计算机科学与技术(师范)专业导引课教学大纲

计算机科学与技术（师范）专业导引课教学大纲
一、说明
本课程是将计算机科学与技术（师范）专业课程进行铺垫式引导、概览式介绍的课程。

培养学生的专业兴趣，激发学生对计算机科学领域的兴趣，使学生为专业学习做好心理准备，加强主动学习的兴趣。

（一）课程性质
通过专业导引让新生知道自己所学专业的课程设置、专业培养目标、就业方向和就业现状以及学好本专业的方法与技巧等，减少学生因为对所学专业缺乏了解所造成的盲目性，尽早培养学生的专业意识，树立正确的专业思想和学习观，激发学生的学习动机，打下良好的专业基础。

（二）教学目的
通过专业导引课程，介绍专业发展的最新动态及成果、专业的杰出人才等等，重点在培养学生形成良好的专业思维模式（计算思维）和注重学生学习方法的培养。

透过知识和方法的传授,
深入到智慧的训练和思维的培养层次上，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

（三）教学内容
第一章计算机学科的基本含义和培养目标
第二章计算机专业人才能力和课程体系
第三章本科生如何参与科技项目
第四章计算机专业课程的学习
第五章计算思维的认识
第六章计算学科的基本问题
介绍一个对问题进行抽象的典型实例——哥尼斯堡七桥问题。

然后，通过“梵天塔”问题和“停机问题”分别介绍学科中的可计算问题和不可计算问题。

从“梵天塔”问题再引出算法复杂性中的难解性问题、P类问题和NP类问题，证比求易算法，P=NP是否成立的问题，旅行商问题与组合爆炸问题，找零问题、背包问题与贪婪算法。

（四）教学时数
学时：18学时学分：1学分课程类别：必修面向专业：计算机科学与技术师范专业
（五）教学方式
（1）老师专题讲解
（2）同学们到网上、图书馆查阅资料
（3）同学之间的讨论
二、本文
第一章计算机学科的基本含义和培养目标
教学要点：
本章首先简单介绍计算学科命名的背景、计算学科的定义，以及计算学科的根本问题，并阐述了计算学科专业名称的演变、分支学科及其培养侧重点，计算机学科的发展，我国计算机专业的发展。

然后对计算机科学与技术师范专业培养目标进行解析。

教学时数：2学时
教学内容：
第一节计算机学科的基本含义
1.计算学科命名的背景
2.计算学科的定义
3.计算学科的根本问题
对问题进行抽象
可计算与不可计算问题
算法的复杂性问题
4.计算机学科的知识领域
第二节计算机学科的发展
1.计算机体系结构的发展
2.软件开发方法的发展
3.计算机应用的发展
计算机应用层次综合化、智能化、集成化、网络化、广泛化、个性化和家庭化
Internet的出现与计算机进入到人类生活的各个方面
4.我国计算机专业的发展
♦三个发展时期
♦计算机相关专业
♦计算机技术是信息化的核心技术
♦计算机专业是情况最复杂的专业
♦学院计算机专业的发展
第三节计算机科学与技术师范专业培养目标
1.分支学科（专业）描述及培养侧重点
2.计算机科学与技术师范专业培养目标
第四节计算机专业的就业前景
第二章计算机专业人才能力和课程体系
教学要点：
让学生了解计算机专业人才的社会需求分析、计算机专业人才应备的学科能力、我国计算机专业人才的培养体系、我院计算机专业人才培养基本定位和计算机专业课程体系结构等
教学时数：
1学时
教学内容：
第一节计算机专业人才的社会需求分析
1.基本观点
2.计算机人才培养应是与社会需求相匹配的金字塔结构
3.现在计算机专业毕业生主要从业类型
4.计算机专业人才的社会需求分析
第二节计算机专业人才应备的学科能力
1.高等教育的基本要求
知识：基本理论与专门知识
较好掌握基础理论、专门知识和基本技能
能力：科学研究与技术工作
从事科学研究工作或专门技术工作的初步能力
2.四大基本学科能力
计算思维能力
算法的设计与分析能力
程序的设计与实现能力
计算机系统的认知、分析、开发与应用能力等
第三节我国计算机专业人才的培养体系
1.“规格分类”核心思想
科学型：以知识创新为基本使命
工程型：考虑基本理论和原理的综合应用
应用型：承当信息化建设的核心任务
2.四个专业方向
致力于不同的问题，强调问题的不同方面，需要不同的培养
科学型————计算机科学
工程型————计算机工程
软件工程
应用型————信息技术
(1)计算机科学(CS)方向
基本特点
人才培养的基本定位
(2)计算机工程(CE)方向
基本特点
人才培养的基本定位
(3)软件工程(SE)方向
基本特点
人才培养的基本定位
(4)信息技术(IT)方向
基本特点
人才培养的基本定位
第四节我院计算机专业人才培养基本定位
1.人才培养基本定位
2.我院计算机专业培养方案
3.师范专业培养目标
知识方面
能力方面
素质方面
第五节计算机专业课程体系结构
1.主干学科
2.主要课程
3.特色课程
4.主要课程路线图
5.数学物理类课程
(1)作用
(2)数学类课程
(3)物理类课程
6.实践教学环节
第三章本科生如何参与科技项目
教学要点：
了解国家大学生创新实验计划、西北师范大学大学生创新训练计划、计算机科学与工程学院创新计划和科技竞赛项目的相关情况。

