我国电子信息工程类课程的发展历史

张肃文

(武汉大学电子信息学院,湖北武汉430072)

笔者谨以武汉大学与华中科技大学为例,对电子信息工程类课程的发展历史,作如下的回顾,供我国同行参考[1]。疏漏与不妥之处,敬请读者不吝批评指正。

1 电子信息工程类课程的历史回顾

1.1 新中国成立前后的教学状况

1)解放前和解放初期,武汉大学电机系电讯组开设了如下主要课程。

(1)一年级:国文、英语、物理、化学、微积分、投影几何、机械制图、工厂实习和体育。

(2)二年级:应用力学、材料力学、热工学(一)、应用数学和电工原理。以上课程除了“电工原理”外,都是与机械系合班授课。

(3)三年级:直流电机、交流电机、交流电路、直流电机与交流电机实验、电仪与测法、热工学(二)、电报与电话、无线电、电讯工程(一)和材料实验。

(4)四年级:交流电机习题、交流电机实验、电报与电话实验、电讯工程(二)、无线电实验、输电与配电、工业管理和毕业论文。

2)课程特点

(1)有较多机械类和热工类课程,而且分量较重。由于当时实行学分制,这类课程为主干课,每门都是6学分,合计18学分。

(2)电力类课程合计18学分,电讯类课程合计16学分,这两类课程分量几乎相等。

(3)所用教材全部是美国原版教材。例如:①“电工原理”教材是MIT Mimble与 Bush合著的《Principles of Electrical Engineering》。此书基本概念严谨,文字简明清晰,是一本非常优秀的教材;②Duff的《Physics》,Holmes的《Chemistry》都是名著;③Glasgow 的《Principle of Radio Engineering》和Terman的《Radio Engineering》,后者是蜚声世界的名著。

唯一例外的是,讲授“应用数学(一)”的刘正经教授不使用任何教材,而是以卓越的讲课艺术,在黑板上用英文演示了应用数学的美妙。笔者终生保存了他的讲课笔记,作为永久纪念。

1.2 全面学习前苏联的教学状况

1950至1953年,武汉大学电机系加强了电讯组的课程。为配合原有的“无线电原理”课程改革,由俞宝传教授开设了国内高校尚未有的“无线电设计”课程。同时由叶允竞、许宗岳、汤之璋和俞宝传四位教授合作开设新课“雷达原理”。这可看成是当年开启教学改革的初步尝试。

1953年全国进行了院系调整,同时中国教育开始全面学习前苏联,陆续翻译出版了大量前苏联教材。例如:①俞大光院士领衔翻译的克鲁格《电工原理》;②钟兆琥译的卡兰达络夫《电工学的理论基础》;③孟昭英等译的阿西耶夫《无线电基础》;④杨恩泽等译的卡切尔尼可夫《无线电技术基础》;⑤龚绍熊等译的耶夫洽诺夫《无线电发送设备》;⑥陈炳南等译的西福洛夫《无线电接收设备》。

该时期的课程设置也发生了重大变化。无线电类课程分设有“无线电基础”、“电子与离子器件”、“放大与整流设备”、“无线电发送设备”和“无线电接收设备”等五门课程。课程总时数由原来100多学时猛增至近700学时。此外,还增设了“电磁波与天线”、“微波技术”和“脉冲技术”等课程,并增加了“放大”、“发送”和“接收”等课程设计。而且,还加强了到工厂实习的内容。笔者曾经于1953年带领武汉大学电机系电讯组学生到北京广播器材厂与中央广播电台实习,受益匪浅。当时教育目标是培养学以致用的工程师。

1953年全国院系调整时,华中工学院的无线电专业被调整至华南工学院,1956年华中工学院重建了无线电专业,采用了苏联的无线电技术教学计划,使用俄文翻译教材。这一阶段的教学总的说来是十分正规的,教学工作执行也非常认真。这为华中工学院进入国家重点院校,打下了良好的基础。

1.3 1957-1978年非常时期的教学状况

1957年我国开展的“反右斗争”是一个影响深远的事件。运动一开始就把知识分子列为批判对象,一些教师被划成右派,打乱了正常的教学秩序,降低了教育质量。许多学有专长的教授和和青年学生被错划成右派,使他们长期受到排斥和打击,不能把自己的聪明才智发挥到社会主义教育事业中来,这是教育事业的重大损失。

1958年随着我国掀起的“大跃进”运动,教育界也掀起了教改高潮。政治运动和各种奇谈怪论在校园里横行,教学秩序全被打乱。出现了什么“教师不如学生,高年级学生不如低年级”的奇谈怪论。还有人提出“由没有学过课程的学生来编写教材”这样荒唐的言论。

