ＩＴ發(fā)展與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

何炎祥

1IT發(fā)展動(dòng)態(tài)點(diǎn)滴

1.1美國(guó)NGI(Internet II)計(jì)劃

當(dāng)今世界，Internet的發(fā)展已產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，帶動(dòng)了一系列高新技術(shù)的發(fā)展；另一方面，由于用戶數(shù)量的飛速增長(zhǎng)，Internet已擁擠不堪，在技術(shù)上和功能上已表現(xiàn)出不完善。這將影響它的繼續(xù)發(fā)展，也影響到美國(guó)“NII行動(dòng)計(jì)劃”制定的“為全民服務(wù)”的目標(biāo)，因此，“升級(jí)換代”迫在眉睫。

Internet II的發(fā)展方向是，它將實(shí)現(xiàn)“超高速光纖網(wǎng)”，建設(shè)“千兆級(jí)節(jié)點(diǎn)”(GigaPOP)，采用IPv6技術(shù)；它是一種2.4Gb/s的多媒體信息網(wǎng)絡(luò)；在連接100所美國(guó)大學(xué)和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室時(shí)，比目前的Internet快100倍，在連接較小的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信時(shí)，比目前快1000倍，可在1秒鐘內(nèi)傳輸完全部的Encyclopedia Britannica(《大不列顛百科全書(shū)》)。

1.2軟件轉(zhuǎn)型和軟件新形態(tài)

從80年代到現(xiàn)在，軟件形態(tài)發(fā)生了很大變化。從原來(lái)面向單體系統(tǒng)發(fā)展到面向網(wǎng)絡(luò)的軟件單元構(gòu)架，現(xiàn)在最多的是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的復(fù)雜系統(tǒng)資源的構(gòu)建。在教學(xué)方面，我們應(yīng)考慮軟件已經(jīng)變成了網(wǎng)絡(luò)式軟件，特點(diǎn)是不確定用戶、多目標(biāo)和多樣性的需求、頻繁的用戶需求變化和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演變、非自我擁有的網(wǎng)絡(luò)資源。我們需要思考如何將他們?nèi)绾稳诘浇虒W(xué)中。

圖1 軟件轉(zhuǎn)型和軟件新形態(tài)

1.3腦科學(xué)研究計(jì)劃

日本政府正在啟動(dòng)五個(gè)國(guó)家級(jí)科研計(jì)劃之一的“腦科學(xué)研究計(jì)劃”，為期20年，每年投入1000億日元，總計(jì)2萬(wàn)億日元，這包括三個(gè)研究領(lǐng)域：了解腦，保護(hù)腦，人工創(chuàng)造腦；47個(gè)課題：包括思維語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)人造神經(jīng)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)人腦型計(jì)算機(jī)，智能機(jī)器人等。

這樣的研究計(jì)劃對(duì)我們的教學(xué)有何沖擊？

1.4藍(lán)色大腦計(jì)劃

瑞士洛桑聯(lián)邦工學(xué)院大腦認(rèn)知學(xué)研究所的神經(jīng)科學(xué)家亨利·馬克拉姆辛勤耕耘15年，成功繪制出老鼠大腦細(xì)胞圖。他希望能制造出模擬人腦神經(jīng)元的系統(tǒng)，造出人工智能方面的器件和計(jì)算機(jī)。他打算在IBM公司的幫助下，于2015年開(kāi)發(fā)出一個(gè)虛擬人腦，它擁有人腦所有的1000億個(gè)神經(jīng)元。馬克拉姆表示，隨著“藍(lán)色大腦”計(jì)劃在今后幾年的不斷完善，大腦“電路”之謎終將揭開(kāi)。

IBM公司號(hào)稱是“藍(lán)色巨人”(Big Blue)，“藍(lán)色大腦”(Blue Brain)計(jì)劃中的“藍(lán)色”兩字就來(lái)自于此。

