并以互联网、物联网和空间探索的出现来印证。接着,讲座进入主体部分,欧阳晓平将他的演讲分成了四部分。
在第一部分,欧阳晓平首先谈了和我们学生息息相关的学位论文写作,他强调论文的选题要能满足重大需求和处于学术前沿,同时要是短项待补,可以实现的。欧阳晓平也指出了各个学位论文写作的不同要求。学士学位论文是可以通过查阅资料解决的简单问题,而硕士论文是有一个确定解,较复杂的科学技术或工程问题,博士论文是一个未知的,学术界还没有研究或没有彻底解决的,具有挑战性的科学技术或工程问题,硕士论文和博士论文更注重于培养学生自主研究的能力和对学术的敏感性。然后,欧阳晓平由学位论文过渡到重要科研项目研究,他给我们介绍了自然基金项目、863/973项目和重大科研项目,自然基金项目是针对申请书提出的科学问题和研究目的开展研究以基础或应用研究为主,而863/973项目以突破关键技术问题,建立研究平台为主要目标,如学位论文的写作要求由学士向博士递增一样,科研项目的深度和对科研人员的要求也由自然基金项目向重大科研项目递增。
在讲座的第二部分,欧阳晓平向我们阐述了如何高质量地完成学位论文,掌握重大关键技术和重大基础理论,并处于学术前沿是三大要素。欧阳晓平将论文的写作分成如下几个步骤:首先是课题调研;然后是科学研究提出问题,核心在于正确地提出问题,关键在于准确地把握因果关系;接着,要基于问题确定研究课题,研究的内容由待解决的关键问题确定;最后是课题的最终完成。欧阳晓平指出,不管课题有多么复杂,研究的问题必须具体化,可实现、可操作。
紧接着,欧阳晓平以亲身经历向我们讲解了如何在科研中实现创新。他强调做科研需要积累足够的知识和经验,掌握理论研究手段和基础实验技能,我们常常面临的创新的障碍包括知识和经验不丰富、知识结构不合理,客观环境的制约和人的生理状况及意志、兴趣、情绪等非理性因素的影响。要在科研中创新,欧阳晓平提出了他的“三部曲”理论:科技创新的过程应该包括提出问题、研究和解决问题,科技创新的关键在于提出问题,科技创新的根本在于发现因果关系(如同钥匙和锁)。接下来,欧阳晓平和我们分享了他的创新体会,科学创新要“用时间推出来的”,要培养热爱与坚持的意志品质,把问题装在脑子里,长期思考就能获得灵感,要顺势而为,要敢冒风险,敢于突破权威和现有认识。
讲座的第四部分,欧阳晓平谈到了创新的重要性以及如何推动创新。他首先引用总书记和江泽民同志的发言,告诉我们创新是强国之路,然后指出发展创新驱动战略的首要任务是推动创新文化建设。创新文化是一个名族不竭创新的内在动力,创造创新文化孕育生产力。他提到,为推动创新,我们要培养创造性人格、创新思维和发散思维。欧阳晓平认为,为推动创新还需具备的基本要素,从硬性平台看,包括科研设施、科研项目和科技人员;从环境和软件来看,包括制度、政策、思想方式和价值观念,这需要政府以及社会各界广大的科学工作者共同发力来实现,为我国的科学事业发展打下基础。“一条小巷,又弯又长,我拿着一串钥匙,敲着厚厚的墙”,欧阳晓平引用顾城的诗句来结束自己的演讲,他说,科学研究有时就宛若一首美妙的诗,在没有找到那扇正确的门之前,我们都在“深巷”中摸索,前进。
讲座最后,在场的同学们和欧阳晓平进行了互动,同学们的问题从专业性较强的话题,到如何寻找感兴趣的课题,到人生的抉择等等,欧阳晓平都进行了详细的解答,每次都会附带着讲上一个自己生活中小故事来让同学们更加信服。
现代社会的竞争主要在于人才,而人才的强弱主要在于有多高的创新水品。创新的基础在于模仿,先要学习,然后才能创造。要有批判性思维,勇于指出不足之处。要有逆向思维,有时一个过程的反方向,又是另一个科研领域。
九.物联网技术及应用
7月6日下午,在文科楼A100举行了一场以物联网技术及应用为主题的知识讲座,主讲人为文勇军。
首先讲了物联网概述。背景,起源及各国物联网战略。“感知中国”的提出,美国的“智慧地球”。物联网(INTERNET OF THING):利用射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,实现物与物的在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
物联网的“物” :有相应信息的接收器;有数据传输通路;有一定的存储功能;有 CPU;有操作系统;有专门的应用程序;有数据发送器;遵循物联网通信协议;在世界网络中有可被识别的唯一编号。关键技术:RFID,卫星定位,传感器,传输技术,嵌入式智能技术,纳米技术。物联网的特征:全面感知,可靠传输,智能处理。体系架构:应用层,网络层,感知层。作用:促进经济复苏,优化经济结构,节约能源等。应用如智慧的交通和智慧的电力。
物联网的发展趋势。行业信息化,关键技术发展,标准化体系,身份识别。关键问题:成本是首要关注的因素,标准是发展的核心问题,关键技术是发展的瓶颈,安全隐私困扰应用推广。
物联网的关键技术。核心技术有,感知层技术:传感器技术、无线传感网(WSN)、射频识别(RFID)、微机电系统(MEMS)、GPS、蓝牙、WIFI等。网络层技术:通信网、3G网络、GPRS、广电网络、WLAN、NGB广域网络、M2M等。应用层技术:企业资源计划(ERP)、决策支持、专家系统(Expert System)、云计算、系统集成等。
物联网的应用。智能交通,交通运输、公安管理、环境监测、停车管理和公众出行服务;智能超市,商品管理和超市结算;防侵系统,实现监控中心,网络传输与前端探测分系统联动控制分系统的互联互通;畜牧溯源;个人保健,体温,血压,心电图,血氧检测等健康参数;智能家居,数字家庭,信息,通信,娱乐生活;文物保护;空间、海洋探索等。
