컴퓨터과학/공학의 교과과정 동향 국외 교과과정 발전방향 한국형 교과과정 모델 서울대학교 컴퓨터공학부 신현식

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1 컴퓨터과학/공학의 교과과정 동향 국외 교과과정 발전방향 한국형 교과과정 모델 서울대학교 컴퓨터공학부 신현식
제28회 임시총회 및 춘계학술발표회 2001년 4월 27일 경희대학교 (수원) 한국정보과학회 컴퓨터과학/공학의 교과과정 동향 국외 교과과정 발전방향 한국형 교과과정 모델 서울대학교 컴퓨터공학부 신현식

2 IEEE-ACM Computing Curricula 1991/2001 를 중심으로
국외 교과과정 발전방향 IEEE-ACM Computing Curricula 1991/2001 를 중심으로

3 Computing Curricula 1991 http://www1.acm.org:82/education/curr91/
교과과정 설계 원칙 교과영역(9개) subject areas 알고리즘과 자료구조 컴퓨터시스템 아키텍쳐 인공지능과 로보틱스 데이터베이스와 정보검색 사용자-컴퓨터 통신 수치 및 기호 계산 운영체제 프로그래밍 언어 소프트웨어 방법론 및 공학

4 교과과정 설계 원칙 (계속) 방법론(3 가지) 이론 추상화 설계 정의와 공리 정리와 증명 결과의 해석
데이터의 수집 및 가정의 구성 모델링과 예측 실험의 설계 및 결과의 분석 설계 요구조건과 명세 설계와 구현 테스팅과 분석

5 원칙으로부터 교과과정의 구성 접근방법 넓고 깊게 깊이 프로그래밍과 실험을 중요시
너비(breadth): 지식단위의 집합체로 실현 지식단위(knowledge units): 각 영역의 세부 주제를 이컬음 지식단위를 조합하여 교과목의 구현 깊이 고급화된 주제, 보조자료 등으로 실현 프로그래밍과 실험을 중요시

6 Verification & validat’n
Subject areas Knowledge units Courses Basic data structures AL: Algorithms & Data struct. Course A Abstract data types . . AR: Architecture Digital logic Digital systems . . Course S Fundamental concept SW development proc. SE: SW Method. & Engineering . SW req’t & spec. SW design & impl. Verification & validat’n

7 샘플 교과과정 1 컴퓨터과학 분 야 자연과학 14 수학 20 인문 사회과학 30 전공(컴퓨터과학)필수 전공선택 18 일반선택
취득학점 자연과학 14 수학 20 인문 사회과학 30 전공(컴퓨터과학)필수 전공선택 18 일반선택 12 계 124

8 학과목 계층도 컴퓨터 개론 1 컴퓨터 개론 2 컴퓨터시스템 개론 알고리즘 분석/설계 소프트웨어 시스템 프로그래밍 언어
컴퓨터과학 컴퓨터 개론 1 (각 3 학점) 이산수학 혹은 미적분학 컴퓨터 개론 2 컴퓨터시스템 개론 알고리즘 분석/설계 1, 2 학년 컴퓨터 구조와 어셈블리어 프로그래밍 3, 4 학년 소프트웨어 시스템 프로그래밍 언어 소프트웨어 공학 운영체제 컴퓨터 아키텍쳐

9 샘플 교과과정 2 컴퓨터공학 분 야 자연과학 15 수학 22 인문 사회과학 24 전공(컴퓨터과학)필수 38 전공선택 18
취득학점 자연과학 15 수학 22 인문 사회과학 24 전공(컴퓨터과학)필수 38 전공선택 18 다른 공학 선택과목 9 일반선택 계 135

10 학과목 계층도 컴퓨터 개론 1 컴퓨터 개론 2 컴퓨터공학 개론 알고리즘 분석/설계 하드웨어 시스템설계* 소프트웨어 시스템 *
(각 3 학점) (* 4 학점) 컴퓨터 개론 1 이산수학 혹은 미적분학 컴퓨터 개론 2 컴퓨터공학 개론 알고리즘 분석/설계 1, 2 학년 하드웨어 시스템설계* 3, 4 학년 소프트웨어 시스템 * 소프트웨어 공학 프로그래밍 언어 운영체제 컴퓨터 아키텍쳐 설계 실험 1 설계 실험 2

11 컴퓨터과학 vs. 컴퓨터공학 (제시한 샘플의 경우)
공통 교과목 컴퓨터과학 컴퓨터공학 컴퓨터 개론 알고리즘 분석/설계 소프트웨어 시스템 소프트웨어 공학 프로그래밍 언어 운영체제 컴퓨터 아키텍쳐 컴퓨터시스템 개론 컴퓨터공학 개론 컴퓨터구조와 어셈블리어 프로그래밍 하드웨어 시스템 설계 설계 실험

12 Computing Curricula 2001(draft) http://www.acm.org/sigcse/cc2001/
특징 “컴퓨팅” 의미의 확장 컴퓨터 공학 computer engineering 소프트웨어 공학 software engineering 정보시스템 information systems 새로운 고려사항 컴퓨팅은 이제 광범위한 학문의 기초 컴퓨팅 교육은 비전공자도 염두에 두어야 함 학제간 협동을 고려

