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主讲主讲:XXX E-Mail:XXXXXXXX计算机科学导论计算机科学导论—思想与方法思想与方法第一章第一章 绪绪 论论oo 本章首先简单介绍计算学科命名的背景、本章首先简单介绍计算学科命名的背景、计算学科的定义，以及计算学科的根本问题，计算学科的定义，以及计算学科的根本问题，并阐述了计算学科专业名称的演变、分支学科并阐述了计算学科专业名称的演变、分支学科及其培养侧重点及其培养侧重点oo 然后，介绍计算机科学、计算机工程、软然后，介绍计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等件工程和信息技术等4 4个主要分支学科的知识个主要分支学科的知识体和核心课程体和核心课程oo 最后，提出最后，提出““计算机导论计算机导论””课程的构建问课程的构建问题，介绍课程的结构设计，以及结构设计的基题，介绍课程的结构设计，以及结构设计的基础，即计算学科认知模型础，即计算学科认知模型————计算学科二维定计算学科二维定义矩阵的概念义矩阵的概念1.1 引引 言言oo 本节的目的在于，让学生了解计算学本节的目的在于，让学生了解计算学科的定义，学科的根本问题，为后继章节科的定义，学科的根本问题，为后继章节的学习做个简单铺垫。

的学习做个简单铺垫oo 1.1.1 计算学科命名的背景计算学科命名的背景oo 如何认知计算学科，有着不少争论如何认知计算学科，有着不少争论如何认知计算学科，有着不少争论如何认知计算学科，有着不少争论19841984年年年年7 7月，月，月，月，美国计算机科学与工程博士单位评审部的领导们，在美国计算机科学与工程博士单位评审部的领导们，在美国计算机科学与工程博士单位评审部的领导们，在美国计算机科学与工程博士单位评审部的领导们，在犹他州召开的会议上对计算认知问题进行了讨论这犹他州召开的会议上对计算认知问题进行了讨论这犹他州召开的会议上对计算认知问题进行了讨论这犹他州召开的会议上对计算认知问题进行了讨论这一讨论以及其他类似讨论促使（美国）计算机协会一讨论以及其他类似讨论促使（美国）计算机协会一讨论以及其他类似讨论促使（美国）计算机协会一讨论以及其他类似讨论促使（美国）计算机协会（（（（ACMACM）与（美国）电气和电子工程师学会计算机）与（美国）电气和电子工程师学会计算机）与（美国）电气和电子工程师学会计算机）与（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（分会（分会（分会（IEEE/CSIEEE/CS）于）于）于）于19851985年春联手组成任务组，年春联手组成任务组，年春联手组成任务组，年春联手组成任务组，经过近经过近经过近经过近4 4年的工作，任务组提交了在计算教育史上具年的工作，任务组提交了在计算教育史上具年的工作，任务组提交了在计算教育史上具年的工作，任务组提交了在计算教育史上具有里程碑意义的有里程碑意义的有里程碑意义的有里程碑意义的“ “计算作为一门学科计算作为一门学科计算作为一门学科计算作为一门学科” ”（（（（Computing as a DisciplineComputing as a Discipline）报告，报告）报告，报告）报告，报告）报告，报告论证了计算作为一门学科的事实，回答了计算学科中论证了计算作为一门学科的事实，回答了计算学科中论证了计算作为一门学科的事实，回答了计算学科中论证了计算作为一门学科的事实，回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，并将当时的计算机科长期以来一直争论的一些问题，并将当时的计算机科长期以来一直争论的一些问题，并将当时的计算机科长期以来一直争论的一些问题，并将当时的计算机科学、计算机工程、计算机科学和工程、计算机信息学学、计算机工程、计算机科学和工程、计算机信息学学、计算机工程、计算机科学和工程、计算机信息学学、计算机工程、计算机科学和工程、计算机信息学以及其他类似名称的专业及其研究范畴统称为计算学以及其他类似名称的专业及其研究范畴统称为计算学以及其他类似名称的专业及其研究范畴统称为计算学以及其他类似名称的专业及其研究范畴统称为计算学科。

科1.1.2 计算学科的定义计算学科的定义oo 计算学科是对描述和变换信息的算法过程进行的计算学科是对描述和变换信息的算法过程进行的计算学科是对描述和变换信息的算法过程进行的计算学科是对描述和变换信息的算法过程进行的系统研究，包括理论、分析、设计、效率、实现和应系统研究，包括理论、分析、设计、效率、实现和应系统研究，包括理论、分析、设计、效率、实现和应系统研究，包括理论、分析、设计、效率、实现和应用等oo 计算学科包括对计算过程的分析以及计算机的设计算学科包括对计算过程的分析以及计算机的设计算学科包括对计算过程的分析以及计算机的设计算学科包括对计算过程的分析以及计算机的设计和使用该学科的广泛性在下面一段来自美国计算计和使用该学科的广泛性在下面一段来自美国计算计和使用该学科的广泛性在下面一段来自美国计算计和使用该学科的广泛性在下面一段来自美国计算科学鉴定委员会发布的报告摘录中得到强调：科学鉴定委员会发布的报告摘录中得到强调：科学鉴定委员会发布的报告摘录中得到强调：科学鉴定委员会发布的报告摘录中得到强调：oo 计算学科的研究包括从算法与可计算性的研究到计算学科的研究包括从算法与可计算性的研究到计算学科的研究包括从算法与可计算性的研究到计算学科的研究包括从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究。

根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究oo 这样，计算学科不但包括从总体上对算法和信息这样，计算学科不但包括从总体上对算法和信息这样，计算学科不但包括从总体上对算法和信息这样，计算学科不但包括从总体上对算法和信息处理过程进行研究的内容，也包括满足给定规格要求处理过程进行研究的内容，也包括满足给定规格要求处理过程进行研究的内容，也包括满足给定规格要求处理过程进行研究的内容，也包括满足给定规格要求的有效而可靠的软硬件设计的有效而可靠的软硬件设计的有效而可靠的软硬件设计的有效而可靠的软硬件设计——它包括所有科目的理论它包括所有科目的理论它包括所有科目的理论它包括所有科目的理论研究、实验方法和工程设计研究、实验方法和工程设计研究、实验方法和工程设计研究、实验方法和工程设计1.1.3 计算学科的根本问题计算学科的根本问题oo 学科的根本问题是：学科的根本问题是：oo 什么能被（有效地）自动进行什么能被（有效地）自动进行oo 计算学科来源于对算法理论、数理逻计算学科来源于对算法理论、数理逻辑、计算模型、自动计算机器的研究，并辑、计算模型、自动计算机器的研究，并与存储式电子计算机的发明一起形成于与存储式电子计算机的发明一起形成于20世纪世纪40年代初期。

年代初期1.2 专业名称的演变，学科描述及培养侧重点专业名称的演变，学科描述及培养侧重点oo 计算学科现已成为一个庞大的学科，无论是教师，计算学科现已成为一个庞大的学科，无论是教师，计算学科现已成为一个庞大的学科，无论是教师，计算学科现已成为一个庞大的学科，无论是教师，学校，还是学生和家长都希望有一份权威性的报告来学校，还是学生和家长都希望有一份权威性的报告来学校，还是学生和家长都希望有一份权威性的报告来学校，还是学生和家长都希望有一份权威性的报告来了解学科的相关情况为此，了解学科的相关情况为此，了解学科的相关情况为此，了解学科的相关情况为此，IEEE/CSIEEE/CS和和和和ACMACM任务任务任务任务组作了大量的工作，并于组作了大量的工作，并于组作了大量的工作，并于组作了大量的工作，并于20012001至至至至20052005年，分别提年，分别提年，分别提年，分别提交了计算机科学（交了计算机科学（交了计算机科学（交了计算机科学（Computer Science Computer Science ，简称，简称，简称，简称CSCS），信息系统（），信息系统（），信息系统（），信息系统（Information SystemInformation System，简称，简称，简称，简称ISIS），软件工程（），软件工程（），软件工程（），软件工程（Software EngineeringSoftware Engineering，简，简，简，简称称称称SESE），计算机工程（），计算机工程（），计算机工程（），计算机工程（Computer EngineeringComputer Engineering，简称，简称，简称，简称CECE），信息技术（），信息技术（），信息技术（），信息技术（Information Information Technology Technology ，简称，简称，简称，简称ITIT）等）等）等）等5 5个分支学科（专业）个分支学科（专业）个分支学科（专业）个分支学科（专业）的教程以及相应的总报告（图的教程以及相应的总报告（图的教程以及相应的总报告（图的教程以及相应的总报告（图1-11-1），给出了），给出了），给出了），给出了5 5个分个分个分个分支学科的知识体以及相应的核心课程，为各专业教学支学科的知识体以及相应的核心课程，为各专业教学支学科的知识体以及相应的核心课程，为各专业教学支学科的知识体以及相应的核心课程，为各专业教学计划的设计奠定了基础，同时也为公众认知和选择这计划的设计奠定了基础，同时也为公众认知和选择这计划的设计奠定了基础，同时也为公众认知和选择这计划的设计奠定了基础，同时也为公众认知和选择这些专业提供帮助。

