教育革命和计算机人才培养

1866年创办的福建船政学堂是中国第一所近代海军学校,也是中国近代航海教育和海军教育的发源地。1867年马尾造船厂建成后迁址改名为船政学堂,“前学堂”学习造船,“后学堂”学习航海,前后学堂培育了中国第一批工业人才,推动了中国的现代工业。

船政学堂:一所学堂引领一个时代。

1876年3月9日,前学堂设电报专业(电气学塾或电报学堂),招收32人。是中国第一所电报学校,教习为丹麦人

福州马尾船政学堂旧址

从清末到民国,虽有清华大学、燕京大学、中央大学、金陵大学、西南联大和多所省属大学开设了物理、化工、机械、电机、铁道、船舶等专业,培养了几代学人,但限于民族工业弱小,历经14年抗日战争,工程技术教育仍过于薄弱。新中国建立,大规模进行工业化建设,教育得到同步发展。1952年,进行院系调整,除少数综合性大学,按行业归口建立单科性、独立建制的工科院校。新设钢铁、地质、航空、造船、汽车、无线电、矿业、水利等专门学院和专业,根据计划经济和工业需要还设置了多项新兴专业,从1956年的科学规划开始,计算机专业就此提上日程,得天独厚地从无到有获得发展机遇。

欧美高校是一种通才教育模式,苏联的高等教育为专才教育模式。学习苏联后实行学年制,按照教学大纲和教学计划,使用苏联教材和装备、仪器,设置课程和教学环节,引领学生完成学业。

之前,大学四年制学生在三年级之前学习基础理论,外语和人文知识,四年级着重学习专门知识。院系调整后,按照苏联工科大学模式分系设五年制的专业模式,一开始计算机专业依附电机系、物理系、数学系、力学系或无线电系,继承了中国近百年的工业人才培育传统和文化血脉。

院系调整加强了专业人才的培养,使专门学院尤其是工科类专门学院、系科有了可观的发展,培养了一大批经济建设所急需的专门人才,对新中国的工业化建设有巨大的推动作用。计算机专业教育特别适应了“紧急措施”的计算机研制需求,依靠苏联专家的帮助、计算机训练班和归国留学生创办的计算机专业,在培养前几批学生的同时,也培育了其他院校的进修教师,他们返校后开办了自己的计算机专业。可谓,一花引来百花开;万紫千红春满园。

除去计算机原理、电路、器件、脉冲技术等课程,还针对特定的计算机型号进行教学、实习与毕业设计,甚至就以参加计算机研制为毕业设计。这样培养的大学生分配到科研、教育、工业和应用单位,能够很快适应工作需要,成为单位的骨干人员,很多人一生接连不断地参与计算机型号研制与应用,作出了重大贡献。

由于计算机技术正在快速发展,不仅从电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路,在器件使用上更新换代,在运算速度上飞奔而去,就是从系列计算机到巨型计算机的体系结构,也不断有所创新、日新月异。面对国外计算机技术的发展态势,我们的人才培育水平已显得落后、停滞,不仅在竞争中难于产生创新的思路,占据领先发展的位置,甚至出现了一些学校教学内容跟不上技术发展的脱节局面。

哈尔滨工业大学的计算机专业在1956年设置时,摒弃了苏联专家建议的“解算装置”局限,因而培养出了一批计算机学科领军人才,他们学术思想活跃,展现优秀的才华,成为哈工大的“品牌人才”。而上海交通大学,1961年将计算装置改为解算装置专业,主要方向压缩为机电式指挥仪。1963年,专业改为“指挥仪设计与制造”,虽然此后对部队和工厂的指挥仪设计、生产、维护培养了一批专业人员,然而在整个计算机领域的发展势头比起其他重点高校显得不足。其实,早在上世纪初,蔡元培校长就指出,高等学校是要做学问的,不能满足于机器的操作。

1958年,根据华罗庚先生建议,哈工大研制一台下棋机,开创了中国的人工智能研究。

火炮指挥仪,是炮兵和舰艇必备的作战装备。

哈尔滨军事工程学院的慈云桂教授果断地提议研发通用计算机,说服院方不局限在军用计算机的藩篱。此后,“扬旗列队独立成军”,在计算机研制和人才培养上为巨型机的持续研制奠定了基础,形成了一支具有领先水平的研究队伍。

2019年6月,笔者在国防科大参观

对于计算机学科领域,“偏科”教育妨碍了理论研究和开发研究的持续创新,30年来,坚持自力更生,也生产了二三千台性能不断提升的国产电子计算机,满足了“两弹一星”等诸多国家急需的国防和国民经济的高难度课题的应用,但与国外先进水平相比存在明显差距。改革开放以来,计算机专业获得开放环境,虽然可以从国际交流与留学生培育,获得计算机的发展动向,但是毕竟有了时间差,而且也欠缺自有知识产权,在国际技术发展对抗上留下诸多欠缺,尤其是芯片等关键尖端技术与装备至今受限于人。

钱学森向温家宝总理进言

2005年7月29日,钱学森曾向温家宝总理进言:“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是'冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”30年前,他提出第六次产业革命等问题的思考,学术界对这些理论反响不大,少人关注无人践行,这当然与科技界的眼光局限和人文底蕴不足有关。院系调整后形成的高校设置模式,由于社会科学与自然科学,基础学科与应用学科的分离与脱节,再加上人员考核、评价方式以分数和论文发表量千篇一律,影响了学科的交叉与渗透,影响了学科的更新发展与人才培养的质量,在某些程度上限制了学生的学习主动性、个人兴趣和特长的发挥。科技人员一生的努力方向,已经被高等教育局限在一个框架之中。

许嘉璐先生 

20年前,许嘉璐先生就提出,即要在计算机专业毕业生中选拔中文专业研究生,也要在中文专业毕业生中选拔计算机专业研究生培养,双方结合,以满足汉字的现代化发展的需要。

在汉字信息化进程中做出重大贡献的王选、倪光南的个人经历也能够说明问题。王选出自南洋模范中学和北京大学,中学受到启发式教学的熏陶,打下了良好的文化基础。大学受到名师引导,严格的数学训练,他还融会贯通,通过自学加深领会,奠定了深厚的专业基础。他说在大学中养成了严密思考、推导,分析问题、归纳的数学思维方法。升三年级时能够果断选择“计算数学”专业,为后来的汉字处理计算机应用创造了条件。

王选和陈堃銶先生

倪光南也是在小学、中学得到良好的教育,背诵唐诗三百首,课余活动做航模、做收音机,提升动手能力。1956年,他以优秀的成绩进入当时中国最好的工科大学——南京工学院,又是最热门的无线电系,当然是院系调整,充实合并的“南工”。度过了5年充实、高效的时光,为在计算机领域创业、扩展应用奠定了坚实基础。

倪光南院士

对于大多数学生来说,由于计算机教育的局限,使得众多专业教师只满足于具体课程的教学与课题的完成,对于三四百年来的计算机具和近代计算机研制的进步也欠缺了解,在高校的计算机概论教材中,关于中国计算机事业进步历史也是寥寥几言,甚至毫无叙述,这种教学方式培养出来的学生也就少有关注计算机的发展过程与解决规律性问题的思绪与能力。

技术和设备的进步,我们很容易从国际贸易和学术交流中得到,但这不代表系统思想的进步,然而系统思想的进步从何而来呢?没有自主创新,永远会比国外差了一拍。

2017年4月,笔者参观马尾船政学堂

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