计算机科学与技术本科专业（实验班）人才培养方案（2017版）

一、专业介绍

计算机科学与技术专业设立于1994年，为河北地质大学校级重点建设学科，坚持“宽口径、少而精、厚基础、高起点”的办学思路，2012年被批准为河北省高等学校“专业综合改革试点”专业，2013年被教育部批准为全国高等学校“专业综合改革试点”专业。现有专职教师28人，其中教授7人，副教授11人，占比64%；博士9人，占比32%。该专业设有网络工程实验室、计算机软件基础实验室、计算机组成原理与体系结构实验室、互联网+大数据创新创业实验室、计算机软件技术实验室、数字逻辑与数字系统实验室等。

二、培养目标与培养要求

（一）培养目标

本专业培养适应社会主义现代化建设和未来社会与科技发展需要，德智体全面和谐发展与健康个性相统一，具有良好的科学素养和较好的数理逻辑基础，掌握计算机专业核心理论，具有较强的工程实践能力和创新意识，能够在学术研究机构、政府机构、企事业单位、科技创新机构等行业从事计算机领域研究、设计、开发等工作的厚基础、宽口径、复合型人才。

（二）培养要求

本专业学生应具有良好的政治素质和道德素养，人与资源环境和谐发展理念，富有山水情怀，系统掌握计算机科学与技术学科的基础理论和专业知识，理解本学科的基本概念、知识结构和典型方法，建立数字化、算法化、模块化、层次化与系统化等核心专业意识，掌握计算学科的基本思维方法和研究方法，具有良好的科学素养和一定的工程意识，并具备综合运用所掌握的知识、方法和技术解决实际问题的能力。

三、毕业要求

毕业要求1：工程知识。具有计算机科学与技术专业所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并综合运用所学知识解决计算机科学与技术领域中的复杂工程问题。

毕业要求2：问题分析。能够综合运用数学、自然科学和工程科学的基本原理和方法，通过文献研究，对计算机科学与技术领域中的复杂工程问题进行识别、表达和分析，以获得有效结论。

毕业要求3：设计/开发解决方案。能够综合运用理论和技术手段，针对计算机科学与技术领域复杂工程问题提出解决方案，设计满足特定需求的系统、模块或开发流程，并在设计开发过程中体现创新意识，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

毕业要求4：研究。能够基于科学原理并采用科学方法对计算机科学与技术领域中的复杂工程问题进行研究，制定技术路线、设计实验方案，并分析和解释数据，通过信息综合得到合理有效的结论。

毕业要求5：使用现代工具。能够针对计算机科学与技术领域中的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具进行预测与模拟，能够在实践过程中理解相关方法及工具的局限性。

毕业要求6：工程与社会。能够基于计算机工程相关背景知识进行分析，评价计算机专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

毕业要求7：环境和可持续发展。具有环境保护和可持续发展意识，能够理解和评价计算机科学与技术领域复杂工程问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

毕业要求8：职业规范。具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在计算机软硬件设计与应用开发等工程实践中理解并遵守工程职业道德和行为规范，履行计算机工程师的社会责任。

毕业要求9：个人和团队。具有较强的团队合作意识与能力，能够正确理解多学科背景下的团队中个体、团队成员以及负责人的角色，并承担其责任与义务。

毕业要求10：沟通。能够就计算机科学与技术领域的复杂工程问题与同行及社会公众进行有效地沟通和交流；能够理解和撰写报告和设计文稿，进行陈述发言、清晰表达和答辩；熟练掌握一门外语，能够阅读计算机科学相关的外文资料，具有一定的国际视野，能进行跨文化沟通和交流。

毕业要求11：项目管理。理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

毕业要求12：终身学习。具有自主学习和终身学习的意识，能够追踪计算机科学相关领域的发展动态，有不断学习和适应发展的能力。

四、培养措施

（一）课内教学

学生通过对数学分析、高等代数、概率论与数理统计、计算方法、常微分方程、空间解析几何等数学课程的学习，熟悉和习惯于使用数学语言和符号系统对研究的数学对象进行严格的分析、表述、计算和推演，为学习后续课程打下坚实的数学基础，初步实现思维方式的数学化。然后转向以计算机科学与技术为背景的离散数学和理论计算机科学的学习，特别是通过对数理逻辑的系统学习，辅之以科学哲学、形式逻辑等知识，将思维方式从感性认识逐步上升为系统的理性思维方式，进一步实现思维方式的数学化，最终达到良好的数学上的某种成熟性（理性认识）。通过上述学习建立计算机科学的理论基础。

