計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃與課程體系市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

第六章計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃與課程體系李陶深

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第6章計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)

劃與課程體系6.1西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示第2頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示最近十幾年,各國都在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。十年前,美國和歐洲經(jīng)濟(jì)在調(diào)整中發(fā)展遲緩,比較蕭條。而日本即使在主動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,但因泡沫經(jīng)濟(jì)作用,一度很繁榮。從1996年初開始,美國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整開始出現(xiàn)好兆頭,道-瓊斯股票指數(shù)一路攀升,一些高科技股票指數(shù)人氣很旺。與此同時(shí),歐洲各主要工業(yè)化國家股票也不停升值。不過,日本去年卻碰到了金融危機(jī),并造成經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)嚴(yán)重下滑。第3頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示對西方發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起決定性作用原因是什么?經(jīng)濟(jì)學(xué)家比較一致看法是,伴隨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,以計(jì)算機(jī)、通信、生物、自動(dòng)化領(lǐng)域等先進(jìn)技術(shù)為龍頭高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展引發(fā)了經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展局面。然而,為何經(jīng)濟(jì)發(fā)展奇跡沒有在日本或其它一些國家出現(xiàn)?初步結(jié)論是：這與美國和歐洲各國長久重視基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究相關(guān)。第4頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示美國是世界上既重視基礎(chǔ)理論研究,又重視應(yīng)用技術(shù)研究國家,歐洲各國也從來含有重視基礎(chǔ)理論研究傳統(tǒng)。從70年代末、80年代初開始,歐洲一些國家有感于經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較遲緩,在繼續(xù)重視基礎(chǔ)理論研究同時(shí),也開始重視和勉勵(lì)各種實(shí)用技術(shù)研究,其中一個(gè)主要標(biāo)志就是在英國、法國、德國等歐洲國家中,由政府、大企業(yè)和民間機(jī)構(gòu)設(shè)置了一些勉勵(lì)應(yīng)用研究計(jì)劃、項(xiàng)目和獎(jiǎng)項(xiàng)。第5頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示日本從來比較重視技術(shù)開發(fā)而不重視基礎(chǔ)理論研究,所帶來弊端已使其處于不利競爭地位。即使在1990以后開始加大對基礎(chǔ)研究投入,派遣了大批學(xué)生到歐美留學(xué),不過,與歐洲將一部分人工作轉(zhuǎn)移到應(yīng)用研究上相比,要想將一部分人從應(yīng)用研究轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)研究卻不是一件輕易事,其中困難要大得多。能夠說，造成日本當(dāng)前經(jīng)濟(jì)不景氣關(guān)鍵是日本缺乏能給投資帶來巨額財(cái)富和高回報(bào)高精尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第6頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示著名中國科學(xué)技術(shù)史教授李約瑟博士早就指出,曾經(jīng)創(chuàng)造了燦爛古代文化中國人，之所以在近代科學(xué)發(fā)展中落后了，除了政治上原因之外，一個(gè)很主要原因就是在科學(xué)技術(shù)研究中，過于重視實(shí)用，功利傾向顯著。第7頁西方國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整給我們啟示上述事例告訴我們：二十一世紀(jì)我國需要計(jì)算機(jī)人才應(yīng)該是具有堅(jiān)實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)科學(xué)理論基礎(chǔ),具有良好科學(xué)素養(yǎng)和文化修養(yǎng),受過良好計(jì)算機(jī)科學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)與技能等訓(xùn)練,是能夠在高科技發(fā)展中取得創(chuàng)新成果專門人才,而不是跟在外國企業(yè)后面,靠引進(jìn)、分析、消化、仿制、改良求得生存和發(fā)展專門人才。第8頁

第6章計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)

