布里斯托大学CS大一课程学什么？新生必看！

布里斯托大学CS专业的课程旨在让学生掌握计算机科学基础知识，同时获得全面系统的专业技能训练，并在后续学习阶段获得深入研究各类前沿课题的机会。对于新生而言，提前了解大一课程内容并进行适当预习，有助于在开学后更快适应课程节奏并提升学习效果。对此，我们将详细介绍布里斯托大学CS大一课程的主要内容，希望对你有所帮助。

一、CS专业课程概述

CS大一、大二的课程将逐步引入计算机科学核心理念，为后续学习奠定坚实基础。你将掌握算法与编程原理，涵盖三大范式：命令式、函数式和面向对象编程。

课程内容包括支撑现代计算机科学的数学与统计学；现代计算机体系结构的组织方式；并行与网络计算；人机交互基础；软件开发工具；以及理论与数据驱动的计算机科学。

第二学年的核心环节是软件团队项目，你将与同伴协作开发面向真实客户的应用程序，解决实际商业或组织需求。

在最后一年，你将从多门选修课程中选择，深入专攻计算机科学特定高级领域。同时需完成个人项目，在导师指导下协同完成，并有机会与行业或研究合作伙伴共同开展工作。

二、CS大一课程内容

1、COMS10016 命令式与函数式编程

本课程将介绍命令式与函数式两种编程的基本范式。

• 命令式编程方向旨在引入状态概念与顺序操作，核心原理包括递归与迭代、赋值操作，以及栈与堆的理解。

• 函数式编程方向旨在引入类型与函数概念。核心原理包括数据类型、求值顺序、高阶函数及纯粹性。

△ 学习成果：

- 识别并合成语法与语义正确的命令式程序。

- 运用命令式编程语言编写高效、可靠且经过测试的代码以解决基础计算问题。

- 根据详细功能规范编写命令式程序。

- 识别并合成语法和语义正确的函数式程序。

- 使用函数式编程语言编写有效、高效且经过测试的代码以解决基础计算问题。

2、COMS10015 计算机体系结构

本课程从数学逻辑和硅基晶体管构造起步，逐步构建能执行计算、存储数据及计算状态的简单电路，最终构建可运行真实程序的简单可编程处理器。课程的重点在于弥合高级编程语言与相关程序运行硬件（如微处理器）之间的鸿沟。课程内容可分为三个主要主题，逐步从低级概念向高级概念推进：

• 从数学物理到数字逻辑：

- 布尔代数、整数表示与运算，

- 逻辑元件的物理设计（如晶体管逻辑门），

- 组合逻辑元件的应用（如卡诺图），

- 时序逻辑元件的应用（如状态机）

• 从数字逻辑到计算机处理器：

- 处理器范式：计数器机、累加器机与寄存器

机；冯·诺伊曼架构与哈佛架构；精简指令集与复杂指令集

- 存储范式：冯·诺伊曼瓶颈、存储层次结构；缓存存储器

- 指令集设计：指令分类；寻址模式；指令编码与解码

- 处理器设计：总线系统；控制通路与数据通路；算术逻辑单元；微码控制与硬连线控制；取指令-解码-执行周期。

• 从计算机处理器到软件应用：

- 开发工具：汇编语言；汇编与链接流程；调试器；编译器，

- 结构化编程支持（如函数调用），

- 操作系统支持（如中断、保护机制）。

△ 学习成果：

- 以模拟形式实现并设计计算机系统硬件中的基础组件。

- 回顾并应用支撑计算机系统设计的基本原理。

- 阐释典型计算机系统中主要组件的设计、实现、集成与配置（涵盖软硬件及相关权衡）。

- 展示高级语言（如C语言）程序如何被底层硬件执行并实现交互，进而掌握硬件的最优使用方式。

3、COMS10014 计算机科学数学导论 A

本课程将向学生介绍数学的两大核心领域：

• 离散数学，常被称为计算机科学的数学基础。

• 概率论，这一数学分支专注于不确定性研究，是科学建模的基石。其在计算领域的具体应用体现在机器学习领域。

贯穿所有主题的核心是数学推理原则，例如：构建问题数学模型、运用抽象思维聚焦问题本质、处理不确定性、运用数学推理方法（如归纳与演绎论证）。

△ 学习成果：

- 运用课程所授的计算方法、算法及其他技术。

- 识别并应用数学精确性与抽象化思维。

- 选择合适的数学工具与推理方法构建模型并解决问题。

- 识别正确的数学证明。。

- 解决逻辑、集合论、组合数学及概率论领域的问题。

4、COMS10018 面向对象编程与算法

本课程将介绍面向对象编程及算法的设计与分析。面向对象编程是命令式编程的重要扩展范式，而高效算法支撑着计算机科学的诸多领域。

• 面向对象编程方向旨在介绍对象与类的概念。其他重要原理包括继承、抽象、封装、多态及设计模式。

• 算法设计与分析方向旨在引导学生掌握基础算法与数据结构，以及算法设计与分析的基本原理。

△ 学习成果：

- 识别并编写语法与语义均正确的面向对象程序。

- 阐释此类语言的核心特征（即封装、抽象、继承、多态）。

- 进行领域/问题分析，并遵循面向对象原则设计优雅高效的方案。

- 使用相关面向对象编程语言编写高效代码。

- 复现基础算法。

- 阐释关键算法的运行原理，并构建形式化正确性证明。

- 读写渐近符号，识别简单算法的复杂度边界。

5、COMS10012 软件工具

计算机科学领域的大型软件项目与专业工作环境，唯有借助各类开发工具方能实现。本课程将引导学生掌握行业标准的通用工具，为高效实施实际软件项目奠定基础。课程将重点关注以下领域：

• 高效软件开发工作流及相关工具，例如命令行、版本控制、构建与依赖管理系统。

• 开发工具，例如编辑器与集成开发环境、编译器与链接器、调试器与性能分析器。

• 高效开发技术，例如单元测试与集成测试、静态分析、持续集成与部署。

• 关系型数据库与SQL语言。

• 网络技术：原理、协议与语言（HTTP、REST；HTML、CSS），Web应用架构。

• 云计算：概念解析、应用方法、主流云服务商概述与特性。

△ 学习成果：

- 运用专业软件开发工具与workflows。

- 实现软件构建与测试流程自动化。

- 通过调试与测试等方法提升自身软件质量。

- 开发基于网络的数据驱动型应用程序。

- 应用数据库设计原理与实践。

- 运用相关数据库技术。

6、COMS10013 计算机科学数学B

本课程及其先修课程COMS10014计算机科学数学A，旨在为后续课程提供数学基础。课程涵盖了三大数学领域：

• 线性代数

• 分析学

• 统计学

同时持续拓展学生的数学推理能力，例如运用精确性与抽象化思维，并识别不同情境下适用的数学工具。

△ 学习成果：

- 运用课程所授的计算方法、算法及其他技术。

- 识别并应用数学精确性与抽象化思维。

- 选择合适的数学工具与推理方法构建模型并解决问题。

- 解决线性代数、分析学与统计学领域的问题。

以上就是布里斯托大学CS大一课程的主要内容。如果你在学习过程中遇到问题，随时可以联系新航道的课程顾问，以获得有针对性的布里斯托大学课程辅导。无论你是想提前预习课程内容，还是想同步解决课业问题，新航道都能为你提供一对一辅导，帮助你及时解决课程疑问、巩固知识重点、消除学习难点，从而有更好的学业表现。

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