些专业提供帮助些专业提供帮助些专业提供帮助CC2005OverviewCC2001(CS2001)计算机科学IS2002信息系统SE2004软件工程CE2005计算机工程IT2005信息技术其它教程新增专业oo 根据我国高校的情况，我国教育部高等学校根据我国高校的情况，我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会（简称计算机科学与技术教学指导委员会（简称“计计算机教指委算机教指委”）制订的）制订的《《高等学校计算机科学高等学校计算机科学与技术发展战略研究报告暨专业规范（试行）与技术发展战略研究报告暨专业规范（试行）》》（高等教育出版社出版（高等教育出版社出版2006年年9月出版，月出版，简称简称“计算机专业规范计算机专业规范”）采纳了）采纳了CC2005报报告中的四个分支学科，并以专业方向的形式进告中的四个分支学科，并以专业方向的形式进行规范，它们是：计算机科学，计算机工程，行规范，它们是：计算机科学，计算机工程，软件工程，信息技术软件工程，信息技术oo 本节，仅介绍学科专业名称的演变，学科的本节，仅介绍学科专业名称的演变，学科的描述以及培养的侧重点等内容下一节，再介描述以及培养的侧重点等内容。

下一节，再介绍学科的知识体和核心课程绍学科的知识体和核心课程1.2.1 演变中的学科专业名称演变中的学科专业名称oo 1962年，美国普渡大学开设了最早的计算年，美国普渡大学开设了最早的计算机科学学位课程当时，在美国的一些高校还机科学学位课程当时，在美国的一些高校还开设有与计算相关的两给学位课程：电子工程开设有与计算相关的两给学位课程：电子工程和信息系统而在我国，早在和信息系统而在我国，早在1956年，就开年，就开设了设了“计算装置与仪器计算装置与仪器”专业oo 20世纪世纪60年代，随着问题复杂性的增加，年代，随着问题复杂性的增加，制造可靠软件的困难越来越大，出现了制造可靠软件的困难越来越大，出现了“软件软件危机危机”为了摆脱为了摆脱“软件危机软件危机”，，1968年秋，年秋，北大西洋公约组织（北大西洋公约组织（NATO）在当时的联邦德）在当时的联邦德国召开了一次会议，提出了软件工程的概念国召开了一次会议，提出了软件工程的概念oo 20世纪世纪70年代，在美国，计算机工程（也年代，在美国，计算机工程（也被称为被称为“计算机系统工程计算机系统工程”）从电子工程学科）从电子工程学科中脱离出来，成为一个独立的二级学科，并被中脱离出来，成为一个独立的二级学科，并被人们所接受。

人们所接受oo 20世纪世纪70年代未、年代未、80年代初，在一些计算年代初，在一些计算机科学专业的学位课程中，引入了机科学专业的学位课程中，引入了“软件工程软件工程”的内容，然而，这些内容，只能让学生了解的内容，然而，这些内容，只能让学生了解“软件工程软件工程”，却不能使学生明白，却不能使学生明白“如何成为如何成为一名软件工程师一名软件工程师”于是，人们开始构建单独于是，人们开始构建单独的软件工程学位课程的软件工程学位课程20世纪世纪80年代，英国年代，英国和澳大利亚，最早开设了软件工程这样的学位和澳大利亚，最早开设了软件工程这样的学位课程oo 20世纪世纪90年代，计算机已成为公司各级人年代，计算机已成为公司各级人员使用的基本工具，而计算机网络则成为公司员使用的基本工具，而计算机网络则成为公司信息的中枢，人们相信它有助于提高生产力，信息的中枢，人们相信它有助于提高生产力，而原有的学术学位课程并不能满足社会的需求，而原有的学术学位课程并不能满足社会的需求，于是，在美国等西方国家，不少大学，相继开于是，在美国等西方国家，不少大学，相继开设了信息系统和信息技术等学位课程设了信息系统和信息技术等学位课程。

oo 在这里，需要指出的是，即使在美国，在这里，需要指出的是，即使在美国，5个个分支学科（专业）同时在一所大学开设的情况分支学科（专业）同时在一所大学开设的情况也是不多的，更多的高校仍然是以传统的也是不多的，更多的高校仍然是以传统的“计计算机科学算机科学”为主；在我国，则是以为主；在我国，则是以“计算机科计算机科学与技术学与技术”为主1.2.2 分支学科（专业）描述及培养侧重点分支学科（专业）描述及培养侧重点oo 计算为个人的职业生涯提供了广泛的选择，计算为个人的职业生涯提供了广泛的选择，进入计算职业的人员应重视他们的职业化训练，进入计算职业的人员应重视他们的职业化训练，并通过计算学科相应学位课程的严格要求下并通过计算学科相应学位课程的严格要求下面，分别介绍各分支学科（专业）及其培养侧面，分别介绍各分支学科（专业）及其培养侧重点oo （（1）计算机科学，涉及很宽的范围，包括）计算机科学，涉及很宽的范围，包括了计算的理论、算法和实现，以及机器人技术、了计算的理论、算法和实现，以及机器人技术、计算机视觉、智能系统、生物信息学和其他新计算机视觉、智能系统、生物信息学和其他新兴的有前途的领域。

兴的有前途的领域oo 计算机科学是计算各学科的基础，计算机计算机科学是计算各学科的基础，计算机科学专业培养的学生，更关注计算的理论基础科学专业培养的学生，更关注计算的理论基础和算法，并能从事软件开发及其相关的理论研和算法，并能从事软件开发及其相关的理论研究oo （（2）计算机工程，是对现代计算系统和由）计算机工程，是对现代计算系统和由计算机控制的有关设备上的软件与硬件的设计、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学科构造、实施和维护进行研究的学科oo计算机工程专业培养的学生，更关注设计并实计算机工程专业培养的学生，更关注设计并实施集软件和硬件设备为一体的系统，如嵌入式施集软件和硬件设备为一体的系统，如嵌入式系统oo （（3）软件工程，是指以系统、学科、定量）软件工程，是指以系统、学科、定量的方法，把工程应用于软件的开发、运行和维的方法，把工程应用于软件的开发、运行和维护；同时，展开对上述过程中各种方法和途径护；同时，展开对上述过程中各种方法和途径进行研究的学科进行研究的学科oo软件工程专业培养的学生，更关注以工程规范软件工程专业培养的学生，更关注以工程规范进行的大规模软件系统开发与维护的原则，并进行的大规模软件系统开发与维护的原则，并尽可能避免软件系统潜在的风险。

尽可能避免软件系统潜在的风险oo （（4）信息系统，是指如何将信息技术的方）信息系统，是指如何将信息技术的方法与企业生产和商业流通结合起来，以满足这法与企业生产和商业流通结合起来，以满足这些行业需求的学科些行业需求的学科oo信息系统培养的学生，更关注信息资源的获取、信息系统培养的学生，更关注信息资源的获取、部署、管理及使用，并能分析信息的需求和相部署、管理及使用，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些与目标关的商业过程，能详细描述并设计那些与目标相一致的系统相一致的系统oo （（5）信息技术，从广义上来说，它包括了）信息技术，从广义上来说，它包括了所有计算技术的各个方面，在此专指作为一门所有计算技术的各个方面，在此专指作为一门学科的信息技术它侧重在一定组织及社会环学科的信息技术它侧重在一定组织及社会环境下，通过选择、创造、应用、集成和管理的境下，通过选择、创造、应用、集成和管理的计算技术来满足用户的需求计算技术来满足用户的需求oo 与信息系统相比，信息技术更关注于与信息系统相比，信息技术更关注于“信息技术信息技术”的技术层面，而信息系统则重的技术层面，而信息系统则重于于“信息技术信息技术”的的“信息信息”层面。

层面oo 信息技术专业培养的学生，更关注基信息技术专业培养的学生，更关注基于计算机的新产品及其正常的运行和维护，于计算机的新产品及其正常的运行和维护，并能使用相关的信息技术来计划、实施和并能使用相关的信息技术来计划、实施和配置计算机系统配置计算机系统1.3 学科知识体和核心课程学科知识体和核心课程ooCC2001CC2001报告给出了计算机科学知识体的概念，为报告给出了计算机科学知识体的概念，为报告给出了计算机科学知识体的概念，为报告给出了计算机科学知识体的概念，为其他分支学科知识体的建立提供了模式学科知识体其他分支学科知识体的建立提供了模式学科知识体其他分支学科知识体的建立提供了模式学科知识体其他分支学科知识体的建立提供了模式学科知识体由以下由以下由以下由以下3 3个层次构成，下面以计算机科学为例进行介个层次构成，下面以计算机科学为例进行介个层次构成，下面以计算机科学为例进行介个层次构成，下面以计算机科学为例进行介绍：绍：绍：绍：oo（（（（1 1）最高层是分支领域（）最高层是分支领域（）最高层是分支领域（）最高层是分支领域（areaarea），它代表一个特定），它代表一个特定），它代表一个特定），它代表一个特定的学科子领域。

