电路基础/高等院校电子信息与电气学科特色教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王雪明，刘海成，王明坤 等 著，李京清 编

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• 电路基础
• 电路分析
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• 电气工程
• 高等教育
• 教材
• 电子信息
• 电气学科
• 模拟电路
• 基础电路

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302208150

版次：1

商品编码：11561940

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 高等院校电子信息与电气学科特色教材

开本：16开

出版时间：2009-09-01

用纸：胶版纸

页数：180

正文语种：中文

内容简介

　　《电路基础/高等院校电子信息与电气学科特色教材》内容简洁、强调基础、突出重点，着重能力培养，精选例题和习题。
　　全书共分六章，包括：电路的基本概念和理论，电路的一般分析方法，网络定理，动态电路，正弦交流电，耦合电感和理想变压器。

目录

第1章 电路的基本概念和定律
1.1 电路及电路模型
1.2 电路变量、电功率
1.3 电阻元件
1.4 电源元件
1.4.1 理想电压源
1.4.2 理想电流源
1.4.3 电源的功率
1.5 受控源
1.6 基尔霍夫定律
1.6.1 基尔霍夫电流定律
1.6.2 基尔霍夫电压定律
1.7 二端网络的等效
1.7.1 二端网络端口的伏安关系及求法
1.7.2 二端网络的等效
1.7.3 常用基本网络的等效
习题1

第2章 电路的一般分析方法
2.1 图与电路方程
2.1.1 电路的图
2.1.2 电路分析方法介绍
2.2 网孔分析法
2.3 节点分析法
2.4 含运算放大器电路的分析方法
2.4.1 运算放大器的电路模型
2.4.2 含有理想运算放大器电路的分析
习题2

第3章 网络定理
3.1 叠加定理
3.1.1 线性网络的特性——齐次性和叠加性
3.1.2 叠加定理
3.1.3 叠加定理举例
3.2 置换定理
3.2.1 置换定理
3.2.2 置换定理的论证
3.2.3 置换定理应用举例
3.3 戴维南定理和诺顿定理
3.3.1 戴维南定理
3.3.2 戴维南等效电路中U∞和R0的求法
3.3.3 诺顿定理
3.4 最大功率传输定理
3.5 电阻星形连接和三角形连接的等效变换
3.5.1 △形电路等效变换为丫形电路
3.5.2 丫形电路等效变换为△形电路
习题3

第4章 动态电路
4.1 电容元件
4.1.1 电容元件的定义
4.1.2 电容的伏安关系
4.1.3 电容电压的连续性质和记忆性质
4.1.4 电容的储能
4.2 电感元件
4.2.1 电感元件的定义
4.2.2 电感的伏安关系
4.2.3 电感电流的连续性质和记忆性质
4.2.4 电感的储能
4.3 一阶电路方程的建立及求解
4.3.1 一阶电路方程的建立
4.3.2 一阶微分方程的求解
4.3.3 初始值y（0+）的求解
4.4 一阶电路的响应
4.4.1 一阶电路的零输入响应
4.4.2 一阶电路的零状态响应
4.4.3 一阶电路的全响应
4.4.4 一阶电路的三要素分析法
4.5 二阶电路
4.5.1 LC电路中的正弦振荡
4.5.2 RLC串联电路的零输入响应
4.5.3 过阻尼情况
4.5.4 临界阻尼情况
4.5.5 欠阻尼情况
4.5.6 直流RLC串联电路的完全响应
4.5.7 GCL并联电路的分析
习题4

第5章 正弦交流电
5.1 引言
5.2 正弦信号
5.2.1 正弦量的三要素
5.2.2 相位差
5.3 正弦量的相量表示
5.3.1 复数及其四则运算
5.3.2 相量与相量图
5.4 基尔霍夫定律的相量形式
5.5 阻抗与导纳
5.5.1 电阻元件
5.5.2 电容元件
5.5.3 电感元件
5.5.4 阻抗与导纳
5.6 正弦稳态电路的相量分析法
5.6.1 简单串并联
5.6.2 复杂电路分析
5.7 正弦交流电路的频率特性
5.7.1 频率特性的概念
5.7.2 系统传输函数
5.7.3 RC串联电路的频率特性
5.7.4 谐振
5.8 正弦稳态功率
5.9 正弦稳态最大功率传输定理
5.10 三相交流电
习题5