在這樣的基礎(chǔ)研究背景下，我們的教學(xué)該如何做？

1.5世界各國(guó)高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展

1.5.1我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史

1983年，我國(guó)“銀河Ⅰ號(hào)”巨型計(jì)算機(jī)研制成功，運(yùn)算速度達(dá)每秒1億次；

1984年，中國(guó)第一臺(tái)10億次巨型銀河計(jì)算機(jī)Ⅱ型通過(guò)鑒定；

1994年，銀河計(jì)算機(jī)Ⅱ型在國(guó)家氣象局投入正式運(yùn)行，用于天氣中期預(yù)報(bào)；

1995年，曙光1000大型機(jī)通過(guò)鑒定，其峰值可達(dá)每秒25億次；

1997年，銀河Ⅲ并行巨型計(jì)算機(jī)研制成功；

1999年，銀河四代巨型機(jī)研制成功；

2003年11月，聯(lián)想公司研制的“聯(lián)想深騰6800高性能計(jì)算平臺(tái)”系統(tǒng)峰值達(dá)到5.3萬(wàn)億次，當(dāng)年Top500排名14。

2004年6月曙光公司研制的“曙光4000A”系統(tǒng)峰值10萬(wàn)億次，當(dāng)年Top500排名10。

由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所、曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司自主研發(fā)制造的百萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“曙光5000”于2008年8月研制成功，落戶上海超算。

“曙光5000”系統(tǒng)峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒230萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，LINPACK運(yùn)算速度超過(guò)每秒160萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，是目前國(guó)內(nèi)速度最快的商用高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

1.5.2世界高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展形勢(shì)

2002年4月，日本NEC公司宣布研制出當(dāng)年世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“地球模擬器”，它擁有5120個(gè)處理機(jī)，運(yùn)算峰值達(dá)到40萬(wàn)億 FLOP/s，投資400億日元，歷經(jīng)4年。它安裝在橫濱地球模擬研究和開(kāi)發(fā)中心，并已正式投入運(yùn)行。

2007年，IBM的BLUE GENE(藍(lán)基因)計(jì)劃指出，2007年實(shí)現(xiàn)了每秒1000萬(wàn)億次大規(guī)模并行機(jī)(SMASH計(jì)劃)的研制——它主要用于蛋白質(zhì)的折疊計(jì)劃，投資為1億美元。這臺(tái)計(jì)算機(jī)復(fù)雜到人很難駕馭它，全部實(shí)現(xiàn)了自我管理。它采用100萬(wàn)個(gè)處理機(jī)并行，每個(gè)處理機(jī)實(shí)現(xiàn)了10億次浮點(diǎn)運(yùn)算。

這臺(tái)機(jī)器有64個(gè)機(jī)柜，每機(jī)柜8個(gè)主板，每個(gè)主板包括64個(gè)芯片，每個(gè)芯片有32個(gè)處理機(jī)(64×8×64×32)，它將DRAM嵌入CPU芯片中，每個(gè)芯片有12GB通信能力，總通信帶寬達(dá)到300TB/S，實(shí)現(xiàn)了自管理。

面對(duì)世界各國(guó)飛速發(fā)展的高性能計(jì)算機(jī)，我們的教學(xué)怎么跟上去？

1.6服務(wù)科學(xué)

IBM最先倡導(dǎo)服務(wù)科學(xué)，稱為“服務(wù)科學(xué)，管理和工程(Services Sciences，Management and Engineering)”，美國(guó)很多大學(xué)如berkeley已開(kāi)設(shè)服務(wù)科學(xué)課程，將來(lái)培養(yǎng)出來(lái)的人就是美國(guó)的行業(yè)工程師。

服務(wù)科學(xué)可以融合計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、產(chǎn)業(yè)工程、數(shù)學(xué)、管理學(xué)、決策學(xué)、社會(huì)科學(xué)和法律學(xué)等學(xué)科，創(chuàng)建新的技能和市場(chǎng)來(lái)提供高價(jià)值的服務(wù)。

1.7會(huì)聚技術(shù)

1.7.1會(huì)聚技術(shù)的歷史

2001年底，美國(guó)DoC-BTM、NSF、NSTC-NSEC等機(jī)構(gòu)在華盛頓召開(kāi)由50余名著名科學(xué)家和政府要員參加的題為“會(huì)聚四大技術(shù)，提升人類能力”的圓桌會(huì)議，首次提出“會(huì)聚技術(shù)”的概念?！皶?huì)聚技術(shù)”是指當(dāng)前四個(gè)迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域—納米、生物、信息技術(shù)和認(rèn)知科學(xué)的協(xié)同融合——這就是所謂“NBIC會(huì)聚技術(shù)”。每個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿薮螅渲腥魏渭夹g(shù)的兩兩融合、三種集成或四者會(huì)聚，都將產(chǎn)生難以估量的效能。

