《科學(xué)基礎(chǔ)》是幼師高專選修課教材，根據(jù)幼兒園、小學(xué)發(fā)展需要和完成幼兒園教師、小學(xué)教師工作任務(wù)所需要的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求選取教學(xué)內(nèi)容，盡量避免過于高深和專業(yè)化，基礎(chǔ)理論知識(shí)占主要篇幅。既保留經(jīng)典的、密切聯(lián)系生活的、具體實(shí)用的自然和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如化學(xué)與生活、生命的起源及進(jìn)化、環(huán)境問題、地震、防震減災(zāi)、農(nóng)歷與公歷、海洋天文潮汐等，又增加新技術(shù)和新成果的介紹，例如現(xiàn)代信息技術(shù)、航天技術(shù)、激光技術(shù)及其應(yīng)用、新能源、新材料技術(shù)、青藏鐵路攻克三大科技難題等。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)盡可能以介紹最前沿的自然科學(xué)研究和高新技術(shù)基本知識(shí)為主，內(nèi)容豐富、覆蓋面廣、信息量大，力求以新的數(shù)據(jù)、廣的視角和大的集成，使讀者能掌握世界與中國(guó)在上述領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)能、新應(yīng)用、新動(dòng)向和新方向。
《科學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容豐富、深入淺出，融知識(shí)性、科學(xué)性、思想性于一體，有較大的教育價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，可以使讀者掌握自然科學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，了解各學(xué)科的發(fā)展前沿及熱點(diǎn)問題；在了解科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，體會(huì)其背后閃爍著的科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法，幫助讀者培養(yǎng)科學(xué)的思維方式和行為方式，使他們?cè)谶@個(gè)科學(xué)的時(shí)代能理性地對(duì)待科學(xué)、對(duì)待社會(huì)、對(duì)待生活，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，加強(qiáng)構(gòu)建和諧社會(huì)的責(zé)任感。
第一講 現(xiàn)代信息技術(shù)
1.1 微電子技術(shù)
1.2 通信技術(shù)
第二講 航天技術(shù)
2.1 航天器技術(shù)
2.2 現(xiàn)代火箭技術(shù)
2.3 中國(guó)航天技術(shù)
第三講 激光技術(shù)及其應(yīng)用
3.1 激光概述
3.2 激光的應(yīng)用
第四講 新材料
4.1 納米材料
4.2 新型金屬材料
4.3 新型無機(jī)非金屬材料
4.4 新型高分子材料
4.5 復(fù)合材料
4.6 生物醫(yī)用材料
4.7 光電材料
第五講 新能源技術(shù)
5.1 核能
5.2 太陽能
5.3 地?zé)崮?/span>
5.4 氫能
5.5 風(fēng)能
5.6 海洋能
5.7 生物質(zhì)能
第六講 化學(xué)與生活
6.1 服裝品化學(xué)
6.2 洗滌品化學(xué)
6.3 化妝品化學(xué)
第七講 生命的起源及進(jìn)化
7.1 生命的起源
7.2 生物的進(jìn)化
7.3 人類的進(jìn)化
第八講 環(huán)境問題及其產(chǎn)生根源
8.1 環(huán)境與環(huán)境問題
8.2 環(huán)境問題產(chǎn)生的根源
8.3 當(dāng)代全球環(huán)境問題
第九講 有害的環(huán)境因素與人類健康
9.1 影響人類健康的環(huán)境因素
9.2 大氣環(huán)境與人體健康
9.3 水環(huán)境與人體健康
9.4 噪聲與人體健康
第十講 可持續(xù)發(fā)展
10.1 可持續(xù)發(fā)展的概念與基本理論
10.2 中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展實(shí)踐
第十一講 地震
11.1 地震波
11.2 地震要素
11.3 震級(jí)和烈度
11.4 地震分布
11.5 地震成因
11.6 中國(guó)的地震災(zāi)害
11.7 地震的直接災(zāi)害和次生災(zāi)害
……
第十二講 防震減災(zāi)
第十三講 青藏鐵路攻克三大科技難題
第十四講 全球氣候變暖
第十五講 農(nóng)歷與公歷
第十六講 投影教學(xué)PPT課件的配色
第十七講 海洋天文潮汐
第十八講 錢塘江大潮
1.1.1微電子技術(shù)及其發(fā)展歷史
如今，世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，飛速發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)是這個(gè)時(shí)代的特征。而微電子技術(shù)制造的芯片則是大量信息的載體，它不僅可以儲(chǔ)存信息，還能處理和加工信息。因此，微電子技術(shù)在如今已是不可或缺的生活和生產(chǎn)要素。
微電子技術(shù)是研究在固體（主要是半導(dǎo)體）材料上構(gòu)成的微小型化電路、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的電子學(xué)分支。作為電子學(xué)的分支學(xué)科，它主要研究電子或粒子在固體材料中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用，并利用它實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理功能，用以實(shí)現(xiàn)電路的系統(tǒng)和集成。
微電子技術(shù)又是信息領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科，它研究并實(shí)現(xiàn)信息獲取、傳輸、存儲(chǔ)、處理和輸出，奠定了信息科學(xué)的基石，其發(fā)展水平直接影響著整個(gè)信息技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)微電子技術(shù)的發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。