为培养学生的开发能力，开设高级语言程序设计、数据结构、算法设计与分析、面向对象程序设计、WEB开发技术、企业级框架开发技术、大数据项目实训等课程，使学生具备本专业必备的软件开发能力。

为加强计算机系统能力培养，开设包括电路与电子学、数字逻辑与数字系统、计算机组成原理、操作系统、编译技术等课程群。通过这几门课程学习，学生将完成“一个CPU、一个操作系统、一个编译器”的完整计算机系统开发，使学生具备计算机核心系统能力。

（二）集中实践教学

在本方案的执行过程中，实验教学总的指导思想是理论联系实际，理论指导实践，强化实验过程的规范操作，弱化对实验结果的评判，在教学中注重实验科学思想方法和工作方式方法的传授，注意对学生开展实验室工作行为规范的培养。实验教学大部分实行课程单列，具体周学时的安排和内容由计算机科学实验课程单元分派表和课程的教学大纲确定。集中实践教学环节包括高级语言程序设计课程设计、数据结构课程设计、数字逻辑课程设计、计算机组成原理课程设计、编译原理课程设计、操作系统课程设计、计算机系统结构课程设计、大数据项目开发实训、毕业实习和毕业设计等。集中实践教学总学分为27学分。

（三）第二课堂（“仰山慕水”计划）

本着“博世界万物以达观”的办学理念和对我校师生传袭的山水文化的发扬，设计了第二课堂“仰山慕水”培育计划，内容包括：自我阅读、聆听讲座、志愿服务、自治管理、社区体验等，还包括创新创业项目、学科竞赛、科研训练、论文成果等实践活动，要求在毕业前至少取得8个学分。

五、毕业条件

学生在规定的年限内，修完教育教学计划规定内容，德、智、体达到毕业要求，并修满总学分 227.8 （其中理论153.025 ，实践66.775 ，第二课堂8 ），方可准予毕业。

六、学制、学历与学位

基本学制：4年，学习年限：3—6年

学    历：本科

授予学位：理学学士

七、课程设置

课程设置见课程和实践教学结构与学分要求表和教学进程计划表。

（一）课程和实践教学结构与学分要求（表1）

 

表1 课程和实践教学结构与学分要求
课程类别			学时	理论 学分	实验实践学分	学分/总学分（％）	学年、学期、学分分配
							一学年		二学年		三学年		四学年
							1	2	3	4	5	6	7	8
通识教育课程		通识必修课	672	30.125	11.875	18.44	10	9	8	8	6	1
		通识选修课	160	10		4.39
学科基础课程			1630	83	18.6	44.6	17	20	24.6	21.5	18.5
专业课程	专业必修课		626	29.9	9.3	17.21					3.5	24.3	11.4
集中实践	高级语言程序课程设计		2周		2	0.88		2
	数据结构课程设计		2周		2	0.88			2
	数字逻辑课程设计		2周		2	0.88				2
	组成原理课程设计		2周		2	0.88					2
	编译原理课程设计		2周		2	0.88						2
	操作系统课程设计		2周		2	0.88						2
	计算机系统结构课程设计		2周		2	0.88							2
	大数据项目开发实训		2周		2	0.88							2
	毕业实习		6周		6	2.63								6
	毕业设计(论文)		5周		5	2.19								5
合计	理论			153.025		67.18	27	31	34.6	31.5	30	29.3	15.4	11
	实践				66.775	29.31
	第二课堂			8		3.51
总学分： 227.8    其中，理论学分：153.025   实践学分： 66.775   第二课堂：8

