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淺說我國電子信息工程類課程的發(fā)展歷史
摘 要:本文介紹了從上世紀40 年代至本世紀,我國電子信息類課程的發(fā)展歷史。整個發(fā)展階段可分為:40 年代至50 年代時期、50 年代初學習前蘇聯(lián)階段、58 年以后至78 年的非常時期及改革開放后至今新時期等幾個階段。本文著重介紹了電子信息類課程的現(xiàn)狀。筆者還以高頻電子線路課程為例,介紹課程內(nèi)容的發(fā)展歷史。
關(guān)鍵詞:電子信息;高頻;電子線路筆者謹以武漢大學與華中科技大學為例,對電子信息工程類課程的發(fā)展歷史,作如下的回顧,供我國同行參考[1 ] 。疏漏與不妥之處,敬請讀者不吝批評指正。
1 電子信息工程類課程的歷史回顧
1. 1 新中國成立前后的教學狀況
1) 解放前和解放初期,武漢大學電機系電訊組開設了如下主要課程。
(1) 一年級:國文、英語、物理、化學、微積分、投影幾何、機械制圖、工廠實習和體育。
(2) 二年級:應用力學、材料力學、熱工學(一) 、應用數(shù)學和電工原理。以上課程除了電工原理外,都是與機械系合班授課。
(3) 三年級:直流電機、交流電機、交流電路、直流電機與交流電機實驗、電儀與測法、熱工學(二) 、電報與電話、無線電、電訊工程(一) 和材料實驗。
(4) 四年級:交流電機習題、交流電機實驗、電報與電話實驗、電訊工程(二) 、無線電實驗、輸電與配電、工業(yè)管理和畢業(yè)論文。
2) 課程特點
(1) 有較多機械類和熱工類課程,而且分量較重。由于當時實行學分制,這類課程為主干課,每門都是6 學分,合計18 學分。
(2) 電力類課程合計18 學分,電訊類課程合計16 學分,這兩類課程分量幾乎相等。
(3) 所用教材全部是美國原版教材。例如: ①電工原理教材是MIT Mimble 與Bush 合著的《Principles of Elect rical Engineering》。此書基本概念嚴謹,文字簡明清晰,是一本非常優(yōu)秀的教材;②Duff 的《Physics》,Holmes 的《Chemist ry》都是名著; ③Glasgow 的《Principle of Radio Engineering》
和Terman 的《Radio Engineering》,后者是蜚聲世界的名著。
唯一例外的是,講授應用數(shù)學(一) 的劉正經(jīng)教授不使用任何教材,而是以卓越的講課藝術(shù),在黑板上用英文演示了應用數(shù)學的美妙。筆者終生保存了他的講課筆記,作為永久紀念。
1. 2 全面學習前蘇聯(lián)的教學狀況1950 至1953 年,武漢大學電機系加強了電訊組的課程。為配合原有的無線電原理課程改革,由俞寶傳教授開設了國內(nèi)高校尚未有的無線電設計課程。同時由葉允競、許宗岳、湯之璋和俞寶傳四位教授合作開設新課雷達原理。這可看成是當年開啟教學改革的初步嘗試。
1953 年全國進行了院系調(diào)整,同時中國教育開始全面學習前蘇聯(lián),陸續(xù)翻譯出版了大量前蘇聯(lián)教材。例如: ①俞大光院士領銜翻譯的克魯格《電工原理》; ②鐘兆琥譯的卡蘭達絡夫《電工學的理論基礎》; ③孟昭英等譯的阿西耶夫《無線電基礎》; ④楊恩澤等譯的卡切爾尼可夫《無線電技術(shù)基礎》; ⑤龔紹熊等譯的耶夫洽諾夫《無線電發(fā)送設備》; ⑥陳炳南等譯的西福洛夫《無線電接收設備》。