第6章 耦合电感和理想变压器
6.1 耦合电感的伏安关系
6.2 耦合电感间的串并联
6.3 耦合电感的去耦等效
6.4 空芯变压器电路的分析
6.5 理想变压器
习题6
部分习题答案

前言/序言

《模拟电路设计与分析》 概述 《模拟电路设计与分析》是一本旨在为读者构建扎实模拟电路理论基础，并提供系统性设计方法的专业书籍。本书内容涵盖了模拟电路的各个关键方面，从基础器件的特性解析到复杂集成电路的设计，旨在培养读者独立分析和解决模拟电路问题的能力。本书特别适合电子信息、通信工程、自动化、集成电路设计等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事模拟电路研发、设计和应用的工程师。 内容详解 第一部分：基础器件与模型 本书的第一部分着重于深入理解构成模拟电路的基本有源和无源器件。 电阻器、电容器与电感器： 除了介绍这些基本无源器件的理想模型，本书还将深入探讨它们的实际特性，包括寄生效应（如电阻的温度系数、电感器的直流电阻和分布电容、电容器的等效串联电阻ESR和漏电流）、频率响应以及在不同应用场景下的选型考虑。我们将通过实际的例证说明这些非理想因素如何影响电路的性能，并提出相应的补偿或优化方法。 二极管： 本部分将详细介绍不同类型的半导体二极管，包括PN结二极管、齐纳二极管、变容二极管、肖特基二极管和光电器件（如LED和光电二极管）的工作原理。本书不仅会提供理想模型，还会深入分析其非线性特性、结电容、反向漏电流等实际参数，并探讨如何利用这些特性在整流、稳压、信号检测等电路中发挥作用。 双极结型晶体管（BJT）： BJT作为模拟电路中最基础的有源器件之一，其模型和工作特性是本书的重点。我们将从PN结的物理特性出发，推导出BJT的Ebers-Moll模型和混合-π模型，并详细解释其在放大区、饱和区和截止区的工作状态。本书将深入分析BJT的跨导、输出电阻、输入电阻、电流增益、电压增益以及频率响应（如fT和fmax）。此外，还将探讨BJT的非线性效应，如饱和效应和逦失真，并介绍提高线性度的方法。 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）： MOSFET因其在集成电路设计中的广泛应用而占据重要地位。本书将详细讲解MOSFET的沟道形成、载流子传输、阈值电压、跨导、输出电阻和输入电阻等关键参数。我们将深入研究MOSFET在不同工作区域（亚阈值区、线性区和饱和区）下的I-V特性，并重点分析其在放大电路中的应用。本书还将探讨MOSFET的寄生效应，如栅漏电容、沟道长度调制效应、体效应等，以及这些效应对电路性能的影响。 第二部分：基本模拟电路模块 本部分将基于基础器件，系统地介绍和分析构成各种复杂模拟电路的基本模块。 单级放大器： 共射极放大器： 详细分析其电压增益、输入阻抗和输出阻抗，并探讨不同偏置方式（固定偏置、自偏置、集电极-基极反馈偏置）对性能的影响。我们将讨论频率响应，包括低频截止点和高频截止点，以及带宽的计算。 共集电极放大器（射极/源极跟随器）： 分析其高输入阻抗、低输出阻抗的特性，并重点讲解其作为缓冲器的应用。 共基极放大器： 讲解其低输入阻抗、高输出阻抗的特性，以及在宽带放大器中的应用。 单端输入、单端输出放大器： 综合分析上述基本配置，并介绍如何通过级联、并联等方式实现更高的增益和更好的性能。 差分放大器： 深入讲解差分放大器的基本结构、工作原理和性能指标，包括共模增益、差模增益、共模抑制比（CMRR）、输入阻抗和输出阻抗。本书将分析不同差分对的实现方式，以及如何通过各种技术（如电流源负载、有源负载）提高其性能。 多级放大器： 介绍不同耦合方式（RC耦合、直接耦合、变压器耦合）在多级放大器中的应用，并分析级联后整体增益、输入输出阻抗和频率响应的变化。我们将讨论如何通过选择合适的级联方式和补偿技术来满足特定的设计要求。 