每个分支领域由两个字母的缩写词表的学科子领域每个分支领域由两个字母的缩写词表的学科子领域每个分支领域由两个字母的缩写词表的学科子领域每个分支领域由两个字母的缩写词表示，比如示，比如示，比如示，比如OSOS代表操作系统，代表操作系统，代表操作系统，代表操作系统，PLPL代表程序设计语言代表程序设计语言代表程序设计语言代表程序设计语言oo（（（（2 2）分支领域之下又分为更小的知识单元（）分支领域之下又分为更小的知识单元（）分支领域之下又分为更小的知识单元（）分支领域之下又分为更小的知识单元（unitunit），），），），它代表该领域中的主题模块每个知识单元都用一个它代表该领域中的主题模块每个知识单元都用一个它代表该领域中的主题模块每个知识单元都用一个它代表该领域中的主题模块每个知识单元都用一个领域名加一个数字后缀表示，比如领域名加一个数字后缀表示，比如领域名加一个数字后缀表示，比如领域名加一个数字后缀表示，比如OS3OS3是操作系统是操作系统是操作系统是操作系统领域中关于并发的单元为便于教学，报告还给出了领域中关于并发的单元为便于教学，报告还给出了领域中关于并发的单元为便于教学，报告还给出了领域中关于并发的单元。

为便于教学，报告还给出了所有知识单元的最小核心学时和学习目标，供教师参所有知识单元的最小核心学时和学习目标，供教师参所有知识单元的最小核心学时和学习目标，供教师参所有知识单元的最小核心学时和学习目标，供教师参考oo （（（（3 3）知识单元又被细分为众多的知识点（）知识单元又被细分为众多的知识点（）知识单元又被细分为众多的知识点（）知识单元又被细分为众多的知识点（topictopic），），），），这些知识点构成了知识体结构的最底层比如，在这些知识点构成了知识体结构的最底层比如，在这些知识点构成了知识体结构的最底层比如，在这些知识点构成了知识体结构的最底层比如，在DSDS领域（离散结构）的第领域（离散结构）的第领域（离散结构）的第领域（离散结构）的第1 1个知识单元个知识单元个知识单元个知识单元DS1DS1（函数、（函数、（函数、（函数、关系、集合）中，相应的知识点有：函数关系、集合）中，相应的知识点有：函数关系、集合）中，相应的知识点有：函数关系、集合）中，相应的知识点有：函数 ( (满射，到满射，到满射，到满射，到内的映射，逆函数，复合函数内的映射，逆函数，复合函数内的映射，逆函数，复合函数内的映射，逆函数，复合函数) )，关系，关系，关系，关系 ( (自反，对称，自反，对称，自反，对称，自反，对称，传递，等价关系传递，等价关系传递，等价关系传递，等价关系) )，集合，集合，集合，集合 ( (文氏图文氏图文氏图文氏图, , 补集，笛卡尔积，补集，笛卡尔积，补集，笛卡尔积，补集，笛卡尔积，幂集幂集幂集幂集) )，鸽笼原理，基数性和可数性等。

鸽笼原理，基数性和可数性等鸽笼原理，基数性和可数性等鸽笼原理，基数性和可数性等oo 结合我国的实际情况，计算机教指委根据结合我国的实际情况，计算机教指委根据结合我国的实际情况，计算机教指委根据结合我国的实际情况，计算机教指委根据IEEE/CSIEEE/CS和和和和ACMACM任务组给出的计算机科学、计算机任务组给出的计算机科学、计算机任务组给出的计算机科学、计算机任务组给出的计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等工程、软件工程和信息技术等工程、软件工程和信息技术等工程、软件工程和信息技术等4 4个分支学科知识体和个分支学科知识体和个分支学科知识体和个分支学科知识体和核心课程描述，组织编制了计算机专业规范下面，核心课程描述，组织编制了计算机专业规范下面，核心课程描述，组织编制了计算机专业规范下面，核心课程描述，组织编制了计算机专业规范下面，简要介绍构成计算机专业规范的简要介绍构成计算机专业规范的简要介绍构成计算机专业规范的简要介绍构成计算机专业规范的4 4个分支学科的知识个分支学科的知识个分支学科的知识个分支学科的知识体和核心课程体和核心课程体和核心课程体和核心课程1.3.1 计算机科学知识体和核心课程计算机科学知识体和核心课程oo 1.计算机科学知识体计算机科学知识体oo 为便于学习，下面列出计算机科学知识为便于学习，下面列出计算机科学知识体中的体中的14个领域，以及个领域，以及132个知识单元个知识单元（表（表1-1，表中单元后的数字表示学习所，表中单元后的数字表示学习所需的最小核心学时，该学时为一个相对值，需的最小核心学时，该学时为一个相对值，一般要求有一般要求有3倍以上的课外学时与之配套）倍以上的课外学时与之配套）。

