IEEE定义的计算机学科
CC2001计算机学科构成
ACM/IEEE
（YJXCS整理）
1．计算学科定义
“计算学科主要是系统的研究信息描述和转换的算法过程：包括他们的理论、分析、
设计、效率、实现和应用。”
“一切计算的基本问题是：什么能被有效的自动化”
——————《ACM/IEEE 1991计算机教程》
计算学科主要可以分为：计算科学和计算工程。
2．计算理论的三个核心领域
（1）计算复杂性理论
那些计算是容易的、那些计算是复杂的。是什么使某些问题很难计算，又使另一些问题很容易计算。怎样将很难计算的问题求得近似解。
如：货郎担问题
（2）可计算性理论
图灵、丘奇发现一些基本问题是不能用计算机解决的。
如：确定一个数学命题是真是假。在可计算理论中，往往把问题分为可解的和不可解的。
（3）自动机理论
计算的“数学模型”（理想的计算机模型）的定义与性质。
如：“有穷自动机”的计算模型在计算机硬件设计等中得到应用。如：“上下文无关”的计算模型在编译程序、人工智能等中得到应用。
3．CC2001推荐的14门主干课程
（1）离散结构DS（37/60）《离散数学》
（2）程序设计原理PF（65/60）《C++语言程序设计》《面向对象程序设计》
（3）算法与数据结构AL（31/60）《计算方法》《数据结构》
（4）程序设计基础PL（5/35）《编译原理》
（5）计算机体系结构AR（33/72）《计算机组成原理》《计算机体系结构》
（6）操作系统OS（22/60）《操作系统》
（7）人机交互HC（3/60）《Windows编程》
（8）图形、可视化、多媒体GR（选修/60）《多媒体技术》
（9）智能系统IS（10/34）《人工智能》
（10）信息系统IM（10/60）《数据库系统》《管理信息系统》
（11）网络计算NC（15/120）《计算机网络原理》《计算机网络设计》
（12）软件工程SE（30/30）《软件工程》
（13）计算科学CN（选修/60）《计算机导论》
（14）社会、伦理、职业问题SP（16/60）《法律》《公共关系》
-------- 《ACM/IEEE 2001 计算机教程》
注：（）括号内为：ACM推荐教学课时（不含实验）/本校教学课时（含实验）
《》书名号内为：校内相关课程设置。
4．计算机学科的三个过程
（1）理论
主要要素：定义、公理、证明、结果（来源于数学）。
例：谓词逻辑、图论、货郎担问题等。
（2）抽象
主要要素：假设形式、模型构造、实验设计、结果分析（来源于实验）。
例：冯结构计算机模型、面向对象的程序设计方法等。
（3）设计
主要要素：需求说明、程序设计、测试和分析（来源于工程）。
例：用户需求分析、软件规格说明书、系统程序设计等。
5．12个重复出现的慨念
（1）关联：如动态函数连接库、参数传输、句柄、数据库的关联。
（2）大问题的复杂性：如货郎担问题、系统软件设计、网络互连。
（3）慨念和形式的模型：如流程图、原型法软件编制。
（4）一致性和完备性：如变量的定义、判断条件。
（5）效率：如各种算法的优劣，如顺序检索与对半检索。
（6）演变：如微机文件格式FAT16-->FAT32-->NTFS
（7）抽象的层次：如系统分析（定性）-->系统设计（定量）-->程序编制（具体化）。
（8）按空间排序：空间优先，如虚拟内存管理。
（9）按时间排序：时间优先，如CPU 高速缓存设计。
（10）重用：如公用子程序、C语言程序的移植、向下兼容。
（11）安全性：如网络防火墙、操作系统的特权层。
（12）折衷和结论：如低成本与可靠性、速度与空间。
6．CC2001定义的130个知识单元
（01）离散结构DS
函数、关系、集、基本逻辑、证明技巧、基本计算、图与树。
（02）程序设计原理PF
算法与难题解决、程序设计基本原理、基本数据结构、递归、抽象数据类型、面向对象程序设计、事件驱动与并发程序设计、用户接口界面设计。
（03）算法与数据结构AL
基本算法分析、算法策略、基本运算法则、分布式运算、基本编译原理、P与NP复杂分类、自动化理论、高级算法分析、密码运算法则、几何运算法则。
（04）程序设计基础PL
程序设计的历史总结、虚拟机、文法分析入门、编译系统、典型系统、控制模式、声明.模块和存储管理、程序设计语义学、功能设计范例、面向对象程序设计范例、构造类似基本语言。
（05）计算机体系结构AR
数字逻辑和数字系统、数据的机器表示、计算机组成、存储系统组成、I/O通信、CPU执行结构
（06）操作系统OS
操作系统原理、并发性、进程安排与分配、虚拟存储、设备管理、安全与保护、文件系统、 实时操作系统。
（07）人机交互HC
人机交互原则、用户界面、交互方式、窗口管理系统设计、系统帮助、评估技术、协同工作支持。
（08）图形学GR
图形系统、图形设计基本方法、基本透视、基本几何造形、可视性、虚拟真实、计算机动画、 高级透视、高级几何造形、多媒体技术、压缩与解压、多媒体应用与创作、多媒体服务器和子系统、网络分布式系统。
（09）智能系统IS
智能系统的基本原理、搜索和最优化方法、知识的表达与推理、知识、（代理）、计算机视觉、自然语言处理、模式识别、高级机器学习、机器人、专家系统、神经网络系统、遗传算法。
（10）信息系统IM
数据库系统、数据模型和相关模型、数据库查询语言、关系数据库设计、事物处理、分布式数据库、高级关系数据库设计、物理数据库设计。
（11）网络计算NC
网络计算绪论、Ｗeb计算实例、Ｗeb站点建立与应用、网络与信息传输、分布式目标系统、 协同技术与群件、分布式操作系统、分布式系统。
（12）软件工程SE
软件处理、软件需求和规格、软件设计和执行、声明与确认、软件工具与环境、软件工程方法。
（13）计算科学CN
数字分析、科学的清晰性、科学计算结构、并行结构程序设计、应用软件。
（14）社会、伦理、职业问题SP
计算机历史、计算机专业与社会的关系、分析问题的方法与工具、职业和伦理规范、系统安全的风险和责任、知识产权、商业机密与开放、因特网与社会的关系、计算机犯罪、计算的经济成本、道德规范的哲学基础。
7．总体教学原则
教学总原则：广度优先
开实验：自己进行，如程序设计。
闭实验：在教师指导下进行，如计算机原理
重视能力培养、社会合作能力培养、鼓励双学位学习。
