目 录

《高等数学 A》课程教学大纲..............................................................................................................................1

《线性代数》课程教学大纲...............................................................................................................................13

《概率论与数理统计》课程教学大纲...............................................................................................................21

《C 语言程序设计》课程教学大纲....................................................................................................................31

《数据结构》课程教学大纲...............................................................................................................................44

《离散数学》课程教学大纲...............................................................................................................................56

《计算机导论》课程教学大纲...........................................................................................................................68

《电路基础》课程教学大纲...............................................................................................................................75

《电路基础》实验教学大纲...............................................................................................................................79

《数字逻辑》课程教学大纲...............................................................................................................................81

《数字逻辑》实验教学大纲...............................................................................................................................84

《计算机网络》课程教学大纲...........................................................................................................................86

《计算机组成原理》课程教学大纲...................................................................................................................99

《面向对象程序设计》课程教学大纲.............................................................................................................109

《操作系统》课程教学大纲.............................................................................................................................116

《数据库原理》课程教学大纲.........................................................................................................................128

《编译原理》课程教学大纲.............................................................................................................................136

《Java 程序设计》课程教学大纲....................................................................................................................146

《Java 程序设计》实验教学大纲...................................................................................................................151

《软件工程》课程教学大纲.............................................................................................................................154

《算法设计与分析》课程教学大纲.................................................................................................................159

《算法设计与分析》实验教学大纲.................................................................................................................164

《程序设计专题训练》课程教学大纲.............................................................................................................167

《软件技术专题训练》课程教学大纲.............................................................................................................172

《软件项目专题训练》课程教学大纲.............................................................................................................176

《Web 应用技术》课程教学大纲......................................................................................................................179

《微机原理与接口技术》课程教学大纲........................................................................................................183

《计算机网络安全》课程教学大纲................................................................................................................187

《Linux 操作系统》课程教学大纲..................................................................................................................190

《Unix/Linux 系统编程》课程教学大纲........................................................................................................194

《网络数据库技术》课程教学大纲.................................................................................................................198

《专业英语》课程教学大纲.............................................................................................................................204

《人工智能》课程教学大纲.............................................................................................................................207

《计算机图形学》课程教学大纲.....................................................................................................................211

《多媒体技术及应用》课程教学大纲.............................................................................................................215

《数学建模》课程教学大纲.............................................................................................................................218

《Python 语言程序设计》课程教学大纲........................................................................................................221

《汇编语言程序设计》课程教学大纲.............................................................................................................227

《云平台环境及虚拟化技术》课程教学大纲.................................................................................................229

《云基础架构与与云安全技术》课程教学大纲.............................................................................................233

《Mapreduce 编程》课程教学大纲..................................................................................................................236

《非结构化数据库系统》课程教学大纲.........................................................................................................239

《Storm实时数据处理技术》课程教学大纲...................................................................................................241

《数据可视化技术》课程教学大纲.................................................................................................................243

《Spark 开发技术》课程教学大纲..................................................................................................................247

《大数据分析与处理技术》课程教学大纲.....................................................................................................249

《信息安全基础》课程教学大纲.....................................................................................................................251

《机器学习基础》课程教学大纲.....................................................................................................................255

《数据挖掘》课程教学大纲.............................................................................................................................259

《Java框架开发技术》课程教学大纲.............................................................................................................262

《Javaweb开发技术》课程教学大纲...............................................................................................................265

《入侵检测技术》课程教学大纲.....................................................................................................................267

《智能计算》课程教学大纲.............................................................................................................................270

《信息对抗技术》课程教学大纲.....................................................................................................................273

《计算机新技术讲座》课程教学大纲.............................................................................................................276

《高等数学 A》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号9388001/9388002

课程

名称高等数学

课 程 基

本 情 况

学分/学时 10学分/160学时（4/64，6/96）

开课时间 第 1学期（13周）、第 2学期（16周）

课程性质 专业基础课

先修课程 《高中数学》

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《高等数学》上下册，同济大学数学系编，人民邮电出版社，

2016年。

参考书目：

1 《高等数学》（第七版），同济大学数学系编，高等教育出版社，

2004年；

2 《高等数学》上下册，童裕孙等编写，高等教育出版社

3 《高等数学》上下册，上海交通大学数学系编，上海交通大学出

版社，2017年

课 程

简 介

《高等数学》是计算机、电子等理工类专业必修课。本课程主要讲授函数、极限与连续，

一元函数微分学及其应，一元函数积分学及其应用，微分方程，向量与空间解析几何，

多元函数微分学，多元函数积分学，无穷级数。本课程是进一步学习《概率论与概率

统计》等后续课程的基础。

课程学习

目标

学习目标 1：了解高等数学课程的地位与性质，系统掌握高等数学的基本概念、基本

理论和基本方法。

学习目标 2：培养学生分析问题、解决问题的能力。

学习目标 3：为进一步学习《概率统计》等后续课程，打下坚实的基础。

1

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解本专业的发展概况及其在社会发展中的重要作用，了

解数学教学领域的一些最新研究成果和教学方法；掌握教育

学、心理学和数学教育的基本理论，熟悉中小学教育技术以及

教育法规； 学习人类文明进步与文化发展的通识知识。具有

整合数学、教育学、心理学等知识和教育技术并进行知识与技

能重构的能力。

课程学习目标 1、2、3

2.4教学能力

具备良好的数学素养，深入理解高等数学并掌握的基本理

论和方法，并能获得较强的逻辑推理能力和抽象思维能力。初

步掌握高等数学的基本思想方法，具有分析问题、解决实际问

题等基本能力；具有较强的独立学习能力和创新思维方式，懂

得教育教学基本规律，掌握现代教育教学、心理学的基本理论。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 函数、极限与连续（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握集合及其运算、邻域、基本初等函数及初等函数的基本概念；数列、函数极限的基本概念、

求极限的基本方法及极限的性质及其证明；两个重要极限的应用；无穷大与无穷小的基本概念及其关系、

无穷小阶的比较；函数的连续性及其性质。

2 . 教学内容

第 1.1节：集合与函数

2

第 1.2节：数列极限的定义与计算

第 1.3节：函数极限的定义与计算

第 1.4节：极限性质

第 1.5节：两个重要极限

第 1.6节：无穷小与无穷大

第 1.7节：函数的连续性及其性质

3 . 重点：数列极限的概念及性质，函数极限的概念与性质，函数极限与数列极限的关系，极限存在准

则 两个重要极限和闭区间上连续函数的性质

4 . 难点：难点是数列极限与函数极限的概念，利用定义证明极限的相关题目。

5 . 参考习题：

习题 1-1：第 1（4）、2、3、4题（3、5、6）、6（2、5-8）、9-11、14-15题

习题 1-2：第 2（2-10）、3-5题

习题 1-3：第 1（3、5、6、8-14）、2-5 题

习题 1-4：第 1-9 题

习题 1-5：第 1-4 题

习题 1-6：第 2-5 题

习题 1-7：第 1-13题

章节测试题：全部

6 . 学时：18学时

第二章 一元函数微分学及其应用（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握导数的基本概念及基本求导公式；求导数、高阶导数的方法与技巧；掌握微分的基本及微分

的求法；掌握微分中值定理的内容、证明方法及其应用、泰勒中值定理的应用；熟练掌握函数单调性的

判别方法、求函数的单调区间与极值、凹凸区间与拐点，求函数的最值、曲率，并可以解决一些简单的

实际问题

2 . 教学内容

第 2.1节：导数的概念及基本求导公式

第 2.2节：导数的计算法则

第 2.3节：微分的概念应用

第 2.4节：微分中值定理及其应用

第 2.5节：泰勒中值定理

3

第 2.6节：函数的性态与图形

第 2.7节：微分学的实际应用

3.重点：导数的定义，函数的求导法则及函数的微分, 微分中值定理，洛必达法则，泰勒公式，函数的

单调性与凹凸性，函数的极值与最值；

4.难点：复合函数的求导法则，反函数及参数方程求高阶导数,微分中值定理及其应用，函数图形的描

绘。

5. 参考习题：

习题 2-1：第 1题、第 3、4、6、8-11题

习题 2-2：第 1、2、3（5、6、11、13-16）、4（14-18）、5（11-18）、6、7（7-10）、8-19题

习题 2-3：第 1、5、6、8-10题

习题 2-4：第 1-10题

习题 2-5：第 1-4 题

习题 2-6：第 1（4、7、8）、2-7、9-14、16题

习题 2-7：第 1-25题

章节测试题：全部

6 . 学时：24学时

第三章 一元函数积分学及其应用（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握不定积分的概念与性质，求不定积分的方法与技巧，定积分概念与性质，微积分基本公式，求

定积分的方法与技巧，定积分的应用，反常定积的基本概念及计算。

2 . 教学内容

第 3.1节：不定积分的概念与性质

第 3.2节：不定积分的换元法与分部法

第 3.3节：有理函数的不定积分

第 3.4节：定积分的概念与性质

第 3.5节：微积分基本定理

第 3.6节：定积分的换元法与分部法

第 3.7节：定积分的几何应用与物理应用

第 3.8节：反常积分

3.重点：不定积分的概念与性质，不定积分的换元法与分部积分法，有理函数的积分；定积分的概念与

性质，微积分基本公式，定积分的换元积分与分部积分法；定积分微元法的思想，定积分在几何与物理

学方面的应用。

4.难点：利用第二换元积分法求不定积分，有理函数的不定积分；利用换元法求定积分；掌握微元法的

4

思想及微元法的应用。

5 . 参考习题：

习题 3-1：第 2（11、13、14、18-26）、3-7题

习题 3-2：第 2-6 题

习题 3-3：第 1-3 题

习题 3-4：第 1（2）、3、3、6-9题

习题 3-5：第 1-13题

习题 3-6：第 1-11题

习题 3-7：第 1-8 题

习题 3-8：第 1-3 题

章节测试题：全部

6 . 学时：22学时

第四章 微分方程（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握微分方程的基本概念，可分离变量的微分方程，齐次方程，一阶线性微分方程，可降阶的二阶

微分方程，线性微分方程解的结构，常系数齐次线性微分方程，常系数非齐次线性微分方程。

2 . 教学内容

第 4.1节：微分方程的概念

第 4.2节：一阶微分方程

第 4.3节：二阶微分方程

3．重点：一阶线性微分方程，高阶线性微分方程，常系数非齐次线性微分方程；

4. 难点：可降阶的高阶微分方程，常系数非齐次线性微分方程中特解的求法。

5 . 参考习题：

习题 4-1：第 1、2、5-7 题

习题 4-2：第 1-3、5-8 题

习题 4-3：第 1、4-6、8-9 题

章节测试题：1、2、4-6

6 . 学时：12学时

第五章 向量与空间解析几何（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握向量及其线性运算，数量积、向量积 混合积，平面及其方程，空间直线及其方程，曲面及其

方程，空间曲线及其方程。

5

2 . 教学内容

第 5.1节：向量及其运算

第 5.2节：平面及其方程

第 5.3节：直线及其方程

第 5.4节：曲面与曲线

3.重点：向量的数量积，向量积与混合积，曲面及其方程，曲线及其方程，平面及其方程，空间直线及

其方程；

4.难点：曲面及其方程，空间曲线及其方程，空间直线方程的求法。

5 . 参考习题：

习题 5-1：第 1-30题

习题 5-2：第 1、3-16 题

习题 5-3：第 1-21题

习题 5-4：第 1-17题

章节测试题：全部

6 . 学时：14学时

第六章 多元函数微分学（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握二元函数的概念、极限与连续，偏导数，全微分，多元复合函数的求导法则，隐函数的求导公

式，多元函数微分学的几何应用，方向导数与梯度，多元函数的极值及其求法。

2 . 教学内容

第 6.1节：多元函数的概念、极限与连续

第 6.2节：多元函数的偏导数与全微分

第 6.3节：复合求导、隐函数的求导及方向导数

第 6.4节：多元函数微分学的应用

3．重点：多元函数的偏导数，全微分，复合函数的求导法则，隐函数的求导公式，多元函数微分学在

几何方面的应用，多元函数的极值及其求法；

4. 难点：复合函数的高阶导数求法，隐函数的求导公式的推导，多元函数的极值及求法。

5 . 参考习题：

习题 6-1：第 1-6 题

习题 6-2：第 1-14题

习题 6-3：第 1-40题

习题 6-4：第 1-25题

6

章节测试题：全部

6 . 学时：20学时

第七章 多元函数积分学（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握二重积分的概念与性质，二重积分的计算法及应用，三重积分概念、计算和应用；对弧长的曲

线积分，对坐标的曲线积分，对面积的曲面积分，对坐标的曲面积分；格林公式及其应用，高斯公式 通

量与散度，斯托克斯公式 环流量与旋度。

2 . 教学内容

第 7.1节：二重积分的概念、计算和应用

第 7.2节：三重积分的概念、计算和应用

第 7.3节：对弧长的曲线积分与对坐标的曲线积分

第 7.4节：对面积的曲面积分与对坐标的曲面积分

第 7.5节：格林公式、高斯高斯和斯托克斯公式

3．重点:二重积分的概念与性质，二重积分的计算，三重积分的计算，重积分的应用；重点是对弧长的

曲线积分，对坐标的曲线积分，格林公式及其应用，对面积的曲面积分，对坐标的曲面积分，高斯公式，

斯托克斯公式。

4. 难点:在极坐标系下计算二重积分，三重积分的计算；对坐标的曲线与曲面积分，格林公式，高斯公

式，斯托克斯公式的条件，证明思想及其应用。

5 . 参考习题：

习题 7-1：第 1-31题

习题 7-2：第 1-13题

习题 7-3：第 1-13题

习题 7-4：第 1-8题

习题 7-5：第 1-16题

章节测试题：全部

6 . 学时：34学时

第八章 无穷级数（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握常数项级数的概念和性质，常数项级数的审敛法，幂级数，函数展开成幂级数，函数的幂级数

展开式的应用，傅里叶级数，一般周期函数的傅里叶级数。

2 . 教学内容

第 8.1节：常数项级数的概念与性质

7

第 8.2节：常数项级数的审敛准则

第 8.3节：幂级数的收敛及函数的展开式

第 8.4节：傅里叶级数

3.重点：常数项级数的审敛法，幂级数，函数展开成幂级数及其应用，傅里叶级数。

4.难点：常数项级数的审敛法，幂级数求和，函数展开成幂级数，函数展开成傅里叶级数。

5 . 参考习题：

习题 8-1：第 1、5-10 题

习题 8-2：第 1-13题

习题 8-3：第 1-7题

习题 8-4：第 1-6题

章节测试题：全部

6 . 学时：16学时

（二）《高等数学》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.7节 H M M

第 2.1-2.7节 H H H

第 3.1-3.8节 H H H

第 4.1-4.3节 H M H

第 5.1-5.4节 H L M

第 6.1-6.4节 H H H

第 7.1-7.5节 H H H

第 8.1-8.4节 H M L

8

（三）《高等数学》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《高等数学》课程的特点，采用板书

授课的方式进行教学。注重高等数学基本概

念、基本方法和基本理论的详细讲解。

学习目标 1：了解高等数学课程的地位与性

质，系统掌握高等数学的基本概念、基本解法

和基本理论。

学习目标 2：会利用高等数学解决某些实际问

题。

学习目标 3：为进一步学习《概率论与数理统

计》及高等数学有关的后续课程，打下坚实的

基础。

2.在理论讲授中，注意渗透数学思想、方法和

原理；注意培养学生解决实际问题的能力，培

养学生学习数学的兴趣。

学习目标 2：会利用高等数学解决某些实际问

题。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生参与

课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯与

思维；注意讲授《高等数学》与中学数学及《概

率论与数理统计》等前期和后续课程的联系。

学习目标 3：为进一步学习《概率论与数理统

计》及高等数学有关的后续课程，打下坚实的

基础。

9

（四）《高等数学》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

1．系统掌握高等数学中的基本概念、基本方法、基本技巧；

2．熟练掌握求极限的基本方法与技巧、判断函数的连续性；

3．熟练掌握求导数的基本方法与技巧；

4．熟练掌握求不定积分与定积分的基本方法与技巧

5．掌握一阶及二阶微分方程的解法

6．掌握平面和直线方程的求法及曲面与曲线的相关知识；

7．熟练掌握多元函数极限的求法、偏导数及全微分的求法，

复合函数求导的基本方法与技巧；

8．熟练掌握多元函数积分学的基本方法与解题技巧；

9．掌握级数敛散性判别法，简单的幂级数求和函数及函数展

开成幂级数，傅里叶级数的展开。

1. 平 时 课 堂 表

现、作业 完成情

况

2. 期末考试

课程学习目标 2

1．掌握数列极限、函数极限的基本概念、性质证明以及证明

数列极限与函数极限的题；

2．微分中值定理的证明及其应用；

3．隐函数求导格林公式、高斯公式及斯托克斯公式；

4．幂级数求和函数及函数展开成幂级数。

1. 平 时 课 堂 表

现、作业 完成情

况

2. 期末考试

课程学习目标 3

1．掌握微分的应用、微分中值定理的应用、函数的图形与性

态、求函数的极值与最值；

2．掌握定积分几何应用于物理应用；

3．掌握多元函数微分学的应用；

4．熟练掌握二重积分、三重积分的应用。

1. 期末考试平时

课堂表现、作业

完成情况

2.期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

10

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学

习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学

习目标 1

1.系统掌握高等数学

中的基本概念、基本

方法、基本技巧；

2.熟练掌握求极限的

基本方法与技巧、判

断函数的连续性；

3.熟练掌握求导数的

基本方法与技巧；

4.熟练掌握求不定积

分与定积分的基本方

法与技巧；

5.熟练掌握一阶及二

阶微分方程的解法

6.熟练掌握平面和直

线方程的求法及曲面

与曲线的相关知识；

7.熟练掌握多元函数

极限的求法、偏导数

及全微分的求法，复

合函数求导的基本方

法与技巧；

8.熟练掌握多元函数

1.掌握高等数学中的

基本概念、基本方法、

基本技巧；

2.掌握求极限的基本

方法与技巧、判断函

数的连续性；

3.掌握求函数的导数

的基本方法与技巧；

4.掌握求不定积分与

定积分的基本方法与

技巧；

5.掌握一阶及二阶微

分方程的解法

6.掌握平面和直线方

程的求法及曲面与曲

线的相关知识；

7.掌握多元函数极限

的求法、偏导数及全

微分的求法，复合函

数求导的基本方法与

技巧；

8.掌握多元函数积分

1.基本掌握高等数学

中的基本概念、基本

方法、基本技巧；

2.会求数列和函数极

限、判断函数的连续

性；

3.基本掌握求导数的

基本方法；

4.基本掌握求不定积

分与定积分的基本方

法；

5.基本掌握一、二阶

微分方程的解法

6.基本掌握平面和直

线方程的求法及曲面

与曲线的知识；

7.基本掌握多元函数

极限的求法、偏导数

及全微分的求法，复

合函数求偏导数；

8.基本了解多元函数

积分学的基本解题方

对于高等数学的基

本概念、基本方法、

基本理论，掌握比较

欠缺。

课程学习目标

成绩评定方法

期末考试

（闭卷）课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 60%

分目标达成度=0.3×（平时课题表现、作业完成情况）

+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 15%

课程学习目标 3 约 25%

合计 100

11

积分学的基本方法与

解题技巧；

9.系统掌握级数敛散

性判别法，简单的幂

级数求和函数及函数

展开成幂级数，傅里

叶级数的展开。

学的基本方法与解题

技巧；

9.掌握级数敛散性判

别法，简单的幂级数

求和函数及函数展开

成幂级数，傅里叶级

数的展开。

法；

9.基本掌握级数敛散

性判别法，简单的幂

级数求和函数及函数

展开成幂级数。

课 程 学

习目标 2

1.熟练掌握数列极

限、函数极限的基本

概念、性质并证明数

列极限与函数极限的

题目；

2.熟练掌握微分中值

定理的证明及其广泛

的应用；

3.熟练掌握隐函数求

导、格林公式、高斯

公式及斯托克斯公

式；

4.熟练掌握幂级数求

和函数及函数展开成

幂级数。

1.掌握数列极限、函数

极限的基本概念、性

质及证明过程；

2.掌握微分中值定理

的证明及其的应用；

3.基本掌握隐函数求

导、格林公式、高斯

公式及斯托克斯公

式；

4.基本掌握幂级数求

和函数及函数展开成

幂级数。

1.基本了解数列极

限、函数极限的基本

概念、性质；

2.基本掌握微分中值

定理及其的应用；

3.基本了解隐函数求

导、格林公式、高斯

公式及斯托克斯公

式；

4.会求幂级数的和函

数及函数展开成幂级

数。

1.基本了解数列极

限、函数极限的基本

概念、性质；

2.基本了解微分中值

定理及其的应用；

3.对隐函数求导、格

林公式、高斯公式及

斯托克斯公式内容

缺乏了解与掌握；

4.对幂级数求和函数

及函数展开成幂级

数等重要内容缺乏

了解与掌握。

课 程 学

习目标 3

1.熟练掌握微分的应

用、微分中值定理的

应用、函数的图形与

性态、求函数的极值

与最值；

2.熟练掌握定积分几

何应用与物理应用；

3.熟练掌握多元函数

微分学的应用；

4.熟练掌握二重积

分、三重积分的应用。

1.掌握微分的应用、微

分中值定理的应用、

函数的图形与性态、

求函数的极值与最

值；

2.掌握定积分几何应

用与物理应用；

3.掌握多元函数微分

学的应用；

4.基本掌握二重积分、

三重积分的应用。

1.基本掌握微分的应

用、微分中值定理的

应用、函数的图形与

性态、求函数的极值

与最值；

2.基本掌握定积分几

何应用与物理应用；

3.基本掌握多元函数

微分学的应用；

4.基本掌握二重积分

应用，对三重积分及

其应用缺乏了解。

1.基本了解对微分的

应用、微分中值定理

的应用、函数的图形

与性态、求函数的极

值与最值；

2.缺乏对定积分几何

应用与物理应用；

3.基本缺乏了解多元

函数微分学的应用；

4.二重积分、三重积

分的应用等，缺乏了

解和掌握。

12

《线性代数》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103001

课程

名称线性代数

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/64 学时

开课时间 第一学期

课程性质 专业基础课

先修课程 《初等数学》

考核方式 考试（平时 30%、期末 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：刘三阳、马建荣、杨国平 编著.线性代数.2 版.北京：高等教

育出版社，2009.7（2016.12 重印）.

参考书目：

1 同济大学数学系 编.线性代数. 1 版.北京：人民邮电出版社，

2017.1.

②太原理工大学数学学院 编.线性代数. 2 版.北京：科学出版社，

2018.2.