劃與課程體系6.2計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與人才培養(yǎng)規(guī)格第9頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)德、智、體全方面發(fā)展，含有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)計(jì)算機(jī)硬件、軟件與應(yīng)用基本理論、基本知識和基本技能與方法，適應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、運(yùn)行管理、營銷等多方面需要高級技術(shù)人才。第10頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格(1)很好掌握本學(xué)科基本概念、基本理論、基本方法、基本技術(shù)等基礎(chǔ)理論知識，受到良好科學(xué)思維和科學(xué)試驗(yàn)基本訓(xùn)練。(2)初步了解整個(gè)學(xué)科知識組織結(jié)構(gòu)、學(xué)科形態(tài)、經(jīng)典方法及關(guān)鍵概念，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)基本方法。(3)熟悉某一個(gè)或若干種流行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（包含硬件、軟件工具和環(huán)境），含有比較熟練地開展普通性專業(yè)技術(shù)工作能力。(4)理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，含有利用所學(xué)專業(yè)知識分析、處理專業(yè)技術(shù)問題能力。(5)了解與計(jì)算機(jī)相關(guān)法規(guī)；了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。(6)掌握文件檢索、資料查詢基本方法，含有獲取信息能力。第11頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（軟件工程）培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)德、智、體全方面發(fā)展，在含有數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)理論知識基礎(chǔ)上，掌握軟件工程基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，含有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力，具備利用先進(jìn)工程化方法、技術(shù)和工具進(jìn)行軟件開發(fā)、設(shè)計(jì)、測試、維護(hù)及項(xiàng)目管理等工作能力，面向國民經(jīng)濟(jì)信息化建設(shè)和發(fā)展需要，面向企事業(yè)單位對軟件工程技術(shù)人才需求，培養(yǎng)多層次復(fù)合型軟件實(shí)用人才。第12頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（軟件工程）培養(yǎng)規(guī)格(1)很好掌握本學(xué)科基本概念、基本理論、基本方法、基本技術(shù)等基礎(chǔ)理論知識，受到良好科學(xué)思維和科學(xué)試驗(yàn)基本訓(xùn)練。(2)掌握軟件系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和說明基本方法，具備軟件研究與技術(shù)開發(fā)能力。(3)熟悉一個(gè)或若干種流行計(jì)算機(jī)軟硬件開發(fā)環(huán)境及工具，具備進(jìn)行軟件系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、軟件測試與評定以及軟件工程管理和系統(tǒng)運(yùn)行管理基本能力。(4)含有良好科學(xué)素養(yǎng)，系統(tǒng)地、很好地掌握計(jì)算機(jī)軟件工程及相關(guān)學(xué)科技術(shù)。(5)理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，含有利用所學(xué)專業(yè)知識分析、處理專業(yè)技術(shù)問題能力。(6)了解信息系統(tǒng)安全與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)相關(guān)技術(shù)方法和法規(guī)；了解本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)。(7)掌握文件檢索、資料查詢基本方法，含有獲取信息能力。第13頁網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)適應(yīng)二十一世紀(jì)知識經(jīng)濟(jì)、信息社會(huì)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代需要，德智體全方面發(fā)展，含有良好科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神，系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程及網(wǎng)絡(luò)安全等相關(guān)基本理論、基本知識和基本技能與方法，能獨(dú)立從事并組織科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、專業(yè)教學(xué)等工作，能在各類企、事業(yè)單位從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全管理與維護(hù)，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成及項(xiàng)目管理“強(qiáng)能力、高素質(zhì)、富創(chuàng)新、有個(gè)性”高級工程技術(shù)人才。第14頁網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格(1)很好掌握本學(xué)科基本概念、基本理論、基本方法、基本技術(shù)等基礎(chǔ)理論知識，受到良好科學(xué)思維和科學(xué)試驗(yàn)基本訓(xùn)練。(2)初步了解整個(gè)學(xué)科知識組織結(jié)構(gòu)、學(xué)科形態(tài)、經(jīng)典方法及關(guān)鍵概念，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)基本方法；。(3)熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、集成和管理方法，含有熟練地開展專業(yè)技術(shù)工作能力。(4)理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，含有利用所學(xué)專業(yè)知識分析、處理專業(yè)技術(shù)問題能力。(5)了解與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)法規(guī)，以及本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)。(6)掌握文件檢索、資料查詢基本方法，含有獲取信息能力。第15頁信息安全專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)順應(yīng)社會(huì)信息化需求，培養(yǎng)德智體美全方面發(fā)展、含有良好科學(xué)人文素質(zhì)和創(chuàng)新精神、含有堅(jiān)實(shí)計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)理論知識和較強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)密碼系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)能力高級專業(yè)技術(shù)人才。第16頁信息安全專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格(1)很好地掌握計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)科基本概念、基本理論、基本方法和基本技術(shù)，接收良好科學(xué)思維和科學(xué)試驗(yàn)訓(xùn)練。(2)初步了解計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)科知識組織結(jié)構(gòu)、學(xué)科形態(tài)、經(jīng)典方法及關(guān)鍵概念，掌握分析、設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)與信息安全系統(tǒng)基本方法。(3)熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)密碼與網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、集成和管理方法，含有熟練地開展專業(yè)技術(shù)工作能力。(4)理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，含有利用所學(xué)專業(yè)知識分析、處理專業(yè)技術(shù)問題能力。(5)了解計(jì)算機(jī)與信息安全方面法律法規(guī)，了解計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)。(6)掌握文件檢索、資料查詢基本方法，含有獲取信息能力。第17頁

