《科学基础》是幼师高专选修课教材，根据幼儿园、小学发展需要和完成幼儿园教师、小学教师工作任务所需要的知识、能力和素质要求选取教学内容，尽量避免过于高深和专业化，基础理论知识占主要篇幅。既保留经典的、密切联系生活的、具体实用的自然和社会科学基础知识，如化学与生活、生命的起源及进化、环境问题、地震、防震减灾、农历与公历、海洋天文潮汐等，又增加新技术和新成果的介绍，例如现代信息技术、航天技术、激光技术及其应用、新能源、新材料技术、青藏铁路攻克三大科技难题等。现代科学技术尽可能以介绍最前沿的自然科学研究和高新技术基本知识为主，内容丰富、覆盖面广、信息量大，力求以新的数据、广的视角和大的集成，使读者能掌握世界与中国在上述领域的新技术、新产能、新应用、新动向和新方向。
《科学基础》内容丰富、深入浅出，融知识性、科学性、思想性于一体，有较大的教育价值和实用价值，可以使读者掌握自然科学的基本理论和基础知识，了解各学科的发展前沿及热点问题；在了解科学知识的同时，体会其背后闪烁着的科学精神、科学思想和科学方法，帮助读者培养科学的思维方式和行为方式，使他们在这个科学的时代能理性地对待科学、对待社会、对待生活，提高学生的科学素养，加强构建和谐社会的责任感。
第一讲 现代信息技术
1.1 微电子技术
1.2 通信技术
第二讲 航天技术
2.1 航天器技术
2.2 现代火箭技术
2.3 中国航天技术
第三讲 激光技术及其应用
3.1 激光概述
3.2 激光的应用
第四讲 新材料
4.1 纳米材料
4.2 新型金属材料
4.3 新型无机非金属材料
4.4 新型高分子材料
4.5 复合材料
4.6 生物医用材料
4.7 光电材料
第五讲 新能源技术
5.1 核能
5.2 太阳能
5.3 地热能
5.4 氢能
5.5 风能
5.6 海洋能
5.7 生物质能
第六讲 化学与生活
6.1 服装品化学
6.2 洗涤品化学
6.3 化妆品化学
第七讲 生命的起源及进化
7.1 生命的起源
7.2 生物的进化
7.3 人类的进化
第八讲 环境问题及其产生根源
8.1 环境与环境问题
8.2 环境问题产生的根源
8.3 当代全球环境问题
第九讲 有害的环境因素与人类健康
9.1 影响人类健康的环境因素
9.2 大气环境与人体健康
9.3 水环境与人体健康
9.4 噪声与人体健康
第十讲 可持续发展
10.1 可持续发展的概念与基本理论
10.2 中国的可持续发展实践
第十一讲 地震
11.1 地震波
11.2 地震要素
11.3 震级和烈度
11.4 地震分布
11.5 地震成因
11.6 中国的地震灾害
11.7 地震的直接灾害和次生灾害
……
第十二讲 防震减灾
第十三讲 青藏铁路攻克三大科技难题
第十四讲 全球气候变暖
第十五讲 农历与公历
第十六讲 投影教学PPT课件的配色
第十七讲 海洋天文潮汐
第十八讲 钱塘江大潮
1.1.1微电子技术及其发展历史
如今，世界已经进入信息时代，飞速发展的信息产业是这个时代的特征。而微电子技术制造的芯片则是大量信息的载体，它不仅可以储存信息，还能处理和加工信息。因此，微电子技术在如今已是不可或缺的生活和生产要素。
微电子技术是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支。作为电子学的分支学科，它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能，用以实现电路的系统和集成。
微电子技术又是信息领域的重要基础学科，它研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出，奠定了信息科学的基石，其发展水平直接影响着整个信息技术的发展。同时微电子技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
第一个晶体管于1947年在贝尔实验室诞生，这是微电子技术发展的第一个里程碑，与电子管相比，晶体管有体积小、能耗低、寿命长和更可靠等优点；而实用型的晶体管于1954年开发成功，并首先应用在电子开关系统中。在电路和集成方面，1952年，英国科学家达默提出能否将晶体管等元件不通过连线，而是直接集成在一起构成有特定功能的电路。1959年，德州仪器公司宣布研制成功集成电路。同年，美国著名的仙童半导体公司将一整套制造微型晶体管的“平面工艺”移到集成电路的制作中，很快集成电路由实验室实验阶段转到工业生产阶段。1962年场效应晶体管（MOS）研制成功，1964年成功制出PMOS（是指n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管）集成电路。比较于分立元件的电路，集成电路的体积重量大大减小，并且功耗小，更可靠，更适合于大量生产。随着集成电路集成度的不断提高，起源于19世纪末的微电子技术，在20世纪得到迅速发展。至今集成电路的集成度已提高了500万倍，特征尺寸缩小了200倍，单个器件成本下降了100万倍，单片集成度达到数亿个晶体管。
1.1.2微电子技术核心——集成电路
集成电路（integratedcircuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体，意味着电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。
集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数／模混合集成电路。模拟集成电路又称线性电路，用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号，例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如3G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号）。
集成电路按制作工艺分类，可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。
集成电路按集成度高低分类，可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。
如果按用途分类，可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种其他专用集成电路。
1.1.3微电子技术与经济、国防和日常生活
（1）微电子技术与经济生活
微电子产业、电子产业、国民经济三者的比率约1:10：100，也就是说微电子产业支撑了10倍于它的电子产业的发展，支撑了100倍于它的国民经济的发展。可见，微电子产业是整个国民经济的重要基石，各国政府也都给予了高度的重视。这一点从美国和日本间旷日持久的由半导体摩擦而引发的一系列“明争暗斗”中可略见一斑。特别值得一提的是在这场“斗争”中，日本右翼政治家石原慎太郎出版了一本名为《日本可以说“不”》的小册子，引起了舆论一片哗然。此后，美国第100届国会动议成立了国家半导体咨询委员会（NACS），旨在凝聚社会上的各种资源投入到半导体技术的研究中，提高美国半导体在国际上的竞争力。
（2）微电子技术与国防安全
国防现代化是国家安全的重要保障。在实现国防现代化的进程中，微电子技术的发展是重中之重，“小米加步枪”的时代已经一去不复返了，信息战、电子对抗战的出现标志着现代战争更依赖的是先进的技术和武器装备。海湾战争之后，美国国家半导体咨询委员会的一份研究报告指出：“美国和北大西洋公约组织的武装优势，最终都可追溯到微电子技术优势上，它是一种力量倍增器，不仅能提高武器自身的性能，而且通过先进的情报，指挥和控制系统最大限度地提高了它们的使用效率，美国的安全依赖于集成电路的杰出性能。”可见，发展微电子技术不仅可以提高我们的经济实力，还可以“保家卫国”呢！
……
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