wsx：計(jì)算機(jī)課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu).ppt

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吳水秀 江西師范大學(xué)計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院Email 736301988 QQ號(hào) 736301988 計(jì)算機(jī)課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu) 計(jì)算學(xué)科的特點(diǎn)就是 日新月異 學(xué)習(xí)和教育理念一直在更新 不斷變革 不斷細(xì)化 價(jià)值觀念社會(huì)需求 二十年前 知道這些名詞就足夠了 十年前 還需要知道這些名詞 現(xiàn)在 學(xué)的越多 發(fā)現(xiàn)自己懂得越少 聰明的學(xué)習(xí) 懂得選擇成長(zhǎng)的目標(biāo) 精化學(xué)習(xí) 知識(shí)爆炸帶來(lái)的必然選擇沒(méi)有人能夠短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)相關(guān)的所有知識(shí)社會(huì)發(fā)展需要結(jié)構(gòu)合理 數(shù)量充足的人才體系門(mén)門(mén)粗通就是門(mén)門(mén)稀松 一門(mén)精通換來(lái)職場(chǎng)成功分類(lèi)篩選 社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的必然要求嚴(yán)格的就業(yè)準(zhǔn)入制度是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效輔助獲得權(quán)威認(rèn)證和獲得學(xué)位證書(shū)同樣重要壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)造成薪水大跌 差異競(jìng)爭(zhēng)換來(lái)一騎絕塵 計(jì)算機(jī)軟件與理論計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)理論 離散數(shù)學(xué) 計(jì)算理論 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 數(shù)字邏輯 計(jì)算機(jī)原理計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 控制與接口人工智能 圖形學(xué) 圖象處理 多媒體技術(shù) 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè) 從大學(xué)課程設(shè)計(jì)來(lái)看 1990年以前 EE CS IS 1990年之后 EE CE CS SE IT IS 硬件 軟件 組織應(yīng)用 硬件 商科 軟件 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè) 從社會(huì)發(fā)展來(lái)看 計(jì)算機(jī)工程 的知識(shí)與技能分布 計(jì)算機(jī)科學(xué) 的知識(shí)與技能分布 信息系統(tǒng) 的知識(shí)與技能分布 信息技術(shù) 的知識(shí)與技能分布 軟件工程 的知識(shí)與技能分布 總結(jié) 在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的領(lǐng)域 理論是根基 技術(shù)是表現(xiàn) 兩者互為依托 社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的需求分布 CS CE SE IS IT 信息化大潮的人才分布 只需要極少數(shù)的科學(xué)家一定數(shù)量的高級(jí)工程師較多數(shù)量的技術(shù)工程師更多數(shù)量的系統(tǒng)咨詢(xún)服務(wù)人員最多數(shù)量的專(zhuān)業(yè)技術(shù)操作人員 計(jì)算機(jī)的學(xué)科方法論 三個(gè)過(guò)程 計(jì)算機(jī)的學(xué)科方法論 核心概念 計(jì)算機(jī)的學(xué)科方法論 核心方法 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 方向的知識(shí)體系 核心課程 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 電路分析基礎(chǔ) 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 離散數(shù)學(xué) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)組成原理 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用 編譯原理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 軟件工程 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)外語(yǔ) 數(shù)值分析 計(jì)算機(jī)圖象處理等 其它課程 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ) 人工智能 計(jì)算機(jī)安全保密技術(shù) 計(jì)算機(jī)通信 JAVA語(yǔ)言 多媒體技術(shù) Oracle技術(shù) 面向?qū)ο蠹夹g(shù) C 程序設(shè)計(jì) 算法設(shè)計(jì)與分析 集合論與圖論 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) Web程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù) 嵌入式系統(tǒng) 工業(yè)控制與PLC 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程簡(jiǎn)介 1 離散結(jié)構(gòu)包括內(nèi)容 