第3章学习计算机学科

1、计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院本章讨论的主要问题是：本章讨论的主要问题是：1. 高等教育的多样化特征决定了计算机学科的教学计划由各高等教育的多样化特征决定了计算机学科的教学计划由各高校自行制定，那么制定教学计划的依据是什么？高校自行制定，那么制定教学计划的依据是什么？2. 大学期间学生应该构建一个什么样的知识体系？如何构建大学期间学生应该构建一个什么样的知识体系？如何构建这个知识体系？这个知识体系？3. 计算机学科的基本知识有哪些？计算机学科的基本能力有计算机学科的基本知识有哪些？计算机学科的基本能力有哪些？如何学习学科基本知识？如何培养学科基本能力？哪些？如何学习学科基本知识？

2、如何培养学科基本能力？第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院大学和中学有什么不同？大学和中学有什么不同？情景问题情景问题大学，人生的转折点大学，人生的转折点 n 进入大学后，学生的自由增多了。大学真的很自由，包括时进入大学后，学生的自由增多了。大学真的很自由，包括时间、精力、学习和生活。间、精力、学习和生活。n 进入大学后，老师的监管减少了。老师不会反复讲解、重复进入大学后，老师的监管减少了。老师不会反复讲解、重复练习，不会每节课都留作业，不会三天一小考五天一大考。练习，不会每节课都留作业，不会三天一小考五天一大考。n 进入大学后，课程的内容复

3、杂了，节奏变快了。大学不能只进入大学后，课程的内容复杂了，节奏变快了。大学不能只读一本教材，同一门课程不同的学校不同的教材可能有很大差读一本教材，同一门课程不同的学校不同的教材可能有很大差别，而且一节课常常讲好几页教材。别，而且一节课常常讲好几页教材。n 进入大学后，能力比分数重要。高考是以分数论成败，大学进入大学后，能力比分数重要。高考是以分数论成败，大学是以能力论英雄。是以能力论英雄。n 大学只教会学生非常基本的知识，刚毕业的大学生不可能学大学只教会学生非常基本的知识，刚毕业的大学生不可能学到所有在工作中需要用到的知识，必须不断地进行学习。到所有在工作中需要用到的知识，必须不断地进行学习。

4、 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科专业方向专业方向计算机学科及其专业方向（计算机学科及其专业方向（CC2004） 计算机科学计算机科学涉及的范围很广，从计算的理论、算法和实现，涉及的范围很广，从计算的理论、算法和实现，到机器人设计、计算机视觉、智能系统、生物信息以及其到机器人设计、计算机视觉、智能系统、生物信息以及其他新兴的有发展前途的领域。计算机科学专业方向培养的他新兴的有发展前途的领域。计算机科学专业方向培养的学生更关注计算的学生更关注计算的理论和算法理论和算法，并能从事软件开发及其相，并能从事软件开发及其相关的理论研究。关的理论研究

5、。计算机科学与技术计算机科学与技术计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科专业方向专业方向计算机工程计算机工程是对现代计算机系统和由计算机控制的有关设是对现代计算机系统和由计算机控制的有关设备上的软件与硬件的设计、构造、实施和维护进行研究的备上的软件与硬件的设计、构造、实施和维护进行研究的专业方向。在计算机工程领域所从事的工作比较专业方向。在计算机工程领域所从事的工作比较侧重于计侧重于计算机系统的硬件算机系统的硬件，注重于新的计算机和外部设备的研发及，注重于新的计算机和外部设备的研发及网络工程等，嵌入式系统是目前关注的一个重点。网络工程等，嵌入式

6、系统是目前关注的一个重点。电子信息电子信息计算机学科及其专业方向（计算机学科及其专业方向（CC2004） 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科专业方向专业方向软件工程软件工程是以系统的、科学的、定量的途径，把工程应用是以系统的、科学的、定量的途径，把工程应用于软件的开发和维护，同时，开展对上述过程中各种方法于软件的开发和维护，同时，开展对上述过程中各种方法和途径的研究。软件工程专业方向培养的学生更关注以和途径的研究。软件工程专业方向培养的学生更关注以工工程规范进行的大规模软件系统开发与维护程规范进行的大规模软件系统开发与维护，并尽可能避免，并