课 程

简 介

线性代数是计算机科学与技术专业的一门专业基础课，也是硕士研究生入学全国

统一考试中必考的数学课程之一，它广泛应用于自然科学、经济管理、工程技术等各

个领域。本课程主要包括：矩阵及其运算、矩阵初等变换、行列式、向量组的线性相

关性、线性方程组解的结构、相似矩阵、二次型等内容。本课程突出以线性方程组为

主线，以矩阵为工具，从问题或实例出发，阐明线性代数的基本概念、基本理论和基

本方法这一思想，注重揭示数学思想和知识的来龙去脉，强化过程分析，并且每章配

备了 A、B 两套练习题，分层次凸显相关理论、方法的应用，对于提高学生的计算能

力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间直观想象等能力都具有重要的作用。

课程学习

目标

学习目标 1：了解本课程的地位与作用。系统掌握本课程的基本概念、基本理论、基

本方法和简单应用。

学习目标 2：会利用矩阵等工具处理一些理论问题，解决一些实际问题。

学习目标 3：为后续课程的学习和学生的进一步深造，打下坚实的基础。

13

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

知识整合

了解人类文明进步与文化发展的通识知识；系统了解计

算机科学领域的各个分支、发展概况及其在社会发展中的重

要作用；系统掌握计算机科学、教育学的基本理论和基本方

法并具有一定的综合应用及实践能力。

课程学习目标 1、2

教学能力

掌握计算机科学基础理论、编程软件操作方法、办公软

件操作方法以及信息教育技术，并获得较强的逻辑推理能力、

抽象思维能力和课程与教材的研究能力；具有熟练运用现代

计算机及信息教育技术进行教研的能力。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：矩阵及其应用（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解矩阵理论的历史发展过程；掌握矩阵概念，熟悉矩阵运算；掌握可逆矩阵概念及判定；了解分

块矩阵概念及运算；掌握矩阵的初等变换及初等矩阵；了解矩阵在信息加密、人口流动等具体问题中的

应用。

2 . 教学内容

第 1.1节：矩阵的概念

第 1.2节：矩阵的运算

第 1.3节：可逆矩阵

第 1.4节：分块矩阵

第 1.5节：矩阵的初等变换

第 1.6节：初等矩阵

第 1.7节：应用举例

3 . 重点：矩阵的运算；可逆矩阵的判定及可逆矩阵的求法；矩阵的初等变换。

4 . 难点：矩阵乘法运算；可逆矩阵的求法及应用；分块矩阵的运算。

5 . 课后习题：习题 1（A），第 1-22 题。

6 . 学时：14学时

第二章 行列式（可支撑课程学习目标 1、2、3）

14

1 . 教学目的和要求

了解 n阶行列式的概念；熟练掌握 n阶行列式的性质及行列式按行（列）展开；掌握伴随矩阵概念

及简单应用。

2 . 教学内容

第 2.1节：二阶、三阶行列式

第 2.2节：n阶行列式的概念

第 2.3节：行列式的性质

第 2.4节：行列式按行（列）展开

第 2.5节：行列式的应用

3 . 教学重点：利用行列式性质和按行（列）展开定理计算行列式。

4 . 教学难点：掌握行列式的计算方法和技巧。

5 . 课后习题：习题 2（A），1-6题，9-12 题，15题。

6 . 学时：10学时

第三章 矩阵的秩与线性方程组（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握矩阵秩的概念和性质；掌握线性方程组的判定定理。

2 . 教学内容

第 3.1节：矩阵的秩

第 3.2节：线性方程组解的判定

第 3.3节：分块矩阵的初等变换及其应用

第 3.4节：应用举例

3 . 教学重点：矩阵秩的概念；线性方程组有解的判定定理。

4 . 教学难点：矩阵秩的性质及其应用；利用矩阵初等变换解线性方程组。

5 . 课后习题：习题 3（A）1-7 题。

6 .学时：6学时

第四章 向量空间（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握向量组线性相关性的判定；会求向量组的极大线性无关组及秩；了解 n维向量空间；了解向量

的内积与正交矩阵；熟练掌握线性方程组的求解方法和解的表达。

2 .教学内容

第 4.1节：n维向量

15

第 4.2节：向量组的线性相关性

第 4.3节：向量组的秩

第 4.4节：n维向量空间

第 4.5节：向量的内积与正交矩阵

第 4.6节：线性方程组解的结构

第 4.7节：应用举例

3 .重点： 向量组的线性相关性；向量组的极大线性无关组与秩；线性方程组解的结构。

4 .难点：向量组的线性相关性；线性方程组解的求解方法及解的结构。

5 . 课后习题：习题 4（A）1-14题，25-32 题，37-41题。

6 . 学时：18学时

第五章 相似矩阵（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握方阵特征值和特征向量的计算方法；掌握相似矩阵的概念及判别方法；掌握实对称矩阵正交相

似于对角矩阵的方法；了解若尔当标准形。

2 .教学内容

第 5.1节：方阵的特征值与特征向量

第 5.2节：相似矩阵

第 5.3节：实对称矩阵的相似矩阵

第 5.4节：若当标准形简介

第 5.5节：应用举例

3 . 教学重点：方阵特征值和特征向量的求法；实对称矩阵正交相似于对角矩阵的方法。

4 . 教学难点：方阵特征值和特征向量的求法；实对称矩阵正交相似于对角矩阵的方法。

5 . 课后习题： 习题 5（A）1-17题。

6 . 学时：8学时

第六章 二次型（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握二次型的矩阵表示；掌握化二次型为标准形的方法；掌握正定二次型和正定矩阵的判别方法。

2 .教学内容

第 6.1节：二次型及其矩阵表示

第 6.2节：化二次型为标准形

第 6.3节：正定二次型

16

第 6.4节：应用举例

3 . 教学重点：化二次型为标准形；正定二次型和正定矩阵的判别。

4 . 难点：化二次型为标准形；正定矩阵的判别。

5 .课后习题：习题 6（A）1-12题。

6 .学时：8学时

（二）《线性代数》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.7节 H H H

第 2.1-2.5节 H L

第 3.1-3.4节 H M

第 4.1-4.7节 H L H

第 5.1-5.5节 H H M

第 6.1-6.4节 H M L

（三）《线性代数》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 讲授法。结合线性代数课程和学生学习的特点，

采用板书与多媒体结合的方式，利用启发式进行教

学。注重线性代数基本概念、基本理论和基本方法

的讲解；突出矩阵的思想和方法；利用矩阵理论解

决一些实际问题；培养学生学科思维。

学习目标 1：了解本课程的地位与作用。系统

掌握本课程的基本概念、基本理论、基本方法

和简单应用。

学习目标 2：会利用矩阵等工具处理一些理论

问题，解决一些实际问题。

学习目标 3：为后续课程的学习和学生的进一

步深造，打下坚实的基础。

2. 练习法。通过大量习题演练，达到巩固知识，

运用知识的目的；同时，掌握一些计算的技能和技

巧；培养学生学习数学的兴趣。

学习目标 2：会利用矩阵等工具处理一些理论

问题，解决一些实际问题。

3.自主学习法。让学生自主探究、思考难点和重点

以及课后习题（B），然后小组讨论，最后老师点评。

学习目标 3：为后续课程的学习和学生的进一

步深造，打下坚实的基础。

17

（四）《线性代数》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

1. 矩阵运算及简单应用；可逆矩阵；分块矩阵；矩阵初

等变换。

2. n阶行列式的计算；伴随矩阵求逆。

3. 矩阵的秩；线性方程组解的判定。

4. 向量组的线性相关性；向量组的秩；n维向量空间；

线性方程组解的结构。

5. 方阵特征值和特征向量；实对称矩阵的相似矩阵。

6. 二次型的矩阵表示；化二次型为标准形；正定二次型

和正定矩阵。

1. 课堂表现

2. 作业完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 2

1. 利用矩阵初等变换求解线性方程组。

2. 利用矩阵研究二次型。

3. 实对称矩阵对角化的思想和方法。

1. 课堂表现

2. 作业完成情况

3. 期末考试

课程学习目标 3

1.掌握矩阵初等变换及相关理论。

2.掌握线性方程组的求解方法。

3.掌握方阵特征值和特征向量的求法。

4. 掌握正定二次型和正定矩阵的判定及应用。

1. 课堂表现

2. 作业完成情况

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 课堂表现（10%）。

2. 作业完成情况（20%）。

3. 期末考试（闭卷，70%）。

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

课堂表现（10%）、作业完成情况（20%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法

课堂表现 作业完成情况

期末考试

（闭卷）课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 80% 约 70% 约 70%分目标达成度=0.1×（课堂表现）

+0.2×（作业完成情况）+0.7×（期

末考试）

课程学习目标 2 约 10% 约 20% 约 20%

课程学习目标 3 约 10% 约 10% 约 10%

合计 100 100 100

18

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1.掌握矩阵运算及简单

应用；可逆矩阵；分块

矩阵；矩阵初等变换。

2.掌握 n阶行列式的计

算方法和技巧；伴随矩

阵求逆。

3.熟练掌握矩阵秩的求

法；线性方程组解的判

定。

4.熟练掌握向量组的线

性相关性的判断；向量

组秩的计算；n 维向量

空间的判断；线性方程

组解的表达。

5.熟练掌握方阵特征值

和特征向量的计算方

法；实对称矩阵对角化

的条件。

6.熟练掌握二次型的

矩阵表示；化二次型为

标准形的方法；正定二

次型和正定矩阵的判

别条件。

1.较好掌握矩阵运算

及简单应用；可逆矩

阵；分块矩阵；矩阵初

等变换。

2.较好掌握n阶行列式

的计算方法和技巧；伴

随矩阵求逆。

3.掌握矩阵秩的求法；

线性方程组解的判定。

4.基本掌握向量组的

线性相关性的判断；向

量组秩的计算；n维向

量空间的判断；线性方

程组解的表达。

5.掌握方阵特征值和

特征向量的计算方法；

实对称矩阵对角化的

条件。

6.掌握二次型的矩阵

表示；化二次型为标准

形的方法；正定二次型

和正定矩阵的判别条

件。

1.基本掌握矩阵运算；

可逆矩阵的求法；矩

阵初等变换。

2.基本掌握 n 阶行列

式的计算方法；伴随

矩阵求逆。

3.基本掌握矩阵秩的

求法；了解线性方程

组解的判定。

4.了解向量组的线性

相关性；基本掌握向

量组秩的计算；了解 n

维向量空间；基本掌

握线性方程组解的表

达。

5.基本掌握方阵特征

值和特征向量的计算

方法；了解实对称矩

阵对角化的条件。

6.基本掌握二次型的

矩阵表示；化二次型

为标准形的方法；了

解正定二次型和正定

矩阵的判别条件。

基本概念含糊不

清；基本理论模糊

不清；基本计算缺

乏演练；

基本证明缺乏逻

辑。

19

课程学习目标2

1.熟练掌握矩阵初等变

换 法 求 解 线 性 方 程

组。。

2.熟练掌握二次型的矩

阵表达以及化二次型

为标准形的方法；

3.掌握实对称矩阵对角

化的思想和方法。

1.掌握矩阵初等变换

法求解线性方程组。

2.掌握二次型的矩阵

表达以及化二次型为

标准形的方法；

3.熟悉实对称矩阵对

角化的思想和方法。

1.基本掌握矩阵初等

变换法求解线性方程

组。

2.基本掌握二次型的

矩阵表达，了解化二

次型为标准形的方

法；

3.基本了解实对称矩

阵对角化的思想和方

法。

对矩阵的初等变

换和基本计算方

法掌握不够。

课程学习目标3

1.熟练掌握矩阵初等

变换。

2.熟练掌握线性方程

组的求解方法。

3.熟练掌握方阵特征

值和特征向量的求法。

4.熟练掌握正定二次

型和正定矩阵判定及

应用。

1.掌握矩阵初等变换。

2.掌握线性方程组的

求解方法。

3.会求方阵特征值和

特征向量。

4.会判定二次型和矩

阵是否正定。

1.基本掌握矩阵初等

变换；

2.了解线性方程组的

求解步骤；

3.了解方阵特征值和

特征向量的求法。

4.了解正定二次型和

正定矩阵的判定。

由于对本课程基

本知识了解不够，

基本理论掌握不

牢，基本计算技能

欠缺，导致无法达

到课程学习目标

3。

20

《概率论与数理统计》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103002

课程

名称概率论与数理统计

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/64 学时

开课时间 第 3 学期

课程性质 专业必修课

先修课程 高等数学、线性代数

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《概率论与数理统计》，同济大学数学系编，人民邮电出版社，

2017 年。

参考书目：

①《概率论与数理统计》（第四版），盛骤、谢式千、潘承毅编，高

等教育出版社，2008 年；

②《概率论与数理统计教程》（第二版），茆诗松、程依明、濮晓龙

编，高等教育出版社，2011 年；

课 程

简 介

《概率论与数理统计》是计算机科学与技术等理工科专业的专业必修课，主要研

究随机现象的统计规律性，目前已经成为科学、工程、管理等许多学科的重要工具，

在计算机系统、金融、气象设计、地震预测、遗传规律、卫星摄影等方面有重要应用。

本课程主要讲授概率论与数理统计的基本概念、基本理论和基本方法，主要包括

概率论和数理统计分析的理论介绍，概率和条件概率，连续型和离散型随机变量及其

概率分布，一维与多维随机变量的数学期望和方差等数字特征，大数定律与中心极限

定理，参数估计，假设检验等。

课程学习

目标

学习目标 1：了解概率论与数理统计课程的地位与性质，系统掌握概率论与数理统计

的基本概念、基本理论和基本方法。

学习目标 2：建立必要的概率统计基本知识素养，掌握处理随机现象统计规律的思想

和方法。

学习目标 3：运用概率统计方法分析和解决实际不确定问题的基本素质和基本技能。

21

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解概率论与数理统计的发展史及其在社会发展中的地

位以及重要作用，了解概率论与数理统计领域的一些最新研究

成果和教学方法；掌握教育学、心理学和计算机科学教育的基

本理论，熟悉中小学数学以及教育法规； 学习人类文明进步

与文化发展的通识知识。具有整合数学、教育学、心理学等数

理知识和教育技术并进行知识与技能重构的能力，具有熟练运

用现代计算机及信息教育技术进行教研的能力。

课程学习目标 1、3

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握概率论与数

理统计方面的基本理论和方法，并能获得较强的逻辑推理能

力、抽象思维能力和解决随机问题的能力。初步掌握计算机科

学学科的基本思想方法，具有利用概率论与数理统计知识解决

实际问题等基本能力；具有较强的独立学习能力和创新思维方

式，懂得教育教学基本规律，掌握现代教育教学、心理学的基

本理论。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：随机事件与概率（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解随机试验、样本空间的概念；理解随机事件、条件概率、随机事件相互独立概念，古典概型和

几何概型、概率的公理化定义、全概率公式和贝叶斯公式；掌握随机事件的关系和运算、古典概型和几

何概型问题的求解、概率的基本性质、加法公式及减法公式的运用、用事件相互独立性及全概率公式和

贝叶斯公式进行概率计算的方法。

22

2 . 教学内容

第 1.1节：随机事件及其运算

第 1.2节：概率的定义及其性质

第 1.3节：等可能概型

第 1.4节：条件概率与事件的相互独立性

第 1.5节：全概率公式与贝叶斯公式

3 . 教学重点：随机事件的运算、概率的定义及其基本性质、古典概型和几何概型的计算、条件

概率和乘法公式以及全概率公式和贝叶斯公式的应用。

4 . 教学难点：概率的公理化定义的理解、概率模型的建立、全概率公式和贝叶斯公式在实际问

题中的应用。

5 . 学时：10学时

第二章 随机变量及其分布（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

理解随机变量的定义、分布律或密度函数与分布函数的关系；掌握随机变量分布函数、离散型随机

变量分布律及连续型随机变量的定义、性质与计算；掌握二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布和

正态分布的概率模型及相关概率问题的求解；掌握一维随机变量函数的分布的求解问题。

2 . 教学内容

第 2.1节：随机变量及其分布

第 2.2节：常用的离散型随机变量

第 2.3节：常用的连续型随机变量

第 2.4节：随机变量函数的分布

3 . 教学重点：常用的离散型随机变量的概率分布律，常用的连续型随机变量的概率分布。

4 . 教学难点：一维随机变量的函数的概率分布的计算。

5 . 学时：10学时

第三章 二维随机变量及其分布（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

理解二维随机变量的概念、二维随机变量的联合分布的概念、性质；理解随机变量的边缘分布及独

立性的概念；掌握离散型和连续型随机变量独立的条件；掌握二维均匀分布，了解二维正态分布的联合

概率密度，理解其中参数的概率意义；会利用二维概率分布求有关事件的概率，会求两个随机变量的简

单函数（和、差、积、商，最大最小值）的分布。

2 . 教学内容

23

第 3.1节：二维随机变量及其联合分布

第 3.2节：常用的二维随机变量

第 3.3节：边缘分布

第 3.5节：二维随机变量函数的分布

3 . 教学重点：二维随机变量的联合分布和边缘分布；随机变量的独立性的判断；两个随机变量

和、差、积、商等的分布律或密度函数及分布函数的计算；最大最小值分布的计算。

4 . 教学难点：二维随机变量的边缘分布与独立性的判断；两个随机变量和、差、积、商等的分

布律或密度函数及分布函数的计算；最大最小值分布的计算。

5 . 学时：10学时

第四章 随机变量的数字特征（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 教学目的和要求

理解离散型、连续型随机变量的数学期望、方差、协方差、相关系数的定义及其概率含义及 k 阶矩

的定义；熟悉数学期望、方差、协方差、相关系数的性质；掌握随机变量及其函数的期望、方差、协方

差、相关系数的计算公式，正态分布的 k 阶原点矩的计算公式（尤其标准正态分布）；熟练常用随机变

量的数学期望、方差的计算；了解期望向量、协方差矩阵的定义及简单计算，变异系数、分位数、中位

数及众数的定义及简单计算。

2 . 教学内容

第 4.1节：数学期望

第 4.2节：方差和标准差

第 4.3节：协方差和相关系数

第 4.4节：其他数字特征

3 . 教学重点：数学期望和方差的概念、性质与求法，常用随机变量的数学期望与方差、随机变

量函数的数学期望的计算，协方差、相关系数的计算。

4 . 教学难点：随机变量函数的数学期望的计算 。

5 . 学时：8学时

第五章 大数定律及中心极限定理（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

理解切比雪夫不等式的意义，依概率收敛的定义，大数定律在实际中的应用；掌握用切比雪夫不等

式求解概率 ( )P X 的上界；了解切比雪夫大数定律、伯努利大数定律、辛钦大数定律成立的条

件及结论，了解列维—林德伯格中心定理和棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理的应用条件和结论，并会用

相关定理求解相互独立随机变量之和的近似概率值。

24

2 . 教学内容

第 5.1节：大数定律

第 5.2节：中心极限定理

3 . 教学重点：切比雪夫不等式的应用、大数定律。

4 . 教学难点：中心极限定理的运用。

5 . 学时：4学时

第六章 统计量和抽样分布（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

了解统计学的主要内容及主要思想，抽样分布的定义；理解总体、个体、简单随机样本等基本概念，

理解统计量、分位数的概念并会通过查表计算三大分布的 分位数；掌握样本的联合分布律或联合密

度函数的计算，掌握常用统计量：样本均值、样本方差、样本 k 阶原点矩、 k 阶中心矩及次序统计量，

掌握2 分布、t 分布和 F 分布的定义和性质，并运用正态分布、

2 分布、t 分布和 F 分布判断正态总

体的常用统计量的分布；熟悉常用统计量的计算方法及其相关性质。

2 . 教学内容

第 6.1节：总体和样本

第 6.2节：统计量

第 6.3节：三大分布

第 6.4节：正态总体的抽样分布

3 . 教学重点：常用统计量的期望和方差，三大统计分布的构造与性质、分位数，抽样分布定理。

4 . 教学难点：抽样分布定理的构造与应用。

5 . 学时：7学时

第七章 参数估计（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

理解点估计、参数区间估计的概念和置信水平、置信区间的概念及其意义；熟练掌握求点估计的两

种方法：矩估计法（一阶、二阶）和极大似然估计法；掌握评价点估计的无偏性、有效性和相合性的方

法；掌握正态总体参数的置信区间的求法及结论。

2 . 教学内容

第 7.1节：点估计

第 7.2节：点估计的优良性评判标准

第 7.3节：区间估计

第 7.4节：单正态总体下未知参数的置信区间

25

第 7.5节：两个正态总体下未知参数的置信区间

3 . 教学重点：矩估计法和最大似然估计的原理与求解，区间估计公式与应用。

4 . 教学难点：矩估计法和最大似然估计的求解。

5 . 学时：9学时

第八章 假设检验（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解原假设和备择假设的概念，假设检验可能产生的两种错误， P 值法的基本思想；理解显著性

水平检验法的基本思想；掌握假设检验的基本步骤，单个正态总体参数假设的基本步骤，两个正态总体

的均值差和方差比的假设检验。

2 . 教学内容

第 8.1节：检验的基本原理

第 8.2节：正态总体参数的假设检验

3 . 教学重点：假设检验的原理，正态总体下的参数的假设检验。

4 . 教学难点：正态总体下的参数的假设检验。

5 . 学时：6学时

（二）《概率论与数理统计》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.5节 H M H

第 2.1-2.4节 H M

第 3.1-3.5节 H M

第 4.1-4.4节 H M L

第 5.1-5.2节 M L L

第 6.1-6.4节 H H M

第 7.1-7.5节 H M M

第 8.1-8.2节 H M M

26

（三）《概率论与数理统计》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《概率论与数理统计》课程的特点，

采用板书和多媒体相结合的方式进行教学。注

重概率论与数理统计课程的基本概念、基本方

法和基本理论的详细讲解 ；注重运用概率统

计的方法来解决不确定问题，处理随机现象统

计规律的思想的培养。

学习目标 1：了解概率论与数理统计课程的地

位与性质，系统掌握概率论与数理统计的基本

概念、基本理论和基本方法。

学习目标 2：建立必要的概率统计基本知识素

养，掌握处理随机现象统计规律的思想和方

法。

学习目标 3：运用概率统计方法分析和解决实

际不确定问题的基本素质和基本技能。

2.在理论讲授中，注意随机问题的统计建模思

想、方法和原理的建立；注意培养学生掌握理

论联系实际问题的能力，培养学生学习数学的

兴趣。

学习目标 2：建立必要的概率统计基本知识素

养，掌握处理随机现象统计规律的思想和方

法。

学习目标 3：运用概率统计方法分析和解决实

际不确定问题的基本素质和基本技能。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生参与

课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯与

思维；注意讲授《概率论与数理统计》与实际

问题相结合，培养学生解决实际问题的基本素

质和基本技能。

学习目标 3：运用概率统计方法分析和解决实

际不确定问题的基本素质和基本技能。

27

（四）《概率论与数理统计》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标1

系统掌握随机事件、条件概率等的基本概念及概率公理化定义，

掌握随机事件的关系和运算、古典概型和几何概型问题的求解、概

率的基本性质、事件相互独立性及全概率公式和贝叶斯公式进行概

率计算的方法；

掌握随机变量的分布函数、分布律或密度函数，常用的离散型随机

变量的概率分布律，常用的连续型随机变量的概率分布及相关概率

问题的求解；掌握一维随机变量函数的分布的求解问题；

掌握二维随机变量的联合分布和边缘分布，随机变量的独立性的判

断，两个随机变量的和、差等函数的分布等的相关问题的计算；最

大最小值分布的计算；

掌握常用随机变量的数学期望与方差、随机变量函数的数学期望的

计算，协方差、相关系数的计算；

了解切比雪夫不等式的应用、大数定律、中心极限定理；

掌握常用统计量的分布、期望和方差，三大统计分布的构造与性质、

分位数，抽样分布定理；

掌握矩估计法和最大似然估计的原理与求解，评价点估计的无偏性、

有效性和相合性的方法，正态总体参数的置信区间的求法及结论；

掌握原假设和备择假设的概念，假设检验可能产生的两种错误，正

态总体下的参数的假设检验。

1.平时课堂

出勤和表现

情况、作业

完成情况

2.期末考试

课程学习目标2

掌握古典概型和几何概型的计算、条件概率和乘法公式以及全概率

公式和贝叶斯公式的应用；

理解总体、个体、简单随机样本等基本概念；

理解置信区间的概念及其意义；

掌握假设检验的思想。

1.平时课堂

出勤和表现

情况、作业

完成情况

2.期末考试

课程学习目标3

掌握概率模型的建立、全概率公式和贝叶斯公式在实际问题中的应

用；

理解总体、个体、简单随机样本等基本概念；

掌握正态总体下的参数的区间估计的应用；

掌握正态总体下的参数的假设检验。

1.平时课堂

出勤和表现

情况、作业

完成情况

2.期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂出勤和表现情况、作业完成情况等 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

28

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课堂出勤和表现情况、作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 60%

