本資料來源本章主要內容素質培養與知識體系學科基礎知識第三章計算機專業知識體系

3.1素質培養與知識體系

為了適應21世紀經濟建設、社會發展對人才的需要，各高等學校都及時的修訂、完善了培養方案、教學計劃。雖然各學校根據自身的特點各有不同，但大體上都遵循了一個基本原則。簡要描述為：在現代教育理念指導下，以素質教育為基礎，以創新教育為核心，貫徹以學生為主體、教師為主導的教育思想；加強基礎，拓寬專業，強化能力，注重創新。由“重專業、輕素質”向全面推進素質教育轉變，由單純傳授知識向促進學生全面素質的提高轉變。為經濟建設和社會發展培養基礎理論扎實、知識面寬、素質高、能力強、富有創新精神和創業能力的高素質人才。一個人事業的成功，特別是從事計算機事業的成功，只靠專業知識是遠遠不夠的。王選特別強調了情商的重要性。國外的研究表明，一個人的成就只有20%來自智商，而80%都取決于情商，其中就包括團隊精神。他舉例說，他的一位大學同學當時成績很一般，智商并不突出，但情商很好，為人大度、坦誠，對人友善，同學們都樂于和他交往。后來那位同學在核技術領域奮斗了40余年后，最終被選為中國工程院院士。獲得2000年國家最高科學技術獎的吳文俊和2002年國家最高科學技術獎的金怡濂所取得的成就都是幾十年持之以恒、艱苦奮斗的結果。中國科學院數學研究所的一位研究員曾親眼目睹，20世紀80年代末的一個農歷除夕晚上8點多鐘，吳文俊還在計算機房上機。那時計算機尚未進入家庭，上機條件也是比較苦的，而年近古稀的吳文俊在大年三十晚上還在繼續鉆研課題。

從以上事例可以看出，綜合素質對于一個人事業成功的重要性，這也是教育領域一再強調素質教育的原因所在。綜合素質應體現在如下幾個方面：（1）品德素質：熱愛祖國，熱愛人民；具有遠大理想和抱負；尊紀守法，嚴以律己，寬以待人，團結合作，勤奮努力。（2）文化素質：從人類一切優秀文化中汲取營養，陶冶情操，提高自身的文學素質、科學素質、美學素質。（3）心理素質：樹立科學的世界觀和人生觀，能適應順境和逆境環境下的自我調整，既不為一時的成功而沾沾自喜，也不為一時的挫折而灰心喪氣。（4）專業素質：具備扎實的基礎理論，掌握計算機學科的基本概念和方法，較強的實踐能力，了解計算機學科的發展方向和應用前景，具備較強的獨立分析問題、解決問題的能力。應具備以下幾個方面的能力（1）自學能力：包括自主獲取知識的能力，信息獲取的能力，獨立解決問題的能力。（2）自控能力：自我控制約束能力是一個人基本素質的體現，進入大學，個人自由空間變大了、自由時間變多了，更需要自我約束控制能力。作為一個大學生，應該知道目前的主要任務是什么，應該知道該作什么、不該作什么，注意鍛煉自己的意志力和自我控制能力，強化社會責任感和歷史使命感，這也是日后事業有成的重要基礎。（3））創新新能力力：現現在的的社會會是一一個競競爭的的社會會，要要想在在競爭爭中處處于有有利地地位，，新是是基礎礎。理理論創創新、、技術術創新新、制制度創創新、、管理理創新新、教教育創創新，，無論論日后后從事事什么么工作作都需需要創創新，，沒有有創新新思維維和創創新能能力就就不具具備競競爭力力。（4））表達達能力力：包包括文文字表表達能能力和和口頭頭表達達能力力，作作為社社會中中的人人，總總是要要和其其他人人交流流的，，特別別是在在日益益走進進信息息化社社會的的今天天，表表達能能力更更顯重重要。。特別別要說說明的的是，，從事事計算算機領領域的的工作作（不不管是是科學學研究究、技技術開開發還還是商商業經經營）），英英語表表達能能力尤尤為重重要，，要注注重英英語的的聽、、說、、讀、、寫、、譯能能力的的提高高，這這對于于及時時了解解計算算機學學科的的最新新成果果、正正確把把握計計算機機學科科的發發展趨趨勢都都是非非常重重要的的。（5））組織織能力力：大大學畢畢業走走向社社會，，總是是要工工作在在一個個單位位（團團隊））中，，總要要涉及及到合合作問問題，，組織織協調調能力力對于于充分分調動動成員員的積積極性性，高高質量量完成成合作作性工工作是是非常常必要要的。。計算學學科學學生能能力的的培養養（1）學學生應應具備備的能能力思思維能能力發現本本領域域新特特性的的能力力。這這些特特性將將導致致新的的活動動方式式和新新的工工具的的產生生。面面向計計算學學科的的思維維能力力應包包含面面向計計算學學科方方法論論的思思維能能力和和面向向計算算學科科的數數學思思維能能力。。使使用新新工具具的能能力使用本本領域域的工工具有有效地地進行行其他他領域域實踐踐活動動的能能力。。具體來來講，，學生生應具具備的的專業業能力力有以以下三三方面面：計算思思維能能力（（抽象象思維維和邏邏輯思思維的的能力力）算法設設計與與分析析能力力、程程序設設計能能力計算機系統統的認知、、分析、設設計和應用用能力知識、能力力、素質是是相互聯系系、相互影影響的，沒沒有合理的的知識體系系支撐，就就不可能有有強能力和和高素質，，知識是能能力和素質質的基礎，，具備了較較強的能力力和較高的的素質又可可以更好、、更快的獲獲取知識。。根據素質和和能力培養養的要求，，計算機專專業知識體體系主要應應包括公共基礎知知識、學科基礎知知識和專業知識幾幾個系列。公共基礎知知識系列主要開設樹樹立科學的的世界觀、、培養高尚尚的道德情情操和良好好的心理素素質、增強強法制觀念念等方面的的課程，大大學語文、、大學英語語、大學體體育等課程程也屬于該該模塊。學科基礎知知識系列主要開設數數學和電子子學方面的的課程，在在3.2節節中列出了了高等數學學、線性代代數、概率率論與數理理統計、離離散數學，，普通物理理學、電路路分析、模模擬電路、、數字電路路等主要學學科基礎課課程的知識識點。