物联网在社会生活中的作用越来越不可或缺。能促进社会经济发展,节约能源,提高效率。核心技术主要有3个方面:感知层技术,网络层技术和应用层技术。
十.有机半导体的界面研究
7月8日上午,高永立教授在文科楼A100举行了一场以有机半导体的界面研究为主题的知识讲座。
首先是背景介绍。讲了发光二极管,特性有省电,软的屏幕。自旋电子学:集逻辑,存储,通信于一体,快速,低能耗,高容量,非易失。有较长弛豫时间。有机半导体自旋电子学,自旋相干时间长。还讲了场效应晶体管,HOMO,F16CuPc,BP2T等。
接下来讲了界面迁移率和德拜效应,红荧烯的能带结构,自旋的注入和弛豫,最后讲了钙钛矿的分解机制,这可以用来研究太阳能电池。
有机半导体工业的飞速发展,人们对有机微电子器件中基础物理、化学问题的研究越来越深入。在以有机电致发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)及有机光伏电池(OPVC)等典型膜型结构器件中,提高界面载流子注入效率以及器件寿命一直是人们努力的重点。界面载流子的注入效率最主要的是受注入势垒的影响。实际的多数金属/有机界面和部分有机/有机界面,由于界面偶极的存在而偏离该模型。对材料的界面和表面的电子态,尤其是表面价电子的情况应当作为一个研究的重点。一方面,它可以给材料的选择,界面的生长合成以及器件的结构提出合理的方案,并对器件性能的检测作一定的指导和提供依据;另一方面,对界面和表面的研究可以找到器件的不足之处,选择匹配的能带材料,针对性地对器件进行改进。
有机半导体材料制造成本低、应用面广泛。作为新型的功能材料在光电、电磁等领域显示出良好的应用前景。
一.专业概论
1.专业介绍
本专业面向社会需求办学,培养德智体全面发展,掌握电子技术基础知识,具备较强的创新意识与实践动手能力,能在嵌入式系统软硬件开发、集成电路设计相关领域从事工程与科研工作的高级专门人才。毕业生也可在电路与系统、微电子与固体电子学、信号与信息处理等方向继续深造。2.本专业主要应用领域
(1)嵌入式软硬件系统设计
基于ARM、51单片机、FPGA等
原理图设计、PCB设计(2)专用集成电路设计
(3)信号与信息处理相关领域
信号采集、存储、DSP处理等
图像、视频处理(编码、解码,软硬件协同实现等)
雷达信号处理等
(4)医疗电子、可穿戴设备、物联网等相关领域 3.专业分方向培养(公共课程 + 3门不同的方向课)(1)嵌入式系统设计方向
嵌入式软硬件系统设计
51单片机、ARM、FPGA
电路设计、PCB制板
底层软件、操作系统、驱动程序、应用软件(2)集成电路设计方向
模拟、数字集成电路设计
片上系统(SoC,System-On-a-Chip)设计
FPGA作为验证平台
二.模拟电子线路概论
1.1电子技术的两大支柱(1)模拟电子技术(2)数字电子技术
应用这两种电子技术产生了无数的电子系统,设备和产品,因而具有划时代的作用。
1.2模拟电子技术的信号特点
(1)模拟信号是:幅度和相位都连续的电信号,或者说是幅度和时间方面都连续的电信号。
(2)模拟信号分布于自然界的各个角落,是自然界存在最广泛的信号。如温度的变化,语音,图像;而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。1.3模拟电子技术的主要特点
(1)本课程强调基本概念、基本原理和基本分析方法;
(2)本课程的内容更为接近工程实际,电子技术是一门实践性很强的课程;(3)在分析和计算时又常常需要从实际情况出发,抓住主要矛盾,忽略次要因素,过分追求“精确”是没有必要的;
(4)电子技术是一门发展十分迅速的学科,要注意能力的培养,包括学习新知识、新技术的能力。2.1半导体器件及其发展
(1)第一代电子器件——真空管开始形成:
近半个世纪,真空管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。随后的电子技术取得了去多成就,如电视、雷达和计算机的发明。(2)第二代电子器件——半导体器件:
它与真空管相比,半导体管体积小、重量轻、功耗低、寿命长。半导体器件有二极管、晶体管等,都是一个个独立元件,所以又称为分立元件,由分立元件组成的电路称为分立元件电路。随着电子器件的广泛应用,电子技术也很快应用于工业自动化、检测、计算等方面,促进了计算机、通信等方面的发展。(3)第三代电子器件——集成电路:
1959年美国德州仪器公司把晶体管和电阻、电容等集成在一块硅片上,构成了一个基本完整的单片式功能电路,标志着电子技术进入了微电子时代,是电子技术发展的一个飞跃。集成电路(简称I C)是将各种不同电路元件以及他们之间的连线制作在一块很小的半导体芯片上,成为能完成一定功能的完整电路。
集成模拟芯片的类型:按照模拟集成电路的类型来分,则有集成运算放大器、集成功率放大器、集成中频放大器、集成高频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器等。
2.2.1模拟电子线路的分类
(1)按其所处理的信号频率可以分为低频电路、高频电路和微波电路。(2)按照电路中电子器件的工作状态分为线性电子电路和非线性电子电路。(3)按照电路功能分为信号生成电路、信号放大电路、信号运算电路与处理电路及电源电路等。
2.2.2模拟电子线路的主要电路介绍
主要电路
(1)信号产生电路
(2)信号电压的放大电路(3)信号功率的放大电路(4)信号处理电路(5)信号运算电路(6)电源电路电路
2.3.1电子线路行为特性分析