分目标达成度=0.3×（平时课堂出勤和表现

情况、作业完成情况）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 10%

课程学习目标 3 约 30%

合计 100

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1、系统掌握随机事件、条件

概率等的基本概念。能够利用

随机事件的运算、概率的基本

性质等求随机事件的概率；能

够熟练运用条件概率、全概率

公式和贝叶斯公式求概率；

2、掌握随机变量分布函数、

分布律或密度函数的求解问

题；熟悉常用离散型和连续型

随机变量的概率分布及相关

概率问题的求解；掌握一维随

机变量函数的分布的求解问

题

3、掌握二维随机变量的联合

分布和边缘分布的求法，并会

判断随机变量的独立性；两个

随机变量的和、差等函数的分

布等的计算；最大最小值分布

的计算；

4、熟练掌握常用的随机变量、

随机变量函数的数学期望和

方差计算；掌握随机变量协方

差、相关系数的计算以及其意

义；

1、系统掌握随机事件、

条件概率等的基本概念。

能够利用随机事件的运

算、概率的基本性质等求

随机事件的概率；能够运

用条件概率、全概率公式

和贝叶斯公式求概率；

2、掌握随机变量分布函

数、分布律或密度函数的

求解问题；熟悉常用离散

型和连续型随机变量的

概率分布及相关概率问

题的求解；

3、掌握二维随机变量的

联合分布和边缘分布的

求法，并会判断随机变量

的独立性；两个随机变量

的和、差等函数的分布等

的计算；

4、熟练掌握常用的随机

变量的数学期望和方差、

协方差、相关系数的计

算；

5、掌握常用统计量的分

1、掌握随机事件、条

件概率等的基本概念。

能够利用随机事件的

运算、概率的基本性质

等求随机事件的概率；

2、掌握随机变量分布

函数、分布律或密度函

数的求解问题；熟悉常

用离散型和连续型随

机变量的概率分布及

相关概率问题的求解；

3、掌握二维随机变量

的联合分布和边缘分

布的求法，并会判断随

机变量的独立性；

4、掌握常用的随机变

量的数学期望和方差、

协方差、相关系数的计

算；

5、熟练掌握三大统计

分布的构造与性质、分

位数；

6、了解矩估计法和最

大似然估计的求解过

对于概

率论与

数理统

计的基

本概

念、基

本理

论、基

本方

法，掌

握比较

欠缺。

29

5、了解切比雪夫不等式的应

用、大数定律、中心极限定理；

6、掌握常用统计量的分布、

期望和方差。熟练掌握三大统

计分布的构造与性质、分位

数，抽样分布定理；

7、掌握矩估计法和最大似然

估计的原理与求解过程，评价

点估计的标准，正态总体参数

的置信区间的求法及结论；

8、了解并掌握原假设和备择

假设的概念，假设检验可能产

生的两种错误，正态总体下的

参数的假设检验。

布、期望和方差。熟练掌

握三大统计分布的构造

与性质、分位数；

6、掌握矩估计法和最大

似然估计的求解过程，评

价点估计的标准，正态总

体参数的置信区间的求

法；

7、了解并掌握原假设和

备择假设的概念，假设检

验可能产生的两种错误，

正态总体下的参数的假

设检验。

程，评价点估计的标

准，正态总体参数的置

信区间的求法；

7、了解原假设和备择

假设的概念，假设检验

可能产生的两种错误，

正态总体下的参数的

假设检验。

课程学习目标2

1、系统掌握古典概型和几何

概型的计算、条件概率和乘法

公式以及全概率公式和贝叶

斯公式的应用；

2、掌握总体、个体、简单随

机样本等基本概念；

3、掌握置信区间的概念及其

意义；

4、掌握假设检验的思想。

1、掌握古典概型和几何

概型的计算、条件概率和

乘法公式以及全概率公

式和贝叶斯公式；

2、掌握总体、个体、简

单随机样本等基本概念；

3、掌握置信区间的概念；

4、掌握假设检验的思想。

1、了解古典概型和几

何概型的计算、条件概

率和乘法公式以及全

概率公式和贝叶斯公

式；

2、了解总体、个体、

简单随机样本等基本

概念；

3、了解置信区间的概

念；

4、了解假设检验的思

想。

对于概

率论与

数理统

计的思

想和应

用缺乏

了解与

掌握。

课程学习目标3

1、掌握概率模型的建立、全

概率公式和贝叶斯公式在实

际问题中的应用；

2、掌握总体、个体、简单随

机样本等概念；

3、掌握正态总体下参数的区

间估计的应用；

4、掌握正态总体下的参数的

假设检验。

1、基本掌握概率模型的

建立、全概率公式和贝叶

斯公式在实际问题中的

应用；

2、掌握总体、个体、简

单随机样本等概念；

3、基本掌握正态总体下

参数的区间估计的应用；

4、基本掌握正态总体下

的参数的假设检验。

1、了解概率模型的建

立、全概率公式和贝叶

斯公式在实际问题中

的应用；

2、了解总体、个体、

简单随机样本等概念；

3、了解正态总体下参

数的区间估计的应用；

4、了解正态总体下的

参数的假设检验。

对于概

率模型

的建

立，数

理统计

的应用

缺乏了

解和掌

握。

30

《C 语言程序设计》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103003

课程

名称C语言程序设计

课 程 基

本 情 况

学分/学时 3学分/64 学时

开课时间 第 1 学期

课程性质 专业基础课

先修课程 无

考核方式 考 试（平时 15%、期中考试 15%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及参考书

教材：《全国计算机等级考试二级教程——C 语言程序设计》（2018

版），主编：田淑清，参编：周海燕、孙甲松、叶海建，高等教育出

版社，2017 年。

参考书目：

①《C语言程序设计》（第三版），谭浩强，清华大学出版社，2014

年；

②《C语言程序设计：现代方法》（第二版），[美]K. N. King 著，

人民邮电出版社，2010 年；

课 程

简 介

C 语言程序设计是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。C 语言程序设计是

计算机科学与技术专业的核心课程，是《面向对象的程序设计》、《数据结构》、《编

译原理》、《操作系统》、《数据库原理》、《人工智能》等诸多课程的基础。C 语

言程序设计是一门实践性很强的课程，既要掌握概念，又要动手编程，还要上机调试

运行。

课程学习

目标

学习目标 1：了解算法的基本概念，掌握 C 语言的三种基本结构程序设计思想；

学习目标 2：掌握变量、常量、表达式、字符、字符串、语句、数组、函数、指针等

内容。

学习目标 3：面对实际问题，可利用算法编制相应的程序，同时也为后继课程的学习

打下坚实的基础。

31

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.4教学能力

深入理解 C语言中的变量、常量、表达式、数组、函数等方面

的基本理论和方法，熟悉编程软件的使用方法；掌握计算机编

程语言的基本思想方法，具有分析问题、选择算法、解决实际

问题等基本能力；具备良好的计算思维，并能获得较强的逻辑

推理能力，具备教材和课程的研究能力；具有较强的独立学习

能力和创新思维方式，具备独立教研的能力。

课程学习目标 1、2、3

2.5 技术融合

掌握 VC 环境的调试和运行程序的基本功能，具备分析和应用

其他类似编程软件的能力；具备资料查询、文件检索获取知识

和教学资源的能力；具备利用多媒体、计算机实验平台等现代

化信息技术进行教学设计和人才培养的能力。

课程学习目标 1、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 程序设计基本概念（可支撑课程学习目标 1）

1 . 教学目的和要求

了解 C程序和 C程序设计的基本概念；掌握程序运行的基本步骤；理解算法的概念及特征；掌握结

构化程序的三种结构及流程图的画法。

2 . 教学内容

第 1.1节 程序和程序设计

第 1.2节 算法

第 1.3节 结构化程序设计和模块化结构

3 . 重点：

程序执行的基本步骤；算法的基本概念及特征；结构化程序的三种结构及流程图的画法；

4 . 难点：算法的概念及特征

32

5 . 参考习题：

习题一

计算矩形面积

输出两个整型数的最大值

求 1+2+3+……+100

6 . 学时：理论 4学时 实践 2学时

第二章 C程序设计的初步知识（可支撑课程学习目标 2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握 C程序的基本格式；明确标识符、常量、变量的基本概念并正确使用；掌握整型数据和实型数

据的不同表示形式和存储形式；掌握算术运算符、赋值运算符及表达式的应用。

2 . 教学内容

第 2.1节 简单 C语言程序的构成和格式

第 2.2节 标识符、常量和变量

第 2.3节 整型数据

第 2.4节 实型数据

第 2.5节 算术表达式

第 2.6节 赋值表达式

3 . 重点：

C程序的基本格式；标识符的定义规则；常量和变量的基本概念及应用；整型数据的存储及不同表

示形式；实型数据的存储及不同表示形式；算术运算符及算术表达式的应用；强制类型转换；赋值运算

符及赋值表达式的应用；算术运算、赋值运算中的类型转换；自加自减运算符及应用；逗号运算符及表

达式的应用。

4 . 难点：

标识符、常量和变量的正确使用；整型数据和实型数据的存储；算术表达式、赋值表达式的灵活应

用；强制类型转换的灵活应用；算术运算、赋值运算中的类型转换；自加自减运算符灵活应用；逗号运

算符及表达式的灵活应用。

5 . 参考习题：

习题二 2.1——2.8

例 2.1 计算矩形面积

例 2.2 计算圆面积

分解某三位整型，分别输出该整型数的百位、十位、个位数

求 1+2+3+……+100

33

6 . 学时：理论 2学时 实践 2学时

第三章 顺序结构（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解赋值语句的构成和运算规律；正确应用赋值语句；掌握数据输入输出的基本格式；了解符合语

句的概念和构成特点；了解空语句的构成及作用。

2 . 教学内容

第 3.1节 赋值语句

第 3.2节 数据输出

第 3.3节 数据输入

第 3.4节 复合语句和空语句

3 . 重点：

数据输入 scanf()函数的基本格式；数据输出 printf()函数的基本格式；赋值语句、复合语句、空语

句的特征。

4 . 难点：

scanf()和 printf()函数的正确使用。

5 . 参考习题：

习题三 3.16

例 3.1

例 3.2

交换两个整型变量

6 . 学时：理论 2学时 实践 4学时

第四章 选择结构（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

正确理解“逻辑值”的含义并能正确表示；掌握逻辑运算符和关系运算符的用法；理解并熟练应用

if-else和 switch 语句；理解并掌握 break在 switch 中的用法；熟练应用条件表达式。

2 . 教学内容

第 4.1节 关系运算和逻辑运算

第 4.2节 if 语句和用 if语句构成的选择结构

第 4.3节 条件表达式构成的选择结构

第 4.4节 switch 语句以及用 switch语句和 break语句构成的选择结构

第 4.5节 语句标号和 goto语句

3 . 重点：

关系运算符和逻辑运算符的优先级和结合性及两种表达式的正确使用；if、if-else、switch语句的基

34

本格式；if-esle的嵌套规则；break语句在 switch语句中的作用；条件表达式的基本格式及正确应用。

4 . 难点：

关系表达式及逻辑表达式的灵活应用；if-else 的嵌套及灵活应用；switch语句的灵活应用；灵活应

用条件表达式表示分支结构。

5 . 参考习题：

习题四 4.8 4.20

例 4.2

例 4.5

例 4.6

闰年的判断

6 . 学时：理论 4学时 实践 4学时

第五章 循环结构（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握 while、do-while、for循环结构；掌握循环嵌套；掌握 break和 continue在循环语句中的使用。

2 . 教学内容

第 5.1节 while语句和用 while语句构成的循环结构

第 5.2节 do-while语句和用 do-while语句构成的循环结构

第 5.3节 for语句和用 for语句构成的循环结构条件

第 5.4节 循环结构的嵌套

第 5.5节 break语句和 continue语句在循环体的作用

3 . 重点：

while、do-while、for循环的基本结构和执行过程；break和 continue在循环中的作用。循环嵌套的

执行过程及作用。

4 . 难点：

while、do-while、for循环的正确应用；break和 continue在循环中正确使用；循环嵌套的正确应用。

5 . 参考习题：

习题五 5.19 5.20

求 1+2+3+……+100的三种循环结构

例 5.2

例 5.4

例 5.7

判断某数是否是素数

35

6 . 学时：理论 5学时 实践 4学时

第六章 字符型数据（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解字符常量的特征；掌握字符常量的正确表示；掌握字符变量的应用；掌握字符数据的基本运算

和输入输出的基本格式；了解字符数据的基本函数。

2 . 教学内容

第 6.1节 字符型常量

第 6.2节 字符变量

第 6.3节 字符的输入输出

3 . 重点：

字符常量变量的正确应用；字符数据的输入输出。

4 . 难点：

字符输入输出的灵活应用。

5 . 参考习题：

习题六 6.3—6.5 6.14 6.15

例 6.1

例 6.2

例 6.3

6 . 学时：理论 1学时 实践 2学时

第七章 函数（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解常用库函数的功能及库函数的调用方法；正确定义函数；掌握函数的正确调用；了解函数说明

的作用；掌握函数说明正确的格式；理解函数调用时程序的执行过程；理解函数调用之间形参和实参的

关系和数据传递规则。

2 . 教学内容

第 7.1节 库函数

第 7.2节 函数的定义和返回值

第 7.3节 函数的调用

第 7.4节 函数的说明

第 7.5节 调用函数和被调函数之间的数据传递

3 . 重点：

库函数的正确调用；函数的定义、说明、调用；函数调用形参与实参的关系及数据传递规则规则。

4 . 难点：

36

函数的定义、调用；函数调用形参与实参的关系及数据传递规则规则。

5 . 参考习题：

习题七 7.14 7.18

例 7.2

例 7.3

例 7.4

例 7.6

6 . 学时：理论 4学时 实践 4学时

第八章 地址和指针（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

理解变量的地址和指针的概念；掌握指针变量的定义；正确值指针变量赋值；掌握对指针变量的基

本操作。

2 . 教学内容

第 8.1节 变量的地址和指针

第 8.2节 字符变量

第 8.3节 字符的输入输出

第 8.4.1节 通过指针来引用一个存储单元

第 8.5节 函数之间地址值得传递

3 . 重点：

指针的概念；指针变量的定义；指针变量的正确使用。

4 . 难点：

指针变量的定义；指针变量的正确使用。

5 . 参考习题：

习题八 8.1 8.3 8.12

例 8.1

例 8.3

6 . 学时：理论 2学时 实践 2学时

第九章 数组（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握一维数组的定义、赋值、引用；掌握一维数组应用的基本算法：查找、插入、删除、排序；掌

握二维数组的定义、赋值、应用；掌握二维数组引用的基本算法，了解其与矩阵的关系。掌握一维数组、

二维数组在函数中的基本应用。

37

2 . 教学内容

第 9.1节 一维数组的定义和一维数组元素的引用

一维数组与函数

第 9.5节 二维数组的定义和二维数组元素的引用

二维数组与函数

3 . 重点：

一维数组的定义、赋值、引用；一维数组查找、插入、删除、排序；二维数组的定义、赋值、引用；

二维数组与矩阵的关系；一维数组、二维数组在函数中的基本应用。

4 . 难点：

一维数组的定义、赋值、引用；一维数组查找、插入、删除、排序；二维数组的定义、赋值、引用；

二维数组与矩阵的关系；一维数组、二维数组在函数中的基本应用。

5 . 参考习题：

习题九 6.3—6.5 6.14 6.15

例 9.1

例 9.4

例 9.5颠倒顺序存放数组

例 9.7插入

例 9.8删除

例 9.9选择排序

冒泡排序

例 9.11二维数组

6 . 学时：理论 6学时 实践 6学时

第十章 字符串（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

熟悉字符串常量的表示形式；掌握字符串的结束标志；掌握字符串的存储结构；掌握字符串的输入

输出；掌握常用字符串库函数。

2 . 教学内容

第 10.1节 用一维字符数组存放字符串

第 10.2节 使指针指向一个字符串

第 10.3节 字符串的输入输出

第 10.5节 用于字符串处理函数

3 . 重点：

字符串常量的表示；字符串的存储；掌握字符串的输入输出；掌握常用字符串库函数。

38

4 . 难点：

字符串的存储；字符串的输入输出；字符串库函数的灵活应用。

5 . 参考习题：

习题十 10.1—10.4

例 10.1

例 10.2

例 10.3

6 . 学时：理论 2学时 实践 2学时

（二）《C 语言程序设计》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.3节 H

第 2.1-2.7节 H L

第 3.1-3.4节 H M L

第 4.1-4.5节 H M L

第 5.1-5.5节 H M L

第 6.1-6.3节 L H M

第 7.1-7.5节 L H M

第 8.1-8.4.1-8.5节 L H M

第 9.1、9.3节 L H M

第 10.1-10.3 10.5节 L H M

39

（三）《C 语言程序设计》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 案例教学法：通过例题，引发学习

兴趣；同时，通过例题讲解所涉及的

知识点，使学生有更明确的认知。

板书推导法：通过在黑板上推导，讲

解表达式、语句、函数、程序的执行

过程，使学生理解掌握知识的原理及

函数调用和程序执行过程。

屏幕演示法：在 VC环境下编程，和学

生共同编程，并演示结果。提高学生

的学习兴趣和课堂参与度。

学习目标 1：了解算法的基本概念，掌握 C语言的三

种基本结构程序设计思想；

学习目标 2：掌握变量、常量、表达式、语句、数组、

函数、编译预处理、指针、结构体与共用体及文件等

内容。

学习目标 3：面对实际问题，可利用算法编制相应的

程序，同时也为后继课程的学习打下坚实的基础。

2. 一题多解：即一个题目采用多个解

决方法。通过这一方法，逐渐培养学

生的计算思维。并注重各种方法的比

较，注意培养学生编程中时间和空间

素养；逐步培养学生对问题的探究能

力和解决实际问题的能力。

学习目标 2：掌握变量、常量、表达式、语句、数组、

函数、编译预处理、指针、结构体与共用体及文件等

内容。

学习目标 3：面对实际问题，可利用算法编制相应的

程序，同时也为后继课程的学习打下坚实的基础。

3. “陷阱”教学法：基于丰富的教学

经验，预测学生可能在某个知识点上

有错误的认知，“将错就错”，通过例

证，提出问题，更能引发学生的学习

积极性，培养学生探索研究的能力。

学习目标 2：掌握变量、常量、表达式、语句、数组、

函数、编译预处理、指针、结构体与共用体及文件等

内容。

学习目标 3：面对实际问题，可利用算法编制相应的

程序，同时也为后继课程的学习打下坚实的基础。

40

（四）《C 语言程序设计》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

了解算法的基本概念；掌握算法的特征；

了解三种基本结构的流程图含义；

掌握 scanf()、printf()函数的使用格式；

掌握分支结构 if-else 的使用、switch语句的正确使用、break在 switch

语句中的用法；

掌握 while、do-while、for三种循环结构的正确使用、循环嵌套、break

和 continue在循环中的应用；

了解 goto语句的用法；

掌握条件运算符及表达式的使用

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标 2

熟悉标识符的特征；

掌握常量的表示形式、变量的正确定义、存储及使用；

熟悉数据类型的特征及取值范围、掌握类型的强制转换、类型隐式转

换的规则；

掌握算术、赋值、自加自减、逗号、关系、逻辑等运算符的功能及表

达式的求解过程及用法；

了解空语句和复合语句的作用及用法；

掌握字符型常量的特征、掌握字符型变量的存储及输入输出；

掌握库函数的调用，函数的定义、声明、调用的方法；

掌握一维数组的定义、初始化、引用；

掌握二维数组的定义、初始化、引用；

了解地址的概念，掌握指针的基本概念，掌握指针变量的定义及使用；

掌握字符串的特征、掌握字符串的存储及输入输出；

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标 3

掌握各数据类型变量的存储方式，理解各变量取值范围的原理；

了解一维数组的存储方式，掌握一维数组查找、插入、删除、排序；

了解二维数组的存储方式，掌握二维数组与一维数组的区别于联系；

掌握函数调用中参数传递的规则及原理；

掌握数组在函数中的应用

掌握指针变量在函数中的应用；

1. 期末考试

平时课堂表

现、作业完成

情况

2. 期中考试

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业 完成情况 （15%）

2. 期中考试（闭卷，15%）

3. 期末考试（闭卷，70%）

41

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（15%）、期中考试（闭卷，15%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期中考试（闭卷） 期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 40% 约 20%分目标达成度=0.15×（平时课题表

现、作业完成情况）+0.15×（期中

考试）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 50% 约 40%

课程学习目标 3 约 10% 约 40%

合计 100 100

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1 深入理解算法的基本概

念和特征；

2 灵活使用 scanf()、printf()函数；

3 熟 练 掌 握 分 支 结 构

if-else 的使用、switch 语句的

正确使用、break在 switch 语

句中的用法；

4 熟 练 掌 握 while 、

do-while、for三种循环结构、

循环嵌套、break 和 continue在循环中的应用，并能灵活应

用；

5 熟悉 goto语句的用法；

6 灵活应用条件运算符及

表达式；

1 理解算法的基本概

念和特征；

2 正确使用 scanf()、printf()函数；

3 掌握分支结构 if-else的使用、switch 语句的正

确使用、break 在 switch语句中的用法；

4 掌 握 while 、

do-while、for三种循环结

构的正确使用、循环嵌

套、break 和 continue 在

循环中的应用；

5 了解 goto 语句的用

法；

6 掌握条件运算符及

表达式的使用

1 了解算法的基

本概念；掌握算法的

特征；

2 较 正 确 使 用

scanf()、printf()函数；

3 对于简单问题，

能正确使用分支结

构 if-else、switch 语

句、正确使用 break语句；

4 对于常见问题

能正确应用 while、do-while、for三种循

环结构；

5 对给定的条件

运算符及表达式能

正确执行；

对于算法

的基本概

念和特

征、程序

的三种结

构及相关

的语句掌

握比较欠

缺。

课程学习目标2

1 熟悉标识符的特征；

2 熟练掌握常量的表示形

式、变量的正确定义、存储及

使用；

3 完全熟悉数据类型的特

征及取值范围、掌握类型的强

制转换、类型隐式转换的规

则；

1 熟悉标识符的特征；

2 掌握常量的表示形

式、变量的正确定义、存

储及使用；

3 了解常用数据类型

的特征及取值范围、基本

掌握类型的强制转换、类

型隐式转换的规则；

1 了解标识符的

特征；

2 基本掌握常量

的表示形式、变量的

正确定义、存储及使

用；

3 基本正确应用

数据类型、知道大概

对于标识

符、常量、

变量、数

组、函数、

指针均缺

乏了解与

掌握。

42

4 熟练掌握算术、赋值、自

加自减、逗号、关系、逻辑等

运算符的功能及表达式的求

解过程并能灵活应用；

5 掌握空语句和复合语句

的作用及用法；

6 熟练掌握字符型常量的

特征、掌握字符型变量的存储

及输入输出；

7 熟练掌握库函数的调用，

函数的定义、声明、调用的方

法；

8 熟练掌握一维数组的定

义、初始化、引用；

9 熟练掌握二维数组的定

义、初始化、引用；

10 了解地址的概念，熟练掌

握指针的基本概念，熟练掌握

指针变量的定义及使用；

11 熟练掌握字符串的特征、

熟练掌握字符串的存储及输

入输出；

4 掌握算术、赋值、自

加自减、逗号、关系、逻

辑等运算符的功能及表

达式的求解过程及用法；

5 了解空语句和复合

语句的作用及用法；

6 掌握字符型常量的

特征、掌握字符型变量的

存储及输入输出；

7 掌握库函数的调用，

函数的定义、声明、调用

的方法；

8 掌握一维数组的定

义、初始化、引用；

9 基本掌握二维数组

的定义、初始化；

10 了解地址的概念，掌

握指针的基本概念；

11 掌握字符串的特征、

掌握字符串的存储及输

入输出；

的取值范围、掌握类

型隐式转换的规则；

4 正确运算算术、

赋值、逗号、关系、

逻辑等表达式；

5 了解复合语句

的作用及用法；

6 掌握字符型常

量的特征、输入输

出；

7 掌握库函数的

调用，较正确地定义

函数、调用的方法；

8 基本掌握一维

数组的定义、初始

化、引用；

9 基本掌握二维

数组的定义、初始

化、引用；

10 基本掌握字符

串的特征、掌握字符

串的存储及输入输

出；

课程学习目标3

1 熟练掌握各数据类型变

量的存储方式，理解各变量取

值范围的原理；

2 了解一维数组的存储方

式，熟练掌握一维数组查找、

插入、删除、排序；

3 了解二维数组的存储方

式，熟练掌握二维数组与一维

数组的区别于联系；

4 熟练掌握函数调用中参

数传递的规则及原理；

5 熟练掌握数组在函数中

的应用

6 熟练掌握指针变量在函

数中的应用；

1 掌握各数据类型变

量的存储方式，理解各变

量取值范围的原理；

2 了解一维数组的存

储方式，掌握一维数组查

找、插入、删除、排序；

3 了解二维数组的存

储方式，掌握二维数组与

一维数组的区别于联系；

4 掌握函数调用中参

数传递的规则及原理；

5 掌握数组在函数中

的应用

6 掌握指针变量在函

数中的应用；

1 掌握各数据类

型变量的存储方式，

理解各变量取值范

围的原理；

2 了解一维数组

的存储方式，正确运

行一维数组查找、插

入、删除、排序的程

序；

3 了解二维数组

的存储方式；

4 在函数中能较

正确使用数组

对于变

量、数组、

指针等深

层次的原

理缺乏了

解。

43

《数据结构》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103004

课程

名称数据结构

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/80 学时

开课时间 第 3 学期

课程性质 专业基础课

先修课程 《高级语言程序设计》、《离散数学》

考核方式 考 试（平时 15%、期中考试 15%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《数据结构与算法——C++语言描述》，陈慧南，高等教育出

版社，2005

参考书目：

1.《数据结构(C 语言版)》，严蔚敏吴伟民，清华大学出版社，2007

2.《数据结构（用面向对象方法与 C++描述）》，殷人昆、陶永雷、

谢若阳、盛绚华，清华大学出版社，2009；

课 程

简 介

《数据结构》是计算机科学与技术专业的一门专业基础课，是介于数学、计算机硬

件和计算机软件之间的一门计算机科学与技术专业的核心课程，是编译原理、操作系

统、数据库、人工智能等课程的基础。同时，数据结构技术也广泛应用于信息科学、

系统工程、应用数学以及各种工程技术领域。数据结构课程集中讨论软件开发过程中

的设计阶段、同时涉及编码和分析阶段的若干基本问题。此外，为了构造出好的数据

结构及其实现，还需考虑数据结构及其实现的评价与选择。通过学习，使学生初步具

备分析问题、解决问题的能力，养成良好的程序设计风格，积聚和提高基本的分析设

计能力。

课程学习

目标

学习目标 1：通过课程学习，使学生掌握各种数据结构的特点及实现方法和适用范围。

学习目标 2：培养学生阅读、分析和设计算法的能力；进行必要的分析设计基本技能

训练。

学习目标 3：掌握常规设计方法和技巧，为进一步学习《算法分析与设计》等后续课

程，打下坚实的基础。

44

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解算法分析与设计的发展概况及其在社会发展中的重要作

用，了解软件开发领域的一些最新研究成果和教学方法；掌握

程序设计、软件开发和算法设计的基本理论，熟悉算法分析与

设计的基本过程； 学习人类文明进步与计算机发展的通识知

识。具有整合数学、程序设计和算法分析设计并进行知识与技

能重构的能力。

课程学习目标 1、3

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握数据结构中线性

结构与非线性结构等方面的基本理论和方法，并能获得较强的

算法分析能力和算法设计能力。初步掌握算法的分析和设计的

基本思想方法，具有用计算机思维分析问题、解决实际问题等

基本能力；具有较强的独立学习能力和创新思维方式，掌握程

序设计、算法分析与设计的基本理论。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：概论（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

了解各种数据结构的特点及实现方法和适用范围；了解算法的功能；掌握分析算法的能力；了解

常规设计方法和技巧。

2 . 教学内容

（1）问题求解；

（2）数据结构；

（3）算法；

（4）算法分析。

3 . 重点：数据的逻辑结构和存储结构；算法分析。

4 . 难点：算法分析

5 . 参考习题：算法复杂度分析；

45

习题 1-5.

