計算機導論課件

第5章課程體系及設置...........................................................2

5.1課程體系結構.............................................................2

5.2課程分級與實施策略......................................................2

5.2.1基礎課程...........................................................2

5.2.2主干課程...........................................................3

5.2.3特色課程...........................................................4

5.3核心課程介紹.............................................................4

5.3.1核心課程選擇原則...................................................5

5.3.2核心課程描述.......................................................5

5.4培養(yǎng)目標與教學計劃......................................................18

5.4.1培養(yǎng)規(guī)格與目標....................................................18

5.4.2制訂教學計劃的原則................................................20

5.4.3課程的組織........................................................22

5.4.4教學計劃的組織....................................................23

第5章課程體系及設置

知識體系的14個知識領域及相應的知識單元、知識點定義了計算機科學與技術專業(yè)教學

的知識結構。但這并不就是實施教學的課程體系，14個知識領域并不恰好是14門課。課程

體系的結構、分級與實施策略以及對主干課程的簡要描述將在本章給出。

5.1課程體系結構

完整的本科課程由三部分組成：奠定基礎的基礎課程，涵蓋知識體系大部分核心單元的

主干課程，以及用來完備課程體系的特色課程。基礎課程在一、二年級開設，主干課程在二、

三年級開設，特色課程則在高年級開設。基礎課程和主干課程應該覆蓋知識體系中的全部核

心單元，當然還包括一些選修內容。如果某個核心單元未能包括在前兩層的課程中，則應保

證在特色課程中能找到。課程體系的三層結構見圖5-1?

基礎命令對象函數(shù)晨算法硬件

課程優(yōu)先優(yōu)先優(yōu)先優(yōu)先優(yōu)先

一

主干基于主題壓縮基于系統(tǒng)基于Web

課程模式模式模式模式

特色

課程用以完備本科課程的一些附加課程

圖7-1課程結構

5.2課程分級與實施策略

在上述三個層次的課程結構中展示的學科教育的6種入門模式與主干課程的4種設計模

式將在本節(jié)中說明。

5.2.1基礎課程

不同的入門途徑有著各自的長處和短處，體現(xiàn)了不同的課程特點。這些不同的入門模式

將適應不同的學校和學生。

我們已經(jīng)習慣于程序設計優(yōu)先的入門模式，并在此基礎匕形成了實施多年、基本穩(wěn)定的

課程體系。由于程序設計常常是學習后續(xù)課程所必需的技能，又常常吸引著學生的興趣，程

序設計所提供的訓練也提高了學生的能力，因此程序設計優(yōu)先的入門模式有它的優(yōu)點。但從

計算機科學作為一門學科的角度看，程序設計優(yōu)先的入門模式會推遲學生對學科的了解，把

精力集中在細節(jié)上而不是本學科的概念性、思維性的一些基礎上，而且程序設計也只是關注

編碼，很少涉及設計、分析和測試，因此程序設計優(yōu)先的人門模式也有它的缺點。然而畢竟

這是過去主要的入門模式，并且在這種模式基礎上建立的課程體系已為我們所熟悉，因此它

依然是一種重要選擇。只是在面向對象技術被廣泛采用后，程序設計優(yōu)先的入門模式分成了

傳統(tǒng)的命令優(yōu)先模式和對象優(yōu)先模式。

對象優(yōu)先的入門模式從一開始就強調面向對象程序設計的原則，使學生盡早接觸面向對

象思想，并使之延續(xù)到算法、基本數(shù)據(jù)結構、軟件工程等后續(xù)課程。但是對象式程序設計語

言大量包含了比傳統(tǒng)語言多得多的復雜細節(jié)。教學中不注意限制這些復雜細節(jié)，無疑對入門

者設置了障礙。

程序設計優(yōu)先基于函數(shù)式程序設計，便形成了函數(shù)優(yōu)先的入門模式。它區(qū)別于其他程序

設計的是使用更抽象的方式來思考，所有入門者。都處于同一起跑線上接受新的思維方式。

但抽象既可能是這種模式的優(yōu)點，也可能是這種模式的缺點，即弱于抽象思維的學生將難以

接受。

為了給學生提供對計算機學科一個全局性的理解，面向學科的廣度優(yōu)先的入門模式首先

自頂向下地向學生展示了各學科領域的概況，讓學生一開始就具有學科全局觀，既對日后深

入學習作出選擇，也對所選擇的學科分支在學科全局中的位置與相互關系有通徹的了解。這

是個理想的模式。然而人的思維常常是由具體到抽象、由特殊到一般，對一個人門者快速地

自頂向卜地展示學科的各個領域，真有點傾盆大雨的樣子，后果可能會是一知半解。既遵循

人的認識習慣，又能讓學生有效掌握學科哲學思想，是這一入門模式的關鍵點。

面向算法的算法優(yōu)先入門模式描述基本算法概念和結構的是一種偽語言，而不是一種特

定的執(zhí)行語言，可以不必過多關注程序實現(xiàn)的細節(jié)，使學生有堅實的算法基礎，有利于以后

的學習和盡早了解計算機學科。

面向機器的硬件優(yōu)先入門模式從模型機的電路、寄存器出發(fā)建立硬件基礎，再繼續(xù)進行

高級程序設計等其他內容的學習。但是，強化硬件的努力和弱化硬件的趨勢之間的統(tǒng)一是需

要關注的問題。

5.2.2主干課程

主干課程的組織形式也有不同的選擇，但大致可以分為兩類，一類是主題的模式，另一

類是系統(tǒng)的模式。

知識體系有14個知識領域，除了基礎課程外，其余大致可以按領域劃分成相應的課程，

最直截了當?shù)谋闶且粋€領域大致對應一門課，如算法和復雜性、計算機體系結構、操作系統(tǒng)

等，這種實施模式稱為基于主題模式。當然也可以由一、兩個領域對應一門課，如操作系統(tǒng)

和網(wǎng)絡計算、人工智能和信息管理等。在這個過程中，一個領域中若干個知識單元可在課程

A中，另一些知識單元可在課程B中，這種實施模式稱為壓縮模式?？傊?，在主題模式下領

域和課程間有著較好的對應關系。

另一類系統(tǒng)模式則是基于某些軟件系統(tǒng)而組織的課程，如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、

編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等，它們從各領域中抽取相關的知識單元，組成課程，最后形成的課程

