計算機基礎知識治療RO

計算機科學導論—思想與方法第一章緒論本章首先簡單介紹計算學科命名的背景、計算學科的定義，以及計算學科的根本問題，并闡述了計算學科專業(yè)名稱的演變、分支學科及其培養(yǎng)側重點。然后，介紹計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術等4個主要分支學科的知識體和核心課程。最后，提出“計算機導論”課程的構建問題，介紹課程的結構設計，以及結構設計的基礎，即計算學科認知模型——計算學科二維定義矩陣的概念。1.1引言本節(jié)的目的在于，讓學生了解計算學科的定義，學科的根本問題，為后繼章節(jié)的學習做個簡單鋪墊。

1.1.1計算學科命名的背景如何認知計算學科，有著不少爭論。1984年7月，美國計算機科學與工程博士單位評審部的領導們，在猶他州召開的會議上對計算認知問題進行了討論。這一討論以及其他類似討論促使（美國）計算機協(xié)會（ACM）與（美國）電氣和電子工程師學會計算機分會（IEEE/CS）于1985年春聯手組成任務組，經過近4年的工作，任務組提交了在計算教育史上具有里程碑意義的“計算作為一門學科”（ComputingasaDiscipline）報告，報告論證了計算作為一門學科的事實，回答了計算學科中長期以來一直爭論的一些問題，并將當時的計算機科學、計算機工程、計算機科學和工程、計算機信息學以及其他類似名稱的專業(yè)及其研究范疇統(tǒng)稱為計算學科。1.1.2計算學科的定義計算學科是對描述和變換信息的算法過程進行的系統(tǒng)研究，包括理論、分析、設計、效率、實現和應用等。計算學科包括對計算過程的分析以及計算機的設計和使用。該學科的廣泛性在下面一段來自美國計算科學鑒定委員會發(fā)布的報告摘錄中得到強調：計算學科的研究包括從算法與可計算性的研究到根據可計算硬件和軟件的實際實現問題的研究。這樣，計算學科不但包括從總體上對算法和信息處理過程進行研究的內容，也包括滿足給定規(guī)格要求的有效而可靠的軟硬件設計—它包括所有科目的理論研究、實驗方法和工程設計。1.1.3計算學科的根本問題學科的根本問題是：什么能被（有效地）自動進行。計算學科來源于對算法理論、數理邏輯、計算模型、自動計算機器的研究，并與存儲式電子計算機的發(fā)明一起形成于20世紀40年代初期。1.2專業(yè)名稱的演變，學科描述及培養(yǎng)側重點計算學科現已成為一個龐大的學科，無論是教師，學校，還是學生和家長都希望有一份權威性的報告來了解學科的相關情況。為此，IEEE/CS和ACM任務組作了大量的工作，并于2001至2005年，分別提交了計算機科學（ComputerScience，簡稱CS），信息系統(tǒng)（InformationSystem，簡稱IS），軟件工程（SoftwareEngineering，簡稱SE），計算機工程（ComputerEngineering，簡稱CE），信息技術（InformationTechnology，簡稱IT）等5個分支學科（專業(yè)）的教程以及相應的總報告（圖1-1），給出了5個分支學科的知識體以及相應的核心課程，為各專業(yè)教學計劃的設計奠定了基礎，同時也為公眾認知和選擇這些專業(yè)提供幫助。