6 . 学时：2学时

第二章 线性表（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

掌握线性表的基本概念；掌握两种线性表的设计其对应的算法；熟练掌握两种线性结构的算法分析

和设计。

2 . 教学内容

（1）线性表的概念；

（2）顺序表；

（3）链表。

3 . 教学重点：掌握顺序表和链表的不同形式的定义和算法。

4 . 教学难点：线性结构的复杂算法设计和分析。

5 . 参考习题：算法复杂度分析；

顺序表和链表的相关算法设计和分析；

习题 1-8.

6 . 学时：8学时

第三章 栈和队列（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

了解栈和队列在现实生活中的应用；掌握栈和队列的定义和设计；熟练掌握栈和队列的应用。

2 . 教学内容

（1）栈的定义和使用；

（2）队列的定义和使用。

3 . 教学重点：栈和队列这两种线性结构的定义及使用。

4 . 教学难点：栈在递归中的应用；双头队列的定义及使用。

5 . 参考习题：栈和队列的设计；

栈和队列的应用；

习题 1-6.

6 .学时：6学时

第四章 字符串（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

掌握字符串的定义及使用；熟练应用字符串的相关函数解决实际问题；会利用特征函数进行模式分

46

析。

2 .教学内容

（1）字符串的定义、存储和实现；

（2）字符串的模式匹配。

3 .重点：不同的模式匹配算法的设计与实现

4 .难点：利用特征函数解决模式匹配问问题

5 . 参考习题：模式匹配算法的分析和使用；

习题 1-6.

6 . 学时：2学时

第五章 二叉树（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

了解非线性结构的特点；理解二叉树的基本定义及 5种形态；熟悉二叉树的基本术语和性质；熟练

掌握二叉树的周游算法；深入理解并掌握二叉树的应用。

2 .教学内容

（1）二叉树的概念；

（2）二叉树的周游；

（3）二叉树的存储结构；

（4）二叉搜索树；

（5）堆与优先队列；

（6）Huffman树及其应用。

3 . 教学重点：二叉树的定义及存储；二叉树的周游算法；二叉树的应用。

4 . 教学难点：二叉树的递归周游过程及递归转非递归的算法设计。

5 . 参考习题：二叉树的周游；

堆、优先队列的应用；

哈夫曼树的应用；

习题 2-10.

6 . 学时：6学时

第六章 树（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

了解树与二叉树的区别；理解树的概念及其存储方式；深入理解 k叉树的定义及应用。

2 .教学内容

47

（1）树的定义和基本术语；

（2）树的链式存储结构；

（3）树的顺序存储结构；

（4）K叉树。

3 . 教学重点：树的存储及 k叉树的应用

4 . 难点：树的不同存储方式

5 .参考习题：树的存储；

K叉树的应用；

习题 2-6.

6 .学时：2学时

第七章 图（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

了解图的应用范围；理解图的概念及其存储方式；掌握图的周游算法；深入理解并掌握图的应用。

2 .教学内容

（1）)图的定义和基本术语；

（2）图的存储结构；

（3）图的周游；

（4）最短路径；

（5）最小生成树。

3 . 教学重点：图的存储及图的应用

4 . 难点：图的深度周游和广度周游算法

5 .参考习题：图的存储；

图的周游；

图的应用；

习题 1-12.

6 .学时：6学时

第八章 内排序（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解排序和关键码的含义；掌握不同的排序算法及分析；理解不同排序方法的使用范围。

2 .教学内容

（1）插入排序；

48

（2）选择排序；

（3）交换排序；

（4）归并排序；

（5）分配排序和索引排序；

（6）排序算法的时间代价。

3 . 教学重点：插入、选择、交换和归并排序的过程和算法设计

4 . 难点：排序算法的复杂性分析

5 .参考习题：各种内排序的过程和算法；

习题 1-8.

6 .学时：8学时

第九章 文件管理和外排序（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解内排序和外排序的区别；了解文件管理的定义及应用。

2 .教学内容

（１） 内存管理；

（２） 外排序。

3 . 教学重点：内存管理的方法；外排序

4 . 难点：外排序的思想

5 .参考习题：不要求

6 .学时：2学时

第十章 检索（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解散列查找的引入和思想；掌握不同查找方式的算法设计和分析；理解散列函数的设计的重要性。

2 .教学内容

（1）基于线性表的检索；

（2）集合的检索；

（3）散列方法。

3 . 教学重点：散列函数的设计；哈希查找的方法及解决冲突的方法。

4 . 难点：散列函数的设计；解决冲突的办法

5 .参考习题：散列查找应用；

习题 2-8.

49

6 .学时：6学时

实验项目(一)：顺序表设计试验

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

设计顺序表，可在其上实现各种操作，如插入、查找、删除、排序等。

4.主要仪器：微型计算机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(二)：链表设计试验

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性 □ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

设计单链表、单循环链表、双链表及双循环链表，并在其上进行插入、查找、删除、排序等。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(三)：栈和队列试验

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性 □ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

建立栈、队列，并利用栈和队列进行应用操作。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(四)：二叉树试验

1. 项目类别：必做√ 选做□

2. 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

3.项目主要目的要求：

使用静态方式进行存储二叉树，并进行各种遍历操作。

4. 主要仪器：教学机

5. 作业：实验报告

6. 学时：4学时

实验项目(五)：排序试验

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

3.项目主要目的要求：

50

对各种排序进行编程，并比较其优劣。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：8学时

实验项目(六)：查找试验

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性√设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

设计散列函数，选择解决冲突的办法，设计散列查找方法。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：8学时

（二）《数据结构》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.3节 L

第 2.1-2.3节 H H L

第 3.1-3.4节 H H L

第 4.1-4.2节 H M L

第 5.1-5.3节 H H L

第 6.1-6.2节 H M M

第 7.1-7.5节 H H M

第 8.1-8.6节 H H M

第 9.1、9.3节 L

第 10.1-10.3 节 H H M

实验项目一 H H M

实验项目二 H H M

实验项目三 H H M

实验项目四 H H M

实验项目五 H H M

实验项目六 H H M

51

（三）《数据结构》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 案例教学法：通过例题，引发学习兴趣；同时，

通过例题讲解所涉及的知识点，使学生有更明确

的认知。

板书推导法：通过在黑板上推导，讲解算法的执

行过程，使学生理解掌握不同数据结构的特点及

算法设计。

屏幕演示法：在 VC环境下对算法进行编程，并

演示结果。提高学生的学习兴趣和课堂参与度。

学习目标 1：通过课程学习，使学生掌握各种

数据结构的特点及实现方法和适用范围；

学习目标 2：培养学生阅读、分析和设计算法

的能力；进行必要的分析设计基本技能训练。

学习目标 3：掌握常规设计方法和技巧，为进

一步学习《算法分析和设计》等后续课程打下

坚实基础。

2. 一题多解：即一个题目采用多个解决方法。通

过这一方法，逐渐培养学生使用计算机进行算法

设计的思维，并注重各种方法的比较，注意培养

学生算法设计中复杂度的分析；逐步培养学生对

问题的探究能力和解决实际问题的能力。

学习目标 1：通过课程学习，使学生掌握各种

数据结构的特点及实现方法和适用范围。

学习目标 2：培养学生阅读、分析和设计算法

的能力；进行必要的分析设计基本技能训练。

3. “分组讨论”教学法：提出问题，分组讨论，

设计不同的算法进行演示讨论，更能引发学生的

学习积极性，培养学生探索研究的能力。

学习目标 2：培养学生阅读、分析和设计算法

的能力；进行必要的分析设计基本技能训练。

52

（四）《数据结构》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

了解算法的基本概念；掌握算法的特征；

熟悉算法复杂度的分析；

掌握线性表的各种操作；

掌握栈和队列的定义及操作；

掌握二叉树的各种存储方式，熟悉二叉树的遍历，熟练掌

握二叉树的应用；

了解树及 K叉树；

掌握图的性质、图的存储，熟悉图的遍历，熟练掌握图的

各种应用；

掌握各种排序的方法；

掌握各种查找的方法。

1. 平时课堂表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标 2

根据线性表的特点进行各种相应线性关系算法的设计；

可以根据实际需要设计相应的栈和队列，根据相关利用栈

和队列的应用进行算法设计；

设计模式匹配的算法；

设计二叉树的应用算法；

根据所学排序方法设计新的高效排序方法；

根据实际需要设计查找算法。

1. 平时课堂表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标 3

利用所学的线性结构和非线性结构根据实际需要设计综合

类算法；

掌握算法分析能力，判断一个算法的优劣。

1. 期末考试平时课堂

表现、作业完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1.平时课堂表现、作业 完成情况 （15%）

2. 期中考试（闭卷，15%）

3. 期末考试（闭卷，70%）

53

（六）课程学习目标与评分标准的对应关系

平时课题表现、作业完成情况（15%）、期中考试（闭卷，15%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法

期中考试（闭

卷）

期末考试（闭

卷）课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 40% 约 20%分目标达成度=0.15×（平时课题表现、作业

完成情况）+0.15×（期中考试）+0.7×（期

末考试）

课程学习目标 2 约 50% 约 40%

课程学习目标 3 约 10% 约 40%

合计 100 100

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1、熟悉算法复杂度的

分析；

2、掌握线性表的各种

操作；

3、掌握栈和队列的定

义及操作；

4、掌握二叉树的各种

存储方式，掌握二叉

树的遍历算法，熟练

掌握二叉树的应用；

5、掌握图的性质、图

的存储，熟悉图的遍

历，熟练掌握图的各

种应用；

6、掌握各种排序的方

法；

7、掌握各种查找的方

法。

1、熟悉算法复杂度的分

析；

2、掌握线性表的各种操

作；

3、掌握栈和队列的定义

及操作；

4、掌握二叉树的各种存

储方式，熟悉二叉树

的遍历算法，熟练掌

握二叉树的应用；

5、掌握图的性质，熟悉

图的遍历，熟练掌握

图的各种应用；

6、掌握各种排序方法；

7、掌握各种查找方法。

1、基本掌握线性表

的算法；

2、 掌握栈和队列

的定义和操作；

3、熟悉二叉树的遍

历，熟悉二叉树

的应用；

4、熟悉图的性质、

遍历和应用；

5、熟悉各种排序的

过程；

6、熟悉各种查找的

过程。

1、对线性表的

实质不熟

悉；

2、对栈和队列

的本质没有

搞清楚；

3、对非线性结

构（树和图）

的性质不理

解；

4、排序的过程

没有弄清

楚；

5、查找的方法

本质上的不

同没有认识

到。

54

课程学习目标2

1、根据线性表的特点

进行各种相应线性关

系算法的设计；

2、可以根据实际需要

设计相应的栈和队

列，根据相关利用栈

和队列的应用进行算

法设计；

3、设计模式匹配的算

法；

4、设计二叉树的应用

算法；

5、根据所学排序方法

设计新的高效排序方

法；

6、根据实际需要设计

查找算法。

1、根据线性表的特点进

行各种相应线性关系算

法的设计；

2、根据相关利用栈和队

列的应用进行算法设计；

3、设计二叉树的应用算

法；

4、根据所学排序方法设

计新的高效排序方法；

5、根据实际需要设计查

找算法。

1、基本掌握线性表

设计的基本技能和

方法。

2、利用栈和队列设

计简单应用算法；

3、设计二叉树的遍

历算法；

4、可选择所学排序

方法进行排序设计；

5、可选择所学查找

方法进行查找设计。

对于算法分

析和设计的基本

技能和方法缺乏

了解与掌握。

课程学习目标3

1、利用所学的线性结

构和非线性结构根据

实际需要设计综合类

算法；

2、掌握算法分析能

力，判断一个算法的

优劣。

1、利用所学的线性结构

和非线性结构根据实际

需要设计综合类算法。

1、基本掌握算法的

设计原理和设计过

程。

对于算法的

设计和分析过程

缺乏了解和掌

握。

55

《离散数学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103005

课程

名称离散数学

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/64 学时

开课时间 第 2 学期

课程性质 专业基础课

先修课程 《高等数学》、《线性代数》

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：

《离散数学》（屈婉玲等编著（第二版），高等教育出版社，2015

参考书目：

［1]《离散数学及其应用》Kenneth H.Rosen 著，袁崇义等译，机械

工业出版社，2008

［2］《离散数学》(檀凤琴著，机械工业出版社，2012

［3］《离散数学》左孝凌等著，上海科学技术文献出版社,1998

课 程

简 介

离散数学是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。掌握集合论、数理逻辑、

代数结构和图论等离散数学基本内容，以现代数学的观点和方法，初步掌握处理离散

结构所必须的描述工具和方法，培养学生抽象思维、缜密概括、逻辑推理的能力。从

而使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识，分析和解决实际问题的能

力。同时，为学习后续课程（数据结构、数据库、操作系统、人工智能等）做好必要

的知识准备。

课程学习

目标

学习目标 1：了解离散数学课程的地位与性质，系统掌握离散数学的基本概念、研究

对象所具有的性质及相互关系。

学习目标 2：初步具有将所学的知识联系实际的能力，对简单实例中的具体问题进行

判断、计算或论证，掌握各种典型的论证推理方法，在逻辑推理能力、抽象思维能力

有较好的提高。

学习目标 3：为进一步学习《数据结构》、《算法分析与设计》、《人工智能》、《操作系

统》等后续课程，打下坚实的数学基础。

56

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解离散数学的发展概况及其在计算机科学及实际问题中的

重要作用，了解计算机教学领域的一些最新研究成果和教学方

法；系统掌握教育学、心理学和计算机教育的基本理论，熟悉

中小学信息技术以及教育法规并具有一定的综合应用及实践

能力。

课程学习目标 1、2、3

2.5 技术融合

掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取教学资源的

能力；具备利用多媒体等现代信息化技术进行教学设计和人才

培养的能力。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 命题逻辑的基本概念（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

掌握命题的基本概念，会正确使用逻辑联结词对命题进行符号化；对给定命题公式正确求解真值表

及判断命题公式的类型。

2 . 教学内容

第 1.1节：命题与联结词

第 1.2节：命题公式及其赋值

3 . 教学重点：掌握五种逻辑连接词的使用；命题公式符号化及其分类。

4 . 教学难点：逻辑联结词或的使用；复合命题符号化。

5 . 参考习题：习题 1第 3题的(2)、4至 7题、13题的(2)、14题的(12)和(13)、17至 18题、22至 30题。

6 . 学时：4学时

第二章 命题逻辑等值演算（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

理解等值式的基本概念，会正确进行等值演算并掌握它的主要应用；掌握主析取范式与主合取范式

的求解方法及其应用。

2 . 教学内容

57

第 2.1节：等值式

第 2.2节：析取范式与合取范式

第 2.3节：联结词的完备集

3 . 教学重点：掌握基本的等值式并会利用等值式进行等值演算；理解范式的概念，掌握主范式的求解

方法及其应用。

4 . 教学难点：等值式的应用，主范式的求解。

5 . 参考习题：习题 2的 3、4、5、7、12、13、15、24、25、27至 30题。

6 . 学时：8学时

第三章 命题逻辑的推理理论（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

正确理解推理的形式结构、推理规则，掌握自然推理系统 P的三种证明方法。

2 . 教学内容

第 3.1节：推理的形式结构

第 3.2节：自然推理系统 P

3 . 教学重点：推理的形式、推理的规则及推理定律；三种证明方法。

4 . 教学难点：推理规则以及使用。

5 . 参考习题：习题 3第 6、7、14、15、16、17题。

6 .学时：2学时

第四章 一阶逻辑基本概念（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求：

掌握一阶逻辑的个体词、谓词、量词的基本概念并会正确对；掌握一阶逻辑中公式的定义及其解释，

并会对给定的公式进行类型判断。

2 .教学内容

第 4.1节：一阶逻辑命题符号化

第 4.2节：一阶逻辑公式及其解释

3 .教学重点：一阶逻辑命题进行符号化、一阶逻辑公式类型的判断。

4 .教学难点：一阶逻辑命题的符号化、一阶逻辑公式类型的判断

5 .参考习题：习题 4的 4、5、6、7、9、11题的(3)和(4)、12、13、14题

6 .学时：4学时

第五章 一阶逻辑等值演算与推理（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

58

正确理解并掌握一阶逻辑等值演算的等值式、置换规则、前束范式、推理的形式结构、推理规则；

掌握自然推理系统的三种证明方法。

2 .教学内容

第 5.1节：一阶逻辑等值式与置换规则

第 5.2节：一阶逻辑前束范式

第 5.3节：一阶逻辑的推理理论

3 . 教学重点：一阶逻辑的等值式、一阶逻辑的推理规则及一阶逻辑推理的证明方法

4 . 教学难点：一阶逻辑的等值式、一阶逻辑的量词引入与消去的推理规则及一阶逻辑推理的证明方法

5 . 参考习题：习题 5的 2、4、8、12、13题

6 . 学时：4学时

第六章 集合代数（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

掌握集合的基本概念、表示方法、集合的运算；集合中元素的计数；集合恒等式。

2 .教学内容

第 6.1节：集合的基本概念

第 6.2节：集合的运算

第 6.3节：有穷集的计数

第 6.4节：集合恒等式

3 . 教学重点：集合的运算、有穷集的计数、集合恒等式

4 . 教学难点：集合的幂集、广义运算、集合恒等式

5 .参考习题：习题 6的 3题的(3)、8题的(5)、11题的(3)、13、14、15、16、21、22、2831至 35题。

6 .学时：4学时

第七章 二元关系（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

正确理解集合的笛卡尔积与二元关系的定义；掌握关系的运算、关系的性质、关系的闭包的求解、

等价关系和偏序关系。

2 .教学内容

第 7.1节：有序对于笛卡儿积

第 7.2节：二元关系

第 7.3节：关系的运算

第 7.4节：关系的性质

59

第 7.5节：关系的闭包

第 7.6节：等价关系与划分

第 7.7节：偏序关系

3.教学重点：关系的运算、关系的性质及其判别；等价关系、等价类、集合的划分的判别及三者间的联

系；偏序关系判别及其哈斯图、偏序集中特殊元素的理解。

4.教学难点：关系的性质及其判别；等价关系、等价类、集合的划分的判别及三者间的联系；偏序关系

判别及其哈斯图、偏序集中特殊元素的求解

5 .参考习题：习题 7的 4题的(4)、9、10、16、17、22、23、25、31、32、33、37、41、43、45、、46、

47题。

6 .学时：8学时

第八章 函数（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

正确理解函数、复合函数与二元关系的联系，反函数与逆关系的区别；单射、满射、双射函数的证

明。

2 .教学内容

第 8.1节：函数的定义与性质

第 8.2节：函数的复合与反函数

3.教学重点：函数的定义、函数的运算、反函数以及函数的性质。

4.教学难点：函数性质的判断

5 .参考习题：习题 8的 7、9、14、15、16、19至 23题。

6 .学时：4学时

第九章 代数系统（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

正确理解二元运算的定义并掌握相关性质，且对给出的运算会判断是不是二元运算满足什么样的性

质，进一步判断是不是代数系统。

2 .教学内容

第 9.1节：二元运算及其性质

第 9.2节：代数系统

第 9.2节：代数系统的同态与同构

3.教学重点：二元运算的定义、性质、代数系统以及同态与同构。

4.教学难点：性质的判断

60

5 .参考习题：习题 9的 4、5、7、10、11题。

6 .学时：4学时

第十章 群与环（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

正确理解群的概念，反函数与逆关系的区别；单射、满射、双射函数的证明。

2 .教学内容

第 10.1节：群的定义及性质

第 10.2节：子群与群的配集分解

第 10.3节：循环群与置换群

3.教学重点：群的定义、群的性质、子群的定义、循环群与置换群。

4.教学难点：群的性质的判断

5 .参考习题：习题 10的 1、2、3、4、6题。

6 .学时：2学时

第十四章 图的基本概念（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

通过本章的学习掌握图的基本概念(包括无向图和有向图)、通路、回路、图的连通性的知识；图的

矩阵表示的相关内容。

2 .教学内容

第 14.1节：图

第 14.2节：通路与回路

第 14.2节：图的连通性

第 14.2节：图的矩阵表示

3.教学重点：图的连通性、图的矩阵表示

4.教学难点：图的连通性以及矩阵的求解

5 .参考习题：习题 14的 9、10、15、17、21、25、26、43、44、45、47、48题。

6 .学时：8学时

第十五章 欧拉图与哈密顿图（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

应该掌握欧拉图、哈密顿图的基本概念，掌握它们的判别定理。会正确求解最短路径。

2 .教学内容

第 15.1节：欧拉图

61

第 15.2节：哈密顿图

第 15.3节：最短路问题

3.教学重点：欧拉图、哈密顿图的判别，最短路径的求解。

4.教学难点：：欧拉图、哈密顿图的判别，尤其是后者。

5 .参考习题：习题 15的 1、2、3、8、16题。

6 .学时：4学时

第十六章 树（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

掌握无向树的性质及最小生成树的求法、最优二叉树的求解。

2 .教学内容

第 16.1节：无向树及其性质

第 16.2节：生成树

第 16.2节：根树及应用

3.教学重点：无向树性质的判断、如何求最小生成树、最优二叉树。

4.教学难点： 最小生成树、最优二叉树的求解。

5 .参考习题：习题 16的 1至 4、7至 9、12、25、3至 33、36、37、39、41题。

6 .学时：8学时

（二）《离散数学》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第一章 1.1-1.2节 H M M

第二章 2.1-2.3节 H M M

第三章 3.1-3.2节 H H M

第四章 4.1-4.2节 H H M

第五章 5.1-5.3节 H H M

第六章 6.1-6.4节 H M M

第七章 7.1-7.7节 H H M

第八章 8.1-8.3节 H H M

第九章 9.1-9.3节 H H M

第十章 10.1-10.3节 H H M

第十四章 14.1-14.4节 H H H

第十五章 15.1-15.3节 H H H

第十六章 16.1-16.3节 H H H

62

（三）《离散数学》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《离散数学》课程的特点，采用多媒

体+板书授课的方式进行教学。注重离散数学

基本概念、基本方法和基本理论的讲解；注重

推理知识与图论知识的详细讲解。

学习目标 1：了解常离散数学课程的地位与性

质，系统掌握常微分方程的基本概念、基本解

法和基本理论。

学习目标 2：初步具有将所学的知识联系实际

的能力，对简单实例中的具体问题进行判断、

计算或论证，掌握各种典型的论证推理方法，

在逻辑推理能力、抽象思维能力有较好的提

高。

学习目标 3：为进一步学习《数据结构》、《算

法设计》等后续课程，打下坚实的基础。

2.在理论讲授中，采取案例式教学方法。注意

培养学生掌握离散数学联系实际问题的能力，

培养学生学习离散数学的兴趣。

学习目标 2：初步具有将所学的知识联系实际

的能力，对简单实例中的具体问题进行判断、

计算或论证，掌握各种典型的论证推理方法，

在逻辑推理能力、抽象思维能力有较好的提

高。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生参与

课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯与

思维；注意讲授离散数学和后续课程的联系。

学习目标 3：为进一步学习《数据结构》、《算

法设计》等后续课程，打下坚实的基础。

63

（四）《离散数学》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

掌握数理逻辑的基本知识：会正确对命题进行符号

化，会正确求解给定命题公式的真值表及判断命题公式

的类型，会正确进行命题逻辑等值演算并掌握它的主要

应用，掌握主范式的求解方法及其应用，掌握自然推理

系统 P的三种证明方法；掌握一阶逻辑中给定公式的类

型判断，掌握一阶逻辑等值演算、前束范式、推理的形

式结构、推理规则，掌握自然推理系统的三种证明方法。

掌握集合论的基本知识，正确理解集合的笛卡尔积

与二元关系的相关知识，正确理解函数与二元关系的相

关知识。

正确理解代数结构的相关知识。

正确理解图的基本概念，掌握图的矩阵表示的相关

内容，掌握欧拉图、哈密顿图的的判别定理，会正确求

解最短路径，掌握无向树的性质及最小生成树的求法、

最优二叉树的求解。

1. 考勤、平时课堂表现、

作业完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 2

掌握数理逻辑的等值演算、推理以及应用；

掌握集合论的运算及其应用；

正确求解代数结构中的特殊元素；

掌握图论中最短路径、最小生成树、最优二叉树的求解。

1. 考勤、平时课堂表现、

作业完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 3

在掌握数理逻辑的基本知识、集合论的基本知识、

代数结构的相关知识、图论相关知识的基础上，为后续

课程打基础。

1. 考勤、平时课堂表现、

作业完成情况

2. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 考勤、平时课堂表现、作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