體系覆蓋知識體系的知識單元，特別是核心知識單元。這種實施模式稱為基于系統(tǒng)模式。

由于網(wǎng)絡的發(fā)展，主干課程的組織也可以采用更強調網(wǎng)絡系統(tǒng)及其應用的基于WEB的

模式。

但是，采用混合模式比采用單一模式組織中級課程可能會更有效些。充分考慮現(xiàn)有基礎

和我國的實際情況，組織主干課程會更適于操作。

5.2.3特色課程

知識體系中的核心知識單元幾乎都已組織到基礎課程和主干課程之中了，但對于某些知

識核心單元的深度僅體現(xiàn)了?般的要求。除此之外，還可能有一些選修知識單元未被組織到

前兩類課程中，

何況還有很多反映發(fā)展、反映學科前沿、反映學校特色及教師特色的知識單元或者知識

點并未被包含在知識體系中。我們建議，各?？梢愿鶕?jù)自己的特點，有選擇地將這些內容組

織到特色課程中。

表5-1說明了各課程對核心知識單元和非核心知識單元的覆蓋情況，其中的總學時為理

論教學學時和實踐（實習）學時，實踐（實習）學時在執(zhí)行時建議安排為標定數(shù)的2倍。為了和主

干課程有所區(qū)別，我們把表5-1中羅列的課程稱為核心課程，核心課程包含了基礎課程和主

干課程中那些最重要的內容。各校可以以核心課程為基礎，制訂適合本校實際的教學計劃。

此外，也可以以核心課程所包含的知識單元為基礎，編寫出各具特色的教材。

表5-1計算機科學與技術學科專業(yè)核心課程

序號課程名稱總學時核心知識單元非核心知識單元

PL1、PL4、SE3、SE5、HCk

1計算機導論36+16NC2、SP1、SP2、SP4、SP5、

SP6、SP7

PF1、PF2、PF5、PL1、PL6、

2程序設計基礎54+32

AL2>AL3

3離散結構72+16DS1、DS2、DS3、DS4、DS5

ALKAL2、AL3、AL4、AL5、

4算法與數(shù)據(jù)結構72+16

PF2、PF3、PF4、

計算機組織與體系ARKAR2、AR3、AR4、AR5、

572+32AR8

結構AR6>AR7

6微型機系統(tǒng)與接口54+16AR3>AR4、AR5

AL4、0S1、0S2、0S3、0S4、

7操作系統(tǒng)72+160S11

0S5、0S6、0S7、0S8

IM1、IM2、IM3>IM4、IM5、IM8、IM9、IM1O、IM11、IM13、

8數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理54+32

IM6、IM7IM14

9編譯原理54+16PL1、PL2、PL3、PL4、PL5PL6、PL7>PL8

SEI、SE2、SE3、SE4、SE5、

10軟件工程54+32SE9、SE10

SE6、SE7、SE8

HC5、GV3、GV4、GV5、GV6、

11計算機圖形學54+16GV1、GV2、HC1、HC2

GV7>GV8、GV9

NCI、NC2、NC3、NC4、NC5、

12計算機網(wǎng)絡54+16NC6、NC8、NC9、AR9

NC6

13人工智能54+161S1、IS2、IS31S4、IS5、IS6、IS7、IS8

14數(shù)字邏輯36+16ARKAR2、AR3

15計算機組成基礎54+16AR4、AR5、AR6、

16計算機體系結構54+32AR4、AR5、AR6、AR7AR8、AR9

5.3核心課程介紹

上面給出了計算機科學與技術專業(yè)本科教學計劃中的16門核心課程。本節(jié)給出這組課程

的詳細描述。

5.3.1核心課程選擇原則

根據(jù)國內計算機科學與技術學科教育的現(xiàn)狀以及對典型課程設置的分析，參考ACM和

IEEECC2001中的核心課時、內容和課程設置，形成了目前的16門核心課程。核心課程的大

綱描述了課程的基本要求，希望給相應教材的編寫者提供個參考、但在教材編寫時應考慮

與國內原有體系的銜接和師資支持等問題。

5.3.2核心課程描述

1.計算機導論

為計算機科學與技術專業(yè)的新學生提供一個關于計算機科學與技術學科的入門介紹，使

他們能對該學科有一個整體的認識，并了解該專業(yè)的學生應具有的基本知識和技能以及在該

領域工作應有的職業(yè)道德和應遵守的法律準則。

前導課程：無

課程提綱：

①計算的歷史；人和計算機；

②計算機系統(tǒng)的構成；

③馮?諾依曼模型：基本組件；指令處理；

④輸入與輸出：基本I/O；鍵盤輸入；顯示器輸出；

⑤程序設計和程序設計語言、機器語言、匯編語言和高級語言；

⑥操作系統(tǒng)概述；

⑦軟件工程概述；

⑧系統(tǒng)軟件和應用軟件；

⑨通信與網(wǎng)絡基礎；

⑩計算機和社會；

?計算機系統(tǒng)在各行各業(yè)的應用；

?計算機科學與技術學科的內涵；

?計算機科學與技術學科學生的知識結構；

?計算機科學與技術學科學生的職業(yè)道德。

涵蓋知識單元：

SPI計算歷史

PLI程序設計語言概論

SE3軟件設計

PL4語言轉換簡介

HC1人機交互基礎

SE5軟件演化

NC2通信與網(wǎng)絡

SP2計算的社會內容與表征

SP4職業(yè)與道德責任

SP5基于計算機的系統(tǒng)的風險與義務

SP6知識產(chǎn)權

SPT隱私權與民事權

說明：

本課程為計算機科學與技術專業(yè)的學生提供?個關于計算機科學與技術學科的入門介

紹，使他們能對該學科有-一個整體的認識，提高他們學習本專業(yè)的興趣。除了技術之外，還

要注意講授學科內涵和該專亞學生應有的職業(yè)道德。

2.程序設計基礎

本課程既培養(yǎng)學生解決問題（算法與程序設計）的能力，又使他們比較熟練地掌握一種程

序設計語言。應注意介紹有關獨立于任何特定編程語言的算法概念和結構，強化訓練程序設

計的經(jīng)驗和相關技術。應把重點放在程序設計實踐及培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力訓

練方面。

前導課程：無

課程提綱：

①編程歷史的回顧、程序設計介紹（過程式，面向對象，函數(shù)式，邏輯式）；

②算法與問題求解：問題求解策略；問題求解過程中算法的角色；算法實現(xiàn)策略；

③變量；操作符；

④控制結構；條件結構；迭代循環(huán)結構；

⑤函數(shù)；

⑥調試：錯誤類型；調試技術：

⑦指針和數(shù)組；

⑧遞歸：遞歸的概念；遞歸的數(shù)學函數(shù)描述（例如：階乘，斐波那契數(shù)列）：簡單的

遞歸過程（例如：漢諾塔、排序等）；分治法策略；遞歸的回歸；遞歸的實現(xiàn)。

⑨面向對象程序設計：面向對象設計；封裝和信息隱蔽；行為和實現(xiàn)分離；類，子

類和繼承；多態(tài)性；類層次；類的聚集和反復協(xié)議。

涵蓋知識單元：

PL1程序設計語言概論

PR基本編程結構

PF2算法與問題求解

PF5事件驅動的程序設計

AL2算法策略

AL3基本計算理論

PL6面向對象程序設計

說明：

本課程介紹程序設計的基本概念，應注意強調算法的重要性及其在程序設計中的作用。

注意強調算法而不是語法細節(jié)。講授程序設計語言的重點可以考慮用傳統(tǒng)的過程式語言，也

可用面向對象語言；事實上，使用面向對象語言介紹程序設計時;需要從這些語言的過程性

語句開始。應注意使這門課程同面向對象的程序設計課程有所區(qū)別。在本課程中，對控制語

句的討論應先于對類、子類和繼承等概念的討論（面向對象程序設計部分建議用C++描述）。

3.離散結構

離散結構是計算機科學的基礎內容。計算機的許多領域都要用到離散結構中的概念。離

散結構包括了集合論、數(shù)理邏輯、圖論和組合數(shù)學的重要內容。形式的數(shù)學證明貫穿此課程。

數(shù)據(jù)結構和算法科學中有大量離散結構的內容。例如，在形式說明、驗證、密碼學中都

需要有理解形式證明的能力。圖論的概念被用于計算機網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)和編譯原理等領域。