專業知識系系列涉及到的課課程比較多多，包括計計算機導論論、高級語語言程序設設計、計算算機組成原原理、數據據結構、操操作系統、、數據庫原原理、軟件件工程、編編譯原理、、計算機網網絡、匯編編語言程序序設計、微微機接口技技術、計算算機體系結結構、計算算機控制技技術、網絡絡安全及管管理、人工工智能、模模式識別、、數字圖象象處理、計計算機圖形形學、面向向對象程序序設計、多多媒體技術術等。在第第4~6章章中分3個個模塊（軟軟硬件系統統知識模塊塊、程序設設計知識模模塊、軟件件開發知識識模塊）分分別對計算算機組成原原理、操作作系統、計計算機網絡絡、高級語語言程序設設計、數據據結構、編編譯原理、、數據庫原原理、軟件件工程等核核心專業課課程的主要要內容分別別作了簡要要介紹。軟件技術系系列程序設計與與算法的訓訓練、系統統軟件技術術硬件技術系系列從對電路的的認識開始始，逐漸走走向系統及及其應用網絡技術系系列從網絡的一一般應用開開始。如Internet技技術、網絡絡設計、網網絡安全、、分布式系系統等，以以后可增加加電子商務務、數據挖挖掘、多媒媒體技術等等（2）目前前存在的問問題培養能力的的教育過程程的5個步步驟：引起學習該該領域的動動機充分展示該該領域能做做什么揭示該領域域的特色追溯這些特特色的歷史史根源實踐這些特特色核心課程設設置中存在在的問題：：缺乏面向計計算學科方方法論的思思維能力和和面向計算算學科數數學思維能能力的培養養忽視計算領領域的歷史史內容，使使學生重復復原來的錯錯誤缺乏其他專專業能力的的培養缺乏對實驗驗室操作、、集體項目目和交叉學學科的研究究。（3）相應應的對策理論與實踐踐相結合提供具體經經驗。提供將課堂堂上講授的的原理運用用于實際軟軟件和硬件件的設計、、實現和測測試的具體體經驗，以以培養學生生關于實際際計算的感感性認識，，幫助學生生理解抽象象概念。強調程序設設計。強調學生對對實驗室技技術、硬件件能力、軟軟件工具的的正確理解解和運用。。實驗室主主機上要求求備有許多多的軟件工工具以及實實驗和方案案的適當文文檔，并教教會學生正正確使用這這些工具及及文檔。介紹試驗方方法。包括對試驗驗的使用和和設計、軟軟件和硬件件監控器、、結果的統統計分析，，以及研究究結果的適適當陳述，，使學生們們懂得將粗粗心的觀察察和細心的的試驗區別別開來。創新能力的的培養新穎性、價價值性核心是提出出新思想計算機科學學與技術專專業設置的的四個方向向研究型計計算機科科學工程型計計算機工工程、軟件件工程應用型信信息技術術四個方向的的必修知識識量的匯總總領域單元知識點~學時計算機科學141321056560計算機工程181861488551軟件工程1042336494信息技術1292736281總計5445236161886有些重疊，，但大致差差不多。計算機科學學方向的知識體系系14個知識領域域（area）132個知識單元元（unit）1056個知識點（（topic）12個核心基本本概念（concept）計算機科學學方向的16門核心課課程序號課程名稱理論學習學時實踐學時涵蓋核心知識單元非核心知識單元1計算機導論3616SP1,PL1,SE3,PL3,HC1,SE7,NC22程序設計基礎5432PL1,PF1,PF2,PF5,AL2,AL3,PL63離散結構48*2DS1,DS2,DS3,DS4,DS54算法與數據結構7216AL1,AL2,AL3,AL4,AL5,PF2,PF3,PF45計算機接口與通信2432AR1,AR2,AR3,AR5

6社會與職業道德2416SP1,SP2,SP3,SP4,SP5,SP6,SP7SP8,SP9,SP107操作系統5416AL4,OS1,OS2,OS3,OS4,OS5OS6,OS7,OS8,OS118數據庫系統原理5432IM1,IM2,IM3,IM4,IM5,IM6IM7,IM8,IM9,IM10,IM11,IM13,IM14計算機科學學專業方向向的16門門核心課程程序號課程名稱理論學習學時實踐學時涵蓋核心知識單元非核心知識單元9編譯原理5416PL1,PL2,PL3,PL4,PL5,PL6PL7,PL810軟件工程5432SE1,SE2,SE3,SE4,SE5,SE6,SE7,SE8SE9,SE1011計算機圖形學5416HC1,HC2,GV1,GV2

HC5,GV3,GV4,GV5,GV6,GV7,GV8,GV912計算機網絡5416NC1,NC2,NC3,NC4

NC5,NC6,NC8,NC9,AR913人工智能5416IS1,IS2,IS3IS4,IS5,IS6,IS7

14數字邏輯3616AR1,AR2,AR315計算機組成基礎5416AR2,AR3,AR4,AR516計算機體系結構5416AR5,AR6,AR7AR8,AR9計算機工程程方向的知識體系系18個知識領域域（area）186個知識單元元（unit）1488個知識點（（topic）計算機工程程方向的18個知知識領域：：CE-ALG算法法與復雜度度CE-CAO計算算機體系結結構和組織織CE-CSE計算算機系統工工程CE-CSG電路路和信號CE-DBS數據據庫系統CE-DIG數字字邏輯CE-DSP數字字信號處理理CE-ELE電子子學CE-ESY嵌入入式系統CE-HCI人機機交互CE-NWK計算算機網絡CE-OPS操作作系統CE-PRF程序序設計基礎礎CE-SPR社會會和職業問問題CE-SWE軟件件工程CE-VLSVLSI設計計與構造CE-DSC離散散結構CE-PRS概率率和統計序號課程名稱理論學習學時實踐學時涵蓋知識單元非核心知識單元1計算機導論248SPR0,PRF0,SWE6,HCI0,HCI1,SWE5,NWK0,SPR1,SPR3,SPR4,SPR5,SPR6SWE72程序設計基礎5616PRF0,PRF1,PRF2,PRF3,ALG1,ALG2,PRF6PRF7,PRF83離散結構568DSC0,DSC1,DSC2,DSC3,DSC4,DSC5,DSC64