谈谈德国大学的电子专业
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＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 闲来无事，随便写写，也算是分享一下信息吧。 德国位于欧洲中部，人口8000多万，其中十分之一是外国人，25％的德国人有外国血缘，其中以土耳其和俄罗斯人居多，主要语言是德语，各地有方言。作为一个发动过两次世界大战，诞生了爱因斯坦，海森堡，歌德，黑格尔等大量科学家和思想家的国家，老一代德国人是喜欢思考的，德国的教育系统也有其特色。而新一代的德国年轻人受美国文化的影响，以及生于富裕社会，他们绝大多数对学习没有兴趣。可以算是垮掉的一代吧。 德国的中学教育系统的水平是很差的，每一年在全欧洲范围内都会进行一个名为“Pisa”（Programme for International Student Assessment）的评比，参加的都是15岁的中学生，每年来自德国的中学生都基本上垫底。 德国的小孩在中学到一半的时候，就开始分班，进入职高，技校或普通高中，只有普通高中毕业的学生能参加结业考试（Abitur），通过了结业考试，就可以进入任何一所大学学习。一般，心理学，医学对结业考试的分数要求很高。到目前为止，德国的大学不像中国一样分精英大学（虽然件年刚刚开始改革，封了三所精英大学），但是大学的水平都差不多。出了大学（Universitaet）以外，还有大专（Fachhochschule），普通大学规定的学习时间是10个学期，5年，但是通常大部分德国学生都要7年左右毕业。大专是四年。 德国大学专业分为两种：文科类的毕业是Magister，理工科累毕业的是Diplom。由于我是电子方向的，就来聊聊德国电子类课程的设置。 电子类有很多方向，强电，弱点，微电，通信，信息等等，所有的这些学生，在Diplom开头的两年（Vordiplom）的基础阶段和中国的类似，没有选修课，全是必修。头两年的课程设置如下： 第一学期：高等数学1，普通物理1，材料学，电子学1（库仑定律，欧姆定律，基尔霍夫定律等等），编程基础，防真软件（主要是一些基础的编程思想和仿真软件的使用） 第二学期：高等数学2，普通物理2，工程理学，电子学2（双口，多口网络），编程高极（C语言编程） 第三学期：高等数学3，电子学3（测量，非线性器件，拉普拉斯变换），电机学和供电，半导体器件，数字电子技术。 第四学期：高等数学4，材料理学，电磁场1，模拟电子技术，信号与系统1。 所有的这些课，都是电子系各个专业方向的学生的必修，类似与国内大一，大二的基础课。在德国没有英语课，也不用考四，六级，这导致在很大程度上，德国学生到高年级不爱看英文文献。 前两年考试的难度比较大，除了高等数学，物理，电磁场这些传统重点课以外，其他课程的考试也比较难，这导致前两年，有超过一半以上的新生退学或者换专业。不像中国大学，矢量分析是归属于电磁场，德国工程类专业的学生学习的数学中已经包含了矢量分析，除了基本的微积分，常微分方程，常微分方程组以外，有些甚至涉及偏微分的初步，概率和复变函数，以及数值分析部分，其中数值将结合C解决部分简单的问题，矢量分析，球面和体积分是第四学期的重点，很好的配合了电磁场课程，而第三学期的常微分方程和方程组又很好的配合了拉普拉斯算子的电子学3。 与中国大学不同的是，德国大学的课程一般分为两部分，一半是上理论课，基本上都是教授（甚至是教研室主任）主讲原理，另一半是联系课，由教授手下的博士生上，主要是针对计算，以及对上课内容进行补充。除了数学是6学时（4学时理论，2学时练习，每学时45分钟）以外，其他的课，都是4学时，一半理论，一半练习。基本上没有家庭作业，因为没有足够的人手来批改。在德国，绝大多数情况下，只有教授才能给学生上理论课，而且教授必须每学期上至少2门专业基础课。 