精品]计算机科学与技术(计算机科学方向)专业规范

精品]计算机科学与技术(计算机科学方向)专业规范内容摘要：

理（ 34） IM1 信息模型与信息系统（ 4） IM2 数据库系统（ 4） IM3 数据建模（ 6） IM4 关系数据库（ 2） IM5 数据库查询语言（ 6） IM6 关系数据库设计（ 6） IM7 事务处理（ 6） IM8 分布式数据库 IM9 物理 数据库设计 IM10 数据挖掘 IM11 信息存储与信息检索 IM12 超文本和超媒体 IM13 多媒体信息与多媒体系统 IM14 数字图书馆 CSCN 数值计算科学 CN1 数值分析 CN2 运筹学 CN3 建模与仿真 CN4 高性能计算 本规范给出的课程建议规定了每门课程的最小 核心 ，包括的这些单元是要获得学位必须具备的相应知识。 对于以上建议，规范强调以下两点： 1) 核心单元不是课程的全部。 因为核心单元是课程最小的部分，所以它不能构成完整的本科课程，每门课程应当包括来自知识体系中的附加选修单元。 2) 核心单元不能仅仅安排在本科阶段的入门性课程中。 许多核心单元属于入门的导论性知识，但这不意味着它们必须安排在低年级的入门性课程中，因为有些导论性的知识，只有当学生具有必需的基础知识后才能接受。 另外，引论性课程也可以包括选修单元。 所以核心这一说法只是意味着必须具备的含义，而 24 并没有限制它必须安排在那些课程里。 表 1 使用学时作为课时单位，表示以传统方式在课堂上授课的时间，应注意以下三点： 1) 不限定授课方式。 除了传统的课堂授课方式，还有其他更好的方式，特别是近年来教育技术与手段的进步为我们提供了很多这 样的方式。 对这些教学方式来说，也许难以用小时来衡量。 但为了便于统一与比较，规范仍然采用学时作为单位。 从这个意义上说，学时与教学方式无关。 2) 课时数不包含课外的时间，即不包含教师的准备时间和学生花在课堂外的时间。 通常，课堂外花费的时间约为课内时间的 3 倍。 3) 规范中列出的每个单元的课时数为最小课时数。 即要达到教学目标可能花费的最小课时数，教学单位可以根据需要适当调整。 3. 课程体系 知识体系给出了计算机科学专业方向的知识框架，但这些知识要通过课程教学来传授给学生。 规范以举例或推荐的方式描述 它们，各个 学校可 以此作为参照， 构建 具有 本校特色的课程 与课程体系。 课程教学包括理论教学和实验教学。 课程可以按知识领域进行设置，也可以由 若干 知识领域构成一门课程，还可以从各知识领域中抽取相关的知识单元组成课程。 计算机科学专业方向课程体系由核心课程和选修课程组成，核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。 同时，各高校可选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元 放入 选修课程中。 (1) 课程设置 为了便于教学计划的排定，我们把课程分为基础课程、主干课程、高级课程三个层次。 基础课程用以奠定专业基础，主干课程涵盖知识体系中的大部分核心知识单元，高级课程超出核心知识单元的范围，包括一些特色或先进的专业知识。 基础课程在一、二年级开设；主干课程在二、三年级开设。 基础课程和主干课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元，也可以包括一些选修内容。 如果某个核心单元未能包括在前两层的课程中，则应将其加入到高级课程中。 下面给出这样一种安排的示例。 基础课程： 程序设计基础、面向对象程序设计、计算机导论、离散结构、 数据结构、 计算机组成等。 主干课程：算法设计与分析、计算机体系结构、操作系统、网络计算、编译原理、人机 交互、计算机图形学、人工智能、数据库、社会与职业问题、软件开发等。 高级课程：可以选择编码与信息理论、数值分析、计算生物学、并行算法、高等计算机系统结构、 VLSI 开发、网络安全、机器学习、数据挖掘、软件设计等，也可以是旨在培养学生动手能力和团队合作能力的实践性课程。 以上示例不是唯一的选择，各校可以在每个层次选择不同知识领域的知识单元组成课程，采用不同的策略安排教学计划。 提倡这种课程选择与安排的灵活性是为了使各高校的专业教育办出特色，避免千人一面、过于雷同的弊病。 25 (2) 核心课程 根据知识单元的分布，以 及我们学制的学时，选取其中部分知识单元，组成如下 15 门核心课程。 