考勤、平时课题表现、作业完成情况（30%），期末考试（闭卷，70%）

64

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 60%

分目标达成度=0.3×（考勤+平时课题表

现、作业完成情况）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 20%

课程学习目标 3 约 20%

合计 100

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1) 系统掌握复合命题

的符号化方法及命

题公式的类型判断。

2) 熟练掌握命题公式

的等值演算、主范式

的求解方法及其实

际应用。

3) 熟练掌握命题逻辑

推理的形式结构、推

理规则，熟练掌握自

然推理系统P的三种

证明方法。

4) 熟练掌握一阶逻辑

复合命题的符号化

方法并会对给定的

公式进行类型判断。

5) 熟练掌握一阶逻辑

公式等值演算、前束

范式的求解方法。

6) 熟练掌握一阶逻辑

推理的形式结构、推

理规则，熟练掌握自

然推理系统的三种

证明方法。

7) 系统掌握集合的基

1) 系统掌握复合命题

的符号化方法及命

题公式的类型判

断。

2) 熟练掌握命题公式

的等值演算、主范

式的求解方法及其

实际应用。

3) 掌握命题逻辑推理

的形式结构、推理

规则，熟练掌握自

然推理系统 P的三

种证明方法。

4) 熟练掌握一阶逻辑

复合命题的符号化

方法并会对给定的

公式进行类型判

断。

5) 掌握一阶逻辑公式

等值演算、前束范

式的求解方法。

6) 掌握一阶逻辑推理

的形式结构、推理

规则，掌握自然推

理系统的三种证明

1) 掌握复合命题的符

号化方法及命题公

式的类型判断。

2) 掌握命题公式的等

值演算、主范式的

求解方法及其实际

应用。

3) 基本掌握命题逻辑

推理的形式结构、

推理规则，掌握自

然推理系统 P 的三

种证明方法。

4) 掌握一阶逻辑复合

命题的符号化方法

并会对给定的公式

进行类型判断。

5) 基本掌握一阶逻辑

公式等值演算、前

束范式的求解方

法。

6) 基本掌握一阶逻辑

推理的形式结构、

推理规则，基本掌

握自然推理系统的

三种证明方法。

对于离散数

学的基本概

念、基本解

法、基本理

论，掌握比

较欠缺。

65

本知识，熟练掌握集

合的运算、集合中元

素的计数以及集合

恒等式的证明。

8) 熟练掌握集合的笛

卡尔积与二元关系

的基本知识；熟练掌

握关系的运算、关系

的性质、关系的闭包

的求解、等价关系和

偏序关系。

9) 熟练掌握函数、复合

函数与二元关系的

联系，反函数与逆关

系的区别以及函数

性质的判断。

10) 熟练掌握二元运算

的性质并对给出的

运算会判断是不是

二元运算满足什么

样的性质，进一步判

断是不是代数系统。

11) 理解群的概念，对特

殊群进行判断。

12) 熟练掌握图的基本

知识，熟练掌握图的

矩阵表示的相关内

容。

13) 熟练掌握欧拉图、哈

密顿图的判别定理。

会正确求解最短路

径。

14) 熟练掌握最小生成

树的求法、最优二叉

树的求解。

方法。

7) 系统掌握集合的基

本知识，熟练掌握

集合的运算、集合

中元素的计数以及

集合恒等式的证

明。

8) 掌握集合的笛卡尔

积与二元关系的基

本知识；掌握关系

的运算、关系的性

质、关系的闭包的

求解、等价关系和

偏序关系。

9) 掌握函数、复合函

数与二元关系的联

系，反函数与逆关

系的区别以及函数

性质的判断。

10) 掌握二元运算的性

质并对给出的运算

会判断是不是二元

运算满足什么样的

性质，进一步判断

是不是代数系统。

11) 理解群的概念，对

特殊群进行判断。

12) 熟练掌握图的基本

知识，熟练掌握图

的矩阵表示的相关

内容。

13) 掌握欧拉图、哈密

顿图的判别定理。

会正确求解最短路

径。

14) 掌握最小生成树的

7) 掌握集合的基本知

识，基本掌握集合

的运算、集合中元

素的计数以及集合

恒等式的证明。

8) 基本掌握集合的笛

卡尔积与二元关系

的基本知识；基本

掌握关系的运算、

关系的性质、关系

的闭包的求解、等

价关系和偏序关

系。

9) 基本掌握函数、复

合函数与二元关系

的联系，反函数与

逆关系的区别以及

函数性质的判断。

10) 基本掌握二元运算

的性质并对给出的

运算会判断是不是

二元运算满足什么

样的性质，进一步

判断是不是代数系

统。

11) 理解群的概念，对

特殊群进行判断。

12) 掌握图的基本知

识，熟练掌握图的

矩阵表示的相关内

容。

13) 基本掌握欧拉图、

哈密顿图的判别定

理。会正确求解最

短路径。

14) 基本掌握最小生成

66

求法、最优二叉树

的求解。

树的求法、最优二

叉树的求解。

课程学习目标2

1) 熟练掌握公式的等

值演算及其实际应

用。

2) 熟练掌握数理逻辑

推理的形式结构、推

理规则，熟练掌握自

然推理系统的三种

证明方法。

3) 熟练掌握关系的运

算、关系的性质、关

系的闭包的求解、等

价关系和偏序关系。

4) 熟练掌握反函数与

逆关系的区别以及

函数性质的判断。

5) 熟练掌握图的矩阵

表示的相关内容。

6) 熟练掌握欧拉图、哈

密顿图的判别定理。

1) 熟练掌握公式的等

值演算及其实际应

用。

2) 掌握数理逻辑推理

的形式结构、推理

规则，掌握自然推

理系统的三种证明

方法。

3) 掌握关系的运算、

关系的性质、关系

的闭包的求解、等

价关系和偏序关

系。

4) 掌握反函数与逆关

系的区别以及函数

性质的判断。

5) 掌握图的矩阵表示

的相关内容。

6) 掌握欧拉图、哈密

顿图的判别定理。

1) 掌握公式的等值演

算及其实际应用。

2) 基本掌握数理逻辑

推理的形式结构、

推理规则，基本掌

握自然推理系统的

三种证明方法。

3) 基本掌握关系的运

算、关系的性质、

关系的闭包的求

解、等价关系和偏

序关系。

4) 基本掌握反函数与

逆关系的区别以及

函数性质的判断。

5) 基本掌握图的矩阵

表示的相关内容。

6) 基本掌握欧拉图、

哈密顿图的判别定

理。

对于离散数

学的基本理

论缺乏了解

与掌握。

课程学习目标3

1) 熟练掌握等价关系

和偏序关系相关内

容。

2) 熟练掌握二元运算

性质，进一步判断是

不是代数系统。

3) 理解群的概念，对特

殊群进行判断。

4) 熟练掌握最短路径、

最小生成树、最优二

叉树的求解。

1) 掌握等价关系和偏

序关系相关内容。

2) 掌握二元运算性

质，进一步判断是

不是代数系统。

3) 理解群的概念，对

特殊群进行判断。

4) 掌握最短路径、最

小生成树、最优二

叉树的求解。

1) 基本掌握等价关系

和偏序关系相关内

容。

2) 基本掌握二元运算

性质，进一步判断

是不是代数系统。

3) 基本理解群的概

念，对特殊群进行

判断。

4) 基本掌握最短路

径、最小生成树、

最优二叉树的求

解。

对于离散数

学的基本应

用缺乏了解

与掌握。

67

《计算机导论》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103006

课程

名称计算机导论

课 程 基

本 情 况

学分/学时 2学分/32 学时

开课时间 第 1 学期

课程性质 专业基础课

先修课程 无

考核方式 考 试（平时 40%、期末考试 60%）

课程负责人

教材及

参考书

［1］《计算机科学导论-思想与方法》（第三版），董荣胜编，高等教

育出版社，2015

［2］《计算机科学导论》第 1 版(美)Behrouz A. Forouzan 著，刘艺

等译，机械工业出版社，2004

［3］《计算机科学概论》第 1 版(美)J. Glenn Brookshear 著，俞嘉

惠等译，清华大学出版社，2005

课 程

简 介

计算机导论是计算机科学与技术专业的一门专业主干课程，它构建在计算学科认

知模型的基础上，并以计算机科学的内容为背景，从学科思想与方法层面对计算学科

进行导引，着力提高学生的计算思维能力。

本课程来源于 ACM 教育委员会对“整个计算学科综述性导引”（计算机导论）课

程构建的要求，即用严密的方式将学生引入计算学科各个富有挑战性的领域之中。本

课程为学生正确认知计算学科提供方法，为今后深入学习计算机课程作铺垫。

课程学习

目标

学习目标 1：使学生了解计算学科专业名称的演变，学科的描述、培养侧重点，学科

各专业方向的知识体与核心课程，“计算机导论”课程的构建，计算思维与计算机导

论，了解计算学科的历史，计算学科的基本问题；

学习目标 2：计算学科中的抽象、理论和设计三个过程及其内在联系；了解计算学科

各主领域的基本内容及其相应的课程设置、计算学科中的核心概念、基本算法、数学

方法、系统科学方法

学习目标 3：使学生初步掌握计算思维的概念和具体思维方法，为今后计算机专业课

的学习打下坚实的基础。

68

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解计算机学科的发展概况及其在社会发展中的重要作用，了

解计算机科学与技术领域的一些最新研究成果和教学方法；掌

握教育学、心理学和计算机的基本理论； 学习人类文明进步

与文化发展的通识知识。

课程学习目标 1、2、3

2.5技术融合

掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取教学资

源的能力； 具备利用多媒体、 计算机实验平台等现代信

息化技术进行教学设计和人才培养

课程学习目标 1、2

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：绪论（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

了解计算学科的命名背景，学科的定义及根本问题，掌握知识体、分支领域及知识单元的关系。

2 . 教学内容

第 1.1节：引言

第 1.2节：学科名称的演变、学科描述及培养侧重点

第 1.3节：学科知识体和核心课程

第 1.4节：导论课程的构建问题

第 1.5节：计算机思维与计算机科学导论

3 . 重点：计算思维。

4 . 难点：计算思维。

5 . 参考习题：习题 1，3，4，8

6 . 学时：4学时

第二章 学科的基本问题（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

从“哥尼斯堡七桥”问题引出学科的基本问题。要求学生掌握哥尼斯堡七桥问题、“梵天塔”问题、

“GOTO语句”与程序设计中的结构问题、“ “图灵测试”、“中文屋子”的本质。

69

2 . 教学内容

第 2.1节：引言

第 2.2节：对问题进行抽象的实例-哥尼斯堡七桥问题

第 2.3节：可计算与不可计算问题

第 2.4节：GOTO语句与程序的结构

第 2.7 节 人工智能中的若干哲学问题

3 . 教学重点：可计算问题与不可计算问题，人工智能的若干哲学问题

4 . 教学难点：计算问题与不可计算问题

5 . 参考习题：习题 1-7

6 . 学时：10学时

第三章 三个学科形态 L（可支撑课程学习目标 2、3）

1 . 教学目的和要求

了解一个关于“学生选课”的例子；掌握抽象形态、理论形态、设计形态；3个学科形态的内在联系；

计算机语言的发展。

2 . 教学内容

第 3.1节：引言

第 3.2节：“学生选课”例子

第 3.3节：抽象形态

第 3.4节：理论形态

第 3.5节：设计形态

第 3.7节：计算机语言的发展及 3个形态的内在联系

3 . 教学重点：计算机语言的发展及其 3个学科形态的内在联系

4 . 教学难点：计算机语言的发展及其 3个学科形态的内在联系

5 . 参考习题： 1-9

6 .学时：8学时

第四章 学科中的核心概念（可支撑课程学习目标 1，2、3）

1 .教学目的和要求

掌握算法（含搜索和排序等常用算法）、数据结构、程序、软件、硬件等基本概念；计算机中的数

据（含进位制数及其相互转换，原码、反码和补码及其转换，字符、字符串和汉字，图像数据的表示，

声音数据的表示等）。

2 .教学内容

70

第 4.1节：引言

第 4.2节：算法

第 4.3节：数据结构

第 4.4节：程序

第 4.5节：软件

第 4.6节：硬件

第 4.7节：数据的存储与表示

3 .重点：进位制数及其相互转换，原码、反码和补码及其转换

4 . 难点：进位制数及其相互转换，原码、反码和补码及其转换

5 . 参考习题：1-12

6 . 学时：6学时

第五章 学科中的数学方法（可支撑课程学习目标 2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握数学的基本特征、数学方法的作用、集合、函数和关系。

2 .教学内容

第 5.1节：引言

第 5.2节：数学的基本特征

第 5.3节：数学方法的作用

3 . 教学重点：数学的基本特征。

4 . 教学难点：数学方法的作用

5 . 参考习题：1-2

6 . 学时：4学时

（二）《计算机导论》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

1.1-1.5 H L

2.1-2.4,2.7 H L

3.1-3.5，3.7 H H

4.1-4.7 H H L

5.1-5.3 H L

71

（三）《计算机导论》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《计算机导论》课程的特点，采用板

书授课的方式进行教学。注重学科基本概念、

基本方法和基本理论的详细讲解；注重基本算

法的学习。

学习目标 1：使学生了解计算学科专业名称的

演变，学科的描述、培养侧重点，学科各专业

方向的知识体与核心课程，“计算机导论”课

程的构建，计算思维与计算机导论，了解计算

学科的历史，计算学科的基本问题；

学习目标 2：计算学科中的抽象、理论和设计

三个过程及其内在联系；了解计算学科各主领

域的基本内容及其相应的课程设置、计算学科

中的核心概念、基本算法、数学方法、系统科

学方法

学习目标 3：使学生初步掌握计算思维的概念

和具体思维方法，为今后计算机专业课的学习

打下坚实的基础。

2. 注意运用互动式教学法。注意引导学生参

与课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯

与思维；注意讲授《计算机导论》与后续专业

课程的联系。

学习目标 3：初步具备计算思维和分析解决实

际应用问题的能力，为今后专业课的学习打下

坚实的基础。

72

（四）《计算机导论》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业 完成情况 （40%）

2. 期末考试（闭卷，60%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（40%）、期末考试（闭卷，60%）

课程学习目标

成绩评定方法 平时（20%） 期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 45% 约 50%

分目标达成度=0.4×（平时课题表现、作

业完成情况）+ 0.6×（期末考试）

课程学习目标 2 约 45% 约 40%

课程学习目标 3 10% 约 10%

合计 100% 100%

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

计算机学科知识体；

计算思维；

学科的根本问题；

哥尼斯堡七桥问题；

GOTO 语句与程序结构；

人工智能的若干哲学问题。

1. 平时课堂表现、作业

完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 2

学科的三个形态；

计算机语言的四代；

三个学科的内在联系。

1. 平时课堂表现、作业

完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 3

数学的基本特征；

数学的基本作用

1. 期末考试平时课堂

表现、作业完成情况

2. 期末考试

73

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1）熟悉计算机学科知识

体；

2）熟悉计算思维；

3）熟练掌握学科的根本

问题；

4）熟悉哥尼斯堡七桥问

题；

4）熟练掌握 GOTO 语句

与程序结构；

5）熟悉人工智能的若干

哲学问题。

1）较熟悉计算机学

科知识体；

2）较熟悉计算思维；

3）较熟练掌握学科

的根本问题；

4）熟悉哥尼斯堡七

桥问题；

4）熟练掌握 GOTO

语句与程序结构；

5）熟悉人工智能的

若干哲学问题。

1）熟悉计算机学科

知识体；

2）熟悉计算思维；

3）掌握学科的根本

问题；

4）掌握哥尼斯堡七

桥问题；

4）掌握 GOTO 语句与

程序结构；

5）熟悉人工智能的

若干哲学问题。

对前面的知识掌握

欠缺

课程学习目标2

1）熟悉学科的三个形

态；

2）熟悉计算机语言的四

代；

3）熟悉三个学科的内在

联系。

1）较熟悉学科的三

个形态；

2）较熟悉计算机语

言的四代；

3）较熟悉三个学科

的内在联系。

1）一般熟悉学科的

三个形态；

2）一般熟悉计算机

语言的四代；

3）一般熟悉三个学

科的内在联系。

不熟悉学科的三个

形态、计算机语言的

四代、三个学科的内

在联系。

课程学习目标3

1）熟悉数学的基本特

征；

2）熟悉数学的基本作用

1）较熟悉数学的基

本特征；

2）较熟悉数学的基

本作用

1）一般熟悉数学的

基本特征；

2）一般熟悉数学的

基本作用

不熟悉数学的基本

特征、熟悉数学的基

本作用

74

《电路基础》课程教学大纲

课程名称：电路基础 课程类别：专业主干课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

电路基础是计算机科学与技术专业的一门专业主干课。电工学是高等院校非电专业的一门技术基础

课程，通过本课程的学习，使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续的

有关课程以及从事工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。

二、课程教学要求

学生应掌握电工技术的基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力，为

后续课程的学习、日后从事工程技术工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。

执行本大纲应注意的问题：

1．注意本课程与数字逻辑的相关内容的分工与衔接、以免遗漏或不必要的重复。

2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应注意理

论和实践性相结合，突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向。

三、先修课程

高等数学

四、课程教学重、难点

教学重点是课程的基本概念、基本原理和基本分析方法。

教学难点是加强学生对理论知识的理解，并了解学科前沿动态。

五、课程教学方法与教学手段

课堂讲授和讨论相结合。通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对电工学

课程的理解，掌握该学科的前沿和发展动态。通过学习，掌握该学科的基本分析方法，学会初步解决问

题的能力。

六、课程教学内容

第一章 电路的基本分析方法（10 学时）

1．教学内容

(1) 电路的作用、组成、模型、基本物理量、状态；

(2) 基尔霍夫定律；

(3) 电路的一般分析方法；

(4) 电路的等效变换及电路定理。

2．重、难点提示

(1) 重点是基尔霍夫定律和电路的等效变换；

(2) 难点是电路的各种分析方法。

75

第二章 电路的暂态分析（4学时）

1．教学内容

(1) 储能元件、换路定律、暂态分析的基本概念；

(2) RC、RL 电路的暂态分析；

(3) 一阶电路的三要素分析法。

2．重、难点提示

(1) 重点是一阶电路的三要素分析法；

(2) 难点是 RC、RL 电路的暂态分析。

第三章 单相正弦交流电路（4学时）

1．教学内容

(1) 正弦交流电的基本概念及相量表示法；

(2) 单一参数交流电路，RLC 串、并联交流电路；

(3) 正弦交流电路的分析计算。

2．重、难点提示

(1) 重点正弦交流电的相量表示法；

(2) 难点是正弦交流电路的分析计算。

第四章 三相交流电路与安全用电（2学时）

1．教学内容

(1) 三相电源；

(2) 三相负载及其功率；

(3) 安全用电。

2．重、难点提示

三相电源、三相负载的星形和三角形联结

第五章 变压器（2学时）

1．教学内容

(1) 磁路、电磁铁；

(2) 变压器的结构和分类；

(3) 变压器的工作原理。

2．重、难点提示

变压器的工作原理

第六章 电动机（2学时）

1．教学内容

(1) 三相异步电动机的工作原理、启动与调速；

(2) 单相异步电动机；

76

2．重、难点提示

三相异步电动机的工作原理

第七章 电气自动控制（2学时）

1．教学内容

(1) 常用低压控制电器；

(2) 正反转、顺序联锁、行程、时间控制。

2．重、难点提示

各种控制原理

第八章 器件半导体及特性（4学时）

1．教学内容

(1) PN 结

(2) 半导体二极管

(3) 双极型晶体管

(4) 场效应管

2．重、难点提示

半导体二极管、三极管和场效应管的工作原理、特性曲线及主要参数。

第九章 基本放大电路（2学时）

1．教学内容

教学内容：

(1) 放大电路的组成及工作原理

(2)图解分析法

2．重、难点提示

共射，共集，共基三种放大电路的工作原理

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 电路的基本分析方法 10

二 电路的暂态分析 4

三 单相正弦交流电路 4

四 三相交流电路与安全用电 2

五 变压器 2

六 电动机 2

七 电气自动控制 2

八 半导体器件及特性 4

九 基本放大电路 2

总计 32

77

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《电工学》，行小帅主编，机械工业出版社，2009

［2］《电工学》（第 4 版），唐介主编，高等教育出版社，2014

［3］《电工学》习题精解，刘全忠主编，科学出版社，2002

［4］《电工技术》，张建民主编，国防工业出版社，2001

［5］《电工学》，魏国英主编，电子工业出版社，2003

78

《电路基础》实验教学大纲

课程类别：专业主干课

所属实验室：模拟电路实验室

课程名称：电路基础

适用专业：计算机科学与技术

实验学时、学分： 16 学时 0.5学分

一、实验教学目的

电工学课程是电子专业的必修课，是学好数字逻辑的基础。电工学实验是验证电路理论的唯一方法，

只有通过实践才能巩固和加深对理论的理解，才能丰富、发展理论知识，提高学生分析与解决问题的能

力。因此，电工学实验要求学生掌握一般电工、电子仪器仪表的使用，学会正确连接电路，测量分析数

据、以及验证定理。

二、实验教学要求

通过实验，学生应学会使用常用电子仪器，掌握电子技术中的基本测试方法；掌握基本电路的设计

方法和技巧等。本实验共安排 5 个实验项目 12 个学时。每个实验的平均学时约为 2. 5 学时。

三、对学生的指导和要求

（一）实验项目提前布置，要求学生认真做好实验预习和准备，对将要做的实验目的、内容、具体

要求以及与实验内容有关的理论知识，都真正做到心中有数，并且预先拟订好实验步骤，内容包括实验

电路的设计和实验电路图，记录实验结果及实验数据的有关图表。

（二）对于验证性实验，所验证的理论、现象都属于已知的范畴，因此对于实验中有可能出现的实

验现象和实验结果，应该预先做出分析和估计。

（三）指导学生熟悉主要实验仪器的操作规程和使用方法，

四、实验考核方式

采用实验考勤、实验报告评价与实践操作评价相结合的方法进行考查。

五、实验教学内容

实验项目(一)：电压、电位的测量及基尔霍夫定理的验证

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

掌握测量电压、电位的方法，学会连接并测量实际电路；验证基尔霍夫定理，并分析误差

实验项目(二)：叠加原理的验证

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

正确连接电路，测量所需数据；验证叠加性、齐次性，并分析误差

实验项目(三)：戴维南定理的验证

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

戴维南定理的验证

79

实验项目(四)：一阶网络的零输入响应与零状态响应

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

测积分电路的激励与响应，测微分电路的激励与响应；改变电路参数，观察响应波形

实验项目(五)：三相交流电路的研究

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

学会三相负载的星形和三角形接法，验证对称时相电压和线电压、相电流和线电流的关系，了解非

对称负载星形联接时中线的作用。

六、实验学时分配

序号 实验项目 学时

一 电压、电位的测量及基尔霍夫定理的验证 2

二 叠加原理的验证 4

三 戴维南定理的验证 4

四 一阶网络的零输入响应与零状态响应 2

五 三相交流电路的研究 4

总计 16

七、推荐教材与辅助教学资料

电工学、电路分析实验与仿真技术

80

《数字逻辑》课程教学大纲

课程名称：数字逻辑 课程类别：专业主干课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

数字逻辑是计算机科学与技术专业的一门专业主干课，是当前电子技术发展最快的学科之一。学生

通过本课的学习应达到:

1. 比较系统地掌握数字电路的基本知识、基本原理、基本方法，为进一步学习后续课程打下良好

基础。

2. 了解数字技术的新发展；理解逻辑电路的分类,原理、能较深刻理解数字电路的基本分析方法和

设计方法，重点掌握组合逻辑和时序逻辑的中.小规模 IC 设计和分析方法。并能比较灵活地加以应用。

二、课程教学要求

本课程以逻辑代数和门电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D 与 D/A 转换为基本结构。内

容有逻辑代数基础；卡诺图；门电路基础；组合逻辑电路；触发器；时序逻辑电路；半导体存储器；对

于中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）, 其内部电路一般不作为重点。

三、先修课程

高等数学、电工学。

四、课程教学重、难点

教学重点：逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计

教学难点：门电路基础、触发器、时序逻辑电路设计；

五、课程教学方法与教学手段

1. 本课程应以课堂讲授为主，讲授的原则应是先器件后电路、先小规模、中规模再大规模、先基

础后应用、先组合后时序。讲授过程中，可按“提出问题，突出主干，启发引导，总结规律，举一反三”