反馈放大器： 这是模拟电路设计的核心内容之一。本书将系统地介绍四种基本反馈组态（电压串联、电压并联、电流串联、电流并联），并详细分析反馈对放大器增益、带宽、输入输出阻抗和失真的影响。我们将深入探讨稳定性问题，介绍Nyquist判据和Bode图等分析方法，并讲解补偿技术（如极点、零点补偿）的原理和实现。 功率放大器： 讲解不同类别的功率放大器（A类、B类、AB类、C类、D类）的工作原理、效率和失真特性。本书将重点分析B类和AB类功率放大器的交叉失真问题，并介绍解决方法。 滤波器： 有源滤波器： 重点介绍基于运算放大器的滤波器设计，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将详细讲解Sallen-Key、MFB（多反馈）等经典拓扑结构，并分析其通带、阻带、截止频率、过渡带和品质因数（Q值）等参数。 无源滤波器： 简要介绍RLC电路的滤波特性，以及其在简单应用中的作用。 低通、高通、带通、带阻等基本类型滤波器的设计与分析。 振荡器： 介绍正弦波振荡器的基本原理，包括正弦波产生条件（增益为1，相位为0或360度）和稳定性。本书将详细讲解RC振荡器（如移相振荡器、维恩桥振荡器）和LC振荡器（如哈特莱振荡器、科勒皮兹振荡器）的工作原理和设计方法。还将介绍非正弦波振荡器（如方波、三角波发生器）的实现。 电源稳压电路： 介绍线性稳压器和开关稳压器的基本原理和应用。重点讲解基于TL431等精密基准电压源和外部调整管的线性稳压器设计，以及如何实现高效率的开关稳压器。 第三部分：运算放大器（Op-Amp）及其应用 运算放大器是现代模拟电路设计的基石，本书将为其提供独立的篇章。 运算放大器的内部结构与模型： 深入分析运算放大器的核心结构，如差分输入级、增益级、输出级等，并详细介绍其理想模型和实际模型（包括有限开环增益、有限输入阻抗、零输出阻抗、零失调电压、有限带宽、有限压摆率等）。 运算放大器在标准电路中的应用： 详细介绍运算放大器在各种经典电路中的应用，包括： 反相放大器、同相放大器： 分析其增益、输入输出阻抗。 电压跟随器： 作为理想缓冲器。 加法器、减法器： 实现模拟信号的加减运算。 积分器、微分器： 实现对信号的积分和微分操作，并分析其在信号处理和控制系统中的应用。 比较器： 实现信号的幅值比较，并探讨其在阈值检测中的应用。 运算放大器的高级应用： 介绍运算放大器在更复杂的模拟电路设计中的应用，如： 有源滤波器设计： （与滤波器部分联动） 仪表放大器： 用于精确测量微弱信号，具备高共模抑制比和高输入阻抗。 跨阻放大器（TIA）： 将电流信号转换为电压信号，广泛应用于光电探测器。 振荡器与信号发生器： （与振荡器部分联动） 有源倍增器、除法器： 实现模拟乘法和除法。 第四部分：模拟信号处理与系统设计 本部分将进一步拓展模拟电路的应用范围，并强调系统集成和设计思维。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）基础： 介绍ADC和DAC的基本概念、分类（如逐次逼近型、Σ-Δ型、闪式ADC；电阻网络型、电容开关型DAC）及其关键参数（分辨率、采样率、非线性度、建立时间等）。虽然本书主要关注模拟电路，但理解ADC/DAC在模拟与数字信号交互中的作用至关重要。 频率响应分析与补偿技术： 深入讲解频域分析方法，包括Bode图、Nyquist图，以及如何分析电路的零极点对频率响应的影响。重点介绍各种补偿技术，如极点补偿、零点补偿、极零对消等，以改善电路的稳定性、带宽和瞬态响应。 噪声分析与抑制： 详细介绍模拟电路中的各种噪声源（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声、1/f噪声等），并分析其对电路性能的影响。讲解噪声分析方法，如等效输入噪声电压/电流，并介绍抑制噪声的设计技巧。 