让我再来吐槽一下李国林老师的电子电路与系统基础吧。。。



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这一周应该好好纪念一下，因为我们终于把国林GG的电路课上完了！上完了！完了！了 ！！！！
这一年来电子系1字班的少年们饱受其害，就连孙甲松老师都来吐槽“电路原理害死人”有木有！！
话说，这门课倒是上完了，但是，我却陷入了深深的沉思，我们的电路课程，是我们电类专业的核心课，是我们的看家本领，就应该是这样的节奏么？
我觉得不是的。
我一向是电子系课程改革最坚决的反对者之一，这里我不想再说课改什么长短，只想说这门大“神课”本身的一些问题和感触。电子系短短2年内，创造出这样一门课，实在是让我佩服得五体投地，而且在短短2年内，就全部替代了电子系的电学基础课程，完成了由小班试讲到全系铺开的脱胎换骨。
说“胡来”也许太过分了，但是我觉得电路课程这样上下去迟早要出事。
所以我坐不住了，才在期末考试步步紧逼的节奏下，赶紧把这些想法写出来。

 

 

首先，这门课的学分和容量实在是不成比例。一年把这么多的东西紧赶慢赶地讲完，正课（我就不说拖堂什么的了）、习题课，还有许多考察智商的作业，很难想象这是一门一学期只有2学分的课。4个学分的《马克思主义基本原理》和它比起来，显得是那样的微不足道。课时量太少，老师想把知识尽可能多的传达给同学们，很多知识一带而过，大家都是迷瞪的，然后就接着讲下去了。
这门课的内容覆盖面都远远超过了之前我们的《电路原理》《模拟电路》或是《电子线路基础》单门课程的覆盖面，2个学分是绝对绝对绝对不够的，如果想要hold住，至少要4个学分，至少。不然，以后这门课的习题课最后也跟正课没啥区别了；然后好多好多本来很精彩的内容，无奈中只能删减，删减，再删减。其实说实话，当我听李国林老师说这些内容删了不讲的时候感到很痛心，很痛心，既然电路是我们最应当学好学透的东西，该学的本领不学了，这让人家听了，岂不是个莫大的笑话和讽刺么？删减不是个好方法，再说我们躲得过初一躲不过十五，迟早这些东西还是要学的。所以，教师要想把这门课的东西尽可能多地传授给学生，必须要有足够的课容量作为保证。

 

第二个问题，基础课，特别是电路课程，作为我们电类专业（特别是电机、电子、自动化）的基础中的基础，是绝对不应当大班集体授课的，两三百号人一起听课，这简直让人不可思议。这不是思想道德修养与法律基础，不是信息科学技术概论，不是环境保护与可持续发展，这些课程和电路是不一样的。前者更侧重于纲领性的引导，而且接受起来难度非常小，甚至有的内容不用上都能说出点一二三来；但是电路不一样，电路变化形式多，理解难度大，需要老师仔细深入的辅导。电机系的电路原理上全系大课么？没有吧？自动化系的模电貌似也是3个老师在开吧？
这里头更致命的问题是，我们电子系是一个畸形的超级变态系，一个年级几百号人，大家来自于祖国的四面八方，基础水平不可能相同，有的可能本身高考的东西掌握得就不是特别扎实，有的学过物理竞赛，数学物理基础早已经能完虐国际物理奥林匹克竞赛，而样本容量又如此之大，一个老师用一条框框统一要求所有的同学，这是极度不合理的。老师不能掌握同学们的情况只是闷着头往前猛讲，和同学们缺乏沟通，而大神学霸太多，早已经把其他同学学习的积极性打击没了，最后大家只是被逼着紧赶慢赶，抄作业、考试作弊这种事情想必也不能全怪同学了。这一点我深有体会，因为我自己就是个学霸（大家都这么鉴定了，那我也承认了好吧），好几次作业还没有写就要被同学们预订；据11班同学称他们班也经常会有“扶贫”。其实，这种课最应当小班教学，方便老师掌握每一个学生，至少是不同的学生群体的基本情况，进而合理调整教学进度和要求，一个课堂的容量40~50最佳，60当然也好，极限不能超过80。
李国林老师曾经在课上抱怨过，恭候大家来提问题，却总等不来多少同学。可老师是否知道学生们其实也在抱怨，书还看不懂，问题都不知道从何问起。我曾和改我们班作业、7班班主任闻和老师交流过这个问题，他对这个问题也表示非常头疼。偌大的电子系，难道没有更多的老师来把这门课的担子挑起来吗？两位老师的精力有限，连改个作业都要N名学生助教，这完全不利于老师对同学情况的了解，老师只是对同学们信心满满，觉得大家都会了，都懂了，这算什么事？

