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1、计算机科学与技术专业导论,2/80,内 容 提 要,计算机科学与技术专业的发展 计算机科学与技术专业的人才培养 计算机科学与技术课程体系 计算机科学与技术课程的学习,3/80,计算机科学与技术专业的发展,计算机学科的基本含义 计算机学科的发展 我国计算机科学与技术的发展 我校计算机科学与技术专业的发展,4/80,什么是计算机学科？,Wikipedia(维基百科) 1 Computer science (or computing science) is the study of the theoretical foundations of information and computation,

2、 and of practical techniques for their implementation and application in computer systems. 计算机科学（或计算科学）是研究信息和计算的理论基础，以及它们在计算机系统上实现和应用的实践技术,5/80,什么是计算机学科？,Peter J. Denning 2 The discipline of computer science is the body of knowledge and practices use by computing professionals in their work. The bod

3、y of knowledge of computing is frequently described as the systematic study of algorithmic processes that describe and transform information: their theory, analysis, design, efficiency, implementation, and application The fundamental question underling all of computing is, What can be (efficiently)

4、automated?,6/80,什么是计算机科学学科？,教育部计算机科学与技术教学指导委员会,7/80,什么是计算机学科？,教育部计算机科学与技术教学指导委员会,8/80,计算机学科的知识领域,Peter J. Denning 2 Algorithms & Data Structures Programming Languages Architecture Operating System and Networks Software Engineering Database & Information Retrieval Artificial Intelligence & Robotics G

5、raphics Human Computer Interaction Computational Science Organizational Informatics Bioinformatics,9/80,计算机学科的知识领域,教育部计算机科学与技术教学指导委员会3,以网络为中心的计算 程序设计语言 图形化与可视化计算 智能系统 信息管理 计算科学与数值方法 社会与职业问题,计算机体系结构与组织 算法与复杂度 人机交互 操作系统 程序设计基础 软件工程 离散结构,10/80,计算机学科与电子信息技术,11/80,计算机学科与电子信息技术,12/80,计算机学科的发展,计算机体系结构的发展 计

6、算机硬件发展迅速，但计算模型没有质的飞跃，局限于图灵机与冯诺依曼机的模型。 量子计算机、DNA计算机 软件开发方法的发展 软件开发方法逐渐与认知科学相结合，借鉴认知科学的基本概念和原理，并将其应用到软件开发中来 软件体系结构、中间件、软件设计模式、重构 计算机应用的发展 计算机应用层次综合化、智能化、集成化、网络化、广泛化、个性化和家庭化 Internet网的出现与计算机进入到人类生活的各个方面,13/80,计算机学科的发展,学科内涵变化很快、变化很大,20年前：计算机毕业生知道这些差不多了,从10年前开始：似乎还需要知道这些,14/80,计算机学科的发展,计算的概念在过去10年里发生了巨大变

7、化 WWW的出现，将“计算”泛化、平民化了 “计算” 已经拓展到难以用一个学科来定义 Internet 的出现是计算机学科发展的重要里程碑 有关计算机学科的更多发展历史可参阅维基百科 计算的历史 /wiki/History_of_computing 有关计算历史事件的时间表 /wiki/Timeline_of_computing,15/80,教育部本科招生目录中的计算机相关专业 计算机科学与技术 软件工程 计算机软件 网络工程 信息安全 电子商务 信息与计算科学 智能科学与技术 ,我国计算机专业的发展,学科

8、的发展与社会应用的宽泛化所导致人才需求的多样化，使人们感到“计算机科学与技术”这一个名称难以满足实际需要了，需要更多的、更具针对性的专业,16/80,我国计算机专业的发展,三个发展时期 3 初创（1956-1960）：人才培养面向国防和科学研究 发展（1978-1986）：改革开放促进了新课程的引进 高速发展（1994-）：教学内容逐步与国际接轨,17/80,我国计算机专业的发展,计算机技术是信息化的核心技术 信息化建设需要大量人才 计算机专业是规模最大的专业 专业点最多：2005年771个 学生数最多：2005年44万（675人/点） 计算机专业是情况最复杂的专业 学科涵盖面/应用面宽、应用

9、层次跨度大 办学条件差异大、条件偏下的较多 学生跨度最大,18/80,我校计算机专业的发展,我院1994年创建计算机科学与技术专业 2001年创建软件工程专业方向与网络工程专业方向,19/80,计算机科学与技术专业的人才培养,计算机专业人才的社会需求分析 计算机专业人才应备的学科能力 我国计算机专业人才的培养体系 我院各计算机专业人才培养基本定位,20/80,计算机专业人才的社会需求分析3,基本观点 国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、进程密切相关 计算机市场很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求 判断1 计算机类专业毕业生不是数量太多或质量

