一、引言

当今的世界，以信息技术为代表的科技革命不断取得突破，信息化已经成为各国经济社会发展的强大动力，推动了人类社会以前所未有的速度走向新的历史高度。许多国家都把推进信息化作为增强综合国力和国际竞争力的战略举措。我国政府把“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路”作为中国经济和社会发展的长期战略，放在了重要的位置。

信息化对大学传统管理、教学、研究模式产生了深刻的影响。步入信息时代，北京大学如何抓住机遇实现跨越式发展，早日成为世界一流大学，是一个值得深思的问题。本文认为要加快E-science平台建设，以深度推进北京大学信息化建设；针对信息化对经济、社会等各个学科领域的影响，大力发展与信息科学相关的交叉学科；顺应信息时代的人才培养要求，利用信息化手段进行教学改革。

二、北京大学E-science平台建设问题

“网格”（Grid）一词来源于人们熟悉的电力网（Power Grid）。就像电网把电力提供给墙上的每个插座，网格聚合可用的计算资源然后把计算力提供给网格环境中的每个用户（客户端）。网格是利用计算机网络把地理上广泛分布的计算资源、存储资源、网络资源、软件资源、信息资源等连成一个逻辑整体，然后像一台超级计算机一样为用户提供一体化的应用服务[1]。

网格计算可以为用户提供对计算力（Computing Power）随时随地的、透明的、远程的、安全的、可靠的访问。网格计算技术将解放人们使用计算的方法，使人们可以轻而易举地为一些科研工作创建和使用大规模、多学科、动态的、分布式的、高性能的应用环境，而这些科研工作在以前是不可能开展的或开展起来代价很高，如高能物理数据分析、气候建模、宇宙观测、实时遥感数据分析和数据同化、大型数据集交互分析和虚拟现实可视化等[2]。

被称为第三代因特网技术的网格技术已经成为一些国家研究与开发的竞争焦点，这主要表现在各个发达国家大型网格研究项目不断启动。这些项目目的在于为不同应用和研究团体创建网格、开发网格技术和技术框架，如高能物理、全球变化、地震监测、商业计算、虚拟现实等。美国典型的大学网格项目主要包括威斯康星大学麦迪逊分校的Condor、弗杰尼亚大学的Legion、田纳西大学的可伸缩的校内研究格网（Scalable Intracampus Research Grid，SinRG）和宾夕法尼亚大学网格。Condor项目的目标是开发支持高吞吐量计算的分布式计算资源的收集机制和工作负荷管理系统；Legion可以把不同体系结构、不同操作系统和不同物理位置的计算机资源连接成为一个系统；SinRG则用于田纳西大学Knoxville校区内部的医学图象处理、交互式分子设计、高级机械设计等跨学科研究领域的校园高性能计算基础设施。

2003年11月，华中科技大学网格项目正式落成并投入科研应用，这是教育部网络计算项目的首个落成投入使用的节点。此次投入使用的网格节点包括50台使用双路安腾2处理器的集群系统，峰值计算能力达到5000亿次，将为该校的科学计算可视化及生命科学项目提供强大的计算能力。

电子科学（E-science）是指用非常大的数据集合、TB级计算资源和高性能可视化，利用网络，通过分布式全球协作来开展科学研究的一种新的科研模式[3]。网格技术是电子科学的支撑技术。考虑中国实际情况，我们把E-science理解成科研信息基础设施，即利用信息化手段开展科学研究。从规模来看，E-science可以分为实验室/中心级、院/系级、大学级、城市级、区域级、国家级、全球级。

作为中国著名的研究型大学，北京大学要在研究水平上取得重大突破，离不开现代化的新型研究基础设施平台。建设E-science平台是改善北京大学科研条件，实现世界一流大学宏伟目标的重要举措。北京大学E-science平台主要内容包括科研计算基础设施、科研数据基础设施。

