自主学习成为工程科技人才之路幻灯片.ppt

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1、自主学习成为工程科技人才之路第1页，共39页，编辑于2022年，星期二自我介绍自我介绍Q学习：本科，2000年，北航飞行器制造专业；博士，2006年，北航机器人研究所Q教学：1999年 机械学院本科学生辅导员2007年 机电控制(本科专业基础课)机械原理实验课（本科公共平台课）机电传动模块化设计（全校选修课）第2页，共39页，编辑于2022年，星期二组织、参与的学生科技活动组织、参与的学生科技活动Q学生时代：1999年，挑战杯一等奖：鱼类波动推进机理研究及柔体潜艇模型（第一作者）2001年，挑战杯一等奖：多机器鱼协调运动控制（第二作者）Q任教后：2008，2009年连续两年获北航“冯如杯”学生

2、学术科技竞赛优秀指导教师。2008年：薛骋豪（大三）基于生物进化机制的四足机器人自主辨识与控制2009年：刘华欣（大四）“飞鱼”海空一体潜载航行器概念机研究第3页，共39页，编辑于2022年，星期二积极参与中国机器人大赛积极参与中国机器人大赛Q北航“巡天队”2004，2005年空中机器人大赛固定翼亚军、冠军领队Q2007年“水中机器人比赛”技术委员会委员Q2008年“ROBOCUP 中型组”北航领队Q2008年“机器人武术擂台赛”技术委员会委员第4页，共39页，编辑于2022年，星期二提提 要要Q大学生创业的案例分析Q工科大学生的能力体系Q体制与机制Q用C语言去描述世界Q串口协议通向通讯世界的

3、大门Q芯片与化妆品Q总结第5页，共39页，编辑于2022年，星期二一、大学生创业的案例分析一、大学生创业的案例分析Q我身边的亿万富翁时代杰诚的创始人2003年 孙江涛（北航经管学院96级）魏中华（北京科技大学计算机95级）创立“北京时代杰诚科技有限公司”0 注册资金注册办公地点在一个小学校闲置的一间教室第6页，共39页，编辑于2022年，星期二我身边的亿万富翁我身边的亿万富翁CDD本周内完成收购时代杰诚公司 时间：2006年11月28日 【来源：搜狐来源：搜狐ITIT】Q【搜狐IT消息】美国东部时间11月28日上午7时48分（北京时间11月28日20时48分）消息，CDC公司（纳斯达克：CHI

4、NA）于周二宣布，其下属的门户网站中华网的股东已经一致批准了其以1570万美元收购手机增值服务提供商北京时代杰诚信息科技有限公司（Timeheart）的计划。QCDC公司表示，希望此次收购交易能够增加公司收入。此次并购交易计划于本周完成。并购资金支付方式包括大约210万美元的现金、370万美元的中华网股票以及990万美元的CDC移动公司的股票。中华网表示，其下属的CDC移动部门将负责运营此新并购的业务。Q北京时代杰诚信息科技有限公司注册资金1000万元人民币，是以GPRS、SMS、WAP、3G、I-MODE技术为核心的一家立足于互动娱乐业的高新技术企业，主要从事高品质的移动信息游戏、娱乐产品的

5、研究、开发和推广。公司致力于通过领先的技术和优质的服务建设中国第一流的移动信息服务公司，为客户提供以互动娱乐、游戏等为核心的移动增值服务。公司的主要运营业务在中国的东北和西北等省份，2005年的利润为350万美元左右。第7页，共39页，编辑于2022年，星期二成功的成功的SPSP（移动网增值业务）（移动网增值业务）Q日前，中国移动增值业务开发领域的领先公司北京时代杰诚信息科技有限公司推出了一款划时代的GPRS网络图像传输控制的智能机器人Winos。Winos是一款结合了移动增值服务的创新型智能机器人，它通过机器人终端对无线数据指令的接收并执行，开创了移动增值业务的新篇章。它采用了最先进的仿生机

