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淺說(shuō)我國電子信息工程類(lèi)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(lèi)課程的發(fā)展歷史。整個(gè)發(fā)展階段可分為:40 年代至50 年代時(shí)期、50 年代初學(xué)習前蘇聯(lián)階段、58 年以后至78 年的非常時(shí)期及改革開(kāi)放后至今新時(shí)期等幾個(gè)階段。本文著(zhù)重介紹了電子信息類(lèi)課程的現狀。筆者還以高頻電子線(xiàn)路課程為例,介紹課程內容的發(fā)展歷史。
關(guān)鍵詞:電子信息;高頻;電子線(xiàn)路筆者謹以武漢大學(xué)與華中科技大學(xué)為例,對電子信息工程類(lèi)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(lèi)課程的歷史回顧
1. 1 新中國成立前后的教學(xué)狀況
1) 解放前和解放初期,武漢大學(xué)電機系電訊組開(kāi)設了如下主要課程。
(1) 一年級:國文、英語(yǔ)、物理、化學(xué)、微積分、投影幾何、機械制圖、工廠(chǎng)實(shí)習和體育。
(2) 二年級:應用力學(xué)、材料力學(xué)、熱工學(xué)(一) 、應用數學(xué)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(shí)驗、電儀與測法、熱工學(xué)(二) 、電報與電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電、電訊工程(一) 和材料實(shí)驗。
(4) 四年級:交流電機習題、交流電機實(shí)驗、電報與電話(huà)實(shí)驗、電訊工程(二) 、無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗、輸電與配電、工業(yè)管理和畢業(yè)論文。
2) 課程特點(diǎn)
(1) 有較多機械類(lèi)和熱工類(lèi)課程,而且分量較重。由于當時(shí)實(shí)行學(xué)分制,這類(lèi)課程為主干課,每門(mén)都是6 學(xué)分,合計18 學(xué)分。
(2) 電力類(lèi)課程合計18 學(xué)分,電訊類(lèi)課程合計16 學(xué)分,這兩類(lèi)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(zhù)的《Principles of Elect rical Engineering》。此書(shū)基本概念嚴謹,文字簡(jiǎn)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(zhù); ③Glasgow 的《Principle of Radio Engineering》
和Terman 的《Radio Engineering》,后者是蜚聲世界的名著(zhù)。
唯一例外的是,講授應用數學(xué)(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學(xué)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(xué)習前蘇聯(lián)的教學(xué)狀況1950 至1953 年,武漢大學(xué)電機系加強了電訊組的課程。為配合原有的無(wú)線(xiàn)電原理課程改革,由俞寶傳教授開(kāi)設了國內高校尚未有的無(wú)線(xiàn)電設計課程。同時(shí)由葉允競、許宗岳、湯之璋和俞寶傳四位教授合作開(kāi)設新課雷達原理。這可看成是當年開(kāi)啟教學(xué)改革的初步嘗試。
1953 年全國進(jìn)行了院系調整,同時(shí)中國教育開(kāi)始全面學(xué)習前蘇聯(lián),陸續翻譯出版了大量前蘇聯(lián)教材。例如: ①俞大光院士領(lǐng)銜翻譯的克魯格《電工原理》; ②鐘兆琥譯的卡蘭達絡(luò )夫《電工學(xué)的理論基礎》; ③孟昭英等譯的阿西耶夫《無(wú)線(xiàn)電基礎》; ④楊恩澤等譯的卡切爾尼可夫《無(wú)線(xiàn)電技術(shù)基礎》; ⑤龔紹熊等譯的耶夫洽諾夫《無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設備》; ⑥陳炳南等譯的西福洛夫《無(wú)線(xiàn)電接收設備》。