(1)科研计算基础设施

建设科研计算基础设施的一项重要内容就是建设北京大学校园网格（Campus Grid），为生物信息学中的基因组研究、药物筛选、医学影像处理、虚拟景观设计、海量空间数据处理等提供强大的计算力支持。

(2)科研数据基础设施

建设北京大学数据网格（Data Grid），通过建立分布式数据库系统实现科研数据共享和开发利用。北京大学分布式数据库系统包括现有各个院系科研机构的科研资料文献数据库、科学实验数据库、科研管理数据库等，还包括北京大学数字图书馆中与科研有关的数据。分布式数据库系统由北京大学数据中心集中管理，由各个部门各自更新和维护。为了使E-science平台正常运行，还需要建立E-science平台技术支持体系，建立E-science平台使用的规章制度。

2003年4月，国家教育部启动了一项构建下一代国家教育领域分布式计算平台计划——中国教育网格计划(ChinaGrid)，为各所大学的科研和教学服务。北京大学就是其中一个重要节点。

“大学课程在线”系统是北京大学的一个应用网格，通过使用分布在不同地点的服务器分发信息的方式，为学生提供更快捷的名师课程。来自不同学校的学生可通过系统中不同的服务器所提供的视频信息在线浏览和选修各种课程。

今后，北京大学还应该根据实际情况加快建设其他应用网格，如空间信息网格、生物信息网格等。

三、新形势下北京大学学科建设问题

当今世界科学、经济、市场相互交融的时代里，科学研究出现了从高度分化走向交叉综合的发展趋势。环境、资源、经济、人口、健康以及和平安全等关系到经济、社会可持续发展问题给人类提出了一系列的单一学科所不能解决的复杂课题，这些课题的研究要求科研人员必须广泛地交流与合作，学科之间必须相互交叉、融合与渗透。

交叉学科是指由不同科学门类、领域、学科相互渗透、融合，凭借对象整合、概念移植、理论渗透和类比推理等方法，对对象世界及其变化进行体认和再现后形成的新的学科。英国广播公司第三套节目曾对23位世界著名科学家进行访谈，其中包括霍夫曼等7位 诺贝尔奖得主，这些科学家深入涉及的专业或学科领域大多不只一个，最多达6个，平均达到3.3个。中国科协主席周光召院士在纪念DNA双螺旋结构发现50周年的科学论坛上指出：“促进科技创新要大力发展交叉学科”。国家“863”计划、科技攻关计划、软科学计划等都把学科交叉和综合研究列入主要资助范围。

交叉学科是高等学校提高学术和教学水平，尤其是创新水平的不可或缺的要素。中国科学院院士王选教授认为重视交叉学科的发展，支持多学科的综合研究课题，也许是建设世界一流大学的重要措施之一。“学科交叉、特色突破”成为不少著名高校提高办学水平的着眼点。哈佛大学、斯坦福大学、麻省理工学院等先后投巨资成立了一批跨越多个学科的交叉科学研究所或研究中心。

只有实行多学科交叉，才能将综合性大学的潜在优势转化为现实优势。这是综合性大学自身发展面临的重要任务[4]。作为一所综合性大学，北京大学拥有信息科学技术学院、地球与空间科学学院、光华管理学院、中文系等院系，专业覆盖工程技术、自然科学、社会科学、人文科学等领域，在促进交叉学科发展方面具有特殊的优势条件。目前，北京大学成立了一批跨院系、专业的交叉学科研究机构，在学术创新方面取得了一定成就。但是，毋庸讳言，与国外著名大学相比，北京大学在交叉学科研究方面还是存在一定的差距，学科交叉的深入和广度有待进一步加强。

以信息化对学科发展影响为例。在2003年7月22日召开的国家信息化领导小组第三次会议上，温家宝总理指出，大力推进信息化是党中央顺应时代进步潮流和世界发展趋势做出的重大决策，是我国实现工业化、现代化的必然选择，是促进生产力跨越式发展、增强综合国力和国际竞争力、维护国家安全的关键环节，是覆盖现代化建设全局的战略举措。2004年3月5日，温家宝总理在第十届全国人大第二次会议上再次强调指出，要按照走新型工业化道路的要求，推进国民经济和社会信息化，促进产业结构优化升级。目前，国家信息化出现了各种各样的问题急待解决，迫切需要信息化理论的支持。作为中国的最高学府，北京大学理应成为信息化研究基地，成为国家信息化战略的智囊机构。