集合論的概念被用在軟件工程和數(shù)據(jù)庫中。

隨著計算機科學的||益成熟，越來越多的分析技術被用于實踐。為了理解將來的計算技

術，學生需要對離散結構有深入的理解。

前導課程：大學數(shù)學

課程提綱：

①函數(shù)、關系和集合；

②命題邏輯；

③邏輯連接詞；

④真值表；

⑤范式（合取式，析取式）；

⑥永真性；

⑦謂詞邏輯；

⑧全稱量詞，存在量詞；

⑨假言推理，否定式推理；

⑩謂詞邏輯局限性；

?證明技巧；

?計數(shù)；

?鴿籠原理；

?排列組合；

?樹；

?無向圖；有向圖；

?生成樹；

?遍歷策略；

?離散概率；

?代數(shù)結構。

涵蓋知識單元：

DS1函數(shù)、關系與集合

DS2基本邏輯

DS3證明技巧

DS4計數(shù)基礎

DS5圖和樹

說明：

計算機各個領域互有重疊，對于離散結構尤其如此。離散結構中有一些具有數(shù)學屬性的

內容需要深入理解。但是，一方面怎樣區(qū)別離散結構與算法和復雜性，另一方面把哪些課題

作為純粹的數(shù)學支持工具，兩方面不可避免地存在沖突。所以，也有一些學校會將離散結構

與算法和復雜性統(tǒng)歸于離散結構中。

4.算法與數(shù)據(jù)結構

介紹常用的數(shù)據(jù)表示和處理技術，包括順序存儲和鏈接存儲的線性表、棧和隊列的表示

和操作；字符串的模式匹配算法，插入排序、選擇排序、快速排序等常見的內部排序方法；

順序存儲的數(shù)組的地址計算方法；樹的存儲結構、遍歷和線性表示；二叉樹的遍歷、存儲和

查找；穿線樹和穿線排序；查找樹、平衡樹、Huffman算法、B樹等常見樹的表示和有關算

法；圖的表示、遍歷及應用。

前導課程：高級語言程序設計、離散結構

課程提綱：

①算法、算法的時間復雜度和空間復雜度，最壞和平均的時間復雜度等概念；

②算法描述和算法分析方法；

③常用算法設計方法：迭代法、窮舉搜索法、遞推法、算法的遞歸描述技術、回溯法、

貪婪法、分治法；

④數(shù)據(jù)結構的基本概念和術語：數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)類型、抽象數(shù)據(jù)類型、信息隱藏；

⑤線性表：線性表的存儲結構；順序、鏈接；

⑥棧、隊列；

⑦串；

⑧多維數(shù)組和廣義表；

⑨樹型結構及其應用：樹、森林、二叉樹、線索二叉樹、哈夫曼樹；

⑩圖及其應用：圖的基本概念、圖的存儲結構、圖的遍歷、生成樹和最小生成樹、最短

路徑、拓撲排序；

?常用排序算法：插入排序、交換排序、選擇排序、歸并排序、外排序；

?常用查找技術：線性表上的查找、樹的查找、散列技術；

?文件：順序文件、索引文件、索引順序文件、散列文件、多重表文件、倒排文件。

涵蓋知識單元：

AL1算法分析基礎

AL2算法策略

AL3基本算法

AL4分布式算法

AL5可計算性理論基礎

PF2算法和問題求解

PF3基本數(shù)據(jù)結構

PF4遞歸

說明：無

5.計算機組織與體系結構

介紹計算機系統(tǒng)的組織結構，以VonNeumann模型作為教學起點，進而介紹較新的計算

機組織結構體系。

前導課程：導論

課程提綱：

①數(shù)字邏輯：基本的組成元件（邏輯門，觸發(fā)器，計數(shù)器，寄存器，PLA）；邏輯表達式，

最小化，寄存器傳輸?shù)谋硎荆锢硖匦裕ㄩT延遲，扇人，扇出）；

②數(shù)值表示：位，字節(jié)和字；數(shù)值表示和數(shù)基；定點數(shù)和浮點數(shù)系統(tǒng)；有符號數(shù)和補碼

的兩種表示方法；非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示（如字符代碼和圖像數(shù)據(jù)）：記錄和數(shù)組的表示，檢錯碼

和糾錯碼多媒體支持；

③組織層次：vonNeumann機的基本組織；控制單元；指令讀?。蛔g碼和執(zhí)行；指令集

和類型（數(shù)據(jù)操作，控制，輸入輸出）；匯編語言與機器語言編程；指令格式；操作碼的編碼

尋址方式；子程序調用和返回機制；輸入輸出中斷；

④存儲器系統(tǒng)：存儲系統(tǒng)和相關技術：層次化存儲；主存組織和操作；延遲時間，周期

時間，帶寬和多體交叉存儲技術，高速緩沖存儲器（地址映射，塊大小，替換策略和更新策略）;

虛擬存儲器（頁表，TLB快表）；

⑤接口和通信：輸入輸出基本原理，信號交換，緩沖存儲，程序查詢I/O,中斷驅動I/O；

⑥中斷結構：向量中斷和優(yōu)先級中斷；中斷識別；外部存儲器和物理組織及驅動；總線

和總線協(xié)議，仲裁機構和直接

存儲器存取（DMA）：

⑦功能組織：簡單的數(shù)據(jù)通路實現(xiàn)；控制單元：硬布線實現(xiàn)和微程序實現(xiàn)：指令流：指

令級的并行性（ILP）；

⑧多處理器和其他的體系結構：介紹SIMD,MIMD,VLIW和EPIC；網(wǎng)絡互連（超立方

體，洗牌交換，網(wǎng)狀結構，交叉開關）；共享存儲系統(tǒng)；cache一致性；存儲模型和存儲一致

性；

⑨性能提高：超標量體系結構；分支預測；指令預??；推測執(zhí)行；多線程；可伸縮性。

涵蓋知識單元：

AR1數(shù)字邏輯和計算機系統(tǒng)基礎

AR2數(shù)值表示和數(shù)據(jù)運算

AR3匯編級機器組織

AR4存儲器系統(tǒng)組織結構

AR5接口和通信

AR6結構組織

AR7多處理器和其他的系統(tǒng)結構

AR8性能提高技術

說明：無

6.微型機系統(tǒng)與接口

重點介紹微型計算機的實現(xiàn)技術，以常用的PC機系列為主線，詳細介紹微型機技術的

基礎內容，適當分析、介紹微型機技術的新發(fā)展。應涵蓋微處理器芯片、匯編語言程序設計。

前導課程：計算機組織與體系結構基礎

課程提綱：

①現(xiàn)代微處理器技術概述:CISC與RISC芯片;80x86系列芯片；Pentium系列芯片;Itanium

和64位處理器；

*②匯編語言程序設計：指令系統(tǒng)；匯編語言程序設計方法；

③內存技術：內存芯片和內存條；系統(tǒng)內存接口技術；高速緩存（cache）技術；顯存技術;