13 기술적 변화 수용 WWW 과 그 응용 망 구성기술, 특히 TCP/IP 기반 그래픽, 멀티미디어 내장형 시스템
관계형 데이터베이스 상호운용성 객체지향 프로그래밍 고급 API의 사용 사용자-컴퓨터 인터페이스 소프트웨어 안전성 보안, 암호화 기법

14 교과과정 모델 개관 핵심 영역 (14 개 분야) 이산구조 discrete structures
프로그래밍 기초 programming fundamentals 알고리즘과 복잡도 algorithms and complexity 프로그래밍 언어 programming languages 사용자-컴퓨터 인터랙션 human-computer interaction 그래픽과 시각 컴퓨팅 graphics and visual computing 지능적 시스템 intelligent systems 정보 관리 information management 컴퓨터 아키텍쳐와 구조 architecture and organization 운영체제 operating systems 망 중심 컴퓨팅 net-centric computing 소프트웨어 공학 software engineering 사회적 잇슈와 직업적 잇슈 social and professional issues 계산과학과 수치기법 computational science & numerical methods

15 과목 수준과 구현 전략 Introductory courses Imperative first Objects first
Functional first Breadth first Algorithms first Hardware first Transition Specific material needed to match introductory and intermediate course strategies (possibly an additional and minor adjustments to topic coverage) Intermediate courses Topic-based approach Compressed approach Systems-based approach Web-based approach Advanced courses Additional courses used to complete the undergraduate program

16 기초과목 introductory courses
이산구조(discrete structures)는 공통 Strategies Courses Imperative-first Introduction to programming Data structures and abstraction Objects-first Intro. to object-oriented programming Object-oriented design and method. Functional-first Intro. to functional programming Objects and algorithms Breadth-first TBD Algorithms-first Intro. to algorithms and applications Programming methodology Hardware-first Introduction to the computer Object-oriented programming

17 중간레벨 과목 intermediate courses
종결과제(capstone project)는 공통 Traditional topic-based Compressed Intensive systems-based Web-based Algorithmic analysis Computer arch OS Net-centric computing AI DB Software development Prof. practice Computer architecture Professional practice OS and networking AI and information Intro to computer org Intro to info. org. Computer arch. Net-centric comp Info. management SW practice Social & prof. issues Prog lang translation Machine learning SW engineering Intro. to WWW HCI Comp graphics Base systems AI and info. Arch. for network & comm.

18 고급 레벨 과목 advanced courses
Automata theory Adv. algorithmic analysis Coding and info theory Security and cryptography Parallel algorithms Programming language translation Prog. lang. design Prog. lang. semantics Programming paradigms Adv. computer arch. Parallel architectures Adv. OS Real-time systems Distributed systems Mobile computing Cluster computing Intelligent systems Machine learning Agents Robotics Alternative models for AI Database design Distributed DB Data compression Human-centered design & evaluation CSCW GUI

19 Component-based computing Formal specification Scientific computing
Adv. computer graphics Image processing Computer vision Prof. practice Software engineering Adv. software design Event-driven prog. Component-based computing Formal specification Scientific computing Numerical analysis Operationals Research Modeling and simulation Capstone project

20 한국형 교과과정 모델 개요

21 교육 방향 기본 교양 함양 컴퓨터 기반학문에 대한 이해와 연습 컴퓨터 핵심기술에 대한 이해와 연습
인문사회과학분야에 대한 기초 소양 자연과학분야에 대한 기초 소양 컴퓨터 기반학문에 대한 이해와 연습 수학/공학 기초 컴퓨터 과학/공학 전공에 대한 기본 컴퓨터 핵심기술에 대한 이해와 연습 컴퓨팅 분석/설계 능력 함양 현재의 컴퓨터 기술 수준의 이해 및 활용

22 컴퓨터 학과목 체계 - 개요 전공 심화 (예) 전공핵심 전공기초 교양필수 소프트웨어 공학 그래픽스 인공지능 시스템 설계 데이터
베이스 분산시스템 구성 운영체제 VLSI 전공 심화 (예) 계산이론 컴파일러 컴퓨터 네트워크 하드웨어 설계 구현 소프트웨어 구조 및 설계 (I, II) 컴퓨터 시스템 및 프로그래밍 (I, II) 컴퓨터 구조 및 설계 (I, II) 전공핵심 컴퓨터 및 프로 그래밍 기초 (I, II) 수학 (I, II, III) 자료구조 및 알고리즘 전공기초 인문 사회과학 자연과학 기초수학 교양필수

23 해설 교양필수과목 전공기초과목 전공핵심과목 전공심화과목 대학에서 요구하는 교양과목
1-2학년과정에서 이수하여야 할 기초적인 전공기초소양 과목 전공핵심과목 2-3학년과정에서 이수하여야 할 전공 핵심과목 전공심화과목 3-4학년과정에서 학생들이 지망하는 전공분야에 따른 선택가능 과목