 

第三个问题，上机、实验和理论课脱节。其实非常喜欢电路的魏琦老师和金平老师，然而我感觉这些老师似乎还是在“各讲各的”。CAD辅导是电路仿真所必须要求掌握的技能。我看人家电机系的同学们一个个用multisim啊orcad啊，有的玩得跟打dota一样，可我们呢，习题课上一扫而过然后啥都没听懂，课下还得熬通宵钻研……最后我们索性连CAD作业也没了，我会到处乱说现在我还不怎么会用orcad么？就连multisim啊ultiboard啊这些东西，也是基本上在电子工艺实习这个“早已经被电子系的培养计划删减”的课上才学会的。这样搞啊，同学们根本建立不起来电路仿真的兴趣啊？multisim这个东西我感觉是一个比dota好玩很多倍的东西啊，应该专门放出课程作系统辅导，前两三节电路实验课就应当好好培训一下这个，而且一定要让大家上机实际操作，就是把电机系西主楼机房的地盘占了也要让老师指导同学们一个一个把这玩意搞会了弄熟了，虽然我们是从他们系分出来的，但是看在他们系妹子的比例和我们差不多都很拙计的份上，其实打架我们两个打他们一个还绰绰有余呢是吧。（嗯，我大东主楼系对贵大西主楼系得罪了，让你们中枪了，求电机系各位好“机友”不要群殴我……）
然后说电路的实验。实验和理论课的脱节实在是让我表示非常呵呵。你看看啊，我们理论课讲运算放大器的时候，实验课在讲电容器和RC电路，结果做完以后电容器是啥，不知道，运算放大器的机制是啥，还不知道；好，接着我们理论课开始讨论坑死爹害死人的bjt和mosfet，布置一堆计算，我们说不会，然后实验课老师逼着我们做各种关于RLC二阶谐振电路的思考题，我们说，还是不会；我们在西阶看着李国林老师滔滔不绝地讲关于电流镜和差分对的天书，听完后就来中央主楼901听金平老师乐此不疲地讲运算放大器uA741的原理……好，进入下学期，我们终于开始讨论电容器电感器和LC谐振了了，李国林老师说，哎呀，bjt的东西……忘了就忘了吧，结果到了实验室，金平老师说，这些bjt放大电路的问题你们在做实验的过程中必须掌握……实验做数字芯片，我们说，哎，这玩意好像听李老师在很久以前讲过，然后实验课上做了个纠结死了的方波电路，各种抄实验报告的思考题，过了俩星期，在李老师的理论课上才恍然大悟，哦，原来金平老师讲的是这个意思啊……最后呢，实验课在bjt三极管的输出特性曲线中结束，那一边李国林老师还在说，二阶RLC谐振你们要掌握啊，掌握啊……

所以这么一看，大家吐槽实验太难不是没有道理的。如果某些老师说，谁叫你在电子系，我们电子系就要高难度，我觉得这是一种简单、粗暴而又对学生十分不负责任的态度——电子学的东西是很难，但是不应当用这些东西来恐吓学生而是应当琢磨琢磨如何才能让学生建立起对这些东西的浓厚兴趣。如果理论和上机、实验等有效配合，想必这一点能很容易满足。

 