(1)行为特性含义:所谓行为特性,是指电子线路模型所代表的功能和技术特性,例如放大电路的行为特性包括放大功能、放大能力、频率特性等。(2)问题分类:在进行理论分析时,①建立电子线路的分析模型进行数学解析描述。
②在进行仿真分析时,行为特性的描述是通过对电路图的仿真运算和测试结果总结出特性和指标,这时得到的是电子线路中变量之间的关系曲线。2.3.2电子线路参数分析
(1)含义:所谓电路参数是指描述电路技术特点和特性的数据或变量。电路参数必须具有明显的物理意义。在模拟电子技术中,电路的基本参数包括输入或输出信号的电压、电流、频率、频率特性等。例如:放大器的电压放大倍数,输入电阻和输出电阻等。(2)主要分析的问题:
①频率特性:指电子线路对不同频率信号的处理结果,直接反映电丫线路或系统中信号幅度、相位、频率之间的关系。
②反馈特性:指电子线路或系统的输出信号通过某种途径进入到形同的输入端而构成对输入信号的影响,进而影响到电子线路的输出。反馈太热性是电子线路或系统的基本特性。
③稳定性:指反馈电子线路或系统稳定工作的基本特征。
④输入特性和输出特性:是指输入端电量之间关系以及输出端电量之间关系。输入特性和输出特性取决于电路和器件的组成和结构。3.实验
(1)模拟电路实验:
①电路实验使用实际电路器件组成相应的电路,通过对电路现象的观察来总结电路模型,会对理论分析进行验证。
②几项注意问题:实验前了解相关仪器的使用方法,估算实验数据和取值范围及曲线变化趋势;实验中认真连接实验电路,检查所连接电路并完整、无误采集实验数据;实验后认真分析实验数据,撰写实验报告。(2)仿真实验
①含义:借助计算机和相应的工程软件进行仿真分析已经成为电子线路分析和设计的方法和途径。
②仿真方法:电子系统的计算机分析可通过以下两种方法完成: 一是使用编程语言,如C++、FORTRAN、QBASIC等; 二是使用软件,如Multisim(电子工作平台,EWB),MicroCap等。利用仿真软件有系统高度集成,简洁直观,操作方便;电路分析手段完备;提供多种输入输出接口;使用灵活方便等优点。
③仿真结果说明:由于半导体器件制造工艺的分散性及电路、系统分析理论的近似和简化,使得电子线路的实验结果(电路实验和仿真实验)往往与理论设计结果之间存在一定的差距,有时这个差距还相当大。4.基本要求和学习方法(1)课程的基本要求
①掌握各类电子器件的符号、特性、参数和使用方法; ②会用常用仪器来测试电路,验证电路的功能。会连接安装常
用的实际电路,会分析电路故障,初步掌握简单设备的维
修原理和方法。(2)学习方法 ①要先器件后电路
②先单元电路后整机电路 ③先分立电路后集成电路 ④学好理论,着重实践
⑤强化集成单路,淡化分立电路
三.ARM系统设计概述
1.智能生活的机遇与挑战
(1)多元智能化的消费电子市场(2)互联网应用——局域网到广域网
(3)今天与未来——充满机遇与竞争的时代 2.嵌入式与ARM(1)嵌入式系统的定义 ①一般定义:
从技术角度:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
从系统角度:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分,称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。②广义定义:
任何一个非计算机的计算系统。(2)现实中的嵌入式系统
①嵌入式系统是无处不在的,即使对我们来说似乎很遥远。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业,包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统,导弹的制导系统也是嵌入式系统,高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。
②在日常生活中,人们使用各种嵌入式系统,但未必知道它们。事实上,几乎所有带有一点“智能”的家电(全自动洗衣机、电脑电饭煲„)都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性,使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。(3)嵌入式系统的发展
①经过几十年的发展,嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式,而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类,每类都具有自己独特的个性。例如,MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统,使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。
②近些年来,嵌入式工业经历了巨大的变革,嵌入式系统领域开始膨胀。嵌入式微处理器的发展,促进了嵌入式产品的飞速发展:
——微处理器的处理能力按莫尔定律(Moore’s Law)预计的速度在增加。该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。
——产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6~9个月。——基于电子的产品更复杂化。(4)嵌入式应用示例 ①汽车控制系统 ②家庭生活电子化 ③手机与数码相机 ④军事与航天
(5)嵌入式系统模型
(6)ARM公司简介
