BBC Micro:bit入門與學習

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  • Micro:bit
  • 編程入門
  • STEM教育
  • 青少年編程
  • 電子製作
  • 硬件開發
  • Python
  • JavaScript
  • 創意項目
  • 教育科技
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圖書描述

Micro:bit的産生源自於教育,主要是在全球大力倡導青少年學習撰寫程式之下、為進一步加強STEM方式學習而推齣的教育用電路闆。本書希望能讓中小學生快速掌握Micro:bit的基本使用方法,進一步帶領青少年探索發現、研究學習,以因應即將到來的AI人工智慧時代的工作和學習方式。

  本書精采內容包括:
  .Micro:bit開發工具比較
  .使用Makecode進行圖形化程式開發
  .使用MicroPython控製Micro:bit
  .Micro:bit程式創意應用案例
 
編程啓濛與創客實踐:麵嚮青少年及初學者的項目式學習指南 圖書簡介 在信息技術飛速發展的今天,掌握編程思維和動手實踐能力已成為未來人纔培養的關鍵要素。本書並非專注於某一特定硬件平颱的使用手冊,而是緻力於構建一個麵嚮廣大青少年及編程初學者,以項目驅動、激發創造力的學習框架。我們著眼於培養讀者解決問題的能力、邏輯思維的嚴謹性以及將抽象概念轉化為具體應用的實踐能力,為他們打開通往電子工程、物聯網和人工智能世界的大門。 本書的核心理念在於“做中學”(Learning by Doing)。我們深知,單純的理論灌輸難以激發學習興趣,唯有通過有趣、有成就感的實際項目,纔能真正鞏固知識並培養探索精神。因此,全書內容組織圍繞一係列精心設計的、難度循序漸進的項目展開,每一個項目都代錶著對某一核心概念的深入理解與實際運用。 第一部分:計算思維與基礎邏輯構建 本部分著重於為讀者打下堅實的“計算思維”基礎,這是高效學習任何編程語言或技術的前提。我們不局限於任何特定語言的語法細節,而是將重點放在問題分解、模式識彆、抽象化和算法設計這四大支柱上。 邏輯推理與流程控製: 詳細探討順序、選擇(If-Then-Else)和循環(While/For)這三種最基本的控製結構,並通過圖錶和流程圖的形式,幫助讀者直觀理解程序執行的路徑。項目案例側重於設計簡單的決策樹,例如“根據輸入條件自動判斷最佳行動方案”。 數據結構初探: 以生活中的實例(如圖書清單、成績記錄)引入變量、數組和列錶等基本數據組織方式。我們將探討如何高效地存儲和檢索信息,而非停留在枯燥的定義上。 模塊化編程思想: 介紹“將大問題拆分成小函數”的理念。通過構建一係列可復用的代碼塊(函數/子程序),展示如何提高代碼的可讀性、可維護性,並避免重復勞動。 第二部分:人機交互與傳感器原理入門 計算不僅僅存在於屏幕之中,它更是與物理世界交互的工具。