第一個(gè)晶體管于1947年在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生，這是微電子技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)里程碑，與電子管相比，晶體管有體積小、能耗低、壽命長(zhǎng)和更可靠等優(yōu)點(diǎn)；而實(shí)用型的晶體管于1954年開發(fā)成功，并首先應(yīng)用在電子開關(guān)系統(tǒng)中。在電路和集成方面，1952年，英國(guó)科學(xué)家達(dá)默提出能否將晶體管等元件不通過連線，而是直接集成在一起構(gòu)成有特定功能的電路。1959年，德州儀器公司宣布研制成功集成電路。同年，美國(guó)著名的仙童半導(dǎo)體公司將一整套制造微型晶體管的“平面工藝”移到集成電路的制作中，很快集成電路由實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)階段轉(zhuǎn)到工業(yè)生產(chǎn)階段。1962年場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOS）研制成功，1964年成功制出PMOS（是指n型襯底、p溝道，靠空穴的流動(dòng)運(yùn)送電流的MOS管）集成電路。比較于分立元件的電路，集成電路的體積重量大大減小，并且功耗小，更可靠，更適合于大量生產(chǎn)。隨著集成電路集成度的不斷提高，起源于19世紀(jì)末的微電子技術(shù)，在20世紀(jì)得到迅速發(fā)展。至今集成電路的集成度已提高了500萬倍，特征尺寸縮小了200倍，單個(gè)器件成本下降了100萬倍，單片集成度達(dá)到數(shù)億個(gè)晶體管。
1.1.2微電子技術(shù)核心——集成電路
集成電路（integratedcircuit）是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連在一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，意味著電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。
集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同，可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)／�；旌霞呻娐贰ＤM集成電路又稱線性電路，用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(hào)（指幅度隨時(shí)間變化的信號(hào)，例如半導(dǎo)體收音機(jī)的音頻信號(hào)、錄放機(jī)的磁帶信號(hào)等），其輸入信號(hào)和輸出信號(hào)成比例關(guān)系。而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(hào)（指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號(hào)，例如3G手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電腦CPU、數(shù)字電視的邏輯控制和重放的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)）。
集成電路按制作工藝分類，可分為半導(dǎo)體集成電路和薄膜集成電路。
集成電路按集成度高低分類，可分為小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路、特大規(guī)模集成電路和巨大規(guī)模集成電路。
如果按用途分類，可分為電視機(jī)用集成電路、音響用集成電路、影碟機(jī)用集成電路、錄像機(jī)用集成電路、電腦（微機(jī)）用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機(jī)用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報(bào)警器用集成電路及各種其他專用集成電路。
1.1.3微電子技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和日常生活
�。�1）微電子技術(shù)與經(jīng)濟(jì)生活
微電子產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)三者的比率約1:10：100，也就是說微電子產(chǎn)業(yè)支撐了10倍于它的電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，支撐了100倍于它的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展�？梢�，微電子產(chǎn)業(yè)是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基石，各國(guó)政府也都給予了高度的重視。這一點(diǎn)從美國(guó)和日本間曠日持久的由半導(dǎo)體摩擦而引發(fā)的一系列“明爭(zhēng)暗斗”中可略見一斑。特別值得一提的是在這場(chǎng)“斗爭(zhēng)”中，日本右翼政治家石原慎太郎出版了一本名為《日本可以說“不”》的小冊(cè)子，引起了輿論一片嘩然。此后，美國(guó)第100屆國(guó)會(huì)動(dòng)議成立了國(guó)家半導(dǎo)體咨詢委員會(huì)（NACS），旨在凝聚社會(huì)上的各種資源投入到半導(dǎo)體技術(shù)的研究中，提高美國(guó)半導(dǎo)體在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。
�。�2）微電子技術(shù)與國(guó)防安全
國(guó)防現(xiàn)代化是國(guó)家安全的重要保障。在實(shí)現(xiàn)國(guó)防現(xiàn)代化的進(jìn)程中，微電子技術(shù)的發(fā)展是重中之重，“小米加步槍”的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返了，信息戰(zhàn)、電子對(duì)抗戰(zhàn)的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)更依賴的是先進(jìn)的技術(shù)和武器裝備。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體咨詢委員會(huì)的一份研究報(bào)告指出：“美國(guó)和北大西洋公約組織的武裝優(yōu)勢(shì)，最終都可追溯到微電子技術(shù)優(yōu)勢(shì)上，它是一種力量倍增器，不僅能提高武器自身的性能，而且通過先進(jìn)的情報(bào)，指揮和控制系統(tǒng)最大限度地提高了它們的使用效率，美國(guó)的安全依賴于集成電路的杰出性能�！笨梢姡l(fā)展微電子技術(shù)不僅可以提高我們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，還可以“保家衛(wèi)國(guó)”呢！
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