这些课程主要涉及到基础课程、专业课程这两个层次，所列学时包括理论学习和实践两部分，表 2列出了这些课程及所含的知识单元，建议的学时数等，附录 2 给出了这些课程的详细描述供各校制定本校的教学计划时参考。 表 2 计算 机 科学专业方向的核心课程 序号 课程名称 理论学 习学时 实践学时 涵盖知识单元 非核心知识单元 1 计算机导论 24 8 SP1， PL1， SE3， PL3， HC1， SE7， NC2 2 程序设计基础 48 16 PL1， PF1， PF2， PF5， AL2， AL3， PL6 3 离散结构 72 0 DS1， DS2， DS3， DS4， DS5 4 算法与数据结构 48 16 AL1， AL2， AL3， AL4， AL5， PF2， PF3， PF4 5 计算机组成基础 48 16 AR2， AR3， AR4， AR5 6 计算机体系结构 32 8 AR5， AR6， AR7 AR8， AR9， 7 操作系统 32 16 AL4， OS1， OS2， OS3， OS4， OS5 OS6， OS7， OS8， OS11 8 数据库系统原理 32 16 IM1， IM2， IM3， IM4， IM5， IM6 IM7， IM8， IM9， IM10， IM11，IM13， IM14 9 编译原理 40 16 PL1， PL2， PL3， PL4， PL5， PL6 PL7， PL8 10 软件工程 32 16 SE1， SE2， SE3， SE4， SE5， SE6， SE7， SE8 SE9， SE10 11 计算机图形学 24 8 HC1， HC2， GV1， GV2 HC5， GV3， GV4， GV5， GV6，GV7， GV8， GV9 12 计算机网络 32 16 NC1， NC2， NC3， NC4 NC5， NC6， NC8， NC9， AR9 13 人工智能 32 8 IS1， IS2， IS3 IS4， IS5， IS6， IS7 14 数字逻辑 32 16 AR1， AR2， AR3 15 社会与职业道德 24 8 SP1， SP2， SP3， SP4， SP5， SP6， SP7 SP8， SP9， SP10 4. 实践教学内容及体系 计算机科学专业方向培养的学生应具有扎实的计算机基础理论知识，良好的科学素质和实践能力，具备从事计算机系统的分析、设计、应用和集成能力，能从事软件的开发和研究。 实践教学包括课程实验、综合设计、教学实习、社会实践、毕 业设计等，是实现这一培养目标的重要保证。 (1) 课程实验 课程实验和课堂理论教学相辅相成。 课程实验是实现教师和学生不断交流过程的桥梁，可以弥补课堂教学的不足，加深对理论知识的理解，启发学生深入思考，敢于创新，达到理论联系实际的教学效果。 应开放性实验，以进一步培养学生实验技能与创新能力。 在实验教学中，一方面向学生传授实验基础理论知识，包括仪器仪表的原理、测量方法、误差分析、设计原理和相关理论等，另一方面要训练学生的基本实验技能。 包括仪器设备的操作使用、维护，仪器设备的连接与组合，实验环境和条件的设计，实验 过程中一般故障的排除，实验结果的分析和解释。 26 可以根据性质将实验分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。 应该包括以下典型实验（其中所列内容可根据情况进行选择）： 1) 公共基础系列实验：主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验等。 2) 基础理论系列实验：主要包括数值分析实验、离散数学实验、算法设计与分析实验等。 3) 软件技术系列实验：主要包括汇编语言程序设计实验、高级语言程序设计实验、人工智能语言实验、数据结构实验、编译原理实验、操作系统实验、数据库原理及应用实验、软件工程实验、图形学 实验等。 还可以包括人机界面实验、多媒体技术实验等。 4) 硬件技术系列实验：主要包括电路分析实验、计算机原理实验、计算机网络实验等。 (2) 综合性课程设计 除与课程相结合的基本实验外，从提高综合能力出发，还应该作为单独课程开设综合性课程设计。 考虑到综合课程设计对学生实践教学能力培养的重要性，下面作为范例给出 6 个综合课程设计（每个本科学生可以选修其中 3～ 4 个）。 1) 数字系统综合设计： 使学生基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路知识。 要求学生独立完成选题的设计，完成系统的装配及调试。 2) 计算机 原理课程设计：加深对计算机原理和相关课程的理解，实践和锻炼计算机硬件的设计能力、工程实现和调试能力。 