算法與數據結構568ALG0,ALG1,ALG2,ALG3,ALG4,ALG5,PRF3,PRF4,PRF5ALG65電路與系統488CSG0,CSG1,CSG2.CSG3.CSG4,CSG5,CSG6CSG7,VLS86模擬與數字電子技術4812ELE0,ELE1,ELE2,ELE3,ELE4,ELE5,ELE6,ELE7,ELE8,ELE9,ELE10,VLS0,VLS1,VLS2ELE11,ELE12,ELE13,ELE147數字信號處理328DSP0,DSP1,DSP2,DSP3,DSP4,DSP5,DSP6DSP7,DSP8,DSP9,DSP10,DSP11,CSG8計算機工程程專業方向向的16門門核心課程程8數字邏輯328DIG0,DIG1,DIG2,VLS3,DIG3,DIG4,DIG5,VLS4,DIG6,DIG7,DIG8,DIG9DIG109計算機組成基礎568CAO0,CAO1,CAO2,CAO3,CAO4,,CAO5,CAO6,CAO7,VLS5,HCI2,HCI310計算機體系結構488CAO5,CAO6,CAO7CAO8,CAO9,CAO1011操作系統488ALG4,OPS0,OPS1,OPS2,OPS3,OPS4,OPS5,OPS7,OPS6,OPS812計算機網絡488NWK0,NWK1,NWK2,NWK3,NWK4,NWK5,NWK6,HCI4NWK7,NWK8,NWK9,NWK10,CAO9,HCI1013嵌入式系統4812ESY0,ESY1,ESY2,ESY3,ESY4,ESY5,ESY6,CAO4,HCI4,CSE0,CSE1,CSE2,CSE3,CSE4,CSE5,CSE6,CSE7,CSE8ESY7,ESY8,ESY9,ESY10,CSE9,CSE10,CSE1114軟件工程248SWE0,SWE1,SWE2,SWE3,SWE4,SWE5,SWE6SWE7,SWE8,SWE9,HCI5,HCI615數據庫系統原理328DBS0,DBS1,DBS2,DBS3,DBS4DBS5,DBS6,DBS7,DBS816社會與職業學164SPR0,SPR1,SPR2,SPR3,SPR4,SPR5,SPR6,SPR7,SPR8SPR9軟件工程方方向的知識體系系10個知識領域域（area）42個知識單元元（unit）336個知識點（（topic）軟件工程方方向的10個知知識領域：：軟件需求軟軟件設計軟件構造軟軟件測試軟件維護軟軟件配置管管理軟件工程管管理軟軟件件工程過程程軟件工程工工具和方法法軟軟件件質量相關學科認知科學和和人的因素素計計算算機科學計算機工程程管管理和管管理科學項目管理系系統工程數學課內外學時比1:31:2.51:2開課課程編號課程名稱學時1學時2學時3學期1CS101程序設計基礎39606012CS102面向對象范型36506023CS103數據結構和算法31406034CS105離散結構124405025CS106離散結構227405036CS220計算機體系結構15306047CS226操作系統和網絡16506058CT270T數據庫13405069MA271計算的統計學和經驗方法1830310NT272工程經濟學1320203軟件工程專專業方向的的20門核核心課程課內外學時比1;31:2.51:2開課課程編號課程名稱學時1學時2學時3學期11NT181團隊激勵和溝通113030112NT291軟件工程專業實踐142020513SE201軟件工程導論345050314SE211軟件構造365060415SE212人機交互的軟件工程方法254040416SE311軟件設計與體系結構334050517SE321軟件質量保證與測試375050618SE322軟件需求分析183040619SE323軟件項目管理264040720SE400軟件工程高級項目2840508合計476760900信息技術方方向的知識體系系12個知識領域域（area）92個知識單元元（unit）736個知識點（（topic）軟件工程方方向的12個知知識領域：：IT-ITF信息技技術基礎IT-HCI人人機交互IT-IAS信息息保障和安安全IT-IM信息管管理IT-IPT集成程程序設計及及技術IT-NET計算機機網絡IT-PF程序設計計基礎IT-PT平臺技技術IT-SIA系統集集成和體系系結構IT-SA系統管理理和維護IT-SP信息技術術與社會環環境 IT-WS系系統和技術術信息技術專專業方向的的15門核核心課程序號課程名稱講授學時實踐學時涵蓋知識單元非必修知識單元1信息技術導論3618ITF.the,ITF.org,ITF.his,ITF.re,ITF.app,SP.his應用系統案例研究2信息技術應用數學入門428ITF.mat隨機過程；統計方法；應用圖論3程序設計與問題求解4818PF.fpc,PF.oop,PF.edp,PF.rec4數據結構與算法2412PF.fds,PF.aps抽象數據類型；算法設計策略5計算機系統平臺4818PT.ao,PT.ci;PT.os;SA.os計算機硬件基礎；案例研究(Wintel,Linux)；分布與并行6應用集成原理與工具5618IPT.sys,IPT.dat,IPT.scr,IPT.ic,IPT.pl,IPT.scp,IPT.mi;J2EE;.NET；開放源碼7Web系統與技術4818WS.tec,WS.inf,WS.dm,WS.dev,WS.vulJava開發技術；JDBC8計算機網絡與互連網4818NET.fn,NET.rs,NET.pl,NET.se,NET.aaTCP/IP協議族；無線網絡；P2P9數據庫與信息管理技術4818IM.fun,IM.dql,IM.dor,IM.dm,IM.mg,IM.spcGIS應用；網絡存儲；數據挖掘10人