該時期的課程設置也發(fā)生了重大變化。無線電類課程分設有無線電基礎、電子與離子器件、放大與整流設備、無線電發(fā)送設備和無線電接收設備等五門課程。課程總時數(shù)由原來100 多學時猛增至近700 學時。此外,還增設了電磁波與天線、微波技術(shù)和脈沖技術(shù)等課程,并增加了放大、發(fā)送和接收等課程設計。而且,還加強了到工廠實習的內(nèi)容。筆者曾經(jīng)于1953 年帶領武漢大學電機系電訊組學生到北京廣播器材廠與中央廣播電臺實習,受益匪淺。當時教育目標是培養(yǎng)學以致用的工程師。
1953 年全國院系調(diào)整時,華中工學院的無線電專業(yè)被調(diào)整至華南工學院,1956 年華中工學院重建了無線電專業(yè),采用了蘇聯(lián)的無線電技術(shù)教學計劃,使用俄文翻譯教材。這一階段的教學總的說來是十分正規(guī)的,教學工作執(zhí)行也非常認真。這為華中工學院進入國家重點院校,打下了良好的基礎。
1. 3 195721978 年非常時期的教學狀況1957 年我國開展的反右斗爭是一個影響深遠的事件。運動一開始就把知識分子列為批判對象,一些教師被劃成右派,打亂了正常的教學秩序,降低了教育質(zhì)量。許多學有專長的教授和和青年學生被錯劃成右派,使他們長期受到排斥和打擊,不能把自己的聰明才智發(fā)揮到社會主義教育事業(yè)中來,這是教育事業(yè)的重大損失。
1958 年隨著我國掀起的大躍進運動,教育界也掀起了教改高潮。政治運動和各種奇談怪論在校園里橫行,教學秩序全被打亂。出現(xiàn)了什么教師不如學生,高年級學生不如低年級的奇談怪論。還有人提出由沒有學過課程的學生來編寫教材這樣荒唐的言論。
在華中工學院,電機系在極短時間內(nèi)成立了14個電信類的專業(yè),可謂大躍進的代表作。不久之后,不少專業(yè)即自動夭折,最后只留下無線電技術(shù)、電真空器件和電子元器件三個專業(yè),并由此組建了無線電工程系。當時筆者就在無線電技術(shù)專業(yè)從事教學與科研工作,直到1991 年退休。因此,以下介紹的電子信息工程類課程的發(fā)展歷史回顧,涉及的就是當年華中工學院無線電工程系各個專業(yè)。
盡管如此,當時仍然出現(xiàn)了一批優(yōu)秀教材,如高等教育出版社出版了俞大光的《電工基礎》、陳章的《無線電基礎》、馮秉銓的《電聲學基礎》等。筆者也在該出版社出版了《無線電原理》(上、下冊) [2 ] 。但迫于當時的政治氣氛,作者被改名為張文。也就在當時,我國自編教材工作拉開了序幕。
文革之前的1960～1965 年,可謂是我國高教事業(yè)進入較為輝煌的時期。各項工作走上正規(guī),呈現(xiàn)一片欣欣向榮的可喜局面,自編優(yōu)秀教材不斷涌現(xiàn)。
例如:馮秉銓、黃貫光編寫的《無線電發(fā)送設備》(上、下冊) ;錢篤治(錢鳳章、陳篤信和孫文治) 編寫的《無線電發(fā)送設備》(上、下冊) ;常迥編寫的《無線電信號與線路原理》(上、中冊) ;鮑家善編寫的《微波原理》等相繼問世。與此同時,電子信息工程類課程也在改革。最主要的變化是將放大與整流設備、無線電發(fā)送設備和無線電接收設備三門課程改為低頻電子線路與高頻電子線路兩門課程,課時數(shù)也由原來三門課程近700 學時,降至400～500 學時。
文革使高等教育領域成為重災區(qū)。學校領導干部和教師,特別是一些學術(shù)上有成就的教授遭到無情打擊,身心受到極大的摧殘,有的被迫害致殘和致死。教育事業(yè)也受到嚴重破壞,且使教育質(zhì)量急劇下降。高等學校由1965 年的434 所縮減為1971年的328 所,共減少106 所。有四年高等學校停止招生。
