电子信息科学技术专业导论讲座心得

专业导论讲座心得

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，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仁发教授的讲座。这其中有许多容让我感触颇深。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