1.7.2會(huì)聚技術(shù)的內(nèi)涵

N——納米科學(xué)與技術(shù)：人類探索的新空間——消弭了自然與人造的分子系統(tǒng)之間的界限。

B——生命科學(xué)與技術(shù)：永恒研究的老對(duì)象——通過(guò)基因?qū)W和蛋白質(zhì)學(xué)來(lái)延長(zhǎng)人的壽命。

I——信息科學(xué)與技術(shù)：延伸智能的好工具——導(dǎo)向更加自主的智能機(jī)器。

C——認(rèn)知與神經(jīng)科學(xué)：完善人類的總目標(biāo)——?jiǎng)?chuàng)造出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并破譯人類認(rèn)知。

1.7.3會(huì)聚技術(shù)的理念

四種科學(xué)的會(huì)聚是對(duì)學(xué)科的巨大挑戰(zhàn)。學(xué)科會(huì)聚的理念來(lái)自會(huì)聚技術(shù)，是指以整體論為基礎(chǔ)的多學(xué)科協(xié)同綜合的過(guò)程，學(xué)科會(huì)聚的理念高于學(xué)科交叉和學(xué)科群落。學(xué)科會(huì)聚的理念如表1所示。

1.8網(wǎng)格計(jì)算

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是信息傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，計(jì)算機(jī)網(wǎng)格則是資源共享的基礎(chǔ)設(shè)施，它使互聯(lián)網(wǎng)上所有資源，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、通信、信息、軟件、知識(shí)等全面連通，根據(jù)服務(wù)等級(jí)協(xié)定(SLA)之類的協(xié)議向用戶提供Pervasive/Grid模式的GGG (Great Globe Grid)應(yīng)用服務(wù)。其含義是把分布在不同地理位置的高性能計(jì)算機(jī)、各種儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件等資源用高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)，使這些資源看起來(lái)就像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的部件，用戶通過(guò)網(wǎng)格可隨時(shí)隨地、單一映像、高效一體化地共享資源、協(xié)同開(kāi)展教學(xué)科研及應(yīng)用開(kāi)發(fā)活動(dòng)。

網(wǎng)格計(jì)算也稱先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施(ACI，Advanced Computational Infrastructure)等，分為計(jì)算網(wǎng)格、信息網(wǎng)格、知識(shí)網(wǎng)格、服務(wù)網(wǎng)格等。

我國(guó)在網(wǎng)格領(lǐng)域的研究始于最近幾年，目前最重要的三個(gè)項(xiàng)目是：

1. 中國(guó)科學(xué)院的“國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境(NHPCE)”項(xiàng)目(“中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格”——CNGrid)

2. 清華大學(xué)的“先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施北京上海試點(diǎn)工程(清華ACI系統(tǒng))”項(xiàng)目

3. 中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃ChinaGrid

1.9云計(jì)算

最近，一些大公司如MS、Google、IBM等都在炒作“云計(jì)算”的概念，如IBM跟歐盟合作開(kāi)展“云計(jì)算”，歐盟撥款1.7億萬(wàn)歐元；Google與IBM聯(lián)合力推“云計(jì)算”模式；Yahoo也把寶押在了“云計(jì)算”上；我國(guó)也在無(wú)錫跟IBM公司聯(lián)合建立了一個(gè)“云計(jì)算”中心。

有人說(shuō)微軟收購(gòu)Yahoo的一個(gè)重要考慮就是因?yàn)閅ahoo在“云計(jì)算”方面的領(lǐng)先地位，而IBM、Yahoo和Google等正在使用“云計(jì)算”的概念兜售自己的產(chǎn)品和服務(wù)。

“云計(jì)算”(Cloud Computing)是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說(shuō)是這些科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。

量子物理中有一種“電子云(electron cloud)”，即在原子核周圍運(yùn)動(dòng)的電子不是在一個(gè)經(jīng)驗(yàn)世界的軌道上，例如像天體一樣的運(yùn)行軌道上，而是彌漫在空間的、類似云狀的存在。電子云有概然性、彌漫性、同時(shí)性等特征。

“云計(jì)算”借用了量子物理中的“電子云”(Electron Cloud)的概念，強(qiáng)調(diào)說(shuō)明計(jì)算的彌漫性、無(wú)所不在的分布性和社會(huì)性特征。

云計(jì)算(cloud computing)是分布式計(jì)算技術(shù)的一種，最基本的概念是，透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后，將處理結(jié)果回傳給用戶。透過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