DS 离散结构（离散结构（43）） DS1 函数、关系、集合（函数、关系、集合（6））ooDS2 基本逻辑（基本逻辑（10））ooDS3 证明方法（证明方法（12））ooDS4 计算基础（计算基础（5））ooDS5 图和树（图和树（4））ooDS6 离散概率（离散概率（6）） PF 程序设计基础（程序设计基础（38））ooPF1 基本程序设计结构（基本程序设计结构（9））ooPF2 算法和问题求解（算法和问题求解（6）） ooPF3 基本的数据结构（基本的数据结构（14））ooPF4 递归（递归（5））ooPF5 事件驱动的程序设计（事件驱动的程序设计（4））AL 算法和复杂性（算法和复杂性（31））ooAL1 AL1 算法分析基础算法分析基础算法分析基础算法分析基础(4)(4)ooAL2 AL2 算法策略算法策略算法策略算法策略(6)(6)ooAL3 AL3 基本的计算算法基本的计算算法基本的计算算法基本的计算算法(12)(12)ooAL4 AL4 分布式算法分布式算法分布式算法分布式算法(3)(3)ooAL5 AL5 可计算性基础可计算性基础可计算性基础可计算性基础(6)(6)ooAL6 PAL6 P和和和和NPNP复杂类复杂类复杂类复杂类ooAL7 AL7 自动机理论自动机理论自动机理论自动机理论ooAL8 AL8 高级算法分析高级算法分析高级算法分析高级算法分析ooAL9 AL9 加密算法加密算法加密算法加密算法ooAL10 AL10 几何算法几何算法几何算法几何算法ooAL11 AL11 并行算法并行算法并行算法并行算法 AR 体系结构和组织（体系结构和组织（36））ooAR1 数字逻辑和数字系统数字逻辑和数字系统(6)ooAR2 数据的机器级表示数据的机器级表示(3)ooAR3 汇编级机器组织汇编级机器组织(9)ooAR4 存储系统组织和体系结构存储系统组织和体系结构(5)ooAR5 接口和通信接口和通信(3)ooAR6 功能组织功能组织(7)ooAR7 多处理和其他体系结构多处理和其他体系结构(3)ooAR8 性能提高技术性能提高技术ooAR9 网络与分布式系统的体系结构网络与分布式系统的体系结构OS 操作系统操作系统(18)ooOS1 OS1 操作系统概述操作系统概述操作系统概述操作系统概述(2)(2)ooOS2 OS2 操作系统原理操作系统原理操作系统原理操作系统原理(2)(2)ooOS3 OS3 并发并发并发并发(6)(6)ooOS4 OS4 调度和分派调度和分派调度和分派调度和分派(3)(3)ooOS5 OS5 存储管理存储管理存储管理存储管理(5)(5)ooOS6 OS6 设备管理设备管理设备管理设备管理ooOS7 OS7 安全和保护安全和保护安全和保护安全和保护ooOS8 OS8 文件系统文件系统文件系统文件系统ooOS9 OS9 实时和嵌入式系统实时和嵌入式系统实时和嵌入式系统实时和嵌入式系统ooOS10 OS10 容错容错容错容错ooOS11 OS11 系统性能评价系统性能评价系统性能评价系统性能评价ooOS12 OS12 脚本脚本脚本脚本 NC 网络计算网络计算(15个核心小时个核心小时)ooNC1 网络计算引导网络计算引导(2)ooNC2 通信与组网通信与组网 (7)ooNC3 网络安全网络安全(3)ooNC4 顾客顾客-服务器计算的实例：服务器计算的实例：Web(3)ooNC5 建立建立Web应用应用ooNC6 网络管理网络管理ooNC7 压缩和解压缩压缩和解压缩ooNC8 多媒体数据技术多媒体数据技术ooNC9 无线和移动计算无线和移动计算PL 程序设计语言（程序设计语言（21））ooPL1 程序设计语言概述程序设计语言概述(2)ooPL2 虚拟机虚拟机(1)ooPL3 语言翻译导引语言翻译导引(2)ooPL4 声明和类型声明和类型(3)ooPL5 抽象机制抽象机制(3)ooPL6 面向对象程序设计面向对象程序设计(10)ooPL7 函数式程序设计函数式程序设计ooPL8 语言翻译系统语言翻译系统ooPL9 类型系统类型系统ooPL10 程序设计语言的语义程序设计语言的语义ooPL11 程序设计语言的设计程序设计语言的设计 HC 人机交互人机交互 (8)ooHC1 人机交互基础人机交互基础(6)ooHC2 创建简单的图形用户界面创建简单的图形用户界面(2)ooHC3 以人为中心的软件评估以人为中心的软件评估ooHC4 以人为中心的软件开发以人为中心的软件开发ooHC5 图形用户界面设计图形用户界面设计ooHC6 图形用户界面的程序设计图形用户界面的程序设计ooHC7 多媒体系统的人机交互多媒体系统的人机交互ooHC8 协作和通信的人机交互协作和通信的人机交互GV 图形学和可视化计算（图形学和可视化计算（5））ooGV1 图形学的基本技术图形学的基本技术(2)ooGV2 图形系统图形系统(1)ooGV3 图形通信图形通信(2)ooGV4 几何模型几何模型ooGV5 基本绘制基本绘制ooGV6 高级绘制高级绘制ooGV7 高级技术高级技术ooGV8 计算机动画计算机动画ooGV9 可视化可视化ooGV10 虚拟现实虚拟现实ooGV11 计算机视觉计算机视觉 IS 智能系统（智能系统（10））ooIS1 智能系统的基本问题智能系统的基本问题(1)ooIS2 搜索和约束满足搜索和约束满足(5)ooIS3 知识表示与推理知识表示与推理(4)ooIS4 高级搜索高级搜索ooIS5 高级知识表示与推理高级知识表示与推理ooIS6 代理代理ooIS7 自然语言处理自然语言处理ooIS8 机器学习与神经网络机器学习与神经网络ooIS9 人工智能规划系统人工智能规划系统ooIS10 机器人学机器人学IM 信息系统（信息系统（10））ooIM1 IM1 信息模型与信息系统信息模型与信息系统信息模型与信息系统信息模型与信息系统(3)(3)ooIM2 IM2 数据库系统数据库系统数据库系统数据库系统(3)(3)ooIM3 IM3 数据建模数据建模数据建模数据建模 (4)(4)ooIM4 IM4 关系型数据库关系型数据库关系型数据库关系型数据库ooIM5 IM5 数据库查询语言数据库查询语言数据库查询语言数据库查询语言ooIM6 IM6 关系数据库设计关系数据库设计关系数据库设计关系数据库设计ooIM7 IM7 事务处理事务处理事务处理事务处理ooIM8 IM8 分布式数据库分布式数据库分布式数据库分布式数据库ooIM9 IM9 物理数据库设计物理数据库设计物理数据库设计物理数据库设计ooIM10 IM10 数据挖掘数据挖掘数据挖掘数据挖掘ooIM11 IM11 信息存储和检索信息存储和检索信息存储和检索信息存储和检索ooIM12 IM12 超文本和超媒体超文本和超媒体超文本和超媒体超文本和超媒体ooIM13 IM13 多媒体信息与多媒体系统多媒体信息与多媒体系统多媒体信息与多媒体系统多媒体信息与多媒体系统ooIM14 IM14 数字图书馆数字图书馆数字图书馆数字图书馆 SP 社会与职业问题（社会与职业问题（16））ooSP1 计算的历史计算的历史(1)ooSP2 计算的社会背景计算的社会背景(3)ooSP3 分析方法和工具分析方法和工具(2)ooSP4 职业和道德责任职业和道德责任(3)ooSP5 基于计算机的系统的风险与责任基于计算机的系统的风险与责任(2)ooSP6 知识产权知识产权(3)ooSP7 隐私与公民自由隐私与公民自由(2)ooSP8 计算机犯罪计算机犯罪ooSP9 计算中的经济问题计算中的经济问题ooSP10 哲学框架哲学框架SE 软件工程（软件工程（31））ooSE1 SE1 软件设计（软件设计（软件设计（软件设计（8 8））））ooSE2 SE2 使用使用使用使用APIAPI（（（（5 5））））ooSE3 SE3 软件工具和环境（软件工具和环境（软件工具和环境（软件工具和环境（3 3））））ooSE4 SE4 软件过程（软件过程（软件过程（软件过程（2 2））））ooSE5 SE5 软件需求与规约（软件需求与规约（软件需求与规约（软件需求与规约（4 4））））ooSE6 SE6 软件验证（软件验证（软件验证（软件验证（3 3））））ooSE7 SE7 软件演化（软件演化（软件演化（软件演化（3 3））））ooSE8 SE8 软件项目管理（软件项目管理（软件项目管理（软件项目管理（3 3））））ooSE9 SE9 基于构件的计算基于构件的计算基于构件的计算基于构件的计算ooSE10 SE10 形式化方法形式化方法形式化方法形式化方法ooSE11 SE11 软件可靠性软件可靠性软件可靠性软件可靠性ooSE12 SE12 专用系统开发专用系统开发专用系统开发专用系统开发 CN 计算科学和数值计算方法计算科学和数值计算方法ooCN1 数值分析数值分析ooCN2 运筹学运筹学ooCN3 建模与模拟建模与模拟ooCN4 高性能计算高性能计算 2.计算机科学专业核心课程计算机科学专业核心课程oo 在对计算机科学知识体和在对计算机科学知识体和CS2001核核心课程进行研究的基础上，结合我国的情心课程进行研究的基础上，结合我国的情况，计算机专业规范研究小组确定了我国况，计算机专业规范研究小组确定了我国计算机科学专业的计算机科学专业的15门核心课程，给出门核心课程，给出了相应的理论学习学时和实践学时，供高了相应的理论学习学时和实践学时，供高校参考。

校参考计算机科学专业计算机科学专业15门核心课程门核心课程oo计算机导论计算机导论计算机导论计算机导论oo程序设计基础程序设计基础程序设计基础程序设计基础oo离散结构离散结构离散结构离散结构oo算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构oo计算机组成基础计算机组成基础计算机组成基础计算机组成基础oo计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构oo操作系统操作系统操作系统操作系统oo数据库系统原理数据库系统原理数据库系统原理数据库系统原理oo编译原理编译原理编译原理编译原理oo软件工程软件工程软件工程软件工程oo计算机图形学计算机图形学计算机图形学计算机图形学oo计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络oo人工智能人工智能人工智能人工智能oo数字逻辑数字逻辑数字逻辑数字逻辑oo社会与职业道德社会与职业道德社会与职业道德社会与职业道德1.3.2计算机工程的知识体和核心课程计算机工程的知识体和核心课程oo 1.计算机工程知识体计算机工程知识体oo 计算机工程知识体由计算机工程知识体由18个知识领域个知识领域（其中有（其中有2个与数学有关），个与数学有关），175个知识个知识单元组成。

