計算機組成原理基本知識
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計算機組成原理基本知識范文第1篇
0 引言
計算機組成原理課程是計算機專業(yè)的一門核心硬件課，是全國計算機類考研專業(yè)課的統(tǒng)考課程之一。該課程重點介紹微型計算機硬件系統(tǒng)的基本組成原理和內部運行機制，教學的主要目的是培養(yǎng)學生對計算機硬件的分析設計能力，為開發(fā)硬件打好基礎。無論是從學校建設計算機學科的角度考慮，還是從學生考研及就業(yè)的角度考慮，計算機組成原理在專業(yè)課中都占有很重要的地位，但是概念多和原理性強是這門課程最大的2個特點。授課教師如果只是被動地講述計算機硬件系統(tǒng)的基本知識，那么就無法實現應用型人才培養(yǎng)的教學目標。因此，我們引入研究性教學方法，即在教師傳授計算機組成原理基本知識的同時，教師和學生均以研究的態(tài)度參與教和學，教師在教學過程中逐步滲入科學研究的各個元素，教學重心從讓學生單純地獲取知識轉移到掌握基本科學方法、提高綜合運用知識解決實際問題能力上來。
1 研究性教學的起源及思想
“大學存在的理由在于，它聯合青年人和老年人共同對學問進行富有想象的研究，以保持知識和火熱的生活之間的聯系。大學傳授知識，但它是富有想象力地傳授知識。至少，這就是大學對社會應履行的職責。一所大學若做不到這一點，它就沒有理由存在下去”。教學是教與學相互融合和相互統(tǒng)一的教育活動，需要師生共同參與。研究性教學是指在教學過程中，以教學內容和學生的認識水平為基礎，創(chuàng)設一種類似于科學研究的教學環(huán)境和氛圍，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生主動思考和主動實踐，自主地應用知識并解決問題，從而達到積累知識、發(fā)展能力和提高素質的教學要求。開展研究性教學活動的主要目的就在于將學生單一的知識接受性、記憶性的學習方式轉變成基于自身興趣掌握基本科學研究方法和主動獲取知識的學習方式。
2 研究性教學活動在計算機組成原理課程中的實施方法
2.1 教學內容設計
在傳統(tǒng)的以知識傳授為目的的教學模式中，首先學校會根據課程選擇教材，然后教師根據教材選擇講授內容，最后學生根據講授的內容完成該門課程的學習。在現代社會追求應用型人才培養(yǎng)目標的要求下，我們應構建開放式教學與自主性學習方式相適應的教學模式。因此，根據教材選擇教學內容的方式必須被淘汰。
2.1.1 理論教學內容設計
關于理論教學內容的設計，我們有3點考慮：①計算機組成原理課程在全國計算機類碩士研究生考試的統(tǒng)考專業(yè)課中占有很大比重，因此課堂教學內容應涵蓋該課程在此考試中的所有知識點；②每年有越來越多的學生參加國家計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試，學生如果能通過此考試，不僅是對學習的最好肯定，而且為就業(yè)奠定了一定的知識基礎，因此理論教學內容也應涵蓋該課程在此考試中的所有知識點；③要注意先修課程、后續(xù)課程與計算機組成原理課程在教學內容上的銜接，避免重復?；谝陨?點，我們確定了計算機組成原理課程54學時理論教學的基本內容。當然，我們在理論教學過程中要側重技巧和突出重點而不是面面俱到，要理論聯系實際，將學以致用的教學思想貫穿始終，根據學科發(fā)展對教學內容進行有選擇的更新，注重教學內容的基礎性、研究性和應用性。
2.1.2 實驗教學內容改革
實驗教學共24學時，全部在計算機組成原理專業(yè)實驗室完成。教師在實驗教學上要構建層次化實驗內容，應既有基礎驗證性實驗，又有綜合創(chuàng)新性實驗。教師在基礎驗證性實驗中，要讓每名學生獨立完成計算機系統(tǒng)各基本部件的實驗，如運算器、存儲器、控制器、時序電路、總線等部件的實驗；在綜合創(chuàng)新性實驗中，可以讓學生分組完成簡單模型機到復雜模型機的設計與實現實驗。教師在實驗過程中要注重培養(yǎng)學生的工程推理和解決問題能力，認真設計實驗成績評價方法，力圖體現學生的真實能力。
2.1.3 實踐課開設