在华中工学院,电机系在极短时间内成立了14个电信类的专业,可谓“大跃进”的代表作。不久之后,不少专业即自动夭折,最后只留下无线电技术、电真空器件和电子元器件三个专业,并由此组建了无线电工程系。当时笔者就在无线电技术专业从事教学与科研工作,直到1991年退休。因此,以下介绍的电子信息工程类课程的发展历史回顾,涉及的就是当年华中工学院无线电工程系各个专业。

尽管如此,当时仍然出现了一批优秀教材,如高等教育出版社出版了俞大光的《电工基础》、陈章的《无线电基础》、冯秉铨的《电声学基础》等。笔者也在该出版社出版了《无线电原理》(上、下册)[2]。但迫于当时的政治气氛,作者被改名为张文。也就在当时,我国自编教材工作拉开了序幕。

“文革”之前的1960～1965年,可谓是我国高教事业进入较为辉煌的时期。各项工作走上正规,呈现一片欣欣向荣的可喜局面,自编优秀教材不断涌现。例如:冯秉铨、黄贯光编写的《无线电发送设备》(上、下册);钱笃治(钱凤章、陈笃信和孙文治)编写的《无线电发送设备》(上、下册);常迥编写的《无线电信号与线路原理》(上、中册);鲍家善编写的《微波原理》等相继问世。与此同时,电子信息工程类课程也在改革。最主要的变化是将“放大与整流设备”、“无线电发送设备”和“无线电接收设备”三门课程改为“低频电子线路”与“高频电子线路”两门课程,课时数也由原来三门课程近700学时,降至400～500学时。

“文革”使高等教育领域成为重灾区。学校领导干部和教师,特别是一些学术上有成就的教授遭到无情打击,身心受到极大的摧残,有的被迫害致残和致死。教育事业也受到严重破坏,且使教育质量急剧下降。高等学校由1965年的434所缩减为1971年的328所,共减少106所。有四年高等学校停止招生。

“文革”后期,1970年～1977年高校没有报考招生,采用推荐“工农兵学员”入学,学制也缩短为2～3年。课程名称虽没有大的变化,教学内容大为简化了。只是无线电专业的“电子线路”课程内容从电子管改为晶体管,教材则采用教师自编的讲义。

1.4 我国高等教育进入新时期

1978年改革开放至今,我国的高教事业重新进入新的发展时期。电子信息工程类专业的课程发生了新的变化:“电工基础”改为“电路”;“无线电基础”改为“信号与系统”;“脉冲技术”改为“脉冲与数字电路”。同时增加了“微机”、“微波技术”和“电波与天线”等课程。还增设了许多选修课,如:“数字信号处理”、“锁相技术”等。与此同时,大批的新编教材开始涌现,例如:邱关源主编的《电路》、江泽佳主编的《电路原理》、李翰荪主编的《电路分析基础》、管致中主编的《电路、信号与系统》、郑君里主编的《信号与系统》、顾德仁主编的《脉冲与数字电路》、谢嘉奎主编的《电子线器》[3](后来分成《线性电子线路》与《非线性电子线路》两部分)。笔者主编的《高频电子线路》也列其中[4]。此外,还有为非电子信息类专业学生授课的教材,如:童诗白编著的《模拟电子技术基础》、阎石主编的《数字电子技术基础》、康华光主编的《电子技术基础》等。以上这些国家级优秀教材已为全国许多院校广泛采用,这都标志着我国电子信息工程类的教育发展到一个新的历史阶段。出版这些书籍的高等教育出版社功不可没。

由于电子信息科学技术的迅猛发展,电子信息类课程也不断更选,出现大量选修课程。这些课程中包括:“锁相技术”、“频率合成技术”、“固体微波电子线路”、“反馈与控制”和“计算机网络”等。

为了反映电子信息科学技术的迅猛发展,各门课程的内容也在不断更新。下面仅以笔者多年从事教学的“高频电子线路”为例,说明这一变化。

2 “高频电子线路”课程及其教材

我国进入改革开放时期,恢复高考后,又一轮自编教材高潮来到,《高频电子线路》教材列入编写日程。当时这类教材主要有南京工学院(现为东南大学)谢嘉奎主编的《电子线路》与笔者主编的《高频电子线路》。此时教材的内容中全部由晶体管电路代替电子管电路,以后改版时又增加了集成电路的内容,教材中包括了频率合成和反馈控制电路等新内容。由于新的教学计划中课程数量不断增加,“电子线路”学时被削减。相应地,该教材内容也必须删繁就简。目前,“低频(线性)电子线路”和“高频(非线性)电子线路”的课时数为54～72学时。笔者认为两门课程是电子信息工程类专业的重要技术基础课,仍需适当放宽课程的教学时数,而教材不应过于拘泥于学时数,以扩大学生的视野。