①ARM公司成立于1990年11月,成立之初在英国剑桥有12名雇员,其前身为Acorn计算机公司。
②主要设计ARM系列RISC处理器内核。但ARM公司不生产芯片。③ARM公司发展到现在已经超过1400 雇员,分公司分布在全球各地。(7)ARM数据和指令类型
①ARM 采用的是32位架构的RISC处理器:大部分指令都是单周期执行。②ARM指令采用load/store架构。③ARM约定: Byte: 8 bit Halfword: 16 bits(2bytes)Word: 32 bits(4bytes)④大部分ARM提供两套指令集:
32-bit ARM 指令集; 16-bit Thumb 指令集。
⑤最新的ARM核支持一个新的指令集Thumb-2:
提供一个混合的32-bit和16-bit指令集; 给代码密度更大的灵活性。
⑥Jazelle cores能够支持Java bytecode。3.智能手机
(1)智能手机的定义
智能手机(Smartphone),是指“像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一 类手机的总称”。
简单的说,智能手机,就是一部像电脑一样可以通过下载安装软件来拓展手机出厂的基本功能的手机。(2)智能手机的一般特性
①具备普通手机的全部功能,能够进行正常的通话,发短信等手机应用。
②具备无线接入互联网的能力,即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络下的CDMA 1X或者3G网络。
③具备PDA的功能,包括PIM(个人信息管理),日程记事,任务安排,多媒体应用,浏览网页等。
④具备一个具有开放性的操作系统,在这个操作系统平台上,可以安装更多的应用程序,从而使智能手机的功能可以得到无限的扩充。(3)智能手机发展趋势
中国的智能手机现在已经达到18%到20%的市场份额且保持每年4%的增幅。
4.手机操作系统(1)概述
手机操作系统一般应用在高端智能化手机上。目前,在智能手机市场上,中国市场呈现出飞速增长的事态,随着更多厂商的加入,整体市场的竞争已经变得白热化。从市场容量、竞争状态和应用状况上来看,整个市场将有很大的上升空间。
目前应用在手机上的操作系统主要有Windows mobile、Android、iPhoneOS三种。
①Windows Mobile Windows Mobile,是Microsoft用于 Pocket PC 和 Smartphone 的软件平台。Windows Mobile 将熟悉的 Windows 桌面扩展到了个人设备中。
Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版Windows”,使用Windows Mobile操作系统的设备主要有PPC手机、PDA、随身音乐播放器等。②Android Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统,早期由Google开发,后由开放手机联盟Open Handset Alliance)开发。
Android采用了软件堆层(software stack,又名以软件叠层)的架构,主要分为三部分。低层以Linux内核工作为基础,只提供基本功能;其他的应用软件则由各公司自行开发,以Java作为编写程序的一部分。
另外,为了推广此技术,Google和其它几十个手机公司建立了开放手机联盟。Android目前最新版本的是Android6.0。③iphoneOS iPhone OS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone和iPodtouch使用。
就像其基于的Mac OSX操作系统一样,它也是以Darwin为基础的。iPhoneOS的系统架构分为四个层次:核心操作系统层(the Core OSlayer),核心服务层(the Core Serviceslayer),媒体层(the Media layer),可轻触层(theCocoa Touchlayer)。5.如何学好嵌入式(1)需要扎实的基础
(2)需要良好的实际动手能力(3)要有浓厚的兴趣
(4)要广泛的涉猎,开阔的眼界(5)吃苦耐劳的精神(6)团队的意识
四.单片机系统设计概述
1.单片机概述 1.1.1单片机概念
(1)单片机(SCM--Single Chip Microcomputer),单片微型计算机的简称。采用超大规模集成电路技术把CPU、存储器(RAM、ROM)、I/O接口电路和各种功能模块等集成到一块硅片上构成的一个完整单片微型计算机。
CPU:单片机的运算控制中心,由运算器和控制器等组成。存储器:单片机的记忆部件,存放程序和数据。
I/O接口:输入输出端口,实现CPU与 外围设备的连接。功能模块:单片机内部具有特殊功能的电路。
(2)单片机主要应用于控制领域,故又称为微控制器(MCU--Micro Controller Unit)。在国际上,通用称为“微控制器”,在我国通常称为“单片机”。
(3)单片机在应用时通常以嵌入的方式工作,为了强调其“嵌入”的特点,单片机也称为嵌入式微控制器。1.1.2嵌入式微控制器(1)单片机:
硬件简单,字长较短(8位、16位、32位),存储空间小。集成的片内外设比较少。运行速度低,单循环式,一般没有操作系统。(2)ARM系列:
高端单片机,硬件集成度高,集成的片内外设很多(串口、USB、CAN、网口、SPI、I2C等),字长一般32位。性能高,速度快。存储空间大,通常带操作系统,多任务并发处理能力强,实时性高。1.2单片机发展历程