信息科学与许多学科存在交叉，并且能够带动传统学科的发展，使这些学科的面貌焕然一新。举例来说，信息化建设过程中的项目管理、项目监理等问题对于保障信息化工程顺利实施非常重要，这些信息工程方面的课题研究都具有重大的现实意义；电子政务作为一种新的政府治理模式，对传统政治学带来了许多新的课题；企业信息化与现代电子商务作为一种新的企业经营管理模式，对传统管理学思想也带来了不少冲击；城市信息化是中国城市发展的新主题与新动力，是解决目前我国城市发展中面临的诸多难题的重要途径，建立和发展城市信息科学是提高城市竞争力的重要条件；信息时代如何促进经济发展是发展经济学、区域经济学等经济学学科的重大课题，传统经济学一些理论已经不能适应新现代的要求，必须进行大力革新；信息时代如何维护社会公平、信息化对社会分化的影响等也是社会学应该研究的问题。此外，数字艺术、数字传媒、数字地球等的兴起带来了大量课题需要研究。这正是北京大学发挥学科门类齐全的综合性大学的优势，促进传统学科的升级换代，率先跨入世界一流大学行列的历史性机遇。表1构想了北京大学可以发展的新的学科/专业。

表1 信息时代北京大学学科建设新方向构想

序号 相关院系 新的学科/专业举例 课题举例1 信息科学技术学院 信息工程、网格技术 信息化项目管理、网格计算2 光华管理学院 企业信息化、管理信息科学 信息时代的企业经营管理方法3 政府管理学院 政府信息学 电子政务与政府改革4 环境学院 城市信息科学 信息化如何缓解城市问题、信息时代的城市规划5 地球与空间科学学院 地球信息科学地理信息科学遥感信息科学信息地质学 数字地球、新一代地理信息系统、三维地质信息系统研究6 生命科学学院 生物信息学、生物计算 生物信息网格在生命科学研究中的应用7 教育学院 教育信息学 教育信息化、信息社会的教育问题、信息化人才培养8 经济学院经济研究中心 信息经济学、信息产业经济、信息技术经济 新经济、新型工业化道路、信息化与循环经济、信息产业如何发展9 马克思主义学院 新马克思主义 信息时代马克思主义理论的发展10 新闻与传播学院 数字传媒 数字传媒对文化传播的影响11 社会学系 社会信息学 社会信息化、信息时代的社会问题12 信息管理系 信息管理学 企业竞争情报系统、数字图书馆13 法学院 信息法学 信息化立法问题、信息技术对法律的影响14 心理学系 信息社会心理学 信息社会的人们心理15 哲学系 信息科技哲学 信息科学技术对哲学发展的影响16 中文系 网络文学 网络对文学创作的影响17 国际关系学院 国际关系管理 信息技术支持下的国际事务处理 … … …许智宏校长指出，正在筹备的北京大学工学院要开设面向未来尖端新技术的前沿学科和交叉学科，利用北京大学强大的理科、医科以及人文科学的背景，发挥综合学科优势，组建起点较高的新的工学院的模式。结合当前国家信息化建设需要，建议新成立的工学院大力发展信息工程方面的学科专业。

目前北京大学交叉学科建设还存在职权不明确、队伍不稳定、方向多而杂、投入少而散，必须构建新型学科平台，创造发展空间；集聚交叉学科人才，组建优秀研究团队；集中力量，以信息化等为突破口，培育新的学科生长点；理顺管理机制，营造良好的学术氛围。