知识领域和知识单元如下所示单元组成知识领域和知识单元如下所示ALG 算法与复杂度（算法与复杂度（30））ooALG1 历史和概述（历史和概述（1））ooALG2 基本算法分析（基本算法分析（4））ooALG3 算法策略（算法策略（8））ooALG4 计算算法（计算算法（12））ooALG5 分布式算法（分布式算法（3））ooALG6 算法复杂度（算法复杂度（2））ooALG7 基本可计算性理论基本可计算性理论CAO 计算机体系结构和组织（计算机体系结构和组织（63））ooCAO1 历史和概述（历史和概述（1））ooCAO2 计算机体系结构基础（计算机体系结构基础（10））ooCAO3 计算机的运算（计算机的运算（3））ooCAO4 存储系统组织和体系结构（存储系统组织和体系结构（8））ooCAO5 接口和通信（接口和通信（10））ooCAO6 设备子系统（设备子系统（5））ooCAO7 处理器系统设计（处理器系统设计（10））ooCAO8 CPU的组织（的组织（10））ooCAO9 性能（性能（3））ooCAO10 分布式系统模型（分布式系统模型（3））ooCAO11 性能改进性能改进 CSE 计算机系统工程（计算机系统工程（18））ooCSE1 CSE1 历史和概述（历史和概述（历史和概述（历史和概述（1 1））））ooCSE2 CSE2 生命周期（生命周期（生命周期（生命周期（2 2））））ooCSE3 CSE3 需求分析和获取（需求分析和获取（需求分析和获取（需求分析和获取（2 2））））ooCSE4 CSE4 规格说明（规格说明（规格说明（规格说明（2 2））））ooCSE5 CSE5 体系结构设计（体系结构设计（体系结构设计（体系结构设计（3 3））））ooCSE6 CSE6 测试（测试（测试（测试（2 2））））ooCSE7 CSE7 维护（维护（维护（维护（2 2））））ooCSE8 CSE8 项目管理（项目管理（项目管理（项目管理（2 2））））ooCSE9 CSE9 并发并发并发并发( (硬件硬件硬件硬件/ /软件软件软件软件) )设计（设计（设计（设计（2 2））））ooCSE10 CSE10 实现实现实现实现ooCSE11 CSE11 专用系统专用系统专用系统专用系统ooCSE12 CSE12 可靠性和容错性可靠性和容错性可靠性和容错性可靠性和容错性 CSG 电路和信号（电路和信号（43））ooCSG1 历史和概述（历史和概述（1））ooCSG2 电量（电量（3））ooCSG3 电阻性电路和网络（电阻性电路和网络（9））ooCSG4 电抗性电路和网络（电抗性电路和网络（12））ooCSG5 频率响应（频率响应（9））ooCSG6 正弦分析（正弦分析（6））ooCSG7 卷积（卷积（3））ooCSG8 傅立叶分析傅立叶分析ooCSG9 滤波器滤波器ooCSG10 拉普拉斯变换拉普拉斯变换 DBS 数据库系统（数据库系统（5））ooDBS1 历史和概述（历史和概述（1））ooDBS2 数据库系统（数据库系统（2））ooDBS3 数据建模（数据建模（2））ooDBS4 关系数据库关系数据库ooDBS5 数据查询语言数据查询语言ooDBS6 关系型数据库设计关系型数据库设计ooDBS7 事务处理事务处理ooDBS8 分布式数据库分布式数据库ooDBS9 物理数据库设计物理数据库设计 DIG 数字逻辑（数字逻辑（57））ooDIG1 历史和概述（历史和概述（1））ooDIG2 开关理论（开关理论（6））ooDIG3 组合逻辑电路（组合逻辑电路（4））ooDIG4 组合逻辑电路的模块设计（组合逻辑电路的模块设计（6））ooDIG5 存储单元（存储单元（3））ooDIG6 时序逻辑电路（时序逻辑电路（10））ooDIG7 数字系统设计（数字系统设计（12））ooDIG8 建模和仿真（建模和仿真（5））ooDIG9 形式化验证（形式化验证（5））ooDIG10 故障模型和测试（故障模型和测试（5））ooDIG11 可测试性设计可测试性设计 DSP 数字信号处理（数字信号处理（17））ooDSP1 DSP1 历史和概述（历史和概述（历史和概述（历史和概述（1 1））））ooDSP2 DSP2 理论和概念（理论和概念（理论和概念（理论和概念（1 1））））ooDSP3 DSP3 数字频谱分析（数字频谱分析（数字频谱分析（数字频谱分析（1 1））））ooDSP4 DSP4 离散傅立叶变换（离散傅立叶变换（离散傅立叶变换（离散傅立叶变换（7 7））））ooDSP5 DSP5 采样（采样（采样（采样（2 2））））ooDSP6 DSP6 变换（变换（变换（变换（2 2））））ooDSP7 DSP7 数字滤波器（数字滤波器（数字滤波器（数字滤波器（1 1））））ooDSP8 DSP8 离散时间信号离散时间信号离散时间信号离散时间信号ooDSP9 DSP9 窗口函数窗口函数窗口函数窗口函数ooDSP10 DSP10 卷积卷积卷积卷积ooDSP11 DSP11 音频处理音频处理音频处理音频处理ooDSP12 DSP12 图像处理图像处理图像处理图像处理 ELE 电子学（电子学（40））ooELE1 ELE1 历史和概述（历史和概述（历史和概述（历史和概述（1 1））））ooELE2 ELE2 材料的电子特性（材料的电子特性（材料的电子特性（材料的电子特性（3 3））））ooELE3 ELE3 二极管和二极管电路（二极管和二极管电路（二极管和二极管电路（二极管和二极管电路（5 5））））ooELE4 MOSELE4 MOS传感器和偏置（传感器和偏置（传感器和偏置（传感器和偏置（3 3））））ooELE5 MOSELE5 MOS逻辑（逻辑（逻辑（逻辑（7 7））））ooELE6 ELE6 双极型晶体管和逻辑（双极型晶体管和逻辑（双极型晶体管和逻辑（双极型晶体管和逻辑（4 4））））ooELE7 ELE7 参数设计及相关问题（参数设计及相关问题（参数设计及相关问题（参数设计及相关问题（4 4））））ooELE8 ELE8 存储单元（存储单元（存储单元（存储单元（3 3））））ooELE9 ELE9 接口逻辑和标准总线（接口逻辑和标准总线（接口逻辑和标准总线（接口逻辑和标准总线（3 3））））ooELE10 ELE10 运算放大器（运算放大器（运算放大器（运算放大器（4 4））））ooELE11 ELE11 电路建模和仿真（电路建模和仿真（电路建模和仿真（电路建模和仿真（3 3））））ooELE12 ELE12 数据转换电路数据转换电路数据转换电路数据转换电路ooELE13 ELE13 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源ooELE14 ELE14 放大器设计放大器设计放大器设计放大器设计ooELE15 ELE15 集成电路组成模块集成电路组成模块集成电路组成模块集成电路组成模块 ESY 嵌入式系统（嵌入式系统（20））ooESY1 ESY1 历史和概述（历史和概述（历史和概述（历史和概述（1 1））））ooESY2 ESY2 嵌入式微控制器（嵌入式微控制器（嵌入式微控制器（嵌入式微控制器（6 6））））ooESY3 ESY3 嵌入式程序（嵌入式程序（嵌入式程序（嵌入式程序（3 3））））ooESY4 ESY4 实时操作系统（实时操作系统（实时操作系统（实时操作系统（3 3））））ooESY5 ESY5 低功耗计算（低功耗计算（低功耗计算（低功耗计算（2 2））））ooESY6 ESY6 可靠系统设计（可靠系统设计（可靠系统设计（可靠系统设计（2 2））））ooESY7 ESY7 设计方法（设计方法（设计方法（设计方法（3 3））））ooESY8 ESY8 工具支持工具支持工具支持工具支持ooESY9 ESY9 嵌入式多处理器嵌入式多处理器嵌入式多处理器嵌入式多处理器ooESY10 ESY10 网络嵌入式系统网络嵌入式系统网络嵌入式系统网络嵌入式系统ooESY11 ESY11 接口和混合信号系统接口和混合信号系统接口和混合信号系统接口和混合信号系统 HCI 人机交互（人机交互（8））ooHCI1 历史和概述（历史和概述（1））ooHCI2 人机交互基础（人机交互基础（2））ooHCI3 图形用户接口（图形用户接口（2））ooHCI4 输入输入/输出技术（输出技术（1））ooHCI5 智能系统（智能系统（2））ooHCI6 人性化软件评价人性化软件评价ooHCI7 人性化软件开发人性化软件开发ooHCI8 交互式图形用户接口设计交互式图形用户接口设计ooHCI9 图形用户接口编程图形用户接口编程ooHCI10 图形和可视化图形和可视化ooHCI11 多媒体系统多媒体系统 NWK 计算机网络（计算机网络（21））ooNWK1 历史和概述（历史和概述（1））ooNWK2 通讯网络体系结构（通讯网络体系结构（3））ooNWK3 通讯网络协议（通讯网络协议（4））ooNWK4 局域网和广域网（局域网和广域网（4））ooNWK5 客户客户—服务器计算（服务器计算（3））ooNWK6 数据安全性和完整性（数据安全性和完整性（4））ooNWK7 无线和移动计算（无线和移动计算（2））ooNWK8 性能评价性能评价ooNWK9 数据通信数据通信ooNWK10 网络管理网络管理ooNWK11 压缩和解压缩压缩和解压缩 OPS 操作系统（操作系统（20））ooOPS1 历史和概述（历史和概述（1））ooOPS2 设计原则（设计原则（5））ooOPS3 并发（并发（6））ooOPS4 调度和分派（调度和分派（3））ooOPS5 内存管理（内存管理（5））ooOPS6 设备管理设备管理ooOPS7 安全和保护安全和保护ooOPS8 文件系统文件系统ooOPS9 系统性能评价系统性能评价 PRF 程序设计基础（程序设计基础（39））ooPRF1 历史和概述（历史和概述（1））ooPRF2 程序设计范例（程序设计范例（5））ooPRF3 程序设计结构（程序设计结构（7））ooPRF4 算法和问题求解（算法和问题求解（8））ooPRF5 数据结构（数据结构（13））ooPRF6 递归（递归（5））ooPRF7 面向对象程序设计面向对象程序设计ooPRF8 事件驱动和并发程序设计事件驱动和并发程序设计ooPRF9 使用使用APIs SPR 社会与职业问题（社会与职业问题（16））ooSPR1 历史和概述（历史和概述（1））ooSPR2 公共政策（公共政策（2））ooSPR3 分析方法和工具（分析方法和工具（2））ooSPR4 职业和伦理责任（职业和伦理责任（2））ooSPR5 风险和责任（风险和责任（2））ooSPR6 知识产权（知识产权（2））ooSPR7 隐私和公民自由（隐私和公民自由（2））ooSPR8 计算机犯罪（计算机犯罪（1））ooSPR9 计算中的经济问题（计算中的经济问题（2））ooSPR10 哲学框架哲学框架 SWE 软件工程（软件工程（13））ooSWE1 历史和概述（历史和概述（1））ooSWE2 软件过程（软件过程（2））ooSWE3 软件需求和规约（软件需求和规约（2））ooSWE4 软件设计（软件设计（2））ooSWE5 软件测试和验证（软件测试和验证（2））ooSWE6 软件演化（软件演化（2））ooSWE7 软件工具和环境（软件工具和环境（2））ooSWE8 语言翻译语言翻译ooSWE9 软件工程管理软件工程管理ooSWE10 软件容错性软件容错性 VLS VLSI设计和构造（设计和构造（10））ooVLS1 VLS1 历史和概述（历史和概述（历史和概述（历史和概述（1 1））））ooVLS2 VLS2 材料的电子特性（材料的电子特性（材料的电子特性（材料的电子特性（2 2））））ooVLS3 VLS3 基本反向器结构的功能（基本反向器结构的功能（基本反向器结构的功能（基本反向器结构的功能（3 3））））ooVLS4 VLS4 组合逻辑结构（组合逻辑结构（组合逻辑结构（组合逻辑结构（1 1））））ooVLS5 VLS5 时序逻辑结构（时序逻辑结构（时序逻辑结构（时序逻辑结构（1 1））））ooVLS6 VLS6 半导体存储器和阵列结构（半导体存储器和阵列结构（半导体存储器和阵列结构（半导体存储器和阵列结构（2 2））））ooVLS7 VLS7 芯片输入芯片输入芯片输入芯片输入/ /输出电路输出电路输出电路输出电路ooVLS8 VLS8 工艺过程和布局工艺过程和布局工艺过程和布局工艺过程和布局ooVLS9 VLS9 电路特性和性能电路特性和性能电路特性和性能电路特性和性能ooVLS10 VLS10 可选电路结构可选电路结构可选电路结构可选电路结构/ /低功耗设计低功耗设计低功耗设计低功耗设计ooVLS11 VLS11 半定制技术半定制技术半定制技术半定制技术ooVLS12 ASICVLS12 ASIC设计方法设计方法设计方法设计方法 与数学有关的两个知识领域及其知识单元与数学有关的两个知识领域及其知识单元 ooDSC 离散结构（离散结构（33））ooDSC1 历史和概述（历史和概述（1））ooDSC2 函数、关系和集合（函数、关系和集合（6））ooDSC3 基本逻辑（基本逻辑（10））ooDSC4 证明方法（证明方法（6））ooDSC5 计数基础（计数基础（4））ooDSC6 图和树（图和树（4））ooDSC7 递归（递归（2）） PRS 概率和统计学（概率和统计学（33））ooPRS1 历史和概述（历史和概述（1））ooPRS2 离散概率（离散概率（6））ooPRS3 连续概率（连续概率（6））ooPRS4 期望（期望（4））ooPRS5 随机过程（随机过程（6））ooPRS6 样本分布（样本分布（4））ooPRS7 估计（估计（4））ooPRS8 假设检验（假设检验（2））ooPRS9 相关性和回归相关性和回归 2.计算机工程计算机工程16门专业核心课程门专业核心课程 oo计算机导论计算机导论计算机导论计算机导论oo程序设计基础程序设计基础程序设计基础程序设计基础oo离散结构离散结构离散结构离散结构oo算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构oo电路与系统电路与系统电路与系统电路与系统oo模拟与数字电子技术模拟与数字电子技术模拟与数字电子技术模拟与数字电子技术oo数字信息处理数字信息处理数字信息处理数字信息处理oo数字逻辑数字逻辑数字逻辑数字逻辑oo计算机组成结构计算机组成结构计算机组成结构计算机组成结构oo计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构oo操作系统操作系统操作系统操作系统oo计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络oo嵌入式系统嵌入式系统嵌入式系统嵌入式系统oo软件工程软件工程软件工程软件工程oo数据库系统原理数据库系统原理数据库系统原理数据库系统原理oo社会与职业道德社会与职业道德社会与职业道德社会与职业道德1.3.3 软件工程知识体及所支撑的核心课程软件工程知识体及所支撑的核心课程oo 1.软件工程知识体软件工程知识体oo 软件工程知识体由软件工程知识体由11个知识领域（其个知识领域（其中中1个是应用知识领域），以及相应的个是应用知识领域），以及相应的57个知识单元构成。