④輸入輸出（I/O）技術：I/O基礎（信息、數(shù)據(jù)、控制、狀態(tài)、傳輸），信息緩沖與鎖存，程

序控制I/O與DMA：總線技術（總線協(xié)議，總線負我和總線仲裁）；程序控制1/0（查詢傳送技

術）；中斷技術（中斷結構，向量中斷，優(yōu)先級中斷，中斷驅動I/O）；

⑤可編程I/O接口芯片和芯片組技術：常用可編程接口芯片及其應用；芯片組技術；

⑥實用接口技術：主板技術；IDE接口和SCSI接口；USB與IEEE1394；AGP與顯卡；

多媒體接口技術；即插即用；BIOS一軟硬件的溝通。

涵蓋知識單元：

AR3匯編級機器組織

AR4存儲器系統(tǒng)組織結構

AR5接口和通信

說明：無

7.操作系統(tǒng)

介紹操作系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，包括操作系統(tǒng)各組成部分的概述，互斥性和同步性，處理

器實現(xiàn)，調度算法，存儲管理，設備管理和文件系統(tǒng)。

前導課程：算法與數(shù)據(jù)結構、計算機組織與體系結構基礎

課程提綱：

①概述：操作系統(tǒng)的地位和目的；操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史；一個典型操作系統(tǒng)的功能；設

計問題（效率，魯棒性，靈活性，可移植性，安全性，兼容性）；

②基本原則：結構模型；抽象、進程和資源；應用程序接口依門）；設備組織；中斷；用

戶態(tài)和系統(tǒng)態(tài)的轉換；

③并發(fā)性：并發(fā)執(zhí)行的概念；狀態(tài)和狀態(tài)圖表；實現(xiàn)結構（預備表，處理控制塊……）；

調度和上下文轉換；并發(fā)環(huán)境中的中斷處理；

④互斥：互斥問題的定義；死鎖檢查利預防；解決策略；模型和機制（信號量，管程，條

件變量和會合）；生產(chǎn)者一消費者問題，同步，多處理器問題；

⑤調度：搶占和非搶占調度；調度策略；進程和線程；

⑥存儲管理：物理存儲回顧和存儲管理硬件；涵蓋技術，交換技術和劃分技術；分頁和

分段；頁面替換和替換策略；工作集和系統(tǒng)失效；高速緩存；虛擬存儲技術；

⑦設備管理：串行設備和并行設備的特點；抽象設備區(qū)分；緩沖存儲策略；直接存儲器

存取；錯誤恢復；

⑧文件系統(tǒng)：基本概念（數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)，操作，組織，緩存，順序和非順序文件）；目錄

的內容和結構；文件系統(tǒng)技術（劃分，安裝和卸載，虛擬文件系統(tǒng)）；存儲映射文件：專用的

文件系統(tǒng)；命名，搜索和存??；備份策略；

⑨安全和保護：系統(tǒng)安全概述；機制隔離；安全的保障方法和設備；保護，存取和認證;

保護模式；存儲器保護；加密技術；恢復的管理；

⑩實時系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)；

?作業(yè)控制。

casestudy：Windows2000/Unix（含Linux）

涵蓋知識單元：

AL4分布式算法

0S1操作系統(tǒng)概述

0S2操作系統(tǒng)原理

0S3并發(fā)性

0S4調度

0S5內存管理

0S6設備管理

0S7安全與保護

0S8文件系統(tǒng)

OSU系統(tǒng)性能評價

說明：建議用Linux

8.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理

介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、原理、方法及應用，主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（數(shù)據(jù)庫技術

的發(fā)展、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫體系結構等；關系數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL、函數(shù)依賴及

關系規(guī)范化理論）：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)技術（事務、并發(fā)控制、恢復、完整性和安全性等概

念及有關實現(xiàn)機制）：數(shù)據(jù)庫存儲結構（文件組織、索引、散列技術等）：其他類型的數(shù)據(jù)庫系

統(tǒng)介紹（分布式數(shù)據(jù)庫、面向對象數(shù)據(jù)庫、對■象關系數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展趨勢等）。

前導課程：數(shù)據(jù)結構與算法、離散數(shù)學

課程提綱：

①不同類型數(shù)據(jù)資源的管理；商業(yè)前景；

②信息和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的歷史和發(fā)展動力；信息存儲和檢索；信息管理應用軟件；信息獲

取和表示；分析和索引；鏈接和導航；信息的隱私性，完整性，安全性和保存；可擴展性，

效率和效力；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成要素；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能；數(shù)據(jù)庫體系結構和數(shù)

據(jù)獨立性；

③信息模型和系統(tǒng)；數(shù)據(jù)建模；概念模型；面向對象模型；關系模型；關系演算；例子;

SQL；查詢優(yōu)化；嵌入過程語言中的非過程查詢；對象查詢語言簡介；

④建立數(shù)據(jù)庫的基礎方法學；數(shù)據(jù)庫特有的問題：關系數(shù)據(jù)庫設計；函數(shù)依賴；范式：

多值依賴：連接依賴；表示理論；

⑤物理數(shù)據(jù)庫設計；存儲器和文件結構；索引文件：散列文件；簽名文件；B樹；密集

索引；變長記錄文件；數(shù)據(jù)庫的效率和調節(jié)；

⑥事務處理；錯誤和恢復；并發(fā)控制；

⑦分布式數(shù)據(jù)庫：分布式數(shù)據(jù)存儲；分布式查詢處理；分布式事務模型；并發(fā)控制；同

構和異構解決方案；客戶機/服務器結構；

⑧信息系統(tǒng)的設計、開發(fā)和進化；

⑨安全和控制；

⑩特定用途的信息系統(tǒng)，包括局域網(wǎng)和外部網(wǎng)；信息檢索；

?數(shù)據(jù)庫新技術介紹（數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)倉庫……）。

涵蓋知識單元：

IM1信息模型和信息系統(tǒng)

IM2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

IM3數(shù)據(jù)模型化

IM4關系數(shù)據(jù)庫

IM5數(shù)據(jù)庫查詢語言

IM6關系數(shù)據(jù)庫設計

IM7事務處理

IM8分布式數(shù)據(jù)庫

IM9物理數(shù)據(jù)庫設計

IM10數(shù)據(jù)挖掘

IM11信息存儲和信息檢索

IM12多媒體信息和系統(tǒng)