单片机的产生与发展经历了5个阶段: 第一阶段(1971~1974年):单片机的序幕。以Intel公司在1971年11月设计出的4位微处理器Intel 4004和1972年4月研制的8位微处理器——Intel 8008为代表,从此拉开了研制单片机的序幕。
第二阶段(1974~1978年):初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列单片机内集成有8位CPU、存储器容量小、I/O接口数量少。
第三阶段(1978-1982)单片机的完善阶段。以Intel公司的单片机系列MCS-51为代表。内部集成8位CPU,存储器容量较大,有多种I/O接口,具有工控特性的位地址空间及位操作方式;CPU的指令系统趋于丰富和完善,增加了许多位控制功能的指令。
第四阶段(1982-1990):单片机向微控制器发展的阶段。以Intel公司推出的MCS-96系列单片机为代表。内部通常采用16位CPU,存储器容量大,内部集成了较多的功能模块,提高了单片机抗干扰能力,强化了智能控制的特征。
第五阶段(1990—现在):微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。1.3单片机的特点
(1)小巧灵活、成本低、易于产品化。(2)面向控制。
(3)抗干扰能力强。(4)联网功能强。1.4单片机的应用领域(1)智能仪器仪表
单片机结合不同类型的传感器,广泛应用于仪器仪表中,可实现电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
(2)工业控制
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
(3)家用电器
现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。(4)计算机网络和通信领域
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。(5)医用设备
(6)汽车电子与航空航天
1.5单片机目前状况及发展趋势
(1)单片机正朝着高性能、低功耗、容量大、体积小、价格低和功能模块丰富的方向发展。
(2)单片机朝着网络互联化方向发展。(3)单片机朝着SOC方向发展。1.6主流的单片机产品
8051单片机最早由Intel公司推出,其他IC公司在购买8051授权后,加入了自身的优势,开发出上众多型号的单片机,这些单片机统称为8051系列单片机或MCS-51系列单片机。几种主要的单片机介绍进行介绍:(1)AT89S与AVR单片机
AT89S系列是ATMEL公司生产的增强型51单片机,包括AT89S51、AT89S52、AT89S55等。
AVR单片机是ATMEL在90年代推出的精简指令集RISC的单片机,使用哈佛结构。如ATMEGA8、ATMEGA16、ATMEGA32、ATMEGA64等。(2)STC单片机
STC单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的单片机,采用冯诺依曼结构,芯片加密性强,抗干扰能力强,超低功耗,适用于供电系统,如水表、气表、便携设备等。如STC89系列,STC10系列、STC11系列、STC12系列等。(3)SST 单片机
美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机。(4)PIC单片机
PIC单片机是MicroChip生产的RISC结构的单片机,使用哈佛结构,运行速度快, 功耗低, 直接驱动能力强。如PIC16系列和PIC18系列等。(5)MSP430单片机
MSP430单片机由TI公司生产,采用冯-诺依曼架构,将 16 位 RISC CPU、多种外设以及高度灵活的时钟系统进行完美结合。主要特点是超低功耗,主要应用范围:计量设备、便携式仪表、智能传感系统。1.7常用封装
DIP(dual in-line package)双列直插式封装 SOP(small Out-Line package)小外形封装
PLCC(plastic leaded chip carrier)带引线的塑料芯片载体 QFP(quad flat package)四方扁平封装
TQFP(Thin Quad Flat Pack)薄型四方扁平封装 BGA(Ball Grid Array)球状矩阵阵列封装
PGA(Ceramic Pin Grid Array Package)插针网格阵列封装技术 2.单片机项目开发
2.1单片机项目开发流程
(1)项目评估:确定待开发产品的功能、所实现的指标,给出进行可行性分析。(1)设计电路原理图:根据系统功能,选择合适的元器件,画出系统电路原理图。
(2)设计印刷电路板(PCB)图:在电路原理图的基础上,根据技术方案设计PCB板图。
(3)制作PCB线路板:把PCB图发往制版厂制作线路板。(4)定购元器件:购买系统所需的各种元器件。(5)装配样机:焊接线路板,并按照要求接线。(6)系统调试:硬件功能模块调试。
(7)编写设备文档:编写各种文档,以便存档。2.2单片机开发举例
五.FPGA系统设计概述
1.FPGA概念
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。2.FPGA结构
3.FPGA 特点
(1)FPGA运行速度快FPGA内部集成锁项环,可以把外部时钟倍频,核心频率可以到几百M。(2)FPGA管脚多,动辄数百IO,可以方便连接外设。比如一个系统有多路AD、DA,单片机要进行仔细的资源分配,总线隔离,而FPGA由于丰富的IO资源,可以很容易用不同IO连接各外设。