直流和交流小信号分析： 系统地介绍小信号模型（混合-π模型、gm-gds模型）的建立过程，以及如何利用它们进行电路的直流工作点分析和交流小信号参数（增益、输入输出阻抗、频率响应）的计算。 模拟电路设计流程与仿真： 强调从需求分析到电路设计、仿真、版图设计（简要提及）和测试的完整流程。本书将引导读者掌握使用PSpice, LTspice, Cadence等仿真工具进行电路仿真和验证的基本方法。 第五部分：集成电路设计概览（可选/重点介绍） 考虑到电子信息与电气学科的交叉性，本部分将简要介绍模拟集成电路设计的一些概念。 CMOS工艺基础： 简要介绍CMOS工艺的基本结构和特点，以及CMOS器件在模拟电路设计中的应用。 CMOS模拟电路设计： 重点介绍CMOS技术下的基本模拟电路模块设计，如CMOS差分放大器、CMOS电流源/电流镜、CMOS有源负载等。 版图设计基础： 简要介绍版图设计的重要性，以及其与电路性能（如寄生效应、匹配性）的关系。 本书的特色 理论与实践相结合： 本书在讲解理论知识的同时，辅以大量的图示、例子和实际应用场景，帮助读者理解理论的实际意义。 系统性的分析方法： 提供了从直流小信号分析到频率响应分析、噪声分析等一系列严谨的分析工具和方法。 强调设计思维： 不仅讲解电路的工作原理，更侧重于如何根据设计需求选择合适的器件、拓扑结构，并进行优化和权衡。 循序渐进的结构： 从基础器件出发，逐步过渡到复杂的电路模块和系统设计，适合不同层次的读者。 紧扣学科前沿： 关注模拟电路在现代电子系统中的最新发展和应用。 目标读者 高等院校电子信息、通信工程、自动化、集成电路设计、微电子学等专业的本科生和研究生。 从事模拟电路、射频电路、电源管理、传感器接口、嵌入式系统等领域研发和设计的工程师。 对模拟电路有浓厚兴趣，希望系统学习模拟电路设计的读者。 通过深入学习《模拟电路设计与分析》，读者将能够掌握分析和设计各类模拟电路的核心技能，为在电子信息领域取得更大的成就奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目听起来很扎实，我一直想找一本能够从最根本的原理出发，系统地讲解电路知识的书。我从事的是一个需要大量接触和理解电路设计的领域，但过去的学习过程中，总感觉在某些基础概念上不够清晰，遇到复杂问题时，往往需要花费很多时间去梳理，有时甚至会陷入误区。所以，我非常期待这本书能够像灯塔一样，照亮我前进的道路，帮助我建立起坚实而牢固的电路知识体系。 我尤其关注那些能够将抽象概念具象化的部分。比如，我希望这本书能够通过生动的图示、形象的比喻，甚至是简单的实验演示，来解释电荷、电压、电流、电阻这些基本量的意义和它们之间的关系。我曾经读过一些教科书，虽然理论上讲得很透彻，但往往过于枯燥，难以激发学习兴趣，更别提深入理解了。我希望这本《电路基础》能够在这方面做得更好，让我不仅“知道”这些概念，更能“理解”它们，仿佛亲眼看到电子在电路中流动，感受到它们所承载的能量。 还有，对于一些初学者容易混淆的概念，比如交流电和直流电的差异，电容和电感的充放电过程，我希望这本书能够有针对性地进行讲解，并且提供一些实用的方法来区分和记忆。在实际工作中，我常常需要处理不同类型的电路，对这些基本概念的深刻理解，是确保我能够快速准确地分析和解决问题的关键。我希望这本书能够成为我解决实际问题时的得力助手，帮助我建立起一种“直觉”，能够迅速判断电路的性质和潜在的问题。 我对于这本书在讲解电路分析方法方面的期望也很高。比如，基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理等，我希望不仅仅是罗列公式，而是能够详细地讲解这些定理的推导过程，以及它们在不同电路场景下的应用。我希望通过学习这些方法，能够掌握一套系统性的电路分析框架，从而能够应对各种复杂的电路结构。