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1、信息科学技术与高等理工教育信息科学技术与高等理工教育之一些思考之一些思考北京理工大学北京理工大学 王越王越 2004.82004.8全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育1、人类进化是以社会发展进步为表征、人类进化是以社会发展进步为表征社会发展可概括为文化发展为表征社会发展可概括为文化发展为表征 人类社会作为极其复杂开放之巨系统其发人类社会作为极其复杂开放之巨系统其发展是曲折起伏，在主观和客观结合探索前进，展是曲折起伏，在主观和客观结合探索前进，应设在文化发展进程之曲折起伏的探索过程。应设在文化发展进程之曲折起伏的探索过程。全国大学生电子设
2、计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育 人类社会作为一个整体而言必定人类社会作为一个整体而言必定遵守遵守“宏观有序宏观有序”“通过涨落达到新通过涨落达到新的动态有序的动态有序”，“大小宇宙共同进化，大小宇宙共同进化，进化机制进化进化机制进化”之系统理论之规律。之系统理论之规律。 全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育 具体社会（作为人类社会整体之一具体社会（作为人类社会整体之一子系统）而言，除了上述规律外，增加子系统）而言，除了上述规律外，增加适者生存规律（适者生存规律（“适适”指社会与社会，指社会与社
3、会，社会与自然（大宇宙）间之共同进化），社会与自然（大宇宙）间之共同进化），表现对应文化领域发展生存之相同规律。表现对应文化领域发展生存之相同规律。 社会发展之基本机制是社会发展之基本机制是“合作与竞争之合作与竞争之对立统一，文化发展之机制也相同。对立统一，文化发展之机制也相同。 全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育 2、人类文化之延承与发展之基础、人类文化之延承与发展之基础激励在于教育发展（高等教育是其重要激励在于教育发展（高等教育是其重要环节）环节） 没有教育之发展支持文化发展，则文化没有教育之发展支持文化发展，则文化发展很可能在原地
4、踏步或很少发展。发展很可能在原地踏步或很少发展。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育高等教育发展有很大难点高等教育发展有很大难点： 基本特征是面对未来，面对基本特征是面对未来，面对未知，精确未来需求，发展内容未知，精确未来需求，发展内容永远具有未知性和不确定性。永远具有未知性和不确定性。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年一、人类进化与教育一、人类进化与教育发展具有很大难度：发展具有很大难度：新内容与学生教师治理能力与实践矛盾新内容与学生教师治理能力与实践矛盾交叉融合与专门深入永恒矛盾。交叉融合与专门深入永恒矛盾。教育
5、内容落后于实际发展教育内容落后于实际发展能力培养为基础能力培养为基础社会往往对教育基础性发展往往不够重视社会往往对教育基础性发展往往不够重视偏偏重现实而对长远忽视。重现实而对长远忽视。教育改革是教育领域内永恒主题之一。教育改革是教育领域内永恒主题之一。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年二、信息科学技术是人类文化，教育二、信息科学技术是人类文化，教育发展永恒之重要内容之一发展永恒之重要内容之一1、人类认识能力、实践能力之发展离不、人类认识能力、实践能力之发展离不开信息。开信息。“信息信息”是客观事物运动状之表征和描述是客观事物运动状之表征和描述人类认识人类认识“运动运动”认
6、识规律必须以认识规律必须以“信息信息”为媒介。为媒介。人类实践过程成功之取得必以信息为媒介。人类实践过程成功之取得必以信息为媒介。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年二、信息科学技术是人类文化，教育二、信息科学技术是人类文化，教育发展永恒之重要内容之一发展永恒之重要内容之一2、信息系统、信息科技之嵌入特性、信息系统、信息科技之嵌入特性（嵌入更大之系统）起增强剂和催化（嵌入更大之系统）起增强剂和催化剂的作用剂的作用 信息系统是人类现实发展之一大类工具信息系统是人类现实发展之一大类工具全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年二、信息科学技术是人类文化，教育二、信
7、息科学技术是人类文化，教育发展永恒之重要内容之一发展永恒之重要内容之一3、“信息信息”作为开放系统生存发展作为开放系统生存发展三要素之一，构成系统自组织生三要素之一，构成系统自组织生存动态发展（物质、能量、信息）存动态发展（物质、能量、信息）全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年二、信息科学技术是人类文化，教育二、信息科学技术是人类文化，教育发展永恒之重要内容之一发展永恒之重要内容之一4、信息科学技术系统在应用中所必、信息科学技术系统在应用中所必定具有之正反向作用，融入社会中定具有之正反向作用，融入社会中必产生社会矛盾必产生社会矛盾(双刃剑作用双刃剑作用)，也，也是一种发展动
8、力，只有依靠动态发是一种发展动力，只有依靠动态发展解决表矛盾（又产生新矛盾）使展解决表矛盾（又产生新矛盾）使社会动态发展。社会动态发展。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年三、五彩纷飞之现实信息科技领域三、五彩纷飞之现实信息科技领域以某世界顶级大学本科生教育信息以某世界顶级大学本科生教育信息学科专业结构为例说明。学科专业结构为例说明。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年Environmental StudiesMaterials Science&EngineeringEngineering PhysicsEngineering&Management Sy
9、stemsSignal&Image ProcessingInformation&SystemTelecomnunications&NetworksElectrical Engineering UndergraduateIntelligent SystemElectronic Computer-Aided DesignMicroelect.&Integrated CircuitsSolid State PhysicsSolid State DevicesElectronic&Optoelectronic MaterialsOptical Communication&fiber OpticsOpt
10、ical Optoelectronic EngineeringEngineering BiologyThe World of Electrical EngineeringSchool of Engineering and Applied ScienceDepartment of Electrical Engineering全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年Computer DesignReal Time ComputingDigital Video &GraphicsRobotics&ControlSignal&Image ProcessingInformation&Sy
