powerpoint-演示文稿---計算機科學與技術學院

1、2009年先進計算機系統(tǒng)華夏班,2009.7.4中國科學技術大學計算機科學與技術學院,招生宣講報告,報告提綱,建設思路辦學動機,關于華夏班的命名, 總體思路,培養(yǎng)目標培養(yǎng)方案學制, 授予學位及畢業(yè)基本要求培養(yǎng)方案制定的指導性原則實施保障組織管理, 教學改革, 師資配備, 硬件配備, 學生待遇, 選拔和考核標準進度安排,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,2,2024/3/20,中國科學技術大學

2、 計算機科學與技術學院,3,辦學動機,是我院貫徹實施國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略，提高信息技術人才自主創(chuàng)新能力的重大舉措。國內(nèi)現(xiàn)狀全國幾乎所有的高校都設有計算機專業(yè)、系或?qū)W院，真正能夠培養(yǎng)計算機系統(tǒng)設計人才的院校極少，大都只能培養(yǎng)計算機應用型人才。在大批計算機專業(yè)畢業(yè)生找不到工作的同時，也有許多優(yōu)秀的IT企業(yè)無法招聘到足夠數(shù)量的計算機專業(yè)合格人才，這種矛盾遠非供需數(shù)量的差異可以解釋。從平均水平看，國內(nèi)高校目前還無法培養(yǎng)出數(shù)量充足的，可

3、以滿足國家實現(xiàn)信息技術自主創(chuàng)新所需要的合格人才。原因分析辦學條件和辦學水平的差異：師資隊伍、硬件條件和科研實踐環(huán)境。計算機系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)需要用到計算機、集成電路、微電子甚至應用等多個學科領域的綜合知識。在國外，計算機系統(tǒng)設計師要通過計算機科學和電子工程兩個系來共同培養(yǎng)，計算機科學系提供系統(tǒng)設計的教育背景，電子工程系提供系統(tǒng)實現(xiàn)的教育背景，只有少數(shù)一流大學才有條件培養(yǎng)同時掌握設計和實現(xiàn)技術的人才。,2024/3/20,中國科學技

4、術大學 計算機科學與技術學院,4,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),華夏班紀念中國計算機的先行之師華羅庚-夏培肅培養(yǎng)華夏創(chuàng)新人才我校計算機專業(yè)創(chuàng)建于1958年應用數(shù)學和計算技術系首任系主任：華羅庚,中科院數(shù)學研究所所長兼我校應用數(shù)學和計算技術系系主任華羅庚給該系一年級同學講授數(shù)學課，講課的教室是北京玉泉路科大原校址教學二樓一層教室。該教室1960年改裝為107計算機機房。,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),

5、計算機專業(yè)首任教研室主任：夏培肅中央大學（南京大學）本科畢業(yè)，英國愛丁堡大學博士，中國科學院院士中國計算機的先行之師1952年，華羅庚教授會見了三位年輕科學家，討論的是一個前沿話題：研制中國的計算機。由此中國第一個計算機三人小組成立。他們是夏培肅、閔乃大，王傳英。,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,5,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),計算機系統(tǒng)結(jié)構著名科學家主持研制了我國第一臺自行設計的小

6、型通用電子計算機——107機。中國科學院計算技術研究所的創(chuàng)始人之一。創(chuàng)辦了《計算機學報》和國際性期刊《Journal Of Computer Science and Technology》，擔任第一任主編。,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,6,2007年9月21日，時年84歲的夏培肅院士在接受我校校慶50周年口述校史項目組采訪時的照片。,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),計算機系統(tǒng)結(jié)構著名教育

7、家主持了計算所四期計算機訓練班,培養(yǎng)了我國第一批從事計算機教育和研究人員，他們中的很多人后來成為我國計算機界的領軍人物。為中國科大培養(yǎng)了第一批教師。2名學生獲全國百篇優(yōu)秀博士學位論文獎3名學生獲中國科學院院長獎學金特別獎,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,7,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),首批教師：很多是參與107機研制的教師,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院

8、,8,夏培肅院士（左六）與我校計算機學科早期建設者、107機研制者、原計算機系統(tǒng)結(jié)構教研室主任鄭世榮教授、鐘津立、周行仁、趙鼎文、楊學良、王武良等在玉泉路校園合影。,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,9,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),首套計算機教材夏培肅先生主持編寫的我校（也是我國）第一套《計算機原理》教材。,,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),首臺計算機夏培肅先生主持研制的107