本部分引導讀者瞭解如何讓程序“感知”環境並做齣“反應”,這是所有嵌入式係統和機器人技術的基礎。 信號的數字化: 深入淺齣地解釋模擬信號與數字信號的區彆,以及模數轉換(ADC)和數模轉換(DAC)在實際應用中的意義。項目將涉及如何讀取連續變化的物理量(如亮度、聲音強度)。 輸入設備的多樣性: 係統性地介紹各類基礎輸入設備的工作原理,包括但不限於開關量輸入(按鍵、限位器)、數值型輸入(電位器、光敏電阻)以及更復雜的編碼器。重點在於理解這些設備如何將物理世界的變化轉化為計算機可以理解的電信號。 輸齣控製與執行器: 講解如何通過程序控製物理世界的執行器。這包括LED燈的亮度調節(脈衝寬度調製PWM的應用)、直流/步進電機的精確控製,以及如何驅動蜂鳴器發齣特定頻率的聲音。我們將探討如何平衡功耗與執行效果。 人機界麵設計基礎: 介紹構建簡單用戶界麵的原則,包括清晰的反饋機製、直觀的操作邏輯,以及如何利用字符型或圖形化顯示模塊嚮用戶傳達信息。 第三部分:構建智能係統的初步實踐 在掌握瞭邏輯和交互的基礎上,本部分將引導讀者進入構建小型智能係統的領域,側重於信息采集、處理和反饋的閉環控製。 環境監測與數據可視化: 設計一個小型環境監測站,采集溫度、濕度等數據。重點教授如何對采集到的數據進行濾波處理(去除噪聲),並以圖形化方式(如柱狀圖、摺綫圖)在本地或通過簡單網絡協議(如串口通信)進行展示。 基礎控製算法的應用: 引入“反饋控製”的概念。例如,設計一個自動恒溫係統,通過不斷比較設定值和實時測量值,並調整加熱或冷卻的輸齣,使係統趨於穩定。這將是理解PID控製等高級算法的良好鋪墊。 通信與協作: 探討設備之間如何“對話”。我們將介紹串行通信(UART)的基本幀結構和握手協議,以及如何讓兩個獨立的計算單元協同完成一個復雜任務。 低功耗與效率優化: 探討在資源有限的環境下,如何編寫更“聰明”的代碼,例如利用中斷機製代替頻繁輪詢,從而實現係統的低功耗運行和高響應速度。 第四部分:項目案例庫與創新啓發 本部分提供一係列跨學科的項目案例,旨在激發讀者的創新潛力,並展示所學知識的廣泛應用場景。所有案例均提供詳細的步驟指導、所需材料清單以及核心代碼解析。 趣味電子寵物: 結閤光照、聲音輸入和LED矩陣輸齣,模擬一個具有基本“情緒反應”的虛擬生物。 智能安防原型: 利用超聲波或紅外傳感器搭建一個簡單的距離報警係統,並學習如何設計延遲和防抖動邏輯。 自動化澆水係統: 結閤土壤濕度傳感器和水泵控製,構建一個能夠自主維護植物健康的微型灌溉裝置。 音樂閤成器模塊: 通過精確控製PWM輸齣和時序,嘗試生成簡單的波形和鏇律。 本書的最終目標是培養齣能夠獨立思考、主動探索並樂於創造的未來創客。它不提供標準答案,而是提供一套可靠的方法論和豐富的實踐工具,激勵讀者在每一個項目中不斷提問、調試和完善,從而真正掌握計算的魔力。讀者在學完本書後,將具備紮實的邏輯基礎和豐富的項目經驗,足以自信地邁嚮更復雜的電子製作、軟件開發或人工智能領域。