的思路安排内容。

2. 除课堂讲授外，应配合必要课堂演示与讨论。由浅入深、由简到繁，并结合数字电路的最新发

展及其现实应用激发学生的学习兴趣。使学生能主动思考，主动学习。

六、课程教学内容

第一章 数制和码制（2学时）

1．教学内容

(1) 常用数制及其相互转换；

(2) 二进制算术运算；

(3) 常用的编码。

2．重、难点提示

(1) 重点是二进制、八进制、十进制、十六进制等不同进制之间的关系及相互转换规律和数字系

统中常用的几种 BCD 码；

(2) 难点是二进制的补码算术运算。

81

第二章 逻辑代数基础（6学时）

1．教学内容

(1) 逻辑代数中的三种基本运算；

(2) 逻辑代数的基本公式和常用公式；

(3) 逻辑代数的基本定理；

(4) 逻辑函数及其表示；

(5) 逻辑函数的化简方法；

(6) 具有无关项的逻辑函数及化简。

2．重、难点提示

(1) 重点是逻辑函数的表示方法及其化简；

(2) 难点是无关项等概念及应用。

第三章 门电路（4学时）

1．教学内容

(1) 半导体二极管门电路；

(2) CMOS 门电路；

(3) TTL 门电路。

2．重、难点提示

(1) 重点是 TTL 门电路和 CMOS 门电路的基本工作原理和外特性；

(2) 难点是 TTL 门电路的外特性及应用。

第四章 组合逻辑电路（6学时）

1．教学内容

(1) 组合电路分析和设计；

(2) 若干常用组合逻辑电路。

2．重、难点提示

(1) 重点是组合逻辑电路的分析、设计方法及其应用；

(2) 难点是逻辑设计中的逻辑抽象及 MSI 器件的附加控制端的功能理解。

第五章 触发器（4学时）

1．教学内容

(1) 各类触发器的结构与原理；

(2) 触发器的逻辑功能及描述方法。

2．重、难点提示

(1) 重点是触发器的动作特点和逻辑功能的描述方法；

(2) 难点是不同结构的触发器和不同功能的触发器之间的联系与区别。

82

第六章 时序逻辑电路（6学时）

1．教学内容

(1) 时序电路的分析方法；

(2) 若干常用的时序逻辑电路（MSI 器件）。

2．重、难点提示

(1) 重点是同步时序逻辑电路的分析、设计方法及其应用。

(2) 难点是逻辑设计中的逻辑抽象及 MSI 器件的附加控制端的功能理解。

第七章 半导体存储器 （4学时）

1．教学内容

(1) 只读存储器（ROM）；

(2) 随机存储器（RAM）；

(3) 存储器容量的扩展；

(4) 用存储器实现组合函数。

2．重、难点提示

(1) 重点是存储器的基本工作原理、特点及应用。

(2) 难点是可编程 ROM 的可编程原理。

七、学时分配

章目 教学内容 理论教学学时 实验教学学时

一 数制和码制 2

二 逻辑代数基础 6

三 门电路 4

四 组合逻辑电路 6

五 触发器 4

六 时序逻辑电路 6

七 半导体存储器 4

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

3. 选用教材和参考书目

［1］《数字电子技术基础》（第五版），阎石主编，高等教育出版社，2006

［2］《电子技术基础》数字部分（第五版），康华光主编，高等教育出版社，2006

［3］《数字电子技术》（第二版），江晓安编，西安电子科大出版社，2002

［4］《数字电子技术基础简明教程》（第二版），余孟尝编，高等教育出版社，1999

［5］《数字集成电路教程》（第二版）尤忠琪主编，科学出版社， 2007

83

《数字逻辑》实验教学大纲

课程名称：数字逻辑 课程类别：专业主干课

适用专业：计算机科学与技术 所属实验室：数字电路实验室

实验学时、学分： 16 学时 0.5 学分

一、实验教学目的

配合数字逻辑课程的理论教学，通过本课程学习使同学对基本数字器件、基本数字电路和简单数字

系统的工作原理、分析方法、使用方法有深入的认识和理解，在科学态度、实验技能、动手能力等方面

得到初步训练，提高实践能力。

二、实验教学要求

通过实验，使学生巩固所学数字电路的基本理论；学会使用常用电子仪器；掌握基本数字电子器件

的使用方法、电路原理和测试方法；熟悉中规模集成电路（MSI）常用逻辑功能器件的基本功能和用途；

提高分析问题和解决问题的能力；初步具备电子电路的综合设计能力。

实验项目的类别，既有必做项目，又有选做项目；实验项目的性质：既有验证性项目，又有设计性

与综合性项目，本实验共安排 5 个实验项目 12 个学时。每个实验的平均学时约为 2. 5 学时。

三、对学生的指导和要求

（一）实验项目提前布置，要求学生认真做好实验预习和准备，对将要做的实验目的、内容、具体

要求以及与实验内容有关的理论知识，都真正做到心中有数，并且预先拟订好实验步骤，内容包括实验

电路的设计和实验电路图，记录实验结果及实验数据的有关图表。要会读元器件的管脚图，同时要把实

验用到的仪器设备的使用熟悉一下。

（二）对于验证性实验，所验证的理论、现象都属于已知的范畴，因此对于实验中有可能出现的实

验现象和实验结果，应该预先做出分析和估计。

（三）对于设计性实验，除了实验目的和具体要求外，需要学生自己设计具体的实验电路和具体的

实现方法。实验者完全处于主导地位，主观能动性得到最大限度的发挥，要求 应首先熟悉元器件的使

用条件和逻辑功能，然后才去设计实验电路。

（四）指导学生熟悉主要实验仪器的操作规程和使用方法，

四、实验考核方式

采用实验考勤、实验报告评价与实践操作评价相结合的方法进行考查。

五、实验教学内容

实验项目(一)：基本门电路的逻辑功能认识与测试

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

认识基本门电路及常用复合门电路的逻辑功能；测试主要参数；观察常用逻辑门电路的输入、输出

波形。

(4) 主要仪器：

数字逻辑电路实验箱、双踪示波器、万用表

实验项目(二)：译码器及其应用

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

84

(3) 项目主要目的要求：

掌握 3—8 线译码器的逻辑功能和使用方法；掌握使用 74LS138 实现逻辑函数及数据分配器的方法。

(4) 主要仪器：

数字逻辑电路实验箱、双踪示波器、万用表

实验项目(三)：数码管显示实验

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

理解数码管的工作原理及驱动方法；掌握共阴、共阳数码管的使用。

(4) 主要仪器：

数字逻辑电路实验箱、万用表

实验项目(四)：数据选择器及其应用

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法；学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。

(4) 主要仪器：

数字逻辑电路实验箱、双踪示波器、万用表

实验项目(五)：触发器及其应用

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

熟悉常用触发器的逻辑功能；掌握集成触发器的逻辑功能和使用方法；

(4) 主要仪器：

数字逻辑电路实验箱、双踪示波器、万用表

六、实验学时分配

序号 实验项目 学时

一 基本门电路的逻辑功能认识与测试 2

二 译码器及其应用 4

三 数码管显示实验 4

四 数据选择器及其应用 4

五 触发器及其应用 2

总计 12

七、推荐教材与辅助教学资料

［1］《数字电子技术基础》（第五版），阎 石主编，高等教育出版社，2006

［2］《电子技术基础》数字部分（第五版），康华光主编，高等教育出版社，2006

［3］《数字电子技术基础简明教程》（第二版），余孟尝编，高等教育出版社，1999

［4］《电子线路设计、实验、测试》（第二版），谢自美等编，华中科技大学出版社出版社，2000

85

《计算机网络》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103009

课程

名称计算机网络

课 程 基

本 情 况

学分/学时 3.5学分/64学时

开课时间 第 4学期

课程性质 专业主干必修课

先修课程 《数据结构》、《计算机组成原理》、《操作系统》

考核方式 考 试（平时 20%、期中考试 20%、期末考试 60%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《计算机网络（第 7版）》，谢希仁主编，电子工业出版社，

2017。

参考书目：

1 《计算机网络（第 6版）》[美]James F.Kurose / [美] Keith W.Ross

主编，机械工业出版社，2014；

2 《计算机网络实验教程》郭雅主编，电子工业出版社，2012；

课 程

简 介

《计算机网络》是计算机科学与技术专业的一门专业主干课，是计算机科学与技术、

软件工程等专业的必修课程。在当前的国民经济中，计算机网络通信技术应用越来越

广泛，地位越来越重要。因此，掌握计算机网络通信技术是每一个算机科学与技术、

软件工程、网络工程等专业学生必修的专业课程。课程要求侧重掌握计算机网络体系

结构、体系结构中各层次意义及其相互间关系以及网络互连等知识。

课程学习

目标

学习目标 1：全面系统地掌握计算机网络的发展历史、计算机网络体系结构、网络新

技术和计算机网络安全等内容。

学习目标 2：验证和掌握计算机网络的安装、配置、调试、开发与应用，提高利用计

算机解决实际网络通信问题的实践技能。

学习目标 3：为进一步学习《计算机网络通信》、《网络安全》等后续课程，打下坚实

的基础。

86

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解人类文明进步与文化发展的通识知识；系统了解计算机科

学领域的各个分支、发展概况及其在社会发展中的重要作用；

系统掌握计算机科学、教育学的基本理论和基本方法并具有一

定的综合应用及实践能力。

课程学习目标 1、3

2.4教学能力

掌握科学思维方法和科学研究方法；具备求实创新意识和严谨

的科学素养；具有一定的工程意识和效益意识；具备计算机硬

件、软件方面的基本理论、基本知识、基本技能与方法；具有

较强的实践动手能力，能够从事计算机应用系统设计、开发、

维护与管理。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 绪论（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

了解计算机网络在信息时代中的作用和计算机网络在我国的发展；掌握因特网的组成、计算机网络

的类别、计算机网络的性能和计算机网络体系结构。

2 . 教学内容

(1) 计算机网络在信息时代中的作用

(2) 因特网概述

(3) 因特网的组成

(4) 计算机网络在我国的发展

(5) 计算机网络的类别

3 . 重点：分层次的计算机体系结构、服务与协议和服务访问点、信息传送单元、服务原语、面向连接

服务与无连接服务等。

4 . 难点：分层次的计算机体系结构、服务与协议和服务访问点。

87

5 . 参考习题：习题 1-18，1-19，1-24，1-26题

6 . 学时：4学时

实验项目(一) 网络命令的使用（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解常用网络命令的工作原理；掌握常用网络命令的使用。

（4）主要仪器

网络硬件：传输介质、网卡、集线器、 交换机、路由器、工作站、服务器；网络软件：网络操作

系统、网络中所使用的协议。

第二章 物理层（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

掌握物理层的基本概念和数据通信的基础知识；了解物理层下面的传输媒体、信道复用技术、数字

传输系统、宽带接入技术。

2 . 教学内容

(1) 使用点对点信道的数据链路层

(2) 点对点协议 PPP

(3) 使用广播信道的数据链路层

(4) 使用广播信道的以太网

(5) 扩展的以太网

(6) 高速以太网

3 . 教学重点：有关的术语、接口特性、传输媒体、信道容量、数字传输与模拟传输、常用的物理层标

准。

4 . 教学难点：常用的物理层标准。

5 . 参考习题：习题 2-01，2-09，2-12。

6 . 学时：4学时

实验项目（二）：小型局域网构建综合实验（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

综合应用所学计算机网络知识，完成一个小型局域网从网线制作、硬件设备的连接到软件系统的配置与

测试等组网工作，使学生对局域网的构建有一个较全面的了解和掌握。

88

实验任务

① 网线的制作与测试。

② PC机与交换机的网络连接。

③ 组建一个对等网，并在对等网中实现共享硬、软件资源的配置、管理与使用。

实验预习

① 预习本实验指导书，深入理解实验的目的与任务，熟悉实验步骤和基本环节,了解有关网卡、交换机

等基本网络设备的工作原理及使用方法。

② 复习有关网络传输介质的知识，包括每一种传输介质的结构、电气特性、应用场合，相关设备等。

③ 复习局域网及对等网的基本概念。

实验报告

① 简要描述组成小型局域网的主要方法、主要设备及其特点。

② 回答什么是对等网，叙述在Windows操作系统环境下进行对等网设置的方法和步骤。

③ 实验中遇到了什么问题，如何解决的，以及本人的收获与体会。

（4）主要仪器

本实验中每一实验组配置的实验设备如下：

5类 UTP双绞线 4段，RJ-45头 8个，双绞线压线钳 1个、网线测试仪 1台；

PC机 4台（已配置好网卡和安装好Windows XP操作系统）、交换机 Cisco 2950 和 Cisco 3560各 1台。

第三章 数据链路层（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

深入掌握使用点对点信道的数据链路层和点对点协议 PPP。了解使用广播信道的数据链路层、使用

广播信道的以太网、扩展的以太网和高速以太网。

2 . 教学内容

(1) 使用点对点信道的数据链路层

(2) 点对点协议 PPP

(3) 使用广播信道的数据链路层

(4) 使用广播信道的以太网

(5) 扩展的以太网

(6) 高速以太网

3 . 教学重点：点对点协议 PPP、使用广播信道的数据链路层、使用广播信道的以太网。

4 . 教学难点：使用广播信道的以太网、高速以太网。

5 . 参考习题：习题 3-04，3-07，3-08，3-09，3-10，3-20，3-22，3-27，3-30，3-33 题。

6 .学时：8学时

实验项目（三）：虚拟局域网（VLAN）综合实验（2学时）

89

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

综合应用所学计算机网络知识，完成一个虚拟局域网（VLAN）创建、配置和测试，使学生较全面

的掌握和了解虚拟局域网。

实验任务

① 掌握 VLAN 的创建和配置。

② 掌握 VTP的配置。

③ 组建一个虚拟局域网，并对网络进行测试。

实验预习

① 了解虚拟局域网络的相关知识，以及实验中使用的设备。

② 预习本实验指导书，熟悉 Cisco交换机配置命令和实验步骤。

实验报告

① 画出实验网络拓扑图

② 填写虚拟局域网规划表格。

Switch Cisco2950 Cisco3560

Switch Name

Trunk interface

Vlan 1 inteface

Vlan 2 inteface

Vlan 3 inteface

VTP parameter

Server/Client Cisco2950 Cisco3560

Domain

password

③ 写出实验中配置交换机的命令序列及相关注释

④ 结合实验中遇到的问题，谈谈本人的收获与体会。

本实验的网络拓扑及规划都在图中，注意和后面的实验配置命令相参照。

90

（4）实验设备

本实验中每一实验组配置的实验设备如下：

5类 UTP双绞线 5根，

PC机 4台（已配置好网卡和安装好Windows XP操作系统）

交换机 Cisco2950 1台、交换机 Cisco3560 1台。

第四章 网络层（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握网络层提供的两种服务、网际协议 IP、划分子网和构造超网、网际控制报文协议 ICMP、因特

网的路由选择协议，了解 IP 多播。

2 .教学内容

(1) 网络层提供的两种服务

(2) 网际协议 IP

(3) 划分子网和构造超网

(4) 网际控制报文协议 ICMP

(5) 因特网的路由选择协议

(6) IP 多播

3 .重点：重点：路由选择、结点查找表建立、最短通路路由选择算法、分布式路由选择算法、按级进行

流量控制的方法、OSI的互连网协议、Internet的互连网协议 IP 等。

4 .难点：路由选择、结点查找表、最短通路路由选择算法、分布式路由选择算法。

5 . 参考习题：4-01，4-03，4-04，4-05，4-09，4-10，4-13，4-16，4-20，4-21，4-22，4-26，4-29，4-30，

4-41，4-42。

6 . 学时：12学时

实验项目(四)： 交换机/路由器的基本配置和使用（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握交换机的基本配置，学会使用多种方式访问和管理交换机／路由器。

实验任务

① 在指导老师的带领下对计算机网络实验室的实验环境有个初步的了解。

② 对交换机／路由器进行配置。

③ 访问和管理交换机／路由器。

实验报告

① 叙述使用 PC机对交换机／路由器进行设置的步骤。

② 回答如何对交换机／路由器进行访问和管理方式。

③ 实验中遇到了什么问题，如何解决的，以及本人的收获与体会。

（4）实验设备

91

本实验中每一实验组配置的实验设备如下：

PC机 4台（已配置好网卡和安装好Windows XP操作系统）；

交换机 Cisco 3560、Cisco 2950各 1台；1台路由器 Cisco 2801；

第五章 运输层（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

掌握运输层协议、用户数据报协议 UDP、传输控制协议 TCP 概述、可靠传输的工作原理、TCP报

文段的首部格式、TCP可靠传输的实现、TCP 的流量控制、TCP的拥塞控制，了解 TCP的运输连接管

理。

2 .教学内容

(1) 运输层协议概述

(2) 用户数据报协议 UDP

(3) 传输控制协议 TCP 概述

(4) 可靠传输的工作原理

(5) TCP 报文段的首部格式

(6) TCP 可靠传输的实现

(7) TCP 的流量控制

(8) TCP 的拥塞控制

(9) TCP 的运输连接管理

3 . 教学重点：OSI 运输协议、算法、运输层在 OSI 体系中的地位和作用、TCP/IP 体系中的运输层、计

算机网络的性能。

4 . 教学难点：OSI 运输协议、TCP/IP 体系中的运输层、计算机网络的性能。

5 . 参考习题：5-03，5-12，5-03，5-18，5-21，5-22，5-23，5-24，5-33，5-38，5-39，5-41，5-42，5-47，

5-51，5-61，5-03，5-63，5-70。

6 . 学时：8学时

实验项目（五）：广域网综合实验 1（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

本实验主要完成两个组之间点对点（P2P）的基于 RIP 协议的广域网实验。

实验任务

用串行线通过 Serial 口将 2 台路由器直接连接起来；每台路由器通过 FastEthernet 口连接 1 台

PC 机，对路由器启用路由协议作路由配置后，查验路由表内容，并通过 1台 PC 机 PING 另 1 台 PC 机。

实验预习

熟悉路由器 IP 地址的配置和路由协议的启用和配置。

92

实验报告

① 简要叙述组成广域网的主要方法及物理连接。

② 简单叙述 RIP、OSPF 及 EIGRP 协议的工作原理。

③ 实验中遇到了什么问题，如何解决的，以及本人的收获与体会。

（4）实验设备

路由器 2 台，PC 机 2台；

串行线 1 对

交叉线 2 根

第六章 应用层（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握域名系统 DNS、文件传送协议、远程终端协议 TELNET、万维网WWW、电子邮件，了解动

态主机配置协议 DHCP、简单网络管理协议 SNMP、应用进程跨越网络的通信。

2 .教学内容

(1) 域名系统 DNS

(2) 文件传送协议

(3) 远程终端协议 TELNET

(4) 万维网 WWW

(5) 电子邮件

(6) 动态主机配置协议 DHCP

(7) 简单网络管理协议 SNMP

(8) 应用进程跨越网络的通信

3 . 教学重点：会话层、表示层及应用层的功能作用等以及应用层中各种协议。

4 . 难点：应用层中各种协议。

5 .参考习题：6-02，6-06，6-08，6-14，6-15，6-16，6-18，6-26，6-27，6-40，6-41，6-46。

6 .学时：8 学时

实验项目（六）：广域网综合实验 2（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

本实验主要完成两个组之间点对点（P2P）的基于 OSPF协议和 EIGRP的广域网实验。

实验任务

用串行线通过 Serial 口将 2台路由器直接连接起来；每台路由器通过 FastEthernet口连接 1台 PC

机，对路由器启用路由协议作路由配置后，查验路由表内容，并通过 1台 PC机 PING另 1台 PC机。

实验预习

熟悉路由器 IP地址的配置和路由协议的启用和配置。

实验报告

93

① 简要叙述组成广域网的主要方法及物理连接。

② 简单叙述 RIP、OSPF及 EIGRP协议的工作原理。

③ 实验中遇到了什么问题，如何解决的，以及本人的收获与体会。

（4）实验设备

路由器 2台，PC机 2台；

串行线 1对

交叉线 2根

第七章 网络安全（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握两类密码体制、数字签名、鉴别、密钥分配、因特网使用的安全协议、链路加密与端到端加密、

防火墙。

2 .教学内容

(1) 网络安全问题概述

(2) 两类密码体制

(3) 数字签名

(4) 鉴别

(5) 密钥分配

(6) 因特网使用的安全协议

(7) 链路加密与端到端加密

(8) 防火墙

3 . 教学重点：网络管理、网络安全、OSI网管标准、SNMP协议、数据加密的基本原理。

4 . 难点：网络管理、网络安全、数据加密的基本原理等。

5 .参考习题：7-01，7-02，7-07，7-10，7-15，7-18，7-19，7-20，7-21，7-28。

6 .学时：2学时

实验项目（七）：Web、FTP服务器的配置（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握默认Web站点的设置与使用；掌握如何添加新的Web站点及虚拟目录的设置与使用；掌握默认 FTP

站点的设置和规划；掌握 FTP站点的设置和使用。

（4）主要仪器：

路由器 2台，PC机 2台；

串行线 1对

实验项目（八）：DNS、DHCP服务器的配置（3学时）

94

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 DNS 服务器的配置使用；了解 DHCP工作原理；熟练配置 DHCP 服务器

（4）主要仪器：

路由器 2台，PC机 2台；

串行线 1对

第八章 互联网上的音频/视频服务·（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

掌握实时流式协议 RTSP、实时运输协议 RTP、实时传送控制协议 RTCP以及会话发起协议。

2 .教学内容

(1) 多媒体信息的特点

(2) 流媒体的概念

(3) IP 电话使用的几种协议

(4)改进“尽最大努力交付”服务的几种办法

3 . 教学重点：多媒体信息的特点、流媒体的概念、IP 电话使用的几种协议、改进“尽最大努力交

付”服务的几种办法。

4 . 难点：IP 电话使用的几种协议、改进“尽最大努力交付”服务的几种办法。

5 .参考习题：8-08，8-15，8-21，8-24，8-34。

6 .学时：2学时

第九章 无线网络和移动网络（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解无线局域网WLAN、无线个人区域网WPAN、无线城域网WMAN。

2 .教学内容

(1) 无线局域网 WLAN

(2) 无线个人区域网 WPAN

(3) 无线城域网 WMAN

3 . 教学重点：IPV6。

4 . 难点：P2P 文件共享。

5 .参考习题：9-02，9-04，9-05，9-07，9-08。

6 .学时：2学时

95

（二）《计算机网络》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.7节 H M L

第 2.1-2.6节 H M L

第 3.1-3.5节 H M L

第 4.1-4.9节 M H M

第 5.1-5.9节 M M M

第 6.1-6.9节 M M M

第 7.1-7.7节 M M H

第 8.1-8.4节 M L H

第 9.1-9.5节 L M H

（三）《计算机网络》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《计算机网络》课程的特点，采用板

书授课的方式进行教学。注重掌握计算机网络

体系结构、体系结构中各层次意义及其相互间

关系以及网络互连。

学习目标 1：全面系统地掌握计算机网络的发

展历史、计算机网络体系结构、网络新技术和

计算机网络安全等内容。

学习目标 2：验证和掌握计算机网络的安装、

配置、调试、开发与应用，提高利用计算机解

决实际网络通信问题的实践技能。

2.在理论讲授中，强化学生用分层次的体系结

构来分析资源子网和通信子网的能力。通过网

上练习和实验，验证和掌握计算机网络的安

装、配置、调试、开发与应用，提高利用计算

机解决实际网络通信问题的实践技能。

学习目标 1：全面系统地掌握计算机网络的发

展历史、计算机网络体系结构、网络新技术和

计算机网络安全等内容。

学习目标 2：验证和掌握计算机网络的安装、

配置、调试、开发与应用，提高利用计算机解

决实际网络通信问题的实践技能。

3.注意运用互动式教学法。用正确的理论指导

实践活动，强化学生的实践意识、提高其实际

动手能力，发挥学生的想象力和创新能力。

学习目标 3：为进一步学习《计算机网络通

信》、《网络安全》等后续课程，打下坚实的基

础。

96

（四）《计算机网络》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标1

系统掌握因特网的边缘部分和核心部分的作用，分组交换的概念，计

算机网络的一些性能指标，计算机网络分层的体系结构，包括协议和

服务的概念；

了解几种常用的信道复用技术、几种常用的宽带接入技术；

了解点到点信道和广播信道的特点，掌握 PPP协议、CSMA/CD协议、

数据链路层的三个基本问题、MAC层的硬件地址。

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标2

掌握虚拟互联网的概念、IP 地址和物理地址的关系、路由选择协议

的原理；

掌握无连接 UDP 的特点、面向链接 TCP 的特点、停止等待协议和

ARQ协议、TCP的滑动窗口，流量控制、拥塞控制；

了解应用进程交换的报文类型、各种报文类型的语法、字段的语义。

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

课程学习目标3

了解计算机网络面临的安全性威胁和计算机网络的安全内容；

掌握对称密钥密码体制和公钥密码体制的特点、数字签名、IPsec 协

议、防火墙和入侵检测；

了解多媒体信息的特点、流媒体的概念、IP 电话使用的几种协议、

改进“尽最大努力交付”的方法。

1. 期末考试

平时课堂表

现、作业完

成情况

2. 期中考试

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业 完成情况 （20%）

2. 期中考试（闭卷，20%）

3. 期末考试（闭卷，60%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（20%）、期中考试（闭卷，20%）、期末考试（闭卷，60%）

课程学习目标

成绩评定方法

期中考试（闭

卷）

期末考试（闭

卷）课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 75% 约 60%分目标达成度=0.2×（平时课题表现、作业

完成情况）+0.2×（期中考试）+0.6×（期

末考试）

课程学习目标 2 约 15% 约 15%

课程学习目标 3 约 10% 约 25%

合计 100 100

97

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学

习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学

习目标 1

1 系统掌握因特网的边缘部分

和核心部分的作用，分组交换的概

念，计算机网络的一些性能指标，

计算机网络分层的体系结构，包括

协议和服务的概念；

2 掌握 PPP协议、CSMA/CD协

议、数据链路层的三个基本问题、

MAC层的硬件地址；

①系统掌握因特网

的边缘部分和核心

部分的作用，分组交

换的概念，计算机网

络的一些性能指标，

计算机网络分层的

体系结构；

②掌握 PPP 协议、

CSMA/CD 协议、数

据链路层的三个基

本问题；

1 计算机网

络的一些性能

指标，计算机网

络分层的体系

结构；

2 掌 握 PPP

协 议 、

CSMA/CD 协

议；

对于计算机网

络的基本概念、

基本原理，掌握

比较欠缺。

课程学

习目标 2

1 掌握虚拟互联网的概念、IP地

址和物理地址的关系、路由选择协

议的原理；

2 掌握无连接 UDP 的特点、面

向链接 TCP 的特点、停止等待协

议和 ARQ协议、TCP的滑动窗口，

流量控制、拥塞控制；

1 IP 地址和物理

地址的关系、路由选

择协议的原理

2 掌握无连接 UDP

的特点、面向链接

TCP 的特点、TCP 的

滑动窗口，流量控

制、拥塞控制；

1 掌握路由

选择协议的原

理；

2 掌握无连

接 UDP的特

点、面向链接

TCP 的特点；

对于路由选择

协议的原理、

UDP的特点、

TCP 的特点缺

乏了解与掌握。

课程学

习目标 3

1 掌握计算机网络面临的安全

性威胁和计算机网络的安全内容；

2 掌握对称密钥密码体制和公

钥密码体制的特点、数字签名、

IPsec协议、防火墙和入侵检测；。

①掌握对称密钥密

码体制和公钥密码

体制的特点、数字签

名、IPsec 协议；防

火墙和入侵检测；

1 掌握对称

密钥密码体制

和公钥密码体

制的特点、数字

签名。

对于计算机网

络面临的安全

性威胁和计算

机网络的安全

内容，缺乏了解

和掌握。

98

《计算机组成原理》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103010

课程

名称计算机组成原理

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4.5学分/80学时（讲授 64学时，实验 16学时）

开课时间 第 3学期

课程性质 专业主干必修课

先修课程 《汇编语言程序设计》、《数字逻辑》

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《计算机组成原理》（第二版），唐朔飞编著，北京：高等教育

出版社，2015.