該時(shí)期的課程設置也發(fā)生了重大變化。無(wú)線(xiàn)電類(lèi)課程分設有無(wú)線(xiàn)電基礎、電子與離子器件、放大與整流設備、無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設備和無(wú)線(xiàn)電接收設備等五門(mén)課程。課程總時(shí)數由原來(lái)100 多學(xué)時(shí)猛增至近700 學(xué)時(shí)。此外,還增設了電磁波與天線(xiàn)、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(chǎng)實(shí)習的內容。筆者曾經(jīng)于1953 年帶領(lǐng)武漢大學(xué)電機系電訊組學(xué)生到北京廣播器材廠(chǎng)與中央廣播電臺實(shí)習,受益匪淺。當時(shí)教育目標是培養學(xué)以致用的工程師。
1953 年全國院系調整時(shí),華中工學(xué)院的無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)業(yè)被調整至華南工學(xué)院,1956 年華中工學(xué)院重建了無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)業(yè),采用了蘇聯(lián)的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)教學(xué)計劃,使用俄文翻譯教材。這一階段的教學(xué)總的說(shuō)來(lái)是十分正規的,教學(xué)工作執行也非常認真。這為華中工學(xué)院進(jìn)入國家重點(diǎn)院校,打下了良好的基礎。
1. 3 195721978 年非常時(shí)期的教學(xué)狀況1957 年我國開(kāi)展的反右斗爭是一個(gè)影響深遠的事件。運動(dòng)一開(kāi)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(xué)秩序,降低了教育質(zhì)量。許多學(xué)有專(zhuān)長(cháng)的教授和和青年學(xué)生被錯劃成右派,使他們長(cháng)期受到排斥和打擊,不能把自己的聰明才智發(fā)揮到社會(huì )主義教育事業(yè)中來(lái),這是教育事業(yè)的重大損失。
1958 年隨著(zhù)我國掀起的大躍進(jìn)運動(dòng),教育界也掀起了教改高潮。政治運動(dòng)和各種奇談怪論在校園里橫行,教學(xué)秩序全被打亂。出現了什么教師不如學(xué)生,高年級學(xué)生不如低年級的奇談怪論。還有人提出由沒(méi)有學(xué)過(guò)課程的學(xué)生來(lái)編寫(xiě)教材這樣荒唐的言論。
在華中工學(xué)院,電機系在極短時(shí)間內成立了14個(gè)電信類(lèi)的專(zhuān)業(yè),可謂大躍進(jìn)的代表作。不久之后,不少專(zhuān)業(yè)即自動(dòng)夭折,最后只留下無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、電真空器件和電子元器件三個(gè)專(zhuān)業(yè),并由此組建了無(wú)線(xiàn)電工程系。當時(shí)筆者就在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)專(zhuān)業(yè)從事教學(xué)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(lèi)課程的發(fā)展歷史回顧,涉及的就是當年華中工學(xué)院無(wú)線(xiàn)電工程系各個(gè)專(zhuān)業(yè)。
盡管如此,當時(shí)仍然出現了一批優(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(wú)線(xiàn)電基礎》、馮秉銓的《電聲學(xué)基礎》等。筆者也在該出版社出版了《無(wú)線(xiàn)電原理》(上、下冊) [2 ] 。但迫于當時(shí)的政治氣氛,作者被改名為張文。也就在當時(shí),我國自編教材工作拉開(kāi)了序幕。
文革之前的1960～1965 年,可謂是我國高教事業(yè)進(jìn)入較為輝煌的時(shí)期。各項工作走上正規,呈現一片欣欣向榮的可喜局面,自編優(yōu)秀教材不斷涌現。
例如:馮秉銓、黃貫光編寫(xiě)的《無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設備》(上、下冊) ;錢(qián)篤治(錢(qián)鳳章、陳篤信和孫文治) 編寫(xiě)的《無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設備》(上、下冊) ;常迥編寫(xiě)的《無(wú)線(xiàn)電信號與線(xiàn)路原理》(上、中冊) ;鮑家善編寫(xiě)的《微波原理》等相繼問(wèn)世。與此同時(shí),電子信息工程類(lèi)課程也在改革。最主要的變化是將放大與整流設備、無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設備和無(wú)線(xiàn)電接收設備三門(mén)課程改為低頻電子線(xiàn)路與高頻電子線(xiàn)路兩門(mén)課程,課時(shí)數也由原來(lái)三門(mén)課程近700 學(xué)時(shí),降至400～500 學(xué)時(shí)。
