一、专业简介:
计算机科学与技术专业2004年开始招生,为学校升本后首届招生的六个本科专业之一。在十几年的发展中,经过不断地探索,形成了“宽口径、强基础、精一技、重实践”的人才培养理念。重视学生基础知识的培养,在此基础上,规划了嵌入式及物联网应用、软件应用系统开发两条专业主线,合理设置课程体系,形成了自己的专业特色。尤其是2014年被确定为第一批校级应用型转型试点专业以来,通过贯彻OBE人才培养理念,与企业深度合作,紧扣行业发展趋势和人才需求规格,不断调整培养模式、课程体系、师资队伍等关键环节,目前已经形成了较为成熟的应用型人才培养体系,从学生就业情况和用人单位的反馈来看,转型成效显著。2018年开始按照工程教育专业认证的标准建设专业,进一步贯彻OBE人才理念,以学生为中心,持续改进教学环节。
二、人才培养目标
计算机科学与技术专业旨在培养具有坚实的社会主义核心价值观,掌握数学与自然科学基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,具有较强的专业能力和获取新知识的能力,具有良好的综合素质、创新意识和团队精神,可以在计算机相关领域从事计算机软件、人工智能、嵌入式及物联网系统开发与应用等工作的高素质、应用型人才。本专业学生毕业5 年后,能够主动发挥创新意识,独立或合作完成复杂计算机软硬件系统的分析、设计、实现和测试任务,具有一定的工程实践经验。具体可细化为如下几条。
目标1:能够系统掌握数学与自然科学基础知识、计算机科学基础理论、计算机系统及软件开发、嵌入式系统设计相关知识,具备较强的逻辑思维能力、计算思维能力,系统思维能力以及科学研究能力。
目标2:能够系统掌握嵌入式系统及程序设计的现代工具,综合运用系统化、工程化、模块化、层次化的思想,完成相关领域复杂工程问题的分析、设计与实现,同时具备相关文档编写、测试、运维、管理、服务等专业工程的实践能力。
目标3:具有良好的人文素养和社会责任感,了解国情,树立坚实的社会主义核心价值观,严格遵守职业道德,了解国家对计算机软硬件及相关领域的产品设计、研发等方面的政策与法规,能够正确评价程序设计、嵌入式系统开发及应用中产生的社会、伦理、文化、安全与法律问题,了解所开发产品对用户、环境和社会可持续发展的影响,并能履行工程师的职责。
目标4:能够与团队成员有效沟通,具有团队合作能力与软件项目的协作能力;能够就从事的工作领域问题与业界同行进行交流与合作。具有自主创新精神和终身学习能力,能够跟踪国内外最新软件技术发展前沿,具有国际视野,持续增强自身的工程技术能力和项目管理能力。
三、课程设置
本专业依据人才培养目标的总体定位与要求,科学制定课程体系,并积极进行课程体系改革。按照“平台+模块”的课程结构体系,课程共设置三大类:基础平台课程(包括公共基础平台课、学科基础平台课程、专业基础平台课程)、专业模块课程(包括方向课程、提高拓宽课程及公共选修课程)、实践环节课程。本专业开设近30门的专业课、专业选修课和前沿专题讲座。
按照专业方向,专业课程可以分为三子方向:
1、程序设计方向
C语言程序设计、数据结构、计算机组成原理、数据库原理、软件工程、操作系统、面向对象程序设计、Java程序设计、Linux应用开发、Android程序设计、移动端应用开发等
2、嵌入式应用系统设计:
单片机原理及应用、嵌入式系统开发、嵌入式应用系统开发、嵌入式高级应用开发
3、人工智能方向
Python程序设计、人工智能导论、智能设备应用开发
最终,三个子方向融合,形成边缘智能应用方向,作为专业未来重点的发展方向。
核心课程介绍:
计算机组成原理 该课程是高等院校计算机科学与技术专业学生的一门重要的专业必修课程,具有非常重要的地位和作用。本课程的任务是通过学习,使学习者从计算机的基本概念、基本组成及基本功能着手,对计算机的各个基本组成部件及控制单元的工作原理进行讨论,使学生掌握有关软、硬件的基本知识,包括计算机硬件设计原理,调试和运行维护等多方面的技能,尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的方法,为培养学生对计算机系统的分析、设计、开发和使用能力打下基础。
