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计算机科学与技术

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  计算机科学与技术(Computer Science and Technology)是一门普通高等学校本科专业,属于计算机类专业,基本修业年限为四年,授予工学或理学学士学位;2012年9月,教育部将新的计算机科学与技术专业取代旧的计算机科学与技术和仿真科学与技术两个专业。

  计算机科学与技术是一个计算机系统与网络兼顾的计算机学科宽口径专业,旨在培养具有良好的科学素养,具有自主学习意识和创新意识,科学型和工程型相结合的计算机专业高水平工程技术人才。

  国际上计算机科学与技术专业人才培养起步于20世纪50年代的美国,到60年代专业教育逐步进入了科学研究的轨道,教学内容和课程体系则采用学术团体提出的参考方案。

  从20世纪中期开始,包括中国在内的其它国家采用的计算机科学与技术专业的教学计划基本上都是参考美国的体系。

  1995年,中华人民共和国教育部启动了高等理科面向21世纪教学内容与课程体系改革研究计划,并批准计算机科学与技术类专业的课程体系改革,由复旦大学等九所学校组成项目组进行研究,并提出了分类、分层次培养计算机科学与技术专业学生的思路。

  1998年,中华人民共和国教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,计算机科学与技术专业(专业代码080605)取代原计算机及应用(080709)、计算机软件(080710)、计算机科学教育(080714)、软件工程(080717W)、计算机器件及设备(080719W)和计算机科学与技术(080722W)等专业。

  20世纪90年代末,中国国家又启动了35所重点大学示范性软件学院的建设工程,力图探索计算机科学与技术专业软件应用人才的培养目标和方式。

  2012年9月,教育部将新的计算机科学与技术(专业代码080901)专业取代旧的计算机科学与技术(专业代码080605)和仿线]

  培养具有良好的道德与修养,遵守法律法规,具有社会和环境意识,掌握数学与自然科学基础知识以及与计算系统相关的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具备包括计算思维在内的科学思维能力和设计计算解决方案、实现基于计算原理的系统的能力,能清晰表达,在团队中有效发挥作用,综合素质良好,能通过继续教育或其他的终身学习途径拓展自己的能力,了解和紧跟学科专业发展,在计算系统研究、开发、部署与应用等相关领域具有就业竞争力的高素质专门技术人才。

  1、掌握从事本专业工作所需的数学(特别是离散数学)、自然科学知识,以及经济学与管理学知识。

  2、系统掌握专业基础理论知识和专业知识,经历系统的专业实践,理解计算学科的基本概念、知识结构、典型方法,建立数字化、算法、模块化与层次化等核心专业意识。

  3、掌握计算学科的基本思维方法和研究方法,具有良好的科学素养和强烈的工程意识或研究探索意识,并具备综合运用所掌握的知识、方法和技术解决复杂的实际问题及对结果进行分析的能力。

  4、具有终身学习意识,能够运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识,持续提高自己的能力。

  5、了解计算学科的发展现状和趋势,具有创新意识,并具有技术创新和产品创新的初步能力。

  6、了解与该专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针与政策,理解工程技术与信息技术应用相关的伦理基本要求,在系统设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。

  7、具有组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际交往能力和团队合作能力。

  8、具有初步的外语应用能力,能阅读该专业的外文材料,具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力。

  掌握体育运动的一般知识和基本方法,形成良好的体育锻炼和卫生习惯,达到国家规定的大学生体育锻炼合格标准。

  计算机科学与技术专业知识体系包括:通识类知识、学科基础知识和专业知识。

  课程体系必须支持各项毕业要求的有效达成,进而保证专业培养目标的有效实现。

  人文社会科学类课程约占15%,数学和自然科学类课程约占15%,实践约占20%,学科基础知识和专业知识课程约占30%。

  人文社会科学类教育能够使学生在从事工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。数学和自然科学类教育能够使学生掌握理论和实验方法,为学生表述工程问题、选择恰当数学模型、进行分析推理奠定基础。