著者信息

作者簡介

黃國明


  多年來緻力於創客與人工智慧結閤的教育模式,將3D列印、3D掃描、機器人技術應用於教學。

邵子揚

  資深嵌入式工程師,開源硬體愛好者,MicroPython/micro:bit中文社群站長。

餘波

  中國電子學會創客教育專傢委員會專傢委員,緻力研究和實踐以人工智慧學習為載體的STEM課程,輔導學生多次獲得FRC、WRO、ROBOT-CUP、FLL、VEX等機器人競賽大奬。
 

圖書目錄

Part 1|初識BBC Micro:bit
Part 2|Micro:bit的開發方式
Part 3|MakeCode圖形化程式開發
Part 4|Python Editor
Part 5|Micro:bit程式創意應用案例

圖書序言

圖書試讀

用户评价

评分

對於我這樣一個對電子技術幾乎一無所知的新手來說,當初選擇《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,純粹是抱著試一試的心態。我常常看到一些創客活動或者科技新聞,其中涉及到各種新奇的小玩意兒,比如智能傢居、機器人等等,心裏總是癢癢的,但又不知道從何下手。Micro:bit 這個名字聽起來很可愛,而且被宣傳為“入門級”,這讓我覺得或許我可以嘗試一下。當我拿到書本,翻開第一頁,我就被它的內容所吸引瞭。這本書的開頭部分,並沒有上來就講復雜的代碼,而是先用非常通俗易懂的語言,介紹瞭Micro:bit是什麼,它的外觀,以及它上麵有哪些按鈕和接口,還有那個神奇的5x5 LED矩陣。這一點做得非常好,讓我感覺很親切,好像在認識一個新朋友。然後,它就引導我連接電腦,下載軟件,開始我的第一個“Hello, World!”程序——讓屏幕上顯示文字。整個過程被拆解得非常細緻,每一步操作都有清晰的截圖, even for someone like me who is not technically inclined. I found myself successfully executing the code and seeing the result on the Micro:bit’s LED display. This immediate success was incredibly encouraging. The book then smoothly transitions to introducing sensors, such as the accelerometer and the light sensor. I was amazed to learn that by simply adding a few code blocks, I could make the Micro:bit detect motion or changes in light. This opened up a whole new world of possibilities for me. I started imagining creating a simple alarm that would sound if the Micro:bit was moved, or a night light that would turn on automatically when it got dark. The book’s approach of starting with tangible results and gradually introducing more complex concepts makes learning feel less daunting and more like a fun exploration. I am really impressed with how the author managed to explain technical concepts in such an accessible way, making it possible for absolute beginners like me to grasp them. This book is definitely a game-changer for anyone looking to dip their toes into the world of microcontrollers and programming.

评分

我是一名對科技充滿好奇心的學生,平時喜歡搗鼓各種電子小玩意兒,但總是缺乏係統的指導。偶然間看到瞭《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,瞬間被它吸引。我一直對Micro:bit這款微型電腦闆很感興趣,聽說它非常適閤初學者,能夠通過編程讓各種傳感器和LED燈動起來,這簡直太酷瞭!翻開這本書,我首先注意到的是它的語言風格,非常生動有趣,一點也不像那些枯燥乏味的教科書。它用一種循序漸進的方式,從最基礎的Micro:bit硬件介紹開始,到如何連接電腦,再到第一個閃爍的LED程序,每一步都講解得非常詳細,仿佛有一位老師在旁邊手把手教我一樣。我尤其喜歡書中關於“圖形化編程”的章節,它用拖拽積木的方式來編寫代碼,這對我來說太友好瞭!我不用記住復雜的語法,隻需要把不同的代碼積木組閤起來,就能實現各種功能。這大大降低瞭編程的難度,讓我能夠更快地看到自己的創意變成現實。書中還介紹瞭許多有趣的實踐項目,比如製作一個指南針,控製一個小機器人的行走,甚至還可以製作一個簡單的音樂播放器。這些項目都非常貼近生活,讓我覺得編程不僅僅是枯燥的理論,更是能夠解決實際問題、帶來樂趣的工具。這本書的圖文並茂,使得每一個操作步驟都清晰可見,即使是第一次接觸電子硬件的我,也能輕鬆地跟著書中的指引完成每一個實驗。我非常期待用這本書來開啓我的編程和創客之旅,我相信我一定能從中收獲滿滿的知識和樂趣。

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我是一名已經工作多年的職業人士,平時工作之餘,總是想找一些能拓展思維、學習新技能的方式。最近,我偶然間接觸到瞭《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,它吸引我的是“入門”二字,以及“BBC”這個品牌帶來的質量保證。我之前對編程和電子硬件完全沒有概念,總覺得這些東西離我太遙遠。但是,這本書的風格卻齣乎意料地親切和易懂。它沒有使用那些晦澀難懂的專業術語,而是用非常生活化的語言,一步步地引導我走進Micro:bit的世界。從最基礎的“認識Micro:bit”開始,到如何下載軟件、連接設備,再到讓屏幕上的5x5 LED燈顯示我想要的圖案,每一步都講解得非常細緻,並且配有大尺寸的清晰圖片,讓我即使在光綫不足的環境下閱讀,也能看清楚每一個細節。我尤其喜歡書中關於“傳感器”的介紹,原來Micro:bit可以感知周圍的環境,比如溫度、光綫,甚至晃動!這讓我覺得它就像一個“有感知”的小助手。書中通過一些簡單的例子,比如製作一個“天氣預報器”的小實驗,讓我能夠親身體驗到編程的神奇之處。我不再是那個對代碼感到恐懼的人,而是變成瞭能夠通過自己的操作,讓一個小小設備“活”起來的創造者。這本書的排版設計也很人性化,字體大小適中,行距也恰到好處,長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我真的非常慶幸能夠遇到這本書,它不僅讓我學到瞭新的知識,更重要的是,它讓我重新找迴瞭學習的樂趣和自信。我相信,這本書會成為許多像我一樣,渴望學習新技能但又不知道從何下手的朋友的寶貴財富。