操作系统 操作系统是计算机科学与技术专业和软件工程的必修专业基础课之一,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。本课程概述操作系统的形成、类型和功能;阐述进程管理,包括进程和线程的基本概念、进程的同步和通信、调度和死锁;详细介绍存储器管理和虚拟存储器的概念以及对虚拟存储器性能的分析等内容。通过本课程的学习,使学生全面、系统地掌握计算机操作系统的基本概念、基本技术和基本方法;掌握计算机操作系统的组成和各部分的功能;了解计算机操作系统的发展特点、设计的基本原理和方法;掌握常用操作系统(Dos、Windows、Unix或Linux)的使用和一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
数据库原理 数据库技术是计算机软件技术的一个独立分支,其应用领域十分广泛。数据库原理及应用属于计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。本课程从数据库系统理论和应用两方面进行介绍。主要内容有:数据库系统概论、关系数据库、数据库标准语言SQL、数据库设计理论、数据库应用系统设计和开发方法、开发工具和实例分析等。通过该课程的学习,学生具有设计并应用数据库能力、可以担任数据库操作员、初级DBA及数据库程序设计员等工作。
计算机网络 计算机网络(Computer Networks)课程是计算机科学与技术专业的一门实践性很强的专业课程。该课程本着理论联系实际的主导思想,系统讲解计算机网络基础知识与网络系统集成技术,主要有网络的相关概念、数据通信的基础知识、网络体系结构、局域网的基本架构及广播式局域网的基本技术、网络互联、运输层可靠传输的原理及实现、计算机网络应用常见协议、网络安全和管理技术以及网络的最新发展。通过对本课程的学习以及相关的实验和实训环节,使学生在掌握计算机网络的基本理论、网络通信协议与实用网络技术,为今后开展这方面的学习和工作打下基础。
面向对象程序设计 《面向对象程序设计》是计算机科学与技术专业的一门重要的专业方向课程,在由基础训练到专业课教学阶段过渡过程中起到承上启下的作用。它不仅为今后学习专业课打下坚实的理论基础和技术基础,而且为软件开发、程序设计提供必要的理论、方法和工具。 通过该课程的学习,学生应该理解并掌握面向对象程序设计的基本概念、基本方法,掌握Java程序设计的基本概念、Java类型、流程控制、异常等内容。在学习面向对象基本概念的同时,让学生将学习的重点放在面向对象的编程上,不仅要在理论上深刻理解面向对象编程的基本概念和基本理论,而且要将这种理论应用于程序的设计过程当中。
单片机原理及应用 本课程属于计算机科学与技术本科专业的专业方向课程。课程主要讲解8051单片机的内部构造,外部引脚功能以及I/O 扩展应用,定时器、中断系统、串口通信、ADC、电源与时钟控制和看门狗应用等内容。通过本课程的学习,使学生在掌握8051单片机的硬件结构以及软件功能开发的基础上,掌握单片机的扩展及接口应用,具备设计单片机应用系统的基本能力。为后续课程的学习及相关的课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
嵌入式系统开发 嵌入式开发技术应用越来越广泛,本课程以STM32为讲课内容,重点讲解了这种高性价比的芯片的各种应用。通过本课程的学习,要求学生了解嵌入式软件开发流程,掌握STM32芯片的基本应用,基本接口;学会使用实时操作系统,了解多任务、操作系统移植;会制作简单的电路板;掌握KEIL 环境下C语言程序设计;能够根据应用需求,从芯片选型,到电路板制作,软件开发,调试测试,完成应用系统开发。