在計算機組成原理課程結束后，我們開設了32學時的計算機組成原理實踐課，將工程設計的思想和方法引入實踐課的教學活動中。學生根據所學的計算機組成原理知識，使用VHDL語言進行程序設計，實現一個完整模型機系統(tǒng)的設計，加深對計算機各功能部件工作原理及各部件之間如何相互協(xié)調工作的理解。該課程緊密聯系實際，既能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，又能夠提高學生的系統(tǒng)分析、設計和實踐能力。
2.2 教學活動組織
2.2.1 充分發(fā)揮課件和教學網站的作用，提高學生的學習興趣
對于任何學習，只有有興趣才能繼續(xù)，因此培養(yǎng)并激發(fā)學生的學習興趣是授課教師的一項主要任務。在計算機組成原理課程的教學過程中，教師要充分發(fā)揮課件的作用以激發(fā)學生的學習興趣，用動畫演示動態(tài)的過程，如并行通信和串行通信、CPU對內存單元的讀/寫過程等。在動畫演示過程中，學生可以非常清晰并直觀地看到指令流和數據流在計算機系統(tǒng)內的流動過程。動畫演示實現了抽象化到生動化的轉變，極大地激發(fā)了學生的學習興趣。教師也可以建立教學網站，上傳所有的教學資源，為學生提供學習交流的平臺，加強師生交流和研討，也便于教師根據學生在學習中的難點適當地調整教學計劃。
2.2.2 開展研究性教學活動，培養(yǎng)學生科學思維的方法
學生有了學習興趣的同時，教師必須開展合適的教學活動才能達到教與學的完美結合。教師不能只拘泥于板書及講述的教學方法，而應采用研究性教學方法以激發(fā)學生擁有更大的學習動力。教師可以給學生指定研究性課題以便進行研究，如計算機硬件系統(tǒng)的多總線結構還可以怎么設計、超流水線技術對緩存的要求等；也可以給學生指定閱讀材料，要求學生閱讀并進行分析；還可以指定當前的某種硬件設計，要求學生進行評價。學生在這樣的教學活動中，既增強了主動學習的動力，又在學習過程中汲取到更多的專業(yè)知識。在這個過程中，學生相信客觀知識的存在并愿意通過自己的研究活動認識客觀世界，這實際上就是使用科學的思維方式獲取知識的過程。
2.2.3 鼓勵學生大膽猜想，通過研究和實踐得出結論
猜想是一種領悟事物內部聯系的直接思維，常常是證明與計算的先導。猜想的東西不一定是真實的，其真實性最后還要靠邏輯或實踐來判定，但它卻有極大的創(chuàng)造性。在計算機組成原理課程的教學中，教師要鼓勵學生對未知的事物作出大膽猜想，然后讓學生通過自己的研究和實踐得出結論，但是任何結論都是暫時的，隨著新事物的出現、新技術的發(fā)展以及新知識的獲取，結論也有可能被。只有不斷地否定結論，才會不斷進步。
2.2.4 不斷提高教師素質，促進研究性教學深入實施
研究性教學活動的開展需要教師最大程度地發(fā)揮創(chuàng)造力，并從更高的層面和更廣闊的視角出發(fā)對教學內容及教學方式作出新的構思和處理，設計適合研究性教學的教學方案，根據方案開展具有特色的教學活動。教師要不斷提高自身素質，組織并指導學生參與每一項教學活動。
計算機組成原理基本知識范文第2篇
1、計算機科學與技術專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好的科學素養(yǎng)，系統(tǒng)地、較好地掌握計算機科學與技術包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法，能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術學科的高級科學技術人才。主干學科有算法、數據結構、操作系統(tǒng)、編譯原理、計算機組成原理、計算機體系結構、計算機網絡等。
2、網絡工程是指按計劃進行的以工程化的思想、方式、方法，設計、研發(fā)和解決網絡系統(tǒng)問題的工程。培養(yǎng)掌握網絡工程的基本理論與方法以及計算機技術和網絡技術等方面的知識，能運用所學知識與技能去分析和解決相關的實際問題，可在信息產業(yè)以及其他國民經濟部門從事各類網絡系統(tǒng)和計算機通信系統(tǒng)研究、教學、設計、開發(fā)等工作的高級網絡科技人才。主干學科是計算機科學與技術。交叉學科是信息與通信工程。