10、太差，而是满足社会需要的针对性不够强、结构上不合理 计算机人才培养应是与社会需求相匹配的金字塔结构,21/80,计算机专业人才的社会需求分析,判断2-4 国家根本利益：必有一支计算机基础理论与核心技术的创新研究队伍科学型人才 大部分IT企业：主要开发满足国家信息化需求的产品工程型人才 企事业、国家IS的建设与运行(主流需求)信息化技术型人才,22/80,计算机专业人才的社会需求分析,判断5 素质教育：企业最关注以学习能力为代表的发展潜力；要求能够学习他人长处 而目前相当一部分学生“以我为中心、盲目自以为是”的弱点十分明显 判断6 在校学生实际动手能力亟待大幅度提高 判断7 课程内容和教学模式必

11、须进行大力度的改革 教师：更强的责任心、更多的劳动、更高的业务素质,23/80,计算机专业人才的社会需求分析,现在计算机专业毕业生主要从业类型4 科学研究 重在知识创新和技术创新 技术开发与工程实施 重在制造和开发 信息技术管理与服务 重在对各类信息系统的规划、创建、技术维护与管理,24/80,计算机专业人才的社会需求分析,25/80,计算机专业人才的社会需求分析,26/80,计算机专业人才应备的学科能力,高等教育的基本要求5,27/80,计算机专业人才应备的学科能力,四大基本学科能力4,28/80,计算机专业人才应备的学科能力,Peter J. Denning: must be skille

12、d in four basic area Algorithmic thinking is an interpretation of the world in which a person understands and formulates actions in terms of step-by-step procedures that give unambiguous results when carried out by anyone Representation addresses the way in which data are stored so that the question

13、s one will ask about them can be answered efficiently Programming enables people to take algorithmic thinking and representations and embody them in software that will cause a machine to perform in a prescribed way Design connects the other three skills to be concerns of people, though the medium of

14、 systems that serve them engineering tradeoffs, integrating available components, meeting time and cost constraints, and meeting safety and reliability requirements,29/80,我国计算机专业人才的培养体系,30/80,我国计算机专业人才的培养体系,人才需求的金字塔结构,31/80,我国计算机专业人才的培养体系,三种规格类型 科学型：以知识创新为基本使命 研究计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术 工程型：考虑基本理论和原

15、理的综合应用 不仅要考虑系统的性能，还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用； 可以是以硬件为主的系统，也可以是软件系统(应用软件、系统软件) 应用型：承当信息化建设的核心任务 掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能 善于系统的集成和配置 有能力管理和维护复杂信息系统的运行,32/80,我国计算机专业人才的培养体系,四个专业方向,33/80,我国计算机专业人才的培养体系,计算机科学(CS)方向 基本特点 专业内容相对突出计算的理论和算法，在计算理论以及相关的数学领域为学生打下较好的基础 要求学生掌握求解计算问题的有效方法 ，擅长算法分析与设计，对于应用的实际问题具有理性分析的能力 人才培养的

16、基本定位 掌握自然科学基础知识 注重计算机科学基础理论，兼顾计算机系统及应用,34/80,我国计算机专业人才的培养体系,CS的问题空间,35/80,我国计算机专业人才的培养体系,计算机工程(CE)方向 基本特点 计算机工程学是现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术 计算机工程学牢固建立在计算、数学、科学和工程学的基础上，并应用这些理论和原理解决在软硬件和网络的设计过程中面临的技术问题 人才培养的基本定位 工程型为主兼顾硬件科学型和应用系统开发 设计和构建计算机系统和基于计算机的系统、强调的是硬件（嵌入式系统） 特点：擅长解决计算机系统的硬件问题,36/80,我国

17、计算机专业人才的培养体系,CE的问题空间,37/80,我国计算机专业人才的培养体系,软件工程(SE)方向 基本特点 信息化社会需要大批实用型、国际化的软件工程人才 软件工程学科是以计算机科学为基础的新兴交叉学科 具有鲜明的工程特色 与应用领域结合紧密 人才培养的基本定位 培养目标是软件工程师 学生毕业后，应具备软件工程师从事软件工程实践所需要的素质、知识和能力,38/80,我国计算机专业人才的培养体系,SE的问题空间,39/80,我国计算机专业人才的培养体系,信息技术(IT)方向 信息技术方向人才的基本目标是: 围绕社会中各种组织机构（以及个人）的需求，通过对计算技术的选择、应用和集成，创建优

18、化的信息系统 并对其运行实行有效的技术维护和管理。 人才培养的基本定位：信息化技术解决方案的提供者与实施者（“信息化服务工程师”） 在理论上，应理解各种计算技术，这样一种理解应该能够直接指导为满足用户需求对技术的选择和应用； 在实践上，应善于系统集成，善于理解用户的需求和提供最优的满足这种需求的技术路线，有效地对系统运行实施技术性管理,40/80,我国计算机专业人才的培养体系,IT的问题空间,41/80,我国计算机专业人才的培养体系,42/80,我院计算机专业人才培养基本定位,作为应用型大学，我院需要培养一些应用型人才 我系更需要培养一些能服务企业的工程型和信息化技术人才 软件工程师、软件架构