文革后期,1970 年～1977 年高校沒有報考招生,采用推薦工農(nóng)兵學員入學,學制也縮短為2～3 年。課程名稱雖沒有大的變化,教學內(nèi)容大為簡化了。只是無線電專業(yè)的電子線路課程內(nèi)容從電子管改為晶體管,教材則采用教師自編的講義。
1. 4 我國高等教育進入新時期1978 年改革開放至今,我國的高教事業(yè)重新進入新的發(fā)展時期。電子信息工程類專業(yè)的課程發(fā)生了新的變化:電工基礎改為電路;無線電基礎
改為信號與系統(tǒng);脈沖技術(shù)改為脈沖與數(shù)字電路。同時增加了微機、微波技術(shù)和電波與天線等課程。還增設了許多選修課,如:數(shù)字信號處理、鎖相技術(shù)等。與此同時,大批的新編教材開始涌現(xiàn),例如:邱關(guān)源主編的《電路》、江澤佳主編的《電路原理》、李翰蓀主編的《電路分析基礎》、管致中主編的《電路、信號與系統(tǒng)》、鄭君里主編的《信號與系統(tǒng)》、顧德仁主編的《脈沖與數(shù)字電路》、謝嘉奎主編的《電子線器》[ 3 ] (后來分成《線性電子線路》與《非線性電子線路》兩部分) 。筆者主編的《高頻電子線路》也列其中[4 ] 。此外,還有為非電子信息類專業(yè)學生授課的教材,如:童詩白編著的《模擬電子技術(shù)基礎》、閻石主編的《數(shù)字電子技術(shù)基礎》、康華光主編的《電子技術(shù)基礎》等。以上這些國家級優(yōu)秀教材已為全國許多院校廣泛采用,這都標志著我國電子信息工程類的教育發(fā)展到一個新的歷史階段。出版這些書籍的高等教育出版社功不可沒。
由于電子信息科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子信息類課程也不斷更選,出現(xiàn)大量選修課程。這些課程中包括:鎖相技術(shù)、頻率合成技術(shù)、固體微波電子線路、反饋與控制和計算機網(wǎng)絡等。
為了反映電子信息科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,各門課程的內(nèi)容也在不斷更新。下面僅以筆者多年從事教學的高頻電子線路為例,說明這一變化。
2 高頻電子線路課程及其教材
我國進入改革開放時期,恢復高考后,又一輪自編教材高潮來到《, 高頻電子線路》教材列入編寫日程。當時這類教材主要有南京工學院(現(xiàn)為東南大學) 謝嘉奎主編的《電子線路》與筆者主編的《高頻電子線路》。此時教材的內(nèi)容中全部由晶體管電路代替電子管電路,以后改版時又增加了集成電路的內(nèi)容,教材中包括了頻率合成和反饋控制電路等新內(nèi)容。由于新的教學計劃中課程數(shù)量不斷增加, 電子線路學時被削減。相應地,該教材內(nèi)容也必須刪繁就簡。目前, 低頻(線性)電子線路和高頻(非線性) 電子線路的課時數(shù)為54～72 學時。筆者認為兩門課程是電子信息工程類專業(yè)的重要技術(shù)基礎課,仍需適當放寬課程的教學時數(shù),而教材不應過于拘泥于學時數(shù),以擴大學生的視野。
目前,國內(nèi)出版的高頻電子線路類的書籍呈百花齊放的大好形式。據(jù)筆者所知有如文獻[ 5214 ]
所示的著作。這些高頻電子線路教材書目,謹為筆者管見所及,掛一漏萬在所難免。但已可窺見我國教材的興旺景象。