機交互4818HCI.hum,HCI.asp,HCI.ev,HCI.dev,HCI.acc,HCI.em,HCI.sof人體工學；用戶心理學;多通道交互11面向對象方法3618SIA.req,PF.oop,PT.eds,UML12信息保障和安全4818IAS.fu,IAS.se,IAS.op,IAS.po,IAS.att,IAS.sd,IAS.for,IAS.in,IAS.ss,IAS.th,IAS.vu安全評估；密碼學基礎知識；計算機病毒；程序安全13社會信息學368SP.sc,SP.int,SP.leg,SP.org,SP.pcl,SP.per,SP.tea,NET.aa14信息系統工程與實踐2440SIA.req,SIA.acq,SIA.int,SIA.tqa,SIA.pm,SIA.org,SIA.arc;SP.pc;SP.tea項目規劃；風險控制；支持軟件(如Microsoftproject)15系統管理與維護1836SA.app,SA.adm,SA.ad;SP.pc,SP.tea；NET.nm網絡管理軟件計算機網絡絡專業方向向培養掌握計計算機網絡絡基本原理理、最新知知識，具有有較強的網網絡系統的的工程施工工、管理、、維護能力力，能從事事計算機網網絡一線工工作的高級級技術應用用人才。主干課程：：數據結構構、計算機機網絡基礎礎、局域網網技術、TCP/IP協議、、交換與路路由設備、、UNIX操作系統統、數據庫庫原理軟件件工程、C&C++程序設計計、Java程序設設計網絡數數據庫（Oracle）等。。工作去向：：計算機網網絡工程的的設計與實實施、計算算機網絡軟軟件編制、、網絡管理理和維護。。計算機應應用技術術專業方方向培養計算算機應用用、調試試和維護護的高級級應用型型技術人人才，掌掌握數據據庫技術術、網絡絡技術、、多媒體體技術，，和計算算機應用用系統的的分析和和設計方方法，學學生具有有較強的的專業開開發與實實踐能力力。主干課程程：計算算機組成成原理、、計算機機維護技技術、數數字信號號處理、、數據庫庫原理、、大型數數據庫應應用技術術、操作作系統、、C&C++程程序設計計、軟件件開發技技術，計計算機組組裝與維維修，計計算機網網絡等。。工作去向向：計算算機軟、、硬件的的開發，，運用計計算機進進行技術術改造和和過程控控制，以以及計算算機系統統的安裝裝、維護護等。計算機系系統維護護培養熟悉悉計算機機軟件、、硬件應應用方面面的基本本知識，，掌握計計算機系系統結構構及組成成，具備備計算機機系統測測試、維維護與維維修能力力的高級級技術應應用性專專門人才才。核心課程程：微機機原理、、C++程序設設計、匯匯編語言言程序設設計、操操作系統統、數據據庫基礎礎與應用用、計算算機網絡絡基礎、、計算機機網絡維維護、接接口技術術、可編編程控制制器（PLC））、單片片機原理理與應用用、計算算機組裝裝與維修修實訓、、計算機機應用實實訓、計計算機網網絡集成成實訓等等，及實實踐環節節。工作去向向：企事事業單位位從事計計算機硬硬件測試試、維護護，應用用軟件的的編程及及調試工工作。計算機硬硬件與嵌嵌入式培養掌握握計算機機系統結結構及組組成的基基本原理理，具備備計算機機硬件與與嵌入式式設備的的生產、、測試、、維護與與維修能能力的高高級技術術應用性性專門人人才。核心課程程：計算算機組成成原理、、計算機機應用技技術、微微機原理理與接口口、計算算機網絡絡技術、、匯編語語言程序序設計、、微機控控制技術術、自動動測試與與檢測技技術、單單片機原原理與應應用、操操作系統統與應用用、計算算機維護護與維修修、微機機原理與與接口實實訓、匯匯編語言言程序設設計實訓訓、嵌入入式系統統等，及及實踐環環節。工作去向向：計算算機硬件件與嵌入入式設備備的生產產、銷售售、測試試、維護護與維修修等。計算機信信息管理理培養掌握握信息處處理和信信息管理理技術，，具備程程序設計計、信息息管理系系統軟件件開發和和維護能能力的高高級技術術應用性性專門人人才。核心課程程：計算算機組成成原理、、高級語語言程序序設計、、計算機機應用技技術、數數據庫技技術及應應用、管管理信息息系統、、統計學學原理、、辦公自自動化原原理及應應用、計計算機網網絡技術術、計算算機信息息處理綜綜合作業業、數據據庫技術術及應用用實訓、、管理信信息系統統課程設設計、計計算機網網絡技術術實訓等等，及實實踐環節節。工作去向向：在企企事業單單位從事事計算機機信息處處理和信信息管理理、信息息管理系系統軟件件開發和和維護工工作。計算機多多媒體技技術培養具備備較強的的計算機機操作技技能，能能熟練進進行計算算機多媒媒體軟件件設計和和開發、、動畫設設計與制制作、平平面廣告告設計、、交互式式多媒體體作品的的設計與與制作的的高級技技術應用用性專門門人才。。核心課程程：多多媒體技技術基礎礎、微機機原理、、數據庫庫基礎、、平面動動畫實用用技術、、計算機機網絡基基礎、圖圖像處理理實用技技術、三三維動畫畫實用技技術、網網頁設計計制作、、多媒體體設計與與創作、、影視制制作程序序、多媒媒體制作作工具使使用、商商業簡報報制作等等，及實實踐環節節。工作去向向：電子子出版、、教育軟軟件開發發、商業業簡報制制作、平平面廣告告設計及及其它多多媒體應應用領域域的媒體體集成與與系統設設計工作作。圖形圖像像培養具有有較豐富富的計算算機基礎礎知識，，掌握計計算機圖圖形圖像像制作的的基本理理論知識識和相關關應用領領域知識識，熟悉悉計算機機圖形圖圖像制作作環境，，精通國國際上流流行的1-2種種圖形圖圖像制作作工具（（如Apple、Photoshop、Illustrator等））,并能能運用軟軟件獨立立實現創創意者的的意圖，，完成所所需要的的計算機機圖形圖圖像制作作任務。。