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劃與課程體系6.3計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)工程類本科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃第18頁

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劃與課程體系6.4怎樣學(xué)好計(jì)算科學(xué)第19頁關(guān)鍵要處理問題依據(jù)多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生最關(guān)心也是最主要問題有以下四個(gè)：

⑴怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？⑵計(jì)算科學(xué)專業(yè)各學(xué)期重點(diǎn)課程有哪些？⑶試驗(yàn)課程在計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃中作用和地位是什么？⑷怎樣提升專業(yè)能力和應(yīng)用、創(chuàng)新能力？第20頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？一個(gè)理想計(jì)算機(jī)工程師,應(yīng)該是一個(gè)長著數(shù)學(xué)腦袋、并有一雙能工巧匠之手人。所以學(xué)好數(shù)學(xué)對計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生尤為主要：這是由學(xué)科發(fā)展內(nèi)在規(guī)律決定。教育基本功效在于提升人素質(zhì)。接收數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)邏輯思維能力.眾多大學(xué)生工作后專業(yè)知識和其它知識在不停更新，數(shù)學(xué)知識基本上沒有加深。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)人能夠處理科研中難題。第21頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？溫家寶總理：一個(gè)大學(xué)沒有一流文科，就不會(huì)有一流理科；沒有一流理科，就不會(huì)有一流工科。一位著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家：一個(gè)人沒有扎實(shí)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，就不可能成為一名出色計(jì)算機(jī)教授。第22頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？數(shù)學(xué)教育對計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)有兩個(gè)目標(biāo)：一是經(jīng)過教學(xué)使學(xué)生掌握深入學(xué)習(xí)這一學(xué)科所需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識；這是由學(xué)科發(fā)展內(nèi)在規(guī)律決定。二是經(jīng)過嚴(yán)格數(shù)學(xué)訓(xùn)練，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維方式或思維過程數(shù)學(xué)化。怎樣來實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化呢？這是許多學(xué)生普遍有疑問而且又感興趣問題。

