培養(yǎng)計算機類專業(yè)學生解決復雜工程問題的能力
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- 作者：蔣宗禮 著
- 出版時間：2018/7/1
- ISBN：9787302503842
- 出 版 社：清華大學出版社
- 中圖法分類：TP3
- 頁碼：381
- 紙張：純質紙
- 版次：1
- 開本：16開
與國際等效的中國工程教育認證標準明確將解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)作為本科工程教育的聚焦點。本書面向本科計算機類專業(yè)，討論如何實現(xiàn)學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)。首先討論將這一任務分解到整個本科教育的過程中的基本思路和要求，然后分數(shù)學與自然科學類課程、專業(yè)類基礎課程、專業(yè)基礎和專業(yè)課程、課程設計、實習實訓，以及畢業(yè)設計，以實例的形式給出落實案例。不僅為讀者澄清了一些基本概念，還給讀者提供可以實際操作的案例�？紤]到相關需求，還簡單介紹了相關的工程倫理道德要求和質量保障體系的構建。本書為計算機類專業(yè)系統(tǒng)設計培養(yǎng)方案，為教師設計和開展面向學生解決復雜工程問題能力培養(yǎng)的教學活動提供參考，也可以給計算機類專業(yè)學生學習課程以達成畢業(yè)要求提供指導。對其他工科專業(yè)的教師也具有參考價值。
前言
習近平同志指出：“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈�！边@進一步強調了我國高等教育從外延發(fā)展走向內涵發(fā)展的必要性和緊迫性。
2006年我國開始工程教育專業(yè)認證工作，它以工程教育國際接軌為突破口，通過強化內涵發(fā)展提高質量，發(fā)揮了重要的引領和示范作用，特別是在促進教育觀念的更新、標準意識的建立、質量意識的強化上發(fā)揮了重大作用，這已被10年來的實踐所證明。2016年6月2日，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，被認為是中國高等教育具有里程碑意義的歷史性突破。2017年2月18日，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，共同探討了新工科的內涵特征、新工科建設與發(fā)展的路徑選擇，形成了“復旦共識”；2017年4月8日，教育部又在天津大學召開新工科建設研討會，按照“到2020年，探索形成新工科建設模式，主動適應新技術、新產業(yè)、新經濟發(fā)展；到2030年，形成中國特色、世界一流工程教育體系，有力支撐國家創(chuàng)新發(fā)展；到2050年，形成領跑全球工程教育的中國模式，建成工程教育強國，成為世界工程創(chuàng)新中心和人才高地，為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢奠定堅實基礎”的目標，明確了新工科建設行動路線（“天大行動”）；2017年6月10日，教育部正式發(fā)布《新工科研究與實踐項目指南》（“北京指南”），規(guī)劃出新工科研究與實踐項目新理念、新結構、新模式、新質量、新體系5部分共24個選題方向，引導高校開展新工科研究與實踐。所有這些都表明，大力推進高等教育的改革，應對新一輪科技革命和產業(yè)變革的挑戰(zhàn)，主動服務國家創(chuàng)新驅動發(fā)展和“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略和倡議，加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，是教育改革的方向。
《華盛頓協(xié)議》明確將本科工程教育定位于培養(yǎng)學生“解決復雜工程問題”的能力。如何理解和實施這一基本定位，是推進計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)改革發(fā)展、實現(xiàn)與國際接軌亟須解決的問題。為此，教育部高等學校計算機類專業(yè)教學指導委員會、全國高等學校計算機教育研究會成立研究組，開展“計算機類專業(yè)學生解決復雜工程問題能力培養(yǎng)”的研究。該研究組由以下人員組成：蔣宗禮、盧先和、王志英、何炎祥、魏曉輝、王泉、陳兵、張自力、周清雷、姜守旭、王丹和張瑞慶。
為了更好地完成這項研究，研究組先后在南京航空航天大學、吉林大學、西南大學召開了研究工作會議。此外，研究組的成員們根據(jù)需要組織了所在高校的專家一同參加了相應的研制工作。