CC2005OverviewCC2001(CS2001)計算機科學IS2002信息系統(tǒng)SE2004軟件工程CE2005計算機工程IT2005信息技術其它教程新增專業(yè)根據我國高校的情況，我國教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會（簡稱“計算機教指委”）制訂的《高等學校計算機科學與技術發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》（高等教育出版社出版2006年9月出版，簡稱“計算機專業(yè)規(guī)范”）采納了CC2005報告中的四個分支學科，并以專業(yè)方向的形式進行規(guī)范，它們是：計算機科學，計算機工程，軟件工程，信息技術。本節(jié)，僅介紹學科專業(yè)名稱的演變，學科的描述以及培養(yǎng)的側重點等內容。下一節(jié)，再介紹學科的知識體和核心課程。1.2.1演變中的學科專業(yè)名稱1962年，美國普渡大學開設了最早的計算機科學學位課程。當時，在美國的一些高校還開設有與計算相關的兩給學位課程：電子工程和信息系統(tǒng)。而在我國，早在1956年，就開設了“計算裝置與儀器”專業(yè)。20世紀60年代，隨著問題復雜性的增加，制造可靠軟件的困難越來越大，出現了“軟件危機”。為了擺脫“軟件危機”，1968年秋，北大西洋公約組織（NATO）在當時的聯邦德國召開了一次會議，提出了軟件工程的概念。20世紀70年代，在美國，計算機工程（也被稱為“計算機系統(tǒng)工程”）從電子工程學科中脫離出來，成為一個獨立的二級學科，并被人們所接受。20世紀70年代未、80年代初，在一些計算機科學專業(yè)的學位課程中，引入了“軟件工程”的內容，然而，這些內容，只能讓學生了解“軟件工程”，卻不能使學生明白“如何成為一名軟件工程師”。于是，人們開始構建單獨的軟件工程學位課程。20世紀80年代，英國和澳大利亞，最早開設了軟件工程這樣的學位課程。20世紀90年代，計算機已成為公司各級人員使用的基本工具，而計算機網絡則成為公司信息的中樞，人們相信它有助于提高生產力，而原有的學術學位課程并不能滿足社會的需求，于是，在美國等西方國家，不少大學，相繼開設了信息系統(tǒng)和信息技術等學位課程。在這里，需要指出的是，即使在美國，5個分支學科（專業(yè)）同時在一所大學開設的情況也是不多的，更多的高校仍然是以傳統(tǒng)的“計算機科學”為主；在我國，則是以“計算機科學與技術”為主。1.2.2分支學科（專業(yè)）描述及培養(yǎng)側重點計算為個人的職業(yè)生涯提供了廣泛的選擇，進入計算職業(yè)的人員應重視他們的職業(yè)化訓練，并通過計算學科相應學位課程的嚴格要求。下面，分別介紹各分支學科（專業(yè)）及其培養(yǎng)側重點。（1）計算機科學，涉及很寬的范圍，包括了計算的理論、算法和實現，以及機器人技術、計算機視覺、智能系統(tǒng)、生物信息學和其他新興的有前途的領域。計算機科學是計算各學科的基礎，計算機科學專業(yè)培養(yǎng)的學生，更關注計算的理論基礎和算法，并能從事軟件開發(fā)及其相關的理論研究。（2）計算機工程，是對現代計算系統(tǒng)和由計算機控制的有關設備上的軟件與硬件的設計、構造、實施和維護進行研究的學科。計算機工程專業(yè)培養(yǎng)的學生，更關注設計并實施集軟件和硬件設備為一體的系統(tǒng)，如嵌入式系統(tǒng)。（3）軟件工程，是指以系統(tǒng)、學科、定量的方法，把工程應用于軟件的開發(fā)、運行和維護；同時，展開對上述過程中各種方法和途徑進行研究的學科。軟件工程專業(yè)培養(yǎng)的學生，更關注以工程規(guī)范進行的大規(guī)模軟件系統(tǒng)開發(fā)與維護的原則，并盡可能避免軟件系統(tǒng)潛在的風險。（4）信息系統(tǒng)，是指如何將信息技術的方法與企業(yè)生產和商業(yè)流通結合起來，以滿足這些行業(yè)需求的學科。