：第23頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？所謂思維方式數(shù)學(xué)化是指從普通人思維方式轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)家工作思維方式。數(shù)學(xué)家思維方式與其它學(xué)科學(xué)者很不相同。他們對客觀事物觀察和分析普通是經(jīng)過對事物抽象，利用特殊符號或語言系統(tǒng)，研究事物在空間中數(shù)量關(guān)系、位置關(guān)系、結(jié)構(gòu)關(guān)系和變換規(guī)律，研究含有共同抽象概念、性質(zhì)一類事物一些內(nèi)在規(guī)律，以此指導(dǎo)人們從一個(gè)側(cè)面去認(rèn)識事物。邏輯是嚴(yán)格數(shù)學(xué)論證和科學(xué)論證主要工具，而數(shù)理邏輯則是從數(shù)學(xué)角度為數(shù)學(xué)研究乃至科學(xué)研究提供了科學(xué)推理邏輯基礎(chǔ)。大多數(shù)數(shù)學(xué)家是經(jīng)過嚴(yán)格數(shù)學(xué)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化，但要將這種思維方式上升為系統(tǒng)理性思維方式，則主要取決于人們數(shù)理邏輯或形式邏輯涵養(yǎng)。第24頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？例子：給定一個(gè)字符串長度不超出m集合，請將集合中每一個(gè)字符串反轉(zhuǎn)一下（或稱調(diào)個(gè)個(gè)兒）。比如，對字符串a(chǎn)bc，就是求cba。注意，除最終輸出外不允許使用輸入/輸出操作。教科書提供了兩種描述與計(jì)算問題解法，可能還有更加好解法。顯然，因?yàn)榻忸}過程思想方法不一樣，數(shù)學(xué)表述也不一樣。

：第25頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？計(jì)算機(jī)執(zhí)行運(yùn)算操作時(shí)“機(jī)械、死板、嚴(yán)格、精密”特征是數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)建立天然聯(lián)絡(luò)主要內(nèi)在原因。計(jì)算理論業(yè)已表明，理論上，凡是能夠由計(jì)算機(jī)處理問題，包含問題描述和處理過程，均能夠數(shù)學(xué)化或形式化，即用數(shù)學(xué)符號系統(tǒng)來描述；反之，凡是能夠用以離散數(shù)學(xué)為代表結(jié)構(gòu)性數(shù)學(xué)描述問題及其處理過程，只要論域是有窮，或雖論域?yàn)闊o窮但存在有窮表示，也一定能夠用計(jì)算機(jī)來處理。至于現(xiàn)實(shí)是否能行則取決于計(jì)算復(fù)雜性和實(shí)際需要計(jì)算時(shí)間和空間。由此能夠看出學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，尤其是學(xué)習(xí)以離散數(shù)學(xué)為代表結(jié)構(gòu)性數(shù)學(xué)對計(jì)算科學(xué)專業(yè)工作者主要性。

：第26頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？今天，即使許多人能夠完成大量計(jì)算機(jī)應(yīng)用任務(wù)而并不需要很多數(shù)學(xué)訓(xùn)練，但這不等于說計(jì)算科學(xué)不需要高深數(shù)學(xué)，原因是僅憑直覺和經(jīng)驗(yàn)就能順利處理那些問題，不但說明了這些問題是足夠簡單，而且還因?yàn)榭茖W(xué)家和工程師們所做大量前期工作使得其中一些原來困難問題在前人工作基礎(chǔ)上已變得較為輕易。

：第27頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？對非計(jì)算科學(xué)專業(yè)從事計(jì)算機(jī)詳細(xì)應(yīng)用人員來說，數(shù)學(xué)可能并不主要，他們只需要知道怎樣使用各種計(jì)算機(jī)軟硬件資源，如編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、相關(guān)硬件接口、各種軟件工具和應(yīng)用軟件程序包使用就能夠了。對計(jì)算科學(xué)專業(yè)人員，沒有堅(jiān)實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，就不可能從事較高起點(diǎn)，而且是其它學(xué)科專業(yè)人員不能勝任計(jì)算科學(xué)專業(yè)技術(shù)工作，尤其是那些需要專業(yè)人員自己尋找處理問題路徑、理論、方法和技術(shù)問題。由此可見思維過程數(shù)學(xué)化對計(jì)算科學(xué)專業(yè)人員主要性。第28頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化步驟必須分兩個(gè)階段來完成。