教学时数：
1学时
教学内容：
第一节国家大学生创新实验计划
第二节西北师范大学大学生创新训练计划
第三节计算机科学与工程学院创新计划
第四节科技竞赛
(1)甘肃省大学生创新杯计算机应用能力竞赛
(2)西北师范大学计算机应用能力竞赛
(3)全国大学生(文科)计算机设计大赛
(4)ACM程序设计大赛
第四章计算机专业课程的学习
教学要点：
让学生对能力的培养、学习的规划、大学学习特点与学习方法和一些建议有所了解。

教学时数：
1学时
教学内容：
第一节个人能力的培养
1.教指委提出的人才培养规格
(1)素质结构要求
思想道德素质
文化素质
专业素质
身心素质
(2)能力结构要求
获取知识的能力
应用知识能力
创新能力
(3)知识结构要求
工具性知识
自然科学知识
专业技术基础知识
专业知识
第二节个人学习的规划
1.对自己的认识
2.大学四年学习规划
第三节大学学习特点与学习方法
1.按专业组织教学
2.学习计算机学科的特点
科学与工程并重、理论与实践结合紧密
计算机应用与计算机教育都很普及、技术发展快
学习要有一定的理论深度
学生还要有一定的实践动手能力
第四节个人的一些建议
•根据个人特长与兴趣抓住主线
-离散数学、程序设计、数据结构与算法、数字逻辑电路、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、软件工程、编译原理、数据库系统、等等-一、二年级打下坚实基础
•数学、程序设计、英语
-三、四年级积极培养实践能力
•综合实践、学科竞赛、社会实习、参与老师科研等等•树立合适的目标
-充分认识到学习计算机科学课程的困难程度
•挖掘自己的长处、认识自己的短处
-既要有信心，又不要盲目乐观
-根据自己的特点，为每门课程树立合适的目标
•不要强求门门成绩优秀
-自己有兴趣的课程学好，并从其中感受到学习的乐趣
-不感兴趣的必修课争取通过，不感兴趣的选修课不选
•重视能力的培养
-成绩不是唯一的，学习的主要目标是培养能力
•学一门课程要有一门课程的收获
•甚至学一章要有一章的收获
-针对自己的能力，培养学习的兴趣
•自己擅长的、有兴趣的，进一步发挥自己的优势
•自己不擅长的、没有兴趣的，培养兴趣，弥补自己的弱项•有具体的学习计划
-每周计划、每月计划
•何时预习、复习何门课程，达到怎样的学习目标
•不要等到交作业的最后期限之前再来做作业
•学习与思考结合
-学而不思则惘、思而不学则殆
•善于总结，抓住课程内容的主线
-建议每学期期末写一份总结
•这学期学到什么内容，有什么收获？
•这学期有什么遗憾？下一步努力的方向等
•积极主动与同学和老师交流
-与同学融洽相处、求同存异、积极交流
-心态平和、心情开朗、充满阳光
第五章计算思维的认识
教学要点：
了解抽象、计算思维及其应用
教学时数：
6学时
教学内容：
第一节抽象
1.数学抽象举例
2.计算机抽象举例
3.计算机的抽象与建模
计算模型的理解
4.计算科学与数学的关系
5.计算学科中的抽象形态
第二节计算思维的概念
1.计算的概念、本质和能力
2.计算思维的方法
3.学习计算思维
第三节图灵机介绍
1.图灵机模型
2.图灵机的变化和组合
3.通用图灵机
4.图灵机可计算性
第四节不插电的计算机科学的背景
1.不插电的计算机科学的内容
2.不插电的计算机科学的内涵
3.实现“不插电”学习计算机科学的教学方法
4.游戏教学法的案例
第五节应用举例一《论语•宪问》
第六章计算学科的基本问题
教学要点：
介绍一个对问题进行抽象的典型实例——哥尼斯堡七桥问题。

然后，通过“梵天塔”问题和“停机问题”分别介绍学科中的可计算问题和不可计算问题。

从“梵天塔”问题再引出算法复杂性中的难解性问题、P类问题和NP类问题，证比求易算法，P=NP是否成立的问题，旅行商问题与组合爆炸问题，找零问题、背包问题与贪婪算法。

教学时数：
6学时
教学内容：
第一节抽象的一个典型实例：哥尼斯堡七桥问题
第二节可计算问题与不可计算问题
第三节“GOTO语句”与程序的结构
第四节“哲学家共餐”问题与计算机的资源管理
第五节“两军问题”与计算机网络
第六节人工智能中的若干哲学问题
第七节计算机科学各主领域及其基本问题
三、参考书目
1、董荣胜，《计算机科学导论：思想与方法》，高等教育出版社；第1版（2007年9月1 0）o
2、李波，《大学计算机一信息、计算与智能》，高等教育出版社；第1版（2013年5月1
日）。

本课程使用教具和现代教育技术的指导性意见〈宋体小四加粗〉
在多媒体教室授课。