本書共10章。第1章、第2章由蔣宗禮撰寫。第3章分工如下：3.1～3.4節(jié)由張自力分別與鄧輝文、邱開金、何映思、羅木平、瞿澤輝、賴紅、賈韜、吳松、張隆、程強、王藝撰寫，3.5節(jié)由王丹撰寫，3.6節(jié)由姜守旭和任世軍撰寫，3.7節(jié)由蔣宗禮撰寫。第4章分工如下：4.1節(jié)和4.2節(jié)由魏曉輝分別與陳娟、賈海洋撰寫，4.3節(jié)由王泉與劉凱撰寫，4.4節(jié)由蔣宗禮撰寫，4.5節(jié)由王丹撰寫，4.6節(jié)由陳兵與毛宇光撰寫，4.7節(jié)由張自力與于顯平、陳善雄、劉波、唐鵬撰寫，4.8節(jié)由周清雷與張卓、王黎明、盧紅星撰寫。第5章分工如下：5.1節(jié)由張自力與李莉、張維勇、陳鍶奇撰寫，5.2節(jié)由王志英與沈立撰寫，5.3節(jié)由趙東明、鄭志蘊撰寫，5.4節(jié)由王泉與田玉敏撰寫，5.5節(jié)由陳兵與黃圣君撰寫，5.6節(jié)由王泉與楊力撰寫，5.7節(jié)由賈玉祥、莊雷、盧紅星撰寫，5.8節(jié)由徐婷、宋偉撰寫，5.9節(jié)由王泉與楊力撰寫，5.10節(jié)由陳兵與楊慶偉撰寫，5.11節(jié)由魏曉輝與郭東偉撰寫，5.12節(jié)由魏曉輝與胡成全、曹英暉撰寫，5.13節(jié)由何炎祥與余純武撰寫，5.14節(jié)由陳兵與趙彥超撰寫，5.15節(jié)由何炎祥與杜瑞穎撰寫，5.16節(jié)由王丹撰寫。第6章的分工如下：6.1節(jié)、6.2節(jié)、6.7節(jié)由魏曉輝分別與陳娟、賈海洋、曹英暉、胡成全撰寫，6.4節(jié)由何炎祥與杜卓敏撰寫，6.3節(jié)、6.10節(jié)由王泉分別與劉凱、李龍海撰寫，6.5節(jié)由王丹撰寫，6.8節(jié)、6.9節(jié)由陳兵分別與趙彥超、許峰撰寫，6.6節(jié)由張自力與劉波、于顯平、唐鵬撰寫，6.11節(jié)由王丹撰寫，6.12節(jié)由朱國貞、宋玉撰寫。第7章由陳兵撰寫。第8章8.1節(jié)由蔣守禮撰寫，8.2節(jié)由蔣宗禮、陳兵、何炎祥、姜守旭、王泉、王志英、周清雷等撰寫。第9章由蔣宗禮撰寫。第10章由姜守旭撰寫。整個內容框架由蔣宗禮設計，并與張瑞慶一同承擔統(tǒng)稿任務。
學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)是一個老問題，更是一個新問題，它決定著本科工程教育的水平。本書內容來自我們的研究和實踐，難免具有局限性，期望我們現(xiàn)在拋出的這一塊“磚”，能夠給讀者一定的啟示和參考，能夠引出一塊塊的“玉”來，為推動我國計算機類專業(yè)工程教育改革做出貢獻。
蔣宗禮
2018年5月
第1章 計算機類專業(yè)本科人才培養(yǎng)基本定位
1.1 本科工程教育的基本定位是培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力
1.2 解決復雜工程問題的能力的培養(yǎng)對專業(yè)教育的基本要求
1.3 分解落實解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)
第2章 《計算機類專業(yè)教學質量國家標準》及要點
2.1 《計算機類專業(yè)教學質量國家標準》
2.1.1 概述
2.1.2 適用專業(yè)范圍
2.1.3 培養(yǎng)目標
2.1.4 培養(yǎng)規(guī)格
2.1.5 師資隊伍
2.1.6 教學條件
2.1.7 質量保障體系
2.1.8 專業(yè)類知識體系
2.1.9 主要實踐性教學環(huán)節(jié)
2.1.10 專業(yè)類核心課程建議
2.1.11 人才培養(yǎng)多樣化建議
2.1.12 有關名詞釋義和數(shù)據(jù)計算方法
2.2 要點說明
2.2.1 計算機類專業(yè)基本情況
2.2.2 提高質量必須更新觀念
2.2.3 準確定位
2.2.4 人才培養(yǎng)基本要求
2.2.5 師資隊伍
2.2.6 質量保障體系
2.2.7 知識體系
2.3 應用型人才培養(yǎng)
第3章 數(shù)學與自然科學類課程
3.1 高等數(shù)學
3.1.1 課程簡介
3.1.2 課程地位和教學目標
3.1.3 課程教學內容及要求
3.1.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.1.5 學時分配
3.1.6 課程考核與成績評定
3.2 線性代數(shù)
3.2.1 課程簡介
3.2.2 課程地位和教學目標
3.2.3 課程教學內容及要求
3.2.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.2.5 學時分配
3.2.6 課程考核與成績評定
3.3 概率論與數(shù)理統(tǒng)計
3.3.1 課程簡介
3.3.2 教學目標
3.3.3 課程教學內容及要求
3.3.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.3.5 課程考核與成績評定