第一階段，經(jīng)過對空間解析幾何、數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、常微分方程、概率統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方法等數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉和習(xí)慣于使用數(shù)學(xué)語言和符號系統(tǒng)對研究數(shù)學(xué)對象進(jìn)行嚴(yán)格分析、表述、計(jì)算和推演，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，初步實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化，初步到達(dá)數(shù)學(xué)上某種成熟性。第29頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？第二階段，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向以計(jì)算科學(xué)為背景離散數(shù)學(xué)和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)習(xí)，尤其是經(jīng)過對數(shù)理邏輯系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生將思維方式由感性逐步上升為系統(tǒng)理性思維方式，深入實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化，最終使學(xué)生到達(dá)良好數(shù)學(xué)上某種成熟性。在第二階段數(shù)學(xué)教育中，數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容是以計(jì)算科學(xué)為背景離散數(shù)學(xué)和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)，目標(biāo)是深入實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化，最終使學(xué)生到達(dá)良好數(shù)學(xué)上某種成熟性,同時(shí)，在計(jì)算科學(xué)基礎(chǔ)理論方面初步打下良好基礎(chǔ)。第30頁怎樣實(shí)現(xiàn)思維方式數(shù)學(xué)化？經(jīng)過數(shù)學(xué)教學(xué)路徑來實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維方式數(shù)學(xué)化是最便捷、可靠路徑。計(jì)算科學(xué)創(chuàng)新研究與開發(fā)能力高低主要取決于研究開發(fā)者數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，尤其是數(shù)學(xué)上某種成熟性和思維方式數(shù)學(xué)化。數(shù)學(xué)上成熟性和思維方式數(shù)學(xué)化不是普通工科數(shù)學(xué)教學(xué)所能實(shí)現(xiàn)。應(yīng)下大力氣把離散數(shù)學(xué)學(xué)好。學(xué)習(xí)中還應(yīng)注意其內(nèi)容與計(jì)算科學(xué)背景相聯(lián)絡(luò)，與發(fā)生在身邊事情相聯(lián)絡(luò)。第31頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重點(diǎn)課程公共基礎(chǔ)課程：大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、專業(yè)英語；專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程：離散數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理與技術(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、匯編語言、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、算法分析與設(shè)計(jì)、微機(jī)接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件工程。

：第32頁計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（軟件工程）重點(diǎn)課程公共基礎(chǔ)課程：大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、專業(yè)英語；專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程：離散數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理與技術(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、匯編語言、算法分析與設(shè)計(jì)、軟件工程、軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)、軟件項(xiàng)目管理、軟件測試技術(shù)。

：第33頁網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)重點(diǎn)課程公共基礎(chǔ)課程：大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、專業(yè)英語；專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理，網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，當(dāng)代通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概論，網(wǎng)絡(luò)通信編程技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分析，高性能計(jì)算技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計(jì)算機(jī)密碼學(xué)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，網(wǎng)站建設(shè)，多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，移動(dòng)編程技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

：第34頁信息安全專業(yè)重點(diǎn)課程公共基礎(chǔ)課程：大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、專業(yè)英語；專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程：離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息安全理論、計(jì)算機(jī)密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、信息安全管理、信息安全工程、入侵檢測與防御、信息內(nèi)容安全、容錯(cuò)與可信系統(tǒng)、信息反抗技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、高性能計(jì)算技術(shù)。

：第35頁試驗(yàn)課程在計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃中作用和地位試驗(yàn)教學(xué)是學(xué)科教學(xué)過程中主要步驟。但應(yīng)該認(rèn)識到試驗(yàn)教學(xué)與基礎(chǔ)（理論）教學(xué)相比是相對次要工作。大學(xué)教育重在基礎(chǔ)。試驗(yàn)內(nèi)容主要是從學(xué)科知識組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，選擇最能反應(yīng)本學(xué)科基本試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)內(nèi)容組織教學(xué)。作為一個(gè)訓(xùn)練有素科學(xué)人才，計(jì)算科學(xué)試驗(yàn)工作應(yīng)該在理論指導(dǎo)下進(jìn)行，而不是在盲目地探索中獲取知識，應(yīng)提倡理論與實(shí)踐相結(jié)合工作作風(fēng)。學(xué)校強(qiáng)調(diào)是學(xué)生在校期間應(yīng)在本學(xué)科基本試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)方法方面打下良好基礎(chǔ)，其良好主要標(biāo)志應(yīng)該是學(xué)生試驗(yàn)動(dòng)手能力提升，而不是單純完成試驗(yàn)速度。