云計(jì)算技術(shù)的例子隨處可見(jiàn)，例如搜尋引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等，使用者只要輸入簡(jiǎn)單指令即能得到大量信息。進(jìn)一步的云計(jì)算不僅可以做資料搜尋、分析，還可以分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細(xì)胞等。

2大學(xué)的使命

原來(lái)我們說(shuō)傳播知識(shí)即教學(xué)，創(chuàng)造知識(shí)即科研?，F(xiàn)在大學(xué)的功能還有服務(wù)社會(huì)，引領(lǐng)民族和社會(huì)文化。

3國(guó)家創(chuàng)新體系

2006年1月，胡錦濤總書(shū)記在“全國(guó)科技大會(huì)”上明確提出了“提高自主創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家”的重大戰(zhàn)略任務(wù)。黨的“十七大”報(bào)告明確指出：提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，是國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國(guó)力的關(guān)鍵。

我國(guó)創(chuàng)新體系在未來(lái)10-15年甚至更長(zhǎng)時(shí)間科技發(fā)展指導(dǎo)方針是：

自主創(chuàng)新，重點(diǎn)突破，支撐發(fā)展，引領(lǐng)未來(lái)。

所謂創(chuàng)新，包括原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收后再創(chuàng)新。

加強(qiáng)建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新體系，要支持基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)研究、社會(huì)公益性技術(shù)研究；進(jìn)一步營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境、努力造就世界一流科學(xué)家和領(lǐng)軍人才、注重培養(yǎng)一線的創(chuàng)新人才。

與高校和科研院所相關(guān)的是要搞原始的知識(shí)創(chuàng)新體系。人才培養(yǎng)如何與國(guó)家發(fā)展方向結(jié)合起來(lái)？

4創(chuàng)新人才培養(yǎng)

對(duì)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)，我們要站在國(guó)際國(guó)內(nèi)、國(guó)家需求和重大發(fā)展趨勢(shì)的高度進(jìn)行思考。

馬大猷院士說(shuō)：我國(guó)研究人員基礎(chǔ)都很好，但常提不出自己的設(shè)想，很多人都是“述而不作”。中國(guó)人從小學(xué)起就被要求絕對(duì)服從，逐漸養(yǎng)成迷信長(zhǎng)上、迷信書(shū)刊、死記硬背、整天學(xué)習(xí)、缺少交流的習(xí)慣。

他還指出：現(xiàn)在科學(xué)前沿幾乎不見(jiàn)中國(guó)科學(xué)家。新技術(shù)產(chǎn)品頗為發(fā)達(dá)，但其核心技術(shù)與研究很少是中國(guó)人的貢獻(xiàn)。

要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，教師要具備的素質(zhì)有：

(1) 教學(xué)與科研兩手都要硬，并要緊密結(jié)合

(2) 教師要具有系統(tǒng)扎實(shí)的業(yè)務(wù)知識(shí)、自我發(fā)展與自我完善的能力

(3) 工作責(zé)任心與進(jìn)取心

(4) 寬廣的胸懷與平和的心態(tài)

(5) 真誠(chéng)合作、和諧共事

(6) 開(kāi)放與交流

(7) 關(guān)注學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢(shì)

(8) 良好的文化修養(yǎng)

(9) 積極探索探究式教學(xué)、互動(dòng)式授課、專題型研討教學(xué)方法

(10) 指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、大學(xué)生業(yè)余科研

(11) 帶領(lǐng)本科生進(jìn)入課題組和科研平臺(tái)

(12) 充分利用IT技術(shù)輔助教學(xué)，如利用BBS、博客等開(kāi)展討論式或互動(dòng)式教學(xué)

具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的人才應(yīng)該具有下列素質(zhì)：

(1) 國(guó)際視野：有全球化的概念和國(guó)際化視野

(2) 國(guó)際意識(shí)：以國(guó)際化的態(tài)度對(duì)待和處理事物

(3) 國(guó)際活動(dòng)：善于國(guó)際交往，能夠與國(guó)際同行打交道、交朋友

(4) 國(guó)際知識(shí)：了解國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則和各國(guó)文化與專業(yè)情況

(5) 國(guó)際資源：能夠迅速獲取和擁有國(guó)際合作伙伴、網(wǎng)絡(luò)及國(guó)際上各種資源

(6) 參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)：迅速適應(yīng)國(guó)際環(huán)境，適應(yīng)并參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)