理论和实验脱节成这样了不说吧，这课布置给大家的学习任务，计算上的要求的过多……哎，不说啥了。我觉得这些专业基础课啊，作业布置得多其实不是根本性的问题，课容量大也不是不能够克服，但是这门课的学习任务却没有很好地加深学生对课程内容的理解，有的还把简单问题复杂化。
先说课上的。推导有源性条件七拐八拐推半天还要配方，大家都挺晕的，结果下课仔细一看，这不就是个二次函数保号判别式大于零么。让我现在想起来还浑身起鸡皮疙瘩的就是那个负反馈放大器，矩阵相加求逆，算呀，算呀，算呀，算呀……算了半天没算明白，一堆近似也不知道怎么用的，最后用运算放大器虚短虚断一张幻灯片了事。还有就是那个电容时频分析里头推导示波器带宽，又算了一大堆公式。最恐怖的我觉得还是晶体管寄生电容那一节让你算增益带宽积、截止频率和特征频率，那简直是一场噩梦。
我觉得唯一值得“使劲算”的，当属推导mosfet二次电压控制关系的过程，其实我们看无论是童诗白、华成英的《模拟电子技术基础》，还是于歆杰、朱桂平的《电路原理》“红宝书”，包括美国MIT的牛逼教材艾格瓦尔的《模拟与数字电子电路基础》都对这个的机理一带而过。我们的作业中，也有相当大一部分的题让我们使劲推导表达式啊，算数啊，证明公式啊，算得我们自己都头疼了，结果还是没有深入理解电路变化的物理过程。这门课不是数学课，过多的计算冲淡了课程本身的重点，影响了我们对知识体系的把握。把每个细碎的公式都想要推一遍，也不可行，我记得我高中学物理竞赛的时候，我老师就多次这么批评过我。上个学期的负反馈实现线性化那个分式求导就已经快吐了，然后还有单项化近似、有源性条件的证明，这尼玛是纯数学啊算半天搞出个公式连物理意义都不明确有啥意思啊？我相信我身边的同学们对于那个理论课第17讲的作业第5题还有印象，一个三阶电路，我记得当时那个题我整整算了一个钟头，然后大量取近似，才算出来——可是，大家算出来那个长长的表达式就已经筋疲力竭了谁管它啥物理意义呢？
哦，对了，还要求我们反复地用matlab，算啊，算啊，画图啊，画图啊，虽然这个玩意掌握了对我们没啥坏处，可是，当学生迷失于计算画图却没有真正理解这个过程的物理本质的时候，matlab又有什么用？本身麻烦，难掌握，谁愿意主动去摸它？虽然看起来好像很高端霸气上档次的样子，其实冷静下来想一想，这门课很多时候，有它不多，没它不少。画图什么的，其实高中的几何画板就够用了，把坐标改一改就行。而且，有的计算根本就没必要开电脑去算——理论课第20讲那个数字非门的上升时间的题，非要我们用matlab创造一种分割方法，编个程序算精确值，拜托，那个题其实想算精确值一个定积分就搞定了，而且是个能化成1÷（x^2﹣a^2）的形式，原函数我们都被陈酌老师逼得背熟了，要不要用matlab这种劳民伤财的方法啊……
我以为，这种课程留下的作业，或者说得更广泛点，学习任务，应该是让学生加深对知识的理解，而不是撒给学生大量的计算，因为计算大家都会。我觉得作业中出得最棒的两道题，一个是问我们电容能量发生突变是为什么，一个是让我们设计顺序计数器实现0~9的计数，这些作业能够加深学生对课程内容的深入理解，应该说是电路课中的精华。

 

接下来的问题，我想多说些，就是关于这门课的教学内容和教学顺序。这门课学下来，我的总体感觉是，好乱，好杂，几乎是几门课知识的穿插，而不是真正地把元件、电路和系统分析的东西结合到一起。一会这讲一点，一会儿那讲一点。结果知识全是碎的，没有织成网络，最后还要自己把知识重新整合一遍。举个例子，你看国林GG这个学期期中考试之前讲了好多好多东西，听得大家大眼瞪小眼，其实到头来一共考了我们三件事，第一件事是数字抽象和数字电路单元的特性和相关概念，CMOS啊门电路啊卡诺图啊噪声容限阈值电压神马的都围绕着数字电路单元展开，第二件事是电容器的特性和电容电阻电路的时频特性，第三件事是动态系统的分析方法，包括三要素法、向量法、拉普拉斯变换法、微分方程法，还有相图、系统传函、幅频特性、相频特性和群延时。可是课程教学的内容东一榔头西一棒子，我相信好多同学刚学完感觉都会不知所云。
再看看整个学期的教学内容，其实由小到大无非是这几大块的知识：电磁学基本概念、电阻电路基本元件和它的特性、电路定理及其分析方法、非线性电路元件及其小信号分析方法、动态电路的元件及其分析方法、晶体管和它的不同模型的应用、信号的传输与变化、反馈理论、线性和非线性电阻或动态电路系统的分析方法、模拟系统的基本单元电路及其构成（放大器、振荡器、变频器、整流器等）、数字系统的基本单元电路及其构成。这几大块的内容被无情地割裂拆分，到了最后我们才明白，哦，是这样啊。我们学知识应当抓主干而不能过分强调枝叶，但是我以为这门课自己学完对这些知识的感受像是就没有树干的枝叶。

 