9、機。1953年成立研制小組, 1954年開始設計，1959年研制成功, 1960年在中國科大投入使用（在科大命名為KD-1）, 1970年隨科大下遷至合肥，1974年被拆除。107計算機規(guī)模與當時的EDVAC和EDSAC計算機相當.六個機柜，其中中央處理機、磁芯存儲器和電源各占用兩個，另外還有作為輸入輸出設備的五單位發(fā)報機一臺、電傳打印機一臺和控制臺一個。全機共使用電子管1280余只，功耗6千瓦（不包括通風），機房占地面積約60

10、平方米。107機采用串行運算方式，機器主頻62．5千赫，平均每秒運算250次。107機共有兩臺，一臺在中國科技大學用于科研和教學, 一臺安裝在火炮研究所用于彈道計算。,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,10,,關于華夏班的命名—科大人自主創(chuàng)新的精神遺產(chǎn),先后參加第一臺107計算機研制和改進的人員共有30余人，除計算所科研人員和科大教師外，還有參加第三期計算機訓練班的外單位學員。其中科大教師是: 鄭世榮、鐘津

11、立、周行仁、趙鼎文、楊學良、王武良、邵仁榮、周基桑、吉鳳崗、魏彩屏、佟慧娟、陶志成、郭振剛、候慕媛、卿志遠等?？拼蠛陀嬎闼献餮兄瞥晒?07計算機，其后又將107計算機成功地應用于教學和科研工作，這是全面落實“全院辦校、所系結(jié)合”辦學方針和實行教學與科研結(jié)合所取得的重要成就。,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,11,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,12,,The First E

12、lectronic Computers,1943-1946, J. Presper Eckert and John Mauchly at the Moore School of the University of Pennsylvania built the world’s first operational electronic, general purpose computer—ENIAC(Electronic Numerical

13、Integrator and Calculator).ENIAC was funded by the United States Army and became operational during World War II.ENIAC was used for computing artillery firing tables,Eckert and Mauchly,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,13

14、,The First Electronic Computers,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,14,The First Electronic Computers,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,15,The Origin of the Stored Program,Von Neumann Computer1944 – John von Neumann joined ENIA

15、C team. Credited with the idea of storing programs as numbers1945 – John von Neumann proposed a stored program computer called EDVACJohn von Neumann wrote "First Draft of a Report on the EDVAC" in which he ou

16、tlined the architecture of a stored-program computer.,John von Neumann, c. 1955 Credit: Computer History Museum,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,16,The Stored Program Computer Architecture(von Neumann Architecture),Elec

17、tronic storage of programming information and data eliminated the need for the more clumsy methods of programming, such as punched paper tape — a concept that has characterized mainstream computer development since 1945.

18、,2024/3/20,CS of USTC AN Hong,17,EDSAC,1949Maurice Wilkes at Cambridge University developed EDSAC, the first large scale, fully operational stored program computerTecnhology: vacuum tubesMemory: 1k words, 17bits, merc

19、ury delay lineSpeed: 650 instructions/sec ,714 operations/sec, 2.25MHz1,400 ft31951 – Remington-Rand sold Univac 1 to US government for $1,000,000,EDSAC 1,The First Practical Store Program Computer,Maurice Wilkes,Wilk

20、es with the EDSAC,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,18,世界第一臺計算機 vs. 第一顆微處理器芯片,1946，ENIAC(Electrical Numerical Integrator And Calculator )18000 vacuum tubes1500 relays174 KW30 tons1800 sq. ft. footprintClock: 100kHzR

21、AM: ~230bytesIO: punched card,1971, Intel 400410 micron process，NMOS-Only Logic2,300 transistors3x4 mm die4-bit busPerformance < 0.1 MIPS640 bytes of addressable Memory750 KHz,,25年后,中國第一臺自主設計的計算機 vs. 第一顆自主設計

22、的通用微處理器芯片,1959年， 107計算機主設計師：夏培肅KD-1之母, 龍芯的“奶奶”我們祖上“挺闊的”,2002年，龍芯1號(2003年4月25日, 龍芯1B, 夏50)主設計師：胡偉武龍芯之父我們現(xiàn)在很落后,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,19,,43年后,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,20,總體思路,總體思路：面向國家信息化的戰(zhàn)略目標

23、對高水平計算機人才的迫切需求，發(fā)揮中科院“全院辦校，所系結(jié)合”的辦學優(yōu)勢，利用科學院內(nèi)相關研究所（如計算所、中科院軟件所、中科院微電子所等）的師資力量和實踐平臺，從進入科大學習的優(yōu)秀學生中選拔出有志于先進計算機系統(tǒng)設計和創(chuàng)新的英才，優(yōu)化配置教學資源，面向計算機領域的國際前沿水平，科學設置高標準的英才培養(yǎng)計劃，加強對計算機系統(tǒng)前沿技術和核心技術的教學和研究，強化在先進計算機系統(tǒng)方面的自主創(chuàng)新能力和設計實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。圍繞國家信息化發(fā)展戰(zhàn)