（二）教学进程计划表（表2）

表2  计算机科学与技术本科专业（实验班）课程设置及教学进程计划表
课程类别			课程代码		课 程 名 称		课程性质			考试方式	学时						学分		学年、学期、学分分配																		应修学分
											课堂		实验	实践					Ⅰ					Ⅱ					Ⅲ				Ⅳ
																			1		2			3			4		5		6		7		8
通识教育课程	通识必修课程		110089		马克思主义基本原理		必				32			16			3		3																		42
			110090		毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论		必				64			32			6												6
			110091		中国近现代史纲要		必				24			8			2										2
			110092		思想道德修养与法律基础		必				32			16			3				3
			110102-5		大学英语		必				256						16		4		4			4			4
			110023-6		体育		必				16			112			8		2		2			2			2
					大学生职业指导		必				26			6			2		1												1
					创业基础		必				32						2							2
					小  计						482			190			42		10		9			8			8		6		1						42
					形势与政策		必				32						2		2																		2
					军事理论		必				32						2		2																		2
	通识选修课				资源环境类、经济管理类、科学技术类、人文艺术类、个性发展类																																10
学科基础课程			310051		计算机科学与技术导论		必			查	18					1			1																		101.6
			310012		计算机科学与技术导论实验		必			试			48			3			3
			310016,47,48		数学分析		必			试	272					17			6			6			5
			310005		大学物理		必			试	96					6						3			3
			310019		物理实验		必			试			36			2.3									2.3
			310014-15		高等代数		必			试	144					9			5			4
			310013		空间解析几何		必			试	32					2			2
			310007		高级语言程序设计★		必			试	68					4						4
			310008		高级语言程序设计实验		必			试			48			3						3
			310009		电路与电子学		必			试	48					3									3
			310010		电路与电子学实验		必			试			12			0.8									0.8
			310023		集合论与图论★		必			试	72					4.5									4.5
			310024		数据结构★		必			试	64					4									4
			310025		数据结构实验		必			试			32			2									2
课程 类别				课程代码		课 程 名 称		课程性质	考试方式		学时							学分		学年、学期、学分分配																		应修学分
											课堂	实验			实践					Ⅰ						Ⅱ				Ⅲ				Ⅳ
																				1			2			3		4		5		6		7		8
				310020		数字逻辑与数字系统		必	试		64							4										4
				310021		数字逻辑与数字系统实验		必	试			32						2										2
				310022		常微分方程		必	试		64							4										4
				310027		概率论与数理统计		必	试		64							4										4
				310034		面向对象程序设计		必	试		32	16						3										3
				310035		数理逻辑基础		必	试		72							4.5										4.5
				310035		近世代数		必	试		56							3.5												3.5
				310028		计算机组成原理★		必	试		64							4												4
				310029S		计算机组成原理实验		必	试			32						2												2
				310030		汇编语言程序设计		必	试		40							2.5												2.5
				310031S		汇编语言程序设计实验		必	试			24						1.5												1.5
				310032		算法设计与分析★		必	试		64							4												4
				310033S		算法设计与分析实验		必	试			16						1												1
						小计					1334	296						101.6		17.			20			24.6		21.5		18.5								101.6
专业课程		专业必修课		310038		计算方法(数值分析)		必	试		56							3.5												3.5								39.2
				310037		操作系统原理★		必	试		64							4														4
				310037S		操作系统原理实验		必	试			32						2														2
				310036		编译原理★		必	试		64							4														4
				310036S		编译原理实验		必	试			28						1.8														1.8
				310039		计算机网络与通信★		必	试		56							3.5														3.5
				310039S		计算机网络与通信实验		必	试			24						1.5														1.5
				310040		UNIX程序设计		必	查		32							2														2
				310041		数据库系统原理★		必	试		56							3.5														3.5
				310041S		数据库系统原理实验		必	试			32						2														2
						WEB开发技术		必	试		48	16						4																4
						企业级框架开发技术		必	试		48	16						4																4
				310043		计算机系统结构		必	试		54							3.4																3.4
						小计					478	148						39.2												3.5		24.3		11.4				39.2
集中实践						高级语言程序课程设计		必							2周			2					2															27
						数据结构课程设计		必							2周			2								2
						数字逻辑课程设计		必							2周			2										2
						组成原理课程设计		必							2周			2												2
						编译原理课程设计		必							2周			2														2
						操作系统课程设计		必							2周			2														2

 

课程 类别

课程代码

课 程 名 称

课程性质

考试方式

学时

学分

学年、学期、学分分配

应修学分

课堂

实验

实践

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

1

2

3

4

5

6

7

8

计算机系统结构课程设计

必

2周

2

大数据项目开发实训

必

2周

2

毕业实习

必

6周

6

6

毕业论文（设计）

必

5周

5

5

小计

27周

27

27

入学教育

必

1周

1

1

1

军训

必

2周

2

2

2

第二课堂（“仰山慕水”计划）---- 参见河北地质大学大学生“仰山慕水”计划

8

应 修 学 分 合 计

227.8

 




 