个知识单元构成CMP 计算基础（计算基础（172））ooCMP1 计算机科学基础（计算机科学基础（140））ooCMP2 代码开发技术（代码开发技术（20））ooCMP3 代码开发工具（代码开发工具（4））ooCMP4 形式化开发方法（形式化开发方法（8）） FND数学和工程基础（数学和工程基础（89））ooFND1 数学基础（数学基础（56））ooFND2 软件的工程基础（软件的工程基础（23））ooFND3 软件的工程经济学（软件的工程经济学（10）） PRF职业实践（职业实践（35））ooPRF1 团队激励团队激励/心理学（心理学（5））ooPRF2 交流沟通技能（交流沟通技能（10））ooPRF3 专业精神（专业精神（20）） MAA软件建模与分析（软件建模与分析（53））ooMAA1 建模基础（建模基础（19））ooMAA2 模型分类（模型分类（12））ooMAA3 分析基础（分析基础（6））ooMAA4 需求基础（需求基础（3））ooMAA5 需求获取（需求获取（4））ooMAA6 需求规约与文档（需求规约与文档（6））ooMAA7 需求确认（需求确认（3）） DES软件设计（软件设计（45））ooDES1 设计概念（设计概念（3））ooDES2 设计策略（设计策略（6））ooDES3 体系结构设计（体系结构设计（9））ooDES4 人机界面设计（人机界面设计（12））ooDES5 详细设计（详细设计（12））ooDES6 设计工具与设计评价（设计工具与设计评价（3）） VAV软件验证与确认（软件验证与确认（42））ooVAV1 基本知识（基本知识（5））ooVAV2 评审（评审（6））ooVAV3 测试（测试（21））ooVAV4 人机用户界面测试和评价（人机用户界面测试和评价（6））ooVAV5 问题分析报告（问题分析报告（4）） EVO软件演化（软件演化（10）；）；PRO软件过程软件过程（（13））ooEVO1 演化过程（演化过程（6））ooEVO2 演化活动（演化活动（4）） ooPRO1 软件过程的概念（软件过程的概念（3））ooPRO2 软件过程的实现（软件过程的实现（10）） QUA软件质量（软件质量（16））ooQUA1 软件质量概念与文化（软件质量概念与文化（2））ooQUA2 软件质量标准（软件质量标准（2））ooQUA3 软件质量过程（软件质量过程（4））ooQUA4 过程保证（过程保证（4））ooQUA5 产品保证（产品保证（4）） MGT软件管理（软件管理（19））ooMGT1 管理概念（管理概念（2））ooMGT2 项目计划（项目计划（6））ooMGT3 项目人员和组织（项目人员和组织（2））ooMGT4 项目控制（项目控制（4））ooMGT5 软件配置管理（软件配置管理（5）） SE-SAS特定系统和应用（应用知识领域）特定系统和应用（应用知识领域） ooSAS1 以网络为中心的系统以网络为中心的系统ooSAS2 信息系统和数据处理信息系统和数据处理ooSAS3 金融和电子商务系统金融和电子商务系统ooSAS4 容错和可存活系统容错和可存活系统ooSAS5 高安全系统高安全系统ooSAS6 安全攸关系统安全攸关系统ooSAS7 嵌入式和实时系统嵌入式和实时系统ooSAS8 生物学系统生物学系统 ooSAS9 科学系统科学系统ooSAS10 电信系统电信系统ooSAS11 航空和交通系统航空和交通系统ooSAS12 工业过程控制系统工业过程控制系统ooSAS13 多媒体、游戏和娱乐系统多媒体、游戏和娱乐系统ooSAS14 小型移动平台系统小型移动平台系统ooSAS15 基于基于Agent的系统的系统ooSAS16 中文信息处理系统中文信息处理系统  2．软件工程专业．软件工程专业24门核心课程门核心课程oo程序设计基础程序设计基础程序设计基础程序设计基础oo面向对象方法学面向对象方法学面向对象方法学面向对象方法学oo数据结构和算法数据结构和算法数据结构和算法数据结构和算法oo离散结构离散结构离散结构离散结构oo计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构oo操作系统和网络数据库操作系统和网络数据库操作系统和网络数据库操作系统和网络数据库oo工程经济学工程经济学工程经济学工程经济学oo团队激励和沟通团队激励和沟通团队激励和沟通团队激励和沟通oo软件工程软件工程软件工程软件工程oo职业实践职业实践职业实践职业实践oo软件工程与计算软件软件工程与计算软件软件工程与计算软件软件工程与计算软件oo工程导论工程导论工程导论工程导论oo软件代码开发技术软件代码开发技术oo人机交互的软件工程方法人机交互的软件工程方法oo大型软件系统设计与软件体系结构大型软件系统设计与软件体系结构oo软件测试软件测试oo软件设计与体系结构软件设计与体系结构oo软件详细设计软件详细设计oo软件工程的形式化方法软件工程的形式化方法oo软件质量保证与测试软件质量保证与测试oo软件需求分析软件需求分析oo软件项目管理软件过程与管理软件工程综合实软件项目管理软件过程与管理软件工程综合实习（含毕业设计）习（含毕业设计）oo 在制定具体的教学计划时，又可将核在制定具体的教学计划时，又可将核心课程可以分为两组，取其中一组即可。