核心課程程有：色色彩構成成、平面面構成、、立體構構成、廣廣告心理理學、多多媒體技技術基礎礎、圖形形/圖像像制作環環境、Photoshop平平面設計計、Illustrator圖形制制作、3DSMAX、Flash、AutoCAD、Acrobat應應用與作作品輸出出、Dreamweaver網頁設設計。工作去向向：廣告告制作、、包裝、、裝潢設設計、居居宅裝修修、出版版、印刷刷、游戲戲開發等等圖形圖圖像制作作工作。。動漫設計計與制作作培養具備備計算機機動畫設設計、數數字聲像像合成技技術能力力，計算算機二維維、三維維動畫制制作及影影視后期期制作能能力的高高級技術術應用性性專門人人才。核心課程程：動畫畫技法、、動態技技法、影影視技術術概論、、視覺傳傳達、平平面設計計、動畫畫設計、、多媒體體技術及及應用、、聲像合合成、影影視劇作作、分鏡鏡頭故事事腳本、、二維三三維靜幀幀技法、、平面設設計實訓訓、多媒媒體技術術及應用用實訓、、動畫設設計實訓訓、聲像像合成實實訓等，，及實踐踐環節。。工作去向向：在動動畫公司司、電視視臺以及及其他廣廣告傳媒媒等單位位，從事事動畫片片制作、、影視廣廣告制作作、后期期合成等等工作。。計算機科科學各主領域域的基本本內容以以及相應應的課程程設置一、計算算學科各各主領域域的基本本內容計算學科科各主領領域的基基本問題題來源于于各主領領域所研研究的內內容，因因此，在在給出各各主領域域的基本本問題前前，先給給出各主主領域所所包括的的主要內內容。離散數學學程程序序設計基基礎算法與復復雜性體體系結構構操作系統統網網絡絡計算程序設計計語言人人-機交交互圖形學和和可視化化計算智智能系系統信息管理理軟軟件件工程社會化和和職業的的問題科科學計計算1.離離散結構構主要內容容包括集集合論、、數理邏邏輯、近近世代數數、圖論論以及組組合數學學等。該該領域與與計算學學科各主主領域有有著緊密密的聯系系，CC2001為了了強調它它的重要要性，特特意將它它列為計計算學科科的第一一個主領領域。該該主領域域以抽象象和理論論兩個學學科形態態出現在在計算學學科中，，它為計計算學科科各分支支領域解解決其基基本問題題提供了了強有力力的數學學工具。。2.程程序設計計基礎（1）主主要內容容包括程程序設計計結構、、算法、、問題求求解和數數據結構構等。（2）基基本問題題主要包包括：①對給給定的問問題，如如何進行行有效的的描述并并給出算法？②如何何正確選選擇數據據結構？？③如何何進行設設計、編編碼、測測試和調調試程序序？3.算算法與復復雜性（1）主主要內容容包括算算法的復復雜度分分析、典典型的算算法策略略、分布布式算法法、并行行算法、、可計算算理論、、P類和和NP類類問題、、自動機機理論、、密碼算算法以及及幾何算算法等。。（2）基基本問題題主要包包括：①對于于給定的的問題類類，最好好的算法法是什么么？要求的存儲儲空間和和計算時時間有多多少？空空間和時時間如何折折衷？②訪問問數據的的最好方方法是什什么？③算法法最好和和最壞的的情況是是什么？？④算法法的平均均性能如如何？⑤算法法的通用用性如何何？4.體體系結構構（1）主主要內容容包括數數字邏輯輯、數據據的機器器表示、、匯編級級機器組組織、存存儲技術術、接口口和通信信、多道道處理和和預備體體系結構構、性能能優化、、網絡和和分布式式系統的的體系結結構等。。（2）基基本問題題主要包包括：①實現現處理器器、內存存和機內內通信的的方法是是什么？？②如何何設計和和控制大大型計算算系統，，而且使使其令人人相信，盡盡管存在在錯誤和和失敗，，但它仍仍然是按按照我們的意意圖工作作的？③哪種種類型的的體系結結構能夠夠有效地地包含許許多在一一個計算中中能夠并并行工作作的處理理元素？？④如何何度量性性能？5.操操作系統統（1）主主要內容容包括操操作系統統的邏輯輯結構、、并發處處理、資資源分配配與調度度、存儲儲管理、、設備管管理、文文件系統統等。（2）基基本問題題主要包包括：①在計計算機系系統操作作的每一一個級別別上，可可見的對對象和允允許進行行的操作作各是什什么？②對于于每一類類資源，，能夠對對其進行行有效利利用的最最小操作作集是什什么？③如何何組織接接口才能能使得用用戶只需需與抽象象的資源源而非硬硬件的物物理細節節打交道道？④作業業調度、、內存管管理、通通信、軟軟件資源源訪問、、并發任任務間的的通信以以及可靠靠性與安安全的控控制策略略是什么么？⑤通過過少數構構造規則則的重復復使用進進行系統統功能擴擴展的原原則是什什么？6.網網絡計算算（1）主主要內容容包括計計算機網網絡的體體系結構構、網絡絡安全、、網絡管管理、無無線和移移動計算算以及多多媒體數數據技術術等。（2）基基本問題題主要包包括：①網絡絡中的數數據如何何進行交交換？②網絡絡協議如如何驗證證？③如何何保證網網絡的安安全？④分布布式計算算的性能能如何評評價？⑤分布布式計算算如何組組織才能能夠使通通過通信信網連接接在一起起的自主主計算機機參加到到一項計計算中，，而網絡絡協議、、主機地地址、帶帶寬和資資源則具具有透明明性？7.程程序設計計語言（1）主主要內容容包括程程序設計計模式、、虛擬機機、類型型系統、、執行控控制模型型、語言言翻譯系系統、程程序設計計語言的的語義學學、基于于語言的的并行構構件等。。（2）基基本問題題主要包包括：①語言言（數據據類型、、操作、、控制結結構、引引進新類類型和操操作的機機制）表表示的虛虛擬機的的可能組組織結構構是什么么？②語言言如何定定義機器器？機器器如何定定義語言言？③什么么樣的表表示法（（語義））可以有有效地用用于描述述計算機機應該做做什么？？8.人人-機交交互（1）主主要內容容包括以以人為中中心的軟軟件開發發和評價價、圖形形用戶接接口設計計、多媒媒體系統統的人機機接口等等。（2）基基本問題題主要包包括：①表示示物體和和自動產產生供閱閱覽的照照片的有有效方法法是什么么？②接受受輸入和和給出輸輸出的有有效方法法是什么么？③怎樣樣才能減減小產生生誤解和和由此產產生的人人為錯誤誤的風險險？