信息系統(tǒng)培養(yǎng)的學生，更關注信息資源的獲取、部署、管理及使用，并能分析信息的需求和相關的商業(yè)過程，能詳細描述并設計那些與目標相一致的系統(tǒng)。（5）信息技術，從廣義上來說，它包括了所有計算技術的各個方面，在此專指作為一門學科的信息技術。它側重在一定組織及社會環(huán)境下，通過選擇、創(chuàng)造、應用、集成和管理的計算技術來滿足用戶的需求。與信息系統(tǒng)相比，信息技術更關注于“信息技術”的技術層面，而信息系統(tǒng)則重于“信息技術”的“信息”層面。信息技術專業(yè)培養(yǎng)的學生，更關注基于計算機的新產品及其正常的運行和維護，并能使用相關的信息技術來計劃、實施和配置計算機系統(tǒng)。1.3學科知識體和核心課程CC2001報告給出了計算機科學知識體的概念，為其他分支學科知識體的建立提供了模式。學科知識體由以下3個層次構成，下面以計算機科學為例進行介紹：（1）最高層是分支領域（area），它代表一個特定的學科子領域。每個分支領域由兩個字母的縮寫詞表示，比如OS代表操作系統(tǒng)，PL代表程序設計語言。（2）分支領域之下又分為更小的知識單元（unit），它代表該領域中的主題模塊。每個知識單元都用一個領域名加一個數字后綴表示，比如OS3是操作系統(tǒng)領域中關于并發(fā)的單元。為便于教學，報告還給出了所有知識單元的最小核心學時和學習目標，供教師參考。（3）知識單元又被細分為眾多的知識點（topic），這些知識點構成了知識體結構的最底層。比如，在DS領域（離散結構）的第1個知識單元DS1（函數、關系、集合）中，相應的知識點有：函數(滿射，到內的映射，逆函數，復合函數)，關系(自反，對稱，傳遞，等價關系)，集合(文氏圖,補集，笛卡爾積，冪集)，鴿籠原理，基數性和可數性等。結合我國的實際情況，計算機教指委根據IEEE/CS和ACM任務組給出的計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術等4個分支學科知識體和核心課程描述，組織編制了計算機專業(yè)規(guī)范。下面，簡要介紹構成計算機專業(yè)規(guī)范的4個分支學科的知識體和核心課程。1.3.1計算機科學知識體和核心課程

1.計算機科學知識體為便于學習，下面列出計算機科學知識體中的14個領域，以及132個知識單元（表1-1，表中單元后的數字表示學習所需的最小核心學時，該學時為一個相對值，一般要求有3倍以上的課外學時與之配套）。DS離散結構（43）

DS1函數、關系、集合（6）DS2基本邏輯（10）DS3證明方法（12）DS4計算基礎（5）DS5圖和樹（4）DS6離散概率（6）PF程序設計基礎（38）PF1基本程序設計結構（9）PF2算法和問題求解（6）PF3基本的數據結構（14）PF4遞歸（5）PF5事件驅動的程序設計（4）AL算法和復雜性（31）AL1算法分析基礎(4)AL2算法策略(6)AL3基本的計算算法(12)AL4分布式算法(3)AL5可計算性基礎(6)AL6P和NP復雜類AL7自動機理論AL8高級算法分析AL9加密算法AL10幾何算法AL11并行算法AR體系結構和組織（36）AR1數字邏輯和數字系統(tǒng)(6)AR2數據的機器級表示(3)AR3匯編級機器組織(9)AR4存儲系統(tǒng)組織和體系結構(5)AR5接口和通信(3)AR6功能組織(7)AR7多處理和其他體系結構(3)AR8性能提高技術AR9網絡與分布式系統(tǒng)的體系結構OS操作系統(tǒng)(18)OS1操作