3.4 數(shù)值分析
3.4.1 課程簡介
3.4.2 課程地位和教學目標
3.4.3 課程教學內容及要求
3.4.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.4.5 學時分配
3.4.6 課程考核與成績評定
3.5 大學物理
3.5.1 課程簡介
3.5.2 課程地位和教學目標
3.5.3 課程教學內容及要求
3.5.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.5.5 教與學
3.5.6 學時分配
3.5.7 課程考核與成績評定
3.6 離散數(shù)學
3.6.1 課程簡介
3.6.2 課程地位和教學目標
3.6.3 課程教學內容及要求
3.6.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.6.5 教與學
3.6.6 學時分配
3.6.7 課程考核與成績評定
3.7 形式語言與自動機
3.7.1 課程簡介
3.7.2 課程地位和教學目標
3.7.3 課程教學內容及要求
3.7.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
3.7.5 教與學
3.7.6 學時分配
3.7.7 課程考核與成績評定
第4章 專業(yè)類基礎課程
4.1 程序設計基礎
4.1.1 課程簡介
4.1.2 課程地位和教學目標
4.1.3 課程教學內容及要求
4.1.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.1.5 教與學
4.1.6 學時分配
4.1.7 課程考核與成績評定
4.2 數(shù)據(jù)結構
4.2.1 課程簡介
4.2.2 課程地位和教學目標
4.2.3 課程教學內容及要求
4.2.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.2.5 學時分配
4.2.6 課程考核與成績評定
4.3 計算機組成
4.3.1 課程簡介
4.3.2 課程地位和教學目標
4.3.3 課程教學內容及要求
4.3.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.3.5 教與學
4.3.6 學時分配
4.3.7 課程考核與成績評定
4.4 編譯原理
4.4.1 課程簡介
4.4.2 課程地位和教學目標
4.4.3 課程教學內容及要求
4.4.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.4.5 教與學
4.4.6 學時分配
4.4.7 課程考核與成績評定
4.5 操作系統(tǒng)原理
4.5.1 課程簡介
4.5.2 課程地位和教學目標
4.5.3 課程教學內容及要求
4.5.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.5.5 教與學
4.5.6 學時分配
4.5.7 課程考核與成績評定
4.6 數(shù)據(jù)庫原理
4.6.1 課程簡介
4.6.2 課程地位和教學目標
4.6.3 課程教學內容及要求
4.6.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.6.5 教與學
4.6.6 學時分配
4.6.7 課程考核與成績評定
4.7 計算機網(wǎng)絡
4.7.1 課程簡介
4.7.2 課程地位和教學目標
4.7.3 課程教學內容及要求
4.7.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
4.7.5 教與學
4.7.6 學時分配
4.7.7 課程考核與成績評定
4.8 軟件工程導論
4.8.1 課程簡介
4.8.2 課程地位和教學目標
4.8.3 課程教學內容及要求
4.8.4 教學環(huán)節(jié)的安排及要求
4.8.5 教與學
4.8.6 學時分配
4.8.7 課程考核與成績評定
第5章 專業(yè)基礎與專業(yè)課程
5.1 人工智能
5.1.1 課程簡介
5.1.2 課程地位和教學目標
5.1.3 課程教學內容及要求
5.1.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.1.5 教與學
5.1.6 學時分配
5.1.7 課程考核與成績評定
5.2 計算機體系結構
5.2.1 課程簡介
5.2.2 課程地位和教學目標
5.2.3 課程教學內容及要求
5.2.4 實驗教學
5.2.5 教與學
5.2.6 學時分配
5.2.7 課程考核與成績評定
5.3 算法設計與分析
5.3.1 課程簡介
5.3.2 課程地位和教學目標
5.3.3 課程教學內容及要求
5.3.4 教學環(huán)節(jié)及學時分配
5.3.5 教與學
5.3.6 課程考核與成績評定