清華大學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的人才應(yīng)該具有下列能力：

(1) 獲取信息的能力：能準(zhǔn)確及時(shí)地從各種媒介了解國(guó)際重大事件、世界政治經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)、中國(guó)在國(guó)際社會(huì)中面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇、各個(gè)方面的基本數(shù)據(jù)和背景資料等。

(2) 分析鑒別能力：對(duì)國(guó)際政治斗爭(zhēng)、經(jīng)濟(jì)全球化的影響、國(guó)家民族利益、人類和平發(fā)展及環(huán)境等問(wèn)題有正確的認(rèn)識(shí)。具有獨(dú)立思考精神，能從現(xiàn)象抓住本質(zhì)，能比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)判斷未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，做出自己的決策。

(3) 國(guó)際交往能力：具有國(guó)際交流活動(dòng)的經(jīng)歷和能力，掌握準(zhǔn)確、流利的外語(yǔ)，熟悉國(guó)外禮儀習(xí)俗，懂得保護(hù)國(guó)家民族和自身合法利益，能以公平競(jìng)爭(zhēng)、友好合作，互相尊重，自強(qiáng)不息的態(tài)度參與國(guó)際合作交流。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的人才應(yīng)該是這樣的：

(1) 國(guó)際化氛圍：營(yíng)造多元化校園環(huán)境及國(guó)際化氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際化視野。

(2) 海外教師聘請(qǐng)：聘請(qǐng)海外教授及專家講學(xué)，提高教師與學(xué)生接受和參與國(guó)際活動(dòng)的機(jī)會(huì)。

(3) 教師隊(duì)伍國(guó)際化：通過(guò)引進(jìn)留學(xué)人員、派出教師國(guó)外深造，促進(jìn)教師隊(duì)伍國(guó)際化。

(4) 教學(xué)研究國(guó)際化：研究國(guó)外教學(xué)模式與經(jīng)驗(yàn)。

(5) 課程體系及教學(xué)方式國(guó)際化：引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)課程體系、教學(xué)方式、教材及課件等，采用雙語(yǔ)教學(xué)。

(6) 學(xué)生國(guó)際化：學(xué)生聯(lián)合培養(yǎng)；交換與交流、培養(yǎng)留學(xué)生。

(7) 建立國(guó)際合作交流平臺(tái)：開(kāi)展國(guó)際合作研究項(xiàng)目、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議、國(guó)際學(xué)生科技競(jìng)賽。

而武漢大學(xué)的觀點(diǎn)則認(rèn)為，要培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的人才，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的三創(chuàng)精神，即創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)。

國(guó)際化的大型企業(yè)喜歡SCORE人才，即：

如果能夠具有以下能力，則更是一個(gè)全面的人才，發(fā)展會(huì)更好，即：

●誠(chéng)信的人品

●開(kāi)闊的視野

●溝通+團(tuán)隊(duì)合作能力

●對(duì)理想的執(zhí)著追求

●跨文化的能力

服務(wù)經(jīng)濟(jì)時(shí)代需要T型人才，如圖4所示?！皺M”代表寬闊的基礎(chǔ)知識(shí)，“豎”代表深入的專業(yè)知識(shí)。

圖4 T型人才

在現(xiàn)代社會(huì)中，很多觀點(diǎn)認(rèn)為T(mén)型人才還不夠，還需要∏型人才，除了基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)外，還要有特別的技能，那樣就會(huì)“打遍天下無(wú)敵手”。如圖5所示。

圖5 ∏型人才

這里還有一個(gè)加強(qiáng)實(shí)踐的問(wèn)題，康德在18世紀(jì)末提出的科學(xué)研究方法論是：

人類在探索自然時(shí)，不應(yīng)該像個(gè)小學(xué)生似地聽(tīng)取老師告訴他們的每一件事；反之，他們應(yīng)該像一位被任命的法官一樣，迫使自然回答他提出的問(wèn)題。

事先提出一個(gè)關(guān)于自然的假設(shè)，然后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)或觀察來(lái)迫使自然回答我們的問(wèn)題，這就是康德哲學(xué)。

在IT領(lǐng)域中，問(wèn)題求解能力很重要。包括：運(yùn)用創(chuàng)新方法和知識(shí)求解問(wèn)題的能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。MIT校訓(xùn)指出：