心课程可以分为两组，取其中一组即可oo 第一组课程是：软件代码开发技术，第一组课程是：软件代码开发技术，软件设计与体系结构，软件质量保证与测软件设计与体系结构，软件质量保证与测试，软件需求分析，软件项目管理试，软件需求分析，软件项目管理oo 第二组课程是：大型软件系统设计与第二组课程是：大型软件系统设计与软件体系结构，软件测试，软件详细设计，软件体系结构，软件测试，软件详细设计，软件工程的形式化方法，软件过程与管理软件工程的形式化方法，软件过程与管理1.3.4 信息技术知识体及所支撑的核心课程信息技术知识体及所支撑的核心课程oo1.信息技术知识体信息技术知识体oo信息技术知识体由信息技术知识体由12个知识领域，以及个知识领域，以及相应的相应的81个知识单元构成个知识单元构成 ITF 信息技术基础信息技术基础(33)ooITF1 IT中的基本主题中的基本主题(17)ooITF2 组织问题组织问题(6)ooITF3 IT的历史的历史(3)ooITF4 IT及其信息原则及其信息原则(3)ooITF5 应用领域应用领域(2)ooITF6 数学与统计学在数学与统计学在IT中的应用中的应用(2) HCI 人机交互人机交互(20)ooHCI1 人的因素人的因素(6)ooHCI2 HCI方面的应用方面的应用(3)ooHCI3 以人为中心的评估以人为中心的评估(3)ooHCI4 有效接口的开发有效接口的开发(3)ooHCI5 访问性访问性(2)ooHCI6 新出现的技术新出现的技术(2)ooHCI7 以人为中心的软件开发以人为中心的软件开发(1) IAS 信息保障与安全信息保障与安全(23)ooIAS1 基础知识基础知识(3)ooIAS2 安全机制安全机制(抵御方法抵御方法)(5)ooIAS3 操作性问题操作性问题(3)ooIAS4 策略策略(3)ooIAS5 攻击攻击(2)ooIAS6 安全领域安全领域(2)ooIAS7 说明说明(1)ooIAS8 信息状态信息状态(1)ooIAS9 安全服务安全服务(1)ooIAS10 威胁分析模型威胁分析模型(1)ooIAS11 易受伤性易受伤性(1) IM 信息管理信息管理(34)ooIM1 IM概念及基础概念及基础(8)ooIM2 数据库查询语言数据库查询语言(9)ooIM3 数据组织体系结构数据组织体系结构(7)ooIM4 数据建模数据建模(6)ooIM5 数据库环境管理数据库环境管理(3)ooIM6 特定目的数据库特定目的数据库(1) IPT 综合编程和技术综合编程和技术(23)ooIPT1 系统间通信系统间通信(5)ooIPT2 数据映射与交换数据映射与交换(4)ooIPT3 集成代码集成代码(4)ooIPT4 脚本技术脚本技术(4)ooIPT5 软件安全实践软件安全实践(4)ooIPT6 混杂问题混杂问题(1)ooIPT7 编程语言概述编程语言概述(1) NET 网络网络(20)ooNET1 网络基础网络基础(3)ooNET2 路由与交换路由与交换(8)ooNET3 物理层物理层(6)ooNET4 安全性安全性(2)ooNET5 应用领域应用领域(1)ooNET6 网络管理网络管理PF 编程基础编程基础(38)ooPF1 数据结构基础数据结构基础(10)ooPF2 编程构造基础编程构造基础(9)ooPF3 面向对象编程面向对象编程(9)ooPF4 算法与问题解决算法与问题解决(6)ooPF5 事件驱动编程事件驱动编程(3)ooPF6 递归递归(1) PT 平台技术平台技术(14)ooPT1 操作系统操作系统(10)ooPT2 体系结构与组织体系结构与组织(3)ooPT3 计算基础设施计算基础设施(1)ooPT4 企业配置软件企业配置软件ooPT5 固件固件ooPT6 硬件硬件 SA 系统管理和维护系统管理和维护(11)ooSA1 操作系统操作系统(4)ooSA2 应用应用(3)ooSA3 管理性活动管理性活动(2)ooSA4 管理性领域管理性领域(2)SIA 系统集成和体系结构系统集成和体系结构(21)ooSIA1 需求需求(6) ooSIA2 先决条件先决条件/资源资源(4)ooSIA3 集成集成(3)ooSIA4 项目管理项目管理(3)ooSIA5 测试和测试和QA(3)ooSIA6 组织性环境组织性环境(1)ooSIA7 体系结构体系结构(1) SP 社会与职业问题社会与职业问题(23)ooSP1 职业交流职业交流(5)ooSP2 计算的历史计算的历史(3)ooSP3 计算的社会环境计算的社会环境(3)ooSP4 团队工作概念和问题团队工作概念和问题(3)ooSP5 知识产权知识产权(2)ooSP6 计算的合法性问题计算的合法性问题(2)ooSP7 组织机构环境组织机构环境(2)ooSP8 职业道德问题和责任职业道德问题和责任(2)ooSP9 个人隐私和个人自由个人隐私和个人自由(1) WS Web系统和技术系统和技术(21)ooWS1 Web技术技术(10)ooWS2 信息体系结构信息体系结构(4)ooWS3 数字化媒体数字化媒体(3)ooWS4 Web的发展的发展(3)ooWS5 脆弱性脆弱性(1)ooWS6 社会性软件社会性软件  2.信息技术专业信息技术专业15门核心课程门核心课程oo信息技术导论信息技术导论信息技术导论信息技术导论oo信息技术应用数学入门信息技术应用数学入门信息技术应用数学入门信息技术应用数学入门oo程序设计与问题求解程序设计与问题求解程序设计与问题求解程序设计与问题求解oo数据结构与算法数据结构与算法数据结构与算法数据结构与算法oo计算机系统平台应用计算机系统平台应用计算机系统平台应用计算机系统平台应用oo集成原理与工具集成原理与工具集成原理与工具集成原理与工具ooWebWeb系统与技术系统与技术系统与技术系统与技术oo计算机网络与互联网计算机网络与互联网计算机网络与互联网计算机网络与互联网oo数据库与信息管理技术数据库与信息管理技术数据库与信息管理技术数据库与信息管理技术oo人机交互人机交互人机交互人机交互oo面向对象方法面向对象方法面向对象方法面向对象方法oo信息保障与安全信息保障与安全信息保障与安全信息保障与安全oo社会信息学社会信息学社会信息学社会信息学oo信息系统工程与实践信息系统工程与实践信息系统工程与实践信息系统工程与实践oo系统管理与维护系统管理与维护系统管理与维护系统管理与维护1.4 如何构建如何构建“计算机导论计算机导论”课程课程oo1.4.1 “计算机导论计算机导论”课程的构建是计算教育课程的构建是计算教育面临的一个重大问题面临的一个重大问题oo 正如前几节介绍的那样，计算已成为一个庞正如前几节介绍的那样，计算已成为一个庞大的学科，它涉及了数学、科学、工程和商业大的学科，它涉及了数学、科学、工程和商业等领域，并包括了专业实践所需要的大量基础等领域，并包括了专业实践所需要的大量基础知识。

知识oo 学科知识体，以及核心知识单元等内容的给学科知识体，以及核心知识单元等内容的给出，为学科专业教学计划的制定奠定了基础出，为学科专业教学计划的制定奠定了基础然而，由于知识单元，特别是知识点的大量罗然而，由于知识单元，特别是知识点的大量罗列，也为计算学科的教学带来了挑战列，也为计算学科的教学带来了挑战oo 要知道，要知道，19世纪，随着世纪，随着63个化学元素的个化学元素的发现，化学教学史上曾遇到过前所未有的危机，发现，化学教学史上曾遇到过前所未有的危机，面对杂乱无章的面对杂乱无章的63个化学元素，当时的人们个化学元素，当时的人们很难进行教与学针对这个问题，门捷列夫发很难进行教与学针对这个问题，门捷列夫发明了明了“元素周期表元素周期表”，揭示了化学元素之间的，揭示了化学元素之间的规律，使问题的复杂性大大下降，促进了化学规律，使问题的复杂性大大下降，促进了化学学科的发展学科的发展oo 今天的计算学科，不说具体的内容，仅就其今天的计算学科，不说具体的内容，仅就其重要的思想、方法和核心概念而言，早就超过重要的思想、方法和核心概念而言，早就超过了了63个因此，要解决计算学科内容大量罗个。