系統(tǒng)概述(2)OS2操作系統(tǒng)原理(2)OS3并發(fā)(6)OS4調度和分派(3)OS5存儲管理(5)OS6設備管理OS7安全和保護OS8文件系統(tǒng)OS9實時和嵌入式系統(tǒng)OS10容錯OS11系統(tǒng)性能評價OS12腳本NC網絡計算(15個核心小時)NC1網絡計算引導(2)NC2通信與組網(7)NC3網絡安全(3)NC4顧客-服務器計算的實例：Web(3)NC5建立Web應用NC6網絡管理NC7壓縮和解壓縮NC8多媒體數據技術NC9無線和移動計算PL程序設計語言（21）PL1程序設計語言概述(2)PL2虛擬機(1)PL3語言翻譯導引(2)PL4聲明和類型(3)PL5抽象機制(3)PL6面向對象程序設計(10)PL7函數式程序設計PL8語言翻譯系統(tǒng)PL9類型系統(tǒng)PL10程序設計語言的語義PL11程序設計語言的設計HC人機交互(8)HC1人機交互基礎(6)HC2創(chuàng)建簡單的圖形用戶界面(2)HC3以人為中心的軟件評估HC4以人為中心的軟件開發(fā)HC5圖形用戶界面設計HC6圖形用戶界面的程序設計HC7多媒體系統(tǒng)的人機交互HC8協(xié)作和通信的人機交互GV圖形學和可視化計算（5）GV1圖形學的基本技術(2)GV2圖形系統(tǒng)(1)GV3圖形通信(2)GV4幾何模型GV5基本繪制GV6高級繪制GV7高級技術GV8計算機動畫GV9可視化GV10虛擬現實GV11計算機視覺IS智能系統(tǒng)（10）IS1智能系統(tǒng)的基本問題(1)IS2搜索和約束滿足(5)IS3知識表示與推理(4)IS4高級搜索IS5高級知識表示與推理IS6代理IS7自然語言處理IS8機器學習與神經網絡IS9人工智能規(guī)劃系統(tǒng)IS10機器人學IM信息系統(tǒng)（10）IM1信息模型與信息系統(tǒng)(3)IM2數據庫系統(tǒng)(3)IM3數據建模(4)IM4關系型數據庫IM5數據庫查詢語言IM6關系數據庫設計IM7事務處理IM8分布式數據庫IM9物理數據庫設計IM10數據挖掘IM11信息存儲和檢索IM12超文本和超媒體IM13多媒體信息與多媒體系統(tǒng)IM14數字圖書館SP社會與職業(yè)問題（16）SP1計算的歷史(1)SP2計算的社會背景(3)SP3分析方法和工具(2)SP4職業(yè)和道德責任(3)SP5基于計算機的系統(tǒng)的風險與責任(2)SP6知識產權(3)SP7隱私與公民自由(2)SP8計算機犯罪SP9計算中的經濟問題SP10哲學框架SE軟件工程（31）SE1軟件設計（8）SE2使用API（5）SE3軟件工具和環(huán)境（3）SE4軟件過程（2）SE5軟件需求與規(guī)約（4）SE6軟件驗證（3）SE7軟件演化（3）SE8軟件項目管理（3）SE9基于構件的計算SE10形式化方法SE11軟件可靠性SE12專用系統(tǒng)開發(fā)CN計算科學和數值計算方法CN1數值分析CN2運籌學CN3建模與模擬CN4高性能計算2.計算機科學專業(yè)核心課程在對計算機科學知識體和CS2001核心課程進行研究的基礎上，結合我國的情況，計算機專業(yè)規(guī)范研究小組確定了我國計算機科學專業(yè)的15門核心課程，給出了相應的理論學習學時和實踐學時，供高校參考。計算機科學專業(yè)15門核心課程計算機導論程序設計基礎離散結構算法與數據結構計算機組成基礎計算機體系結構操作系統(tǒng)數據庫系統(tǒng)原理編譯原理軟件工程計算機圖形學計算機網絡人工智能數字邏輯社會與職業(yè)道德計算機工程的知識體和核心課程