24、略的大需求，給學生創(chuàng)建一個充滿機遇的大舞臺，引導學生樹立成為世界一流專家的大志向。辦學優(yōu)勢：全院辦校，所系結(jié)合；一流科研，一流教學,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,21,培養(yǎng)目標,基礎知識扎實，滿足行業(yè)需求的合格人才實踐能力較強，適應專業(yè)工作的優(yōu)秀人才 研究素質(zhì)過硬，世界一流的研究型拔尖人才科大定位：大量合格人才，部分優(yōu)秀人才，少量拔尖人才,學制, 授予學位及畢業(yè)基本要求,普通班學制：本科4年。

25、實行學分制，學生修滿160學分，通過本科畢業(yè)論文答辯并符合學校有關本科學位授予規(guī)定者，授予工學學士學位。,華夏班學制：本碩貫通，6年。實行學分制，前四年學生修滿160+X學分，完成華夏班指導性學習計劃表，成績符合要求者，免試直讀碩士學位。后兩年學生完成碩士學位論文，通過論文答辯并符合學校有關碩士學位授予規(guī)定者，授予工學碩士學位, 同時授予先進計算機系統(tǒng)華夏班榮譽學位（或畢業(yè)）證書?？擅庠囃扑]攻讀博士學位。,2024/3/20,中國

26、科學技術大學 計算機科學與技術學院,22,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,23,培養(yǎng)方案制定的指導性原則,英才班：選拔“高起點”最高人數(shù)限定：年級學生規(guī)模為20~30人。選拔標準：綜合考慮基礎課成績和實際能力因材施教：按個性化的教學計劃進行培養(yǎng)特色專業(yè)：培養(yǎng)“高標準”通過與國內(nèi)外一流大學和學術機構的聯(lián)系與合作，共同制定人才培養(yǎng)的基本架構三年級為專業(yè)起點(或二年級下學期)，特色專業(yè)的學生必須修完

27、全部特色專業(yè)規(guī)定的必修課雙元教育：輸出“高水平”“高起點”的人才選拔與“高標準”的人才培養(yǎng)相結(jié)合,構成“高水平”人才輸出的前提條件,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,24,培養(yǎng)方案制定的指導性原則,理論教學環(huán)節(jié)基礎+核心+前沿，學分比例：X：Y：Z加強若干核心課程教學, 增加難度和深度計算機系統(tǒng)導論, 數(shù)字邏輯, 組成原理, 體系結(jié)構, 語言和編譯, 操作系統(tǒng), 超大規(guī)模集成電路設計大量使用國外教

28、材，利用好國外教材的相關教學資源全面開展雙語教學統(tǒng)班上課，作業(yè)/實驗/考試標準不同；必要時開設小班課程,培養(yǎng)方案制定的指導性原則,實踐教學環(huán)節(jié)課程實驗+開放實驗，主要使用自編教材加強實驗課程體系建設和課外實驗項目建設開放實驗項目(必修)：加強實踐能力的培養(yǎng)設計一臺“可用的”計算機系統(tǒng)原型大學生研究計劃(必修)：加強研究素質(zhì)的培養(yǎng)能力訓練：計算思維能力；算法設計與分析能力；程序設計與實現(xiàn)能力；系統(tǒng)設計實現(xiàn)能力；應用能力；協(xié)

29、作和管理能力,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,25,理解現(xiàn)代計算機系統(tǒng)設計的理論基礎,存儲程序計算機體系結(jié)構(馮?諾依曼結(jié)構),2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,26,2024/3/20,CAS ICT AN Hong,27,理解現(xiàn)代計算機系統(tǒng)設計的影響因素,1-28,理解現(xiàn)代計算機系統(tǒng)設計的抽象層次,,軟件,硬件,2024/3/20,USTC CS AN Hong,29,了解現(xiàn)

30、代計算機系統(tǒng)的設計和制造過程,掌握先進前沿的計算機系統(tǒng)結(jié)構專業(yè)理論和技術,超大規(guī)模集成電路,數(shù)字邏輯,計算機組成,串行機器語言 (ISA),編譯技術,程序設計(高級語言/數(shù)據(jù)結(jié)構/算法),,計算機系統(tǒng)導論,處理器體系結(jié)構,片上多處理器體系結(jié)構,計算機體系結(jié)構,并行計算機體系結(jié)構,光電/數(shù)?；旌想娐?VLSI測試與可測性設計,并行系統(tǒng)/嵌入式系統(tǒng)組成,并行機器語言 (ISA),并行程序設計(并行語言/并行算法),,并行編譯技術,202