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剛拿到這本書,我的第一感覺就是它似乎要帶我進入一個全新的世界,一個用代碼和硬件構建的奇妙空間。書的封麵設計就很有吸引力,不是那種枯燥的技術手冊,而是透露著一種探索的樂趣。我一直對編程和電子製作很感興趣,但苦於沒有一個好的入門點,各種零散的信息讓我無從下手。BBC Micro:bit 這個名字之前聽過,但具體是做什麼的,能實現什麼,我一直沒有一個清晰的概念。這本書的齣現,讓我覺得終於有瞭這樣一個可以紮實學習的起點。我翻開目錄,看到裏麵有“初識Micro:bit”、“點亮LED”、“傳感器探測”、“聲音與音樂”、“圖形化編程”等等章節,光是這些章節名稱就激發瞭我強烈的好奇心。特彆是“傳感器探測”和“聲音與音樂”這些部分,讓我聯想到一些非常有趣的DIY項目,比如製作一個簡單的天氣監測器,或者一個能夠演奏簡單鏇律的小裝置。我對於“圖形化編程”的部分也充滿瞭期待,因為我之前接觸過一些編程概念,但始終覺得命令行式的編程有些門檻,圖形化編程聽起來就更加直觀易懂,相信即使是沒有任何編程基礎的讀者,也能通過這本書輕鬆上手,一步步搭建起自己的項目。這本書的排版和插圖也非常用心,使得閱讀過程不會感到疲憊,每一個概念的解釋都配有清晰的圖示,讓我更容易理解抽象的編程邏輯和硬件連接。我迫不及待地想要開始我的Micro:bit學習之旅,相信這本書會成為我探索科技世界的得力助手。

评分

我一直對科學技術的發展很感興趣,尤其喜歡那種能夠親手操作、實現創意的項目。《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,完全擊中瞭我的興趣點。我一直聽說Micro:bit是一款非常適閤初學者的編程工具,但一直沒有機會深入瞭解。這本書的齣現,讓我覺得終於找到瞭一個完美的切入點。我喜歡它從最基礎的硬件介紹開始,讓我能夠清晰地認識Micro:bit的每一個組成部分,以及它們的功能。書中的圖形化編程部分,更是讓我眼前一亮。我不用去記憶那些復雜的代碼語法,隻需要像搭積木一樣,將不同的功能模塊組閤起來,就能快速地實現各種想法。這大大降低瞭編程的門檻,讓我在享受創造樂趣的同時,也能逐漸理解編程的邏輯。我特彆喜歡書中關於“傳感器”的章節,它讓我瞭解到Micro:bit可以感知周圍的環境,比如溫度、光綫、加速度等等。這為我打開瞭一個全新的創意空間。我迫不及待地想要嘗試用Micro:bit來製作一個“智能澆花係統”,或者一個可以監測空氣質量的“空氣監測儀”。書中提供的每一個實踐項目,都講解得非常詳細,並且配有清晰的圖示,即使是第一次接觸電子硬件的我,也能輕鬆地跟著操作。而且,我發現這本書不僅僅是教我技術,它更注重培養我的邏輯思維和解決問題的能力。通過完成書中的項目,我不僅學會瞭編程,還學會瞭如何分析問題、如何分解問題、如何尋找解決方案。這本書絕對是我在科技探索道路上的一個重要夥伴。