目前,国内出版的“高频电子线路”类的书籍呈百花齐放的大好形式。据笔者所知有如文献[5-14]所示的著作。这些高频电子线路教材书目,谨为笔者管见所及,挂一漏万在所难免。但已可窥见我国教材的兴旺景象。

笔者所主编的《高频电子线路》(第四版)是普通高等教育“十五”国家级规划教材。为进一步适应电子技术的发展与教学的要求,本书第四版在第三版的基础上,本着“打好基础,精选内容,逐步更新,利于教学”的原则,进行了全面修订。主要是删除某些陈旧内容,适当增加一些新内容与集成电路内容;新增加了“信号分析”与“数字调制与解调”两章。专业名词在第一次出现时,都加注了英文译名。并对习题答案作了进一步订正。

该书共有13章:绪论,信号分析,选频网络,高频小信号放大器,非线性电路、时变参量电路和变频器,高频功率放大器,正弦波振荡器,参量现象与时变电抗电路,振幅调制与解调,角度调制与解调,数字调制与解调,反馈控制电路,频率合成技术。

3 结语

从以上简略叙及的我国电子信息工程类课程的发展历史,可以看到:

(1)上世纪40年代至50年代初,我国高校此类课程基本上是采用欧美高校,特别是美国高校教材。以武汉大学为例,电机系所采用的大多是麻省理工学院教材。因此可以说,是与美国麻省理工学院的水平接轨的。1948年2月20日,当时的民国政府教育部国际文化教育处函告武汉大学:英国牛津大学已认可武汉大学文学士和理学士毕业生,其平均成绩在80分以上者,享有牛津大学之高级生地位。当时享有同等待遇的还有北京大学、清华大学、南开大学、中央大学、浙江大学及及协和医学院[1]。

(2)50年代初的院系调整之前,大学体制基本未变,学校与教师都在努力改进教学,学生学习也都很认真。教学秩序井然。

(3)1953年全国进行院系调整后,全面学习前苏联,废除了过去大学教育是通材教育的模式,代之以培养专业人才的模式。虽然院系调整出现了一些新兴学校,但使不少老的名牌大学受到重创。以原有武汉大学为例,原来规模十分齐全的文、法、理、工、农和医六大学院在调整时,其中的工、农和医三个学院全部被调出;而法学院的政治和法律系几乎不存在。结果使武汉大学成为仅有文学院和理学院的大学。对这种理科和工科分家的错误做法,当时笔者与几位教授联名致函教育部,请求不要将理科和工科分开。得到的答复却是:“这是苏联的先进经验”。二十多年以后,全国高校纷纷转向办成综合性大学,就是对1953年院系调整不当的有力反证!但也应看到在院系调整初期,教学秩序还是良好的,也为国家培养了人量急需的人才。

(4)1957年以来的非常时期,我国的高等教育事业受到重创。特别是“反右”、“大跃进”及“文革”等运动,使高等教育受到致命的打击!在十年动乱时间,高校停止招生,使培养人才断档。这可说是我国高教事业最低潮的时期。

(5)1978年改革开放,我国的高教事业迎来了春天。但也出现了诸如:教育产业化、贫困学生无力入学、高校大规模兼并及教育质量得不到保障等问题。但瑕不掩瑜,我国的高教事业几十年来总体上仍然取得了可喜的成就。

[1] 骆郁廷.乐山的回响(武汉大学西迁乐山七十周年纪念文集)[M].武汉:武汉大学出版社,2008

[2] 张文.无线电原理(上、下册)[M].北京:高等教育出版社,1958

[3] 谢嘉奎.电子线路(非线性部分)[M](第四版).北京:高等教育出版,2000

[4] 张肃文.高频电子线路[M](第五版).北京:高等教育出版社,2009

[5] 董在望.通信电路原理(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2002

[6] 沈琴.非线性电子线路[M].北京:高等教育出版社,2004

[7] 刘宝玲.通信电子线路[M].北京:高等教育出版社,2008

[8] 曾兴雯.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,2004

[9] 谢沅清,邓钢.通信电子线路[M].北京:电子工业出版社,2005

[10]高吉祥.高频电子线路(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2007

[11]胡晏如.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,1993

[12] 严国萍,龙占超.通信电子线路[M].北京:科学出版社,2005

[13] 张义芳,冯健华.高频电子线路[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996

[14] 杜武林,李纪澄,曾兴雯.高频电路原理与分析[M].西安:西安电子科技大学出版社,1994