（來源：文章屋網 ）
計算機組成原理基本知識范文第3篇
關鍵詞：計算機導論；教學改革； 教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
計算機導論是醫(yī)學院校計算機專業(yè)的學生的第一門專業(yè)基礎課程，也是一門入門課程，是對計算機專業(yè)完整知識體系的綜述。通過教學，學生可以對計算機科學與技術的知識結構有一個了解，明白自己的專業(yè)領域將要學習哪些內容，為深入學習計算機專業(yè)課程知識奠定基礎。
1傳統(tǒng)醫(yī)學院校教學中存在的問題[1]
近幾年，大多數醫(yī)學院校的計算機相關專業(yè)都開設了"計算機導論"這門課程，但是也存在一些問題。體現在以下2個方面：①從教學內容上，？訩是專業(yè)核心課的大雜燴，將"數據結構"、組成原理、網絡操作系統(tǒng)、編譯原理等核心課程進行簡單的羅列，使教材的廣度和深度難以把握。？訪直接講授計算機文化基礎，與非計算機專業(yè)的學生學習同樣的內容。這2種都達不到計算機導論學習的目的。②在重視程度上，老師的重視程度不夠，沒有認真的研究和分析，注重照本宣科，無法引導學生學習的興趣。
因此，很有必要進行課程的改革與創(chuàng)新，既能讓學生了解本學科專業(yè)體系，又能讓學生培養(yǎng)濃厚的學習興趣。
2教學改革
2.1教師選擇 《計算機導論》是計算機專業(yè)完整知識體系的綜述，每一章的內容都是一個完整的學科，那么我們可以組織具有較高水平的教師講授《計算機導論》課程，每一位老師講授自己相關研究領域的內容，從而保證教學的高水平。各個教研室可以以本教研室的研究方向為題，為導論的某章涉及的學科開設小型的講座或報告，從而使學生可以了解該學科的前沿，提高學生的學習興趣。
2.2教材選擇 選用優(yōu)秀的教材，甚至是國外的優(yōu)秀教材，并使用雙語教學，促進教學內容的快速提升，這是提高教學水平的一種手段。
2.3教學內容改革 通過對傳統(tǒng)教學內容的分析，在參考已有著作以及文獻中關于"計算機導論"內容選取的基礎上，"計算機導論"的教學內容應該包括以下幾個部分[2]：計算機發(fā)展簡史、OFFICE及常用軟件的使用、計算機組成原理知識、操作系統(tǒng)、計算機網絡知識、程序設計知識、軟件開發(fā)知識、計算機系統(tǒng)安全知識。這樣的一種內容選取模式，囊括了計算機知識體系的各個部分的內容，每部分內容都有其獨特的作用，能夠較好地適應"計算機導論"的課程定位。
計算機發(fā)展簡史的介紹，可以讓學生了解計算機技術的整個發(fā)展歷程，從中吸取成功的經驗和學習研究的的啟示。OFFICE及常用軟件的使用的學習，可以為以后的工作學習中相關軟件的使用掃除障礙。計算機組成知識、操作系統(tǒng)與網絡知識、程序設計知識、軟件開發(fā)知識、計算機系統(tǒng)安全知識是計算機專業(yè)的核心內容，組成了計算機專業(yè)基本的框架，對這些知識的概括性學習，學生可以對計算機專業(yè)有一個大概性的了解，為將來專業(yè)課程的學習培養(yǎng)興趣。
2.4理論與實驗相結合 計算機導論課程是一門實踐性非常強的課程，單純的理論性講授是非常抽象的，學生理解起來也非常困難。通過實驗可以提高學生的知識運用能力，更好的理解理論講授的內容[3]。"OFFICE及常用軟件的使用"的實驗，能夠使學生熟練掌握常用軟件的操作技能，為以后的日常工作、論文寫作打好基礎。"計算機組成原理知識"的實驗，學生能夠在老師的指導下真正打開機箱觀察計算機的各組成部件，對CPU、主板、顯卡、風扇、數據線等有一個直觀上的認識，使學生初步掌握計算機系統(tǒng)的組裝和維護能力。"操作系統(tǒng)與網絡知識"的實驗，學生可以初步了解操作系統(tǒng)的運行狀態(tài)、網絡連接、環(huán)境配置、軟件的安裝與卸載。"程序設計知識、軟件開發(fā)知識"的實驗，可以讓學生參觀我系自主開發(fā)的一些軟件，了解他們的性能、開發(fā)的過程以及經驗教訓。"計算機系統(tǒng)安全知識"的實驗，使學生了解計算機使用安全的重要性，學會計算機病毒的查殺等能力。實驗課程的教學與練習，可以提高學生的動手能力，將抽象的理論知識變?yōu)榫唧w，復雜的知識變?yōu)楹唵?，從而更好的理解理論知識。學生初步掌握了常用軟件的操作技能，了解了操作系統(tǒng)、網絡的基本使用方法，具備了簡單的計算機系統(tǒng)的組裝與維護能力，從而加深對常用辦公軟件、計算機組成、操作系統(tǒng)、計算機網絡、計算機系統(tǒng)安全等相關理論知識的理解。