7、尽可能避免软件系统潜在的风险。软件系统潜在的风险。软件工程软件工程计算机学科及其专业方向（计算机学科及其专业方向（CC2004） 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科专业方向专业方向信息系统信息系统在我国被划归在管理学学科。信息系统是计算机在我国被划归在管理学学科。信息系统是计算机应用领域的工程实施和系统构建，信息系统专业方向培养应用领域的工程实施和系统构建，信息系统专业方向培养的学生更关注的学生更关注信息资源的获取、部署、管理及使用信息资源的获取、部署、管理及使用，并能，并能分析信息的需求和相关的商业过程，能详细描述并设计那分析信息的需求和

8、相关的商业过程，能详细描述并设计那些与目标相一致的系统。些与目标相一致的系统。信息管理信息管理计算机学科及其专业方向（计算机学科及其专业方向（CC2004） 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科专业方向专业方向信息技术信息技术侧重于在一定的组织及社会环境下，通过选择、侧重于在一定的组织及社会环境下，通过选择、创造、应用、集成和管理的计算机技术来满足用户的需求。创造、应用、集成和管理的计算机技术来满足用户的需求。信息技术专业方向培养的学生更关注信息技术专业方向培养的学生更关注应用系统的实际搭建应用系统的实际搭建，能根据不同组织和机构的需求，选择

9、相应的信息技术，并能根据不同组织和机构的需求，选择相应的信息技术，并能有效地实施。能有效地实施。高职，应用型高职，应用型计算机学科及其专业方向（计算机学科及其专业方向（CC2004） 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院计算机学科的知识体系计算机学科的知识体系 知识领域知识领域简要说明简要说明CS-DS离散结构离散结构（共（共72学时）学时）离散结构是计算机科学的基础内容，由于计算机本身的离散结构是计算机科学的基础内容，由于计算机本身的结构和处理对象都是离散型的，为了更好地理解计算技结构和处理对象都是离散型的，为了更好地理解计算技术，学生需要有坚实的离散结构基础术，学生需要有坚实的离散

10、结构基础CS-AR计算机体系计算机体系结构与组织结构与组织（共（共82学时）学时）学生应该对计算机的机器组织、存储结构、性能和特点、学生应该对计算机的机器组织、存储结构、性能和特点、以及相互作用有一定的理解，而不应该只将计算机看作以及相互作用有一定的理解，而不应该只将计算机看作一个执行程序的黑盒子一个执行程序的黑盒子CS-PF程序设计基础程序设计基础（共（共69学时）学时）程序设计是计算学科的学生应具备的基本能力，学生应程序设计是计算学科的学生应具备的基本能力，学生应理解和掌握程序设计的基本概念和一般过程，对给定问理解和掌握程序设计的基本概念和一般过程，对给定问题能够完成数据抽象（构建模型）和

11、方法抽象（设计算题能够完成数据抽象（构建模型）和方法抽象（设计算法），而不是只掌握程序设计语言法），而不是只掌握程序设计语言第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科知识体系知识体系计算机教指委参考计算机教指委参考ACM/IEEE阐述一门学科知识体系的方法阐述一门学科知识体系的方法 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院计算机学科的知识体系计算机学科的知识体系 知识领域知识领域简要说明简要说明CS-AL算法与复杂性算法与复杂性（共（共54学时）学时）算法的概念在计算机科学领域几乎无处不在，在各种计算法的概念在计算机科学领域几乎无处不在，在各种计算机软件系统的实现中，算法设计往往处于核心