这一点，从我感觉是非常有好处的，因为教授的经验非常丰富，基本上能讲的狠透，而且可以举出很多与工业相关的实例，在德国，工科类专业的教授，除了博士以外，还必须要有至少5年的企业研发部门的经验。所以他们和企业的联系很紧密，人脉很广，在德国，关系也很重要，德国人成为维他命B（因为德语中“关系”一词是B开头）。而博士生在很多问题上并不是非常清楚，所以只能带联系课。另外，所有上课使用的教材都是教授自己写的，每年都由学生帮忙修改，编订，通常一个教授，在教研室呆满三年以后，如果还用别人的教材，将会是一件很丢人的事情，所有的讲义都是用Latex写的，这是德国或者说欧洲的惯例，用Word的人非常少（Word写出来的不好看）。拿电磁场来说，讲义有184页，标准A4大小，花了不少功夫。另外一点的好处是，关于讲义和理论上有任何问题的，教授都能解答，因为是他自己写的，而如果像国内一样采用统一教材，则有可能出现备课不充分而不能明白作者原意的问题，这一点在德国没有。 前两年的学习，让我这个在国内学过一遍电子的学生来说，仍然学到了很多新的知识，而后来的经验证明，这些专业基础课对于高年级的学习来说是至关重要的。 还有一点和中国不同的是，德国工科的考试，基本上都是开卷考，所有的公式都可以带，考试的目的不是考学生的记忆力，而是考学生能否知道在什么情况下，使用什么公式，从而考核学生是否真正理解公式的意义。相比较，闭卷考试的难度就简单多了。 在经过了两年的艰苦学习后，终于进入了高年级，进入了高年级，意味着学习将不再枯燥，将会有主题报告课，选修课，大实验课，两个设计等等。但是理论学习的难度却增加了。 进入到第五学期，高年级第一学期，除了公共必修课：电磁场2，自控原理，被动器件以外，出现了专业必修课。如果低年级的数学和电磁场1没有好好学的话，电磁场2将是非常难通过的，基本上考试平均分是4,3左右（在德国，最高分是1.0，然后是1.3和1.7，然后如此类推，直到5.0结束，4.0是及格线），记得当年考试总共5道题，90分钟，基本上就是数学，甚至还有证明题，要求证明某场符合贝塞尔函数，还有不规则形状天线的远场，及运动速度，面积和场同时变化情况下的电磁场方程。相信就算教授自己在规定时间里也够呛 :-) 专业必修课的安排非常合理，课程设置的层次化和梯度连贯性是德国大学教育的一个我认为非常好的特色，由浅入深，从几本的矢量分析开始，结合物理，进入静电，再进入交变，然后把这些理论引申到被动器件（在忽略波作用下的常微分及考虑波作用下的偏微分），然后还有导线理论，双绞线，同轴线，驻波，反射，史密斯图，阻抗匹配。这些高年级的必修课成为了承上启下的关键，也是杀手课。 另一条主线的专业基础课系列中（以微电子方向为例），从半导体工艺，凝固态物理和量子理学开始，到大规模集成电路，以及混合芯片设计，模拟电子系统（主要设计到系统噪声，级联放大），数字电子系统（数模模数转换，总线，处理器，内存结构），VHDL让学生对半导体工艺（掺杂，氧化等等两学期的课程）和芯片设计（三学期的课程），系统设计都能深入了解，最下到量子理学，单个电子的能级，走到掺杂数目，阀值电压设定，到单个管子的工作原理，噪声建模，再到放大特性，阻抗匹配，一直到最上层的系统级设计和频谱规划都有几本的了解，而且贯穿始终。 除了专业必修课和公共必修课以外，还有4到5门的专业选修课，和4到5门的泛选修课，在专业选修课时可以选择自己感兴趣的课程，比如选了布线，元器件仿真的就可以更进一步对半导体进行研究，如果选择了偏微分方程，电磁中的数值，数学物理方法就可以对场分析进行深化，如果选择高频理论，微波电路设计，射频芯片设计，那么就可以对无限通信中的凝固态设备的设计如MMIC进行基础准备，等等等等，这些专业选修课是对专业知识的加深。 