摘要:詳細論述計算機原理課程的教材發(fā)展沿革,從我國最早的計算機原理教材開始,介紹各個不同年代教材的發(fā)展情況,同時介紹本人在計算機原理教材建設(shè)所做的工作以及對教材建設(shè)的思考。
關(guān)鍵詞:教材;計算機原理;發(fā)展史
1我國最早的計算機原理教材
我國的計算機教育起源于1956年周總理主持制定的“十二年全國科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃”,當年,尚在籌建中的中國科學院計算技術(shù)研究所和清華大學、北京大學合作,抽調(diào)高年級學生和已畢業(yè)的大學生,舉辦了為期近一年的第一期計算機訓練班,之后又先后舉辦了三期計算機訓練班。計算機訓練班最主要的課程是“計算機原理”,當時沒有教材,只能在講課時分批散發(fā)手刻油印講義,后來在這些講義的基礎(chǔ)上,由夏培肅研究員主持編寫了《電子數(shù)字計算機原理》講義,這應(yīng)該是我國最早的原創(chuàng)自編教材。
我國高校最早的計算機專業(yè)的建立時間也可以追溯至1956年,大約在1958年前后就開始開設(shè)計算機原理課,包括北京工業(yè)學院(北京理工大學前身)在內(nèi)的幾所高校在開始時都沒有教材或講義。1958年,科學出版社和人民郵電出版社先后翻譯出版了前蘇聯(lián)的幾本計算機原理教材,成為正式出版的最早的中文計算機原理教材[1]。
真正由中國人自己編寫并正式出版的計算機原理教材,應(yīng)該是1961年由人民教育出版社出版的《數(shù)字計算機原理和元件》(上、下冊)和由科學出版社出版的《電子數(shù)字計算機原理》(上、下冊)。前一本書的作者為祖沖霄,后一本書的作者為姚林。歲月如梭,事隔近五十年,前一本書的作者已經(jīng)解密,他們是當時在哈爾濱工業(yè)大學任教的蘇東莊、胡銘曾、李學時三位教師,由于當時其他方面的原因,他們不能用自己的真名署名,后來干脆署名“祖沖霄”,此事被后人笑談為:“中國較早的一本計算機的教科書是祖沖之的弟弟寫的”[2]。后一本書的署名作者為姚林,在書的序中編者寫到,“這本書是集體編寫,分工執(zhí)筆,……,1961年7月于西安交通大學”,可見此書應(yīng)該是西安交通大學若干老師集體創(chuàng)作的結(jié)晶,之所以署名“姚林”估計是選擇了二進制“1”和“0”的諧音[3],真實的作者是何人現(xiàn)在還不得而知。
這兩套書均是繁體字印刷,在祖沖霄《數(shù)字計算機原理和元件》下冊——數(shù)字計算機元件中還用不少篇幅介紹了電子管元件。
2特殊年代的計算機原理教材
1966—1976年間當時在校的工農(nóng)兵學幾乎沒有合適的教材,根據(jù)當時的典型產(chǎn)品帶教學的指導思想,各高校大多使用油印的自編教材或選用其他高校的油印教材。例如,北京工業(yè)學院計算機專業(yè)(五二專業(yè))教師在參與738廠154小型工業(yè)過程控制機的 研制過程中,就編寫了《DJS154計算機原理》一書,在當時計算機教材十分稀缺的情況下,成為有較大影響的一本教材,受到廣泛好評和采用,若干高校還翻印過這部教材。
1973年由南京有線電廠、南京大學和西北電訊工程學院合編、江蘇人民出版社出版的《電子數(shù)字計算機》一書面市。1975年由北京大學電子儀器廠編寫、科學出版社出版的《電子數(shù)字計算機原理(第一冊)》面市。這兩本書應(yīng)該是這一期間正式出版的屈指可數(shù)的計算機原理教材的代表,在這兩本書的扉頁上都印刷的毛主席語錄,時代痕跡非常明顯。
3統(tǒng)編教材時代的計算機原理教材
1977年高?;謴驼猩螅狈m用的、符合時代要求的專業(yè)教材成為各校面臨的共同問題。根據(jù)國務(wù)院關(guān)于高等學校教材工作分工的規(guī)定,四機部(電子工業(yè)部前身)承擔了全國高等院校工科電子類專業(yè)教材編審出版組織工作,從1977年底到1982年初,共編審出版教材159種,其中計算機原理的教材有兩種。