12、地位，算机软件系统的实现中，算法设计往往处于核心地位，主要包括两个方面：（主要包括两个方面：（1）针对一个问题，如何设计一个）针对一个问题，如何设计一个有效的算法；（有效的算法；（2）对已设计的算法，如何评价其优劣）对已设计的算法，如何评价其优劣CS-OS操作系统操作系统（共（共40学时）学时）操作系统的许多思想有相当广泛的应用，所以，学生不操作系统的许多思想有相当广泛的应用，所以，学生不仅应该熟练使用操作系统，还应该深刻理解操作系统的仅应该熟练使用操作系统，还应该深刻理解操作系统的工作原理以及解决问题的核心思想工作原理以及解决问题的核心思想CS-PL程序设计语言程序设计语言（共（共54学时）

13、学时）程序设计语言是程序员和计算机交流的主要工具，学生程序设计语言是程序员和计算机交流的主要工具，学生要掌握至少一门程序设计语言，理解程序设计语言的翻要掌握至少一门程序设计语言，理解程序设计语言的翻译过程和基本原理，了解各种不同的程序设计泛式译过程和基本原理，了解各种不同的程序设计泛式CS-NC网络计算网络计算（共（共48学时）学时）学生应该理解计算机通信网络概念和协议、网络安全，学生应该理解计算机通信网络概念和协议、网络安全，以及在网络环境下的计算原理以及在网络环境下的计算原理第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科知识体系知识体系计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院计算机学科的

14、知识体系计算机学科的知识体系 知识领域知识领域简要说明简要说明CS-SE软件工程软件工程（共（共54学时）学时）软件工程使用工程化的方法、过程、技术和工具进行软软件工程使用工程化的方法、过程、技术和工具进行软件开发，学生应该掌握软件生命周期概念，能够选择合件开发，学生应该掌握软件生命周期概念，能够选择合适的开发方法，运用软件工程的原理指导软件开发过程适的开发方法，运用软件工程的原理指导软件开发过程CS-HC人机交互人机交互（共（共12学时）学时）人机交互的程度直接影响着计算机系统的使用效果，要人机交互的程度直接影响着计算机系统的使用效果，要求生使用以人为中心的方法来开发和评价软件系统求生使用以

15、人为中心的方法来开发和评价软件系统CS-IM信息管理信息管理（共（共34学时）学时）信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着作用。信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着作用。要求学生能够建立数据模型，对于给定的问题，能够选要求学生能够建立数据模型，对于给定的问题，能够选择和实现合适的信息管理解决方案择和实现合适的信息管理解决方案CS-GV图形学与图形学与可视化计算可视化计算（共（共8学时）学时）计算机图形学研究怎样用计算机来生成图形，即图形的计算机图形学研究怎样用计算机来生成图形，即图形的数学构造方法及其图形显示数学构造方法及其图形显示第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科知识体系

16、知识体系计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院计算机学科的知识体系计算机学科的知识体系 知识领域知识领域简要说明简要说明CS-IS智能系统智能系统（共（共22学时）学时）人工智能关注的是自主系统的设计。智能系统依赖于一人工智能关注的是自主系统的设计。智能系统依赖于一整套关于问题求解、搜索算法以及机器学习技术的知识整套关于问题求解、搜索算法以及机器学习技术的知识表示机制和推理机制表示机制和推理机制CS-SP社会与社会与职业问题职业问题（共（共11学时）学时）学生应该知道计算机学科的历史、现在和未来，必须遵学生应该知道计算机学科的历史、现在和未来，必须遵守相关的职业道德。将来的从业者必须认识

17、到他们承担守相关的职业道德。将来的从业者必须认识到他们承担的责任和失败后可能产生的后果，认识到专业人员自身的责任和失败后可能产生的后果，认识到专业人员自身的局限性和工具的局限性，有能力提出关于社会对信息的局限性和工具的局限性，有能力提出关于社会对信息技术的影响问题技术的影响问题CS-CN科学计算科学计算从学科诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成从学科诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成了计算机科学研究的一个主要领域，已相对成熟了计算机科学研究的一个主要领域，已相对成熟第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科知识体系知识体系计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院计算机学科的