31、4/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,30,加強計算機系統(tǒng)設計和實現(xiàn)能力,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,31,計算機系統(tǒng)導論(從晶體管到小計算機設計),計算機組成與設計(流水線處理器設計),數(shù)字邏輯(運算器/功能部件設計),處理器體系結(jié)構(結(jié)構建模與量化分析),操作系統(tǒng)原理與設計(操作系統(tǒng)設計),編譯原理與技術(編譯器設計),計算機系統(tǒng)原型設計(開放性實驗)(“真實的”計

32、算機系統(tǒng)原型設計),程序設計語言(程序設計),組織管理,保障高質(zhì)量培養(yǎng)計劃的制定和順利實施專家指導小組: 陳國良, 李國杰+國內(nèi)外專家與國內(nèi)外一流大學和學術機構的建立聯(lián)系與合作，對人才培養(yǎng)的基本架構提供指導和咨詢意見培養(yǎng)方案實施，督導和協(xié)調(diào)小組: 院領導 + 學位點領導 + 教學秘書 組織制定，修訂和實施培養(yǎng)計劃組織協(xié)調(diào)相關教學活動制定考核評估辦法, 評估教學水平和質(zhì)量, 提出改進建議與國家,中科院,學校和學院層面的要求協(xié)

33、調(diào)一致培養(yǎng)方案制定和執(zhí)行小組(華夏班教學工作委員會): 科大老師/計算所老師提出培養(yǎng)方案草案課程和課程組建設指導大學生研究計劃和開放性實驗項目爭取各種項目和經(jīng)費資助,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,32,教學改革,優(yōu)秀/精品課程建設: 教改工作的亮點若干門核心課程建設為省/部級和國家級精品課程提高核心課程的教學水平和教學質(zhì)量, 校內(nèi)評估保持優(yōu)秀,并盡可能多建設成為校級精品課程實驗課程體系建設

34、和課外實驗項目建設:教改工作的重心對學生素質(zhì)培養(yǎng)的作用最根本需要的投入最大,完成的難度最大引入國外一流大學實驗教學理念前沿課程和講座聘請國內(nèi)外計算機系統(tǒng)結(jié)構一流大師和著名學者來講授,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,33,師資配備,核心和前沿課程教師/學導中國科大教師中科院相關研究所教師國外教師成立課程組,開展定期和制度化的理論課教學研討課程設置的科學性和前沿性本碩博課程之間的縱向銜接,

35、核心課程之間的銜接成立學導組,開展定期和制度化的實踐課教學研討保證提供大學生進入實驗室成為團隊的一員開展研究工作的條件,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,34,硬件配備,硬件實驗很“燒錢”主要的硬件實驗設施：平均3年的生命周期龍芯開發(fā)板和實驗系統(tǒng)多種類型的多核/眾核實驗板嵌入式系統(tǒng)實驗板基于FPGA的硬件模擬實驗平臺基于FPGA的硬件仿真實驗平臺VLSI驗證和測試實驗平臺EDA工具高性能

36、并行計算機各種基準測試程序包華夏班實驗室每個人都有自已的工位和PC環(huán)境,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,35,學生待遇:準研究生,配備專門的學導指導(學生與導師協(xié)商/教學工作委員會協(xié)助安排, 主要指導大學生研究計劃和本科畢業(yè)論文)中國科大, 計算所, 軟件所,微電子所等, 著名企業(yè)研發(fā)機構的優(yōu)秀教師和研究人員提供盡早與優(yōu)秀企業(yè),創(chuàng)新性科研項目,優(yōu)秀的研發(fā)團隊和人員接觸的機會華夏班實驗室為大學生

37、研究計劃設立全時助學金或半時助學金(導師/學院/學校共同分擔):3~6個月學術活動資助(學院提供): 發(fā)表學術論文,參加國內(nèi)外學術會議合格者授予華夏班榮譽畢業(yè)證書(學校)對獲得榮譽畢業(yè)證書中的優(yōu)秀學生設立華夏創(chuàng)新人才獎(由學院組織專家評審產(chǎn)生),2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,36,選拔和考核標準,進入大學二年級下學期~三年級下學期(提供三次準許進入時間),特殊情況個別研究處理綜合考慮基礎課成績和

38、實際能力在限定的人數(shù)里擇優(yōu)錄取(名額根據(jù)當年情況動態(tài)調(diào)整)向華夏班教學工作委員會提交申請書 , 大學生研究計劃(進入華夏班第一學期找好學導)被錄取者填寫誠信保證書合格標準 按照華夏班的指導性學習計劃完成課程學習修滿規(guī)定的學分修完指定的必須課程, 成績合格 完成大學生研究計劃完成開放性實驗項目退出學習過程中考核不合格者,2024/3/20,中國科學技術大學 計算機科學與技術學院,37,進度安排,招生7月4日:宣講