(三)核心课程介绍

高级语言程序设计

课程代码：310007     学时：68+48     学分： 7

内容介绍：本课程主要掌握基本数据类型、构造数据类型及运算；程序的结构与类型；函数和结构化程序设计；指针与链表；文件等主要内容，另外从语言理论和语言比教学角度介绍C++语言，最后对程序设计语言的应用及发展介绍。

实验内容：本实验课程的目的是帮助学生深入理解高级语言程序设计课程中的有关概念；掌握C语言的基本语法知识、程序结构和程序设计方法，提高学生使用高级程序设计语言进行程序设计的能力。实验内容包括简单程序设计、分支程序设计、循环程序设计、数组的应用、函数的应用、指针的应用、链表的应用、文件的应用。

先修课程：计算机导论，数学分析，高等代数。

 

集合论与图论

课程代码：310023        学时：72     学分： 4.5

内容介绍：本课程主要分为两部分：集合论和图论。其中集合论部分主要讲授集合的基本概念及基本运算；关系与映射；基数；序数。其中图论部分主要掌握图的基本概念，图的矩阵表示，平面图；树及其应用；图的连通性；欧拉图与汉密尔顿图；匹配问题；染色理论；网络流理论，

先修课程：数学分析。

 

数理逻辑基础

课程代码：        学时：72     学分： 4.5

内容介绍：系统地学习数理逻辑中的命题逻辑和谓词逻辑，掌握推理的形式结构和推理的规律。具体包括：命题、命题公式、谓词、量词、变元约束、谓词公式、重言式、等价式等基本概念；利用真值表、等价式推理规则进行逻辑推理，并熟练掌握常用的推理方法。

先修课程：数学分析，高等代数。

 

 

数据结构

课程代码：310024     学时：64+32     学分： 6      

内容介绍：本课程主要掌握线性表、栈、队列和串、数组和广义表、树和二叉树、图

动态存储管理、查找与排序、文件等内容。

实验内容：上机实验分5个专题,每个专题提供2至4个难度不等的题目供选做。抽象数据类型实验、线性结构实验、树型结构实验、图及其应用实验、文件实验等内容。

先修课程：高级语言程序设计，数学分析。

 

计算机组成原理

课程代码：310028     学时：64+32     学分： 6    

内容介绍：本课程是一门从计算机部件及其行为层次角度阐述计算机系统的基本概念及层次结构、计算机中数据的表示方法、计算机部件的基本概念及组成原理、计算机整机的基本概念及构成原理。具体讲授内容包括：数据的机器级表示、运算方法和运算部件、指令系统、中央处理器、系统总线、外围设备、 输入输出系统等。教学过程中应重点讲授计算机中信息表示、计算机硬件的结构组成、逻辑功能、工作原理和实现方法。硬件和软件联系与配合的认识。

实验内容：运算器设计、组合逻辑控制器设计、微程序控制器设计、存储器设计、模型机设计。

先修课程：电路与电子学、数字逻辑与数字系统、汇编语言程序设计。

 

操作系统

课程代码：310037     学时：64+32     学分： 6    

内容介绍：（1）讲述操作系统的基本概念、地位、研究内容、发展历史及其结构；（2）讲述进程概念、生命周期、状态变化、管理机制、顺序机制与并发机制，互斥与同步、进程通信，管程、线程等；（3）讲述调度分类，调度算法、死锁等；（4）讲述内存管理、内存分配机制，单一连续空间分配算法，固定分区分配，动态分区分配。分页存储管理方式，段式存储管理方式，虚拟存储器技术，请求分页式存储管理方式，请求分段式存储管理方式，页面调度置换算法；（5）讲述I/O系统的控制方式、DMA技术、缓冲区管理、设备分配技术、spooling技术、磁盘的管理、磁盘调度算法等。（6）讲述文件结构、文件系统模型、文件逻辑结构、文件的物理结构，文件在外存储空间的分配方式及外存储空间的管理。目录管理技术，文件的共享与保护，磁盘容错技术。

实验内容：（1）进程队列的管理；（2）处理机调度算法；（3）银行家算法；（4）页面置换算法；（5）文件系统实现。

先修课程：高级语言程序设计、数据结构。

 

数据库原理

课程代码：310041     学时：56+32     学分： 5.5  

内容介绍：数据库及与数据库相关的基本概念、关系模型的基本概念、关系代数、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性和完整性、查询处理与优化、关系数据库设计理论、数据库设计、数据库恢复技术、并发控制和数据库新技术等。

