計算機導論第2章計算機專業知識體系目錄CONTENTS03計算機專業實踐教學體系01計算機專業學生應具備的能力和素質02計算機專業知識體系計算機專業學生應具備的能力和素質專業認證對學生能力和素質的要求；教學質量標準對學生能力和素質的要求/01專業認證對學生能力和素質的要求計算機類專業是工科專業，屬于工程教育范疇。國際上最有影響的工程教育專業認證組織是《華盛頓協議》組織，只要通過一個成員的專業認證，就會得到其他簽約成員的認可。2016年6月2日，我國成為《華盛頓協議》組織的正式成員。《華盛頓協議》組織制定有畢業要求框架，作為其成員制定實質等效畢業要求標準的參照點。各成員應參照《華盛頓協議》組織制定的畢業要求框架制定工程教育認證畢業要求。2021年6月21日頒布了最新的畢業要求框架(第4版)。專業認證對學生能力和素質的要求我國近年來積極推進工程教育專業認證工作，由中國工程教育專業認證協會組織實施。2022年7月公布了最新版的《工程教育專業認證標準》。《工程教育專業認證標準》要求申請認證的專業必須具有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標，應有明確、公開、可衡量的畢業要求，畢業要求應支撐培養目標的達成。畢業要求應完全覆蓋12個方面的知識、能力與素質基本要求。專業認證對學生能力和素質的要求專業認證12個方面的基本要求1-工程知識：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決復雜工程問題；2-問題分析：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論；3-設計/開發解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素；專業認證對學生能力和素質的要求專業認證12個方面的基本要求4-研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論；5-使用現代工具：能夠針對復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性；6-工程與社會：能夠基于工程相關背景知識進行合理分析，評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任；專業認證對學生能力和素質的要求專業認證12個方面的基本要求7-環境和可持續發展：能夠理解和評價針對復雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響；8-職業規范：具有人文社會科學素養、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任；9-個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色；專業認證對學生能力和素質的要求專業認證12個方面的基本要求10-溝通：能夠就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流；11-項目管理：理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法，并能在多學科環境中應用；12-終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發展的能力。專業認證對學生能力和素質的要求專業認證12個方面的基本要求這12條畢業要求，前5條主要是專業知識、專業能力方面的要求，后7條主要是與專業相關的綜合能力、素質要求。學好專業知識、培養專業能力固然重要，只做到這些還不夠，綜合考慮對社會與環境的影響、嚴格遵守職業道德和規范、處理好個人和團隊的關系、良好的溝通交流能力、必要的項目管理能力、終身學習意識與能力對于做好專業工作，特別是解決好復雜工程問題至關重要。教學質量標準對學生能力和素質的要求2018年1月教育部發布了《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，這是我國發布的第一個高等教育教學質量國家標準。《標準》明確了包括計算機類專業在內的92個本科專業類的培養目標和培養規格等內容。教學質量標準對學生能力和素質的要求《教學質量國家標準》對計算機類專業人才培養目標的描述具有良好的道德與修養，遵守法律法規，具有社會和環境意識。掌握數學與自然科學基礎知識以及與計算系統相關的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法。具備包括計算思維在內的科學思維能力和設計計算解決方案、實現基于計算原理的系統能力。能清晰表達，在團隊中有效發揮作用，綜合素質良好。能通過繼續教育或其他的終身學習途徑拓展自己的能力。了解和緊跟學科專業發展，在計算機系統研究、開發、部署與應用等相關領域具有就業競爭力。