人工智能导论 人工智能导论是计算机科学与技术专业的一门专业方向选修课程。人工智能(Artificial Intelligence)是50年代中期兴起的一门新兴边缘学科。既是计算机科学的一个分支,又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。40多年来,人工智能研究的发展和取得的成就十分惊人,最近十几年的发展尤为迅速。人工智能研究的领域十分广泛,涉及专家(咨询)系统、自然语言理解和机器翻译、数据库的智能检索、机器定理证明、自动程序设计、博奕和决策、机器人学、感知问题、组合调度问题、机器学习、分布式人工智能、模式识别、人工神经网络等领域。通过本课程的学习,可以为学生学习未来选择就业方向和职业发展规划打下良好的理论基础,也可为未来从事人工智能相关领域工作打下夯实的专业基础。
智能设备应用开发 该课程是嵌入式系统开发技术与人工智能技术的交叉融合,是将人工智能的深度学习等技术,应用在距离设备或数据源更近的嵌入式及物联网设备上,实现更快的智能应用服务,满足行业在实时响应、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。为了使学生了解人工智能技术在嵌入式边缘计算领域的应用现状,掌握智能边缘计算相关技能,需开设智能设备应用课程。通过本课程的学习,可以为学生建立智联网、边缘智能设备应用开发等方向的完整概念,也可为未来从事嵌入式、物联网及人工智能相关领域工作打下夯实的专业基础。
毕业实习 毕业实习是计算机科学与技术专业教学工作的重要环节,是学生培养计划的重要组成部分之一,是提高学生教育和教学素质的一种职业强化训练,是联接和沟通未毕业学生和计算机软硬件开发工作的桥梁和枢纽,学生通过认知实习,增强对本专业知识的感性认识,提高专业兴趣,了解专业的岗位要求和工作的基本素质要求,开阔视野,培养学生观察问题的能力,增强学生的组织纪律性和劳动观念。
毕业设计 毕业设计是教学实践环节的重要组成部分,是实现本科教育培养目标的必不可少的一环。在这个过程中,不仅考查学生基本技能的掌握情况,而且检验学生是否能将所学专业知识应用于社会实践。其成绩是决定学生能否毕业并授予学士学位的主要依据之一。
结合OBE人才的培养导向,毕业设计目的是考查学生解决实际问题的能力。要求对已选问题进行分析、抽象、加工,提取数学模型,设计解决思路,并按照软件工程规范,综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行软件编码、调试运行,并将设计过程整理成规范的毕业设计报告。从而使学生在知识、能力和素质方面得到综合训练、转化和提高。
四、教学条件和就业方向
信息学院有计算机网络实验室、嵌入式系统实验室、信息安全实验室等9个专业实验室,有设备仪器5000多台套,占地面积约1900平方米,资产约1100万元,是河北省实验教学示范中心,能够满足计算机各个专业专业实验的要求。信息学院有公共机房8个,北校区3个,南校区5个,公共机房共有电脑约960台,占地面积约2000平方米,资产约1300万元。
五、教师团队情况
本专业现有专任教师13人以及外聘企业导师若干。专任教师中,高级职称6人,全部具有硕士及以上学位。其中,博士学位3人。均具有相关的专业背景以及丰富的开发经验,双师型教师占比超过70%。是一支年富力强、锐意进取、勇于创新、敢于挑战的队伍。
孟军英,工学博士,副教授。计算机科学与技术专业负责人。担任《计算机网络》、《单片机原理及应用》等课程的讲授任务。承担过三项省级项目的研究任务,并承担了多项市级课题以及横向项目的研发工作,发表论文20余篇。研究领域为嵌入式系统开发以及人工智能方向。指导学生参加2020年河北省机器人大赛获一等奖,并获得优秀指导教师奖。2019年指导学生参加河北省大学生“挑战杯”比赛,获得二等件。多次获得校级三育人先进个人,教学优秀奖以及最受学生欢迎的教师等荣誉称号。
六、附件
2019级人才培养方案
2020级人才培养方案
2021级人才培养方案