这门课教学顺序没有和数学、物理的基础课程有效衔接。其实这一点我感觉是会影响到学生对东西的理解和学习的积极性的。比如说，你电路课程刚开始就用傅里叶变换给大家来一个下马威，大家的反应，用我们辅导员的话说是怨声载道，苦不堪言。想想看，当时大家微积分的知识都没有学完，无穷级数各种收敛判别法都还没明白，复数及其相关变换和运算以及在数学物理方程的应用也还不知道，你就敢搞傅里叶变换而且还是大二下学期信号与系统的东西，听明白的除了中学就秒杀各种物理竞赛的大神就没有别人了，学霸也无能为力。说好听点是违背学生的学习规律，说不好听点是拔苗助长。最后陈酌老师只好在微积分课上开讲傅里叶变换留了一堆习题。还有各种调频波啊调相波啊变换啊系统分析啊，学生电路基本单元是啥还都不知道，讲这玩意除了天书还是天书。而且这门课学完之后看，其实调频调相波在后面一年的课程中几乎用不到，频谱结构也只是提到两三次，而且那个时候又提到频谱，大学物理课已经讲到了《机械波》，邓爷爷对周期信号的傅里叶分析做了不少的讨论，那么开学的那个傅里叶变换，用现在的视角看，其实不讲也罢，用当时的视角，我看还是最好别讲。不然，学生刚接到电路，自信心就被打击殆尽，怎么可能指望同学们将来在看家本领电路上有所收获有所创造？
这完了就是调频信号里突然搞出来一个贝塞尔函数，大家又不懂了，一个学期后再学数理方程老师才讲到，贝塞尔函数到底是怎么来的，怎么定义的，有什么样的性质。然后呢，搞一堆难以理解的放大电路啊晶体管啊神马的，那会儿大学物理课交变电流还没讲，讲这些学生接受起来难度非常非常大。而到了大二上学期，过了一个暑假，电学的基本知识基本上还给复爷了，这时候才开始讲电容器，电感器、互感应，学生学这些又要花大量的时间。状态变量法啊、微分方程法啊，其实那些方法大一的数学课上都深入地讲过，大家听得一愣一愣的，但是时间隔得实在太久有大半年，矩阵级数啊对角化这些东西又理解不了了。这些东西教学顺序上是要予以考虑的，应当趁热打铁，尽快把数学物理模型应用到专业基础课上，学生才不会感觉到知识白学了，或者学着没有用。其实想想把傅里叶分析啊贝塞尔啊放到下学期，学生的数学基础有了，听到电路课上讲到它还会觉得很激动：“数学物理课上的东西真有用啊”，既有兴趣学数学学物理了，也有兴趣学专业课了。
这里我最需要吐槽的就是拉普拉斯变换，本来是信号与系统的东西吧，你说费那么大劲搞得好复杂，分析一阶和简单的二阶动态电路简直就是多余，还没有微分方程算得快。微分方程还能直接套公式算，这玩意你还得待定系数变换形式搞半天。这个其实没必要搞得这么兴师动众，把方法讲一下就OK，没必要在RLC电路上浪费太多时间。虽然到了后面我们才渐渐体会到它的作用。

 

然后咧，有些教学内容的顺序和地位我觉得有不妥。
读《电路原理》红宝书，感觉它把知识讲的浅显易懂，此书非常适合电路入门以及学霸在考试之前刷题，特别是它把各种电路定理讲得特别透彻，这对于我们打好良好的电路基础有很大的作用。读模电和数电，感觉它像小说，适合我们学了一部分之后一点一点自己看，就跟讲故事一样，一个主题一个主题的。但是我感觉电路课程最成功的教材还是MIT的教授艾格瓦尔写的那本绿皮书（咱们电子系不是天天喊着引入国外教材么，这本书为什么不引入呢，多好的教材啊！）我感觉它的内容安排比较巧妙，除了把运算放大器和二极管搁到了最后一些基本的电路单元没有讲之外我感觉真是没啥缺点了（MIT到底是MIT啊！！）~~讲放大器和各种RLC动态电路，它的节奏把握得特别好，而且也是主题明确，逻辑关系很强。然而，我们的这门课呢？
我以为这门课就应该从电磁学基本概念讲起，电路抽象其实不需要专门讲，而是在讲每一个主题之前或者结束之后进行强调。接着就是线性电阻电路和电路定理以及各种分析方法。虽然说，电路的内容应该划分为电阻电路和动态电路，但是，由于我们所受的基础课的教育，线性的问题已经在脑海中根深蒂固，这毕竟是难以改变的事实，固有的知识体系如果一下子被硬性颠覆，其实效果不一定好。接下来配合着电阻以及大学数学物理课程的内容其实就应该把电容和电感还有互感应赶紧趁热打铁地讲了，谐振啊系统分析的内容其实并不需要急着讲，这时候进入非线性元件（二极管、晶体管）及其特性，以及它们的小信号分析方法和放大器应用。只有把这些基本元件的问题都搞清楚了，以后的各种电路单元、电路系统的分析才会游刃有余。接着我们再把层次上升，引入反馈理论和系统的分析方法，把电路的分析由元件提升到系统的高度，最后进入电路课程最精彩的部分，那就是模拟电路系统和数字电路系统的各种电路。模拟电路的，比如电流镜，比如差分对，比如cascade，比如ABCDEF类放大器（因为这时候晶体管的放大器应用已经讲过了），比如整流器，比如各种振荡器，还要开专题讨论诸如寄生电容和噪声的影响；然后数字系统的电路单元，就是CMOS门电路，还有各种记忆单元、锁存器啊触发器啊等等。