19、师、系统分析师 网络架构师、网络管理师、网络分析师 数据管理师、数据分析师 系统管理师、系统安全分析师,43/80,我院计算机专业人才培养基本定位,培养掌握计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，具有一定的教学理论和教学技能、方法，掌握教学过程的基本规律，具备从师任教的能力。能在中等专业技术学校进行计算机教育的教师和其他教育工作者。其中网络工程方向可从事计算机网络工程设计与施工、网络维护与管理、网络应用与开发等工作；软件工程方向培养具有良好科学素养，能较系统和深入地掌握计算机科学技术基础以及软件工程专业知识和工作技能的高级专业技术人才。学生毕业后可在进行软件规划、设计与开发

20、及应用的相关企业、事业单位或政府机关等从事计算机软件规划、咨询、监理、生产、软件技术研发、以及软件应用系统维护等方面技术工作。,44/80,我院计算机科学与技术专业的课程体系,课程设置的基本思路 课程设置的基本结构 主要课程线路图 课程学期安排情况,45/80,课程设置的基本思路,我们本科教学的基本定位 应用型 教学目标的制定进一步强调能力的培养 特别是强调实践能力与创新能力的培养,46/80,课程设置的基本结构,公共课 公共必修：人文社科、外语、体育、军事教育 公共选修 学科基础课 学院通识基础课程：自然科学基础、IT平台基础 专业基础课程 专业方向课 根据我院计算机学科的科研优势及专业主攻

21、方向定位 专业任选课 容许学生跨专业、跨系、以及跨学院选课 综合实践课程,47/80,公共课：三个专业相同，共51学分 必修课程35学分，课程如下： 选修课程16学分，由学生自由选择,课程设置的基本结构,48/80,课程设置的基本结构,自然科学基础课程 计算机科学与技术专业,49/80,课程设置的基本结构,专业基础课程 计算机科学与技术专业,50/80,专业课-软件方向,51/80,专业课-网络方向,52/80,53/80,54/80,计算机科学与技术专业课程的学习,个人能力的培养 个人学习的规划 大学学习特点与学习方法 我个人的一些建议,55/80,个人能力的培养,教指委提出的人才培养规格3

22、 素质结构要求 思想道德素质 爱国爱党、正确人生观、价值观 有社会责任心、法律意识、具有职业道德修养 具有诚信意识和团队合作精神 文化素质 具有一定的文化修养、人际沟通能力和现代意识 专业素质 掌握科学思维方法和科学研究方法 具备求实创新意识和严谨的科学素养 具有一定的工程意识和效益意识。 身心素质 具有较好的身体素质和心理素质。,56/80,个人能力的培养,教指委提出的人才培养规格3 能力结构要求 获取知识的能力 自学能力、信息获取与表达能力等。 应用知识能力 系统级的认知能力和理论与实践能力 掌握自底向上和自顶向下的问题分析方法，既能把握系统各层次的细节，又能认识系统总体 既掌握本学科基础

23、理论知识，又能利用理论指导实践 创新能力 创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力 科学研究能力以及对新知识、新技术的敏锐性。,57/80,个人能力的培养,教指委提出的人才培养规格3 知识结构要求 工具性知识 外语、文献检索、科技写作等。 人文社会科学知识 文学、哲学、政治学、社会学、法学、心理学、思想道德、职业道德、艺术等。 自然科学知识：数学、物理学等。 专业技术基础知识：电工电子学、离散数学、程序设计等。 专业知识 算法与复杂性、计算机组织与体系结构、操作系统、网络及其计算、程序设计语言 人机交互、图形学与可视化计算、智能系统、信息系统、软件工程和数值计算科学等。 经济管理知识：经济学

24、、管理学等。,58/80,个人能力的培养,59/80,个人能力的培养,60/80,个人能力的培养,61/80,个人能力的培养,62/80,个人能力的培养,63/80,个人能力的培养,64/80,个人能力的培养,65/80,个人能力的培养,66/80,个人能力的培养,67/80,个人学习的规划,68/80,个人学习的规划,69/80,大学学习特点与学习方法,按专业组织教学 专业课程体系庞杂，课程间关系复杂 前导课程没有学好，容易影响后继课程 中学课程体系相对简单，课程间关系简单 学习计算机学科的特点 科学与工程并重、理论与实践结合紧密 计算机应用与计算机教育都很普及、技术发展快 学习要有一定的理论深度 否则面对其他专业、其他层次（如职业教育）的学生没有优势 但一些理论基础课程容易让学生感觉没有直接的用处 学生还要有一定的实践动手能力 否则无法快速适应社会需求，难以就业 但技术发展快，让学生不知道该学习哪些实践技术,70/80,大学学习特点与学习方法,大学学习目标相对不是很明确 课程学习成绩好坏与毕业后的出路无明确对应关系 中小学应试教育升学压力大，学生对学习（成绩）相对重视 大学教育更重视个人能力的提高 学校及教师对学生学习的管理比较松散 主要靠学生的自我管理、自主学习 中小学学生的学习对教师依赖更大 其他方面诱惑多，容易掉入其他一些陷阱 感情 计算机游戏、互