1.計算機工程知識體計算機工程知識體由18個知識領域（其中有2個與數學有關），175個知識單元組成。知識領域和知識單元如下所示。ALG算法與復雜度（30）ALG1歷史和概述（1）ALG2基本算法分析（4）ALG3算法策略（8）ALG4計算算法（12）ALG5分布式算法（3）ALG6算法復雜度（2）ALG7基本可計算性理論CAO計算機體系結構和組織（63）CAO1歷史和概述（1）CAO2計算機體系結構基礎（10）CAO3計算機的運算（3）CAO4存儲系統(tǒng)組織和體系結構（8）CAO5接口和通信（10）CAO6設備子系統(tǒng)（5）CAO7處理器系統(tǒng)設計（10）CAO8CPU的組織（10）CAO9性能（3）CAO10分布式系統(tǒng)模型（3）CAO11性能改進CSE計算機系統(tǒng)工程（18）CSE1歷史和概述（1）CSE2生命周期（2）CSE3需求分析和獲?。?）CSE4規(guī)格說明（2）CSE5體系結構設計（3）CSE6測試（2）CSE7維護（2）CSE8項目管理（2）CSE9并發(fā)(硬件/軟件)設計（2）CSE10實現CSE11專用系統(tǒng)CSE12可靠性和容錯性CSG電路和信號（43）CSG1歷史和概述（1）CSG2電量（3）CSG3電阻性電路和網絡（9）CSG4電抗性電路和網絡（12）CSG5頻率響應（9）CSG6正弦分析（6）CSG7卷積（3）CSG8傅立葉分析CSG9濾波器CSG10拉普拉斯變換DBS數據庫系統(tǒng)（5）DBS1歷史和概述（1）DBS2數據庫系統(tǒng)（2）DBS3數據建模（2）DBS4關系數據庫DBS5數據查詢語言DBS6關系型數據庫設計DBS7事務處理DBS8分布式數據庫DBS9物理數據庫設計DIG數字邏輯（57）DIG1歷史和概述（1）DIG2開關理論（6）DIG3組合邏輯電路（4）DIG4組合邏輯電路的模塊設計（6）DIG5存儲單元（3）DIG6時序邏輯電路（10）DIG7數字系統(tǒng)設計（12）DIG8建模和仿真（5）DIG9形式化驗證（5）DIG10故障模型和測試（5）DIG11可測試性設計DSP數字信號處理（17）DSP1歷史和概述（1）DSP2理論和概念（1）DSP3數字頻譜分析（1）DSP4離散傅立葉變換（7）DSP5采樣（2）DSP6變換（2）DSP7數字濾波器（1）DSP8離散時間信號DSP9窗口函數DSP10卷積DSP11音頻處理DSP12圖像處理ELE電子學（40）ELE1歷史和概述（1）ELE2材料的電子特性（3）ELE3二極管和二極管電路（5）ELE4MOS傳感器和偏置（3）ELE5MOS邏輯（7）ELE6雙極型晶體管和邏輯（4）ELE7參數設計及相關問題（4）ELE8存儲單元（3）ELE9接口邏輯和標準總線（3）ELE10運算放大器（4）ELE11電路建模和仿真（3）ELE12數據轉換電路ELE13電壓源和電流源ELE14放大器設計ELE15集成電路組成模塊ESY嵌入式系統(tǒng)（20）ESY1歷史和概述（1）ESY2嵌入式微控制器（6）ESY3嵌入式程序（3）ESY4實時操作系統(tǒng)（3）ESY5低功耗計算（2）ESY6可靠系統(tǒng)設計（2）ESY7設計方法（3）ESY8工具支持ESY9嵌入式多處理器ESY10網絡嵌入式系統(tǒng)ESY11接口和混合信號系統(tǒng)HCI人機交互（8）HCI1歷史和概述（1）HCI2人機交互基礎（2）HCI3圖形用戶接口（2）HCI4輸入/輸出技術（1）HCI5智能系統(tǒng)（2）HCI6人性化軟件評價HCI7人性化軟