文革使高等教育領(lǐng)域成為重災區。學(xué)校領(lǐng)導干部和教師,特別是一些學(xué)術(shù)上有成就的教授遭到無(wú)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(xué)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(xué)校停止招生。
文革后期,1970 年～1977 年高校沒(méi)有報考招生,采用推薦工農兵學(xué)員入學(xué),學(xué)制也縮短為2～3 年。課程名稱(chēng)雖沒(méi)有大的變化,教學(xué)內容大為簡(jiǎn)化了。只是無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)業(yè)的電子線(xiàn)路課程內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(jìn)入新時(shí)期1978 年改革開(kāi)放至今,我國的高教事業(yè)重新進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。電子信息工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程發(fā)生了新的變化:電工基礎改為電路;無(wú)線(xiàn)電基礎
改為信號與系統;脈沖技術(shù)改為脈沖與數字電路。同時(shí)增加了微機、微波技術(shù)和電波與天線(xiàn)等課程。還增設了許多選修課,如:數字信號處理、鎖相技術(shù)等。與此同時(shí),大批的新編教材開(kāi)始涌現,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》、鄭君里主編的《信號與系統》、顧德仁主編的《脈沖與數字電路》、謝嘉奎主編的《電子線(xiàn)器》[ 3 ] (后來(lái)分成《線(xiàn)性電子線(xiàn)路》與《非線(xiàn)性電子線(xiàn)路》兩部分) 。筆者主編的《高頻電子線(xiàn)路》也列其中[4 ] 。此外,還有為非電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生授課的教材,如:童詩(shī)白編著(zhù)的《模擬電子技術(shù)基礎》、閻石主編的《數字電子技術(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(zhù)我國電子信息工程類(lèi)的教育發(fā)展到一個(gè)新的歷史階段。出版這些書(shū)籍的高等教育出版社功不可沒(méi)。
由于電子信息科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子信息類(lèi)課程也不斷更選,出現大量選修課程。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(xiàn)路、反饋與控制和計算機網(wǎng)絡(luò )等。
為了反映電子信息科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,各門(mén)課程的內容也在不斷更新。下面僅以筆者多年從事教學(xué)的高頻電子線(xiàn)路為例,說(shuō)明這一變化。
2 高頻電子線(xiàn)路課程及其教材
我國進(jìn)入改革開(kāi)放時(shí)期,恢復高考后,又一輪自編教材高潮來(lái)到《, 高頻電子線(xiàn)路》教材列入編寫(xiě)日程。當時(shí)這類(lèi)教材主要有南京工學(xué)院(現為東南大學(xué)) 謝嘉奎主編的《電子線(xiàn)路》與筆者主編的《高頻電子線(xiàn)路》。此時(shí)教材的內容中全部由晶體管電路代替電子管電路,以后改版時(shí)又增加了集成電路的內容,教材中包括了頻率合成和反饋控制電路等新內容。由于新的教學(xué)計劃中課程數量不斷增加, 電子線(xiàn)路學(xué)時(shí)被削減。相應地,該教材內容也必須刪繁就簡(jiǎn)。目前, 低頻(線(xiàn)性)電子線(xiàn)路和高頻(非線(xiàn)性) 電子線(xiàn)路的課時(shí)數為54～72 學(xué)時(shí)。筆者認為兩門(mén)課程是電子信息工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要技術(shù)基礎課,仍需適當放寬課程的教學(xué)時(shí)數,而教材不應過(guò)于拘泥于學(xué)時(shí)數,以擴大學(xué)生的視野。