(3)FPGA内部程序并行运行,FPGA不同逻辑可以并行执行,可以同时处理不同任务,这就导致了FPGA工作更有效率。
(4)FPGA有大量软核,可以方便进行二次开发FPGA甚至包含单片机和DSP软核,并且IO数仅受FPGA自身IO限制,所以,FPGA又是单片机和DSP的超集,也就是说,单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现。
(5)FPGA 最大的特点就是灵活,实现你想实现的任何数字电路,可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。4.IP核
人们常说的IP核,也就是知识产权IP(Intellectual Property),是那些己验证的、可重利用的、具有某种确定功能的IC模块。分为IP软核(soft IP core)、IP固核(firm IP core)和IP硬核(hard IP core)。
IP的本质特征是可重用性,其通常必然满足以下基本特征:一是通用性好,二是正确性有100%的保证,三是可移植性好。5.FPGA开发流程
6.FPGA开发语言
(1)Verilog是一种硬件描述语言(HDL:Hardware Description Language),以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。
(2)VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,诞生于1982年。1987年底,VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE-1076(简称87版)之后,各EDA公司相继推出自己的VHDL设计环境,或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。1993年,IEEE对VHDL进行了修订,从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容,公布了新版本的VHDL,即IEEE标准的1076-1993版本。注:IEEE1364-1995标准-> 1364-2001标准-> 1364-2005标准
(3)Verilog VS VHDL ①在国外学界VHDL比较流行,在产业界Verilog比较流行。
②Verilog适合算法级,RTL,逻辑级,门级;而VHDL适合特大型的系统级设计,也就是在系统级抽象方面比verilog好。③Verilog code 运行快,simulation performance 好,所以netlist都用verilog,VHDL package 比较好,但写得费事。
④随着IC设计的发展,用Verilog的越来越多,VHDL越来越少。其实语言本身是其次,重要的是你所在的团队、公司用的是什么。⑤Verilog就像C, VHDL就像PASCAL。7.FPGA芯片与厂商
全球知名的FPGA生产厂商有:(1)Altera,开发平台是Quartus II(2)Xilinx,开发平台是ISE(3)Actel,开发平台是Libero(4)Lattice,开发平台是 ISPLEVER 8.FPGA 应用领域(1)高清数字电视(2)4G/LTE通信基站 9.FPGA发展趋势
ARM+Altera=SoC FPGA 10.FPGA的工作方向
(1)从事基于FPGA 的通信、音视频数据处理。(2)从事数字集成电路(IC)设计。
六.集成电路设计概述
1.概念
集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。
前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。2.主要特点
集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。3.国内现状
(1)集成电路芯片严重依赖进口,制约经济、技术发展。(2)国家信息安全无法保障。(3)国家战略产业扶持政策。(4)人才紧缺。4.IC设计工具
(1)CAD: Computer-aided design 计算机辅助设计,广义概念,不仅指电子类,还有机械类等等。(2)EDA: Electronic Design Automatic 电子设计自动化,指电子类。5.IC设计工具提供商(1)Cadence
(全系列,模拟见长)
IC5141/IC6(模拟版图编辑)
Incisiv
(高度集成的仿真工具)
Orcad/Allegro(电路板原理图与PCB设计工具)
SoC Encounter(自动布局布线工具)(2)Synopsys(全系列,数字见长)
DC
(数字综合器的事实标准)
VCS
(仿真工具)
ICC
(自动布局布线工具)
PT
(时序分析的事实标准)(3)Mentor
线路板PCB
Questa系列(含Modelsim)
Calibre(物理版图验证与提取)
CodeSourcery(嵌入式交叉工具链)(4)华大九天
本土EDA工具提供商
http:/// 6.IC设计厂商
(1)Intel:PC处理器,高端通用处理器芯片。
(2)ARM:嵌入式高性能低功耗处理器(ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-M3、Cortex-A8多核、Cortex-A9多核等)