包括集合論 數(shù)理邏輯 近世代數(shù) 圖論及組合數(shù)學(xué)等 由于離散數(shù)學(xué)的構(gòu)造性特征與反映計(jì)算科學(xué)本質(zhì)的能行性之間形成了天然一致 從而使離散數(shù)學(xué)的構(gòu)造性特征決定了計(jì)算機(jī)科學(xué)的許多理論同時(shí)具有理論 技術(shù) 工程等多重屬性 決定了其許多理論 技術(shù)和工程的內(nèi)容是相互滲透在一起的 是不可分的 該知識(shí)結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)學(xué)科各個(gè)領(lǐng)域有著緊密的聯(lián)系 它以抽象和理論兩個(gè)學(xué)科形態(tài)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中 并為計(jì)算機(jī)學(xué)科各分支領(lǐng)域解決其基本問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具 2 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)主要內(nèi)容 包括程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 算法 問(wèn)題求解和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理包括對(duì)給定的問(wèn)題 如何進(jìn)行有效的描述并給出算法 如何正確選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 如何進(jìn)行設(shè)計(jì) 編碼 測(cè)試和調(diào)試程序 3 算法與復(fù)雜性主要內(nèi)容 包括算法的復(fù)雜度分析 典型的算法策略 分布式算法 并行算法 可計(jì)算理論 P類(lèi)和NP類(lèi)問(wèn)題 自動(dòng)化理論 密碼算法以及幾何算法等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理對(duì)于給定的問(wèn)題類(lèi) 最好的算法是什么 要求的存儲(chǔ)空間和計(jì)算時(shí)間有多少 空間和時(shí)間如何折衷 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的最好方法是什么 算法最好和最壞的情況是什么 算法的平均性能如何 算法的通用性如何 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題 可以采用硬件的方法 也可以采用軟件的方法 甚至還可以采用電子線(xiàn)路和機(jī)械的方法 只是機(jī)械的方法因成本太高 精度難于保證而早已棄之不用 但無(wú)論采用哪種方法 都必須有提供處理該問(wèn)題的計(jì)算過(guò)程描述 即詳細(xì)地給出計(jì)算的每一步應(yīng)該怎么做 這在計(jì)算機(jī)科學(xué)中稱(chēng)之為算法 于是 算法成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容 也有人稱(chēng)算法為計(jì)算機(jī)科學(xué)的首要問(wèn)題或者核心問(wèn)題 在計(jì)算科學(xué)的研究中 發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)立一個(gè)新算法是對(duì)計(jì)算科學(xué)的一個(gè)實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn) 經(jīng)驗(yàn)表明 算法研究的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)和與計(jì)算機(jī)科學(xué)有關(guān)的專(zhuān)業(yè)背景知識(shí) 4 體系結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容 包括數(shù)字邏輯 數(shù)據(jù)的機(jī)器表示 匯編級(jí)機(jī)器組織 存儲(chǔ)技術(shù) 接口和通信 多道處理和預(yù)備體系結(jié)構(gòu) 性能優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理實(shí)現(xiàn)處理器 內(nèi)存和機(jī)內(nèi)通信的方法是什么 如何設(shè)計(jì)和控制大型計(jì)算系統(tǒng) 而且使其令人相信 盡管存在錯(cuò)誤和失敗 但它仍然是按照我們的意圖工作的 哪種類(lèi)型的體系結(jié)構(gòu)能夠有效地包含許多在一個(gè)計(jì)算中能夠并行工作的處理元素 如何度量性能 5 操作系統(tǒng)主要內(nèi)容 包括操作系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu) 并發(fā)處理 資源分配與調(diào)度 存儲(chǔ)管理 設(shè)備管理 文件系統(tǒng)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作的每一個(gè)級(jí)別上 可見(jiàn)的對(duì)象和允許進(jìn)行的操作各是什么 對(duì)于每一類(lèi)資源 能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效利用的最小操作集是什么 如何組織接口才能使得用戶(hù)只需與抽象的資源而非硬件的物理細(xì)節(jié)打交道 作業(yè)調(diào)度 內(nèi)存管理 通信 軟件資源訪(fǎng)問(wèn) 并發(fā)任務(wù)間的通信以及可靠性與安全的控制策略是什么 通過(guò)少數(shù)構(gòu)造規(guī)則的重復(fù)使用系統(tǒng)功能擴(kuò)展的原則是什么 6 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算主要內(nèi)容 包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)安全 網(wǎng)絡(luò)管理 