我希望这本书能够帮助我从“看着电路图发懵”的状态，转变为能够自信地分析电路，甚至能够预判电路行为的能力。 最后，我非常期待这本书能够提供一些与实际应用相结合的案例。理论知识固然重要，但如果能够看到这些理论是如何体现在实际电路设计和工作原理中的，那将极大地提升学习的趣味性和实用性。比如，在讲解滤波电路时，我希望能够看到它在音频设备或通信系统中的应用；在讲解放大电路时，我希望能够看到它在收音机或功放中的作用。这样的联系，能够让我更清晰地认识到电路知识的价值，也更能激励我深入学习。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的名字，我联想到了我大学时期学习电路的经历。那时候，我总觉得电路理论离实际应用太遥远，学习起来也比较吃力。现在，我从事的工作需要我深入理解各种电子设备的内部工作原理，所以，我希望这本书能够弥合我在理论与实践之间的鸿沟，让我能够更清晰地看到抽象的电路模型是如何对应到实际的电子元件和系统中的。 我特别期待书中能够对一些基础电路元件的“特性曲线”进行详细的介绍和分析。比如，电阻的伏安特性、二极管的单向导电性、三极管的放大作用等等。我希望能够通过这些曲线，直观地理解元件的非线性行为，以及这些非线性行为如何影响整个电路的功能。我希望能够从“静态”的理解，走向“动态”的理解。 在我看来，掌握一种有效的电路分析方法，是解决问题的关键。我希望这本书能够系统地介绍不同类型的电路分析方法，并提供一些经典的解题思路和技巧。例如，在处理复杂的串并联电路时，有哪些高效的简化方法？在分析含有多个电源的电路时，如何运用叠加定理？我希望能够获得一套“工具箱”，让我能够从容应对各种分析任务。 此外，我对于书中关于“瞬态分析”的讲解非常期待。在实际的电子系统中，许多现象都是瞬态发生的，比如开关动作、信号的上升沿和下降沿等。我对这些动态过程的理解还不够深入，所以我希望这本书能够提供一些清晰的解释和分析方法，帮助我更好地理解电路在时间域上的行为。 我希望这本书能够成为我学习电子技术的一个“拐点”。我希望通过它的阅读，我能够从一个对电路感到陌生和畏惧的学习者，转变为一个能够自信地分析、设计和理解各种电路的“行家”。我希望这本书能够给我带来启发，让我对电子世界产生更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字让我眼前一亮，因为它直击了我的痛点。作为一名初入职场的电气工程师，我常常发现自己对理论知识的掌握不够扎实，尤其是在面对一些非标准化的电路设计时，会感到力不从心。我迫切需要一本能够从根源上帮助我理解电路原理的书，让我能够融会贯通，而不是死记硬背。我希望这本书能够成为我的“定海神针”，帮助我在职业生涯初期打下坚实的基础。 我非常看重书中对于概念的清晰定义和逻辑递进。我希望从最基本的电荷、电压、电流等概念开始，一步步深入到更复杂的电路结构和分析方法。我希望这本书能够做到“润物细无声”地引导，让我能够自然而然地理解和接受新的知识点，而不是感到突兀和难以理解。对于那些容易让人产生误解的概念，我希望能够有明确的解释和区分。 我尤其希望这本书能够强调电路的安全性和可靠性方面的考虑。在实际工程中，这些因素往往与理论上的性能同等重要，甚至更为重要。我希望能够学习到如何在设计电路时，就考虑到过载保护、绝缘问题以及元件的选型和布局，以确保电路的长期稳定运行。这对于保障人员安全和设备寿命至关重要。 我对于书中是否包含一些实际电路设计的范例非常感兴趣。比如，简单的直流电源电路、信号发生器或者简单的传感器接口电路，如果能够有相关的设计步骤和注意事项，对我来说将是非常宝贵的学习资源。我希望能够通过这些范例，将书本上的理论知识与实际工程应用联系起来，从而提升我的工程实践能力。 我期望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”的模式。