实验内容：RDBMS环境认识、SQL数据定义和数据更新实验、单表查询、连接查询、嵌套查询、索引和视图的使用、触发器、游标和存储过程的实验、数据安全性实验、数据完整性实验、简单数据库设计实验等。

先修课程：高级语言程序设计、数据结构、离散数学。

 

计算机网络与通信

课程代码：310039     学时：56+24  学分：5

内容介绍：“计算机网络”课程以协议为主线组织内容，按网络的OSI和TCP/IP模型协议层次比较全面地介绍了计算机网络的工作原理。其教学内容主要包括：数据传输基本原理、数据链路层的传输、共享信道的传输机制、局域网的构建及其相关技术、路由算法、端到端的可靠性传输、虚拟网络、网络管理、网络的主要应用等，此外还介绍了网络技术的一些最新成果。

实验内容：网线的制作，网络分析工具的使用，HTTP协议分析，FTP协议分析，邮件协议分析，TCP协议原理，TCP拥塞控制分析，路由器基本配置及静态路由设置。

先修课程：高级语言程序设计、计算机组成原理、数据结构、操作系统。

 

算法设计与分析

课程代码：310032     学时：64+16   学分：5

内容介绍：（1）基本概念和算法导引；（2）算法设计与分析的经典方法：包括递归技术、分治法、贪心法、动态规划法、回朔法和分枝-限界方法；（3）问题复杂性引论：包括NP完全问题、计算复杂性引论、近似算法和概率算法。

实验内容：分治法实习、贪心法实习、回溯法实习、动态规划法实习和分枝限界法。

先修课程：高级语言程序设计、数据结构、操作系统。

 

编译原理

课程代号：310036     学时：64+28   学分：5.8

内容介绍：介绍程序设计语言编译程序的一般原理、基本设计方法、主要实现技术和一些自动构造工具。包括语言基础知识、词法分析、语法分析（自顶向下语法分析、自底向上优先分析、LR分析）、中间代码生成、代码优化等。

实验内容：词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化。

先修课程：高级语言程序设计，数据结构、集合论，图论。

 

 

 

八、课程体系配置流程图

 



九、课程支撑毕业要求的对应关系表

表3  课程与毕业要求的对应关系表

课 程 名 称

毕业生应该具备的要求

工程知识

问题分析

设计/ 开发解决方案

研究

使用现代工具

工程与社会

环境和可持续发展

职业规范

个人和 团队

沟通

项目管理

终身学习

马克思主义基本原理

●

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

●

中国近现代史纲要

●

思想道德修养与法律基础

●

●

●

大学英语

●

体育

●

●

●

大学生职业指导

●

●

●

●

●

创业基础

●

●

●

●

形势与政策

●

●

●

●

军事理论

●

●

●

●

计算机科学与技术导论

●

●

计算机科学与技术导论实验

●

●

数学分析

●

●

大学物理

●

●

空间解析几何

●

●

集合论与图论

●

●

数理逻辑基础

●

●

近世代数

●

●

物理实验

●

●

●

高等代数

●

●

●

高级语言程序设计

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●

●

●

高级语言程序设计实验

●

●

●

●

电路与电子学

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●

电路与电子学实验

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●

●

数字逻辑与数字系统

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●

数字逻辑与数字系统实验

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●

●

数据结构

●

●

 

数据结构实验

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●

●

概率论与数理统计

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●

常微分方程

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计算机组成原理

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计算机组成原理实验

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●

●

汇编语言程序设计

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汇编语言程序设计实验

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●

算法设计与分析

●

●

●

算法设计与分析实验

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●

面向对象程序设计

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操作系统原理

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●

操作系统原理实验

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●

编译原理

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●

编译原理实验

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●

计算方法(数值分析)

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●

计算机网络与通信

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●

计算机网络与通信实验(含TCP/IP实验)

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●

UNIX程序设计(讲座类)课程，讲8次)

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数据库系统原理

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数据库系统原理实验

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WEB开发技术

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企业级框架开发技术

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计算机系统结构

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●

高级语言程序课程设计

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数据结构课程设计

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●

数字逻辑课程设计

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●

组成原理课程设计

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编译原理课程设计

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●

操作系统课程设计

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计算机系统结构课程设计

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大数据项目开发实训

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毕业实习

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毕业论文（设计）

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通识选修课程

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