四、新形势下北京大学教学改革问题

学分制是“以人为本”人才培养理念的重要体现。它尊重学生的个性发展，强调学生的独立性和自主性。真正学分制的实行有利于增强学生学习的自主性与主动性，有利于优秀人才脱颖而出，同时能够满足社会对人才多层次和多类型的需求。目前，本科生教育受到各种条件的限制，北京大学本科生尚不能实行完全的学分制，只能采取“学年+学分”制，但是，毫无疑问“全学分制”是本科生教育改革的目标之一。

北京大学实行本科生导师制的实践证明，从一年级刚入学就开始指导他们如何尽快地适应大学的学习环境，实现从中学刚性的教学计划向大学自主选课的过渡，直到高年级一直在老师的指导下学习，并及早参加老师的研究课题，有利于促使学生全面的发展。实际上，只要学生在老师的引导下学习，就可以保证全学分制实行的正确方向。因此，导师制为全学分制的实施奠定了一定的基础。而计算机化、网络化管理手段也为全学分制学生、教务管理提供了很好的技术保障。

此外，为了更好地实行全学分制，还应该编写《本科生学习指南》分发给学生并在网上公布。《本科生学习指南》不仅包括现开设课程的名称、任课老师及其联系方式、详细的教学大纲、参考书目、网络资源、先修课程、教学目的等，还应该包括专业领域知名学者对本专业的学习建议，如大致的学习路线，如何撰写专业论文等。最好还要介绍一些学科专业的网站，让广大学生能够接触到最新、最前沿的研究成果。同时，多建立一些专业BBS论坛、课程BBS论坛，以促进学生与老师、学生与学生之间的交流，活跃学术气氛。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，也是深化教育教学改革，全面推进素质教育的重要保证。对教材建设，应该确定了“以自编精品教材为主，适度引进国外原版教材，增加教学参考书目”的思路。通过各种激励措施，使自编教材和引进的教材真正反映本学科国内外最新的理论、方法和技术，以满足高质量人才培养的要求。目前，不少专业存在教材内容陈旧，教学内容与实践脱节等现象。因此，要鼓励广大教师，特别是年轻教师，编写新的专业教材，吸纳最新研究成果。

从案例中往往可以总结一些成功经验和失败教训，使学生能够从活生生的例子中学习。作为很多专业的重要教学方法，案例教学一定要引起高度重视。光华管理学院在案例教学方面做得非常不错，取得了突出的成绩。实际上，其他很多专业也要做好案例教学，例如理科专业可以讲授著名科学家如何开展学术研究的案例，某个科学家如何成材的案例等。作为案例教学的配套措施，案例教材的编写非常重要。因此，学校要出台一些激励措施加快案例教材和案例库建设，并数字化、网络化手段使案例教学深入人心。

要紧跟教学手段，教学方法日新月异发展的步伐，加强组织管理、积极论证立项、加大投资力度，超前、高效地开发多类型、多功能，符合教育教学规律的电子教材，以适应新时期高等教育的教学需求。同时，要做好电子教材知识产权保护工作。

电子学习（E-learning）是信息时代一种新的学习模式，是培养大学生、研究生主动性、创新性的重要手段。把E-learning模式贯穿到北京大学教学的各个环节，使北大学生从“灌输式”学习转变到“按需学习”（Learning On Demand），实现因材施教，真正体现教学“以人为本”。可以相信，全学分制、教材建设、案例教学、E-learning模式的相互结合将为北大培养高素质、领袖型人才发挥重大作用。

五、结语

北京大学走过100多年的风风雨雨，勇于开拓进取，取得了辉煌的成绩。但是，信息时代也对北京大学这所传统的大学提出了不少新的挑战。在21世纪，信息化成为新的时代命题。作为中国的脊梁大学，北京大学理应对国家信息化战略实施做出应有的贡献。信息化也对北京大学的学科建设带来了历史机遇，有利于促进北京大学众多传统学科的升级换代。北京大学要以此为契机，加快信息化建设，提升科学研究水平；大力发展交叉学科，培养适合时代要求的复合型人才；深化教学改革，不断利用现代信息技术手段提高教学质量和教学水平。