1、第三讲 计算学科的演变与专业人才培养,重庆大学计算机学院 曾一 ,计算学科的演变与专业人才培养,权威机构与早期学校专业 计算作为一门学科 CC1991CC2001CCC2002 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）教育部课指委（CCC2005） 国家学科设置 学校的专业人才培养与就业,1.权威机构与早期学校专业,计算机界的权威国际组织 国际计算机协会ACM（Association for Computing Machinery） 国际电子电气工程师协会计算机学会IEEE-CS（Institute of Electrical and Electronics Engine
2、ers - Computer Society）：是计算机领域最大的国际组织，在国际学术界、产业界拥有十万余名会员。,世界上第一个计算机系 1962，美国的普渡大学 我国第一个计算机系 1966.4.1，哈尔滨工程学院。 世界上第一个计算机学院 1980，美国的东北大学,1.权威机构与早期学校专业,20世纪7080年代，计算技术得到了迅猛的发展并渗透到其它学科领域。 很多人还认为计算机从本质上说是一种职业而非学科。 主要问题 计算能否作为一门学科？ 它的核心内容是什么？ 如何组织其教学？,1.权威机构与早期学校专业,2.计算作为一门学科,Computing as a Discipline，198
3、5-1989，ACM和IEEE-CS 第一次给出了计算学科一个透彻的定义 提出和解决了计算教育中计算作为一门学科的重大问题、核心课程 给出了计算学科二维定义矩阵的定义及相关研究内容,3.Computing Curricula,CC1991， 1990，ACM和IEEE-CS 主要成果 提取了计算学科中反复出现的12个核心概念 “社会的、道德的和职业的问题”主领域的提出，使计算学科方法论的研究更加完备,计算学科中反复出现的12个核心概念 邦定 大问题的复杂性 概念和形式模型 一致性和完备性 效率 演化 抽象层次 按空间排序 按时间排序 重用 安全性 折衷与结论,3.Computing Curri
4、cula,CC2001， 1998-2001，ACM和IEEE-CS 成果 分析总结了CC1991以来计算学科的发展变化，提出了计算学科主题领域的新划分。 提出了计算机科学知识体（Computer Science body of Knowledge）的新概念，并从领域、单元和主题三个不同的层次给出了知识体的内容，为整个学科核心课程的详细设计奠定了基础。,3.Computing Curricula,知识框架 计算作为一门学科报告遵循了一般科学技术方法论的思想，它给出了计算学科二维定义矩阵（简称定义矩阵）的概念并细化了其内容。 定义矩阵的一维是“3个过程”（抽象、理论和设计），另一维是主领域（三层
5、：领域-单元-主题area-units-topics）。,3.Computing Curricula,4.CCC2005,计算机技术是信息化的核心技术 信息化建设需要大量人才 计算机专业是规模最大的专业 专业点最多：2005年771个 学生数最多：2005年44万（675人/点） 计算机专业是情况最复杂的专业 学科涵盖面/应用面宽、应用层次跨度大 办学条件差异大、条件偏下的较多 学生跨度最大,学科内涵变化大、快 20年前和10年前：计算机毕业生知道,4.CCC2005,计算的概念在过去10年里发生了巨大变化，对教学计划的设计和教育方法具有深刻的影响。 “计算” 已经拓展到难以用一个学科来定义的
6、境地。将CS、CE、SE融合成关于计算教育的一个统一文件的做法在十年前也许是合理的，但我们确信21世纪的计算蕴含有多个富有生命力的学科，它们分别有着自己的完整性和教育学特色 CS、CE、SE、IT、IS,4.CCC2005,计算机应用深入、广泛 WWW的出现，将“计算”泛化、平民化了 “会计算机”已经不再是计算机专业学生独有的优势 基本的优势正在失去 计算机专业的一种危机：学生专业自豪感下降，高考录取分数在校内相对排名下降 ！ 计算机专业如何生存： “计算机专业还有几分天下？” 、“什么叫我是搞计算机的 ？”,4.CCC2005,教育部本科招生目录中的计算机相关专业 计算机科学与技术 软件工程