第一種是由天津大學許鎮(zhèn)宇主編的《電子數(shù)字計算機原理》(上、下冊)。在1977年于武漢召開的計算機專業(yè)教材會議上,決定全國高校聯(lián)合統(tǒng)編計算機專業(yè)教材,并邀請?zhí)旖虼髮W計算機專業(yè)主編計算機原理教材。1977年12月在合肥召開的全國教材工作會議上討論并通過了教材的編寫大綱,此書的上、下冊分別于1979年和1980年由國防工業(yè)出版社出版。作為著名的高等院校工科電子類計算機專業(yè)統(tǒng)編教材,在當年每一門專業(yè)課只有一至兩本可供選擇教材的情況下,此書在全國被眾多學校使用。
另一種稍晚于許鎮(zhèn)宇《電子數(shù)字計算機原理》的統(tǒng)編教材是由重慶大學編寫、國防工業(yè)出版社于1980年和1981年先后出版的《電子數(shù)字計算機組成原理》(上、下冊)。該書上冊討論信息的表達、加工處理和加工處理的過程控制,由吳中福主編;下冊研究信息的存儲、變換與傳送,由童頒主編。在書的前言中作者特別提到本書是根據(jù)四機部主持召開的高等工科院校電子類專業(yè)教材會議精神和計算機專業(yè)組所討論確定的編寫大綱進行編寫的,并先后在廣州和重慶召開了兩次由清華大學等十三所重點院校參加的審稿會審稿,可見當年對教材質(zhì)量的要求是相當高的。
有意思的是,這兩種由國防工業(yè)出版社出版、在當時發(fā)揮著重要作用的教材雖然印數(shù)相當可觀,但書上沒有版權(quán)頁,僅在封底上有幾行字,寫明了印數(shù)、書號、印刷廠等,還標有“內(nèi)部發(fā)行”幾個字。
電子工業(yè)部于1982年先后成立了“計算機與自動控制”等八個教材編審委員會,并制定了1982—1985年教材編審出版規(guī)劃。列入規(guī)劃的教材、教學參考書共有217種選題,由“計算機與自動控制”教材編審會計算機教材編審小組評選審定、成都電訊工程學院的俸遠禎、閻慧娟編寫、電子工業(yè)出版社出版的《計算機組成原理》一書就是其中之一。此書于1985年面市,這是繼天津大學和重慶大學的統(tǒng)編教材之后,在國內(nèi)使用最廣泛的計算機原理教材之一。
4百花齊放時代的計算機原理教材
1987年,電子部教育司受教育部委托,組織了全國計算機應(yīng)用專業(yè)的教學評估,評估中對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計算機原理兩門課程進行了全國統(tǒng)一命題的考試。之后,根據(jù)教育部計算機科學與技術(shù)教學指導委員會的意見,計算機原理課程正式定位于專業(yè)基礎(chǔ)課。
上世紀80年代后期,有關(guān)計算機原理方面的教材開始逐漸增多,比較著名的有唐朔飛編寫的《電子數(shù)字計算機原理》(1987年,哈爾濱工業(yè)大學出版社),白中英等編寫的《計算機組成原理教程》(1988年,科學出版社)、王愛英編寫的《計算機組成與結(jié)構(gòu)》(1990年,清華大學出版社)等。
隨著統(tǒng)編教材概念的淡化,計算機專業(yè)教材有了突飛猛進的發(fā)展,特別是最近十年,幾乎每個出版社都有計算機原理教材的選題,有關(guān)計算機原理(不含微機原理)的教材可以說數(shù)不勝數(shù)。為了給這篇稿件收集素材,筆者于2010年6月專門分別查找了清華大學圖書館的書目檢索系統(tǒng)(http://innopac.lib. tsinghua.edu.cn/)和北京理工大學圖書館的書目檢索系統(tǒng)(http://ico.bit.edu.cn/Opac/search.php),搜索到數(shù)百本計算機原理方面的中文教材(含翻譯教材),按照不同的年代劃分列于表1中,可以明顯看出計算機原理教材的發(fā)展。