要求了解 HDL 语言的设计过程与方法，用 HDL 语言进行逻辑设计和实现 CPU。 通过逻辑模拟和综合，将 CPU 硬核下载到 FPGA中并运行。 3) 微机控制 系统设计 ： 使 学 生 掌握有关微机接口、微机通讯的基础知识、使用嵌入式微处理器构成控制系统的实际知识 ， 培养学 生 硬件方面的综合设计能力和动手能力。 4) 程序设计综合设计： 使学生能更进一步地理解程序设计方法，熟练掌握常用的数据结构和算法，培养学生的实际设计能力和分析解决问题 的能力， 保持良好的程序设计风格。 5) 操作系统课程设计：要求学生掌握 Linux系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，运用内核开发环境实现对内核源代码的分析与修改。 6) 软件工程课程设计： 使学生系统地掌握软件工程及软件管理的过程、方法和工具，针对一个适度的软件开发课题，完成需求分析、软件设计、软件测试和软件维护，要求学生在开发小组中以分工协作的方式完成指定的任务。 (3) 特别课程 在实践教学环节上，特别要设立一些帮助学生增强交流能力、解决问题能力和技术技能，以及有关道德规范教育的课程。 例如： 1) 大作业：这些课程需要持续一到两个学期。 通常学生必须成立一个小组，共同设计并实现几个大的作业。 2) 专业道德规范和法律：这些课程让学生清楚计算机所涉及到的道德规范和法律上的有关问题，并知道应该采取什么样的正确对策。 27 3) 团队开发：涉及的项目应该覆盖软件开发过程、软件管理、经济、风险管理、需求工程、设计、实现、维护、软件退役回收、软件质量保证、软件标准以及协同工作等。 很多计算机科学专业方向以外的课程同样也可以帮助学生进行更高层次的实践教学，这些课程包括哲学、心理学、商业管理 、经济学以及技术交流等。 (4) 毕业设计及 毕业设计是一个科研和教学结合最为密切的实践环节。 毕业设计可以从科研任务中选择规模适当、相对独立的题目，还可以通过与企业紧密合作的实践教学活动来进行。 优秀的学生可以在大学三年级或更早就参与到教师的科研工作中，以获得更多的实践机会。 鼓励有能力和有精力的学生积极参与数模竞赛、电子设计大赛等重要的科技竞赛活动。 教师应该通过评估体制对实践教学提供合理的评估，从而起到有效的促进作用。 四、办学条件 1. 师资力量 师资指学校中在编的具有教师专业技术职务的全部工作人员 和 长期外聘的教师。 师资 队伍 是 学科、专业发展和 教学工作的核心资源。 师资队伍 的质量 对 学科、专业的长远 发展 和 教学质量 的提高有直接影响。 根据高等院校理工科本科专业人才培养模式，专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。 这就要求构建 一 支 整体素质高、结构合理、业务过硬、 具有创新精神 的师资队伍 ， 以适应 专业人才培养及自身 发展的需要。 学校应有师资队伍建设长远规划和近期目标，有 吸引人才、培养人才、 稳定 人才的良性机制 ， 以 学科建 设 和课程建设 推动 师资 队伍建设 ，以提高教学质量和科研水平为中心， 以 改善教师 知识 、能力、素质 结构 为原则， 通过 科学规划， 制定激励措施，促进师资 队伍整体 水平的提高。 (1) 师资队伍的数量与结构 ① 生师比适宜，满足本专业本科教学工作的需要，一般不高于 16∶ 1。 生师比 =本科学生总数 /教师总数。 其中，教师总数 =专任教师数 +聘请校外教师数 /2。 ② 师资队伍整体结构合理，发展趋势良好，符合专业目标定位要求，适应学科、专业长远发展的需要和教学需要。 ③ 年龄结构合理。 年龄在 50 岁以下的教授 及 35 岁以下的副教授 分别 占教授总数 和 副教授总数的 比例适宜 ，中青年骨干教师所占比例较 高。 ④ 学历（学位）和职称结构合理。 具有硕士 以上学历（学位）和讲师以上职称的 教师占专 职 教师的比例 不低于 85%。 28 (2) 对教师队伍的知识、能力、素质结构的要求 思想政治素质：坚持四项基本原则， 用唯物主义 的立场、观点和方法观察事物、分析问题，具有良好的道德修养，为人师表、教书育人，善于团结合作，谦虚谨慎、严谨治学，对 国家和社会具有强烈 责任感和使命感。 学术水平：根据专业建设、课程建设和学科发展的需要， 教师队伍尤其是专任 教师 应 加速知识更新，拓宽相关学科知识，具有较高的教学、科研和技术开发能力。 外语能力：具有较强的外语能力，基本具备 国际学术 交流 能力。 现代教学手段应用能。