北京航空航天大学计算机科学与技术专业卓越工程师培养

第1页共33页北京航空航天大学计算机科学与技术本科专业“卓越工程师培养计划”培养方案一、北航计算机科学与技术专业简介国家提出要走新型工业化道路，坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，加快发展现代服务业，全面建设小康社会。计算机人才需求仍然呈上升趋势，高端人才紧俏。北航在十二五规划中提出学校发展新的远景目标：建没空天信融合特色的世界一流大学。为工业化、信息化和国防现代化建设服务。计算机专业人才是信息化建设的中坚力量。北航计算机学院（简称学院）自1958年建立专业、1978年建立计算机科学与工程系、2002年建立计算机学院以来，经过52年的发展，已经建设成为国内一流的科学研究、工程创新和人才培养基地。学院是我国最早拥有计算机科学与技术一级学科博士授予权、博士后流动站、长江学者岗位的单位之一；现拥有计算机科学与技术国家重点一级学科；拥有软件开发环境国家重点实验室、虚拟现实技术与系统国家重点实验室、先进网络技术北京市重点实验室和北京市计算机新技术重点实验室等四个国家、省部级重点实验室以及教育部先进计算机应用技术工程中心，中国和德国政府共同支持下建立的中德软件研究所。学院在科学研究和人才培养等方面，与美国、德国、英国、法国、日本及香港等国家和地区的著名大学、代表行业高端工程技术的企业Intel、IBM、Micro-soft、Quantum、AMD、Nokia等全球著名的跨国公司，国内华为、联想、神州数码、浪潮集团、百度等国内著名的IT企业，以及航空航天等国防企业建立了长期稳定的合作关系，并成立了若干个校企联合教学与科研实验室，成为卓越工程师人才培养的重要基地。学院现拥有一支以中科院院士为学科带头人，以国内知名专家为核心，以中青年学者为骨干，年龄结构合理，勇于创新、团结协作的学术和工程创新梯队。现有中科院院士2人、教授28人、博士导师29人、兼职博导2人、副教授57人；1人获国家杰出青年基金、10人入选教育部“新世纪优秀人才培养计划”。第2页共33页学院以科学研究的原创性、工程关键技术的突破性和系统研制的先进性为指导思想，确立了理论研究和工程开发协调互动、科学研究与人才培养紧密结合的格局。目前，已经形成了计算机科学理论、新一代互联网络下的协同工作环境、虚拟现实与多媒体技术、软件工程与过程工程、面向领域的软件支撑技术、新一代互联网络体系结构、网络安全与信息安全技术、分布与移动计算技术、嵌入式与容错计算技术等有特色、大规模计算机工程应用等有优势的研究方向。2007年至2009年累计完成科研经费3.13亿元，2007、2009年科研经费均突破了1亿元人民币；承担了973重大项目5项（其中2项是首席科学家单位）、国家自然科学基金重大项目1项、重点项目2项、科技平台重点项目3项、CNGI重点项目3项等；年平均承担国家重大工程项目、国防重点课题、企事业合作以及国际合作项目等百余项。自2007年以来，获得国家科学技术进步奖二等奖4项，省部级奖3项；发表学术论文800余篇，其中SCI收录63篇、EI收录608篇；授权或申请专利163项，软件著作权16项。学院主要培养本科生、硕士生和博士生三个层次学生。自1978年建院系以来，计算机学院培养学生8571人，其中，本科生5115人、工学硕士生(含同等学力）2435人、工程硕士544人、博士生475人。目前在校生人数为：本科生1066名、研究工学硕士生563人、软件工程硕士110人、工程硕士290人、博士生312人。为适应计算机科学技术发展以及国民经济建设对本专业高级工程师的需要，培养德智体美全面发展的宽口径、高水平、具有创新素质的计算机专业人才，计算机学院按计算机科学与技术一级学科设置本科专业，覆盖计算机软件与理论、计算机系统结构和计算机应用技术三个二级学科，培养科学型和工程型相结合的计算机专业人才，服务于科研院所、大中型企业以及政府部门。