IM13數(shù)據(jù)庫

說明：

這門課程建立在先導課程的基礎之上。問題主要集中在怎樣能夠以簡單自然的框架和方

式有效地管理和儲存復雜的信息，并能夠進行方便的檢索。

信息系統(tǒng)的發(fā)展會產(chǎn)生各種需求，其中商業(yè)前景是非常重要的。因此，這門課程也應該

向學生介紹商業(yè)、貿易與計算機在其中的應用。

9.編譯原理

介紹編譯原理的理論和實踐，包括編譯程序設計，詞法分析，語法分析，符號表，聲明

和存儲管理，代碼生成以及優(yōu)化技術。

前導課程：程序設計、離散結構、算法與數(shù)據(jù)結構

課程提綱：

①程序設計語言概述：程序設計語言的歷史；程序范例縱覽；語言分析在程序設計過程

中的作用；

②語言設計的基礎問題：語言設計的一般理論；設計目標；類型機制：數(shù)據(jù)模型；控制

結構模型；抽象機制；

③虛擬機：虛擬機的概念；虛擬機的體系結構：中間語言；

④語言翻譯的介紹：解釋器和編譯器的比較：語言翻譯的階段；基于機器的翻譯和獨立

于機器的翻譯；作為軟件工程活動的語言翻譯；

⑤詞法分析：正則表達式在詞法掃描器中的應用：手工編寫碼和自動生成掃描程序；單

詞符號的形式化定義；有限狀態(tài)自動機的實現(xiàn)；

⑥語法分析：語法的形式化定義；自底向上語法分析和自頂向下語法分析；預測分析和

遞歸下降分析程序；錯誤處理；預測分析程序的自動生成；LR分析和LR分析程序的自動生

成；符號表管理；支持翻譯過程的工具的使用；

⑦執(zhí)行控制模型：子表達式的計算順序；異常和異常處理；運行系統(tǒng)；

⑧聲明，模塊和存儲管理：聲明模型；參數(shù)化機制；類型參數(shù)化；聲明的共享和限制訪

問機制；垃圾收集；

⑨類型系統(tǒng)：數(shù)據(jù)類型；類型檢查模型；用戶自定義類型的語義模型；參數(shù)多態(tài)性；子

類型多態(tài)性；類型檢查算法；

⑩解釋：迭代解釋和遞歸解釋；中間代碼的迭代解釋；語法樹的遞歸解釋；

?代碼生成：中間代碼和目標代碼；中間表示；代碼生成器的實現(xiàn)；通過樹遍歷的代碼

生成；上下文有關翻譯；寄存器的使用；

?優(yōu)化：獨立于機器的優(yōu)化；數(shù)據(jù)流分析；循環(huán)優(yōu)化；與機器有關的優(yōu)化。

涵蓋知識單元：

PL1程序設計語言概論

PL2虛擬機

PL3語言翻譯簡介

PL4聲明和類型

PL5抽象機制

PL6面向對象程序設計

PL7函數(shù)式程序設計

PL8語言轉換系統(tǒng)

說明：

本課程有兩個不同的但有聯(lián)系的目標。第一，它研究了語言翻譯的理論。第二，它展示

了怎樣應用這個理論去建立編譯器、解釋器和編譯器生成程序。它既涉及人工編寫翻譯程序,

又涉及用編譯生成程序自動生成翻譯程序。本課程應介紹并研究翻譯程序設計的主要爭論點。

編譯器和解釋器的構造是這門課程中的一個必要組成部分，學生可以從中學到許多必要

的技巧。然而，相應的課程設計常常有以下問題：

①編譯器的實現(xiàn)比以前的課程中學生曾承擔的課程設計要大得多；

②許多編譯器生成程序是表驅動的，使得到的編譯器難以調試。

可以通過使用聲明掃描程序和產(chǎn)生遞歸下降分析程序的生成程序使問題簡化。

10.軟件工程

介紹軟件工程的概念、技術和方法，包括軟件的開發(fā)模型、軟件項目管理、軟件質量度

量、可行性分析、需求分析、軟件設計、編碼、測試、維護；面向數(shù)據(jù)流的分析與設計方法、

面向數(shù)據(jù)結構的分析與設計方法、面向對象的分析與設計方法；對軟件重用、快速原型技術

作簡要的介紹。

前導課程：程序設計、算法與數(shù)據(jù)結構

課程提綱：

①軟件過程：軟件生存周期和軟件開發(fā)模型；過程建模技術，過程評估模型；軟件過程

度量；過程改進；

②軟件需求和規(guī)約：需求獲取技術；需求分析建模技術；功能和非功能需求規(guī)約；原型;

形式化規(guī)約技術的基本概念；

③軟件設計：基本的設計概念和原則；軟件體系結構；/結構化設計；面向對象分析和設

計(UML)：面向構件的設計，

④軟件確認：確認計劃；測試基礎(包括測試計劃的創(chuàng)建和測試案例生成)；黑盒和白盒

測試技術；單元、集成、確認和系統(tǒng)測試；面向對象測試；審查；

⑤軟件演化：軟件維護；可維護軟件的特征；逆向工程；再工程；遺產(chǎn)系統(tǒng)；軟件復用；

⑥軟件項目管理：團隊管理；項目進度安排；軟件測量和估算技術；風險分析；軟件質

量保證；軟件配置管理；項目管理工具；

⑦軟件工具和軟件環(huán)境：軟件開發(fā)工具；軟件維護工具；軟件管理工具；軟件支持工具;

集成型軟件開發(fā)環(huán)境；

⑧基于構件的計算：基礎；基本技術；應用：基于構件系統(tǒng)的體系結構；事件處理；中

間件；

⑨形式化方法：形式化方法的觀念；形式規(guī)約語言；可執(zhí)行和不可執(zhí)行的規(guī)約；前置和

后置斷言；形式化驗證；

⑩軟件可靠性：軟件可靠性模型；冗余和容錯；缺陷分類；分析的概率方法。

涵蓋知識單元：

SE1軟件設計

SE2使用API

SE3軟件工具與環(huán)境

SE4軟件過程

SE5軟件需求與規(guī)格說明

SE6軟件驗證

SE7軟件評估

SE8軟件項目管理

SE9基于構件的計算

SE10形式化方法

說明：無

11.計算機圖形學

介紹計算機圖形學的原理和技術。

預備課程：程序設計、離散數(shù)學

課程提綱：

①圖形學的基本技術：圖形軟件的層次；圖形API的使用，簡單色彩模式；相似協(xié)調；

幾何轉換，視圖轉換：剪接技術；

②圖形系統(tǒng)：光柵和矢量圖形系統(tǒng)；視頻演示設備；物理和邏輯輸入設備；圖形系統(tǒng)開

發(fā)前景，

③圖形通訊：動態(tài)色彩交互；視覺色彩矯正；色彩分析，使用高效預置調色板；構建高

效的視覺理解；視頻矯正；使用色彩等視覺數(shù)據(jù)的關鍵信息注解；使用圖像文本表示信息；

圖形化操作的反饋；

④幾何建模：三維物體的多邊形描述；參數(shù)多項式曲線和曲面；實心兒何體的描述；曲

線和曲面的模糊表示；空間細分；過程模型；可變形模式；曲面細分；多解決方案模型，重

顯；

⑤基本的多媒體著色技術：線生成算法；字體生成，光源和材料特性；周圍環(huán)境，傳播

和反射；偽反射模型；多邊曲面著色：平面、明暗處理；紋理映射圖；凹凸紋理；光線軌跡;

