

摘要:詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)原理課程的教材發(fā)展沿革,從我國最早的計(jì)算機(jī)原理教材開始,介紹各個(gè)不同年代教材的發(fā)展情況,同時(shí)介紹本人在計(jì)算機(jī)原理教材建設(shè)所做的工作以及對(duì)教材建設(shè)的思考。
關(guān)鍵詞:教材;計(jì)算機(jī)原理;發(fā)展史
1我國最早的計(jì)算機(jī)原理教材
我國的計(jì)算機(jī)教育起源于1956年周總理主持制定的“十二年全國科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃”,當(dāng)年,尚在籌建中的中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所和清華大學(xué)、北京大學(xué)合作,抽調(diào)高年級(jí)學(xué)生和已畢業(yè)的大學(xué)生,舉辦了為期近一年的第一期計(jì)算機(jī)訓(xùn)練班,之后又先后舉辦了三期計(jì)算機(jī)訓(xùn)練班。計(jì)算機(jī)訓(xùn)練班最主要的課程是“計(jì)算機(jī)原理”,當(dāng)時(shí)沒有教材,只能在講課時(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)專業(yè)的建立時(shí)間也可以追溯至1956年,大約在1958年前后就開始開設(shè)計(jì)算機(jī)原理課,包括北京工業(yè)學(xué)院(北京理工大學(xué)前身)在內(nèi)的幾所高校在開始時(shí)都沒有教材或講義。1958年,科學(xué)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(jì)算機(jī)原理教材,成為正式出版的最早的中文計(jì)算機(jī)原理教材[1]。
真正由中國人自己編寫并正式出版的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)原理和元件》(上、下冊)和由科學(xué)出版社出版的《電子數(shù)字計(jì)算機(jī)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(dāng)時(shí)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)任教的蘇東莊、胡銘曾、李學(xué)時(shí)三位教師,由于當(dāng)時(shí)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(jì)算機(jī)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(xué)”,可見此書應(yīng)該是西安交通大學(xué)若干老師集體創(chuàng)作的結(jié)晶,之所以署名“姚林”估計(jì)是選擇了二進(jìn)制“1”和“0”的諧音[3],真實(shí)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(jì)算機(jī)原理和元件》下冊——數(shù)字計(jì)算機(jī)元件中還用不少篇幅介紹了電子管元件。
2特殊年代的計(jì)算機(jī)原理教材
1966—1976年間當(dāng)時(shí)在校的工農(nóng)兵學(xué)幾乎沒有合適的教材,根據(jù)當(dāng)時(shí)的典型產(chǎn)品帶教學(xué)的指導(dǎo)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(xué)院計(jì)算機(jī)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(jī)的 研制過程中,就編寫了《DJS154計(jì)算機(jī)原理》一書,在當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)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(píng)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(xué)和西北電訊工程學(xué)院合編、江蘇人民出版社出版的《電子數(shù)字計(jì)算機(jī)》一書面市。1975年由北京大學(xué)電子儀器廠編寫、科學(xué)出版社出版的《電子數(shù)字計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(shí)代痕跡非常明顯。
3統(tǒng)編教材時(shí)代的計(jì)算機(jī)原理教材
1977年高?;謴?fù)招生后,缺乏適用的、符合時(shí)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(xué)校教材工作分工的規(guī)定,四機(jī)部(電子工業(yè)部前身)承擔(dān)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(jì)算機(jī)原理的教材有兩種。
第一種是由天津大學(xué)許鎮(zhèn)宇主編的《電子數(shù)字計(jì)算機(jī)原理》(上、下冊)。在1977年于武漢召開的計(jì)算機(jī)專業(yè)教材會(huì)議上,決定全國高校聯(lián)合統(tǒng)編計(jì)算機(jī)專業(yè)教材,并邀請?zhí)旖虼髮W(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)主編計(jì)算機(jī)原理教材。1977年12月在合肥召開的全國教材工作會(huì)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(jì)算機(jī)專業(yè)統(tǒng)編教材,在當(dāng)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(xué)校使用。
另一種稍晚于許鎮(zhèn)宇《電子數(shù)字計(jì)算機(jī)原理》的統(tǒng)編教材是由重慶大學(xué)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(jì)算機(jī)組成原理》(上、下冊)。該書上冊討論信息的表達(dá)、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(chǔ)、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(jī)部主持召開的高等工科院校電子類專業(yè)教材會(huì)議精神和計(jì)算機(jī)專業(yè)組所討論確定的編寫大綱進(jìn)行編寫的,并先后在廣州和重慶召開了兩次由清華大學(xué)等十三所重點(diǎn)院校參加的審稿會(huì)審稿,可見當(dāng)年對(duì)教材質(zhì)量的要求是相當(dāng)高的。
有意思的是,這兩種由國防工業(yè)出版社出版、在當(dāng)時(shí)發(fā)揮著重要作用的教材雖然印數(shù)相當(dāng)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(hào)、印刷廠等,還標(biāo)有“內(nèi)部發(fā)行”幾個(gè)字。