目前,國內出版的高頻電子線(xiàn)路類(lèi)的書(shū)籍呈百花齊放的大好形式。據筆者所知有如文獻[ 5214 ]
所示的著(zhù)作。這些高頻電子線(xiàn)路教材書(shū)目,謹為筆者管見(jiàn)所及,掛一漏萬(wàn)在所難免。但已可窺見(jiàn)我國教材的興旺景象。
筆者所主編的《高頻電子線(xiàn)路》(第四版) 是普通高等教育十五國家級規劃教材。為進(jìn)一步適應電子技術(shù)的發(fā)展與教學(xué)的要求,本書(shū)第四版在第三版的基礎上,本著(zhù)打好基礎,精選內容,逐步更新,利于教學(xué)的原則,進(jìn)行了全面修訂。主要是刪除某些陳舊內容,適當增加一些新內容與集成電路內容;新增加了信號分析與數字調制與解調兩章。專(zhuān)業(yè)名詞在第一次出現時(shí),都加注了英文譯名。并對習題答案作了進(jìn)一步訂正。
該書(shū)共有13 章:緒論,信號分析,選頻網(wǎng)絡(luò ),高頻小信號放大器,非線(xiàn)性電路、時(shí)變參量電路和變頻器,高頻功率放大器,正弦波振蕩器,參量現象與時(shí)變電抗電路,振幅調制與解調,角度調制與解調,數字調制與解調,反饋控制電路,頻率合成技術(shù)。
3 結語(yǔ)
從以上簡(jiǎn)略敘及的我國電子信息工程類(lèi)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(lèi)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(xué)為例,電機系所采用的大多是麻省理工學(xué)院教材。因此可以說(shuō),是與美國麻省理工學(xué)院的水平接軌的。1948 年2 月20 日,當時(shí)的民國政府教育部國際文化教育處函告武漢大學(xué):英國牛津大學(xué)已認可武漢大學(xué)文學(xué)士和理學(xué)士畢業(yè)生,其平均成績(jì)在80 分以上者,享有牛津大學(xué)之高級生地位。
當時(shí)享有同等待遇的還有北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、中央大學(xué)、浙江大學(xué)及及協(xié)和醫學(xué)院[1 ] 。
(2) 50 年代初的院系調整之前,大學(xué)體制基本未變,學(xué)校與教師都在努力改進(jìn)教學(xué),學(xué)生學(xué)習也都很認真。教學(xué)秩序井然。
(3) 1953 年全國進(jìn)行院系調整后,全面學(xué)習前蘇聯(lián),廢除了過(guò)去大學(xué)教育是通材教育的模式,代之以培養專(zhuān)業(yè)人才的模式。雖然院系調整出現了一些新興學(xué)校,但使不少老的名牌大學(xué)受到重創(chuàng )。以原有武漢大學(xué)為例,原來(lái)規模十分齊全的文、法、理、工、農和醫六大學(xué)院在調整時(shí),其中的工、農和醫三個(gè)學(xué)院全部被調出;而法學(xué)院的政治和法律系幾乎不存在。結果使武漢大學(xué)成為僅有文學(xué)院和理學(xué)院的大學(xué)。對這種理科和工科分家的錯誤做法,當時(shí)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(kāi)。得到的答復卻是:這是蘇聯(lián)的先進(jìn)經(jīng)驗。二十多年以后,全國高校紛紛轉向辦成綜合性大學(xué),就是對1953 年院系調整不當的有力反證! 但也應看到在院系調整初期,教學(xué)秩序還是良好的,也為國家培養了人量急需的人才。
(4) 1957 年以來(lái)的非常時(shí)期,我國的高等教育事業(yè)受到重創(chuàng )。特別是反右、大躍進(jìn)及文革
等運動(dòng),使高等教育受到致命的打擊! 在十年動(dòng)亂時(shí)間,高校停止招生,使培養人才斷檔。這可說(shuō)是我國高教事業(yè)最低潮的時(shí)期。
(5) 1978 年改革開(kāi)放,我國的高教事業(yè)迎來(lái)了春天。但也出現了諸如:教育產(chǎn)業(yè)化、貧困學(xué)生無(wú)力入學(xué)、高校大規模兼并及教育質(zhì)量得不到保障等問(wèn)題。但瑕不掩瑜,我國的高教事業(yè)幾十年來(lái)總體上仍然取得了可喜的成就。
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