2010年8月9日至13日，我校188滚球网 2010年暑期小學期課程《計算機係統結構前沿》在西區三教3124教室進行。該課程由美國俄亥俄州立大學的 Robert M. Critchfield講席教授、計算機科學與工程係主任張曉東主講，專題為“局部性原理在計算機和分布式係統中的應用”（課程主頁：http://mail.ustc.edu.cn/~wbdai/dragonstar/index.html）。張曉東2004年受聘為我校客座教授，目前擔任中國《計算機學報》英文版執行主編,並受聘為中國科學院首批海外評審專家。來自全國各地和本地兄弟院校合工大和安大、我校計算機學院和信息學院的90多名本科生、碩士生和博士生參加了本課程的學習。我校和外校的幾位青年教師也參加了課程學習和教學方法觀摩。
圖1 部分聽課學員與授課教授張曉東合影
與其它科學技術領域一樣，計算機領域也有自已的研究規律和定理。在今後很長的時間裏，計算機學科的發展會被以下三個規律所製約和導向。第一個是摩爾定律（Moore’s Law）,第二是阿姆達爾定律（Amdal’s Law），第三個就是局部性原理（Principle of Locality）。大部分重要的係統性能問題都與這三個規律有關。
在計算機係統中，數據的存儲、訪問和傳輸已成為阻礙係統性能的主要瓶頸，訪問數據的速度遠遠低於計算的速度，而對數據訪問的需求已經成為計算機運行的主要部分。數據在計算機係統中的存儲層次也變得越來越深：從硬件寄存器(Registers)到高速存儲器(Cache)再到主存的DRAM，通過數據總線，係統可以與各種磁盤，如半導體的固態存儲器（Solid State Device）或機械的硬磁盤等。通過互聯網，計算機之間還可以通過網絡進行大規模的遠程存儲、訪問和通訊。計算機係統中的數據訪問的速度和效率是由兩個基本要素決定的：（1）點與點之間的傳輸速度（Bandwidth）;（2）在某點讀或寫數據的時間延遲（Latency）。在過去的20多年裏，在計算機的各個不同的聯結點之間數據的傳輸速度，有了很大的提高，但數據訪問的延遲卻沒能有效地改善。為了解決這一對越來越突出的矛盾，在計算機係統設計和實現中，三種最有效的硬件或軟件的方法是∶緩存（Caching），備份（Replication）和預取（Prefetching）。這門課以這三個基本技術為核心，全麵介紹計算機各個存儲層麵上的最有代表性和最先進的數據管理方法。
這門課程是國家自然科學基金會資助的“龍星計劃”課程（龍星計劃主頁：http://dragonstar.ict.ac.cn/DS_index.asp）的一部分，在我校納入2010年暑期小學期課程《計算機係統結構前沿》（課號：Z011SD301，選課主頁：http://www.teach.ustc.edu.cn/page.asp?post=764）的教學內容，40學時2學分。
課程主講老師張曉東在中國國家自然科學基金會資助的龍星課程計劃委員會與中科院計算所的徐誌偉研究員共同擔任主任。“龍星計劃”委員會每年組織一批在美國學術界已有所成就的中國教授在全國各地大學係統講授多門研究生課程。“龍星計劃”課程開辦了近十年來，免費向成千上萬的國內大學生、研究生和青年教師授課，這個課程計劃已逐漸成為國內計算機教學和科研的一個組成部分。
本次課程共進行了13講，教學方式為講授與討論，每天上午下午集中授課。在教學過程中，張老師與聽課師生進行了積極的課內和課外互動。麵對不同層次和不同研究方向的學生，他把複雜的係統設計問題和解決問題的思路淋漓盡致地展現出來，從計算機係統最基本的概念和設計原則開始一步步深入到如何針對具體研究問題產生出創新思路，通過不時地提出問題來引導大家開展由淺入深的討論，讓大家不知不覺地順著他的思路去理解一個個複雜的係統設計問題和巧妙的解決辦法。剛開始幾節課，大家參與討論還需要被動地等待張老師提問。到了後來，張老師的講課不時地會被同學們的主動提問打斷。課間課後還出現了不同研究方向的學生對同一個問題的討論和爭論。特別是188金宝慱体育版
微處理器體係結構研究小組的同學與中國人民大學數據庫研究小組同學的討論最後從教室延伸到了餐廳，直到課程結束仍然意猶未盡。張老師說這正是他所期待的教學效果。在美國的好學校裏，老師就是這麼教的，學生就是這麼學的。
圖2 張老師正在授課
圖3 學生們正在聚精會神聽張老師講解
圖4 學生正在提問
圖5 張老師課間正在解答學生問題
圖6 中國人大數據庫小組的研究生在課堂上提出他們想到的研究問題