因此，要解决计算学科内容大量罗列而产生的问题，就不得不先解决计算教育面列而产生的问题，就不得不先解决计算教育面临的另一个重要问题，即临的另一个重要问题，即“计算机导论计算机导论”课程课程的构建问题的构建问题oo “计算作为一门学科计算作为一门学科”报告认为，报告认为，“计计算机导论算机导论”课程的构建问题是计算教育面课程的构建问题是计算教育面临的一个重大问题报告认为，该课程要临的一个重大问题报告认为，该课程要培养学生面向学科的思维能力，使学生领培养学生面向学科的思维能力，使学生领会学科的力量，以及从事本学科工作的价会学科的力量，以及从事本学科工作的价值之所在报告希望该课程能用类似于数值之所在报告希望该课程能用类似于数学那样严密的方式将学生引入到计算学科学那样严密的方式将学生引入到计算学科各个富有挑战性的领域之中各个富有挑战性的领域之中oo CC2001报告介绍了该课程的构建问报告介绍了该课程的构建问题，并认为这是一个引起类似宗教战争那题，并认为这是一个引起类似宗教战争那样激烈争论的问题报告认为，不管怎样样激烈争论的问题报告认为，不管怎样设计，这门课都应该讲授学科中那些富有设计，这门课都应该讲授学科中那些富有智慧的核心思想。

智慧的核心思想oo CC2004和和CC2005则进一步指出，则进一步指出，该课程的关键是课程的结构设计问题，现该课程的关键是课程的结构设计问题，现有的浓缩版结构显然不是一种好的课程结有的浓缩版结构显然不是一种好的课程结构，报告期待人们在该课程的结构设计上构，报告期待人们在该课程的结构设计上有所突破有所突破1.4.2 计算学科二维定义矩阵计算学科二维定义矩阵oo 计算学科二维定义矩阵是对学科一个计算学科二维定义矩阵是对学科一个高度的概括，于是，可以将计算学科的认高度的概括，于是，可以将计算学科的认知问题具体为计算学科二维定义矩阵的认知问题具体为计算学科二维定义矩阵的认知问题oo 在定义矩阵中，不变的是在定义矩阵中，不变的是3个过程个过程（也称为（也称为3个学科形态）；变化的是个学科形态）；变化的是3个个过程的具体内容（值），这一维的取名可过程的具体内容（值），这一维的取名可以是学科知识领域（或学科主领域），也以是学科知识领域（或学科主领域），也可以为分支学科等可以为分支学科等1.4.3 “计算机导论计算机导论”课程的结构设计课程的结构设计oo 上一小节，我们将学科的认知问题具上一小节，我们将学科的认知问题具体为学科二维定义矩阵的认知问题，从而体为学科二维定义矩阵的认知问题，从而使学科的认知具体化。

使学科的认知具体化oo 认知学科终究是通过概念来完成的，认知学科终究是通过概念来完成的，而学科中所有的概念都蕴含在定义矩阵中而学科中所有的概念都蕴含在定义矩阵中于是，可以从定义矩阵出发介绍学科，并于是，可以从定义矩阵出发介绍学科，并在学科思想、方法这个较高的层面讲授在学科思想、方法这个较高的层面讲授“计算机导论计算机导论”课程，为学生后续专业课程课程，为学生后续专业课程的学习提供必要的认知基础的学习提供必要的认知基础oo 现在，可以将焦点放在定义矩阵，将现在，可以将焦点放在定义矩阵，将把握学科的本质问题归约为把握定义矩阵把握学科的本质问题归约为把握定义矩阵的本质问题，即对定义矩阵的的本质问题，即对定义矩阵的“横向横向”和和“纵向纵向”关系的把握关系的把握oo “横向横向”关系，即抽象、理论和设计关系，即抽象、理论和设计3个过程的关系，是定义矩阵中最为重要的个过程的关系，是定义矩阵中最为重要的内容它反映的是，人们在计算领域的认内容它反映的是，人们在计算领域的认识规律，即是从感性认识（抽象）到理性识规律，即是从感性认识（抽象）到理性认识（理论），再由理性认识（理论）回认识（理论），再由理性认识（理论）回到实践（设计）的过程。

到实践（设计）的过程oo “横向横向”关系还蕴含着学科中的基本问题关系还蕴含着学科中的基本问题由于人们对客观世界的认识过程就是一个不断由于人们对客观世界的认识过程就是一个不断提出问题和解决问题的过程，这种过程反映的提出问题和解决问题的过程，这种过程反映的正是抽象、理论和设计正是抽象、理论和设计3个过程之间的相互作个过程之间的相互作用，它与用，它与3个过程在本质上是一致的因此，个过程在本质上是一致的因此，在在“计算机导论计算机导论”课程的设计上，有必要将它课程的设计上，有必要将它与与3个过程一起列入最重要的内容个过程一起列入最重要的内容oo “纵向纵向”关系，即各分支领域中具有共性的关系，即各分支领域中具有共性的核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与职业问题等内容的关系这些内容蕴含在学科职业问题等内容的关系这些内容蕴含在学科3个过程中，并将学科各分支领域结合成一个个过程中，并将学科各分支领域结合成一个完整的体系，而不是互不相关的领域完整的体系，而不是互不相关的领域oo 显然，在定义矩阵中，显然，在定义矩阵中，显然，在定义矩阵中，显然，在定义矩阵中，“ “横向横向横向横向” ”关系最重要，关系最重要，关系最重要，关系最重要，“ “纵向纵向纵向纵向” ”关系次之。

因此，在关系次之因此，在关系次之因此，在关系次之因此，在“ “计算机导论计算机导论计算机导论计算机导论” ”课程的设课程的设课程的设课程的设计上，可以将本章列为第一章，而将学科的基本问题，计上，可以将本章列为第一章，而将学科的基本问题，计上，可以将本章列为第一章，而将学科的基本问题，计上，可以将本章列为第一章，而将学科的基本问题，抽象、理论和设计抽象、理论和设计抽象、理论和设计抽象、理论和设计3 3个过程，学科中的核心概念，数个过程，学科中的核心概念，数个过程，学科中的核心概念，数个过程，学科中的核心概念，数学方法，系统科学方法，以及社会与职业问题分别列学方法，系统科学方法，以及社会与职业问题分别列学方法，系统科学方法，以及社会与职业问题分别列学方法，系统科学方法，以及社会与职业问题分别列为第二至第七章为第二至第七章为第二至第七章为第二至第七章oo 沿着定义矩阵这个关于学科概念的认知模型进行沿着定义矩阵这个关于学科概念的认知模型进行沿着定义矩阵这个关于学科概念的认知模型进行沿着定义矩阵这个关于学科概念的认知模型进行导引，优点在于，对学科进行总结的系统性这种总导引，优点在于，对学科进行总结的系统性。

这种总导引，优点在于，对学科进行总结的系统性这种总导引，优点在于，对学科进行总结的系统性这种总结是回顾性的总结，不足在于，对学科有争论的问题结是回顾性的总结，不足在于，对学科有争论的问题结是回顾性的总结，不足在于，对学科有争论的问题结是回顾性的总结，不足在于，对学科有争论的问题以及未来探索性的展望作用有限为此，有必要构建以及未来探索性的展望作用有限为此，有必要构建以及未来探索性的展望作用有限为此，有必要构建以及未来探索性的展望作用有限为此，有必要构建最后一章，即最后一章，即最后一章，即最后一章，即“ “探讨与展望探讨与展望探讨与展望探讨与展望” ”1.5 本章小结本章小结oo 针对针对“计算机导论计算机导论”课程的构建问题，本章课程的构建问题，本章在介绍了学科的定义，学科的根本问题，专业在介绍了学科的定义，学科的根本问题，专业名称的演变，以及学科知识体等内容后，将学名称的演变，以及学科知识体等内容后，将学科的认知问题具体为学科二维定义矩阵的认知科的认知问题具体为学科二维定义矩阵的认知问题，从而降低了学科认知问题的复杂性问题，从而降低了学科认知问题的复杂性oo 接下来的章节，将分别介绍学科的基本问题、接下来的章节，将分别介绍学科的基本问题、3个过程（学科形态）、核心概念、数学方法、个过程（学科形态）、核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与职业问题，以及对学科系统科学方法、社会与职业问题，以及对学科有关问题的探讨与展望等内容。

为便于后续章有关问题的探讨与展望等内容为便于后续章节的展开，本书以计算机科学的内容为背景，节的展开，本书以计算机科学的内容为背景，从思想与方法这个层面，对计算学科进行导引从思想与方法这个层面，对计算学科进行导引。