  学科基础类课程包括学科的基础内容,能体现数学和自然科学在该专业中应用能力的培养;专业类课程、实践环节能够体现系统设计和实现能力的培养。

  通识类知识包括人文社会科学类、数学和自然科学类两部分。人文社会科学类知识包括经济、环境、法律、伦理等基本内容。

  数学和自然科学类知识包括高等工程数学、概率论与数理统计、离散结构、力学、电磁学、光学与现代物理的基本内容。

  学科基础知识被视为专业类基础知识,培养学生计算思维、程序设计与实现、算法分析与设计、系统能力等专业基本能力,能够解决实际问题。

  建议教学内容覆盖以下知识领域的核心内容:程序设计、数据结构、计算机组成、操作系统、计算机网络、信息管理,包括核心概念、基本原理以及相关的基本技术和方法,并让学生了解学科发展历史和现状。

  培养学生将基本原理与技术运用于计算学科研究以及计算系统设计、开发与应用等工作的能力。建议教学内容包含数字电路、计算机系统结构、算法、程序设计语言、软件工程、并行分布计算、智能技术、计算机图形学与人机交互等知识领域的基本内容。

  课程体系必须支持各项毕业要求的有效达成,进而保证专业培养目标的有效实现。核心课程体系示例(括号内数字为建议学时数)

  高级语言程序设计(72)、集合论与图论(48)、近世代数(32)、数理逻辑(32)、形式语言与自动机(32)、电子技术基础(48)、数字逻辑设计(48)、数据结构与算法(64)、计算机组成原理(72)、软件工程(64)、数据库系统(64)、操作系统(64)、计算机网络(56)、编译原理(64)、计算机体系结构(48)。

  计算概论(16)、程序设计基础(80)、集合论与数理逻辑(48)、图论与组合数学(48)、代数结构与初等数论(48)、数据结构(80)、操作系统(64)、计算机组成原理(80)、数字逻辑与数字电路(64)、计算机网络(64)、编译原理(64)、数据库原理(64)、算法设计与分析(56)、人工智能(48)、计算机图形学(40)。

  高级语言程序设计(56)、数据结构与算法(64)、电路与电子技术(96)、集合论与图论(48)、代数与逻辑(48)、数字逻辑(48)、计算机组成原理(64)、操作系统原理(64)、数据库原理(56)、编译原理(56)、软件工程(40)、计算机网络(56)。

  具有满足教学需要的完备实践教学体系。主要包括实验课程、课程设计、实习、毕业设计(论文),4年总的实验当量不少于2万行代码。开展科技创新、社会实践等多种形式的实践活动,到各类工程单位实习或工作,取得工程经验,基本了解行业状况。

  须制定与毕业设计(论文)要求相适应的标准和检查保障机制,对选题、内容、学生指导、答辩等提出明确要求。保证课题的工作量和难度,并给学生有效指导;培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力;题目和内容不应重复;教师与学生每周进行交流,对毕业设计(论文)全过程进行控制;选题、开题、中期检查与论文答辩应有相应的文档。

  师资队伍总体上应符合教育部《普通高等学校基本办学条件指标(试行)》(2004)的相关要求。

  专任教师数量和结构满足该专业教学需要,中青年教师所占比例较高,各专业的专任教师不少于12人,专业生师比不高于24:1。教师须将足够的精力投入学生培养工作。

  专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于60%,其中中青年专任教师中拥有博士学位的比例不低于60%。

  专任教师中具有高级职称的比例不低于30%。来自企业或行业的兼职教师能够有效发挥作用。

  大部分授课教师的学习经历中至少有一个阶段是计算机类专业或计算学科学历,部分教师具有相关学科、专业学习的经历。专业负责人学术造诣较高,熟悉并承担该专业教学工作。

  全职教师必须获得教师资格证书,具有与承担教学任务相适应的教学能力,掌握所授课程的内容及其在毕业要求中的作用,以及它与培养目标实现的关联,能够根据人才培养目标、课程教学内容与特点、学生的特点和学习情况,结合现代教学理念和教育技术,合理设计教学过程,因材施教。参与学生的指导,结合教学工作开展教学研究活动,参与培养方案的制定。

