信息工程科学导论课程第四讲.ppt

计算机科学与技术专业导论 第四讲 Lecture Four 学科形态和知识结构 多学科融合-认知心理学 计算机科学与技术专业导论 内容提要(outline) o 计算学科中的三个学科形态 o 计算学科的二维定义矩阵 o 计算机语言的发展及其三个学科形态内在 联系 o 计计算学科知识识体及其演变变 计算机科学与技术专业导论 计算学科中的三个学科形态 o 认识过程 n感性认识认识 (抽象)-理性认识认识 （理论论）-实实践（设计设计 ） o 科学技术方法论 n抽象、理论和设计 3个过程称为学科形态(Paradigm) n抽象、理论和设计是其研究的主要内容 o 计算机科学与技术方法论 n是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特 点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。 n计算学科中的三个学科形态概括了计算学科的基本内容 计算机科学与技术专业导论 一个关于“学生选课”的例子 o 现实问题: n 现给出“学生”和“课程”二个实体，它们的联系 为：一个学生可以选修若干门课程，每门课程 可以被任意学生所选修。建立一个信息管理系 统，以实现对“学生选课”这一信息的管理。 o 解题步骤: n 感性认识(抽象):学生选课E-R图 n 理性认识（理论）:关系模型的形式化 n 实践（设计）:关系数据库、编程 计算机科学与技术专业导论 学生姓名年龄 性别 成绩 课程号课程名 选修 学生 课程 m n 学生选课E-R图 计算机科学与技术专业导论 “学生选课”的例子的感性认识、理性认识和系统的工程 设计(附件2-2) o “学生选课”的例子的感性认识 n概念模型 n实体-关系（E-R)模型 n关系模型 o “学生选课”的例子的理性认识 n感性认识中存在的问题 n关系模型的形式化定义 n对例子问题的理性认识 o “学生选课”系统的工程设计 n实现以上关系模型, 数据库、编程等 计算机科学与技术专业导论 三个学科形态及其内在联系 o “学生选课”例子中三个学科形态的内在联系 n抽象形态：源于现实世界、经验。从科学的角度分析建 模,例如： o A=学生，属性，码,E-R图，关系模型 n理论形态：源于数学，是抽象的抽象。如： o T=关系代数，关系演算，数据依赖理论 n设计形态：源于工程，并用于系统和设备的开发，以实 现给定的任务。例如： o D=“学生选课”应用软件， “学生选课”需求说明书 o 各主领域中的三个学科形态 (附表) o 主领域中三个学科形态的主要内容(3.8) 计算机科学与技术专业导论 三个过过程 学科主领领域 抽象理论论设计设计 1离散结结构（DS）xx 2程序设计设计 基础础（PF）x 3算法与复杂杂性（AL）xxx 4体系结结构（AR）xxx 5操作系统统 (OS)xxx 6网络计络计 算(NC)xxx 7程序设计语设计语 言(PL)xxx 8人机交互(HC)xxx 9图图形学和可视视化计计算(GV)xxx 10智能系统统(IS)xxx 11信息管理(IM)xxx 12软软件工程(SE)xxx 13社会和职业职业 的问题问题 (SP)x 14科学计计算(CN)xxx 计算学科的二维定义矩阵 计算机科学与技术专业导论 二维定义矩阵与计算学科本质问题 o “横向”关系的内容 n抽象、理论和设计 3个过程的内在联系与发展规律的内容。 o “纵向”关系的内容 n即各分支领域中所具有的共同能反映学科某一方面本质特征的内 容。 o 形成计算学科认知领域的理论体系-计算机科学与 技术方法论 n矩阵中的科学问题，3个形态与核心概念、数学方法、系统科学 方法、形式化技术、社会和职业问题构成了方法论的主要内容。 o 把握计算学科的本质问题归约为把握二维定义矩阵 的本质问题 (附表) 计算机科学与技术专业导论 科学,工程和技术人才的知识空间定位 理论 原理 创新 应用 部署 配置 技术 倾向理论 倾向应用 组织系统行为 应用技术 开发 系统平台结构 硬件体系 工程学术 设计 系统 开发 计算机科学与技术专业导论 计算机科学的知识空间 理论 原理 创新 应用 部署 配置 开发 倾向理论 倾向应用 组织系统行为 应用技术 软件开发 系统平台结构 计算机硬件体系 计算机科学与技术专业导论 软件工程的知识空间 计算机科学与技术专业导论 信息技术的知识空间 理论 原理 创新 应用 部署 配置 开发 倾向理论 倾向应用 组织系统行为 应用技术 软件开发 系统平台结构 计算机硬件体系 计算机科学与技术专业导论 信息工程服务 (ITO 信息技术外包,BPO 业务流程外包） /training.html 计算机科学与技术专业导论 计计算学科知识识体及其演变变 o CC1991 定义了9+2个主领域 o CC2001 增加到14个主领域 o CC2004 确定了5个专业(方向) n计算机科学(Computer Science-CS) n计算机工程(Computer Engineering-CE) n软件工程(Software Engineering-SE) n信息技术(Information Technology-IT) n信息系统 (Information System-IS) o 信息服务工程（Information Service engineering) o 计