件開發(fā)HCI8交互式圖形用戶接口設計HCI9圖形用戶接口編程HCI10圖形和可視化HCI11多媒體系統(tǒng)NWK計算機網絡（21）NWK1歷史和概述（1）NWK2通訊網絡體系結構（3）NWK3通訊網絡協(xié)議（4）NWK4局域網和廣域網（4）NWK5客戶—服務器計算（3）NWK6數據安全性和完整性（4）NWK7無線和移動計算（2）NWK8性能評價NWK9數據通信NWK10網絡管理NWK11壓縮和解壓縮OPS操作系統(tǒng)（20）OPS1歷史和概述（1）OPS2設計原則（5）OPS3并發(fā)（6）OPS4調度和分派（3）OPS5內存管理（5）OPS6設備管理OPS7安全和保護OPS8文件系統(tǒng)OPS9系統(tǒng)性能評價PRF程序設計基礎（39）PRF1歷史和概述（1）PRF2程序設計范例（5）PRF3程序設計結構（7）PRF4算法和問題求解（8）PRF5數據結構（13）PRF6遞歸（5）PRF7面向對象程序設計PRF8事件驅動和并發(fā)程序設計PRF9使用APIsSPR社會與職業(yè)問題（16）SPR1歷史和概述（1）SPR2公共政策（2）SPR3分析方法和工具（2）SPR4職業(yè)和倫理責任（2）SPR5風險和責任（2）SPR6知識產權（2）SPR7隱私和公民自由（2）SPR8計算機犯罪（1）SPR9計算中的經濟問題（2）SPR10哲學框架SWE軟件工程（13）SWE1歷史和概述（1）SWE2軟件過程（2）SWE3軟件需求和規(guī)約（2）SWE4軟件設計（2）SWE5軟件測試和驗證（2）SWE6軟件演化（2）SWE7軟件工具和環(huán)境（2）SWE8語言翻譯SWE9軟件工程管理SWE10軟件容錯性VLSVLSI設計和構造（10）VLS1歷史和概述（1）VLS2材料的電子特性（2）VLS3基本反向器結構的功能（3）VLS4組合邏輯結構（1）VLS5時序邏輯結構（1）VLS6半導體存儲器和陣列結構（2）VLS7芯片輸入/輸出電路VLS8工藝過程和布局VLS9電路特性和性能VLS10可選電路結構/低功耗設計VLS11半定制技術VLS12ASIC設計方法與數學有關的兩個知識領域及其知識單元DSC離散結構（33）DSC1歷史和概述（1）DSC2函數、關系和集合（6）DSC3基本邏輯（10）DSC4證明方法（6）DSC5計數基礎（4）DSC6圖和樹（4）DSC7遞歸（2）PRS概率和統(tǒng)計學（33）PRS1歷史和概述（1）PRS2離散概率（6）PRS3連續(xù)概率（6）PRS4期望（4）PRS5隨機過程（6）PRS6樣本分布（4）PRS7估計（4）PRS8假設檢驗（2）PRS9相關性和回歸2.計算機工程16門專業(yè)核心課程計算機導論程序設計基礎離散結構算法與數據結構電路與系統(tǒng)模擬與數字電子技術數字信息處理數字邏輯計算機組成結構計算機體系結構操作系統(tǒng)計算機網絡嵌入式系統(tǒng)軟件工程數據庫系統(tǒng)原理社會與職業(yè)道德1.3.3軟件工程知識體及所支撐的核心課程1.軟件工程知識體軟件工程知識體由11個知識領域（其中1個是應用知識領域），以及相應的57個知識單元構成。CMP計算基礎（172）CMP1計算機科學基礎（140）CMP2代碼開發(fā)技術（20）CMP3代碼開發(fā)工具（4）CMP4形式化開發(fā)方法（8）FND數學和工程基礎（89）FND1數學基礎（56）FND2軟件的工程基礎（23）FND3軟件的工程經濟學（10）PRF職業(yè)實踐（35）PRF1團隊激勵/心理學（5）PRF2交流溝通技能（10）PRF3專業(yè)精神（20）MAA軟件建模與分析（53）MAA1建?