電子工業(yè)部于1982年先后成立了“計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制”等八個(gè)教材編審委員會(huì),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(xué)參考書共有217種選題,由“計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制”教材編審會(huì)計(jì)算機(jī)教材編審小組評(píng)選審定、成都電訊工程學(xué)院的俸遠(yuǎn)禎、閻慧娟編寫、電子工業(yè)出版社出版的《計(jì)算機(jī)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(xué)和重慶大學(xué)的統(tǒng)編教材之后,在國內(nèi)使用最廣泛的計(jì)算機(jī)原理教材之一。
4百花齊放時(shí)代的計(jì)算機(jī)原理教材
1987年,電子部教育司受教育部委托,組織了全國計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的教學(xué)評(píng)估,評(píng)估中對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)原理兩門課程進(jìn)行了全國統(tǒng)一命題的考試。之后,根據(jù)教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的意見,計(jì)算機(jī)原理課程正式定位于專業(yè)基礎(chǔ)課。
上世紀(jì)80年代后期,有關(guān)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)原理》(1987年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社),白中英等編寫的《計(jì)算機(jī)組成原理教程》(1988年,科學(xué)出版社)、王愛英編寫的《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》(1990年,清華大學(xué)出版社)等。
隨著統(tǒng)編教材概念的淡化,計(jì)算機(jī)專業(yè)教材有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,特別是最近十年,幾乎每個(gè)出版社都有計(jì)算機(jī)原理教材的選題,有關(guān)計(jì)算機(jī)原理(不含微機(jī)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(xué)圖書館的書目檢索系統(tǒng)(http://innopac.lib. tsinghua.edu.cn/)和北京理工大學(xué)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)原理教材的發(fā)展。
根據(jù)兩校圖書館館藏的計(jì)算機(jī)原理教材數(shù)量統(tǒng)計(jì),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(jì)的這數(shù)百本教材中,既有清華大學(xué)這樣頂尖大學(xué)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)原理教材中,有筆者編寫的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)組成原理》一書由北京理工大學(xué)出版社正式出版。2003年,筆者的《計(jì)算機(jī)組成原理》系列教材選題入選了中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)和清華大學(xué)出版社共同規(guī)劃的“21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育委員會(huì)制訂的中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的要求,結(jié)合筆者講授本課程二十多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)以及對(duì)前面教材的不斷修改和完善中“磨”出來的。其中《計(jì)算機(jī)組成原理》于2004年被評(píng)為北京市精品教材;《計(jì)算機(jī)組成原理(第2版)》、《計(jì)算機(jī)組成原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解析(第2版)》和《計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(第2版)》3本書于2008年,同時(shí)入選教育部普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材;2009年,《計(jì)算機(jī)組成原理(第2版)》獲得兵工高校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng);《計(jì)算機(jī)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(xué)參考書,特色突出。僅主教材一書,出版僅6年,已累計(jì)連續(xù)印刷十幾次,總印數(shù)達(dá)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(xué)使用,具有較強(qiáng)的輻射作用和影響力。
相比計(jì)算機(jī)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(xué)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(jìn),在講清基本原理的基礎(chǔ)上,再提出先進(jìn)技術(shù)和新的發(fā)展方向,以降低學(xué)習(xí)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(jì)算機(jī)原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生大學(xué)四年中最重要的核心課程之一,從2009年開始本課程成為計(jì)算機(jī)學(xué)科全國碩士研究生入學(xué)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(jì)算機(jī)學(xué)科中的重要地位。因此,計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)原理方面的教材就有數(shù)百種,再加上國外引進(jìn)的原版教材,數(shù)量可謂龐大。然而,實(shí)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(jìn)一步提高。
從1977年算起,規(guī)劃教材已經(jīng)歷了多個(gè)五年計(jì)劃,由于當(dāng)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(gè)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(jì)2021種,截止2005年已出版的計(jì)算機(jī)原理類教材3本,占0.15%,“十一五”規(guī)劃教材選題共計(jì)11765種,其中計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)教育的不斷發(fā)展,越來越多的精品教材會(huì)不斷和廣大讀者見面。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳鶴齡. 對(duì)我國早期計(jì)算機(jī)教育的點(diǎn)滴回顧[J]. 計(jì)算