2.5教學方法改革 傳統(tǒng)的教師講、學生學的教學方法已經不能適應當前的教學，但是在不丟棄的前提下，應著重提高學生的學習自主性，對每一章的內容可以分組進行報告或者討論。對學生進行分組，每個小組輪流對某一章的內容，通過搜集資料作概述性的報告，或者教師參與學生小組討論，并給予引導。
教學方法的改革可以引入現代教學手段，比如建立"計算機導論"課程網站，通過這個平臺，老師可以和學生進行在線的交流。"計算機導論"課程網站可包括理論教學區(qū)、實驗指導區(qū)、自測習題、學習討論區(qū)等。理論教學區(qū)應包括"計算機導論"課程的教學課件以及教學大綱、電子教案、課程錄像等指導性信息；實驗指導區(qū)應包含每一章的實驗指導、注意事項、實驗內容；自測習題用于學生自測基本知識點的掌握情況；學習討論區(qū)用于當前上課學生之間的學習探討、教師學生間的交流，也包括高年級學生的學習經驗積累以及他們之間的交流。
2.6與學生互動，了解學生對學習本課程的意見 特別是在進行小組討論的時候可以與學生進行互動，詢問學生對所講課程的哪一塊比較感興趣，了解學生對所學課程的認識。
上述改革內容是我院在多年"計算機導論"教學經驗的基礎上，進行的教學方面的改進，并已經在教學實踐中使用，取得了較好的教學效果。
總之， "計算機導論"課程是計算機以及相關專業(yè)的基礎課程，在整個專業(yè)的教學體系中起了非常重要的作用，在整個教學過程中一定要把握好"深度"和"廣度"的有機結合，提高學生的學習興趣，取得較好的教學效果。
參考文獻：
[1]袁方，王兵，李繼民，等."計算機導論"的教學內容改革探討[J].計算機教育，2009（24）：149-152.
計算機組成原理基本知識范文第4篇
［關鍵詞］計算機組成；農林院校；教學；實驗
0引言
我校在創(chuàng)建世界一流農業(yè)大學的進程中，積極營造交流、開放式、國際化辦學的教學氛圍，開展深度科研協(xié)作，努力實現“產學研緊密結合的世界一流農業(yè)大學”。我校自20世紀70年代末開設計算機應用課程以來，曾先后多次調整教學內容，以適應時展的需要。正是在此背景下，在當前信息技術飛速發(fā)展的今天，如何開展高等農林院校“計算機組成與系統(tǒng)結構”課程教學，如何改革課程的理論教學、實驗教學及課程授課令人深思。
1課程現狀
“計算機組成與系統(tǒng)結構”（簡稱計算機組原）是我校計算機科學與技術、信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務和軟件工程專業(yè)的核心基礎課。該門課程呈現出學生難學、教師難教的現象，其原因在于該課程理論性強，概念和知識點繁、雜、抽象。為使學生具備扎實的基礎理論和良好的動手實踐能力，作者自2006年春開始講授本門課程，結合多年的教學、教改實踐，從以下幾方面對該課程的教學進行了一些嘗試性探索。
2教學優(yōu)化過程及實踐
2．1優(yōu)化教學內容，突出重點、難點，補充科技前沿知識
由于該課程具有概念繁雜和內容抽象的特點，且每節(jié)內容都可擴展開獨自形成完整的知識體系，在有限的教學時間內不可能對計算機系統(tǒng)的五大部件和實現技術都進行詳細講解，為此學院及系部每年組織各類教研活動，如集體備課，集體討論教學大綱，研討教材重點、難點和疑點，確定實踐環(huán)節(jié)；組織教師之間互相聽課，取長補短；新任教師試講等。
2．2強化實驗教學設計，提高動手實踐能力
實驗教學是本課程的重要實踐環(huán)節(jié)，是抽象理論的科學驗證，有助于提升學生對理論的認知，可激發(fā)學生的學習興趣。我校采用清華大學教學實驗機TEC－XP，以驗證性實驗為主，在實驗過程中增加附加的設計型教學實驗任務。在授課過程中講解實驗機中的設計思想，讓學生清楚了解硬件的連接及程序的實現過程，在實驗過程中，通過實驗內容逐級深入的方法，使教學試驗機的設計思想逐漸滲透，最終實現教學目標。