圖像合成：取樣技術：反走樣技術；

⑥工具使用：圖像處理的API；圖像標準；

⑦計算機動畫：關鍵幀動畫；攝影動畫；腳本系統(tǒng)；鏈接結構的動畫；圖像捕獲；過程

動畫；變形技術；

⑧可視化：可視化技術的基本理論；向量場，張量場和流動數(shù)據(jù)的可視化；標量空間和

高度域的可視化；直接數(shù)據(jù)著色；信息可視化：

⑨虛擬現(xiàn)實：立體演示；強制反饋模擬；觸覺設備；視頻跟蹤：能見度計算；多層次細

節(jié)；基于圖像的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)；分布式虛擬現(xiàn)實；計算機網(wǎng)絡合作；互動模式；用戶界面，

機器應用，模擬和訓練；

⑩計算機視覺：圖像獲取；數(shù)字圖像及其特性；圖像預處理；分段；形狀描述及對象識

別；動作分析；計算機輔助軟件工程學習。

覆蓋單元：

HC1人機交互基礎

HC2簡單圖形用戶界面的創(chuàng)建

HC5圖形用戶界面的設計

VI圖形學的基本技術

V2圖形系統(tǒng)

V3圖形變換

V4幾何建模

V5基本的圖形生成方法

V6高級的圖形生成方法

V7先進技術

V8計算機動畫

V9可視化

說明：無

12.計算機網(wǎng)絡

介紹數(shù)據(jù)通信的基本概念和計算機網(wǎng)絡的基本原理，包括計算機網(wǎng)絡的體系結構、數(shù)據(jù)

通信的基本方法和協(xié)議、計算機網(wǎng)絡的主要應用協(xié)議；同時介紹計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全和管

理知識，使學生對數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡有一個全面理解。

前導課程：計算機導論、計算機組成、操作系統(tǒng)、算法與數(shù)據(jù)結構

課程提綱：

①數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡概述：數(shù)據(jù)通信基本模型、數(shù)字信號傳送、網(wǎng)絡拓撲結構；

②網(wǎng)絡體系結構：分層模型，開放系統(tǒng)互連，網(wǎng)絡的層次結構和處理方式，各層次的服

務和功能，協(xié)議，Internet網(wǎng)絡體系；

③物理層概念：理論基礎，傳輸媒體和方式，多路復用，服務，標準：

④數(shù)據(jù)鏈路層概念：幀同步，誤差控制，數(shù)據(jù)流控制，媒體協(xié)議標準，媒體訪問控制；

⑤網(wǎng)絡的互聯(lián)：交換技術，互連技術，互連設備，路山選擇算法，擁擠控制，數(shù)據(jù)包和

數(shù)據(jù)流；

⑥傳輸層服務：連接的建立和維護，端到端的數(shù)據(jù)傳送服務，服務類型和服務質量；

⑦無線通信：無線網(wǎng)絡，衛(wèi)星通信，移動IP：

⑧網(wǎng)絡應用：域名服務，電子郵件，文件傳輸，瀏覽服務，多媒體信息服務；

⑨網(wǎng)絡安全：密碼學基礎，認證，數(shù)字簽名，網(wǎng)絡訪問控制，網(wǎng)絡安全檢測；

⑩網(wǎng)絡管理：網(wǎng)絡管理概論，網(wǎng)絡管理模型，網(wǎng)絡管理協(xié)議，管理信息庫。

覆蓋知識單元：

NC1網(wǎng)絡中心計算入門

NC2通信和連網(wǎng)技術

NC3網(wǎng)絡安全

NC4客戶機一服務器計算舉例

NC5構建web應用

NC6網(wǎng)絡管理

NC8多媒體技術

NC9無線計算和移動計算

AR9網(wǎng)絡和分布式系統(tǒng)的結構

說明：

本課程系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡的概念、體系結構和基本原理，覆蓋以網(wǎng)絡為

中心的計算的基本內容，重點放在對通信和網(wǎng)絡的原理的了解和掌握上。希望有實驗配合。

13.人工智能

介紹人工智能(A1)的基本概念和技術

前導課程：高級語言程序設計，離散結構

教學大綱：

①基礎：AI的歷史；哲學思考；智能系統(tǒng)定義；模式世界，試探性啟發(fā)式學習；

②AI研究方向：討論范圍；最差搜索；優(yōu)先搜索；雙人游戲；受限滿足；

③知識表示和推理：謂詞演算，邏輯命題的證明；非單調分析；概率統(tǒng)計推理；Bayes

理論；

④高級搜索：遺傳算法；模擬造型；本地搜索；

⑤高級知識表示和推理：結構表示；非單調分析；行為推理；

時空推理；不確定性；知識表示的論斷；定性表示；

⑥機器學習和神經(jīng)網(wǎng)絡：機器學習的定義和例子；監(jiān)督學習；學習策略樹；神經(jīng)網(wǎng)絡；

學習簡易網(wǎng)；最鄰近算法；學習理論；過度的問題；無監(jiān)管的學習；增強性學習；

⑦新技術簡介：KDD、認知科學

涵蓋課程：

IS1智能系統(tǒng)基本問題

IS2搜索和約束滿足

IS3知識表示和知識推理

IS4高級搜索

IS5高級知識表示和知識推理

IS6主體

187自然語言處理技術

*IS8機器學習和神經(jīng)網(wǎng)絡*為可選

說明：無

14.數(shù)字邏輯

本課程作為電路設計的基礎課程，介紹數(shù)字系統(tǒng)設計的基本方法，包括數(shù)制與碼制、邏

輯代數(shù)、組合電路的分析與設計、時序電路的分析與設計以及邏輯門陳列等知識。

前導課程：計算機導論

課程提綱：

①數(shù)制與碼制：進位計數(shù)制，數(shù)制轉換，帶符號的代碼表示，卜進制數(shù)的代碼表示，ASCII

碼、漢字碼的表示，校驗碼；

②邏輯代數(shù)：邏輯運算基本定義，基本公式，邏輯函數(shù)及真值表，邏輯函數(shù)的化簡（代數(shù)

化簡和卡諾圖化簡法）；

③邏輯電路表示：邏輯門電路的表示方法，邏輯函數(shù)、真值表、門電路的關系；

④組合電路分析與設計：組合電路分析方法，組合電路設計方法，加法器、譯碼器、比

較器等組合電路的分析設計及應用，組合電路的競爭與險象；

⑤時序電路分析與設計：觸發(fā)器及應用，同步和異步時序電路的分析方法，同步和異步

時序電路的設計方法，寄存器、計數(shù)器等常用時序電路的設計與應用；

⑥邏輯門陳列：采用只讀存儲器實現(xiàn)邏輯設計的方法，可編程序邏輯陳列的設計方法。

覆蓋知識單元：

ARI數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)

AR2數(shù)據(jù)的機器級表示

AR3匯編級機器組織

說明：無

15.計算機組成基礎

本課程以vonNeumann計算機模型為出發(fā)點，介紹計算機的組織結構和工作原理，剖析

計算機的運算器、存儲器、控制器和輸入輸出設備的結構、工作原理與相互關系。

前導課程：計算機導論、數(shù)字邏輯

課程提綱：

①數(shù)值的機器層次表示：定點數(shù)與浮點數(shù)表示，帶符號數(shù)與不帶符號數(shù)的表示，機器數(shù)