；A（19）MAA2模型分類（12）MAA3分析基礎（6）MAA4需求基礎（3）MAA5需求獲?。?）MAA6需求規(guī)約與文檔（6）MAA7需求確認（3）DES軟件設計（45）DES1設計概念（3）DES2設計策略（6）DES3體系結構設計（9）DES4人機界面設計（12）DES5詳細設計（12）DES6設計工具與設計評價（3）VAV軟件驗證與確認（42）VAV1基本知識（5）VAV2評審（6）VAV3測試（21）VAV4人機用戶界面測試和評價（6）VAV5問題分析報告（4）EVO軟件演化（10）；PRO軟件過程（13）EVO1演化過程（6）EVO2演化活動（4）PRO1軟件過程的概念（3）PRO2軟件過程的實現（10）QUA軟件質量（16）QUA1軟件質量概念與文化（2）QUA2軟件質量標準（2）QUA3軟件質量過程（4）QUA4過程保證（4）QUA5產品保證（4）MGT軟件管理（19）MGT1管理概念（2）MGT2項目計劃（6）MGT3項目人員和組織（2）MGT4項目控制（4）MGT5軟件配置管理（5）SE-SAS特定系統(tǒng)和應用（應用知識領域）SAS1以網絡為中心的系統(tǒng)SAS2信息系統(tǒng)和數據處理SAS3金融和電子商務系統(tǒng)SAS4容錯和可存活系統(tǒng)SAS5高安全系統(tǒng)SAS6安全攸關系統(tǒng)SAS7嵌入式和實時系統(tǒng)SAS8生物學系統(tǒng)SAS9科學系統(tǒng)SAS10電信系統(tǒng)SAS11航空和交通系統(tǒng)SAS12工業(yè)過程控制系統(tǒng)SAS13多媒體、游戲和娛樂系統(tǒng)SAS14小型移動平臺系統(tǒng)SAS15基于Agent的系統(tǒng)SAS16中文信息處理系統(tǒng)

2．軟件工程專業(yè)24門核心課程程序設計基礎面向對象方法學數據結構和算法離散結構計算機體系結構操作系統(tǒng)和網絡數據庫工程經濟學團隊激勵和溝通軟件工程職業(yè)實踐軟件工程與計算軟件工程導論軟件代碼開發(fā)技術人機交互的軟件工程方法大型軟件系統(tǒng)設計與軟件體系結構軟件測試軟件設計與體系結構軟件詳細設計軟件工程的形式化方法軟件質量保證與測試軟件需求分析軟件項目管理軟件過程與管理軟件工程綜合實習（含畢業(yè)設計）在制定具體的教學計劃時，又可將核心課程可以分為兩組，取其中一組即可。第一組課程是：軟件代碼開發(fā)技術，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。第二組課程是：大型軟件系統(tǒng)設計與軟件體系結構，軟件測試，軟件詳細設計，軟件工程的形式化方法，軟件過程與管理。1.3.4信息技術知識體及所支撐的核心課程1.信息技術知識體信息技術知識體由12個知識領域，以及相應的81個知識單元構成。ITF信息技術基礎(33)ITF1IT中的基本主題(17)ITF2組織問題(6)ITF3IT的歷史(3)ITF4IT及其信息原則(3)ITF5應用領域(2)ITF6數學與統(tǒng)計學在IT中的應用(2)HCI人機交互(20)HCI1人的因素(6)HCI2HCI方面的應用(3)HCI3以人為中心的評估(3)HCI4有效接口的開發(fā)(3)HCI5訪問性(2)HCI6新出現的技術(2)HCI7以人為中心的軟件開發(fā)(1)IAS信息保障與安全(23)IAS1基礎知識(3)IAS2安全機制(抵御方法)(5)IAS3操作性問題(3)IAS4策略(3)IAS5攻擊(2)IAS6