随着我国高等教育规模的扩大和产业结构调整的进一步完善,社会对高层次应用型人才的需求将更加迫切。各地高校紧密结合地方经济建设发展需要,科学运用市场调节机制,合理调整和配置教育资源,在改革和改造传统学科专业的基础上,加强工程型和应用型学科专业建设,积极设置主要面向地方支柱产业、高新技术产业、服务业的工程型和应用型学科专业,积极为地方经济建设输送各类应用型人才。各高校加大了使用信息科学等现代科学技术提升、改造传统学科专业的力度,从而实现传统学科专业向工程型和应用型学科专业的发展与转变。在发挥传统学科专业师资力量强、办学经验丰富、教学资源充裕等优势的同时,不断更新其教学内容、改革课程体系,使工程型和应用型学科专业教育与经济建设相适应。
为了配合高校工程型和应用型学科专业的建设和发展,急需出版一批内容新、体系新、方法新、手段新的高水平电子信息类专业课程教材。目前,工程型和应用型学科专业电子信息类专业课程教材的建设工作仍滞后于教学改革的实践,如现有的电子信息类专业教材中有不少内容陈旧(依然用传统专业电子信息教材代替工程型和应用型学科专业教材),重理论、轻实践,不能满足新的教学计划、课程设置的需要;一些课程的教材可供选择的品种太少;一些基础课的教材虽然品种较多,但低水平重复严重;有些教材内容庞杂,书越编越厚;专业课教材、教学辅助教材及教学参考书短缺,等等,都不利于学生能力的提高和素质的培养。为此,在教育部相关教学指导委员会专家的指导和建议下,清华大学出版社组织出版本系列教材,以满足工程型和应用型电子信息类专业课程教学的需要。本系列教材在规划过程中体现了如下一些基本原则和特点:
(1)系列教材主要是电子信息学科基础课程教材,面向工程技术应用培养。本系列教材在内容上坚持基本理论适度,反映基本理论和原理的综合应用,强调工程实践和应用环节。电子信息学科历经了一个多世纪的发展,已经形成了一个完整、科学的理论体系,这些理论是这一领域技术发展的强大源泉,基于理论的技术创新、开发与应用显得更为重要。
(2)系列教材体现了电子信息学科使用新的分析方法和手段解决工程实际问题。利用计算机强大功能和仿真设计软件,使得电子信息领域中大量复杂的理论计算、变换分析等变得快速简单。教材充分体现了利用计算机解决理论分析与解算实际工程电路的途径与 方法。
(3)系列教材体现了新技术、新器件的开发应用实践。
本教材是为信息科学、通信工程、电子技术、计算机应用等专业的本科生、研究生学习科技英语而编写的。本书选材力求覆盖较广泛的专业方向,注重兼顾经典题材和新兴技术,对部分基本原理或新概念提供相关英文辅助资料,以便教师结合课文有选择地用英语讲述一些专业基础知识,或者供学生阅读,使他们在学习科技英语的同时扩大专业知识面。
英语是理工科学生必须掌握的实用工具,但不少学生在学了十多年英语以后,仍不能有效地运用英语获取专业知识和科技信息,更不用说用英语进行科技交流了。根据这种情况,并结合大学英语教学现状,我们在本书的编写过程中力求改革创新,拒绝应试教学,摈弃从语法到语法、死记硬背的陈旧教学方法,强调大量实践,主张阅读准确性和阅读速度并重,兼顾英语表达能力的提高。
我们认为,大学高年级和研究生专业英语教学应以培养和提高英语运用能力为根本目的。这些学生并不缺少语法知识,而是缺少实践。他们很少甚至没有读过科技英语资料,没有掌握丰富的表达形式,缺乏正确的语感。我国学生语法基础普遍较好,但在阅读中往往过分依赖语法分析。他们不了解语法的作用应是内在的和深层的,而不是表面的。依赖语法分析不仅阅读速度上不去,而且即使看懂了句子,读完全文可能还是抓不住要点。这种现象相当普遍。实际上理工科学生学外语并不是为了研究语言,而是要运用语言,因此应以感性认识和反复实践为主,语法知识学习为辅。基于这一认识,我们在课文注释中尽量避免使用语法术语,以期学生在阅读实践中提高阅读能力,最终甩掉语法拐棍。只有这样才能逐步做到顺序阅读而不用回头看,达到理解准确性和阅读速度的统一。
写作不是本教材的重点,但阅读能力的突破以及在阅读中的留心观察,对于写作能力的形成和提高具有关键性的作用。附录中收入了我们在科技英语阅读和写作方面的体会,其中包括一些探索性的研究心得和观点。此外本书还讨论了普遍存在的中式英语问题,根据大量实例分析了一些典型情况,并就如何克服中式英语提出了我们的看法,供读者参考并希望得到专家的指教。
本书是对2004年版《信息与通信工程专业科技英语》的全面改编,扩大了适用范围,充实了电子科学与技术、计算机技术和应用等方面的内容;加强了反映信息和电子学科新技术的课文;提供了不同难度的课文,适当增加了阅读材料以适应更广泛的要求,便于学生扩大阅读量。
本教材反映了教学小组全体教师多年来在教学中积累的经验,编者特别要感谢陈泉林、石海、朱秋煜、石旭利、李颖洁老师所提供的帮助和支持。
PrefaceⅢ
Unit 1 Electronics: Analog and Digital1
Text1
Part I: Ideal Operational Amplifiers and Practical Limitations1
Part II: Data Registers and Counters3
Part III: Nature of Phase Lock6
New Words10
Notes on the Text12
Technical Tips16
Supplementary Readings: Bridging the Gap between the Analog and Digital Worlds17
Exercises22
Unit 2 Integrated Circuits25
Text25
Part I: The Integrated Circuit25
Part II: Application Specific Integrated Circuit27
New Words31
Notes on the Text32
Technical Tips35
Supplementary Readings35
1. Integrated Circuits: the Past and the Future35
2. A Top-Down Approach to IC Design37
Exercises39
Unit 3 EM Fields, Antenna and Microwaves41
Text41
Part I: Electromagnetic Field41
Part II: Microstrip Antenna42
Part III: Microwaves44
New Words47
Notes on the Text48
Technical Tips50
Supplementary Readings: What Are Microwaves?51
Exercises54
Unit 4 Communication and Information Theory57
Text57
Part I: Telecommunication57
Part II: Data Transmission59
Part III: Information Theory60
New Words63
Notes on the Text64
Technical Tips67
Supplementary Readings67
1. Telephone67
2. Radio and Television69
3. The Internet70
Exercises71
Unit 5 Multiple Access Techniques75
Text75
Part I: Multiple Access Techniques: FDMA, TDMA and CDMA75
Part II: Orthogonal Frequency Division Multiplexing80
New Words83
Notes on the Text84
Technical Tips86
Supplementary Readings: Wavelength-Division Multiplexing87
Exercises90
Unit 6 Mobile Communications93
Text93
Part I: Mobile Communications93
Part II: Third Generation Wireless Networks96
New Words101
Notes on the Text102
Technical Tips104
Supplementary Readings: Beyond 3G105
Exercises109
Unit 7 Satellite Communications112
Text112
Part I: Applications of Communications Satellite112
Part II: Satellite Internet Access114
New Words116
Notes on the Text117
Technical Tips119
Supplementary Readings: History of Communications Satellite120
Exercises123