計算機專業知識體系計算機科學與技術專業；軟件工程專業、網絡工程專業；信息安全專業；物聯網工程專業/02計算機科學與技術專業知識體系培養目標：培養學生將基本原理和技術運用于計算機科學研究以及計算機系統設計、開發與應用等工作的能力。教學內容：包含數字電路、計算機系統結構、算法設計、程序設計語言、軟件工程、并行分布計算、智能技術、計算機圖形學、人機交互等知識領域的基本內容。計算機科學與技術專業知識體系核心課程：計算概論（計算機導論）、程序設計基礎、集合論與數理邏輯、圖論與組合數學、代數結構與初等數論、數據結構、操作系統、計算機組成原理、數字邏輯與數字電路、計算機網絡、編譯原理、數據庫原理、算法設計與分析、人工智能、計算機圖形學等。軟件工程專業知識體系培養目標：培養學生將基本原理和技術運用于對復雜軟件系統進行分析、設計、驗證、確認、實現、應用和維護以及軟件系統開發管理等工作的能力。教學內容：包含軟件建模與分析、軟件設計與體系結構、軟件質量保證與測試、軟件過程與管理等知識領域的基本內容。軟件工程專業知識體系核心課程：計算概論（計算機導論）、程序設計基礎、面向對象程序設計、軟件工程導論、離散結構、數據結構與算法、工程經濟學、團隊激勵與溝通、軟件工程職業實踐、計算機系統基礎、操作系統、數據庫概論、網絡及其計算、人機交互的軟件工程方法、軟件工程綜合實踐、軟件構造、軟件設計與體系結構、軟件質量保證與測試、軟件需求分析、軟件項目管理等。網絡工程專業知識體系培養目標：培養學生將基本原理和技術運用于計算機網絡系統規劃、設計、開發、部署、運行、維護等工作的能力。教學內容：包含數字通信、計算機系統平臺、網絡系統開發與設計、軟件安全、網絡安全、網絡管理等知識領域的基本內容。核心課程：計算概論（計算機導論）、離散數學、計算機原理、計算機程序設計、數據結構、操作系統、計算機網絡、數據通信、互聯網協議分析與設計、網絡應用開發與系統集成，路由與交換技術、網絡安全、網絡管理、移動通信與無線網絡、網絡測試與評價等。信息安全專業知識體系培養目標：培養學生將基本原理和技術運用于信息安全科學研究、技術開發和應用服務等工作的能力。教學內容：信息科學基礎、信息安全基礎、密碼學、網絡安全、信息系統安全、信息內容安全等知識領域的基本內容。信息安全專業知識體系核心課程：計算概論（計算機導論）、信息安全導論、信息安全數學基礎、模擬電路與邏輯、程序設計、數據結構與算法、計算機組成與系統結構、EDA技術及應用、操作系統原理及安全、編譯原理、信號與系統、通信原理、密碼學、計算機網絡、網絡與通信安全、軟件安全、逆向工程、可靠性技術、嵌入式系統安全、數據庫原理及安全、取證技術、內容安全等。物聯網工程專業知識體系培養目標：培養學生將基本原理和技術運用于物聯網及其應用系統的規劃、設計、開發、部署、運行、維護等工作的能力。教學內容：電路與電子技術、標識與感知、物聯網通信、物聯網數據處理、物聯網控制、物聯網信息安全、物聯網工程設計與實施等知識領域的基本內容。物聯網工程專業知識體系核心課程：計算概論（計算機導論）、離散數學、程序設計、數據結構、計算機組成、計算機網絡、操作系統、數據庫系統、物聯網通信技術、RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯網中間件設計、嵌入式系統與設計、物聯網控制原理與技術等。計算機專業實踐教學體系課程實驗；課程設計；研發訓練；畢業設計/03計算機專業實踐教學體系實踐教學的作用實踐教學是計算機專業培養方案和教學計劃的重要組成部分，實踐教學與理論教學相輔相成。實踐教學對于學生深入理解理論課程的內容，提高實踐能力和綜合運用所學知識解決實際問題的能力，培養創新意識和團隊精神具有十分重要的作用。實踐教學的主要形式一個完備的實踐教學體系主要包括課程實驗、課程設計、研發訓練、畢業設計（論文）等層次的實踐教學活動。教學質量國家標準中要求4年總的實驗當量不少于2萬行代碼。計算機專業實踐教學體系實踐教學的主要形式—課程實驗課程實驗是與理論教學課程配合的實驗課程，主要是以單元實驗為主，輔以適當的綜合性實驗，與學科基礎課程的理論知識體系共同構成本學科專業人才應具備的基礎知識和基本能力。課程實驗中的單元實驗主要是為配合理論課程中某個知識點的理解而設計的實驗項目，綜合性實驗是為綜合理解和運用理論課程中的多個知識點而設計的實驗項目。計算機專業實踐教學體系實踐教學的主要形式—課程設計課程設計是獨立于理論教學課程而單獨設立的實驗課程，以綜合性和設計性實驗為主。課程設計需要綜合幾門課程的知識來完成實驗題目。如在軟件工程課程設計中需要綜合運用軟件工程、高級語言程序設計及數據結構等課程的知識；在數據庫課程設計中需要綜合運用數據庫、高級語言程序設計、軟件工程等課程的知識。計算機專業實踐教學體系實踐教學的主要形式—研發訓練研發訓練是鼓勵和支持學有余力的高年級本科生參與教師的研發項目或在教師的指導下獨立承擔研發項目。研發訓練項目是一種研究性實驗、一種探索性實驗。研發訓練能夠提高學生的探究性學習能力，使學生盡早進入專業科研領域，接觸學科前沿，了解本學科發展動態。鼓勵和支持學生