7、 计算机软件 网络工程 信息安全 电子商务 信息与计算科学 智能科学与技术 物联网 ,4.CCC2005,学科的发展与社会应用的宽泛化所导致人才需求的多样化，使人们感到“计算机科学与技术”这一个名称难以满足实际需要了，需要更多的、更具针对性的专业,4.CCC2005,社会需求基本观点 国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、进程密切相关 ，计算机市场很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求 。 计算机科学与技术原有含义相对于社会需求已经不能容纳目前的办学规模，而信息化社会有很大的、长远的对信息化建设人才（信息技术人才）的需求，还没有哪个专业在满足，
8、而 “计算机专业”应该是最靠近培养这方面人才的。,4.CCC2005,考虑三种不同的规格分类：科学型(CS)、工程型(CE和SE)、应用型(信息技术型IT) 科学型：以知识创新为基本使命，研究计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术 工程型：考虑基本理论和原理的综合应用，不仅要考虑系统的性能，还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用；可以是以硬件为主的系统，也可以是软件系统(应用软件、系统软件) 应用型：承当信息化建设的核心任务，掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能，善于系统的集成和配置，有能力管理和维护复杂信息系统的运行,4.CCC2005,国家根本利益：必有一支计算机基础理论与
9、核心技术的创新研究队伍科学型人才 大部分IT企业：主要开发满足国家信息化需求的产品工程型人才 企事业、国家IS（信息系统）的建设与运行(主流需求)信息化技术型人才,4.CCC2005,不同规格分类所关注的问题空间,CS,IS,IT,SE,CE,摘自CC2005,CS-专业方向 特点,专业内容相对突出计算的理论和算法，在计算理论以及相关的数学领域为学生打下较好的基础，要求学生掌握求解计算问题的有效方法 ，擅长算法分析与设计，对于应用的实际问题具有理性分析的能力。,CS-人才培养的基本定位,德、智、体、美全面发展 掌握自然科学基础知识 注重计算机科学基础理论，兼顾计算机系统及应用,CS问题空间,摘
10、自CC2005,CS知识结构(知识领域),CS-AR计算机体系结构与组织（82） CS-AL算法与复杂性（54） CS-HC人机交互（12） CS-OS操作系统（40） CS-PF程序设计基础（69） CS-SP社会与职业问题（11） CS-SE软件工程（54） CS-DS离散结构（72）,CS-NC网络计算（48） CS-PL程序设计语言（54） CS-GV图形学与可视化计算（8） CS-IS智能系统（22） CS-IM信息管理（34） CS-CN数值计算,红色为计算机科学特有或者重点知识领域 注： （括弧内为每个领域核心学时数，全部领域共560学时）,CS能力要求,具备在计算机科学领域里分
11、析问题、解决问题的能力 具备实践能力 具备良好外语运用能力 团队精神与组织才能 沟通能力与良好的人际关系 表达能力,CS课程体系示例(15门核心课程),CS课程体系示例(15门核心课程)续,CS重视专业教育的实践教学,要高度重视，学生能力培养的重要环节。 建立实践教学体系 课程实验 综合设计 教学实习 社会实践 毕业设计等形式。,CS课程实验,公共基础系列实验：主要包括物理实验、计算机基本操作实验等。 基础理论系列实验：主要包括数值分析、算法设计与分析实验等。 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、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。 硬件技术系列实验：主要包括计算机原理实验、微机原理及应用实验、单片机应用实验、计算机网络实验等。,5.国家学科设置,1999年，国务院学位委员会将计算机学科划分为一个一级学科和三个二级学科，如图,2011年，教育部将将软件工程设置为一级学科博士点。,6.学校的专业人才培养与就业,学校CS人才培养计划-2011 就业与深造 学院现状 专业设置 师资队伍 就业状况（相关问题及案例，下一讲） 深造状况（相关问题及案例，下一讲）,