根據(jù)兩校圖書館館藏的計算機原理教材數(shù)量統(tǒng)計,可得到下列柱狀圖(圖1),從圖1中可以看出,兩校圖書館的館藏在數(shù)量上雖然有一些不同,但總的發(fā)展趨勢是一致的。
在統(tǒng)計的這數(shù)百本教材中,既有清華大學這樣頂尖大學計算機專業(yè)使用的教材,也有適合于高職高專使用的教材,但更多地是適合普通本科院校使用的教材,可謂百花齊放。
5與教材結(jié)緣的十七年
很欣慰的是,在上述的數(shù)百本計算機原理教材中,有筆者編寫的計算機原理類教材12本,算起來筆者與原理教材結(jié)緣已經(jīng)十七年了。
1993年開始,筆者編寫的《電子計算機組成原理》一書由北京理工大學出版社正式出版。2003年,筆者的《計算機組成原理》系列教材選題入選了中國計算機學會和清華大學出版社共同規(guī)劃的“21世紀大學本科計算機專業(yè)系列教材”,經(jīng)過努力,正式出版了主教材和相應(yīng)的參考書,形成了比較完整的教材體系。這套書是根據(jù)中國計算機學會教育委員會制訂的中國計算機科學與技術(shù)學科教程對課程教學內(nèi)容的要求,結(jié)合筆者講授本課程二十多年的教學經(jīng)驗和體會以及對前面教材的不斷修改和完善中“磨”出來的。其中《計算機組成原理》于2004年被評為北京市精品教材;《計算機組成原理(第2版)》、《計算機組成原理學習指導與習題解析(第2版)》和《計算機組成原理教師用書(第2版)》3本書于2008年,同時入選教育部普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材;2009年,《計算機組成原理(第2版)》獲得兵工高校優(yōu)秀教材一等獎;《計算機組成原理教師用書(第2版)》是目前國內(nèi)極少見到的供授課教師使用的教學參考書,特色突出。僅主教材一書,出版僅6年,已累計連續(xù)印刷十幾次,總印數(shù)達到70000多冊。以上教材和參考書在國內(nèi)已經(jīng)有幾十所大學使用,具有較強的輻射作用和影響力。
相比計算機原理課程名師的大作來說,筆者的作品在寫作中更多地站在學生的角度上考慮問題,力爭將高深的內(nèi)容用簡單的方法解釋清楚,由淺入深、循序漸進,在講清基本原理的基礎(chǔ)上,再提出先進技術(shù)和新的發(fā)展方向,以降低學習的難度。為了更好地與讀者溝通,筆者還在書上公布了自己的電子郵箱,方便與讀者聯(lián)系。
6結(jié)語
眾所周知,計算機原理課程是計算機專業(yè)學生大學四年中最重要的核心課程之一,從2009年開始本課程成為計算機學科全國碩士研究生入學統(tǒng)一考試專業(yè)基礎(chǔ)課考試科目之一,更突顯出本課程在計算機學科中的重要地位。因此,計算機原理課程的教材和課程本身一樣受到重視。
目前,我國正式出版的計算機原理方面的教材就有數(shù)百種,再加上國外引進的原版教材,數(shù)量可謂龐大。然而,實事求是地說,教材的數(shù)量是上去了,但教材的質(zhì)量良莠不齊,總體還有待進一步提高。
從1977年算起,規(guī)劃教材已經(jīng)歷了多個五年計劃,由于當年保留下來的資料有限,現(xiàn)僅以2000年開始的“十五”規(guī)劃教材和2005年開始的“十一五”規(guī)劃教材做一個比較。根據(jù)教育部全國普通高等教育教材網(wǎng)官方提供的資料分析[4-5],“十五”規(guī)劃教材選題共計2021種,截止2005年已出版的計算機原理類教材3本,占0.15%,“十一五”規(guī)劃教材選題共計11765種,其中計算機原理類教材19本,占0.16%。目前“十二五”規(guī)劃教材征集選題工作即將開始。相信隨著計算機教育的不斷發(fā)展,越來越多的精品教材會不斷和廣大讀者見面。
參考文獻:
[1] 吳鶴齡. 對我國早期計算機教育的點滴回顧[J]. 計算