学院以“研究型、高水平、国际化”为主体办学思路；以“高素质、创新性、精英式”为人才培养目标；以“精英教育，以人为本，教学、管理、服务相结合”为基本理念；逐步形成本硕博一体化培养、以重点实验室为实践基地、研究和工程相结合的培养模式；建立了以国际水平为目标的本硕博课程统筹设计的研究型学院课程体系、先进的教学实验体系、完整的教学质量保证体系和人才培养质量评估体系。实行本硕连读、本硕博连读、硕博连读，并拓广国际合作，进行人才推荐、学分互认等联合培养，为学生的成长提供了更为广阔的空间和质量保证。2004年以来共得国家教学成果一等奖、二等奖和北京市教学成果奖多项；获批国家精品课、北京市精品课、教育部-微软精品课程多门。2006年首批获批国家级计算机实验教学示范中心。2007第3页共33页年获批“教育部人才培养模式创新试验区”，2008年获批科工委高等学校特色专业建设点。2006年通过教育部组织的计算机本科教学专业认证，2010年以最好的成绩通过专业认证延期申请。在“十一.五”期间，培养的本科毕业生中40~50％攻读研究生继续深造，50~60％进入国民经济建设各个领域。本学科在学科建设、师资力量、教学科研、校企合作实习基地等方面的优势为实施卓越工程师计划提供了有力的保障。本专业将以部分本科学生作为试点，进一步树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养服务于工业信息化和国防现代化建设的优秀工程技术人员。为卓越工程师的培养积累经验。二、专业培养标准（一）总体要求在国家卓越工程师培养的通用标准指导下，按照行业标准要求，结合北京航空航天大学特色、办学理念和人才培养定位，制定北京航空航天大学计算机科学与技术本科专业卓越工程师培养标注，使学生：（1）具有良好的思想品德、职业道德和社会责任。对信息化对社会的影响，如知识产权保护、信息安全等有基本认识。（2）牢固掌握数学、物理等自然科学基础知识，较好地了解人文、艺术、社会、经济和管理科学的基础知识。（3）系统地掌握本专业的计算机基础理论知识和计算机专业知识，具备基本的工程实践能力；了解计算机前沿技术及发展趋势。（4）掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有对终身学习的正确认识和学习能力及适应发展能力。具备良好的专业外语阅读能力、交流能力及写作能力。部分学生具备跨文化交流、合作能力和参与国际竞争能力。第4页共33页（5）具有较强的创新意识、较强的表达能力和较强的人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。具备良好的身体素质和心理素质。（6）有参与综合性工程实践的经历，具备利用所学知识解决本专业工程问题的初步能力。具备适应国内或国际环境的职业发展能力。（二）标准细化描述根据总体要求，可以归结为三个大的方面：1、知识：包括基础、专业及人文社会学科知识。2、能力：本专业工程实践能力；创新能力；适应国内国际环境的职业发展能力。3、素质：社会责任、职业素养、身体素质和心理素质。细化描述如下：1、知识1.1基础科学知识；1.1.1数学1.1.2物理1.2工程基础知识；1.3专业工程知识；1.3.1计算机基础专业知识1.3.2计算机专业方向知识1.4人文、哲学、社会学知识2、能力2.1专业工程实践能力2.1.1分析问题能力分析判别问题主要矛盾，辩证思维提炼问题收集及分析资料建立模型2.1.2计算机软硬件设计能力系统思维能力选取设计角度及方法，设计解决问题第5页共33页工程成本效益分析和风险分析2.1.3计算机软硬件实现能力软件开发能力基于EDA的计算机设计能力系统集成及调试能力2.1.4计算机系统运行维护及管理对运行结果进行监控，分析出现的问题对运行设计结果进行改进及演变对运行过程进行管理，及时控制情况2.1.5项目管理和系统集成认识运行成本、表现和进度的控制，描述质量和安全保障，定义生命周期管理合理制定项目计划，组织任务、人力和资源全面衡量系统实施情况，完成系统集成2.1.6工程技术报告的编写能力了解专业技术文档编写规范图表、多媒体的合理有效使用2.2创新能力2.2.1发现和分析问题的能力2.2.2对本学科技术发展的跟踪能力2.2.3系统改进和优化2.3适应国内或国际环境的职业持续发展能力。