與真值，字符與字符串的表示，漢字的表示，校驗碼；

②數(shù)值的機器運算：定點數(shù)加法，加法電路的實現(xiàn)，定點數(shù)的乘法，原碼和補碼并行乘

法的電路實現(xiàn)，定點數(shù)的除法，并行除法電路的實現(xiàn)，AI.U運算器的基本結構與工作原理，

浮點數(shù)運算及浮點數(shù)運算器的實現(xiàn)；

③存儲系統(tǒng)和結構：存儲系統(tǒng)的組成，RAM、ROM、cache,磁介質存儲器的性能，主

存的組織與操作，存儲器的訪問周期，多體交叉存儲技術，高速緩存的地址映射、替換策略

和更新策略等技術，虛擬存儲器及頁表、快表等技術：

④指令系統(tǒng)與中央處理器：指令格式，指令和數(shù)據(jù)的尋址方式，指令周期，中央處理器

的功能與組成，時序產(chǎn)生器和控制方式，微程序控制器及微程序設計技術，中央處理器的流

水線技術，CPU的RISC技術；

⑤I/O接口與外圍設備：常用輸入設備和輸出設備，磁盤存儲器設備，磁帶存儲器設備，

外圍設備與主機的定時方式和信息交換方式，程序中斷方式、DMA方式、通道方式；

⑥總線：總線信息的傳送方式，總線的仲裁和定時，實用總線標準。

覆蓋知識單元：

AR2數(shù)據(jù)的機器級表示

AR3匯編級機器組織

AR4存儲系統(tǒng)組織和結構

AR5接口和通訊

AR6功能組織

說明：無

16.計算機體系結構

本課程除了應涵蓋“計算機組成基礎”課程的內容外，其他要求建議由那些對計算機體

系結構有特殊需要的院校自定。

5.4培養(yǎng)目標與教學計劃

5.4.1培養(yǎng)規(guī)格與目標

高等學校計算科學專業(yè)本科以上教育主要是為計算機產(chǎn)業(yè)，重要部門的計算機應用，中、

高等學校教學和研究院所的科研工作培養(yǎng)人才。畢業(yè)生的主要流向應該是計算機公司，產(chǎn)品

技術含量較高的工業(yè)企業(yè)，各行各業(yè)計算中心，中等以上學校和科研院所。但是，市場經(jīng)濟

的發(fā)展規(guī)律并不能保證畢業(yè)生按照預設的目標流向和分布。?方面，由于社會不同行業(yè)，不

同層次的單位對計算科學人才的需求和市場經(jīng)濟規(guī)律的作用，必然有相當大?批畢業(yè)生將進

入以一般性計算機具體應用為主的崗位，只有少數(shù)畢業(yè)生會繼續(xù)深造，或從事科學技術研究、

開發(fā)和高等學校教學工作；另一方面，由于計算科學發(fā)展異常迅速，研究與開發(fā)內容的不斷

深化導致學科的知識組織結構變化很快，特別是學科知識組織結構中構造性數(shù)學基礎和計算

科學理論知識II漸積淀，并正在對學科研究與開發(fā)產(chǎn)生重要影響。因此，在高等學校，本科

計算科學（專業(yè)）教育常存在兩種基本的教學計劃和辦學模式，以適應社會對計算科學人才的

不同要求。

首先需要說明的是，本書中關于計算科學碩士研究生教育、本科生教育的培養(yǎng)規(guī)格和目

標是以我們關于面向21世紀教學內容與課程體系改革項目的研究工作為參照的，尚未得到國

家教育委員會的認可。但是，應該看到，國家教育委員會頒布的計算科學碩士研究生教育、

本科生教育的培養(yǎng)規(guī)格和目標是一種最基本的要求，作為國內具有較高起點的高等學校的計

算機科學系，顯然不能滿足于這樣?種要求。我們相信，高起點和高標準的要求不僅能夠為

讀者提供參考，而且對讀者今后從事計算科學事業(yè)，參與國際競爭是有益的。

高等學校計算科學專業(yè)研究生教育培養(yǎng)適應計算科學學科發(fā)展，國家社會發(fā)展與進步事

業(yè)實際需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好的科學素養(yǎng)和文化修養(yǎng)，系統(tǒng)地、較好地

掌握本學科公共基礎知識，較好地掌握本學科基本概念、基本原理、基本方法、基本技術等

基礎理論知識；理論聯(lián)系實際，受到良好的計算科學基本實驗技術與技能等實踐能力的基本

訓練，受到科學研究與實際應用訓練的計算科學專門人才。除了對各級畢業(yè)生在德育、體育、

外語、文化方面的要求外，對專業(yè)業(yè)務要求應有如下具體培養(yǎng)規(guī)格和目標。

1.計算科學碩士研究生培養(yǎng)規(guī)格和目標

①為未來從事計算科學學科教學、研究、應用與開發(fā)提供一個深入開展工作的堅實的理

論、方法和技術基礎；

②畢業(yè)生應了解整個學科當前的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，了解學科發(fā)展的一般規(guī)律,

掌握學科深入發(fā)展所需的研究生一級的核心基礎知識和某一專業(yè)化方向的基本原理、基本技

術和基本方法；

③具有在較高的起點上，即能夠在閱讀和正確理解相當于國際重要學術刊物，包括國內

計算機學報、軟件學報、計算機研究與發(fā)展等同檔刊物(注：以國務院學位委員會評估文件為

準)一個方向上若干學術論文和技術報告的起點上，獨立開展學術研究或專業(yè)技術工作的能

力；

④具有對一些計算科學技術項目所提出的思想、方法、技術和工程技術路線的能行性作

出準確估計的能力；

⑤理論聯(lián)系實際，具有運用所學專業(yè)知識分析、解決中低等難度專業(yè)技術問題的能力；

2.計算科學博士研究生培養(yǎng)規(guī)格和目標

博士研究生畢業(yè)后，除對一般畢業(yè)研究生的要求外，應達到如下：

①在計算科學學科各方向的重要的基本概念、基本原理和基本技術，特別是典型方法、

典型實例和學科形態(tài)(paradigms)方面，應具有本學科比較廣博的專業(yè)基礎知識，進一步掌握

學科深入發(fā)展所需的核心基礎知識和自己所從事的專業(yè)化方向的基本原理、基本方法和基本

技術；

②具有在較高的起點上，即能夠在閱讀和正確理解相當于國際一流學術刊物一個方向上

若干學術論文和技術報告的起點上，獨立開展有創(chuàng)造性的學術研究或專業(yè)技術工作的能力，

或主持有學術深度的專業(yè)技術工作。

3.計算科學本科生培養(yǎng)規(guī)格和目標

計算科學本科專業(yè)培養(yǎng)適應計算科學學科發(fā)展，國家社會發(fā)展與進步事業(yè)實際需要，德

智體美全面發(fā)展，具有良好的科學素養(yǎng)和文化修養(yǎng)，系統(tǒng)地、較好地掌握理工科公共基礎知

識，較好地掌握本學科基本概念、基本原理、基本方法、基本技術等基礎理論知識；理論聯(lián)