筆者所主編的《高頻電子線路》(第四版) 是普通高等教育十五國家級規(guī)劃教材。為進一步適應電子技術(shù)的發(fā)展與教學的要求,本書第四版在第三版的基礎上,本著打好基礎,精選內(nèi)容,逐步更新,利于教學的原則,進行了全面修訂。主要是刪除某些陳舊內(nèi)容,適當增加一些新內(nèi)容與集成電路內(nèi)容;新增加了信號分析與數(shù)字調(diào)制與解調(diào)兩章。專業(yè)名詞在第一次出現(xiàn)時,都加注了英文譯名。并對習題答案作了進一步訂正。
該書共有13 章:緒論,信號分析,選頻網(wǎng)絡,高頻小信號放大器,非線性電路、時變參量電路和變頻器,高頻功率放大器,正弦波振蕩器,參量現(xiàn)象與時變電抗電路,振幅調(diào)制與解調(diào),角度調(diào)制與解調(diào),數(shù)字調(diào)制與解調(diào),反饋控制電路,頻率合成技術(shù)。
3 結(jié)語
從以上簡略敘及的我國電子信息工程類課程的發(fā)展歷史,可以看到:
(1) 上世紀40 年代至50 年代初,我國高校此類課程基本上是采用歐美高校,特別是美國高校教材。
以武漢大學為例,電機系所采用的大多是麻省理工學院教材。因此可以說,是與美國麻省理工學院的水平接軌的。1948 年2 月20 日,當時的民國政府教育部國際文化教育處函告武漢大學:英國牛津大學已認可武漢大學文學士和理學士畢業(yè)生,其平均成績在80 分以上者,享有牛津大學之高級生地位。
當時享有同等待遇的還有北京大學、清華大學、南開大學、中央大學、浙江大學及及協(xié)和醫(yī)學院[1 ] 。
(2) 50 年代初的院系調(diào)整之前,大學體制基本未變,學校與教師都在努力改進教學,學生學習也都很認真。教學秩序井然。
(3) 1953 年全國進行院系調(diào)整后,全面學習前蘇聯(lián),廢除了過去大學教育是通材教育的模式,代之以培養(yǎng)專業(yè)人才的模式。雖然院系調(diào)整出現(xiàn)了一些新興學校,但使不少老的名牌大學受到重創(chuàng)。以原有武漢大學為例,原來規(guī)模十分齊全的文、法、理、工、農(nóng)和醫(yī)六大學院在調(diào)整時,其中的工、農(nóng)和醫(yī)三個學院全部被調(diào)出;而法學院的政治和法律系幾乎不存在。結(jié)果使武漢大學成為僅有文學院和理學院的大學。對這種理科和工科分家的錯誤做法,當時筆者與幾位教授聯(lián)名致函教育部,請求不要將理科和工科分開。得到的答復卻是:這是蘇聯(lián)的先進經(jīng)驗。二十多年以后,全國高校紛紛轉(zhuǎn)向辦成綜合性大學,就是對1953 年院系調(diào)整不當?shù)挠辛Ψ醋C! 但也應看到在院系調(diào)整初期,教學秩序還是良好的,也為國家培養(yǎng)了人量急需的人才。
(4) 1957 年以來的非常時期,我國的高等教育事業(yè)受到重創(chuàng)。特別是反右、大躍進及文革
等運動,使高等教育受到致命的打擊! 在十年動亂時間,高校停止招生,使培養(yǎng)人才斷檔。這可說是我國高教事業(yè)最低潮的時期。
(5) 1978 年改革開放,我國的高教事業(yè)迎來了春天。但也出現(xiàn)了諸如:教育產(chǎn)業(yè)化、貧困學生無力入學、高校大規(guī)模兼并及教育質(zhì)量得不到保障等問題。但瑕不掩瑜,我國的高教事業(yè)幾十年來總體上仍然取得了可喜的成就。
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