西北工业大学计算机科学与技术专业卓越工程师培养标准及培养方案

西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师培养计划”（本科）培养标准及培养要求2011年02月目录1.指导思想..................................................................12.专业培养目标..............................................................13.培养模式..................................................................44．政策措施..................................................................44.1学生遴选............................................................44.2教学管理............................................................54.3毕业的标准..........................................................54.4学籍管理............................................................64.5教师评聘与考核......................................................65．培养标准..................................................................66.知识能力大纲与实现........................................................76.1知识能力大纲........................................................76.2知识能力实现方法...................................................157．专业教学.................................................................237.1课程体系............................................................237.2教学计划...........................................................248．企业培养方案.............................................................298.1企业培养目标.......................................................298.2企业培养计划.......................................................308.3企业培养方案.......................................................309．工程经历师资落实计划.....................................................33附件.课程教学大纲（部分专业课程教学大纲）..................................35西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”培养标准及培养要求第页公诚勇毅11.指导思想本培养标准在“卓越工程师培养计划”国家通用标准的指导下，参照IT行业专业相关标准的基本要求和教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会制订的相关本科专业教学规范，结合西北工业大学以面向航空航天航海工程领域为主的办学特色、办学理念和人才培养定位，制定我校计算机科学与技术专业的卓越工程师培养总体要求，使学生在达到以下通用工程类人才知识、能力与素质要求的基础上，同时具有本专业卓越工程师培养特色。（1）具有良好的工程职业道德、较强的社会责任感和较好的人文科学素养；（2）掌握扎实的从事工程工作所需要的工程基础知识和专业理论知识，以及一定的经济管理知识，了解本专业的发展现状和趋势；（3）具有综合运用本专业知识分析与解决实际问题的能力，以及相关的专业素养和创新能力；（4）具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力；了解本专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规；（5）具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力；（6）具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。2.专业培养目标本专业本科教育是培养适应社会主义建设需要，德、智、体全面发展，掌握计算机科学与工程方面的基本理论、基本知识和基本技能，经过“研究型与设计型并重”、“宽口径与特色方向结合”的培养，可以从事计算机科学、技术和应用各领域中有关教学、科研、开发和应用等方面的高级工程技术人才。掌握本专业所需要的较系统的基础科学理论，较宽的技术基础理论及必要的专业知识。具有运算、编程、实验测试、表达及基本软硬件操作技术；具有市场经济知识、管理知识，懂得一定的社会、人文科学知识；具有较强的自学能力和一定的分析和解决工程实际问题的能力及工程设计能力，并具有初步的科技研西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”培养标准及培养要求第页公诚勇毅2究、开发能力和组织管理能力，基本掌握一门外语，能阅读本专业的外语书刊，具有听、说、写的基础。