系實際，受到良好的計算科學基本實驗技術與技能等實踐能力的基本訓練，受到科學研究與

實際應用初步訓練的計算科學專門人才。

畢業(yè)生適宜到科研部門和高、中等學校從事科學研究和教學工作；適宜到計算機產(chǎn)業(yè)、

重要部門，以及相近學科的有關單位從事計算科學開發(fā)研究、應用與管理等工作；可以繼續(xù)

攻讀計算科學及其相關學科的碩士研究生。

計算科學專業(yè)教學計劃主要是以培養(yǎng)計算科學學術人才和技術人才，著眼于學生未來成

為主任工程師、總工程師、教授、學者和高級專業(yè)管理部門主管官員為具體目標；以培養(yǎng)專

業(yè)技術熟練的軟硬件生產(chǎn)、開發(fā)、經(jīng)營、維護工程師，以及專業(yè)技術管理工程師為基本目標。

在教學內容方面，重在基礎理論、基本技術和未來深造、從事科學研究和專業(yè)技術研究與開

發(fā)能力、應用技術和實際應用的培養(yǎng)。

1)計算科學本科生教育的培養(yǎng)規(guī)格和目標是：

(1)思想政治和德育方面(略，請參看國家統(tǒng)一規(guī)定)；

(2)體育方面(略，請參看國家統(tǒng)一規(guī)定)；

(3)業(yè)務方面：

①系統(tǒng)地、較好地掌握理工科公共基礎知識，較好地掌握本學科基本概念、基本原理、

基本方法、基本技術等基礎理論知識，理論聯(lián)系實際，受到良好的科學思維和科學實驗的基

本訓練；

①為未來從事計算科學學科一般應用、開發(fā)、維護、技術服務和技術管理提供一個開展

工作的比較堅實的理論、方法、技術，為未來在計算科學領域掌握流行新方法和新技術、從

事一般教學、研究、應用與開發(fā)或深造提供一個開展工作的堅實的專業(yè)知識基礎；

②畢業(yè)生應初步了解整個學科的知識組織結構、學科形態(tài)、典型方法、核心概念和學科

基本工作流程方式，初步了解學科當前的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，掌握計算科學本科一

級主要的核心基礎知識的基本概念、基本原理、基本技術和基本方法；

③熟悉某一種或若干種流行的計算機系統(tǒng)(包括硬件、軟件工具和環(huán)境)，在操作使用計

算機進行數(shù)據(jù)處理，維護、開發(fā)和管理方面具有比較熟練地開展一般性專業(yè)技術工作的能力，

具有借助專利資料和各種渠道獲得的軟硬件產(chǎn)品的技術資料掌握新產(chǎn)品、新技術的操作與使

用的能力，

④畢業(yè)生應初步具有進一步深入掌握學科核心基礎知識和某一專業(yè)化方向專業(yè)基礎知

識的能力，初步具有對一般計算科學技術項目所提出的思想、方法、技術和工程技術路線的

能行性做出基本估計的能力；

⑤能通過文獻檢索和其他方式閱讀中外文書刊，獲取專業(yè)科技信息。理論聯(lián)系實際，具

有運用所學專業(yè)知識分析、解決簡單的專業(yè)技術問題的能力。

(4)文化方面:

①對中國傳統(tǒng)文化有一個基本的普及性的了解，對中外文化的某一方面有一定的基礎；

②通過積極參與學校的文化建設，在文藝修養(yǎng)、審美情趣、言談舉止、禮儀風貌等方面

達到一定水平。

分析上面的論述，實際上，我們在計算科學人才的培養(yǎng)目標中已經(jīng)貫徹了一種理工科高

等教育的目標：使用科學原則去了解科學過程，能夠建立和體會科學美和藝術美之間的內在

聯(lián)系，感知和體驗因了解自然世界和未知領域而帶來的滿足感和激動；提高學生從事經(jīng)濟生

產(chǎn)的能力，在智力方面有能力參加涉及科學技術的問題的社會討論。同時，我們又不局限于

將計算科學專業(yè)作為一種泛科學來對待，而是緊密與學科最重要的公共科學基礎知識、基本

理論、基本技術與基本技能聯(lián)系起來，讓每一個學生在大學階段打下良好的基礎。

5.4.2制訂教學計劃的原則

1.提高學生素質，注重創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)

教育是?個民族進步和發(fā)展的基礎，是提高全民族整體素質和創(chuàng)造能力的根本途徑；學

校是知識創(chuàng)新、傳播和應用的基地，是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。高等學校培養(yǎng)的學

生應該“成為理想遠大、熱愛祖國的人，成為追求真理、勇于創(chuàng)新的人，成為德才兼?zhèn)洹⑷?/p>

面發(fā)展的人，成為視野開闊、胸懷寬大的人，成為知行統(tǒng)一、腳踏實地的人?！卑凑者@一目標,

制定教育計劃時應注意從以下幾個方面對學生進行培養(yǎng)：

①加強素質教育，促進知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展。21世紀是以知識經(jīng)濟為主導的信息

時代，知識經(jīng)濟的木質是創(chuàng)新，教育應在傳授知識的同時提高學生的綜合能力，升華其素質,

鼓勵和啟發(fā)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。

②確立大學教育的基礎性和終身教育觀念。未來的社會是一個學習型社會，技術的飛速

發(fā)展要求每個人都應樹立終身學習的觀念和具有終身學習的能力。應認識教育過程的階段性

和延續(xù)性，大學教育內容的基礎性和有效性。在大學學習階段打好基礎、提高能力和素質將

使學生終身受益。

③21世紀社會將越來越趨向全球化，教育必須注意和國際接軌，注意培養(yǎng)具有國際視野

的人才。在教學計劃的制訂、教學內容的選擇甚至教師的聘請等方面都應有所考慮。

2.轉變教學思想和教學觀念

教學思想和觀念是教學計劃的靈魂。在教學計劃制訂過程中應注意以下幾個“轉變”：

⑴專才教育向通才教育轉變

計算機科學與技術的迅速發(fā)展、廣闊的就業(yè)渠道以及職業(yè)變動的更加頻繁，要求教育山

對口型轉向適應型；現(xiàn)代社會對學生素質和綜合能力要求的提高以及大學教育的基礎性，要

求計算機科學與技術專業(yè)教育應向通才教育轉變。另一方面，由于許多企業(yè)自身職業(yè)訓練的

薄弱，大學的專業(yè)訓練還是必要的，只是不要把專業(yè)教育搞得過細、過深。因此，計算機科

學與技術學科教學計劃應該是建立在通才教育基礎上的寬口徑專業(yè)教育。

⑵教學向教育轉變

學校開設的每一門課程都反映著本學科對社會和自然的本質和規(guī)律的認識，從而影響著

學生的世界觀、價值觀的形成以及對方法論的掌握，因此教學過程也是教育過程。另外，素

質教育普遍存在于專業(yè)教育之中，計算機科學與技術學科教學計劃理應重視并促進德智體美

的綜合發(fā)展，保證學生在知識、能力、素質等方面的協(xié)調發(fā)展。

⑶被動學習向主動學習轉變

學生作為學習的主體，應該成為教學活動的中心，充分發(fā)揮學生的主動性