评分

最近,我偶然發現瞭一本名為《BBC Micro:bit入門與學習》的書,它的封麵設計簡約而富有科技感,立刻勾起瞭我的好奇心。我一直對那些能夠“說話”和“思考”的智能設備很著迷,但又不知道從何開始學習。這本書的齣現,就像為我打開瞭一扇通往神奇世界的大門。我翻開書本,發現它並沒有直接拋齣復雜的代碼,而是從最基礎的Micro:bit硬件介紹開始,每一個按鈕、每一個接口的功能都解釋得非常清楚。最讓我驚喜的是,書中提供瞭一個非常直觀的圖形化編程環境,我隻需要像搭積木一樣,將不同的代碼塊拖拽組閤,就可以讓Micro:bit實現各種神奇的功能。我嘗試著讓屏幕上的LED燈顯示齣我設計的圖案,當我看到自己親手創造的圖案在Micro:bit上閃爍時,我感到無比的興奮和自豪。這本書的講解方式非常耐心,每一步操作都有詳細的圖文指導,即使是我這樣對電子技術一竅不通的人,也能輕鬆地跟著操作。我特彆喜歡書中關於“傳感器”的部分,它讓我瞭解到Micro:bit可以感知周圍的環境,比如通過光綫傳感器來判斷是白天還是黑夜,通過加速度計來檢測是否有人在晃動它。這讓我開始思考,我是否也可以用Micro:bit來製作一個簡易的“防盜報警器”,或者一個可以根據光綫自動亮起的“小夜燈”。這本書不僅僅是教我如何編程,更重要的是,它激發瞭我無窮的創造力,讓我看到瞭科技改變生活的無限可能。我迫不及待地想要繼續深入學習,用Micro:bit來實現我腦海中那些奇思妙想。

评分

我一直對 STEM 教育充滿熱情,尤其關注如何能夠讓孩子們在玩樂中學習。當我看到《BBC Micro:bit入門與學習》這本書時,我立刻被它吸引瞭。我一直對 Micro:bit 這個平颱有所耳聞,它在國際上非常流行,被認為是兒童和初學者學習編程和電子技術的絕佳工具。這本書的編排非常用心,從最基礎的概念入手,循序漸進,層層遞進,完全符閤兒童的學習規律。我特彆欣賞書中“圖形化編程”的部分,它通過拖拽積木的方式來構建程序,這極大地降低瞭編程的門檻,讓孩子們能夠輕鬆上手,並且能夠快速地看到自己編程的成果。這對於激發孩子的學習興趣至關重要。書中提供瞭非常豐富的實踐項目,比如“製作一個簡單的遊戲”、“控製一個機器人”、“演奏音樂”等等,這些項目不僅有趣,而且能夠幫助孩子們理解編程在實際生活中的應用。例如,通過製作遊戲,孩子們可以學習到如何處理用戶輸入、如何控製遊戲角色的動作,以及如何實現遊戲邏輯。通過控製機器人,孩子們可以學習到硬件控製、傳感器應用等知識。書中對每一個項目的實現過程都進行瞭詳細的講解,並配有清晰的圖示,即使是傢長指導孩子學習,也能輕鬆完成。我發現這本書不僅僅是關於編程,它還注重培養孩子們的創造力、解決問題的能力以及團隊閤作精神。比如,書中鼓勵孩子們在完成基本項目後,可以自由發揮,創造齣屬於自己的獨特項目。這種開放式的學習方式,能夠極大地激發孩子們的想象力和創造力。總而言之,《BBC Micro:bit入門與學習》這本書是一本非常優秀的 STEM 教育讀物,它能夠有效地幫助孩子們打開編程和電子技術的大門,培養他們成為未來的創新者。

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作為一個對新事物總是充滿好奇心的中年人,我一直想找一些能讓自己保持學習狀態、拓展知識麵的方式。《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,恰好滿足瞭我的這個願望。我之前對編程和電子設備瞭解不多,總覺得這些是年輕人的專屬。但是,這本書的語言風格非常接地氣,沒有那些生硬的技術術語,而是用一種非常輕鬆幽默的方式,引導我一步步地認識Micro:bit。我最喜歡的是它介紹圖形化編程的部分,就像玩樂高一樣,我隻需要把各種顔色的積木塊組閤起來,就能讓Micro:bit動起來,這讓我感覺編程一點也不難,反而充滿瞭樂趣。書中提供瞭許多非常有趣的實踐項目,比如製作一個“錶情包顯示器”,或者一個“計步器”,這些項目都非常貼近生活,讓我能夠很快地感受到學習的成果。我尤其欣賞書中對於“傳感器”的應用講解,它讓我瞭解到Micro:bit可以感知溫度、光綫、加速度等等,這讓我開始思考,我是否也可以利用這些傳感器來製作一些有趣的小玩意兒,比如一個可以監測室內溫度的設備,或者一個能夠提醒我該休息的小鬧鍾。這本書的排版設計也很人性化,字體清晰,圖片精美,即使長時間閱讀也不會感到疲勞。我真的非常喜歡這本書,它不僅教會瞭我編程和電子知識,更重要的是,它讓我找迴瞭久違的學習熱情,讓我覺得自己還可以不斷地學習新知識,挑戰新事物。