：第36頁試驗(yàn)課程在計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃中作用和地位試驗(yàn)教學(xué)要到達(dá)以下幾個(gè)目標(biāo)：

⑴學(xué)生應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)教學(xué)了解課堂上講授原理、方法和技術(shù)怎樣經(jīng)過試驗(yàn)反應(yīng)，即怎樣在軟件和硬件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試中反應(yīng)出來；⑵學(xué)生應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)教學(xué)了解哪些是計(jì)算科學(xué)最基本試驗(yàn)技術(shù)并掌握這些技術(shù)，怎樣深入掌握其它一些試驗(yàn)技術(shù)，即學(xué)會(huì)掌握試驗(yàn)室技術(shù)普通方法；⑶學(xué)生應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識到試驗(yàn)方法主要性。能夠從試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與技術(shù)要求，構(gòu)思設(shè)計(jì)試驗(yàn)，實(shí)際操作實(shí)現(xiàn)步驟，試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，研究結(jié)果正確陳說，與其它試驗(yàn)比較，以及思索怎樣總結(jié)和改進(jìn)試驗(yàn)、構(gòu)思新試驗(yàn)中取得體會(huì)；⑷學(xué)生應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)教學(xué)養(yǎng)成良好試驗(yàn)習(xí)慣，重視理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，正確設(shè)計(jì)試驗(yàn)，完成基本操作，經(jīng)過試驗(yàn)和試驗(yàn)匯報(bào)反應(yīng)正確思想方法和試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

：第37頁試驗(yàn)課程在計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)劃中作用和地位試驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)。實(shí)踐和上機(jī)都是非常主要，希望重視以下課程試驗(yàn)：物理試驗(yàn)和電子試驗(yàn)。高級程序設(shè)計(jì)語言（C/C++/Java)。計(jì)算機(jī)組成原理操作系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫原理和數(shù)據(jù)庫編程(以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為樣本)Internet原理和組網(wǎng)技術(shù)安全技術(shù)攻防試驗(yàn)

：第38頁專業(yè)能力和應(yīng)用、創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)算科學(xué)專業(yè)能力主要經(jīng)過以下幾方面詳細(xì)能力表達(dá)出來。借助專業(yè)科技文件資料，快速掌握新知識能力；分析現(xiàn)有軟硬件產(chǎn)品，進(jìn)行仿制開發(fā)、二次開發(fā)和維修能力；依據(jù)新思想，設(shè)計(jì)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)開發(fā)能力；對實(shí)際計(jì)算問題，利用科學(xué)方法，立足現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行計(jì)算處理能力；在前人工作基礎(chǔ)上，進(jìn)行新概念、新思想、新方法新技術(shù)創(chuàng)新研究能力。

：第39頁專業(yè)能力和應(yīng)用、創(chuàng)新能力培養(yǎng)從技術(shù)能力角度觀察，計(jì)算科學(xué)專業(yè)能力主要集中在以下幾個(gè)方面：⑴閱讀、了解科學(xué)技術(shù)文件上新知識，尤其是用數(shù)學(xué)形式表述科學(xué)論文、技術(shù)匯報(bào)內(nèi)容，能夠較快地掌握新知識；⑵計(jì)算機(jī)實(shí)際操作，工具使用，以及軟硬件試驗(yàn)應(yīng)用操作能力；⑶硬件設(shè)計(jì)、數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)、維修能力；⑷軟件設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、程序證實(shí)能力；⑸在前人工作基礎(chǔ)上，提出新思想、新概念、新方法、新技術(shù)、新理論，并加以數(shù)學(xué)論證，或經(jīng)過設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證能力。