圖7 校內外學生課間交流
課程最後一講的主題是“計算機學者發表論文的目的與追求”。張老師向同學們提出了這樣一個思考性的問題：計算機科技領域的進步不僅極大地提高了人類社會的生產力，同時也改變了世界、乃至人們的行為方式。與曆史上其他工業和技術革命相比，在相對短的時期內，為什麼計算機領域會對人類社會的貢獻如此之大？範圍如此之廣？就這一問題，他結合自已多年來的科研實踐，談了自已的學習和思考，並得出以下幾點認識：（1）計算機的基礎理論和大多數技術創新都來源於大學和研究所的學術研究；（2）與其它領域相比，專利保護在計算機領域相對薄弱，很多新技術直接來源於剛發表的論文成果。開源軟件吸引了全社會的優秀技術人才，廣大用戶都受益於這些高質量的開發成果，加快了核心技術的推廣應用；（3）計算機科學是少有的主要以嚴格評審的會議來發表論文，從而達到有效交流和快速傳播效果的科技領域。
最後，張老師對“計算機學者發表論文的目的與追求”這個問題，提出了自已的四點體會。
第一，要把握技術發展的方向和應用需求，解決重要的問題。在計算機領域裏有時也容易出論文，並產生泡沫。有些問題是探討性的，來去都很快。有些係統問題可以抽象為數學模型，並加以不切實際的假設，這樣就可以設計出很多算法。然而，大多數這樣的論文對計算機科學和技術的進步是起不到有效推動作用的。
第二，爭取讓更多同行讀我們的論文。計算機領域的會議和期刊數量太多，大多數研究人員隻閱讀在重要會議和期刊上發表的論文，所以我們要竭盡全力在這些重要的平台上發表論文，這樣才能獲得同行了解我們工作的機會。在計算機科學技術領域，對一篇論文的引用數量，可以從一個側麵說明一篇論文讀者的數量。SCI，EI和期刊的影響因子等指標都不能全麵地反映學術的質量和影響。論文的質量隻能由本學科的同行和專家來評定。SCI所給出的影響因子是與該學科參與研究的人數成正比的。比如，生命科學領域擁有龐大的研究隊伍，其刊物的影響因子就會很高。相比之下，在計算機的一些很重要的研究領域，比如計算機係統結構，研究人數相對較少，但它的研究成果卻會直接影響使用信息技術的各行各業。可是由於使用計算機的人並不引用這些論文，所以其影響因子也相對比其它自然科學領域的期刊小得多。
第三，發表有影響力的論文。有影響力的論文有以下幾個特點。（1）用通用算法的形式來取代工程中的特殊解和非優化解。（2）對一個複雜的問題有透徹的解釋，並給予有指導意義的結論。（3）給出有意義的通用計算模型，從而使解決一類問題都可以得益。
第四，更新和開發創造性的核心和應用技術，推動社會進步。很多不斷更新的計算機技術都是直接來源於學術論文的結果。將一個研究的係統原型再推進一步，有時就會成為影響世界的係統。比如，Linux, BSD,MySQL,Google, Hadoop, BitTorrent, VMware都是很好的例子。
課程的最後，張老師以愛因斯坦說過的一句話寄語青年學生和老師：“不要試圖去做一個成功的人，更要努力地去做一個有價值的人”。由此得出這樣的結論：我們發表論文的目的和追求應當是通過計算技術的進步，為社會增加有益的價值。
計算機學院為組織這次麵向全國和全校的國際課程教學活動做了大量的會務準備工作。學院專門指派安虹老師負責這門課程的會務和外校師生的接待工作，並專門安排了國際課程經費支持這次教學活動。除了上課以外，學院還特意安排張曉東老師利用晚上的時間與華夏班的學生、計算機係統結構研究方向課題組的師生進行了交流。
圖8 張老師與華夏班同學交流
圖9 張老師與計算機學院計算機係統結構研究方向的師生進行交流
開課期間，候建國校長會見了張曉東，向他闡述了188金宝慱体育版 堅定不移地培養高水平人才和產出國際一流研究成果的辦校方針。陳華平院長與張曉東就人才引進問題進行了深入的探討。陳恩紅副院長在第一天開課前趕赴教室，向全國各地來188金宝慱体育版 聽課的師生表示熱烈的歡迎，向不遠萬裏專程來科大上課的張曉東老師表示衷心的感謝。課程結束後，課程會務組安排前來聽課的外校師生參觀了188金宝慱体育版 校史館。科大的辦學曆史和成就帶給大家在科大學習和工作的無比向往。
圖10 候建國校長和陳華平院長會見張老師
圖11 校外學員參觀188金宝慱体育版
校史館
《計算機係統結構前沿》暑期小學期課程圓滿地結束了，這門課程的舉辦受到了學院、教務處和研究生院的高度重視並提供了大力支持，起到了幫助聽課師生洞察國際前沿、激發創新精神、促進對外交流的作用，同時也讓校外學員了解了188金宝慱体育版 創建世界一流大學的辦學曆程。