無(wú)線(xiàn)和移動(dòng)計(jì)算以及多媒體數(shù)據(jù)技術(shù)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行交換 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如何驗(yàn)證 如何保證網(wǎng)絡(luò)的安全 分布式計(jì)算的性能如何評(píng)價(jià) 分布式計(jì)算如何組織才能夠使通過(guò)通信網(wǎng)連接在一起的自主計(jì)算機(jī)參加到一項(xiàng)計(jì)算中 而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 主機(jī)地址 帶寬和資源則具有透明性 7 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言主要內(nèi)容 包括程序設(shè)計(jì)模式 虛擬機(jī) 類(lèi)型系統(tǒng) 執(zhí)行控制模型 語(yǔ)言翻譯系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)義學(xué) 基于語(yǔ)言的并行構(gòu)件等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理語(yǔ)言 數(shù)據(jù)類(lèi)型 操作 控制結(jié)構(gòu) 引進(jìn)新類(lèi)型和操作的機(jī)制 表示的虛擬機(jī)的可能組織結(jié)構(gòu)是什么 語(yǔ)言如何定義機(jī)器 機(jī)器如何定義語(yǔ)言 什么樣的表示法 語(yǔ)義 可以有效地用于描述計(jì)算機(jī)應(yīng)該做什么 8 人 機(jī)交互主要內(nèi)容 包括以人為中心的軟件開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià) 圖形用戶(hù)接口設(shè)計(jì) 多媒體系統(tǒng)的人機(jī)接口等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理表示物體和自動(dòng)產(chǎn)生供閱覽的照片的有效方法是什么 接受輸入和給出輸出的有效方法是什么 怎樣才減小產(chǎn)生誤解和由此產(chǎn)生的人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn) 圖表和其他工具怎樣才能通過(guò)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)集中的信息去理解物理現(xiàn)象 它的重要性體現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越強(qiáng)烈地需要和諧的人機(jī)交互環(huán)境 圖形用戶(hù)界面已經(jīng)成為一個(gè)軟件的重要組成部分 以圖形的方式來(lái)表示抽象的概念或數(shù)據(jù) 可視化 已經(jīng)成為信息領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì) 9 圖形學(xué)和可視化計(jì)算主要內(nèi)容 包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 可視化 虛擬現(xiàn)實(shí) 計(jì)算機(jī)視覺(jué)等4個(gè)學(xué)科子領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理支撐圖像產(chǎn)生以及信息瀏覽的更好模型 如何提取科學(xué)的 計(jì)算和醫(yī)學(xué) 和更抽象的相關(guān)數(shù)據(jù) 圖像形式過(guò)程的解釋和分析方法 10 智能系統(tǒng)主要內(nèi)容 包括約束可滿(mǎn)足性問(wèn)題 知識(shí)表示和推理 Agent 自然語(yǔ)言處理 機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工智能規(guī)劃系統(tǒng)和機(jī)器人學(xué)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理基本和行為模型是什么 如何建造模擬它們的機(jī)器 規(guī)則評(píng)估 推理 演繹和模式計(jì)算在多大程度上描述了智能 通過(guò)這些方法模擬行為的機(jī)器的最終性能如何 傳感數(shù)據(jù)如何編碼才使得相似的模式有相似的代碼 電機(jī)編碼如何與傳感編碼相關(guān)聯(lián) 學(xué)習(xí)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)怎樣 這些系統(tǒng)是如何表示它們對(duì)這個(gè)世界的理解的 11 信息管理主要內(nèi)容 包括信息模型與信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)建模 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 事務(wù)處理 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)挖掘 信息存儲(chǔ)與檢索 超文本和超媒體 多媒體信息與多媒體系統(tǒng) 數(shù)字圖書(shū)館等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理使用什么樣的建模概念來(lái)表示數(shù)據(jù)元素及其相互關(guān)系 怎樣把基本操作 如存儲(chǔ) 定位 匹配和恢復(fù) 組合成有效的事務(wù) 這些事務(wù)怎樣才能與用戶(hù)有效地進(jìn)行交互 高級(jí)查詢(xún)?nèi)绾畏g成高質(zhì)量的程序 哪種機(jī)器體系結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行有效地進(jìn)行交互 高級(jí)查詢(xún)?nèi)绾畏g成高質(zhì)量的程序 哪種機(jī)器體系結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行有效的恢復(fù)和更新 怎樣保護(hù)數(shù)據(jù) 以避免非授權(quán)訪(fǎng)問(wèn) 泄露和破壞 如何保護(hù)大型的數(shù)據(jù)庫(kù) 