④圖表表和其他他工具怎怎樣才能能通過存存儲在數數據集中中的信息息去理解解物理現現象？9.圖圖形學和和可視化化計算（1）主主要內容容包括計計算機圖圖形學、、可視化化、虛擬擬現實、、計算機機視覺等等4個學學科子領領域的研研究內容容。（2）基基本問題題主要包包括：①如何何選擇支支撐圖像像產生以以及信息息瀏覽的的更好模模型？②如何何提取科科學的（（計算和和醫學））和更抽抽象的相相關數據據？③圖像像形成過過程的解解釋和分分析方法法。10.智智能系系統（1）主主要內容容包括約約束可滿滿足性問問題、知知識表示示和推理理、Agent、自然然語言處處理、機機器學習習和神經經網絡、、人工智智能規劃劃系統和和機器人人學等。。（2）基基本問題題主要有有：①基本本的行為為模型是是什么？？如何建建造模擬擬它們的的機器？？②規則則評估、、推理、、演繹和和模式計計算在多多大程度度上描述述了智能能？③通過這些些方法模擬行行為的機器的的最終性能如如何？④傳感數據據如何編碼才才使得相似的的模式有相似似的代碼？⑤電機編碼碼如何與傳感感編碼相關聯聯？⑥學習系統統的體系結構構怎樣？⑦這些系統統是如何表示示它們對這個個世界的理解解的？11.信息息管理（1）主要內內容包括信息息模型與信息息系統、數據據庫系統、數數據建模、關關系數據庫、、數據庫查詢詢語言、關系系數據庫設計計、事務處理理、分布式數數據庫、數據據挖掘、信息息存儲與檢索索、超文本和和超媒體、多多媒體信息與與多媒體系統統、數字圖書書館等。（2）基本問問題主要包括括：①使用什么么樣的建模概概念來表示數數據元素及其其相互關系？？②怎樣把基基本操作（如如存儲、定位位、匹配和恢恢復）組合成成有效的事務務？③這些事務務怎樣才能與與用戶有效地地進行交互？？④高級查詢詢如何翻譯成成高質量的程程序？⑤哪種機器器體系結構能能夠進行有效效的恢復和更更新？⑥怎樣保護護數據，以避避免非授權訪訪問、泄露和和破壞？⑦如何保護護大型的數據據庫，以避免免由于同時更更新引起的不一致性性？⑧當數據分分布在許多機機器上時如何何保護數據、、保證性能？⑨文本如何何索引和分類類才能夠進行行有效的恢復復？12.軟件件工程（1）主要內內容包括軟件件過程、軟件件需求與規格格說明、軟件件設計、軟件件驗證、軟件件演化、軟件件項目管理、、軟件開發工工具與環境、、基于構件的的計算、形式式化方法、軟軟件可靠性、、專用系統開開發等。（2）基本問問題主要包括括：①程序和程程序設計系統統發展背后的的原理是什么么？②如何證明明一個程序或或系統滿足其其規格說明？？③如何編寫寫不忽略重要要情況且能用用于安全分析析的規格說明明？④軟件系統統是如何歷經經不同的各代代進行演化的的？⑤如何從可可理解性和易易修改性著手手設計軟件？？13.社會會和職業的問問題（1）主要內內容包括計算算的歷史、計計算的社會背背景、分析方方法和工具、、專業和道德德責任、基于于計算機系統統的風險與責責任、知識產產權、隱私與與公民的自由由、計算機犯犯罪、與計算算有關的經濟濟問題、哲學學框架等。（2）基本問問題主要包括括：①計算學科科本身的文化化、社會、法法律和道德的的問題；②有關計算算的社會影響響問題，以及及如何評價可可能的一些答答案的問題；；③哲學問題題；④技術問題題以及美學問問題。14.科學學計算（1）主要內內容包括數值值分析、運籌籌學、模擬和和仿真、高性性能計算。（2）基本問問題主要包括括：①如何精確確地以有限②如何處理這種近似產生的錯誤？③給定某④如何實現方程的符號操作，如積分、微分以及到最小項的歸約？⑤如何把這些問題的答案包含到一個有效的、可靠的、高質量的數學軟件包中？二、計算學科科課程體系（1）課程體體系的三層結結構基礎課程（ 主干課程（涵蓋知識體系大部分核心單元） 特色課程（完備課程體系）（2）課程的的入門及設計計模式基礎課程命令優先先（程序設計計優先）優點：發展成成熟、易引起起學習興趣、、在一定程 對象優先

優點：強調面向對象的程序設計思想，并使之延續到算法、基本數據結構、軟件工程等后續課程；缺點：包含大量的關于對象式程序設計語言的細節，入門較難。 函數優先

特點：比程序優先更為抽象的入門方式，具有很強的抽象性。廣度優先先優點：全面了了解學科分支支在學科全局局中的地位及及相互關系，，為以后的學學習打好基礎礎；缺點：內內容多，抽象象。因此需要要用科學的方方法來學好這這一如門課程程。算法優先先優點：可以使使學生有堅實實的算法基礎礎，有利于以以后的學習和和盡早了解計計算學科；缺缺點：只能描描述基本的算算法概念和結結構。硬件優先先優點：先建立立硬件基礎，，再繼續進行行高級程序設設計等其它內內容的學習：：缺點：強化化硬件的作用用和弱化硬件件的趨勢之間間很難統一。。主干課程基于主題題模式除基礎課之外外，按領域（（1或多個））劃分課程，，如：算法與與復雜性、計算算機體系結構構、操作系統統等；也可一一個領域對應應多門課程（（即壓縮模式式），如算法法與復雜性對對應程序設計計、數據結構構等。基于系統統模式從各領域中抽抽取相關的知知識單元組成成課程，如：：數據庫系統統、編譯原理理、操作系統統、管理信息息系統等。基于WEB模式強調網絡系統統及其應用。。特色課程3.2學科科基礎知識目目錄3.2.1數學知識3.2.2物理學及電子子學知識3.2.1數數學知識數學技巧和形形式化的數學學推理已在計計算機學科領領域中占有重重要位置。計計算機學科在在基本的定義義、公理、定定理和證明技技巧等很多方方面都要依賴賴數學知識和和數學方法。。而且，數一、高等數學學通過本課程的的學習，系統統的獲得一元函數微積積分學、多元函數微積積分學（包括向量代代數和空間解解析幾何）、、常微分方程、級數（包括常數項項級數、冪級級數和傅里葉葉級數）的基基本知識、理理論和方法。。