计算机科学与技术卓越计划本科培养方案

计算机科学与技术卓越计划本科培养方案

一、培养目标及培养模式 （一）培养目标

计算机科学与技术专业培养服务于社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展，较好的掌握工科公共基础知识，系统地掌握计算机科学与技术的基础理论和专业核心知识，具有“基础厚、口径宽、能力强、素质高”，具备从事计算机软硬件及其应用系统设计与开发、网络信息系统规划设计与运维等能力的高级工程技术人才。

按照本方案培养的计算机领域本科工程型技术人才，可达到计算机硬件工程师、计算机软件工程师和网络工程师的能力要求，具备成长为计算机工程领域卓越工程师的资格。

（二）培养模式

本科工程型，学制四年。学生前3年按大类进行基础理论学习和专业基础理论学习，在第7学期选择专业方向，然后按专业方向进行培养。

采用“3＋1”培养方式，3年在校学习，累计1年到企业联合培养；具体按照“3+1”模式实施。第1～6学期在校学习，第7学期与企业联合培养，第8学期到企业进行联合培养。与企业联合培养内容详见企业学习阶段联合培养方案。

（三）能力要求

1．掌握一般性和专门性的工程技术知识，使用现有技术，了解新兴技术

具有从事工程工作所需的工程科学技术知识以及一定的人文和社会科学知识。 数学和相关自然科学基础知识：

包括微积分、微分方程、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、组合数学、数值分析和物理学中力学、热学、光学、电磁学、近现代物理等。

计算机科学与技术的工程理论和技术基础知识：

（1）电子类学科基础：包括电路分析基础、信号与系统、模拟电子与数字电路基础、嵌入式系统等知识。

（2）计算机组织与体系结构、微机系统与SOC微体系结构、操作系统和数据库系统等方面的知识。

（3）计算机软件体系结构、程序设计基础、数据结构、算法分析与设计、软件工程、面向对象程序设计C++、软件体系结构等知识。

（4）计算机网络方面的基础知识：计算机通信与网络、网络组织、管理与维护、云计算技术、物联网、移动计算等方面的知识。

（5）嵌入式系统与程序设计、嵌入式操作系统、硬件调试与测试方法等方面的知识。 （6）图形与图像处理方面的基础知识。 （7）工程制图方面的基础知识。 人文和社会科学基础知识：

具备较丰富的工程经济、管理、社会学、情报交流、法律、环境等人文与社会学的知识。熟练掌握一门外语，可运用其进行技术相关的沟通和交流。

具有扎实的工程实践基础，掌握本专业的基本理论知识和解决工程技术问题的技能，了解本专

业的发展现状和趋势。

工程实践基础：

（1）具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识。

（2）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历。 （3）具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。 （4）具有追求创新的态度和意识。

（5）具有文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的能力。 （6）具有不断学习和适应发展的能力。 专业理论与实践能力：

（1）掌握计算机的体系结构、计算机系统和嵌入式系统的设计方法。

（2）掌握计算软件的体系结构和设计方法，具有一定的程序设计能力，熟悉软件工程的方法。 （3）掌握计算机网络的基本概念、网络安全的基本原理及基本的分析方法，熟悉计算机网络工程的方法。

（4）具有综合运用本专业的理论和技术手段设计系统和过程的能力。 （5）了解本专业领域技术标准，以及技术发展的趋势。

具备应用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力，并经历过生产运作系统的设计、运行和维护或解决实际工程问题的系统化训练。

（1）了解市场、用户的需求变化以及技术发展，能够编制支持产品形成过程的策划和改进方案。 （2）参与工程解决方案的设计、开发，考虑成本、质量、环保性、安全性、可靠性、外形、适应性以及对环境的影响，找出、评估和选择完成工程任务所需的技术、工艺和方法，确定解决方案。

（3）参与制订实施计划。

（4）实施解决方案，完成工程任务，并参与相关评价。 （5）参与改进建议的提出，并主动从结果反馈中学习。

（6）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。 2．参与项目及工程管理

（1）具有一定的质量、环境、职业健康安全和法律意识，在法律法规规定的范畴内，按确定的相关标准和程序要求开展工作。

（2）使用合适的管理方法，管理计划和预算，组织任务、人力和资源。

（3）具备应对危机与突发事件的初步能力，能够发现质量标准、程序和预算的变化，并采取恰当的行动。

（4）参与管理、协调工作、团队，确保工作进度。 （5）参与评估项目，提出改进建议。 3．有效的沟通与交流能力

（1）能够使用一门外语，在跨文化环境下进行沟通与表达。

（2）能够进行工程文件的撰写，如：可行性分析报告、项目任务书、投标书等，并可进行说明、阐释。

（3）具备较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿。

（4）具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境和工作环境。

（5）能够跟踪本领域最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、归纳和选择国内外相关技术信息的能力。