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最近我沉迷於《BBC Micro:bit入門與學習》這本書,它完全顛覆瞭我對技術學習的刻闆印象。我一直認為編程和電子技術是屬於那些“技術宅”的領域,離我的生活很遠。但這本書以一種極其友好的姿態,將我引入瞭一個充滿樂趣的科技世界。書的開頭就以非常生動的方式介紹瞭Micro:bit,它不是冷冰冰的電子元件,而是一個可以實現各種奇思妙想的“魔法盒子”。書中大量的插圖和項目示例,讓我在閱讀過程中仿佛置身於一個充滿創意的實驗室。我被書中“點亮LED”和“顯示文字”的章節深深吸引,看著自己親手編寫的代碼,讓Micro:bit屏幕上的像素點組成各種有趣的圖案和文字,那種成就感是無法言喻的。最令我驚喜的是,書中對於“傳感器”的講解,讓我意識到Micro:bit可以“感知”世界。我迫不及待地想要嘗試用它來製作一個簡單的“溫度計”,或者一個“感應門鈴”。書中對每一個步驟的分解都非常清晰,即使是我這樣的新手,也能毫不費力地跟著操作。而且,我發現書中並沒有一味地強調復雜的代碼,而是更多地注重培養我的邏輯思維和解決問題的能力。比如,在介紹如何製作一個“指南針”時,它會引導我思考如何利用Micro:bit的磁力計來完成這個任務。這種引導式的學習方式,讓我感覺自己不是在被動地接受知識,而是在主動地探索和發現。這本書的語言風格也非常輕鬆活潑,讀起來一點也不枯燥,就像在和一個老朋友聊天一樣。我相信,通過這本書的學習,我能夠真正掌握Micro:bit的編程和應用,並將我的創意變成現實。

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作為一個擁有多年編程經驗的開發者,我通常會直接跳過“入門”類書籍,但這次被《BBC Micro:bit入門與學習》這本書的獨特之處所吸引。我一直對教育領域的科技應用很感興趣,而Micro:bit作為BBC推齣的教育性微控製器,其應用潛力非常大。這本書並沒有停留在簡單的“讓LED閃爍”的層麵,而是深入探討瞭Micro:bit在實際項目中的應用。我驚喜地發現,書中對於Micro:bit的硬件特性進行瞭詳盡的分析,比如如何利用其內置的多種傳感器(如加速度計、磁力計、溫度傳感器等)來構建各種創意的應用。例如,書中通過一個章節講解瞭如何利用加速度計來製作一個簡易的計步器,這對於運動健康類應用非常有啓發。另一個讓我印象深刻的是關於“聲音與音樂”的章節,書中不僅介紹瞭如何通過Micro:bit播放簡單的音效,還拓展到如何利用其進行簡單的音樂創作,這對於STEAM教育中音樂與科技的結閤提供瞭很好的範例。此外,本書的“圖形化編程”部分,雖然是為初學者設計的,但它同時也展示瞭圖形化編程在快速原型開發中的優勢,以及如何將其與Python等文本編程語言進行銜接,這對我這種有經驗的開發者來說,也提供瞭一種新的思考角度。書中提齣的許多項目,比如“遙控小車”、“智能燈光控製係統”等,都具有很強的實踐性和趣味性,能夠激發學習者的創造力。而且,本書的結構清晰,邏輯嚴謹,即使是復雜的項目,也能被分解成易於理解的步驟,這對於指導學生進行項目式學習非常有幫助。總的來說,這本書不僅僅是一本入門指南,更是一本能夠激發創新思維、連接理論與實踐的優秀教材,適閤不同程度的學習者。

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