信息科学技术与高等理工教育
之一些思考
北京理工大学 王越
2004.8
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
1、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
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，
应设在文化发展进程之曲折起伏的探索过程。
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
人类社会作为一个整体而言必
定遵守“宏观有序”“通过涨落达到
新的动态有序”，“大小宇宙共同进
化，进化机制进化”之系统理论之规
律。
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
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
适者生存规律（“适”指社会与社会，
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。
社会发展之基本机制是“合作与竞争之
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
一、人类进化与教育
2、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
环节）
没有教育之发展支持文化发展，则文化
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
一、人类进化与教育
高等教育发展有很大难点,
基本特征是面对未来，面对
未知，精确未来需求，发展内容
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
一、人类进化与教育
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
交叉融合与专门深入永恒矛盾。
教育内容落后于实际发展 —— 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 —— 偏
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。
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
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
开信息。
“信息”是客观事物运动状之表征和描
述
人类认识“运动”认识规律必须以“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
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
2、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
剂的作用
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
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
3、“信息”作为开放系统生存发展
三要素之一，构成系统自组织生
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
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
4、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
必产生社会矛盾 (双刃剑作用 )，也
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
社会动态发展。
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 —
— 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。
全国大学生电子设计竞赛十周年
Environme
ntal Studies
Materials
Science&Engi
neering
Engineering
Physics Engineering&Man
agement Systems
Signal&Image
Processing
Informatio
n&System
Telecomnunication
s&Networks
Electrical
Engineering
Undergraduate
Intelligent
System
Electronic
Computer-Aided
Design
Microelect.&In
tegrated
Circuits
Solid State
Physics
Solid State
Devices
Electronic&
Optoelectronic
Materials
Optical
Communicatio
n&fiber Optics
Optical
Optoelectronic
Engineering
Engineering
Biology
The World of Electrical Engineering
Schoolof Engineering and Applied Science
Department of Electrical Engineering
全国大学生电子设计竞赛十周年
Computer
Design
Real Time
Computing Digital Video
&Graphics Robotics&
Control
Signal&Image
Processing
Informatio
n&System
Telecomnunication
s&Networks
Woodrow Wilson
Certificate
Computer
system&
Software
Computer
Architectur
e
Electronic
Computer-Aided
Design
Microelect.&In
tegrated
Circuits
Solid State
Physics
Solid State
Devices
Electronic&
Optoelectronic
Materials
Optical
Communicatio
n&fiber Optics
Optical
Optoelectronic
Engineering
Robotics&
Intelligent
Systems
Enviromential
Studies
Materials
Science&Engineering
Engineering
Physics
Engineering
Biology
Engineering&
Management
Systems
The World of Electrical Engineering
Computer Engineering/Science
Comunications Signal Processing and Control
Solid State Electronics Optical Engineering
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
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
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
性。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
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，
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
影响有待不断认识解决。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
2、与量子世界科学相结合深化微观
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
困难。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
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
极限：衍射班
限制：通信容量
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
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
量子信息科学
|
特点：量子态作信息单元
性能：并行运算
分子 /纳米电子
|
特点：自组装
性能：突破集成度限制
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
更深入量子调控
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
3、信息理论领域
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，
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
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
一条主要途径。
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
基本理念之突破）
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
一个值得注意的方向。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
4、思维科学（认知科学）与信息科
学相结合
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
本性突破是一个艰巨长期之科学技
术任务。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
结论：信息科学技术一个新的历史性突
破正在临近
在此历史时代，中华儿女应为人类
文化发展多作出些贡献 —— 属风流人
物还看今朝！
全国大学生电子设计竞赛十周年
谢谢！
全国大学生电子设计竞赛十周年
之一些思考
北京理工大学 王越
2004.8
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
1、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
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，
应设在文化发展进程之曲折起伏的探索过程。
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
人类社会作为一个整体而言必
定遵守“宏观有序”“通过涨落达到
新的动态有序”，“大小宇宙共同进
化，进化机制进化”之系统理论之规
律。
全国大学生电子设计竞赛十周年
一、人类进化与教育
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
适者生存规律（“适”指社会与社会，
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。
社会发展之基本机制是“合作与竞争之
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
一、人类进化与教育
2、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
环节）
没有教育之发展支持文化发展，则文化
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
一、人类进化与教育
高等教育发展有很大难点,
基本特征是面对未来，面对
未知，精确未来需求，发展内容
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
一、人类进化与教育
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
交叉融合与专门深入永恒矛盾。
教育内容落后于实际发展 —— 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 —— 偏
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。
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
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
开信息。
“信息”是客观事物运动状之表征和描
述
人类认识“运动”认识规律必须以“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
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
2、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
剂的作用
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
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
3、“信息”作为开放系统生存发展
三要素之一，构成系统自组织生
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
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
4、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
必产生社会矛盾 (双刃剑作用 )，也
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
社会动态发展。
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 —
— 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。
全国大学生电子设计竞赛十周年
Environme
ntal Studies
Materials
Science&Engi
neering
Engineering
Physics Engineering&Man
agement Systems
Signal&Image
Processing
Informatio
n&System
Telecomnunication
s&Networks
Electrical
Engineering
Undergraduate
Intelligent
System
Electronic
Computer-Aided
Design
Microelect.&In
tegrated
Circuits
Solid State
Physics
Solid State
Devices
Electronic&
Optoelectronic
Materials
Optical
Communicatio
n&fiber Optics
Optical
Optoelectronic
Engineering
Engineering
Biology
The World of Electrical Engineering
Schoolof Engineering and Applied Science
Department of Electrical Engineering
全国大学生电子设计竞赛十周年
Computer
Design
Real Time
Computing Digital Video
&Graphics Robotics&
Control
Signal&Image
Processing
Informatio
n&System
Telecomnunication
s&Networks
Woodrow Wilson
Certificate
Computer
system&
Software
Computer
Architectur
e
Electronic
Computer-Aided
Design
Microelect.&In
tegrated
Circuits
Solid State
Physics
Solid State
Devices
Electronic&
Optoelectronic
Materials
Optical
Communicatio
n&fiber Optics
Optical
Optoelectronic
Engineering
Robotics&
Intelligent
Systems
Enviromential
Studies
Materials
Science&Engineering
Engineering
Physics
Engineering
Biology
Engineering&
Management
Systems
The World of Electrical Engineering
Computer Engineering/Science
Comunications Signal Processing and Control
Solid State Electronics Optical Engineering
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
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
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
性。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
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，
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
影响有待不断认识解决。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
2、与量子世界科学相结合深化微观
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
困难。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
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
极限：衍射班
限制：通信容量
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
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
量子信息科学
|
特点：量子态作信息单元
性能：并行运算
分子 /纳米电子
|
特点：自组装
性能：突破集成度限制
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
更深入量子调控
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
3、信息理论领域
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，
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
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
一条主要途径。
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
基本理念之突破）
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
一个值得注意的方向。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
4、思维科学（认知科学）与信息科
学相结合
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
本性突破是一个艰巨长期之科学技
术任务。
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
性与定量相结合发展是信息科技发展
一条主要途径。
结论：信息科学技术一个新的历史性突
破正在临近
在此历史时代，中华儿女应为人类
文化发展多作出些贡献 —— 属风流人
物还看今朝！
全国大学生电子设计竞赛十周年
谢谢！
全国大学生电子设计竞赛十周年