最后是选修课，对于4到5门的选修课，有人选择企业管理为将来工作准备，有人选择感兴趣的天体物理，或者有人选择专业方向的后续加深课程，因人而异。 基本上公共选修，专业必修和专业选修课的学习还要持续两年，直到第8学期结束，到这个时候，在你身边的人已经所剩无几了，一堂课最多也就十个人。考试也从笔试变成了口试。 除了这些课以外，还有两个主题报告（Seminar），在每个学期开始的第一周（每学期总共14周，上完以后就是两周的考试，必修课考试必须在两周内结束，口试可以到三周）。各个教研室会给出这学期的主题报告的题目和导师名单，学生选择自己感兴趣的题目，然后从导师那里得到材料，通常这些题目是导师（博士生们）自己感兴趣，却没有时间看的题目，然后学生在做报告前6周得到题目和文献列表，自己去找文章（IEEE或者其他），看懂了，然后做一个ppt，再写10－15页的论文一篇，最后在所有学生和导师面前做45分钟的报告，报告后会有提问，学生必须回答，这样的主题报告，学生必须做2个。 然后剩下的是一个3个月全天（6个月半天）的小毕设，加上一个6个月全天的大毕设。大小毕设基本上都要写论文，做报告。题目通常是和教研室的研究项目有关，博士生把他们工作中的一部分分出来作为课题让学生去做。 在做最后的大毕设之前，必须还要完成26周的企业实习，积累实际经验，以及三个专业实验。 一般情况下，一个工科类学生需要12－14个学期完成整个大学的学习，比文科类要长的多，最长的有用了36个学期（估计没心思上学的那种）。毕业时所有课程的分数加起来，再除以学时数，就得到平均分，一般德国大公司要求平均分不能差于2.5，对于想读博士的人来说，分数不能低于2.0。由于德国没有学士（虽然最近正在讨论，但还没有实施），所以Diplom毕业和国内的硕士等同。 德国教育制度给我的感觉： 1）教授有水平，在他的专业领域内，你基本上问不倒； 2）教授很耐心，在德国有句谚语“没有愚蠢的问题，只有愚蠢的回答”，能提出问题是好事，不然科技也不会发展，往往正是因为有了很多问题，才衍生出更好的理论。 3）大多数德国学生比较笨，也很懒散，高淘汰率有很大原因是因为学生不爱学习，德国学生满脑子想的就是怎样玩，烧烤，喝酒，没有纪律性，而且他们的心算能力很差，10以内的加减乘除经常算错（主要是基础教育太糟糕）。 4） 德国的好学生很少，但是好的学生不仅聪明也懂自律，智力可以达到中国一流大学的中等水平。 5） 很多知识点不断的重复，傅里叶变换，拉普拉斯变换，噪声计算，矢量分析，在不同的课中反复出现，学生通过大量的练习，考试掌握的比较牢。 6）德国的博士生，水平一般，没有企业经历或者学校的博士后经历之前，无论理论和实际都还比较嫩，和老一辈的教授想比，差的太远。 7）德国教育的质量是用时间和人数换来的，在眼下显得人才更为紧缺（一个三万人的大学，理工类平均每年每专业只能有十人不到的毕业量）。 8）德国的图书馆里藏书很多，不过真正看的人不多，各个教研室有自己的图书馆，都不对学生开放，很多IEEE出版的书以及很多经典的教材，在没成为博士生之前，很难看到。在很大程度上，科学研究已经不再是比拼智力和专业知识掌握程度，而是比拼对科技资源的获得多少的竞争。 9） 在德国留学的中国学生，好的不多，有求知欲的更少，大多数水平和绝大多数德国学生一样，及格（4.0）万岁，以在企业找份工作为最终目的的学习，导致很多知识学了就忘。 10）公派的博士生，语言上有障碍（在德国的教研室绝大多数说德语），加上不了解德国的博士生在硕士阶段的学习内容，有部分没有能真正完成留学的目的。 总的来说，德国的教育制度还是很不错，尤其是对理工科类学生，如果想学习的话，可以学到很多有用的知识，专业知识全面，但是绝大多数德国学生都不爱学习，这一点在将来的国际竞争中，将使德国科技处于劣势，而如果我们能吸收其教育体系中的优点，那么将来等什么时候他们老本吃完了，也就是我们发挥的时候到了。 |