参考书目：

1 《计算机组成原理》，艾伦.克莱门茨主编，北京：机械工业出版

社，2017.

2 《计算机组成原理》，白中英戴志涛主编，北京：科学出版社，

2015年.

课 程

简 介

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门专业主干课。本课程讲授计

算机系统的组成和发展、系统总线的工作原理、各个层次存储器的工作原理、输入输

出系统的发展和硬件工作细节、指令系统、CPU的结构和功能等。本课程是《数字逻

辑》的后续课程，是一门利用数字逻辑知识，深入理解、熟练掌握并设计计算机各个

组成部分的课程，也是进一步学习《计算机网络》、《计算机体系结构》等后续课程的

基础。

课程学习

目标

学习目标 1：了解计算机组成原理课程的地位与性质，系统掌握计算机各组成部件的

工作原理及计算机整机的工作过程。

学习目标 2：培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。

学习目标 3：为进一步学习《计算机操作系统》、《计算机体系结构》等后续课程，打

下坚实的基础。

99

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解计算机硬件的发展概况及其在社会发展中的重要作

用，了解计算机硬件教学领域的一些最新研究成果和教学方

法；掌握教育学、心理学和计算机教育的基本理论，熟悉中小

学计算机硬件知识的深度和广度以及教育法规；系统掌握计算

机科学、教育学的基本理论和基本方法并具有一定的综合应用

及实践能力。

课程学习目标 1、3

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握计算机组成

原理中的基本理论和方法，能获得较强的硬件分析和设计的基

本技能和方法，并能学以致用，解决实际问题；具有较强的逻

辑推理能力、抽象思维能力和课程与教材的研究能力；懂得教

育教学基本规律，掌握现代教育教学、心理学的基本理论，具

有熟练运用现代计算机及信息教育技术进行教研的能力。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 计算机系统概述（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

了解计算机系统的基本概念；掌握计算机硬件各个组成部分的大概工作原理；了解计算机硬件的

主要技术指标。

2 . 教学内容

1.1 计算机系统简介

1.2 计算机的基本组成

1.3 计算机硬件的主要技术指标

3 . 重点：计算机的基本组成

4 . 难点：计算机的基本组成

100

5 . 参考习题：课后习题 1、6、7、8、11、12

6 . 学时：2学时

第二章 计算机的发展及应用（可支撑课程学习目标 1）

1 . 教学目的和要求

了解计算机的产生和发展；掌握计算机在各个领域的主要应用；了解计算机发展的制约因素和发展

展望。

2 . 教学内容

2.1 计算机的发展史

2.2 计算机的应用

2.3 计算机的展望

3 . 教学重点：计算机的应用

4 . 教学难点：计算机的应用

5 . 参考习题：习题 1、3、4、5

6 . 学时：2学时

第三章 系统总线（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

深入掌握总线的基本概念和分类；理解并掌握总线的特性和性能指标；了解常用的一些总线结构；

熟练掌握总线的通信控制方式和总线的判优控制方式。

2 . 教学内容

3.1 总线的基本概念

3.2 总线的分类

3.3 总线特性及性能指标

3.4 总线结构

3.5 总线控制

3 . 教学重点：重点是总线控制

4 . 教学难点：总线的判优控制和通信控制

5 . 参考习题： 习题 14、15、16； 其他自己组织的课堂练习

6 . 学时：6学时

第四章 存储器（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解存储器的分类和层次结构；深入掌握主存储器和 cache的工作原理和构成；了解常用的辅助存

储器及其工作原理。

101

2 .教学内容

4.1 存储器分类

4.2 存储器层次结构

4.3 主存储器

4.4 高速缓冲存储器

4.5 辅助存储器

3 .重点：主存储器和高速缓冲存储器

4 .难点：主存与 CPU 的连结、高速缓冲存储器－主存储器地址映像与地址变换

5 .参考习题：习题 7、11、12、13、14、15、16、18、23、24、28、29、30、31、32； 其他自己组织

的课堂练习

6 .学时：12学时

第五章 输入输出系统（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解输入输出系统的发展和组成；掌握输入输出设备与主机的联系方式；深入掌握输入输出系统与

主机信息传送的控制方式及其工作原理；了解常见的外部设备的工作原理。

2 .教学内容

5.1 输入输出系统概述

5.2 输入输出系统的组成

5.3 输入输出设备与主机的联系方式

5.4 输入输出系统与主机信息传送的控制方式

5.5 外部设备

5.6 输入输出接口。

3 . 教学重点：输入输出系统与主机信息传送的控制方式

4 . 教学难点：程序中断方式和 DMA 方式

5 . 参考习题：习题 8、17、19、25、26、27、31； 其他自己组织的课堂练习

6 . 学时：4学时

第六章 计算机的运算方法（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解数值的分类；掌握有符号数的编码方式；理解数的定点表示和浮点表示；熟练掌握定点运算和

浮点四则运算；掌握并设计 ALU。

2 .教学内容

6.1 无符号数和有符号数的表示

6.2 数的定点表示和浮点表示

6.3 定点运算

6.4 浮点四则运算

102

6.5 算术逻辑单元

3 .教学重点：定点运算和浮点运算、算术逻辑单元

4 .难点：定点运算中的乘法和除法运算、浮点数的规格化、算术逻辑单元

5 .参考习题：习题 5、12、16、17、19、20、21、23、24、26、27、29、30、31、32； 其他自己组织

的课堂练习

6 .学时：10学时

第七章 指令系统（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解机器指令的基本概念；掌握操作数的类型和操作类型；熟练掌握常见的寻址方式；了解 RISC

和 CISC 技术。

2 .教学内容

7.1 机器指令

7.2 操作数类型和操作类型

7.3 寻址方式

7.4 RISC 和 CISC 技术及其比较

3 . 教学重点：寻址方式

4 . 难点：寻址方式

5 .参考习题：习题 6、7、8、12、13、14、15、16、18； 其他自己组织的课堂练习

6 .学时：6学时

第八章 CPU的结构和功能（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

理解并掌握 CPU的功能和结构；掌握指令周期的概念和各个指令周期的数据流；了解指令流水；

熟练掌握中断系统

2 .教学内容

8.1 CPU 的结构

8.2 指令周期

8.3 指令流水

8.4 中断系统

3 . 教学重点：CPU 的结构和功能 、中断系统

4 . 难点：中断系统和指令周期的数据流

5 .参考习题：习题 11、12、24、25、26、27、28； 其他自己组织的课堂练习

6 .学时：6学时

103

第九章 控制单元的功能（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

掌握各个指令周期的微操作命令分析；理解并掌握控制单元的功能。

2 .教学内容

9.1 微操作命令的分析

9.2 控制单元的功能

3 . 教学重点：控制单元的功能、微操作命令的分析

4 . 难点：微操作命令的分析

5 .参考习题：习题 5、6、7、8、11、12、13、14； 其他自己组织的课堂练习

6 .学时：4学时

第十章 控制单元的设计（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

熟练掌握组合逻辑设计方法和微程序设计方法。

2 .教学内容

10.1 组合逻辑设计

10.2 微程序设计

3 . 教学重点：组合逻辑设计方法和微程序设计方法

4 . 难点：组合逻辑设计方法和微程序设计方法

5 .参考习题：习题 2、3、4、6、15、19、20、21； 其他自己组织的课堂练习

6 .学时：4学时

实验项目(一)：基础汇编程序设计试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

利用指令系统，编写并调试可在教学机上运行的各种汇编程序。

4.主要仪器：微型计算机

5.作业：实验报告

6.学时：2学时

实验项目(二)：运算器部件试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性 □ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

在运算器完全脱离控制器控制的方式下，用主板上的微型开关直接控制运算器运行的控制信号，来

使用运算器并观察运算结果；在试验机正常运行方式下，由控制器给出试验者所设计的控制运算器运行

的控制信号，来使用运算器并观察运算结果。

104

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：2学时

实验项目(三)：主存储器部件试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性 □ 验证性√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

观察 RAM 芯片和 ROM 芯片断电后它的内容是否仍能保持；利用给定的 RAM 芯片和 ROM 芯片来完成内

存的容量扩展。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：2学时

实验项目(四)：控制器部件试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 项目类别：必做√ 选做□

2. 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

3.项目主要目的要求：

通过教学，使学生深入理解控制器的工作原理和设计方法。

4. 主要仪器：教学机

5. 作业：实验报告

6. 学时：2学时

实验项目(五)：并行口与并行口打印机驱动试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

3.项目主要目的要求：

通过教学，使学生掌握并行接口的设计，并会利用并口进行数据通信。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：2学时

实验项目(六)：中断试验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项目类别：必做√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性√设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

通过教学，使学生掌握中断这一控制方式。

4.主要仪器：教学机

5.作业：实验报告

6.学时：2学时

105

（二）《计算机组成原理》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.3节 H M

第 2.1-2.3节 H

第 3.1-3.5节 M M

第 4.1-4.5节 H M H

第 5.1-5.6节 H L M

第 6.1-6.5节 H H H

第 7.1-7.4节 M M L

第 8.1-8.4节 M L H

第 9.1-9.2节 H L

第 10.1-10.2节 H H M

实验项目（一） L H

实验项目（二） M H

实验项目（三） H H

实验项目（四） H H

实验项目（五） M H

实验项目（六） H H

（三）《计算机组成原理》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《计算机组成原理》课程的特点，

采用板书和多媒体结合的方式进行教学。

注重计算机组成的基本概念、基本方法和

基本理论的详细讲解 ；注重公式的推导过

程和例题的解题过程。

学习目标 1：了解计算机组成原理课程的地位与性质，系

统掌握计算机各组成部件的工作原理及计算机整机的工

作过程。

学习目标 2：培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。

学习目标 3：为进一步学习《计算机操作系统》、《计算机

体系结构》等后续课程，打下坚实的基础。

2.实验教学。帮助学生加深对知识的理解

和掌握，提高学生的动手能力。

学习目标 1：系统掌握计算机各组成部件的工作原理及计

算机整机的工作过程。

学习目标 2：培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生

参与课堂；培养学生独立思考、参与讨论

的习惯与思维；注意讲授《计算机组成原

理》与《计算机操作系统》、《计算机网络》、

《计算机体系结构》等后续课程的联系。

学习目标 3：为进一步学习《计算机操作系统》、《计算机

体系结构》等后续课程，打下坚实的基础。

106

（四）《计算机组成原理》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

计算机系统的基本概念；计算机的产生和发展过程；计算机

在各个领域的主要应用；总线的基本概念和总线的特性；总线的

通信控制方式和总线的判优控制方式；主存储器和 cache的工作

原理和构成；输入输出设备与主机的联系方式；输入输出系统与

主机信息传送的控制方式及其工作原理；有符号数的编码方式；

数的定点表示和浮点表示；定点运算和浮点四则运算；ALU 电

路；机器指令的基本概念；常见的寻址方式；CPU 的功能和结

构；指令周期的概念和各个指令周期的数据流；微操作命令分析；

控制单元的功能；组合逻辑设计方法和微程序设计方法。

1. 平时课堂表

现、作业完成

情况

2. 考勤

3. 期末考试

课程学习目标 2

总线的判优控制方式；主存储器和 cache的工作原理和构成；

输入输出系统与主机信息传送的控制方式及其工作原理；定点运

算和浮点四则运算；ALU 的设计；常见的寻址方式；组合逻辑

设计方法和微程序设计方法。

1. 实验课课堂

表现、实验报

告完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 3

计算机系统的基本概念；计算机硬件各个组成部分的大概工

作原理；总线的通信控制方式和总线的判优控制方式；主存储器

和 cache的工作原理和构成；输入输出系统与主机信息传送的控

制方式及其工作原理；运算器的主要功能；控制单元的功能。

1. 平时课堂表

现、作业完成

情况

2. 考勤

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、考勤、实验报告和作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课堂表现、考勤、实验报告和作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 70%

分目标达成度=0.3×（平时课堂表现、考勤、实验报告

和作业完成情况）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 15%

课程学习目标 3 约 15%

合计 100%

107

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习

目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习

目标 1

1、系统掌握计算机

组成原理的基本概

念；

2、熟练掌握各个部

件的工作原理和工

作过程；

3、利用所学知识，

会熟练写出问题的

解题过程；

1、掌握计算机组成原

理的基本概念；

2、掌握各个部件的工

作原理和工作过程；

3、利用所学知识，能

基本写出问题的解题

过程；

1、基本掌握计算机

组成原理的基本概

念；

2、基本掌握各个部

件的工作原理和工

作过程；

3、利用所学知识，

会大概写出问题的

解题过程；

对于计算机组

成原理的基本概念、

基本原理，掌握比较

欠缺。

课程学习

目标 2

熟练掌握硬件

分析和设计的基本

技能和方法。

掌握硬件分析和

设计的基本技能和方

法。

基本掌握硬件

分析和设计的基本

技能和方法。

对于硬件分析

和设计的基本技能

和方法缺乏了解与

掌握。

课程学习

目标 3

熟练掌握各个

部件的工作原理和

工作过程

掌握各个部件的

工作原理和工作过程

基本掌握各个

部件的工作原理和

工作过程

对于各个部件

的工作原理和工作

过程缺乏了解和掌

握。

108

《面向对象程序设计》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103011

课程

名称面向对象程序设计

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/80(8 学时理论+32学时实践)

开课时间 第 2 学期

课程性质 专业主干必修课

先修课程 《计算机导论》、《c语言程序设计》

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：

《C++程序设计》（第二版），吴乃陵编，高等教育出版社，2014

参考书目：

①《C++语言程序设计》，徐孝凯编，清华大学出版社，2003

②《C++程序设计》（第二版），谭浩强编，清华大学出版社，2013

③《C++语言程序设计》，郑莉编，清华大学出版社，2003

④《C++程序设计实践教程》（第二版），吴乃陵编，高等教育出版

社，2006

课 程

简 介

《面向对象程序设计》是计算机科学与技术师范本科专业的主干必修课。C++程序

设计是目前程序设计的主流，是软件开发人员的必备素质。课程主要阐述面向对象程

序设计的基本原理和基本技术，使学生深刻理解面向对象技术所带来的观念改革，掌

握一种面向对象程序设计语言和面向对象设计的思维方式、规则与基本方法，了解面

向对象程序设计技术的发展趋势。课程讲述 C++语言面向对象的基本特性，其内容包

括 C++对 C的扩充、类、继承、多态性、模板等。

课程学习

目标

学习目标 1：使学生掌握 C++语言的基本语法，面向对象程序设计的基本概念和基本

方法，并能熟练运用编译环境进行程序的调试和运行。

学习目标 2：能熟练运用 C++语言进行基本的面向对象程序设计，为后续课程的学习

奠定良好的编程基础。

学习目标 3：培养学生的创新意识和创造能力，使学生具备设计、开发中小型应用程

序的综合素质和能力。

109

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解计算机科学领域的各个分支、 发展概况及其在社会发展

中的重要作用；了解计算机教学领域的一些最新研究成果和教

学方法； 系统掌握计算机科学、 教育学的基本理论和基本方

法并具有一定的综合应用及实践能力。

课程学习目标 1、2

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，掌握计算机科学基础理论、 编

程软件操作方法、信息教育技术；获得较强的逻辑推理能力、

抽象思维能力和熟练运用现代计算机进行教研的能力；能灵活

运用编程方法解决实际问题的基本能力。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：C++基础知识（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

掌握 C++中的数据类型及相关运算，了解常量、变量、常变量、表达式、语句等，掌握基本的输入

/输出语句和枚举类型的使用方法。通过使用 C++软件开发环境掌握对 I/O数据流的输入输出函数的使

用。

2 . 教学内容

第 1.4节：C++的数据类型

第 1.5节：常变量

第 1.8节：简单的输入/输出

3 . 教学重点：字符及字符串的输入/输出和枚举类型

4 . 教学难点：字符串和枚举类型的灵活应用

5 . 参考习题：习题 1.1、1.2、1.6

6 . 学时：4学时理论+2学时实践

第三章 函数（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

通过本章的学习使学生理解函数的声明、定义及调用并能通过开发环境对其进行调试和运行。掌握

110

函数的定义和使用，学会编写包含函数的程序。

2 . 教学内容

第 3.1节：函数的定义与调用

第 3.2节：函数的参数传递、返回值及函数声明

第 3.4节：函数调用机制

第 3.8节：函数的重载、内联及默认参数

3 . 教学重点：函数的定义及灵活使用、函数的调用机制和重载函数的定义及使用

4 . 教学难点：函数及重载函数的灵活使用

5 . 参考习题：习题 3.1.6、习题 3.1.7、习题 3.3

6 . 学时：6学时理论+4学时实践

第四章 类与对象（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

通过本章的学习使学生理解类与对象的基本概念、类和对象的定义及使用、类的构造函数和析构函数、

运算符的重载和友元函数，掌握面向对象程序设计的方法。掌握上机调试关于类和对象的程序设计题目

的方法和步骤。

2 . 教学内容

第 4.1节：类与对象的基本概念

第 4.3节：构造函数与析构函数

第 4.4节：引用与复制构造函数

第 4.5节：运算符的重载

第 4.6节：友元

第 4.7节：静态成员

第 4.8节： 结构与联合

3 . 教学重点：是访问权限控制，构造函数与析构函数，拷贝构造函数

4 . 教学难点：运算符重载

5 . 参考习题：习题 4.5。

6 .学时：10学时理论+6学时实践

第五章 数组与指针（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

通过本章的学习使学生理解数组及多维数组的知识以及它们与指针和多级指针的关系及应用，掌握

包含数组指针的程序设计。能够熟练地上机调试课后习题中部分程序设计题目。

111

2 .教学内容

第 5.1节：数组

第 5.2节：多维数组

第 5.3节：指针与地址

第 5.4节： this指针

第 5.5节：数组与指针关系

第 5.6节：字符串

3 .教学重点：指针与地址

4 .教学难点：多维数组与指向数组的指针，复杂指针

5 . 参考习题：

6 . 学时：10学时理论+8学时实践

第六章 模板与数据结构（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

通过本章的学习使学生掌握模板的基本概念，掌握函数模板的定义与使用；掌握类模板的定义与使

用；理解模板在程序设计中的作用；并能完成第六章课后习题中部分程序设计题目的上机调试。

2 .教学内容

第 6.1节：模板

第 6.2节：排序与查找

第 6.3节：索引查找与指针数组；

第 6.4节：模板与类参数；

3 . 教学重点：类模板、函数模板与线性表

4 . 教学难点：线性表

5 . 参考习题：

6 . 学时：10学时理论+8学时实践

第七章 动态内存分配（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

通过本章的学习掌握在自由存储区进行内存管理的方法，了解链表的概念以及与链表有关的的基本

操作。能够上机验证在自由存储区进行内存申请和释放的方法。

2 .教学内容

第 7.1节：自由存储区内存管理

第 7.2节：链表与链表的基本操作

112

3 . 教学重点：堆与拷贝构造函数，链表与链表的基本操作

4 . 教学难点：链表的基本操作

5 .参考习题：

6 .学时：4学时理论+2学时实践

第八章 继承与多态（可支撑课程学习目标 1、2）

1 .教学目的和要求

通过本章的学习使学生掌握继承与多态的基本概念，掌握使用继承与多态编写面向对象程序的方法。

能够上机调试相关的程序设计题目。

2 .教学内容

第 8.1节：继承与派生的概念；

第 8.2节：派生类的构造函数与析构函数；

第 8.5节：派生类的应用讨论；

第 8.6节：多态性与虚函数。

3 . 教学重点：堆与拷贝构造函数，链表与链表的基本操作

4 . 教学难点：链表的基本操作

5 .参考习题：

6 .学时：4学时理论+2学时实践

（二）《面向对象程序设计》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.4-1.5节、第 1.8节 H M

第 3.1-3.2节、第 3.4节、第 3.8节 H H L

第 4.1节、第 4.3-4.8节 H H

第 5.1 -5.6节 H M

第 6.1-6.4节 H H H

第 7.1-2.2节 H

第 8.1-8.2节、8.5-8.6节 H H M

113

（三）《面向对象程序设计》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《面向对象程序设计》课程的特

点，采用多媒体与板书相结合的方式进

行讲授，着重讲解面向对象程序设计的

基本概念和基本方法。用实践课程使学

生对所学理论知识加深理解和记忆。

学习目标 1：系统掌握 C++语言的基本语法和概念、编写和

调试程序的基本方法。

学习目标 2：能利用面向对象技术设计算法，并解决某些实

际问题，为进一步学习其它面向对象程序设计语言打下坚

实基础。

学习目标 3：能够运用面对象设计思想设计、开发一些中小

型应用程序。

2. 注意运用互动式教学法。注意引导学

生参与课堂；培养学生独立思考、参与

讨论的习惯与思维。

学习目标 1：在学习的过程中体会面向过程与面向对象语言

的相同与不同，在概念上加深理解，在设计思想和方法上

可以很好地转换。

学习目标 2：能在读程序的过程中发现问题，编程序的过程

中注意语法以及算法问题，以完成基本的程序设计题目。

3. 在理论讲授和实践操作中，注意培养

学生理论联系实际问题的能力，培养学

生对编程的兴趣。

学习目标 3：能够在解决实际问题的过程中，掌握如何设计

算法，在调试程序的过程发现错误，不断地自我提升。

（四）《面向对象程序设计》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标1

掌握 C++语言的基本概念和基本语法。

会定义函数、声明函数和调用函数以及运用函数，会定义、判断

重载函数，了解内联函数的定义及其使用方法。

掌握类的创建方法，以及对象在使用过程中构造函数、析构函数

以及复制构造函数的使用方法。

掌握数组与指针的使用方法，理解数组与指针的关系；

掌握模板的概念。

理解动态内存分配的方法，了解链表与链表的基本操作。

掌握继承与多态的概念以及如何创建派生类，如何利用多态性。

1. 平时课堂表

现、考勤、作业

完成情况

2. 期末考试

课程学习目标2

会用基本的控制结构设计简单程序；

掌握面向对象程序设计的方法，如何用类和模板的概念解决现实

问题。

1. 平时课堂表

现、考勤、作业

完成情况

2. 期末考试

课程学习目标3综合利用类、对象、模板及文件的相关知识设计实现中小型的应

用程序。

1.作业完成情况

2.期末考试

114

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、考勤、作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 60%

分目标达成度=0.3×（平时课堂表现、考勤、

作业完成情况）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 35%

课程学习目标 3 约 5%

合计 100

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学

习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学

习目标

1

1 系统掌握 C++语言的基本概念

和基本语法；

2 熟练运用函数实现功能并进行

调用，会定义、判断重载函数；

3 掌握类的创建方法，以及对象在

使用过程中构造函数、析构函数以及

复制构造函数的使用方法；

4 能够掌握数组与指针的使用方

法；

5 会使用模板的概念解决实现问

题。

6 理解 new（）和 delete（）的使

用方法，了解链表与链表的基本操

作；

7 能熟练创建派生类，掌握继承与

多态使用方法。

1 能对 C++语言的基本

概念和基本语法系统掌

握；

2 能定义函数并进行声

明和调用，会判断重载函

数；

3 会创建类和对象，理

解构造函数、析构函数概

念；

4 能够掌握数组使用方

法，理解指针的概念；

5 理解模板的概念；

6 了解动态内存分配和

链表与链表的基本操作；

7 理解继承与多态的概

念。

1 掌握 C++语

言的基本概念和

基本语法；

2 能定义函数

和调用，了解重

载函数；

3 会判断造函

数、析构函数是

否合法。

4 能够使用数

组存储简单的数

据；

5 了解动态内

存分配。

6 了解继承与

多态的概念。

对于 C++

的基本概

念、基本

语法、基

本设计方

法，掌握

比较欠

缺。

课程学

习目标

2

1 掌握使用基本控制结构设计简

单的程序；

2 掌握面向对象设计程序的方法。

3 能熟练把现实问题转化为类、派

生类以及模板以编程解决。

1 能够使用基本控制结

构设计简单的程序；

2 会创建类，理解派生

类以及模板的相关注意

点。

① 能够使用基

本控制结构设计

简单的程序；

对于程序

设计方法

缺乏了解

与掌握。

课程学

习目标

3

熟练地综合运用类、对象、模板及文

件的相关知识设计实现中小型的应

用程序。

能设计出实现小型应用程

序的算法。

了解设计程序的

一般步骤。

对于算法

设计与实

现缺乏了

解和掌握。

115

《操作系统》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103012

课程

名称计算机操作系统

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/72 学时（讲授 56学时，实验 16学时）

开课时间 第 4 学期

课程性质 专业主干必修课

先修课程 《高级语言程序设计》、《数据结构》

考核方式 考 试（平时 30%、期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《计算机操作系统》（第四版），汤小丹等编著，西安：西安电

子科技大学出版社，2018.