  为教师提供良好的工作环境和条件。有合理的师资队伍建设规划,为教师进修、从事学术交流活动提供支持,促进教师专业发展。重视对青年教师的指导和培养。

  具有良好的学科基础,为教师从事学科研究与工程实践提供基本条件,营造良好的环境。鼓励和支持教师开展教学研究与改革、学生指导、学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。

  使教师明确其在教学质量提升过程中的责任,不断改进工作,满足专业教育不断发展的要求。

  总体上应符合教育部《普通高等学校基本办学条件指标(试行)》(2004)的相关要求。

  1、教室、实验室及设备在数量和功能上能够满足教学需要,生均教学行政用房不小于16平方米,生均教学科研仪器设备值不少于5000元;管理、维护和更新机制良好,方便教师、学生使用。

  3、实验技术人员数量充足,能够熟练地管理、配置、维护实验设备,保证实验环境的有效利用,有效指导学生进行实验。

  4、与企业合作共建实习基地或实验室,在教学过程中为全体学生提供稳定的参与工程实践的平台和环境;参与教学活动的人员理解实践教学的目标与要求,校外实践教学指导教师具有项目开发或管理经验。

  注重制度建设,管理规范,保证图书资料购置经费的投入,配备数量充足的纸质和电子介质的专业图书资料,生均图书不少于80册,师生能够方便使用,阅读环境良好,包括能方便地通过网络获取。

  教学经费能满足专业教学、建设、发展的需要,专业生均年教学日常运行支出不少于1200元。每年正常的教学经费包含师资队伍建设经费、人员经费、实验室维护更新费、专业实践经费、图书资料经费、实习基地建设经费等。

  1、各高校应建立质量监控机制,使主要教学环节[包括培养方案制定、理论课程、实验课程、实习、毕业设计(论文)等]的实施过程处于有效监控状态;

  3、建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制,评价时应重视学生与校内外专家的意见。

  各高校应建立毕业生跟踪反馈机制,及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业满意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等,以及毕业生和用人单位对培养目标、毕业要求、课程体系、课程教学的意见和建议;采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析,并形成分析报告,作为质量改进的主要依据。

  各高校应建立持续改进机制,针对教学质量存在的问题和薄弱环节,采取有效的纠正与预防措施,进行持续改进,不断提升教学质量,保证培养的人才对社会需求的适应性。

  计算机科学与技术是一个如识技术密集型专业,学生在4年本科阶段能够系统地学习并基本掌握本专业的学科方法,表现出较强的应用能力,是设计人才培养模式中实验教学体系的重点目标,但也是难点之一。无论是软件实验还是硬件实验过程中,学生处理各种实际问题的能力足以反映出其对上要技术和推关专业知识的掌握、了解的程度,然而由于制约学生实验能力的因素是环环相扣的,所以实验教学设计也必须是环环相扣并努力追求实用,此外,还应引导学生更多地关注某一项技术的最终应用是什么,它能解决什么样的问题,而不仅仅是停留在技术谁优谁劣的媒体评价层面上。因此,在具体实验教学中,应建立“系统、实用.渐进”的实验教学体系,指导学生从单个技术的应用到多个技术的结构化应用,循序渐进地训练学生的综合能力。

  在专业实验教学模式上,改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证型实验多而创新型实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况,探索一个由五个层次构成的综合实践教学体系:

  1、课内实验。这是为巩固学生对课堂所学理论知识的理解与掌握,而开设的课程辅助实验。

  2、课程设计。为提高学生综合运用课程所学知识和技术解决具体问题的能力,可以开设多门设计类课程,如计算机电子电路基础综合课程设计、结构化程序设计课程设计、计算机组成与系统结构课程设计、单片机原理课程设计等。