(3)Imagination:嵌入式系统中的高性能显卡,收购了MIPS处理器部分(4)Nvidia:高端显卡 7.IC制造
(1)TSMC:台积电(台湾积体电路制造股份有限公司)(2)SMIC:中芯国际(3)IBM 8.AES算法简述
(1)DES : Data Encryption Standard,1977年美国国家标准局正式公布实施,多年实践,已不够安全,3DES仍比较安全。
(2)AES : Advanced Encryption Standard,AES设计为取代DES。9.AES实例
以AES设计为例,讨论算法硬件实现问题,包括:(1)design
设计(2)testbench
测试台(3)simulation 仿真(4)synthesis
综合(RTL-->Gate)(5)STA
时序分析
七.科技创新专题讲座
1.电子竞赛
1.1主要电子竞赛
全国大学生电子设计竞赛 蓝桥杯电子人才竞赛 山东省大学生机器人大赛 飞思卡尔智能车竞赛 博创杯嵌入式物联网竞赛 校级电子设计竞赛 1.2竞赛简介
全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一,其规模和影响力不断扩大,竞赛对教改的促进作用日渐显著。1.3竞赛特点与特色
全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程 内容改革密切结合,以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。
1.4竞赛内容
(1)以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机(主要用于开发)的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景,并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势,同时对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。
(2)题目着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,考核学生的实验技能(制作、调试)。
(3)题目在难易程度方面,既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求,又能使优秀学生有发挥与创新的余地。1.5题目要求
赛题着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,考核学生的实验技能(制作、调试)。竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。赛题原则上应包括基本要求部分和发挥部分,在难易程度方面,既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求,又能使优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。1.6题目类型
(1)综合题。综合题应涵盖模-数混合电路,可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用,并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用;
(2)专业题。专业题是侧重于某一专业(如计算机、通信、自控、电子技术应用等)的题目;
(3)电路题。电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目;
(4)新型器件和集成电路应用题。新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用;
(5)电子产品和仪器初步设计题。常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。1.7题目分类
竞赛题目主要可以划分为4大类:
(1)模电类:电源、放大器、信号源等。
(2)仪器仪表类:参数测试仪、示波器、频率计等
(3)高频无线电类:无线电发射机、接收机,无线收发系统。(4)控制类。1.8参赛形式
(1)全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月初开始,为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞赛、评审和评奖工作。
(2)鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设计科技活动的高等学校,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛。
(3)学生自愿组合,三人一队,由所在学校统一向赛区组委会报名。参赛队数由学校自行确定。(4)为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛,全国竞赛专家组根据命题原则,将统一编制若干个竞赛题目,供参赛学生选用。
(5)竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。1.9竞赛规则
(1)参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。(2)参赛学生必须按统一时间参加竞赛,按时开赛,准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存,然后按规定交赛区专家组评审。