在學習過程程中要對各部部分內容的基基本概念、基基本理論必須須透徹理解，，基本方法必必須熟練掌握握。掌握熟練練的運算能力力、分析問題題和解決問題題的能力，同同時還要逐步步提高抽象思思維、邏輯思思維和自學能能力，從而為為學習其它課課程和擴大數數學知識面打打好必要的基基礎。課程主主要內內容如如下：：1、函數與與極限限主要包包括：：映射射與函函數、、數列列的極極限限、函函數的的極限限、無無窮小小與與無無窮大大、極極限運運算法法則、、極限限存在在準則則、無無窮小小的比比較、、函數數的連連續性性與間間斷點點、連連續函函數的的運算算與初初等函函數的的連續續性、、閉區區間上上連續續函數數的性性質等等內容容。2、導數與與微分分主要包包括：：導數數概念念、函函數的的求導導法則則、高高階導導數、、隱函函數及及由參參數方方程所所確定定的函函數的的導數數、函函數的的微分分等內內容。。3、微分中中值定定理與與導數數的應應用主要包包括：：微分分中值值定理理、洛洛必達達定理理、泰泰勒公公式、、函數數的單單調性性與曲曲線的的凹凸凸性、、函數數的極極限與與最大大值最最小值值、函函數圖圖形的的描繪繪、曲曲率、、方程程的近近似解解等內內容4、不定積積分主要包包括：：不定定積分分的概概念與與性質質、換換元積積分法法、分分部積積分法法、有有理函函數的的積分分、積積分表表的使使用等等內容容。5、定積分分及應應用主要包包括：：定積積分的的概念念與性性質、、微積積分基基本公公式、、定積積分的的換元元法和和分部部積分分法、、反常常積分分、定定積分分的元元素法法、定定積分分在幾幾何學學上的的應用用、定定積分分在物物理學學上的的應用用等內內容。。6、空間解解析幾幾何與與向量量代數數主要包包括：：向量量及其其線性性運算算、數數量積積-向向量積積-混混合積積、曲曲及其其方程程、空空間曲曲線及及其方方程、、平面面及其其方程程、空空間直直線及及其方方程等等內容容。7、多元函函數微微分法法及其其應用用主要包包括：：多元元函數數的基基本概概念、、偏導導數、、全微微分、、多元元復合合函數數的求求導法法則、、隱函函數的的求導導公式式、多多元函函數微微分學學的幾幾何應應用、、方向向導數數與梯梯度、、多元元函數數的極極值及及其求求法、、二元元函數數的泰泰勒公公式、、最小小二乘乘法等等內容容。8、重積分分主要包包括：：二重重積分分的概概念與與性質質、二二重積積分的的計算算法、、三重重積分分、重重積分分的應應用、9、曲線積分與曲面積分主要包括：對弧長的曲面積分、對坐標的曲線積分、格林公式及其應用、對面積的曲面積分、對坐標的曲面積分、高斯公式等內容。10、、無窮級級數主要包包括：：常數數項級級數的的概念念和性性質、、常

11、、微分方方程主要包包括：：微分分方程程的基基本概概念、、可分分離變變量的的微分分方程程、齊齊次方方程、、一階階線性性微分分方程程、全全微分分方程程、可可降階階的高高階微微分方方程、、高階階線性性微分分方程程、常常系數數齊次次線性性微分分方程程、常常系數數非齊齊次線線性微微分方方程、、歐拉拉方程程、微微分方方程的的冪級級數解解法、、常系系數線線性微微分方方程組組解法法舉例例等內內容。。二、線線性代代數（（LinearAlgebra）線性代代數是是一門門基礎礎數學學課程程，是是在生生產實實踐中中產生生發展展起來來的，，廣泛泛應用用于工工程技技術、、物理理、經經濟及及其他他領域域。本本課程程的教教學目目的在在于培培養學學生運運用線線性代代數的的內容容解決決實際際問題題的能能力，，適當當訓練練其邏邏輯思思維能能力和和推理理能力力。課程主主要內內容如如下：：1、行列式式主要包包括：：行列列式的的定義義及性性質、、行列列式的的計算算、克克萊姆姆法則則等內內容。。2、矩陣主要包包括：：高斯斯消元元法、、矩陣陣的加加法-乘法法、矩矩陣的的轉置置-對對稱矩矩陣、、可逆逆矩陣陣的逆逆矩陣陣、矩矩陣的的初等等變換換和初初等

3、線性方方程組組主要包包括：：n維維向量量及其其線性性相關關性、、矩陣陣的秩秩、齊齊次線線性方方程組組有非非零解解的條條件及及其結結構、、非齊齊次線線性方方程組組有非非零解解的條條件及及其解解的結結構等等內容容。4、、向量量空空間間與與線線性性變變換換主要要包包括括

5、特征值與與特征向向量主要包括括：矩陣陣的特征征值與特特征向量量、相似似矩陣、、矩陣可可對角化化的條件件、實對對稱矩陣陣的對角角化等內內容。6、二次型主要包括括：二次次型的定定義和矩矩陣表示示、合同同矩陣、、化二次次型為標標準形、、正定二二次型和和正定矩矩陣等內內容。三、概率率論與數數理統計計（probabilitytheoryandmathematicalstatistics））介紹概率率論和數數理統計計的基本本知識和和基本方方法，培培養學生生運用概概率論和和數理統統計基本本知識和和方法分分析問題題、解決決問題的的能力，，培養學學生的邏邏輯思維維能力，，為進一一步學習習打下堅堅實的基基礎。課程主要要內容如如下：1、隨機事件件與概率率主要包括括：隨機機事件、、概率、、條件概概率與獨獨立性、、全概率率公式與與貝葉斯斯公式等等內容。。2、隨機變量量的分布布和數字字特征主要包括括：隨機機變量及及其分布布、隨機機變量函函數的分分布、隨隨機變量量的數字字特征、、幾種重重要的隨隨機變量量等內容容。3、隨機向量量主要包括括：二維維隨機向向量的分分布、隨隨機向量量的數字字特征、、二維正正態分布布、中心心極限定定理、大大數定律律等內容容。4、抽樣分布布主要包括括：統計計量、抽抽樣分布布等內容容。5、統計估計計主要包括括：點估估計、最最大似然然估計法法、矩估估計、正正態總體體參數的的區間估估計、比比率的區區間估計計等內容容。6、假設檢驗驗主要包括括：一個個正態總總體的假假設檢驗驗、比率率的比較較、非參參數檢驗驗等內容容。