  3、实验课程。这是独立于课程而单独设立的实验,主要是针对一些实践应用性强的课程开设的,如网络实验、CAD实验等。

  4、开放式实验。把原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。

  5、综合实训。为提高学生综合运用多门课程所学知识和技术解决实际问题的能力,安排学生创新实践、毕业实习、毕业设计等。

  针对应用型人才培养和学院特色,实行以基本素质和专业技术应用能力培养为主线,以产学研结合为基本途径的“传授知识、训练能力、培养素质”的培养模式。在产学研结合人才培养途径方面进行探索,校内方面一是建立较完善的供课程实践的多个专业实验室,为教学和科研提供实验条件;二是积极鼓励和引导学生参与学校的大学生科研项目,在教师的指导下以学生为主体完成科研项目的申请和执行。学术交流方面可以聘请企业一线专家和技术人员就专业技术领域问题给教师和学生作学术报告及进行技术交流。校外方面,通过调研社会对该专业人才知识、能力和素质的需求,邀请企业专家参与学校人才培养方案,加强学校和企业单位在人才培养中的联系和合作,筹划建立校外实习基地,作为该专业学生进行专业认识和实践的场所。

  “1+2”动态人才培养模式,即以育人为目标,学科建设为依托,社会需求为导向,培养“厚基础,宽口径,能力强,素质高”的应用型人才教育教学活动的结构样式总和。具有以下特点:

  1、该专业所有学生必须系统地掌握专业基础理论知识,打下坚实的专业基础,并具备良好的思想品德素质;

  2、学生能够根据市场的需要结合自己的特长精通计算机专业领域的某一个实用技术方向,即主修方向;同时能够通过选修课或自学再确定一个或多个实用技术方向,即辅修方向。通过两个方向来确定人才培养重点,适应社会对计算机人才的多层次多方向的需要;

  3、所谓“动态”体现在两个方面:一是根据近年市场的发展和本届学生实际情况动态确立3至4个实用技术方向供学生参考和选择,二是学生在经过前两年的学习和了解之后,在三年一期按主修方向进行动态分流。

  传统“纯板书授课”的教学方法已经逐渐受到多媒体辅助教学的冲击,在教学中结合两种方法的优势,使得教学效果更优。对于一些定义、定理等结论性的内容,运用课件给出,可以节约书写时间,还有一些图、表以及书写量过大难于板书的内容,也可以通过课件给出。但是多媒体课件决不能代替传统板书,对于一些重要定理的推导,计算步骤一定要一步一步在黑板上给学生分析讲解,加强学生的思维训练。

  具体来说就是以核心能力培养为中心,以学科竞赛、校企合作、四年导师制为助推,旨在针对浙江大学宁波理工学院的办学特色,为社会培养专业对口化且核心技术能力过硬的毕业生,也让在校同学的学习生活更为丰富,而不仅仅局限于枯燥的书本知识。

  据《电脑迷》2017年第3期刊发的一篇论文显示:从整体发展趋势来看,中国计算机科学与技术专业毕业生的就业率和薪资仍然处于一个不错的水平。预计在未来的十年,中国的计算机专业人才需求仍将以每年100万左右的速度增加。

  在一份样本有8000人的调查问卷表明,中国目前网络信息技术开发行业大部分的计算机专业人才主要集中在网络开发和软件开发上,大约各占调查人数的32%和27%,其他还包括15%左右的毕业生选择从事网络测试技术方向的职业,以及有大约10%的毕业生选择了网站优化和推广宣传方面的工作。

  计算机应用技术、软件工程、信息安全工程、网络工程以及与计算机应用技术相关的其它所有学科和专业。

  该专业毕业生就业面宽、就业前景可观,能够在网络通信类科研院所、政府机构、银行、电力企业、计算机网络公司、通信公司等各类企事业单位从事计算机网络的科学研究、系统设计、系统防护、系统管理与维护和应用计算机科学与技术学科的系统开发、设计和系统集成等工作。

  段利华, 顾应龙, 左国超. 计算机科学与技术专业现状分析和人才培养模式改革研究[J]. 高等理科教育, 2007(02):86-88.

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