以避免由于同時(shí)更新引起的不一致性 當(dāng)數(shù)據(jù)分布在許多機(jī)器上時(shí)如何保護(hù)數(shù)據(jù) 保證性能 文本如何索引和分類(lèi)才能夠進(jìn)行有效的恢復(fù) 12 軟件工程主要內(nèi)容 包括軟件過(guò)程 軟件需求和規(guī)格說(shuō)明 軟件設(shè)計(jì) 軟件驗(yàn)證 軟件演化 軟件項(xiàng)目管理 軟件開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境 基本構(gòu)件的計(jì)算 形式化方法 軟件可靠性 專(zhuān)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等 該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理程序和程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展背后的原理是什么 如何證明一個(gè)程序或系統(tǒng)滿(mǎn)足其規(guī)格說(shuō)明 如何編寫(xiě)不忽略重要情況且能用于安全分析的規(guī)格說(shuō)明 軟件系統(tǒng)是如何歷經(jīng)不同的各代進(jìn)行演化的 如何從可理解性和易修性性關(guān)手設(shè)計(jì)軟件 13 科學(xué)計(jì)算主要內(nèi)容 包括數(shù)值分析 運(yùn)籌學(xué) 模擬和仿真 高性能計(jì)算該知識(shí)結(jié)構(gòu)主要處理如何精確地以有限的離散過(guò)程近似表示連續(xù)和無(wú)限的離散過(guò)程 如何處理這種近似產(chǎn)生的錯(cuò)誤 給定某一類(lèi)議程在某精確度水平上能以多快的速度求解 如何實(shí)現(xiàn)方程的符號(hào)操作 如何積分 微分以及到最小項(xiàng)的歸納 如何把這些問(wèn)題的答案包含到一個(gè)有效的 可靠的 高質(zhì)量的數(shù)學(xué)軟件包中 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)成功人才的參考標(biāo)準(zhǔn) 在求職的千軍萬(wàn)馬中殺出重圍 找到騰飛之路 計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格 考試 老 軟考 計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格 1987 2003年 信息產(chǎn)業(yè)部單獨(dú)組織考試百萬(wàn)人參考 培養(yǎng)10余萬(wàn)專(zhuān)業(yè)人才 得到社會(huì)廣泛認(rèn)可新 軟考 計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格 2004年11月 至今 人事部與信息產(chǎn)業(yè)部聯(lián)合主考國(guó)家級(jí)IT資格與水平考試 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)唯一職稱(chēng)資格考試?yán)?軟考 與新 軟考 的區(qū)別計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員職稱(chēng)制度改為 以考代評(píng) 取消了原有的報(bào)考學(xué)歷和資歷限制 學(xué)生可直接報(bào)考3級(jí)5類(lèi)20種資格考試 對(duì)應(yīng)于信息化的人才需求開(kāi)辟與其他國(guó)家專(zhuān)業(yè)資格認(rèn)證的 相互承認(rèn) 渠道軟考的年考試規(guī)模已經(jīng)達(dá)到21萬(wàn)人 成為最具實(shí)效的認(rèn)證 軟考 的專(zhuān)業(yè)類(lèi)別 資格名稱(chēng)與級(jí)別 軟考 的級(jí)別與職稱(chēng)對(duì)應(yīng)關(guān)系 軟考 的專(zhuān)業(yè)類(lèi)別與人才培養(yǎng)方向 分類(lèi)培養(yǎng) CS SE IT IS SE CE IS IS 軟考 體系的功效分析 各類(lèi)認(rèn)證考試的性質(zhì)分析 更加深刻的理解 軟考 的特色 軟考 與其他IT認(rèn)證的本質(zhì)區(qū)別 軟考 是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)唯一的職稱(chēng)資格考試 軟考 從屬于國(guó)家人事體系 全國(guó)通用并與國(guó)際接軌 軟考 采取全國(guó)統(tǒng)考 各級(jí)政府部門(mén)協(xié)助實(shí)施的模式 軟考 與專(zhuān)業(yè)學(xué)歷考試的本質(zhì)區(qū)別 軟考 強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)實(shí)用性 學(xué)歷考試強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)完備性以用立考 以考促學(xué) 以考代評(píng) 軟考 政策靈活不設(shè)門(mén)檻 學(xué)歷考試等級(jí)森嚴(yán) 軟考 提供職稱(chēng)資格 學(xué)歷證書(shū)僅是教育經(jīng)歷的證明 軟考 對(duì)大學(xué)生就業(yè)的積極推動(dòng)作用含金量很高的專(zhuān)業(yè)資格認(rèn)證 提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)未出校門(mén)就可獲得職稱(chēng)資格 享受人事制度保障多種級(jí)別不同資格充分選擇 輔助事業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展 三位一體 軟考 體系的內(nèi)在奧妙 不同專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)教育體系的不同學(xué)科 不同資格對(duì)應(yīng)就業(yè)市場(chǎng)的不同職位 不同級(jí)別對(duì)應(yīng)人才結(jié)構(gòu)的不同層次 軟考 報(bào)考級(jí)別的合理選擇 我們的明天會(huì)更加美好 自在階段 自由階段 自省階段 自知階段