学好电科,造个机器人

2024-02-19 00:00:00
求学·理科版 2024年23期
关键词:电科电路板室友

本文主角:电子信息科学与技术

专业分类:电子信息类

讲述人:糖豆Sugar

适合人群:动手能力强、对机器人、人工智能等高科技感兴趣,物理电子电路方面的知识基础扎实,逻辑思维能力强,会点编程知识的同学

当年我报高考志愿时基本上是一头雾水,父母都是农民,也给不了什么建议。就算去百度查,也查不出个所以然。本着“听起来要‘高大上’”的原则,我选择了电子信息科学与技术(以下简称“电科”)专业。

来,咱造个机器人?

从软件到硬件,造机器人的所有知识电科专业都会覆盖到,这话一点儿都不算吹牛!造机器人涉及软件、硬件,以及软硬件的结合应用。首先,你要想好让你的机器人干什么,也就是用计算机语言编写一套指令,这就涉及B语言、C语言、Java和C++等了。其次,你要设计硬件上的电路板,在机器人精致的外观下,其实藏着好多电路板,而电科专业就是教你如何在计算机上设计电路板。最后,如何让机器人按照软件编写的指令完成各种动作呢?指令和硬件之间的媒介就是各种芯片,而电科专业会有部分单片机的相关课程,教你了解和使用各种芯片。

等你把电路板设计好,插入芯片,在计算机中输入指令,看到机器开机运转的那一刻,就感觉拥有了全世界,成了人们口中的高才生。这时的我们自信满满:今天造机器人,明天就能搞人工智能!成就感十足!

造不了机器人?我去当程序员

然而,以上所说的其实只是一个简单的流程,是在非常理想的状态下才能实现的,现实则可能是:你在编写程序指令的时候一脸懵,根本不知道用什么语句来完成指令,所以初学计算机语言时一般都会通过复制已有的语句来练习。说到这里可能有人就不屑了,抄谁不会啊?呵呵,你还真不一定会。同样的一段代码,复制过来极有可能出错,所以这项工作需要十分认真对待。

造不成机器人就不够厉害了?其实有很多同学通过在校学习入门后,再通过自学或培训,最后抓住校招的机会进了不错的企业,成了程序员,轻轻松松月薪过万,这也很“香”啊!

理工类第二难,你怕了吗?

但是尽管被顺利录取到电科专业,你也别高兴得太早。能造机器人的专业,哪有那么容易学啊!我们要学的东西可以说是比较复杂的,在理论知识方面包括但不限于研究自动化的自动控制原理,研究通信的通信原理和信号与系统,研究电路的电路学、模拟电子技术基础和数字电子技术基础,还有更难的研究模数转换的数字信号处理。我相信不少人看到这儿已经傻了吧?我们老师的老师,也就是“师爷”,是全国电科专业通用教材的编写者,其他任课老师也或多或少参与过普通教材的编写。他们在上课的时候看到我们的同款表情,丝毫不惊讶地坦言:电科专业是理工类第二难的专业(据说第一难是机械设计制造及其自动化)。

只要爱动手,啥都不用怕

这么多理论知识,想学好当然不容易。不过实践也很重要,所谓理论指导实践,实践反过来强化理论。从实践中总结得出的理论让人印象更加深刻。换句话说,能在实验室做出“东西”来,你还怕理论不过关吗?

只要你爱动手,就没什么好担心的,如果在此基础上善于总结,那么学习电科专业你会如鱼得水。拿我室友举个例子,他是那种考试成绩经常徘徊在60分的人,补考是家常便饭,重修也参加过,差点就毕不了业。可他爱动手,所有实验和实习(实习也是在学校机房)他都非常感兴趣,对实验的理解掌握能力让人佩服。大四上学期,当很多同学在备战考研的时候,他只跟着一个专业课老师出了几趟差,接触了几次工厂车间里的设备,积累了一些经验,就拿下了500强企业的Offer,也因此顺利毕业。

我们大学四年做的实验有很多,比如在实验箱上模拟交通灯(见图1)和流水灯(见图2)的工作过程,焊接电路板制作一个功能模块(见图3),学通信原理时利用示波器研究信号波形(见图4)等,数不胜数。

当你设计的交通灯开始闪烁时,当你做的心形流水灯开始发光时,当你调试好示波器使其显示出清晰的波形时,我相信在那一刻,你肯定可以体会到理科生的浪漫!

专业课外有别样精彩

只讲专业课未免有些枯燥。在大学里,我们的选修课也非常精彩。当我第一次选选修课时,就义正词严地教导室友:“选个跟咱专业相关的,咱们拓展一下知识面。”室友也是单纯,就跟着我选了。后来我们选的那门课我至今仍记忆犹新——电工电子技术基础。专业课已经够让人头疼的了,这门选修课更是让人痛不欲生,室友也险些与我割袍断义。所以大家一定要选那些名字听起来新奇的,好玩的,吸引人的,比如影视鉴赏、西方绘画、中国武侠等,会让你的学习兴致大大提高,千万别像我一样一根筋。大学里的选修课很多是任课教师的第二专业或感兴趣的领域,千奇百怪,无所不有。曾听闻朋友学校有一门叫作飞机鉴赏的课程,十分好玩儿。

进入大学,除了学习,大家也有机会培养一个兴趣爱好。喜欢滑板?有滑板社团;爱骑行?有车队;嗓音嘹亮?有卡拉OK大赛……只有你想不到的,没有大学里找不到的。但切忌贪玩,玩一两个就好,用心玩儿,玩儿到极致,就足够了。

除了知识,电科专业还给我带来什么

我想,第一个应该是选择。电科专业涉及自动化、通信、电路、计算机语言以及嵌入式(软硬件结合)等领域,所以无论本科毕业后是工作还是考研,都有很多方向可以选择。

第二个就是逻辑思维。学习电科,或者说学习理科,时间长了容易养成理性思考的习惯,遇事不会冲动地判断对错,而是先问因果。凡事必有因果逻辑,无风不起浪(能量守恒定律不是告诉我们了嘛,能量不会凭空出现,也不会凭空消失)。搞清因果,是非对错不言自明。

以上就是我学习电科专业的经历和感受,如果你爱动手,喜欢高科技,想要体验理科生的浪漫,电科专业绝对是你的不二之选。顺便提一句,选电科要去好学校,或者是电科强校,这样学校的实验室才有足够的设备让你“祸祸”,毕竟学习这个专业实践课太重要啦!

流年笑掷,未来可期。朋友们,请满怀憧憬,大步向前吧!

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