5.3.7 本課程對畢業(yè)要求指標點達成的實現(xiàn)途徑
5.4 數(shù)字電路與邏輯設計
5.4.1 課程簡介
5.4.2 課程地位和教學目標
5.4.3 課程教學內容及要求
5.4.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.4.5 課程考核與成績評定
5.5 數(shù)據(jù)挖掘
5.5.1 課程簡介
5.5.2 課程地位和教學目標
5.5.3 課程教學內容及要求
5.5.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.5.5 教與學
5.5.6 學時分配
5.5.7 課程考核與成績評定
5.6 云計算技術
5.6.1 課程簡介
5.6.2 課程地位與教學目的
5.6.3 課程教學內容及要求
5.6.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.6.5 教與學
5.6.6 學時分配
5.6.7 課程考核與成績評定
5.7 軟件體系結構
5.7.1 課程簡介
5.7.2 課程地位和教學目標
5.7.3 課程教學內容及要求
5.7.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.7.5 教與學
5.7.6 學時分配
5.7.7 課程考核與成績評定
5.8 軟件過程與管理
5.8.1 課程簡介
5.8.2 課程地位和教學目標
5.8.3 課程教學內容及要求
5.8.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.8.5 教與學
5.8.6 學時分配
5.8.7 課程考核與成績評定
5.9 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析與設計
5.9.1 課程簡介
5.9.2 課程地位和教學目標
5.9.3 課程教學內容及要求
5.9.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.9.5 教與學
5.9.6 學時分配
5.9.7 課程考核與成績評定
5.10 物聯(lián)網(wǎng)通信技術
5.10.1 課程簡介
5.10.2 課程地位和教學目標
5.10.3 課程教學內容及要求
5.10.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.10.5 教與學
5.10.6 學時分配
5.10.7 課程考核與成績評定
5.11 物聯(lián)網(wǎng)控制技術
5.11.1 課程簡介
5.11.2 課程地位和教學目標
5.11.3 課程教學內容及要求
5.11.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.11.5 教與學
5.11.6 學時分配
5.11.7 課程考核與成績評定
5.12 物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)分析
5.12.1 課程簡介
5.12.2 教學目標
5.12.3 課程教學內容及要求
5.12.4 學時分配
5.12.5 教與學
5.12.6 課程考核與成績評定
5.13 信息安全數(shù)學基礎
5.13.1 課程簡介
5.13.2 課程地位和教學目標
5.13.3 課程教學內容及要求
5.13.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.13.5 教與學
5.13.6 學時分配
5.13.7 課程考核與成績評定
5.14 網(wǎng)絡與通信安全
5.14.1 課程簡介
5.14.2 課程地位和教學目標
5.14.3 課程教學內容及要求
5.14.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.14.5 教與學
5.14.6 學時分配
5.14.7 課程考核與成績評定
5.15 信息安全導論
5.15.1 課程簡介
5.15.2 教學目標
5.15.3 課程教學內容及要求
5.15.4 教與學
5.15.5 學時分配
5.15.6 課程考核與成績評定
5.16 分布式系統(tǒng)導論
5.16.1 課程簡介
5.16.2 課程地位和教學目標
5.16.3 課程教學內容及要求
5.16.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
5.16.5 教與學
5.16.6 學時分配
5.16.7 課程考核與成績評定
第6章 課程設計
6.1 程序設計基礎課程設計
6.1.1 課程簡介
6.1.2 課程地位和教學目標
6.1.3 課程教學內容及要求
6.1.4 學時分配
6.1.5 教與學
6.1.6 題目示例
6.1.7 課程考核與成績評定
6.2 數(shù)據(jù)結構與算法課程設計