（6）具备团队合作精神，并具备一定的协调、管理、竞争与合作的初步能力。 4．具备良好的职业道德，体现对职业、社会、环境的责任。

(1)掌握一定的职业健康安全、环境的法律法规、标准知识，以及应遵守的职业道德规范。遵守所属职业体系的职业行为准则。

(2)具有良好的质量、安全、服务和环保意识，并承担有关健康、安全、福利等事务的责任。 (3)为保持和增强其职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施继续职业发展计划。

（四）管理模式

学校成立以校长为组长，主管教学工作的副校长和主管学生工作的副书记、相关企业负责人为副组长，相关学院、教务处、研究生院、学生工作处等部门的领导为成员的“卓越工程师教育培养计划”领导小组，负责制定学校相关的政策和试点班的培养方案，协调各方面的关系，保障教学经费的投入等。

学校成立设在教务处的“卓越工程师教育培养计划”专门管理机构——卓越工程师教育培养办公室，专门负责落实试点工作，承担企业合作、学生选拔和相关协调工作。教学与学生管理工作由相关学院负责，增加相应人员编制，专门负责组织、实施试点工作。

学校为加强学生的管理和学习指导，将试点班编排成为小班，每个小班40人，每个小班配备1名专职辅导员，每10名学生配备1名学习导师。另外，为拓宽卓越班学生的视野、感知科技前沿，学校邀请相关专家举办讲座并安排卓越班学生参观学校各基础实验室和创新实验室。在企业学习阶段实行双导师制，由企业导师和学校导师共同负责学生在企业的学习过程。

二、基本要求

（一）掌握一般性和专门性的工程技术知识，使用现有技术，了解新兴技术。

1．具有从事工程工作所需的工程科学技术知识以及一定的人文和社会科学知识。

数学和相关自然科学基础知识 知识、能力 极限、微积分、常微分方程和级数 矩阵、线性方程组、线性空间、特征值、二次型等 随机事件及概率，数字特征、中心极限定理、参数估计、假设检验 力学、电磁学、光学、热学、近现代物理知识 数理逻辑、集合与关系、函数、无限集合、代数系统和图论知识 排列组合、母函数、递推关系、容斥原理、抽屉原理和波利亚定理 插值法、函数逼近与快速傅里叶变换、数值积分与数值微分、解线性方程组的直接方法、解线性方程组的迭代法、非线性方程与方程组的数值解法、矩阵特征值计算 排队论概论、随机过程概述、排队模型及分析、排队网络模型、模拟模型技术与性能评价、马尔科夫链 实现（课程名称） 高等数学 线性代数 概率论与数理统计 大学物理，大学物理实验 软件技术基础（2）,（4） 组合数学 数值分析 排队论与随机过程 电子信息领域的工程理论和技术基础知识 知识、能力 电路分析基础、半导体器件、放大电路、集成运算放大器、直流电源、谐振电路、高频放大、通信调制电路、频率合成、负反馈与自动控制理论等模拟电子线路设计知识；数字组合电路和时序电路设计与综合、PLD和FPGA技术知识 计算机的体系结构与基本原理、输入输出系统 微处理器组成结构、指令系统、汇编语言等 SoC微体系结构、 SoC微体系结构系统中定点/浮点原理、四则运算部件、系统存储接口、系统指令集和系统设计方法 信号分析、线性系统分析、离散时间信号与系统、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换、数字滤波器设计 绘制和阅读工程图样 实现（课程名称） 电路分析 硬件技术基础（3） 嵌入式系统与程序设计 硬件技术基础（3） SoC微体系结构 信号与系统 工程图学与计算机制图 人文和社会科学：具备较丰富的工程经济、管理、社会学、情报交流、法律、环境等人文与社会学的知识。熟练掌握一门外语，可运用其进行技术相关的沟通和交流。

知识、能力 人文和社会科学知识 实现（课程名称） 思想政治课程 人文素质限选课程 大学英语读写 大学英语听力 大学英语口语 双语课程 跨国企业联合培养 运用外语进行沟通与交流