针对国内企业的需求，特别是航空航天航海类企业对计算机相关人才的要求，我们选定“∏”型人才结构为我们的培养模式。一般认为“—”型人才知识面广而不深，“|”型人才知识只是在一点深而不广，“T”型人才则希望在广的基础上在一点深入，但目前企业计算机应用面很广，我们调研认为在多于一点深入会使人才更加卓越，因此选择“计算机系统”和“信息技术”两个方向作为较为深入的培养点。使我们培养的卓越工程师要能如图2.1所示，具有架起物理世界和信息世界“桥梁”的能力。图2.1卓越工程师的培养目标是“桥梁”计算机科学与技术学科的教育中，学科方法论的内容占有非常重要的地位。计算机科学与技术学科方法论系统研究该领域认识和实践过程中使用的一般方法，研究这些方法及其性质、特点、内在联系、变化与发展，它主要包含三个方面：学科方法论的三个过程、重复出现的12个基本概念、典型的学科方法。前者描述了认识和实践的过程，后两者分别描述了贯穿于认识和实践过程中问题求解的基本方面与要点。（1）三个过程学科方法论的三个过程为：理论、抽象、设计。物理世界PHYSICSPACE信息世界CYBERSPACE计算系统（ComputingSystem）如何匹配应用需求与计算能力？如何管理和使用资源？西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”培养标准及培养要求第页公诚勇毅3理论：它与数学所用方法类似，主要要素为定义和公理、定理、证明、结果的解释。用这一过程来建立和理解计算机科学与技术学科所依据的数学原理。其研究内容的基本特征是构造性数学特征。抽象（模型化）：源于实验科学，主要要素为数据采集方法和假设的形式说明、模型的构造与预测、实验分析、结果分析。在为可能的算法、数据结构和系统结构等构造模型时使用此过程。然后对所建立的模型的假设、不同的设计策略，以及所依据的理论进行实验。用于和实验相关的研究，包括分析和探索计算的局限性、有效性、新计算模型的特性，以及对未加以证明的理论的预测的验证。抽象的结果为概念、符号、模型。设计：源于工程学，用来开发求解给定问题的系统和设备。主要要素为需求说明、规格说明、设计和实现方法、测试和分析，用来开发求解给定问题的系统。（2）重复出现的12个基本概念蕴含学科基本思想的重要概念是计算机科学与技术学科方法论的第二个方面。作为问题求解过程中要考虑的一些要点，对它们的深入了解，并在实际工作中使用这些概念，是毕业生成为成熟的计算机科学家和工程师的重要标志之一。这些概念包括：绑定、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、折衷与决策。（3）典型的学科方法典型的学科方法是计算机科学与技术学科方法论的第三部分。包括数学方法和系统科学方法。a)数学方法数学方法是指以数学为工具进行科学研究的方法,该方法用数学语言表达事物的状态、关系和过程，经推导形成解释和判断。包括问题的描述、变换。如：公理化方法、构造性方法（以递归、归纳和迭代为代表）、内涵与外延方法、模型化与具体化方法等。其基本特征是：高度抽象、高精确、具有普遍意义。它是科学技术研究简洁精确的形式化语言、数量分析和计算方法、逻辑推理工具。b)系统科学方法系统科学方法的核心是将研究的对象看成一个整体，以使思维对应于适当的抽象级别上，并力争系统的整体优化。一般遵循如下原则：整体性、动态、最优西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”培养标准及培养要求第页公诚勇毅4化、模型化。具体方法有：系统分析法（如：结构化方法、原型法、面向对象的方法等）、黑箱方法、功能模拟方法、整体优化方法、信息分析方法等。对不同类型的学生，在教学中可以突出不同的方法要求。一般地，要求掌握系统设计中的典型设计方法。3.培养模式我校“卓越工程师培养计划”采用校企联合的培养模式，培养分为校内学习和企业学习培养两个阶段。以本科(3+1)+硕士(1+1.5)+博士(0.5+2.5)“三段制”为基本培养模式框架。本科阶段校内累计培养时间3年，企业累计培养时间1年。根据学生学习接受知识特点，利用学校地处西安具有大量相关行业单位的优势，结合航天航空企业特色，将工程能力培养环节划分为多个子环节，在校内和企业间穿插实施。另外，针对计算机专业国际化趋势更加明显的现实，我们也联合了国外高校，进行学生的交换，进入国外高校学习课程和参加毕业设计或研究项目。校内培养主要围绕从事计算机科学与技术所需的专业知识和基础理论体系，发挥本专业在师资力量和教学资源方面的优势，通过课堂教学、课程实验、综合创新实验设计等多种教学环节实现学生知识、能力和素质的综合培养，为学生进入企业进一步进行工程技术能力和业务素质的培养奠定坚实的基础。企业工程实践培养主要围绕培养卓越工程师的工程技术能力和业务素质，使学生进入到现代计算机系统或软件系统设计与制造的实际环境，了解和掌握计算机相关领域对工程师基本业务素质和能力的需求，通过基本素质与能力培训、生产环节、结合设计生产的工程实践毕业设计，完成计算机科学与技术卓越工程师的职业教育，使学生具备较强的工程实践能力和创新能力。4．政策措施4.1学生遴选学生来源主要通过高考招生录取、自主招生等途径招收。2011年新生入学后即在计算机科学与技术专业开展实施卓越工程师培养计划。学生在学习过程如不适应，可转入其它专业。西北工业大学计算机科学与技术专业“卓越工程师”培养标准及培养要求第页公诚勇毅54.2教学管理（1）课程组建校企联合指导组，对计算机网络原理，计算机组成原理，计算机操作系统，面向对象程序设计，多媒体技术，软件工程，网络安全，数字图像处理，航空计算技术等一批必修专业基础课、专业课、综合实验课等课程和企业培养实践环节进行全面规划讨论修订，完成工程化改进。并聘请专业领域内的专家讲授航空计算技术等关键部分内容。我们已聘请了多位航空计算机和电子相关企业的所长总师为兼职教授，在专业上有长期稳定的科研合作，与专业领域内的专家有良好的合作关系，有能力完成本专业课程的工程化改进。（2）工程实践根据学生接受知识的特点，循序渐进地安排学生的实践活动。工程实践内容贯穿学生培养的全过程，分为短期认知和长期实践环节。从第1学期计算机导论环节开始，在第1、2、3学期分别