2．3因材施教，運用靈活多變的教學方法及手段
為使課堂授課豐富愉悅、內容飽滿活潑，為使學生能盡快融會貫通，這就必須對教學內容進行精心設計，多種教學方法相結合并貫穿授課始終。作者結合多年的教學經驗總結，極大地提高了學生學習興趣，極大地提升了教學質量。
2．3．1培養(yǎng)學生學習興趣的互動式板書與PPT教學手段
結合教材內容，充分運用現代網絡技術，利用圖片、動畫、視頻等多媒體素材設計PPT，幫助學生理解枯燥的計算機組成原理概念，提高學習效果。如第一章計算機系統(tǒng)概論中講授計算機執(zhí)行ax2＋bx＋c，以學生熟悉的C語言知識，板書介紹非常重要的地址概念，引導學生熟悉用戶程序存放的內存單元地址、自定義變量地址，PPT動畫展示運算器的加、乘運算的基本過程。
2．3．2客觀真實的案例教學法
對感性認識不強的計算機組成概念，使用案例教學法可幫助學生消除對計算機的神秘感。如在講解多體（存儲器）交叉存儲系統(tǒng)時，通過下述案例，以科技文獻及圖片素材讓學生逐漸了解并掌握大型機（或巨型機）中多體交叉的知識點，有助于后續(xù)Cache命令率的學習。
2．3．3科學地利用教師的主導作用，運用生活化、形象化的類比教學法
作為專職專業(yè)課教師，任何時候都可通過課堂中的點滴小事與學生交流，詢問他們是否已理解了授課內容和難點、重點知識。作為授課中“人類靈魂的工程師”，真誠關注、鼓勵、教育學生注重專業(yè)修養(yǎng)，提高綜合素質。為避免學生“知其然，不知其所以然”，避免死記硬背，結合日常生活中的實例，采用類比教學法，形象生動、由淺入深地讓學生理解計算機中艱澀的概念，最后達到深入淺出的教學效果。如存儲器，猶如倉庫，計算機中用于存放指令和數據；“按地址尋訪”，是指計算機根據地址尋找內存單元和IO部件，地址的概念正如現實生活中區(qū)別某人的身份證號碼，或現實中的座機號碼，或計算機網絡中的IP地址?？偩€中的異步串行通信猶如食堂排隊買飯、火車站排隊買票等，逐比特的傳輸；應答信號如通信雙方握手一樣，成對出現。Cache與主存地址映射過程是本課程的難點和重點，將Cache與主存的地址映射比作火車座位的對應機制，有助于學生對Cache地址映射的理解。講解尋址方式時，以去宿舍找學生作類比，若已知學生的具體宿舍號，則為直接尋址；若詢問宿管辦阿姨，則為寄存器間接尋址。介紹運算器的功能時，指出運算器只做一件事，即算術邏輯運算，其余均不參與；控制器的功能就是大總管，控制并管理計算機所有的行為和操作等等。
2．3．4強化重點，當堂消化難點，采用專項典型習題講解法
我校采用的教材是由唐朔飛老師主編的國家“十一五”規(guī)劃教材《計算機組成原理》（第2版）。由于該課程具有很強的理論性以及學生考研的需求，通過對大綱的重點難點知識第四章CPU與存儲器的連接、高速緩沖存儲器，第六章計算機的運算方法及第十章CU的設計的典型例題、習題進行講解，能有效鞏固、加強學生對所學知識的理解。同時，預留少且精的課后題，以再次加深對知識點的理解，培養(yǎng)學生的思維能力。
3鼓勵個性化發(fā)展，完善考核方式
課程考核是教學過程的重要組成部分，是實現教學目標和檢測學生學習成果的一種手段，貫穿授課及實驗過程的始終。本門課程考核的主要內容是學生對整機的基本組成及工作原理的理解程度，以及對基本概念、基本知識的掌握程度。經過多年的教學經驗總結，課程考核基本由以下三部分組成。
（1）隨堂測驗（占總成績的10％）。為了督促和鼓勵學生對課程的學習，在重點章節(jié)后進行隨堂測試，主要考核學生對重點難點內容的理解及掌握情況，隨時發(fā)現學生在學習過程中存在的各類問題，及時調整教學方向。
（2）驗證實驗及設計型實驗（占總成績的20％）。規(guī)范實驗教學，嚴格考勤制度，采用單人單機的形式，主要看重實驗過程、實驗結果，輕實驗報告成績。對學生的實驗驗證報告、設計型實驗的完成狀態(tài)以實驗截圖的形式提交，實驗完成后當場驗收并給出驗收成績。在所有實驗完成后，提交相關代碼及實驗文檔，并給出實驗報告成績。實驗成績由三部分構成：驗收成績占50％，報告成績占30％，實驗考勤占20％。