2．具有扎实的工程实践基础，掌握本专业的基本理论知识，拥有解决工程技术问题的技能。

工程实践基础 知识、能力 电路分析，模拟电路计能力 数字逻辑和数字系统设计能力 微处理器系统及其接口以及汇编语言的设计能力 SoC微体系结构系统设计能力 信号与系统特性、信号处理能力 实现（课程名称） 电路分析基础 硬件技术基础（1），（2） 模电、数电实验 硬件技术基础（3） SoC微体系结构 信号与系统 信号与系统实验 专业理论与实践能力 知识、能力 程序设计方法、数据结构和算法 进程、线程、处理机调度、内存管理、文件系统、设备管理及设备驱动程序 关系、关系演算、关系数据库、SQL和事务处理 计算机网络的分层体系结构、协议、组网、运行于维护、密码学和网络安全技术 软件过程、软件需求和定义、软件设计、软件测试和验证、软件进化、软件工具和环境 词法分析器、语法分析器的原理与构造方法、语法制导翻译生成中间代码的基本方法、存储分配及运行环境和基本的目标代码生成方法 知识表示方法、推理方法和机器学习等方法求解简单问题等、专家系统、决策支持系统 网络设计、接入、故障排除、网络监控及分析 图形、图形、数字信号处理、数字图像处理 处理器体系结构、嵌入式设备和通信总线、嵌入式编程技术、实时操作系统(Windows CE,实时Linux,)、实时操作系统编程和嵌入式软件开发过程和工具 实现（课程名称） 软件技术基础（1）,（2）,（3）,（5） 操作系统 数据库系统 计算机通信与网络 计算机与网络安全 软件工程与软件体系 编译原理 人工智能 网络组织、管理与维护 计算机图形学 计算机图像处理 嵌入式系统与程序设计 mC/OS2 3．了解本专业领域技术标准以及技术发展的趋势 知识、能力 云计算的定义、云计算的模式：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。 物联网的概念和架构、传感器网络、Zigbee协议、Z-Wave协议、RFID、物联网感知层、物联网网络层、物联网应用层。 移动计算(mobile computing)的概念、无线通信网络基础、无线广域网络技术（GSM、CDMA、3G和4G）、移动终端操作系统（android实现（课程名称） 云计算技术 （微软合作） 物联网导论 （微软合作） 移动计算 （微软合作） 和symbian）。 软件测试的概念、软件测试的基本方法、静态测试、动态测试、黑河测试、白盒测试和自动化测试，单元测试、回归测试、验收测试。 面向对象的概念、面向对象的分析方法、模型、软件建模的方法、UML建模语言。 网络存储概述、计算机存储系统的层次结构、磁盘存储阵列结构、业务连续性、数据中心的监测、管理的原理、方法与实现。 Java语言、Web程序设计的基本方法、JSP和Servlet、Struts 2框架、Hibernate框架、Spring框架、J2EE 本专业领域技术标准 技术发展趋势 软件测试过程与方法 （IBM合作） 面向对象分析与软件建模 （IBM合作） 存储系统 （EMC2合作） Java Web程序设计 （程序员之家合作） 行业工程标准与规范 专业教育 技术讲座 （二）具备应用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力，并经历过生产运作系统的设计、运行和维护或解决实际工程问题的系统化训练。

知识、能力 了解市场、用户的需求变化以及技术发展 实现（课程名称） 技术讲座 顶岗实习 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 科技制作和学科竞赛 编制支持产品形成过程的策划和改进方案 参与工程解决方案的设计、开发 考虑成本、质量、环保性、安全性、可靠性、外形、适应性以及对环境的影响，找出、评估和选择完成工程任务所需的技术、工艺和方法，确定解决方案； 参与制订实施计划 实施解决方案，完成工程任务，并参与相关评价 参与改进建议的提出，并主动从结果反馈中学习 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 （三）参与项目及工程管理

知识、能力 具有一定的质量、环境、职业健康安全和法律意识 在法律法规规定的范畴内，按确定的相关标准和程序 要求开展工作 实现（课程名称） 思想道德修养和法律基础 行业工程标准与规范 顶岗实习 IT项目组织与管理 行业工程标准与规范 顶岗实习 IT项目组织与管理 顶岗实习 计算机应用综合工程设计 企业综合项目工程设计 顶岗实习和毕业设计 使用合适的管理方法，管理计划和预算，组织任务、 人力和资源