I hear，I forget；

I see，I remember；

I do，I understand。

MIT的“不為”原則是：“只要努力一定能成功的課題不做”，即要做沒(méi)有把握成功的研究，要重新創(chuàng)造(Reinvention)。

我們?cè)谘芯恐幸⒅貙W(xué)科交叉與綜合應(yīng)用，各領(lǐng)域?qū)W科交叉與綜合應(yīng)用的情況如圖6所示。

圖6學(xué)科交叉及綜合應(yīng)用示意圖

計(jì)算機(jī)科學(xué)與現(xiàn)有的物理學(xué)、生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)具有很強(qiáng)的交叉性與融合性。

5IT發(fā)展實(shí)例

5.1銥星計(jì)劃(銥星系統(tǒng))

1987年，摩托羅拉公司的兩位工程師提出一個(gè)設(shè)想：設(shè)計(jì)一群由低地球軌道的通信衛(wèi)星組成的星座，以提供全球范圍內(nèi)任意兩點(diǎn)的無(wú)線通信聯(lián)絡(luò)。

1991年，摩托羅拉公司決定建立由77顆低軌道衛(wèi)星(后來(lái)衛(wèi)星的數(shù)量減到66顆)組成的空間移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并以在元素周期表上第77位的金屬“銥”(Iridium)來(lái)命名——“銥星系統(tǒng)”。投資高達(dá)57億美元。

銥星系統(tǒng)的技術(shù)十分先進(jìn)，它采用了星上處理和星間鏈路技術(shù)，相當(dāng)于把地面蜂窩網(wǎng)倒置在空中，解決了衛(wèi)星網(wǎng)與地面蜂窩網(wǎng)之間的跨協(xié)議漫游，最大特點(diǎn)就是通信終端手持化，個(gè)人通信全球化，實(shí)現(xiàn)了5個(gè)“任何”(5W)，即任何人(Whoever)在任何地點(diǎn)(Wherever)，任何時(shí)間(Whenever)可與任何人(Whomever)采取任何方式(Whatever)進(jìn)行通信。

科技界對(duì)它評(píng)價(jià)頗高，如開(kāi)創(chuàng)全球個(gè)人通信的新時(shí)代，成為現(xiàn)代通信的一個(gè)里程碑；1998年被美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志評(píng)為獨(dú)一無(wú)二的新型衛(wèi)星電話系統(tǒng)。

然而，十年計(jì)劃，一年破產(chǎn)。

1997年6月，銥星公司股票以每股20美元上市，1998年5月飆升到每股70美元；1998年11月1日，銥星系統(tǒng)投入市場(chǎng)；1999年8月13日，銥星公司申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)；但2000年3月17日，銥星公司正式終止其商業(yè)服務(wù)，宣告破產(chǎn)。

思考銥星系統(tǒng)失敗的原因，可以概括為幾方面：

在經(jīng)營(yíng)方面，為了搶占市場(chǎng)匆匆上馬，結(jié)果手機(jī)供不應(yīng)求；

在技術(shù)方面，手機(jī)笨重，初期通話質(zhì)量差，還不能在室內(nèi)和車內(nèi)使用等；

而最根本原因的是對(duì)技術(shù)發(fā)展的預(yù)測(cè)(forecast)和前瞻(foresight)出現(xiàn)重大失誤，首先它未能預(yù)測(cè)10年后地面移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由模擬式向數(shù)字式的跨越，而且價(jià)格低廉，用戶眾多；第二，它未能預(yù)測(cè)10年后Internet應(yīng)用得如此廣泛。

5.2諾基亞公司

諾基亞公司起步的時(shí)候是“鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)”，80年代主要業(yè)務(wù)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、造紙、膠皮棉靴、電視機(jī)；92年砍掉電視機(jī)業(yè)務(wù)，專心發(fā)展移動(dòng)通信，目前已占世界移動(dòng)通信市場(chǎng)的1/3；1/3職工(約1.3萬(wàn)人)做 R&D，每年投入R&D 13.5億美元；每月推出一種新產(chǎn)品，市場(chǎng)方面把握正確。

6啟示與體會(huì)

計(jì)算機(jī)學(xué)科和現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展日新月異，機(jī)遇前所未有，挑戰(zhàn)前所未有，但機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。我們教育工作者要適應(yīng)這種飛躍發(fā)展的形勢(shì)，只有不斷創(chuàng)新教學(xué)理念，改革教學(xué)方法，才能培養(yǎng)出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力和創(chuàng)新能力的人才。