6.2.1 課程簡介
6.2.2 課程地位和教學目標
6.2.3 課程教學內容及要求
6.2.4 學時分配
6.2.5 課程考核與成績評定
6.3 計算機組成課程設計
6.3.1 課程簡介
6.3.2 課程地位和教學目標
6.3.3 課程教學內容及要求
6.3.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.3.5 教與學
6.3.6 學時分配
6.3.7 課程考核與成績評定
6.4 編譯原理課程設計
6.4.1 概論
6.4.2 課程設計選題方案
6.4.3 課程設計實驗組合方案
6.4.4 課程設計實驗進度安排
6.4.5 課程設計驗收和評價
6.5 操作系統(tǒng)課程設計
6.5.1 課程簡介
6.5.2 課程地位和教學目標
6.5.3 課程教學內容及要求
6.5.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.5.5 教與學
6.5.6 學時分配
6.5.7 課程考核與成績評定
6.6 計算機網(wǎng)絡課程設計
6.6.1 課程簡介
6.6.2 課程地位和教學目標
6.6.3 課程教學內容及要求
6.6.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.6.5 課程考核與成績評定
6.7 物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)綜合實踐
6.7.1 課程簡介
6.7.2 課程地位和教學目標
6.7.3 課程教學內容及要求
6.7.4 學時分配
6.7.5 教與學
6.7.6 課程考核與成績評定
6.8 網(wǎng)絡安全課程設計
6.8.1 課程簡介
6.8.2 課程地位和教學目標
6.8.3 課程教學內容及要求
6.8.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.8.5 學時分配
6.8.6 課程考核與成績評定
6.9 信息安全綜合實踐
6.9.1 課程簡介
6.9.2 課程地位和教學目標
6.9.3 課程教學內容及要求
6.9.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.9.5 課程考核與成績評定
6.10 嵌入式系統(tǒng)課程設計
6.10.1 課程簡介
6.10.2 課程地位和教學目標
6.10.3 課程教學內容及要求
6.10.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.10.5 教與學
6.10.6 學時分配
6.10.7 課程考核與成績評定
6.11 軟件工程課程設計
6.11.1 課程簡介
6.11.2 課程地位和教學目標
6.11.3 課程教學內容及要求
6.11.4 教學環(huán)節(jié)的安排與要求
6.11.5 教與學
6.11.6 學時分配
6.11.7 課程考核與成績評定
6.12 工程設計與管理課程設計
6.12.1 過程要求與安排
6.12.2 成績評定
6.12.3 課程管理
第7章 實習實訓
7.1 內容、要求與安排
7.2 考核與成績評定
第8章 畢業(yè)設計
8.1 基本要求
8.1.1 內容、要求與安排
8.1.2 考核與成績評定
8.2 畢業(yè)設計選題示例
第9章 工程與倫理概要
9.1 理解工程
9.2 工程與社會
9.3 社會責任
9.4 道德責任
9.5 道德準則
9.6 工程倫理
9.7 工程與創(chuàng)新
9.8 風險控制
9.9 工程經濟
9.10 計算機倫理
第10章 教學質量保障體系
10.1 組織機構
10.1.1 教學指導委員會
10.1.2 教學督導委員會
10.1.3 招生與就業(yè)指導委員會
10.1.4 學生工作委員會
10.2 教學環(huán)節(jié)的質量要求、評價與監(jiān)控
10.2.1 培養(yǎng)目標
10.2.2 培養(yǎng)方案
10.2.3 課程
10.2.4 教師隊伍
10.2.5 課堂教學過程
10.2.6 實驗教學過程
10.2.7 招生工作
10.2.8 就業(yè)工作
10.2.9 學生工作
10.2.10 教學管理工作
10.3 教學條件
10.3.1 教學輔助設施建設
10.3.2 實驗室建設
10.3.3 教師隊伍建設
10.3.4 教學經費保障
10.4 教學質量的分析與改進
10.4.1 培養(yǎng)目標的分析與改進
10.4.2 培養(yǎng)方案的分析與改進
10.4.3 課程大綱的分析與改進
10.4.4 教學管理工作的分析與改進
10.4.5 教學過程與條件的分析與改進
10.4.6 畢業(yè)要求達成的分析與改進
10.4.7 教學質量持續(xù)改進的機制及實施
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