(3)竞赛期间,参赛学生可以使用各种图书资料和计算机,但不得与队外人员讨论,教师必须回避。
(4)竞赛期间,各赛区组委会要组织巡视检查,以保证竞赛活动正常进行。(5)在竞赛中,如发现辅导教师参与、队与队之间讨论,队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷,以及赛前泄题等违纪现象,将取消获奖名次,并通报批评。1.10竞赛评奖
全国大学生电子设计竞赛采取“一次竞赛、两级评奖”方式,评奖等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。
(1)各赛区负责本赛区的评奖工作,赛区奖的评奖等级及各奖项获奖比例由各赛区根据实际情况自行确定。
(2)赛区评审结束后,各赛区组委会将本赛区竞赛优秀参赛队的设计报告及有关评审材料报送全国组委会,报送的优秀参赛队数应严格控制在本赛区参赛队总数的12%之内。全国组委会根据全国专家组的评审结果确定全国一、二等奖,获奖总数原则上不超过全国参赛队总数的10%。2.科研立项
2.1国家级大学生创新创业训练计划
国家级大学生创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。
(1)创新训练项目是本科生个人或团队,在导师指导下,自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果(学术)交流等工作。
(2)创业训练项目是本科生团队,在导师指导下,团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色,通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。
(3)创业实践项目是学生团队,在学校导师和企业导师共同指导下,采用前期创新训练项目(或创新性实验)的成果,提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务,以此为基础开展创业实践活动。
【经费支持】:国家级大学生创新创业训练计划由中央财政、地方财政共同支持,参与高校按照不低于1:1的比例,自筹经费配套。中央部委所属高校参与国家级大学生创新创业训练计划,由中央财政按照平均一个项目1万元的资助数额,予以经费支持。地方所属高校参加国家级大学生创新创业训练计划,由地方财政参照中央财政经费支持标准予以支持。各高校可根据申报项目的具体情况适当增减单个项目资助经费。对中央部委所属高校创业实践项目,每个项目经费不少于10万元,其中,中央财政经费应资助5万元左右。2.2校级大学生科技创新项目 2014年电子通信与物理学院共13项。3.专利申请 3.1发明专利
发明专利是指对一种从创造活动中产生的对现有技术问题的崭新的解决方案所授予的专利。3.2实用新型专利
实用新型通常是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。
3.3 实用新型与发明的不同之处
(1)实用新型只限于具有一定形状的产品,不能是一种方法,也不能是没有固定形状的产品;
(2)对实用新型的创造性要求不太高,而实用性较强。
附文:
心得体会
通过几周的专业导论课,我对电子信息科学与技术这个专业有了全新的认识。
就对本专业培养人才来讲:电子信息科学与技术培养具备电子信息科学与技术的基本理论和知识,有过科学的试验训练和科学研究初步训练,可以培养出在电子信息科学与技术、计算机科学与技术相关领域和行政部门从事科学研究、教学产品设计与研发、声场技术干礼工作的电子信息技术的专攻型人才!
虽然此专业看是一片繁华,但是问题也不少,吃苦就不用说了。如果想要以后出去工资高点,一则可以选择考研,二则可以选择去实验室跟老师多做做实验项目等。问题就在于考研与找工作之间。
一是有些毕业生向继续深造,担忧害怕考不上研而没有退路,所以就与某些小公司随便签了约。到了真没考上是有想找一个号一点的工作,要么毁约交高额的毁约金,要么屈身这家小公司,处于来那个男境地!
二是有想考研的人被周围那些高工资的同学所诱惑,不知道是考研好还是找工作好。有的就是一边想考研一边想找工作,不能按心的做好一件事,结果得不偿失。
今后为了学好这个专业我会: ① 具有杂事的数理基础,学好高等数学,线性代数、大学物理等基础学科; ② 熟练掌握一门外语(例如英语),达到六级水平,并具有一定的译、听、说和写作能力;
③ 较系统的掌握本专业方向的技术基础理论知识,适应较宽技术领域内电子和信息工程方面的相关工作、掌握信息采集、传输和处理掉理论和技术、具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;
④ 掌握计算机的基本原理与技术,具有初步的软、硬件的开发能力,了解国家有关信息产业带基本方针、政策和法规;
⑤ 掌握计算机编程语言,具有初步的编程能力;
⑥ 掌握模拟和数字电子系统的基础理论和原理、分析方法、实验技能与方法;
⑦ 了解信息系统的理论前沿、应用前景和发展动态、具有研究开发新系统、新技术的初步能力;
⑧ 掌握文件检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作的能力;
⑨ 培养良好的人文素养和科学素养,较好的心理素质,较强的创新精神。
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