6、械技术和GPRS无线数据传输技术，是当今科技行业两大热点“机器人”和“移动通讯”技术的完美结合。Q通过Winos，用户可以用PDA手机连接GPRS网络，或者连接可以上网的PC机，控制Winos的行动，让Winos拍摄它所看到的一切，而用户在手机上可以看到Winos拍摄的照片。这样，就可以用Winos充当无线管家。当用户不在家的时候，让Winos监视家里的情况，用户只需打开手机或者可以上网的PC就可以看到家里的一切情况；或者把Winos放在门口，用户就可以看见自己的朋友是否来访。此外，Winos也可作为一款无线网卡来使用，用户简单地用电缆把Winos连接上计算机，就可以用Winos无线上网，随时

7、随地高速冲浪因特网。第8页，共39页，编辑于2022年，星期二我身边的亿万富翁我身边的亿万富翁孙江涛魏中华销售团队开发团队河南移动云南移动签服务协议分账协议催款赌博游戏交友游戏盈利创意技术实现服务器实施机遇属于有准备的人上帝青睐有洞察力、有执行力的人第9页，共39页，编辑于2022年，星期二二、工科大学生的能力体系二、工科大学生的能力体系Q孙和魏的技术洞察力、商业敏感性、执行力怎么来的？第10页，共39页，编辑于2022年，星期二能力图谱能力图谱个人能力人力资源团队能力社会资源生产资源金融资源企业能力国家能力少年强则中国强少年强则中国强第11页，共39页，编辑于2022年，星期二自主学习能力是

8、个人成功的关键！自主学习能力是个人成功的关键！Q知识能力体系的几个层面：一、工具层（常识层）：数学、英语、计算机应用、哲学二、专业层（基础层）：专业体系、专业基础科学、专业应用三、能力层（综合层）：观摩性实践（社会实践）、复现性实践（综合实验课）、执行性实践（毕业设计）、尝试性实践（比赛、毕设）、创新性实践（自主选题实践）第12页，共39页，编辑于2022年，星期二北航机器人所北航机器人所ITMITM研究生面试参考标准研究生面试参考标准机械硬件软件组织成绩机械硬件软件组织成绩薛同学2009年入学保送机械硬件软件组织成绩田同学2009年入学考研机械硬件软件组织成绩栾同学2010年入学保送五项能力

9、，每项100分第13页，共39页，编辑于2022年，星期二人的知识与能力就像一盘围棋。人的知识与能力就像一盘围棋。Q知识点Q专业知识体系Q能力据点（历史业绩）Q开拓新的能力第14页，共39页，编辑于2022年，星期二车底检查机器人车底检查机器人第15页，共39页，编辑于2022年，星期二总结：工科学生的能力层次总结：工科学生的能力层次Q观察和理解一种工程现象的能力（认知）Q重复工艺或生产过程的能力（重复）Q根据图纸实施或维护生产装备的能力（执行）Q根据需求和设计约束完成专业方案的能力（设计）Q提出新的构想并组织实现的能力（开拓）第16页，共39页，编辑于2022年，星期二三、体制与机制方法论三

10、、体制与机制方法论Q排队的故事传统排队排队取号机网上挂号排队第17页，共39页，编辑于2022年，星期二三种排队方式比较三种排队方式比较排队方式体制（硬件设施）机制（软件机理）用户体验效果传统排队无任何设备，仅有维持秩序的护栏先到先得，不允许加塞，身体占位极差成本、难度无取号机排队取号机、号码纸条、呼叫系统（语音、LED）将先后顺序队列化，计算机按照队列数据通过局域网络进行呼叫、处理一般成本、难度一般网上挂号排队PC终端（手机终端）、服务器、互联网、电信网络可通过互联网终端或移动终端实现队列化，实现无线或异地呼叫、预告等很好成本、难度较高第18页，共39页，编辑于2022年，星期二WHY X=

11、X+1 WHY X=X+1？Q寄存器：是CPU内部的元件，寄存器拥有非常高的读写速度，所以在寄存器之间的数据传送非常快。Q什么是算盘的寄存器？第19页，共39页，编辑于2022年，星期二从算盘到光子计算从算盘到光子计算Q算盘是古代一种伟大的发明，是体制与机制的双重创新。Q珠算口诀、二进制、五进制（机械计算机）第20页，共39页，编辑于2022年，星期二光子计算机光子计算机 Q现有的计算机是由电子来传递和处理信息。电场在导线中传播的速度虽然比我们看到的任何运载工具运动的速度都快，但是，从发展高速率计算机来说，采用电子做输运信息载体还不能满足快的要求，提高计算机运算速度也明显表现出能力有限了。而光

