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论信息化进程中计算机硬件学科建设的持续自主创新 李继灿 长江大学计算机科学学院，荆州434023 摘要：本文从信息化进程中计算机硬件技术飞速发展的特点出发。首先论述了计算机硬 件学科建设的一些特点——“快”、“高”、“新”、“难”；接着分析了硬件学科建设中3种 不同分类的教学与教材模式，重点解析了“以16位为基础、从16位向32位与64位”过 渡的新模式的优越性；最后，着重阐述了坚持计算机硬件学科建设持续自主创新的必要 性和作者如何坚持自主创新的经历与体验。 关键词：信息化进程、硬件学科建设、开放式、多层次、动态更新、持续自主创新 一、信息化进程中计算机硬件学科建设的特点 信息化进程是一个集计算机、通信、网络等多种高新技术交叉融合、相互促进的动态发展过程。 作为信息化通用工具的计算机硬件是构建信息化平台的最重要的基础，它的发展趋势与特点直接影 响了信息化的进程。在信息化进程中，计算机硬件学科建设的基本任务是，继续研究培养高素质信息 化应用人才的优化教育模式、课程体系、教材内容和教学方法，使之能够同步跟上信息化高速发展的 进程。 由于计算机硬件技术一直是按照“摩尔定律”所指出的统计规律在持续高速发展，而进入21世 纪以后，计算机硬件技术进一步加速发展，这就给计算机硬件学科建设带来了一系列的矛盾和需要全 面应对与解决的问题。任何头痛医头、脚痛医脚的应急治标对策与措施，都只能解决一环或应对一 时，而不能从长远的战略观点上全面地、系统地、逐次渐进地解决治本的难题。比如，以微机系统为 例，集成电路的制造技术每一年半至两年就要使微处理器的集成度翻一番，芯片的性能也随之提高一 倍。也就是说，每当推出一代新的CPU，第2年就能推出完整的硬件系统与基本完善的软件系统，第 3年会研制出许多应用软件或把成熟的软件移植到新系统上，第4年整个计算机硬件系统与软件系 统就要全面换代，而到第5年，就要结束一代机器的生命周期。现在，集成电路的制造技术还在提升， 每一年从以CPU、芯片组为核心的主板技术到配套的接口和外设等都不断在推出新产品。这一严酷 的技术更新速度，一方面带来了计算机科学技术的飞速进步，而另一方面，也就给计算机硬件学科建 设和课程体系以及教学与教材的改革带来了巨大的挑战，并使得它们总是处于被动应对、难以同步跟 进的局面。显然，硬件技术发展速度“快”、技术含金量“高”、技术概念“新”以及新技术传授“难”等 特点，必然要直接反映到学科建设中来，这就决定了计算机硬件学科建设的连续性、长期性和艰巨性。 也就是说，计算机硬件学科建设要紧紧围绕解决技术更新速度“快”、技术含金量“高”、技术概念 “新”以及传授知识“难”这些特点，从“同步改革”的持续创新中去寻求出路。这是计算机硬件学科 建设始终面临的一个基本矛盾。 为了解决上述基本矛盾，高校的计算机硬件学科建设多年来已经和正在做出巨大的努力，并取得 ·联系作者，E·mail：lijican@gmail．corn 大学计算机课程报告论坛论文集2006 了许多重要的成果。但是就全局而言，依然有捉襟见肘的感觉。因为，学科建设是一个系统工程，它 包括从立体教材基础工程、实验教学平台、师资队伍与学科梯队、规范的教学管理与教学法研究等一 系列配套环节，其中，尤其要强调的是学术带头人的综合素质、知识结构、创新思维能力以及奉献精神 起着决定性的作用。没有一个好的学科带头人和由他带领的团队，学科建设是难以支撑起来的，即使 搞起来，也会昙花一现。2000年以来，Pentium4微机已成为市场上的主流产品。在广泛应用Pentium 4的同时，Intel和AMD也在大力推进64位微处理器市场。目前，Pentium4后系列CPU及其系统已 成为新的应用主流技术。虽然，高校教材市场上已经推出了从16位到32位或从16位到64位或直 接上到Pentium平台的计算机硬件教材。但是，目前我们相当多的大学计算机硬件教学与教材却普 遍停留在16位机的阶段。于是，许多学生经常发出感叹：为什么计算机硬件教学现状会如此落后? 8086／8088 不少主张积极改革计算机硬件教学与教材的教师也惊呼：再讲Intel 16位机是误人子弟。 显然，硬件教学与教材的这类现状与信息化社会对