：第40頁科技工作和技術(shù)應(yīng)用能力科技工作和技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)應(yīng)從基本理論訓(xùn)練、實(shí)踐訓(xùn)練和獨(dú)立研究等三個(gè)方面著手。認(rèn)真對待和做好教學(xué)計(jì)劃設(shè)置各種實(shí)踐訓(xùn)練；爭取參加一個(gè)大項(xiàng)目（詳細(xì)項(xiàng)目）；培養(yǎng)團(tuán)體精神（協(xié)同、合作精神）；有意識地為自己設(shè)置一些獨(dú)立研究課題，已培養(yǎng)自己獨(dú)立工作能力。

：第41頁科技工作和技術(shù)應(yīng)用能力科技工作和技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)應(yīng)從基本理論訓(xùn)練、實(shí)踐訓(xùn)練和獨(dú)立研究等三個(gè)方面著手。認(rèn)真對待和做好教學(xué)計(jì)劃設(shè)置各種實(shí)踐訓(xùn)練；爭取參加一個(gè)大項(xiàng)目（詳細(xì)項(xiàng)目）；培養(yǎng)團(tuán)體精神（協(xié)同、合作精神）；有意識地為自己設(shè)置一些獨(dú)立研究課題，已培養(yǎng)自己獨(dú)立工作能力。

：第42頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）1.扎實(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、編譯原理，這些是全部計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)，假如不掌握他們，極難寫出高水平程序。據(jù)我觀察，學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)人比學(xué)其它專業(yè)人更能寫出高質(zhì)量軟件。程序人人都會(huì)寫，但當(dāng)你發(fā)覺寫到一定程度極難再提升時(shí)候，就應(yīng)該想想是不是要回過頭來學(xué)學(xué)這些最基本理論。不要一開始就去學(xué)OOP，即使你再精通OOP，碰到一些基本算法時(shí)候可能也會(huì)束手無策。

：第43頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）2.豐富想象力不要拘泥于固定思維方式，碰到問題時(shí)候要多想幾個(gè)處理問題方案，試試他人從沒想過方法。豐富想象力是建立在豐富知識基礎(chǔ)上，除計(jì)算機(jī)以外，多涉獵其它學(xué)科，比如天文、物理、數(shù)學(xué)等等。另外，多看科幻電影也是一個(gè)很好路徑。

：第44頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）3.最簡單是最好這可能是全部科學(xué)都遵照一條準(zhǔn)則，如此復(fù)雜質(zhì)能交換原理在愛因斯坦眼里不過是一個(gè)簡單得不能再簡單公式：E=mc2。簡單方法更輕易被人了解，更輕易實(shí)現(xiàn)，也更輕易維護(hù)。碰到問題時(shí)要優(yōu)先考慮最簡單方案，只有簡單方案不能滿足要求時(shí)再考慮復(fù)雜方案。

：第45頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）4.不鉆牛角尖當(dāng)你碰到障礙時(shí)候，不妨?xí)簳r(shí)遠(yuǎn)離電腦，看看窗外風(fēng)景，聽聽輕音樂，和朋友聊聊天。當(dāng)負(fù)責(zé)聽音樂、聊天那部分大腦細(xì)胞極度亢奮時(shí)候，負(fù)責(zé)編程那部分大腦細(xì)胞就得到了充分休息。當(dāng)重新開始工作時(shí)候，我會(huì)發(fā)覺那些難題現(xiàn)在竟然能夠迎刃而解。

：第46頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）5.對答案渴求人類自然科學(xué)發(fā)展史就是一個(gè)渴求得到答案過程，即使只能知道答案一小部分也值得我們?nèi)ジ冻?。只要你?jiān)定信念，一定要找到問題答案，你才會(huì)付出精力去探索，即使最終沒有得到答案，在過程中你也會(huì)學(xué)到很多東西。

：第47頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）6.多與他人交流三人行必有我?guī)煟赡茉谝淮魏退瞬唤?jīng)意談話中，就能夠迸出靈感火花。多上上網(wǎng)，看看他人對同一問題看法，會(huì)給你很大啟發(fā)。