不仅仅是理解原理，更重要的是能够将这些原理转化为解决实际问题的方案。我希望我能够通过阅读这本书，学会如何根据需求，选择合适的电路拓扑，如何进行元件的选型和参数的计算，以及如何对设计进行验证和优化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目一下子抓住了我的兴趣，因为我一直认为，理解电路是最基础也是最重要的电子工程能力之一。我曾经阅读过一些非常专业的电路书籍，但总感觉它们过于侧重某些特定领域，缺乏一个全面而系统的入门。我希望这本书能够提供一个完整的“全景图”，让我能够从宏观上把握电路的整体框架，再逐步深入到细节。 我非常希望这本书能够用一种更加“直观”的方式来呈现电路的原理。我喜欢那些能够通过图示、示意图，甚至是动画（如果可能的话）来解释概念的书籍。我曾经在理解某些电磁场和电路耦合的原理时，感到非常困难，因为它们太过抽象。我希望这本书能够在这方面做得更好，用生动形象的方式，让这些抽象的概念变得触手可及。 对于一些常用的电路分析技巧，比如节点电压法和网孔电流法，我希望这本书能够提供非常详细的步骤和大量的例题。我希望能够通过反复练习，熟练掌握这些方法，并且能够根据不同的电路结构，灵活运用。我希望这本书能够帮助我建立起一种“条件反射”，看到电路图就能迅速想到合适的分析方法。 我对于书中关于“寄生参数”和“分布参数”的讲解非常好奇。我知道在实际的高频电路设计中，这些因素会带来显著的影响，但目前我对它们的理解还很有限。我希望这本书能够在这方面提供一些基础性的介绍，让我能够对这些更高级的概念有所认识，并为未来的深入学习打下基础。 我希望这本书能够给我带来一种“解决问题”的能力。不仅仅是理解理论，更重要的是能够运用这些理论去解决实际的工程问题。我希望我能够通过阅读这本书，学会如何判断电路的故障，如何优化电路的性能，以及如何根据实际需求进行电路的设计。我希望这本书能够成为我进入电子工程领域的一块“敲门砖”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子技术充满热情的研究生，在过去的几年里，我接触过不少电子信息类的专业书籍。我尤其欣赏那些能够将复杂的理论用清晰、严谨又不失趣味性的语言表达出来的著作。我的研究方向涉及一些高精度的模拟信号处理，这要求我必须对电路的动态行为有非常深刻的理解。我希望这本书能够帮助我填补在某些理论层面的知识空白，尤其是在瞬态分析和非线性电路方面，我希望能有更深入的认识。 我一直觉得，理解一个电路的本质，需要从其最基本的组成单元开始。我希望这本书能够详细阐述电阻、电容、电感等基本元件的物理本质，以及它们在不同电路环境下的行为特性。我希望能够了解到，为什么它们会有这样的特性，以及这些特性是如何影响整个电路的运行的。我对那些能够提供深入物理机制讲解的内容尤为感兴趣，因为我相信，只有理解了“为什么”，才能更好地掌握“怎么做”。 在分析方法上，我期待这本书能够提供一些更高级的工具和视角。除了基本的定律和定理，我希望能了解到一些更现代化的分析技术，例如拉普拉斯变换在电路分析中的应用，或者某些数值仿really技术在处理复杂电路时的作用。我希望这本书能够引导我走出纯粹代数运算的泥沼，让我能够用更全局、更抽象的思维去理解电路的整体行为。 另外，我对于书中可能涉及到的低频和高频电路的分析区别非常感兴趣。在我的研究中，这两个频段的电路设计和分析方法往往有显著的不同，如何有效地处理这些差异，是我一直以来都在探索的课题。我希望这本书能够提供一些指导性的原则和方法，帮助我更好地理解不同频段下电路的行为模式。 我非常期待这本书能够引领我从一个“使用者”的角色，转变为一个更具有“创造者”潜质的人。我希望通过阅读这本书，我能够不仅仅停留在对已有电路的理解上，更能激发我对新型电路设计和优化的思考。我希望能够获得解决实际工程问题时所需的洞察力，并且能够自主地去探索和创新。