（3）期末考試（占總成績的70％）。該課程一直沿用閉卷理論考試；課程全部結束后，進行期末考試，全面考核學生對基礎理論、基本原理的掌握程度與分析水平。
4總結
鑒于我校地處西北及正處于“創(chuàng)建世界一流農業(yè)大學”戰(zhàn)略時期，以及計算機組成與系統(tǒng)結構課程的特殊性、重要性，這就決定了該課程的教學改革與實踐是一項大工程，需要從理論授課、實驗驗證、課程考核等多方面同時進行教學優(yōu)化，以上整個教學過程優(yōu)化的思考與實踐，已取得了較好的效果。作為高等農業(yè)院校，我院的本科畢業(yè)生受到了國內知名IT公司的好評和青睞，在華為、阿里巴巴、百度、迅雷、網易、美團網、去哪網等公司就業(yè)，不少已是部門負責人，連續(xù)四年一次性就業(yè)率達98％，年薪10萬元以上的畢業(yè)生每年在12人次以上。雖然取得了一些成績，但距離世界一流農業(yè)大學的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)還有一些距離?！坝嬎銠C組成與系統(tǒng)結構”的課程教學優(yōu)化需要做的工作還有很多，各種教學方法、教學手段也并不是一成不變的。隨著網絡技術、信息技術的不斷發(fā)展，專業(yè)教師只有不斷進行學習、更新、優(yōu)化、探索、總結，才能持續(xù)有效地提高教學效果、教學質量，持續(xù)有效地滿足新時代下學生不斷增長的求知需求。
主要參考文獻
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計算機組成原理基本知識范文第5篇
關鍵詞：課程體系：核心課程；核心知識體系
計算機科學與技術學科雖然很年輕，但它已經成為一個基礎技術學科，在科學研究、生產、生活等方面都占有重要地位。近50年來，我國的計算機科學與技術專業(yè)教育在國家建設需求的推動下，從無到有，逐漸壯大，尤其是從20世紀90年代以來，更是高速發(fā)展，已經成為理工科第一大專業(yè)。
針對計算機科學與技術專業(yè)學生量大，社會需求面寬的現實，“十五”期間，教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制了《高等學校計算機科學與技術專業(yè)戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》(高等教育出版社出版，2006年9月第一版，以下簡稱為《規(guī)范》)。其中，“戰(zhàn)略研究報告”建議改變當前我國計算機科學與技術專業(yè)教育的趨同性，鼓勵辦學單位對畢業(yè)生的分類培養(yǎng)，取4個可能的方向，即計算機科學、計算機工程、軟件工程以及信息技術。《規(guī)范》參照Computing Curricula 2005，分別詳細給出了四個方向的核心知識體系，以及覆蓋它們的必修課程組示例。
《規(guī)范》體現出的“分類培養(yǎng)”精神得到了廣泛認同，人們普遍認為中國800個左右的計算機科學與技術本科專業(yè)點，按同一種模式或者培養(yǎng)方案進行教學是難以滿足廣泛的社會需求的，許多學校也希望得到分類培養(yǎng)的具體指導。但是，如何理解和實現“信息技術”等新的專業(yè)方向的教育，如何利用已有的基礎，更好地實踐《規(guī)范》，成為大家關注的問題。
為了能更好地利用現已建成的國家、省部級精品課程、精品教材等優(yōu)質資源，希望能夠按照4個專業(yè)方向公共要求來構建一些基本課程，每一個方向都可以通過在這一組課程的基礎上進行擴展來形成符合《規(guī)范》的完整的專業(yè)方向教學計劃。這一組課程是“耳熟能詳”的，無論是從師資還是教材的角度，在開始走向規(guī)格分類實踐時，也是一種現實做法。
一、核心課程選取的原則
本項研究的基本目的是要推薦一組課程，當辦學單位希望按照《規(guī)范》描述的知識結構制定自己的教學計劃時，無論四個方向中的哪一個，都能夠比較方便地在這組課程的基礎上進行擴充而實現。顯然，符合這個要求的一組課程不是惟一的，我們著重考慮了如下幾點原則。
1．體現公共要求