：第48頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）7.良好編程格調(diào)注意養(yǎng)成良好習(xí)慣，代碼縮進(jìn)編排，變量命名規(guī)則要一直保持一致。大家都知道怎樣排除代碼中錯(cuò)誤，卻往往忽略了對注釋排錯(cuò)。注釋是程序一個(gè)主要組成部分，它能夠使你代碼更輕易了解，而假如代碼已經(jīng)清楚地表示了你思想，就無須再加注釋了，假如注釋和代碼不一致，那就愈加糟糕。

：第49頁一個(gè)優(yōu)異程序員應(yīng)該具備專業(yè)素質(zhì)（幾點(diǎn)提議）8.韌性和毅力這可能是“高手”和普通程序員最大區(qū)分。Agoodprogrammingis99sweatand1genius。高手們并不是天才，他們是在無數(shù)個(gè)日日夜夜中磨練出來。成功效給我們帶來無比喜悅，但過程卻是無比枯燥乏味。你不妨做個(gè)測試，找個(gè)10000以內(nèi)素?cái)?shù)表，把它們?nèi)汲聛恚缓笤贆z驗(yàn)三遍，假如能夠不間斷地完成這一工作，你就能夠滿足這一條。

：第50頁

第6章計(jì)算科學(xué)教學(xué)計(jì)

劃與課程體系6.5了解科學(xué)與科學(xué)素養(yǎng)第51頁了解科學(xué)所謂了解科學(xué)是指一個(gè)人對各種科學(xué)知識綜合結(jié)構(gòu)了解。其中包含最基本科學(xué)原理，科學(xué)思想之間關(guān)系，形成這些關(guān)系原因，怎樣利用這些科學(xué)知識解釋和預(yù)測自然現(xiàn)象和各種人工試驗(yàn)現(xiàn)象，以及認(rèn)識和了解發(fā)生在我們身邊事情。了解科學(xué)同時(shí)還包含分辨科學(xué)和偽科學(xué)能力，在前人工作基礎(chǔ)上探索未知世界和未知領(lǐng)域能力。

：第52頁了解科學(xué)了解科學(xué)，必定將要討教學(xué)從過去單純以傳授知識和記憶知識為主轉(zhuǎn)向以學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)知識，提升了解科學(xué)能力為主。這就要求學(xué)生要有較為寬廣、公共科學(xué)基礎(chǔ)知識，含有了解自己所從事專業(yè)以外領(lǐng)域基本知識愿望。要注意，對大學(xué)生含有較為寬廣、公共科學(xué)基礎(chǔ)知識應(yīng)主要表達(dá)在大一級學(xué)科和與本學(xué)科相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科知識上，而不是面面俱到。

：第53頁了解科學(xué)了解科學(xué)，必定將要討教學(xué)從過去單純以學(xué)生被動(dòng)接收知識過程為主轉(zhuǎn)向以教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取知識主動(dòng)學(xué)習(xí)過程為主。主動(dòng)學(xué)習(xí)過程主要是指學(xué)習(xí)者身體和頭腦一個(gè)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，學(xué)生已不能滿足課堂上學(xué)到知識而經(jīng)常對發(fā)生在自己身邊事物產(chǎn)生興趣，并主動(dòng)探索，學(xué)生也已不能滿足動(dòng)手活動(dòng)和簡單試驗(yàn)，而愿意理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，系統(tǒng)地、科學(xué)地進(jìn)行思索、闡述。

：第54頁了解科學(xué)了解科學(xué)，必定要討教學(xué)從大量要求學(xué)生死記硬背知識教學(xué)方式中解脫出來，而突出最主要知識，落實(shí)少而精，加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)能力方面培養(yǎng)，含有科學(xué)哲學(xué)思想基礎(chǔ)，正確思想方法。

了解科學(xué)，實(shí)際上是素質(zhì)教育必定要求。要從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育，計(jì)算科學(xué)專業(yè)就必須在專業(yè)教學(xué)中落