12、子计算机以光子作为传递信息的载体，光互连代替导线互连，以光硬件代替电子硬件，以光运算代替电运算，利用激光来传送信号，并由光导纤维与各种光学元件等构成集成光路，从而进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中，不同波长、频率、偏振态及相位的光代表不同的数据，这远胜于电子计算机中通过电子“0”、“1”状态变化进行的二进制运算，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。计算机的体制问题：硬件载体计算机的体制问题：硬件载体机制问题：进制问题和加法器机制问题：进制问题和加法器第21页，共39页，编辑于2022年，星期二认清事物的体制和机制是解决工程问题的

13、根认清事物的体制和机制是解决工程问题的根本方法本方法功能体制机制体制创新机制创新新的功能、新的性能“体制”，在汉英词典中的解释：a system;a frame，可理解为广义的硬件；“机制”，取机器的构造和工作原理之意，可理解为广义的软件（规则、流程、数据结构、协议、策略等等）。第22页，共39页，编辑于2022年，星期二总总 结结Q当我们在学习新的知识，对于一些难以理解的概念，不妨用体制与机制的方法，去追根溯源。Q排队问题：基本机制（规则）没有变，但当实现的体制不断先进时，相应的效果大大改善，但是具体机制也变得复杂，成本大大提高。Q基于体制、机制认识的“解构”能力，是其他维护、建造、修复、改

14、良、创生能力的基础。第23页，共39页，编辑于2022年，星期二四、用四、用C C语言去描述世界语言去描述世界Q会鸟语不一定能控制鸟儿的飞行，会C语言却一定可以控制计算机。QC语言是一种编译型语言，具有较高的执行效率。Q软件：（规则、流程、数据结构、协议、策略等等）第24页，共39页，编辑于2022年，星期二五子棋五子棋我的第一个我的第一个C C语言应用程序语言应用程序Q将棋盘抽象为数组（多层）Q棋力取决于数学模型的先进性Q邓同学（基于节点估价）Q我（基于定式穷举和多级预警）第25页，共39页，编辑于2022年，星期二我眼里的电脑游戏我眼里的电脑游戏Q主框架、各种算法第26页，共39页，编辑于

15、2022年，星期二五、串口协议五、串口协议通向通讯世界的大门通向通讯世界的大门Q莫尔斯电码由点（.）、划（-）两种符号按以下原则组成：Q1，一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度。Q2，在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度。Q3，字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。二进制第27页，共39页，编辑于2022年，星期二最早、生命力最长的通讯协议最早、生命力最长的通讯协议字符电码符号字符电码符号字符电码符号AQ1BR2CS3DT4EU5FV6GW7HX8IY9JZ0KL/M()N-O.P莫尔斯电码实现通讯的体制是什么？第28页，共39页，编辑于20

16、22年，星期二串口协议串口协议通向通讯世界的大门通向通讯世界的大门Q二进制16进制Q硬件与硬件之间的桥梁Q成本最低、使用最广泛第29页，共39页，编辑于2022年，星期二异步串行通讯接口Q说明：说明：ATmega8ATmega8单片机带有一个全双工的通用同步单片机带有一个全双工的通用同步/异步串行收发模块异步串行收发模块USARTUSART，该接口是一个高度灵活的串行通讯设备。其主要特点如，该接口是一个高度灵活的串行通讯设备。其主要特点如下：下：全双工操作，可同时进行收发操作；全双工操作，可同时进行收发操作；支持同步或异步操作；支持同步或异步操作；支持支持5 5、6 6、7 7、8 8和和9

17、9位数据位，位数据位，1 1位或者位或者2 2位停止位的串行数据位停止位的串行数据帧结构；帧结构；三个完全独立的中断，三个完全独立的中断，TXTX发送完成，发送完成，TXTX发送数据寄存器空，发送数据寄存器空，RXRX接接收完成；收完成；支持多机通讯模式；支持多机通讯模式；Q相关寄存器：相关寄存器：USARTUSART数据寄存器数据寄存器UDRUDR；USARTUSART控制和状态寄存器控制和状态寄存器UCSRAUCSRA，UCSRBUCSRB，UCSRCUCSRC；波特率寄存器波特率寄存器UBRRLUBRRL和和UBRRHUBRRH；第30页，共39页，编辑于2022年，星期二网络七层协议Q