18、课程体系计算机学科的课程体系 第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科课程体系课程体系课程名称学时（理论+实践）计算机导论24 + 8程序设计基础48 + 16离散结构70 + 0算法与数据结构48 + 16计算机组成原理48 + 16计算机体系结构32 + 8操作系统32 + 16课程名称学时（理论+实践）数据库系统原理 32 + 16 编译原理 40 + 16 软件工程 32 + 16 计算机图形学 24 + 8 计算机网络 32 + 16 人工智能 32 + 8 数字逻辑 32 + 16 考研统考科目：数据结构（考研统考科目：数据结构（45分）、计算机原理（分）、计算机原理（45分）

19、、分）、操作系统（操作系统（35分）、计算机网络（分）、计算机网络（25分）。分）。计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院知识、能力和素质知识、能力和素质 第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科学科基本知识学科基本知识 n 知识知识是人脑对客观事物的内部表征。在知识、能力和素质是人脑对客观事物的内部表征。在知识、能力和素质三维结构中，知识是基础、是载体、是表现形式。三维结构中，知识是基础、是载体、是表现形式。n 能力能力是人们成功地完成活动所必需的个性心理特征，是人是人们成功地完成活动所必需的个性心理特征，是人们运用知识、通过训练而形成的智力活动方式和动作活动方们运用知识、通过训练

20、而形成的智力活动方式和动作活动方式，是技能化的知识。式，是技能化的知识。n 素质素质是知识和能力的升华，高素质可以使知识和能力更好是知识和能力的升华，高素质可以使知识和能力更好地发挥作用，同时还可以促使知识和能力得到不断扩展和增地发挥作用，同时还可以促使知识和能力得到不断扩展和增强。强。知识、能力和素质是相互联系、相互影响的，没有合理的知知识、能力和素质是相互联系、相互影响的，没有合理的知识体系支撑，就不可能有强能力和高素质，具备了较强的能识体系支撑，就不可能有强能力和高素质，具备了较强的能力和较高的素质又可以更好更快地获取知识。知识、能力和力和较高的素质又可以更好更快地获取知识。知识、能力和

21、素质协调发展，才能创造最大价值。素质协调发展，才能创造最大价值。 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科学科基本知识学科基本知识 计算机学科的公共核心知识体系计算机学科的公共核心知识体系 DS离散结构（共60核心学时）PF程序设计基础（共67核心学时）AL算法（共28核心学时）AR计算机体系结构与组织（共60核心学时）OS操作系统（共32核心学时） NC网络及其计算（共48核心学时） PL程序设计语言（共13核心学时） IM信息管理（共34核心学时） 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科学科基

22、本能力学科基本能力 计算机专业的基本学科能力计算机专业的基本学科能力 1. 计算思维能力计算思维能力。主要包括形式化、模型化描述、抽象思维。主要包括形式化、模型化描述、抽象思维与逻辑思维能力。与逻辑思维能力。 计算机导论计算机导论成都工业学院成都工业学院第第 3 章章 学习计算机学科学习计算机学科学科基本能力学科基本能力 计算机专业的基本学科能力计算机专业的基本学科能力 2. 算法设计与分析能力算法设计与分析能力 。对于计算机专业的学生，学会读懂。对于计算机专业的学生，学会读懂算法、设计算法，应该是一项最基本的要求，而发明算法则算法、设计算法，应该是一项最基本的要求，而发明算法则是计算机学者的最高境界。是计算机学者的最高境界。 3. 程序设计与实现能力程序设计与实现能力。程序设计是计算机学科核心课程的。程序设计是计算机学科核心课程的一部分，程序设计能力是计算机专业学生必备的基本能力，一部分，程序设计能力是计算机专业学生必备的基本能力，也是衡量计算机专业学生是否合格的基本标准。也是衡