Unit 8 Optical Communications126
Text126
Part I: Electromagnetic Spectrum126
Part II: Optical Fiber129
New Words133
Notes on the Text134
Technical Tips137
Supplementary Readings: Optical Systems138
Exercises140
Unit 9 Digital Signals and Signal Processing143
Text143
Part I: Digital Signal Processing143
Part II: General Concepts of Digital Signal Processing146
New Words151
Notes on the Text152
Technical Tips155
Supplementary Readings: Designing Digital Filters155
Exercises161
Unit 10 Digital Audio Compression165
Text165
Part I: MPEG Audio Layer 3165
Part II: Digital Audio Compression Standard AC3167
New Words171
Notes on the Text172
Technical Tips174
Supplementary Readings: Audio Compression Algorithm Overview175
Exercises179
Unit 11 Digital Image Processing182
Text182
Part I: Two-Dimensional Digital Images182
Part II: Digital Images ? Definition and Applications184
Part III: Introduction to Image Processing188
New Words192
Notes on the Text194
Technical Tips200
Supplementary Readings201
1. Medical Image Processing201
2. Video Surveillance: Challenge and Solutions202
3. Digital Video to Come Alive206
Exercises207
Unit 12 Biometrics Technology210
Text210
Part I: Fingerprint Identification210
Part II: Introduction to Speaker Identification212
New Words217
Notes on the Text218
Technical Tips220
Supplementary Readings: Biometrics Overview221
Exercises226
Unit 13 Information Security229
Text229
Part I: Information Security ( Introduction and a Brief History229
Part II: Basic Principles of Information Security230
Part III: Intrusion Detection System232
New Words234
Notes on the Text235
Technical Tips239
Supplementary Readings: Hidden Communication240
Exercises244
Unit 14 Telemedicine and Biomedical Signal Processing247
Text247
Part I: Telemedicine247
Part II: Computerized Tomographic Imaging249
New Words251
Notes on the Text252
Technical Tips254
Supplementary Readings: Biomedical Signal Processing255
Exercises258
Unit 15 Remote Sensing261
Text261
Part I: An Overview of Remote Sensing261
Part II: Using Remote Sensing to Monitor Global Change265
New Words267
Notes on the Text268
Technical Tips270
Supplementary Readings: The Concept of Remote Sensing271
Exercises273
Unit 16 Computers: System and Programming277
Text277
Part I: Take Care of Your Computer277
Part II: Computer Buying Guide - PC vs. Macintosh279
Part III: Object-Oriented Programming Languages281
New Words283
Notes on the Text284
Technical Tips287
Supplementary Readings288
1. Parallel Processing288
2. High Performance Computers289
Exercises292
Unit 17 Computers and Networks295
Text295
Part I: Evolution of Computers295
Part II: Local Area Networks299
New Words303
Notes on the Text305
Technical Tips308
Supplementary Readings308
1. The Information Based Society308
2. Google Unveils "Universal Search"312
Exercises314
Unit 18 Internet and Multimedia317
Text317
Part I: Multimedia317
Part II: Networks in Multimedia Applications320
New Words323
Notes on the Text324
Technical Tips327
Supplementary Readings: Impacts of the Internet328
Exercises332
Unit 19 Artificial Intelligence336
Text336
Part I: What Is Artificial Intelligence336
Part II: Approaches of AI338
New Words342
Notes on the Text343
Technical Tips345
Supplementary Readings: History of Artificial Intelligence346
Exercises350
Unit 20 Human Errors and System Design353
Text353
Part I: Learning from Disasters353
Part II: The Lessons of Human Errors355
New Words358
Notes on the Text359
Technical Tips362
Supplementary Readings: Computational Thinking363
Exercises365
Appendix I. How Should We Read English368
Appendix II. Writing Technical English370
1. Writing in Plain English370
2. Examples of Diseased English and the Cure377
Appendix III. Avoid Pidgin English386
1. Avoid Influence of Mother Tongue on Technical English Writing386
2. Examples of Chinese English in Technical Writing391
Appendix IV. How to Write Abstract395
1. Types of Abstract395
2. Length of Abstract395
3. Styles396
Bibliography398