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《模拟电子技术基础》:一本清华教材的“六版人生”

2025.07.31

    文字

    赵南岚 钱箐旎


    图片设计

    韩羽臻


    资料提供

    教务处

    自动化系


    编审

    刘蔚如  周襄楠

    张歌明  贠尔茹


    栏目统筹

    周襄楠  贺茂藤

清华大学自动化系电子学教研组所编《模拟电子技术基础》,是我国高等院校有关课程首选教材之一,各版教材被近600所高校选用。教材第一版于1980年出版,由清华大学已故知名教授、我国电子学教学先辈童诗白先生主持编写,是国内最先出版的模拟电子技术教材,创建了该课程完整的内容体系。教材至今已由高等教育出版社发行六版。

“教学上如果没有20年经验,很难编出好教材,而且还得是有心人。”童先生的这句话,道出了教材编写的真谛。

“我们不能让这本书越做越差,必须要写好。现在这版有近600所院校使用,我们不希望下一版的使用院校变成300所,最后只有咱们清华在用。”第六版《模拟电子技术基础》出版时,自动化系教授、《模拟电子技术基础》主编华成英这样说道。

六版教材跨越40余年,始终秉持“立足基础、面向未来”的定位。“教材建设需要传承,也需要创新。”自动化系副教授、《模拟电子技术基础》(第五、六版)参编之一叶朝辉说。

近乎苛刻的编写标准,让这本教材不仅成为知识的载体,更成为连接理论与实践的桥梁。40余年来,一代代编者的心血凝结成这本经典教材。2024年,《模拟电子技术基础》获评清华大学第二届教材成就奖。

《模拟电子技术基础》第一版到第六版。

架起理论与实践的桥梁

作为清华电子类专业覆盖面最广的基础课程之一,“模拟电子技术基础”这门课被学生戏称为“魔电”,课程难度可想而知。然而,其教材却被无数学生誉为“当之无愧的经典中的经典教材”。华成英说:“‘魔电’中这个‘鬼’,是数学式的思维和工程性的思维之间的差别。”如何帮学生跨越这个思维鸿沟,成为教材编写中最大的挑战。

“模拟电子技术基础”是一门面向工程的入门课程,其内容如同学科内容体系的“基石”。工程项目与数理问题不同,解决任何工程问题的答案都不是唯一的,而是平衡取舍的折中艺术。在工程问题中,“最合适”往往比“最好”更重要。在此之前,学生们往往习惯于用精确的推导来解决问题,而在这门课上,他们要学会用定性的方法判断电路的性能特点。这正是教材在编写过程中一直试图实现的目标:架起理论和实践的桥梁。

从1980年首版问世至今,《模拟电子技术基础》六版教材的修订始终遵循着三个基本原则:分析问题要简洁透彻、内容和思路要有启发性、反映电子技术发展中学科新的基础。这些看似简单的要求,编写者们付出了巨大心血。

20世纪80年代,童诗白在课堂上。

与讲义不同,教材的编写既要符合人的认识规律和教学规律,也要反映相应学科的真谛,才能让学生真正理解最为深刻和本质的内容。童先生常说,编写时“要总结整个电子学教研组的经验,听取每一位任课教师对内容的理解,但着手写书的人要少,便于风格统一,保持前后一致的系统性”。从童诗白、华成英到叶朝辉,电子学教研组三代人都遵循着这个“集思广益,执笔从简”的编写理念和原则,确保了教材的系统性和一致性。

翻开教材,每个基础知识点的讲解都配有丰富的实际案例、仿真和实验要求。“我们希望学生学完课后,不但能获取基础知识,还能够迅速地接受新发展,能把所学用到毕业设计或课外科技活动等实践中,用以解决实际问题。”华成英说。

这也是教材编写者的“野心”。他们希望学生习得用系统思维解决复杂工程问题的能力,即通过基本知识的学习,把学和用结合起来,培养自己发现问题、研究问题、解决问题的思维。好的教材不仅是育人的工具与载体,更为重要的是,其本身就具有育人价值。

华成英在工作中。

“没有最好的,只有最合适的。”——这一解决工程问题的核心准则,同样适用于人生的方方面面。华成英总和同学们说:“大家学完这门课,我觉得不应该有什么问题还能难倒你们。遇到什么问题,看似走不通了,实际上是没有找到合适的途径,找到合适的途径就一定能走通。”这些话,成为众多学子在面对挑战时的精神支柱。

赓续四十年的教育薪火

回望六版教材的演进,恰契合中国电子技术的发展历程。1980年第一版由童诗白先生主持编写,建立了完整的课程内容体系,正值电子管向晶体管转型的关键时期。1988年第二版重点转向以集成电路为主体,反映了当时技术发展的新趋势。2001年第三版聚焦集成模拟器件,华成英带领团队对所有电路进行了严格的实验验证。2006年第四版率先引入EDA电子设计自动化技术,引领了教学改革的新方向。2015年第五版实现了“软硬结合”的重要突破,将EDA技术融入每章样例,同时增加了场效应管等新内容。2023年第六版构建起立体化教材体系,包含了视频、文字、音频等丰富的多媒体资源。

20年前,华成英参与编写《模拟电子技术基础》第三版时,童诗白先生已八十高龄,他身体不太好,眼睛几近失明,但总能把自己的想法表达得特别清楚,“每次他都说‘我想的不一定对,你写的时候就按照你的想法写’。”华成英回忆,童先生总是乐观地耕耘,“他把教材当作自己的孩子一样去爱护,从不受外界功利的影响,在编写教材上下的工夫,让我真切地体会到什么叫呕心沥血。”

那时,模拟电子技术快速发展,新型器件不断涌现,教材也需要与时俱进,且有珠玉在前,华成英说她必须要写好第三版。为此,她研究了38套国内外教材,逐本分析优缺点,还把教研组里的脉冲专家、过程发展专家都请来询问意见。“定稿之前,我把书里面所有电路、所有的例题都做一遍实验、做一次仿真、做一次实际电路的搭建测试,又让我的研究生用其他的软件再做一次仿真,才敢写在书里。”

第三版教材的编写历时整整一年。当华成英将最终书稿念给童先生听,并得到先生的肯定时,她悬着的一颗心才渐渐落了地。

叶朝辉在授课中。

叶朝辉介绍,第六版教材的创新之处在于既保持了纸质教材的系统性,完整呈现“元器件-电路-电子系统”的知识架构,又配套开发了重点难点讲解视频、拓展习题、EDA应用案例、习题参考答案、课程思政资源等数字资源。这种设计既支持学生自主学习,又方便教师灵活组织教学,充分体现了现代教育理念。

第六版教材出版后,叶朝辉还特地做了一个问卷,参与问卷调查的自动化系同学中,超过98%的人都给教材打了第一档的高分,并对教材总体结构、章节安排、内容筛选、编写体例和叙述方式等给予充分的肯定,进一步印证了教材在知识体系、教学适用性上的成功。

教材问世以来获得了很多荣誉,第二版获评教育部(国家教委)优秀教材一等奖,第三版与课程共同获评国家级教学成果二等奖,第四版获得北京市精品教材奖和经典教材奖,第五版是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,2021年获评首届全国教材建设奖全国优秀教材(高等教育类)一等奖。

半导体技术、半导体器件、电子技术发展日新月异,教学模式不断更新,教材的载体也在拓展,但童诗白先生倡导的“乐教、奉献、钻研、自律”精神代代相传。这是三代人的心血,也是经典教材的生命力所在——既扎根于深厚传统,又永远面向未来。

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