2.3.1自我认知和终身学习能力了解自我技能、态度、兴趣、优缺点正确认识自我，进行合理扬弃能够控制自我激发求知欲，形成终身学习习惯2.3.2团队组织和协作能力高效团队组建与运行沟通交流能力第6页共33页环境适应能力2.3.2交流能力对人际关系的调整、学会竞争与学会合作的能力。2.3.4职业规划与选择了解自己的兴趣爱好和职业发展方向对自身未来的发展有清晰明确的规划掌握一定的职业规划方法3、素质3.1社会责任3.1.1责任意识、道德规范3.1.2本专业工程师的角色和社会责任3.2职业素养3.2.1敬业精神及合作的态度3.2.2职业道德和职业意识3.2.3职业行为规范3.3.身体素质3.3.1科学锻炼身体的基本知识和基本技能3.3.2良好的体育锻炼和卫生习惯3.4心理素质正确的自我观和社会观；能与他人建立积极良好的人际关系；面对困难和挫折的能力；对自己情绪的管理和控制；自我的激励，乐于学习和工作；健全的人格。3.4.1非智力因素3.4.2智力与能力因素3.4.3心理现状因素3.4.4社会适应因素第7页共33页三、标准实现矩阵按照以上标准，将课程进行划分，形成以下培养标准实现矩阵。培养标准（能力要求）课程实现知识1.1基础自然科学知识1.1.1数学工科数学分析、工科高等代数、概率统计、数理逻辑、集合与图论、组合数学1.1.2物理基础物理学1.2工程基础知识计算机基础操作、计算机导论与计算机伦理学、电路分析、电气技术实践、电子工程技术训练、航空航天概论、工程认识、数学建模、通信技术基础1.3专业工程知识计算机基础专业知识高级语言程序设计、数据结构、算法设计、计算机组成与系统结构、编译技术、操作系统、计算机网络等专业类课程计算机专业方向知识包括计算机软件与理论、软件工程、信息安全、计算机系统结构、计算机应用等方向相关课程1.4人文、哲学、社会学知识大学语文、大学英语、思想政治理论课、马克思主义哲学、大学体育、能力2.1专业工程实践能力2.1.1分析问题能力物理实验、毕业设计、数学建模、毕业设计、算法分析2.1.2计算机软硬件设计能力高级语言程序设计、数据结构、算法分析与设计、数字逻辑、计算机组成与系统结构、编译技术、操作系统、软件工程、面向对象设计方法、信息系统分析与设计、嵌入式计算机系统设计、计算机EDA设计等第8页共33页2.1.3计算机软硬件实现能力C、Java、C++等语言、数字逻辑实验、计算机组成与系统结构实验、编译技术课程设计、操作系统课程设计、嵌入式系统实验、X86汇编程序设计2.1.4计算机系统运行维护及管理计算机网络实验、软件质量保证与软件测试技术2.1.5项目管理和系统集成经济管理、实用软件项目管理、软件工程实践、软件过程基础、毕业设计2.1.6工程技术报告的编写能力软件工程、计算机基础操作、数字逻辑实验、计算机组成与系统结构实验、编译技术课程设计、操作系统课程设计、企业实习、毕业设计、论文写作系统讲座等2.2创新能力2.2.1发现和分析问题的能力相关专业课程和课程设计企业实习、社会实践、课题研究、冯如杯等课外科技活动2.2.2对本学科技术发展的跟踪能力大学英语、科技文献检索、学科前沿讲座、毕业设计2.2.3系统改进和优化算法分析与设计、企业实习、社会实践、课题研究、冯如杯等课外科技活动2.3适应国内或国际环境的职业持续发展能力2.3.1自我认知和终身学习思想政治理论课——基础（思想道德修养）、走进计算机科学系列讲座、工作性社会实践2.3.2团队组织和协作军事理论、专业实习、毕业设计、社会实践软件工程实践、班级活动、社团、体育比赛、课外科技活动（冯如杯等）2.3.3交流能力大学英语、专业实习、毕业设计、社会实践第9页共33页2.3.4职业规划与选择职业规划和职业选择系列讲座工作性社会实践、学科技术前沿讲座素质3