如果我们暂时不讨论电容、电感和晶体管谁应该先讲、课程到底是分成电阻\动态电路还是线性\非线性电路的问题，课程中仍然还是有很多内容的编排明显不合适。第一是负反馈理论引入过早，这一问题本身难度很大，其实老师的本意是想强化二端口网络的应用，但是学生对各种电路都还没理解透，晶体管放大器也没学，运放还在迷瞪，显然这样安排不合适，负反馈理论和二端口网络的主次被本末倒置。更何况二端口网络在之后的学习中还要反复用到，它的定位应当同电路定理一样是一种分析问题的工具，而不是用负反馈理论来强化的知识。
第二是各种系统分析理论，在上个学期，正当我们被bjt和mosfet折腾得哭爹喊娘的时候，噪声理论和LTI分析理论突然出现，冷不丁地蹦出来这么个东西来，和前后知识都不搭调，最多就是后面的各种电路单元讲解的时候突然提到一下。其实这些系统分析的理论更适合做一个专题，以各种电路单元为例，或分析噪声的影响，或分析线性系统，或分析动态系统等。
第三是数字电路的知识。我们看到《运算放大器在ADC、DAC中的应用》《数字抽象》《CMOS门电路》《数字系统中的记忆单元》等内容出现在课程中，把应有的知识完全割开了。数字电路应该作为一个专门的话题来讨论。我们不应当担心运算放大器、mosfet的内容被割开，因为它们本身属于元件层面，它本身就要在各种单元电路中反复出现，而数字电路的知识一旦被割开，知识跳跃了，没有一个劲冲到底，学生本身知识又有遗忘，就很难理解，感到心有余而力不足。
第四是一个隐藏的问题，这门课程似乎弱化了一个话题，就是信号。我们弱电电路（电子系的饭碗）和强电电路（电机系的饭碗）最大的不同就是弱电侧重信号传输，强电侧重能量传输，信号在这门电子系特色的课程中的贡献不言而喻。但是一旦这个问题被忽略，将会使得很多问题难理解，或者苍白无力。这门课应该从前到后都强调用信号传输的观点看问题，但是除了各种低通、带通、高通、全通网络等问题，似乎看不到“信号”所扮演角色的重要性。

 

最后，我不得不说，李国林老师是我见到的少有的电子系最优秀的老师之一，这门课让我见识到了电路原来也可以变化的如此丰富多彩，我们被各种变化的电路玩弄于股掌之间，国林GG则是玩各种变化的电路于股掌之间。我深深为他对各种电路的高度理解和深入的认识而折服，见到他我才意识到，看似枯燥的电路中，那简单的观点原来也可以被拔得这么高。虽然这门课有不少问题，让我们的日子过得非常不爽，但是我们不能把矛头指向李老师。其实，我要说，是这些教电路的老师真正勾起了我对电路的兴趣，让我开始想和电路各种有关的一二三。
所以说，这一年来，感谢这些老师们。
虽然我依旧还会反对电子系的大面积铺开的课改，但我仍然希望这门课能够越上越好，真正变成一门电子系的王牌课，变成培养电子系学生看家本领的课。

以上纯属个人观点，我知道我对这门课的内容的理解还有很多局限，对电子系的知识体系的认识还不全面，希望大家多批评指正。

尹说