11、stemTelecomnunications&NetworksWoodrow Wilson CertificateComputer system& SoftwareComputer ArchitectureElectronic Computer-Aided DesignMicroelect.&Integrated CircuitsSolid State PhysicsSolid State DevicesElectronic&Optoelectronic MaterialsOptical Communication&fiber OpticsOptical Optoelectronic Engi
12、neeringRobotics&Intelligent SystemsEnviromential StudiesMaterials Science&EngineeringEngineering PhysicsEngineering BiologyEngineering&Management SystemsThe World of Electrical EngineeringComputer Engineering/ScienceComunications Signal Processing and ControlSolid State ElectronicsOptical Engineerin
13、g全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。1、复杂性科学与系统科学相结合的认识发展、复杂性科学与系统科学相结合的认识发展 事物运动，客观存在都呈具系统特性，尤其事物运动，客观存在都呈具系统特性，尤其是现代社会大型人工系统都具有系统网络特是现代社会大型人工系统都具有系统网络特性。性。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科
14、技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。复杂性问题是自然尚给人类一个严重的难题，复杂性问题是自然尚给人类一个严重的难题，至今尚无根本之认识。至今尚无根本之认识。 这两问相互制约相反相成对人类认识实践发展这两问相互制约相反相成对人类认识实践发展影响有待不断认识解决。影响有待不断认识解决。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。2、与量子世界科学相结合深化微观、与量子世界科学相结合深化微观层次与宏观层次
15、相结合，发展信息层次与宏观层次相结合，发展信息科技具有诱人前景同时面临一系列科技具有诱人前景同时面临一系列困难。困难。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。信息领域信息领域（经典比特）极限：0，1布尔代数限制：系统总体上串行运算光子领域光子领域极限：衍射班限制：通信容量微电子领域微电子领域极限：集成度、线宽限制：运算速度现在科技宏观与微观相结合调控状态现在科技宏观与微观相结合调控状态全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电
16、子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。量子信息科学量子信息科学|特点：量子态作信息单元性能：并行运算分子分子/纳米电子纳米电子|特点：自组装性能：突破集成度限制纳米光子学纳米光子学|特点：近场光学性能：突破衍射极限未来量子世界未来量子世界更深入量子调控更深入量子调控全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一
17、条主要途径。3、信息理论领域、信息理论领域 现在基础是仙农信息论（熵概现在基础是仙农信息论（熵概念）为基础，一方面含盖范围较窄，念）为基础，一方面含盖范围较窄，另一方面微观深入细致描述不够。另一方面微观深入细致描述不够。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。有待发展信息理论同时加宽加深宏微有待发展信息理论同时加宽加深宏微观相结合之内容（相当困难，有待观相结合之内容（相当困难，有待基本理念之突破）基本理念之突破）量子学（如量
18、子比特概念）与系统科量子学（如量子比特概念）与系统科学相结合奠定一种新型信息理论是学相结合奠定一种新型信息理论是一个值得注意的方向。一个值得注意的方向。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。4、思维科学（认知科学）与信息科、思维科学（认知科学）与信息科学相结合学相结合 在信息处理，仪器系统控制与管在信息处理，仪器系统控制与管理等信息科学技术瓶颈部分加以根理等信息科学技术瓶颈部分加以根本性突破是一个艰巨长期之科学技本性突破是
19、一个艰巨长期之科学技术任务。术任务。全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年四、进一步深化宏观与微观世界，定四、进一步深化宏观与微观世界，定性与定量相结合发展是信息科技发展性与定量相结合发展是信息科技发展一条主要途径。一条主要途径。结论：信息科学技术一个新的历史性突结论：信息科学技术一个新的历史性突破正在临近破正在临近 在此历史时代，中华儿女应为人类在此历史时代，中华儿女应为人类文化发展多作出些贡献文化发展多作出些贡献属风流人属风流人物还看今朝！物还看今朝！全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周年谢谢！谢谢！全国大学生电子设计竞赛十周年全国大学生电子设计竞赛十周
20、年cK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z
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22、kShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5
23、D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#p
24、XlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdM
25、aI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*
26、u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQf
27、NcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C
28、0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnV
29、kSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8
30、G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s
31、#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgO
32、dLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1
33、A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXl
34、TiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I
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