18、国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构-七层参考模型，叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection，OSI)。由于这个标准模型的建立,使得各种计算机网络向它靠拢,大大推动了网络通信的发展。QOSI 参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次，见图1。它们由低到高分别是物理层(PH)、链路层(DL)、网络层(N)、传输层(T)、会议层(S)、表示层(P)、应用层(A)。每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持。第四层到第七层主要负责互操作性，而一层到三层则用于创造两个网络设备间的物理连接.第31页，共39页，编辑

19、于2022年，星期二网络七层协议Q（1）应用层：与其他计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：telnet，HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。Q（2）表示层：这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如，FTP允许你选择以二进制或ASCII格式传输。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASCII后发送

20、数据。在接收方将标准的ASCII转换成接收方计算机的字符集。示例：加密，ASCII等。Q（3）会话层：他定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向小时的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。示例：RPC，SQL等。第32页，共39页，编辑于2022年，星期二网络七层协议Q（4）传输层：这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。Q（5）网络层：

21、这层对端到端的包传输进行定义，他定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例：IP,IPX等。Q（6）数据链路层：他定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例：ATM，FDDI等。Q（7）物理层：OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准，这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例：Rj45，802.3等。第33页，共39页

22、，编辑于2022年，星期二六、芯片与化妆品六、芯片与化妆品Q芯片是工科男孩的装饰品Q芯片代表力量Q芯片代表神奇Q芯片是一些痴迷者的归属（高放华虹NEC、马文凯中芯微电子）Q穷举法Q类比法第34页，共39页，编辑于2022年，星期二1999机器鳗鱼波动推进机理研究80512001机器海豚、微型机器鱼拍动推进船205189C512002SPC模式机器鱼机器鱼的稳定性和优化设计ATMEGA128200304SPC-II机器鱼原理样机速度、航程、GPS导航海试，福建东山考古试验ARM7CPLD北航仿生航行器研究历程北航仿生航行器研究历程200608SPC3机器鱼长航程实验、太湖水质探测、螺旋桨对比DS

23、PFPGA第35页，共39页，编辑于2022年，星期二一个较优秀的计算机、电子或自动化专业一个较优秀的计算机、电子或自动化专业学生必须做的三件事：学生必须做的三件事：1.1.完整的用完整的用C C（VCVC）写过一个应用程序（涉及）写过一个应用程序（涉及数据库、算法或图形）数据库、算法或图形）2.2.基于基于WEBWEB或或PC-PC-外围设备或一种流行的硬件外围设备或一种流行的硬件接口，完成过处理器之间的通讯系统接口，完成过处理器之间的通讯系统3.3.系统的使用过一种芯片，榨干它的资源每系统的使用过一种芯片，榨干它的资源每一种资源（成本最小化、功能最大化）一种资源（成本最小化、功能最大化）七

24、、总结之一七、总结之一第36页，共39页，编辑于2022年，星期二自主学习自主学习像一盘活的围棋像一盘活的围棋联系性、辐射性、代谢性联系性、辐射性、代谢性自主学习自主学习像一颗茁壮成长的像一颗茁壮成长的大树大树目标性、多样性、阶段性目标性、多样性、阶段性实践与理论相辅相成实践与理论相辅相成知识与能力螺旋上升知识与能力螺旋上升七、总结之二七、总结之二第37页，共39页，编辑于2022年，星期二LEVELLEVEL一窍不通公共基础课程工具类课程：C语言、matlab等观摩、初级参与：专业体系感性认识专业前沿、培养兴趣跃跃欲试综合实验、社会实践、专业比赛学生科研训练计划（SRTP）解构与创构解构与创构专业基础课：数据结构、编译原理、数电模电微机原理、网络技术初步自信、即将毕业团队：有一些卧谈时即可以讨论游戏，也可以讨论发明创造的朋友第38页，共39页，编辑于2022年，星期二第39页，共39页，编辑于2022年，星期二