7、回歸分析析主要包括括：一元元線性回回歸的經經驗公式式與最小小二乘法法、一元元線性回回歸效果果的顯著著性檢驗驗、一元元線性回四、離散散數學（（DiscreteMathematics））通過本課課程的學學習，掌掌握離散散數學的的基本概概念和基基本原理理，初步步掌握處處理離散散結構所所必須的的描述工工具和方方法。同同時，培培養學生生問題抽抽象能力力、縝密密概括、、推理能能力、利利用數學學模型解解決問題題的能力力，從而而使學生生具有良良好的專專業理論論的素質質和使用用所學知知識，分分析和解解決實際際問題的的能力。。課程主要要內容如如下：1、命題邏輯輯主要包括括：命題題及表示示、聯結結詞、命命題公式式與翻譯譯、真值值表與等等價公式式、重言言式與蘊蘊涵式、、其他聯聯結詞、、對偶與與范式、、推理理理論等內內容。2、謂詞邏輯輯主要包括括：謂詞詞的概念念與表示示、命題題函數與與量詞、、謂詞公公式與翻翻譯、變變量的約約束、謂謂詞演算算的等價價式與蘊蘊涵式、、前束范范式、謂謂詞演算算的推理理理論等等內容。。3、集合與關關系主要包括括：集合合的概念念與表示示、集合合的運算算、包含含排斥原原理、序序偶與笛笛卡爾積積、關系系及表示示、關系系的性質質、復合合關系和和逆關系系、關系系的閉包包運算、、集合的的劃分和和覆蓋、、等價關關系與等等價類、、相容關關系、序序關系等等內容。。4、函數主要包括括：函數數的概念念、逆函函數和復復合函數數、特征征函數與與模糊子子集、基基數的概概念、可可數集與與不可數數集、基基數的比比較等內內容。5、代數結構構主要包括括：代數數系統的的引入、、運算及及性質、、半群、、群與子子群、阿阿貝爾群群和循環環群、倍倍集與拉拉格朗日日定理、、同態與與同構、、環和域域等內容容。6、格與布爾代數數主要包括：格格的概念、分分配格、有補補格、布爾代代數、布爾表表達式等內容容。7、圖論主要包括：圖圖的基本概念念、路與回路路、圖的矩陣陣表示、歐拉拉圖與漢密爾爾頓圖、平面面圖、對偶圖圖與著色、樹樹與生成樹、、根樹及其應應用等內容。。3.2.2物物理學及電電子學知識物理學及電子子學知識是深深刻理解計算算機硬件結構構及其工作原原理的重要基基礎。一、普通物理理學（CommonPhysics）物理學是研究究物質的基本本結構、相互互作用和物質質最基本最普普遍的運動形形式及其相互互轉化規律的的學科。通過過本課程的教教學，使學生生系統地掌握握物理學的基基本原理和基基本知識，培培養學生分析析問題、解決決問題的能力力，幫助學生生建立辨證唯唯物主義觀點點。課程主要內容容如下：1、力學主要包括：參參照系和坐標標系、質點、、位置矢量、、位移、速度度、加速度、、直線運動、、運動迭加原原理、拋體運運動、圓周運運動、相對位位移與相對速速度、牛頓第第二定律的微微分形式、動動量定理和動動能定理、慣慣性系和非慣慣性系、慣性性力、保守力力、勢能、功功能原理、機機械能守恒定定律、動量守守恒定律、碰碰撞、剛體的的定軸轉動、、轉動動能、、轉動慣量、、力矩、轉動動定律、力矩矩的功、剛體體定軸轉動中中的動能定理理、動量矩和和沖量矩、動動量矩守恒定定律等內容。。2、電場和磁場主要包括：庫庫侖定律、電電場強度、電電力線、電通通量、高斯定定理、電場力力的功、電勢勢、電場強度度和電勢梯度度的關系、帶帶電粒子在電電場中的運動動、電場中的的導體、電容容、電容器。。電場中的電電介質、電介介質的極化、、有介質時的的高斯定理、、電位移、電電場的能量、、穩恒電流、、電流密度、、一段電路的的歐姆定律及及其微分形式式、電流的功功和功率、焦焦耳-楞次定定伴、電動勢勢、閉合電路路和一段含源源電路的歐姆姆定律、基爾爾霍夫走體及及其應用、金屬導電的經經典電子論的的基本概念、、基本磁現象象、磁場、磁磁感應強度、、磁力線、磁磁通量、畢奧奧-薩代爾定定律、安培環環路定律、運運動電荷之磁磁場、磁場對對載流導線的的作用力、安安培定律、磁磁場對載流線線圈的作用、、磁力的功、、平行電流間間的相互作用用力、洛侖茲茲力、帶電粒粒子在電場或或磁場中的運運動、電磁感感應的基本定定律、在磁場場中運動的導導線內的感應應電動勢、在在磁場中轉動動的線圈內的的感應電動勢勢和感應電流流、渦旋電場場、渦電流、、自感應、互互感應、磁場場能量、位移移電流、麥克克斯韋方程組組、電磁場的的物質性等內內容。3、振動和波動主要包括：振振動的一般概概念、簡諧振振動、無阻尼尼自由振動、、諧振子、阻阻尼振動、受受迫振動、共共振、電磁振振蕩、同方向向的簡諧振動動的合成、相相互垂直的簡簡諧振動的合合成、機械波波的產生和傳傳播、簡諧波波、波的傳播播速度、波長長、波的周期期和頻率、波波動方程、波波的能量、能能流密度、波波的吸收、電電磁波、惠更更斯原理、波波的反射和折折射、波的迭迭加原理、波波的干涉、駐駐波、波的繞繞射和散射等等內容。二、電路分析析（CircuitAnalysis）通過本課程的的學習，使學學生掌握電路路分析的基本本概念、理論論和方法，具具有初步的分分析、解決電電路問題的能能力，為繼續續學習后續電電路及相關計計算機硬件課課程打下堅實實的基礎。課程主要內容容如下：1、電路模型及電電路定律主要包括：電電路和電路模模型、電流和和電壓的參考考方向、電功功率和能量、、電路元件、、電阻元件、、電容元件、、電感元件、、電壓源和電電流源、受控控電源、基爾爾霍夫定律等等內容。2、電阻電路的等等效變換主要包括：電電路的等效變變換、電阻的的串聯合并聯聯、電阻的ＹＹ形連接和ΔΔ形連接的等等效變換、電電壓源/電流流源的串聯和和并聯、實際際電源的兩種種模型及其等等效變換、輸輸入電阻等內內容。3、電阻電路的一一般分析主要包括：電電路的圖、ＫＫＣＬ和ＫＶＶＬ的獨立方方程數、支路路電流法、網網孔電流法、、回路電流法法、結點電壓壓法等內容。。4、電路定理主要包括：疊疊加定理、替替代定理、戴戴維寧定理和和諾頓定理等等內容。5