安全領域(2)IAS7說明(1)IAS8信息狀態(tài)(1)IAS9安全服務(1)IAS10威脅分析模型(1)IAS11易受傷性(1)IM信息管理(34)IM1IM概念及基礎(8)IM2數據庫查詢語言(9)IM3數據組織體系結構(7)IM4數據建模(6)IM5數據庫環(huán)境管理(3)IM6特定目的數據庫(1)IPT綜合編程和技術(23)IPT1系統(tǒng)間通信(5)IPT2數據映射與交換(4)IPT3集成代碼(4)IPT4腳本技術(4)IPT5軟件安全實踐(4)IPT6混雜問題(1)IPT7編程語言概述(1)NET網絡(20)NET1網絡基礎(3)NET2路由與交換(8)NET3物理層(6)NET4安全性(2)NET5應用領域(1)NET6網絡管理PF編程基礎(38)PF1數據結構基礎(10)PF2編程構造基礎(9)PF3面向對象編程(9)PF4算法與問題解決(6)PF5事件驅動編程(3)PF6遞歸(1)PT平臺技術(14)PT1操作系統(tǒng)(10)PT2體系結構與組織(3)PT3計算基礎設施(1)PT4企業(yè)配置軟件PT5固件PT6硬件SA系統(tǒng)管理和維護(11)SA1操作系統(tǒng)(4)SA2應用(3)SA3管理性活動(2)SA4管理性領域(2)SIA系統(tǒng)集成和體系結構(21)SIA1需求(6)SIA2先決條件/資源(4)SIA3集成(3)SIA4項目管理(3)SIA5測試和QA(3)SIA6組織性環(huán)境(1)SIA7體系結構(1)SP社會與職業(yè)問題(23)SP1職業(yè)交流(5)SP2計算的歷史(3)SP3計算的社會環(huán)境(3)SP4團隊工作概念和問題(3)SP5知識產權(2)SP6計算的合法性問題(2)SP7組織機構環(huán)境(2)SP8職業(yè)道德問題和責任(2)SP9個人隱私和個人自由(1)WSWeb系統(tǒng)和技術(21)WS1Web技術(10)WS2信息體系結構(4)WS3數字化媒體(3)WS4Web的發(fā)展(3)WS5脆弱性(1)WS6社會性軟件

2.信息技術專業(yè)15門核心課程信息技術導論信息技術應用數學入門程序設計與問題求解數據結構與算法計算機系統(tǒng)平臺應用集成原理與工具Web系統(tǒng)與技術計算機網絡與互聯網數據庫與信息管理技術人機交互面向對象方法信息保障與安全社會信息學信息系統(tǒng)工程與實踐系統(tǒng)管理與維護1.4如何構建“計算機導論”課程1.4.1“計算機導論”課程的構建是計算教育面臨的一個重大問題正如前幾節(jié)介紹的那樣，計算已成為一個龐大的學科，它涉及了數學、科學、工程和商業(yè)等領域，并包括了專業(yè)實踐所需要的大量基礎知識。學科知識體，以及核心知識單元等內容的給出，為學科專業(yè)教學計劃的制定奠定了基礎。然而，由于知識單元，特別是知識點的大量羅列，也為計算學科的教學帶來了挑戰(zhàn)。要知道，19世紀，隨著63個化學元素的發(fā)現，化學教學史上曾遇到過前所未有的危機，面對雜亂無章的63個化學元素，當時的人們很難進行教與學。針對這個問題，門捷列夫發(fā)明了“元素周期表”，揭示了化學元素之間的規(guī)律，使問題的復雜性大大下降，促進了化學學科的發(fā)展。今天的計算學科，不說具體的內容，僅就其重要的思想、方法和核心概念而言，早就超過了63個。因此，要解決計算學科內容大量羅列而產生的問題，就不得不先解決計算教育面臨的另一個重要問題，即“計算機導論”課程的構建問題。

“計算作為一門學科”報告認為，“計算機導論”課程的構建問題是計算教育面臨的