《規(guī)范》將計算機科學與技術專業(yè)劃分成4個專業(yè)方向，雖然他們有著不同的問題空間、能力要求、知識結構和課程體系，但還是有共性的部分，這也是作為同一個專業(yè)的不同方向所決定的。公共核心課程應該能夠將這些公共的要求涵蓋進去，實現在課程層面上對公共知識體系、專業(yè)培養(yǎng)公共要求和基本特征的體現。
2．有利于構成優(yōu)化的課程體系
公共核心課程需要與其他相關課程一起才能構成完整的教學計劃，所以，這些課程需要易于與相關課程結合，構成不同專業(yè)方向的課程體系。
同時我們注意到，近些年來，許多學校在制定新的教學計劃中，采用了設置分級平臺的基本框架。例如，要求教學計劃由公共基礎、學科基礎、專業(yè)基礎等組成?？紤]到計算機科學與技術專業(yè)對應到計算機科學與技術學科，這些課程可以適當照顧到學科的要求，構成一個既照顧到學科，又照顧到專業(yè)的基礎平臺，給人們制定有特色的教學計劃提供一定的基礎，使得人們能夠方便地構建完整的、全局優(yōu)化的專業(yè)教育課程體系。
3．充分考慮學時的限制
由于公共核心課程相當于學科、專業(yè)平臺的基本內容，所以，只能做一個較小集合，而且課程的學時數要盡可能小，目標在于體現專業(yè)教育的最基礎要求，同時給具有特色的完整的教學計劃的制定留有足夠的空間。特別是近些年來，不少學校已經將教學的總學時數降到2500學時以下。所以按照20％計算，將公共核心課程的總學時控制在500學時以內。
4．盡可能成熟的課程
計算機科學與技術專業(yè)開辦50余年來，積累了豐富的辦學經驗，一些課程的建設取得了很好的成果，已經具備良好的基礎，這些課程將在專業(yè)教育中起到核心、骨干作用，將這些課程進行適當改造后構成公共核心課程，有利于充分利用已有的優(yōu)質資源，迅速提高整體辦學水平。所以選取的課程應該是“耳熟能詳”的成熟課程。
5．體現本專業(yè)教育基本特征
課程要體現學科教育的一些基本特點。例如，雖然計算機科學與技術學科涉及到計算機理、工程實現和開發(fā)利用，但對大多數人來說，計算機科學與技術學科是一個以技術為主的學科，特別是在本科教育層面上更是如此。所以課程要對技術和學生的技能訓練有較好的體現。除了學科抽象、理論兩大形態(tài)使得初學者在理解上有一定的困難，需要通過實踐去深入體會外，還要考慮社會要求本專業(yè)的學生能夠更好地去實現一些系統(tǒng)的研究、構建和維護。因此，選擇的課程應該在加強學生理論聯系實際能力的培養(yǎng)上有引領作用。此外，在本學科發(fā)展異常快速的時候，這些課程相關的內容應該是成熟的、基礎的，有利于學生可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)的。
二、核心知識體系
這里給出計算機科學與技術專業(yè)公共核心知識體系，力求從不同專業(yè)方向的公共需求出發(fā)，給出該專業(yè)的學生應該具備的一些基本知識，我們并不試圖包括各個專業(yè)方向教育要求的全部知識，每個專業(yè)方向都需要在此基礎上按照專業(yè)方向的教育需要增加所需要的知識，以構成完整的專業(yè)方向知識體系，其具體內容可以參考《規(guī)范》。由于是基本知識，是學生必須掌握的，所以，沒有包含推薦的選修知識。該知識體系共包括8個知識領域，39個知識單元，共342個核心學時。其中，
(1)離散結構(DS)60核心學時，包括函數、關系與集合、基本邏輯、證明技巧、圖與樹。
(2)程序設計基礎(PF)67核心學時，包括程序基本結構、算法與問題求解、基本數據結構、遞歸、事件驅動程序設計。
(3)算法(AL)28核心學時，包括基本算法和分布式。算法。
(4)計算機體系結構與組織(AR)60核心學時，包括數據的機器級表示、匯編級機器組織、存儲系統(tǒng)組織和結構、接口和通信、功能組織。
(5)操作系統(tǒng)(OS)32核心學時，包括操作系統(tǒng)概述、操作系統(tǒng)原理、并發(fā)性、調度與分派、內存管理、設備管理、安全與保護、文件系統(tǒng)。
(6)網絡及其計算(NC)48核心學時，包括網絡及其計算介紹、通信與網絡、網絡安全、客戶，服務器計算舉例、構建Web應用、網絡管理。
(7)程序設計語言(PL)13核心學時，包括程序設計 語言概論和面向對象程序設計。
(8)信息管理(IM)34核心學時，包括信息模型與信息系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)、數據建模、關系數據庫、數據庫查詢語言、關系數據庫設計、事務處理、分布式數據庫。
按照各個方向核心知識結構的要求，公共核心知識體系覆蓋計算機科學341核心學時的內容，覆蓋率為60.9％，覆蓋計算機工程246核心學時的內容，覆蓋率為44.7％：覆蓋軟件工程199核心學時的內容，覆蓋率為40.3％覆蓋信息技術136個核心學時，覆蓋率為48.4％。
三、核心課程
公共核心課程共包括程序設計、離散數學、數據結構、計算機組成、計算機網絡、操作系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)等7門，這些課程的名稱都采用了盡量一般化的處理，即后面沒有諸如“基礎”，“原理”或者“技術”之類的字樣，為學校開設具體課程留有空間，學?？梢愿鶕约赫n程的特點添上適當的限定，進一步體現自己的辦學特色。
表1給出了各門課程所含的必修知識單元和所需要的學時數，和各個學校相應課程的實際教學時數相比，其中有的課程必修學時數多一點，有的少一點。所需要的總課時為448。希望各個學校在滿足教學基本要求的前提下，根據本校的具體情況，做出適當的調整，可以通過強調某些內容來體現自己的特色。
四、專業(yè)方向必修課程示例
按照各個專業(yè)方向必修知識體系的要求，以7門公共核心課程為基礎，構建相應方向的必修課程。特別需要強調的是，這里給出的仍然只是“示例”，各個辦學單位可以根據自己的情況設計出更具特色的必修課程，并制定出恰當的教學計劃。
計算機科學專業(yè)方向的必修課程示例：計算機導論、程序設計基礎、離散結構、算法與數據結構、計算機組成基礎、計算機體系結構、操作系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)原理、編譯原理、軟件工程、計算機圖形學、計算機網絡、人工智能、數字邏輯、社會與職業(yè)道德。15門課程共計776學時。
計算機工程專業(yè)方向的必修課程示例：計算機導論、離散數學、程序設計基礎、數據結構、電路與系統(tǒng)、模擬電子技術、數字信號處理、數字邏輯、計算機組成原理、計算機體系結構、操作系統(tǒng)、計算機網絡、嵌入式系統(tǒng)、軟件工程、數據庫系統(tǒng)、社會與職業(yè)道德。16門課程共計理論學時920學時。
軟件工程方向必修課程示例：軟件工程專業(yè)導論、程序設計、面向對象方法學、數據結構和算法、離散數學、計算機組成、操作系統(tǒng)、計算機網絡、數據庫、工程經濟學、軟件工程、軟件代碼開發(fā)技術、人機交互的軟件工程方法、軟件設計與體系結構、軟件質量保證與測試、軟件需求分析、軟件項目管理。16門課程共計920學時。
信息技術方向必修課程示例：信息技術導論、離散數學、程序設計、數據結構、計算機組成、計算機網絡、操作系統(tǒng)、軟件工程、數據庫系統(tǒng)、應用集成原理與工具、Web系統(tǒng)與技術、人機交互、面向對象方法、信息保障和安全、信息系統(tǒng)工程與實踐、系統(tǒng)管理與維護、社會與職業(yè)道德。17門課程總計920學時。
五、結語
《規(guī)范》將“核心知識結構”作為開辦相應專業(yè)方向必須的要求，可以用不同的課程組合來覆蓋，《規(guī)范》中給出的“核心課程”只是這種覆蓋的一個“示例”，這里給出的是另一個“示例”。事實上，這也是《規(guī)范》所鼓勵的。這里的“公共核心課程”并不是《規(guī)范》中四個“核心課程”集合的簡單交集，而是根據對四個方向的理解，對它們公共核心知識單元的一個課程覆蓋。是每個專業(yè)方向公共的必修課程，而不是任何一個方向完整的必修課程集合。
無論開辦哪個專業(yè)方向，都可以在這里提出的“公共核心課程”基礎上，根據不同方向的要求添加若干課程，形成“必修課程”集合(完整覆蓋《規(guī)范》中的核心知識結構)，然后再根據本學校的情況開設一些選修課程。這樣，當一個學校希望開設多于一個專業(yè)方向時，教學資源有可能得到較大程度的共享。如果一個學校要將原來的教學計劃改造為“信息技術”方向，許多已有的課程都可能被利用上。