参考书目：

3 《计算机操作系统教程》（第四版），张尧学等编著，北京：清华

大学出版社，2013.

4 《操作系统-精髓与设计原理》，威廉.斯托林斯主编，北京：电

子工业出版社，2017 年.

课 程

简 介

计算机操作系统是计算机科学与技术专业的一门专业主干课必修课。操作系统管

理和控制计算机系统中的所有软硬件资源，是计算机系统的灵魂和核心，是所有其他

软件与计算机硬件的唯一接口，也是用户使用计算机系统的唯一接口。操作系统是一

门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着

承上启下的作用，是学生掌握计算机系统的结构、原理、设计思想、基本构造与使用

方法的基础、是学生形成计算机思维方式的必经之路。

课程学习

目标

学习目标 1：了解计算机操作系统的地位与性质，系统掌握计算机操作系统对软硬件

进行管理的方法和原理。

学习目标 2：培养学生分析和设计小型操作系统的基本技能和方法。

学习目标 3：为进一步学习《软件技术专题训练》、《Windows软件开发技术》等后续

课程，打下坚实的基础。

116

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解计算机操作系统的发展概况及其在社会发展中的重

要作用，了解计算机操作系统教学领域的一些最新研究成果和

教学方法；掌握教育学、心理学和计算机教育的基本理论，熟

悉中小学计算机操作系统知识的深度和广度以及教育法规；系

统掌握计算机科学、教育学的基本理论和基本方法并具有一定

的综合应用及实践能力。

课程学习目标 1、3

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握计算机操作

系统中的基本理论和方法，能获得较强的软件分析和设计的基

本技能和方法，并能学以致用，解决实际问题；具有较强课程

与教材的研究能力；懂得教育教学基本规律，掌握现代教育教

学、心理学的基本理论，具有熟练运用现代计算机及信息教育

技术进行教研的能力。

课程学习目标 1、2、3

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：操作系统引论（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

了解操作系统的目标、作用和发展过程；掌握操作系统的基本特征和主要功能；了解操作系统常

用的设计方法。

2 . 教学内容

1.1 操作系统的目的和作用

1.2 操作系统的发展过程

1.3 操作系统的基本特征

1.4 操作系统的主要功能

1.5 操作系统的结构设计

117

3 . 教学重点：操作系统的基本特征、操作系统的主要功能

4 . 教学难点： (1)多道批处理系统、分时系统和实时的特征

(2) 操作系统的基本特征

(3) 微内核操作系统的结构

5 . 参考习题：课后习题 1、2、9、11、15、16、17、18、20

6 . 学时：4学时

第二章 进程的描述与控制（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

理解进程的引入；掌握进程的定义、特征、状态与状态转化；深入掌握进程的同步、互斥和解决方

法；了解进程通信的定义、分类、工作原理；掌握线程的概念与实现。

2 . 教学内容

2.1 前驱图和程序执行

2.2 进程的描述

2.3 进程控制

2.4 进程同步

2.5 经典进程的同步问题

2.6 进程通信

2.7 线程的基本概念

2.8 线程的实现

3 . 教学重点： (1) 进程的定义、特征与状态、进程控制块

(2) 进程同步的基本概念、信号量机制、管程机制

(3) 线程的基本概念和实现

4 . 教学难点： (1) 进程的状态与状态转换

(2) 信号量机制、管程机制

(3) 线程的基本概念和实现

(4) 消息缓冲队列通信机制

5 . 参考习题：习题 2、3、4、5、6、7、9、11、、12、13、19、20、21

6 . 学时：8学时

第三章 处理机调度与死锁（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

熟练掌握处理机调度的层次和各种调度算法；理解并掌握死锁的定义、预防、避免死锁的方法；了

解死锁的检测和解除方法。

2 . 教学内容

3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标

3.2 作业与作业调度

118

3.3 进程调度

3.4 实时调度

3.5 死锁的概述

3.6 预防死锁

3.7 避免死锁

3.8 死锁的检测与解除

3 . 教学重点：（1）处理机调度的层次

（2）调度算法

（3）产生死锁的原因和必要条件和银行家算法

4 . 教学难点：（1）调度算法

（2）银行家算法

5 . 参考习题： 习题 3、5、6、10、12、13、21、22、27、29、30、31

6 .学时：8学时

第四章 存储器管理（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解存储器的分类和层次结构；掌握程序的装入和链接方式；掌握连续分配存储管理中的各种分配

算法；掌握基本分页（段）存储管理方式及其工作原理。

2 .教学内容

4.1 存储器的层次结构

4.2 程序的装入和链接

4.3 连续分配存储管理方式

4.4 对换

4.5 基本分页存储管理方式

4.6 基本分段存储管理方式

3 .教学重点：

（1）程序的装入和链接

（2）连续分配存储管理方式中的分配算法

（3）基本分页（段）存储管理方式及其工作原理

4 .教学难点：

（1）程序的装入和链接方式

（2）连续分配存储管理方式中的分配算法

（3）基本分页（段）存储管理方式工作原理

5 . 参考习题：习题 3、4、5、9、11、12、18、19、20、21、24、26

6 . 学时：5学时

第五章 虚拟存储器（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 . 教学目的和要求

119

掌握虚拟存储器的定义；熟练掌握页面置换算法；深入掌握请求分页（段）存储管理方式及其工作

原理；了解“抖动”与工作集。

2 .教学内容

5.1虚拟存储器概述

5.2 请求分页存储管理方式

5.3页面置换算法

5.4“抖动”与工作集

5.5请求分段存储管理方式

3 . 教学重点：

（1）请求分页（段）存储管理方式及其工作原理

（2）页面置换算法

4 . 教学难点：

（1）请求分页（段）存储管理方式及其工作原理

（2）页面置换算法

5 . 参考习题：习题 3、6、7、10、12、13、14、15、22、23、24

6 . 学时：5学时

第六章 输入输出系统（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

了解 I/O 系统的定义和功能；掌握 I/O 软件的层次结构和每层功能；理解缓冲区的管理；熟练掌握

常用磁盘存储器的调度算法。

2 .教学内容

6.1 I/O系统的功能、模型和接口

6.2 I/O设备和设备控制器

6.3 中断机构和中断处理程序

6.4 设备驱动程序

6.5 与设备无关的 I/O软件

6.6 用户层的 I/O软件

6.7 缓冲区的管理

6.8 磁盘存储器的性能和调度

3 . 教学重点：

（1） I/O软件的层次结构和每层功能

（2） 缓冲区的管理

（3） SPOOLing技术与磁盘调度算法

4 . 教学难点：

（1） I/O软件的层次结构和每层功能

（2） 缓冲池的管理

120

（3）常用的磁盘调度算法

5 .参考习题：习题 2、4、13、16、17、18、19、21、28、31

6 .学时：8学时

第七章 文件管理（可支撑课程学习目标 1、2、3）

1 .教学目的和要求

理解文件和文件系统的基本概念；掌握文件的三种逻辑结构和文件的目录管理方式；了解文件共享

和保护技术。

2 .教学内容

7.1文件和文件系统

7.2文件的逻辑结构

7.3文件目录

7.4文件共享

7.5文件保护

3 . 教学重点：

（1）文件的逻辑结构

（2）目录管理

4 . 难点：

（1）文件的逻辑结构

（2）目录管理

5 .参考习题：习题 5、6、7、11、14、16、17、20

6 .学时：5学时

第八章 磁盘存储器的管理（可支撑课程学习目标 2、3）

1 .教学目的和要求

理解并深入掌握外存的三种分配方式、文件的物理结构；掌握文件存储空间管理技术；了解提高磁

盘 I/O速度途径、可靠性技术和数据一致性控制方法。

2 .教学内容

8.1 外存的组织方式

8.2文件存储空间的管理

8.3提供磁盘 I/O速度的途径

8.4提高磁盘可靠性的技术

8.5数据一致性控制

3 . 教学重点：

（1）外存的三种分配方式、文件的物理结构

（2）文件存储空间的管理方法

121

4 . 教学难点：

（1）外存的三种分配方式、文件的物理结构

（2）成组链接法

5 .参考习题：习题 1、2、3、4、8、11、12、14、15、16

6 .学时：5学时

第九章 操作系统接口（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

掌握各种用户接口；熟练使用 Shell 命令语言；掌握系统调用的概念和实现方法。

2 .教学内容

9.1用户接口

9.2 Shell 命令语言

9.3联机命令接口的实现

9.4系统调用的概念和类型

9.5 UNIX系统调用

9.6系统调用的实现

3 . 教学重点：

（1）用户接口

（2）系统调用

4 . 教学难点：微操作命令的分析

（1）联机用户接口的实现

（2）系统调用和系统调用的实现

5 .参考习题：习题 1、3、10、12、13、16、17、19、21

6 .学时：8学时

实验项目(一)：进程控制与描述实验（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 项目类别：必做□√ 选做□

2. 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

3. 项目主要目的要求：

1） Windows“任务管理器”的进程管理

通过在 Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念，

学习观察操作系统运行的动态性能。

2） Windows 2000 编程

通过对 Windows 2000 编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解 Windows 2000 的结构。

3）Windows 2000 进程的“一生”

（1) 通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系

统的进程概念，理解 Windows 2000 进程的“一生”。

（2) 通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。

122

4.主要仪器：

每位学生 1 台实验用 PC 机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(二)：存储器管理实验（可支撑课程学习目标 1、2）

1.项项目类别：必做□√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

1）通过对 Windows 2000“任务管理器”、“计算机管理”、“我的电脑”属性、“系统信息”、

“系统监视器”等程序的应用，学习提高 Windows 内存的性能，，加深理解 Windows 操作系统的内存管

理功能，理解操作系统存储管理、虚拟存储管理的知识。

2）Windows 2000 内存结构

（1) 通过实验了解 Windows 2000 内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存，体会 Windows

应用程序内存的简单性和自我防护能力。

（2) 了解 Windows 2000 的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和 Windows 为使用内存而

提供的一些扩展功能。

4. 主要仪器：

每位学生 1 台实验用 PC 机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(三)：输入输出管理实验（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 项目类别：必做□√ 选做□

2.项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

1）Windows 鼠标处理

通过学习如何在 Windows 应用程序中添加对鼠标的支持：

（1) 讨论 Windows 的鼠标编程技巧；

（2) 了解 Windows 2000 输入/输出处理技术

2）Windows 打印

（1) 了解传统方式下 Windows 打印文档的基本过程。

（2) 学习在 MFC 应用程序中打印文本。

（3) 加深了解和学习 Windows 打印操作的核心编程技术。

4.主要仪器：

每位学生 1 台实验用 PC 机

5.作业：实验报告

6.学时：4学时

实验项目(四)：文件系统实验（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 项目类别：必做□√ 选做□

123

2.项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

3.项目主要目的要求：

1）优化 Windows 2000 磁盘子系统

通过对 Windows 2000 提供的文件与文件夹加密、磁盘配额管理、创建紧急修复磁盘、进行磁盘清

理、执行备份操作、使用 CHKDSK 维护文件完整性和整理磁盘碎片等功能进行操作：

（1) 熟悉 Windows 2000 的文件系统。

（2) 明确应用 NTFS 文件系统的积极意义。

（3) 掌握优化 Windows 2000 磁盘子系统的基本方法。

（4) 进一步理解现代操作系统文件管理知识。

4.主要仪器：

每位学生 1 台实验用 PC 机

5. 作业：实验报告

6. 学时：4学时

（二）《计算机组成原理》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

第 1.1-1.5节 H M

第 2.1-2.8节 H H H

第 3.1-3.8节 M H M

第 4.1-4.6节 H M H

第 5.1-5.5节 H H M

第 6.1-6.8节 H L L

第 7.1-7.5节 L M L

第 8.1-8.5节 L H

第 9.1-9.6节 M L

实验项目（一） H H

实验项目（二） H H

实验项目（三） M H

实验项目（四） M H

124

（三）《计算机组成原理》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《计算机操作系统》课程的特点，采

用板书和多媒体结合的方式进行教学。注重计

算机操作系统的基本概念、基本方法和基本理

论的详细讲解 ；注重公式的推导过程和例题

的解题过程。

学习目标 1：了解计算机操作系统的地位与性

质，系统掌握计算机操作系统对软硬件进行管

理的方法和原理。

学习目标 2：培养学生分析和设计小型操作系

统的基本技能和方法。

学习目标 3：为进一步学习《软件技术专题训

练》、《Windows软件开发技术》等后续课程，

打下坚实的基础。

2.实验教学。帮助学生加深对知识的理解和掌

握，提高学生的动手能力。

学习目标 1：了解计算机操作系统的地位与性

质，系统掌握计算机操作系统对软硬件进行管

理的方法和原理。

学习目标 2：培养学生分析和设计小型操作系

统的基本技能和方法。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生参与

课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯与

思维；注意讲授《计算机操作系统》与《软件

技术专题训练》、《Windows软件开发技术》等

后续课程的联系。

学习目标 3：为进一步学习《软件技术专题训

练》、《Windows软件开发技术》等后续课程，

打下坚实的基础。

125

（四）《计算机组成原理》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

操作系统的目标、作用和发展过程；操作系统的基本特征和主

要功能；操作系统常用的设计方法；进程的定义、特征、状态与状

态转化；进程的同步、互斥和解决方法；进程通信的定义、分类、

工作原理；线程的概念与实现；处理机调度的层次和各种调度算法；

死锁的定义、预防、避免死锁的方法；死锁的检测和解除方法；

存储器的分类和层次结构；程序的装入和链接方式；连续分配存储

管理中的各种分配算法；基本分页（段）存储管理方式及其工作原

理；虚拟存储器的定义；页面置换算法；请求分页（段）存储管理

方式及其工作原理；I/O 系统的定义和功能；I/O 软件的层次结构

和每层功能；缓冲区的管理；常用磁盘存储器的调度算法；文件和

文件系统的基本概念；文件的三种逻辑结构和文件的目录管理方

式；文件共享和保护技术；外存的三种分配方式、文件的物理结构；

文件存储空间管理技术；提高磁盘 I/O速度途径、可靠性技术和数

据一致性控制方法；各种用户接口；系统调用的概念和实现方法。

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 考勤

3. 期末考试

课程学习目标 2

进程的定义、特征、状态与状态转化；进程的同步、互斥和解

决方法；处理机调度的各种调度算法；银行家算法；程序的装入和

链接方式；连续分配存储管理中的各种分配算法；请求分页（段）

存储管理方式及其工作原理；常用磁盘存储器的调度算法；文件的

三种逻辑结构和文件的目录管理方式；文件共享和保护技术；外存

的三种分配方式、文件的物理结构；文件存储空间管理技术；各种

用户接口；系统调用的概念和实现方法。

1. 实验课课

堂表现、实

验报告完成

情况

2. 期末考试

课程学习目标 3

进程的定义；进程的同步、互斥；线程的概念；死锁的定义；

程序的装入和链接方式；虚拟存储器的定义；请求分页（段）存储

管理方式及其工作原理；I/O 系统的定义和功能；文件和文件系统

的基本概念；各种用户接口；系统调用的概念和实现方法。

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2. 考勤

3. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、考勤、实验报告和作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

126

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课堂表现、考勤、实验报告和作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 70%

分目标达成度=0.3×（平时课堂表现、考勤、实验报告

和作业完成情况）+0.7×（期末考试）

课程学习目标 2 约 20%

课程学习目标 3 约 10%

合计 100%

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1、系统掌握计算机操作

系统的基本概念；

2、熟练掌握操作系统对

软、硬件管理工作原理；

3、利用所学知识，会熟

练写出问题的解题过程

或设计出解决问题的方

法；

1、掌握计算机操作

系统的基本概念；

2、掌握操作系统对

软、硬件管理工作原

理；

3、利用所学知识，

能基本写出问题的

解题过程或设计出

解决问题的方法；

1、基本掌握计算机

操作系统的基本概

念；

2、基本掌握操作系

统对软、硬件管理工

作原理；

3、利用所学知识，

能大概写出问题的

解题过程或设计出

解决问题的方法；

对于计算机操

作系统的基本概念、

基本原理，掌握比较

欠缺。

课程学习目标2

熟练掌握分析和设

计小型操作系统的基本

技能和方法。

掌握分析和设

计小型操作系统的

基本技能和方法。

基本掌握分析

和设计小型操作系

统的基本技能和方

法。

对于分析和设

计小型操作系统的

基本技能和方法，缺

乏了解与掌握。

课程学习目标3

熟练掌握操作系统

对软、硬件管理的大概

过程

掌握操作系统

对软、硬件管理的大

概过程

基本掌握操作

系统对软、硬件管理

的大概过程

对于操作系统

对软、硬件管理的大

概过程，缺乏了解和

掌握。

127

《数据库原理》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103013

课程

名称数据库原理

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/72 学时

开课时间 第 4 学期

课程性质 专业主干课

先修课程 计算机导论、数据结构

考核方式 考 试（平时 40%、期末考试 60%）

课程负责人

教材及

参考书

［1］《数据库系统概论》， 萨师煊、王珊,高等教育出版社，2014

［2］《数据库系统原理教程》,王珊、陈红编著，清华大学出版社，

2000

［3］《数据库系统教程》,施伯乐、丁宝康、汪卫编著，高等教育出

版社，2003

课 程

简 介

数据库原理是计算机科学与技术专业的一门专业主干课。数据库技术是近年来计

算机科学技术中发展最快的领域之一，它已成为计算机信息系统与应用系统的核心技

术和重要基础。这是计算机在信息管理领域中得到广泛应用的必然结果，也是今后若

干年内计算机数据处理活动的主要内容和研究课题，数据库系统也将日益广泛地得到

应用。它的设计、实现和应用不仅仅是一个实践的问题，同时也是一个理论的问题。

数据库原理课程是高等院校计算机科学与技术专业一门理论性较强的专业课。本

课程系统、完整地讲述数据库技术从原理到应用实践的主要内容。

课程学习

目标

学习目标 1：使学生较全面地掌握数据库系统的基本概念和基本原理，深入理解关系

数据模型、关系数据理论和关系数据库系统。

学习目标 2：掌握关系数据库标准语言 SQL ；掌握 ER 图及数据库设计方法，具有一

定的数据库设计能力。

学习目标 3：初步具备使用数据库技术和方法解决实际应用问题的能力，为今后从事

信息系统的开发及相关工作打下坚实的基础。

128

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

了解数据库理论的发展概况及其在社会发展中的重要作用，了

解数据库领域的一些最新研究成果和教学方法；掌握教育学、

心理学和数据库的基本理论； 学习人类文明进步与文化发展

的通识知识。具有整合数据库、教育学、心理学等数理知识和

教育技术并进行知识与技能重构的能力。

课程学习目标 1、2、3

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握数据库理论中的

的基本理论和数据库编程技术及数据库设计方法，并能获得较

强的逻辑推理能力和抽象思维能力。初步掌握利用数据库理论

解决实际问题等基本能力；具有较强的独立学习能力和创新思

维方式，懂得教育教学基本规律，掌握现代教育教学、心理学

的基本理论。

课程学习目标 1、2

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章：绪论（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法 ER 方法；掌握关系数据模型的相关概念、数据

库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等；对于如何通过 ER

方法描述现实世界的概念模型要做到能够举一反三的程度。

2 . 教学内容

第 1.1节：数据库系统概述

第 1.2节：数据模型

第 1.3节：数据库系统结构

第 1.4节：数据库系统的组成

3 . 重点：通过 ER 方法描述现实世界的概念模型

4 . 难点：需要掌握数据库领域大量的基本概念及 ER 画法

129

5 . 参考习题：习题 1-19

6 . 学时：6学时

第二章 关系数据库（可支撑课程学习目标 1、2）

1 . 教学目的和要求

掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念。需要举一反三的是：关系代数（包括

抽象的语言及具体的语言）；关系代数中的各种运算（包括并、交、差、选择、投影、连接、除、及广

义笛卡尔积等）。

2 . 教学内容

第 2.1节：关系数据结构及形式化定义

第 2.2节：关系操作

第 2.3节：关系的完整性

第 2.4节：关系代数

3 . 教学重点：关系代数中的各种运算

4 . 教学难点：关系代数中的除法及连接运算

5 . 参考习题：习题 1-8

6 . 学时：12学时

第三章 关系数据库标准语言 SQL（可支撑课程学习目标 2、3）

1 . 教学目的和要求

了解 SQL 的发展史及视图的基本概念，熟练掌握使用 SQL 完成对数据库的查询、插入、删除、更新

操作。

2 . 教学内容

第 3.1节：SQL概述

第 3.2节：学生-课程数据库

第 3.3节：数据定义

第 3.4节：数据查询

第 3.5节：数据更新

第 3.7节：视图

3 . 教学重点：使用 SQL 完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。

4 . 教学难点：使用 SQL 完成对数据库的查询操作。

5 . 参考习题： 1-6，9

6 .学时：理论 14学时，实践 12学时

130

第四章 数据库安全性（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

了解数据库安全性的基本概念及测定标准，掌握五种数据库安全控制技术。

2 .教学内容

第 4.1节：数据库安全性概述

第 4.2节：数据库安全性控制

第 4.3节：视图机制

第 4.4节：审计

第 4.5节：数据加密

第 4.6节：其它安全性保护

3 .重点：使用 SQL 中的 GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用

SQL 中 CREATE? ROLE 语句创建角色，用 GRANT 语句给角色授权。掌握视图机制在数据库安全保护中

的作用。

4 .难点：强制存取控制（ MAC ）机制中确定主体能否存取客体的存取规则，同学们要理解并掌握存取

规则为什么要这样规定。

5 . 参考习题：1-6

6 . 学时：6学时

第五章 数据库完整性（可支撑课程学习目标 1、3）

1 . 教学目的和要求

牢固掌握 DBMS 完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和

违约反应，以及具体的约束定义方法。

2 .教学内容

第 5.1节：实体完整性

第 5.2节：参照完整性

第 5.3节：用户定义的完整性

第 5.4节：完整性约束命名字句

第 5.6节：断言

第 5.7节：触发器

3 . 教学重点：用 SQL 语言定义关系模式的完整性约束条件。包括定义每个模式的主码；定义参照完整

性；定义与应用有关的完整性。

131

4 . 教学难点：RDBMS 如何实现完整性的策略，即当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完

整性约束条件时， RDBMS 如何进行处理，以确保数据的正确与有效。其中比较复杂的是参照完整性的

实现机制。

5 . 参考习题：1-8

6 . 学时：4学时

第六章 关系数据理论（可支撑课程学习目标 1、3）

1 .教学目的和要求

了解什么是一个 " 不好 " 的数据库模式。什么是模式的插入异常和删除异常。规范化理论的重要

意义。牢固掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，从 1NF 到 4NF 的定义，规范化的含义和作用。需

要举一反三的：四个范式的理解与应用，各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数据冗余）

和解决方法。

2 .教学内容

第 6.1节：问题的提出

第 6.2节：规范化

第 6.3节：数据依赖的公理系统

3 . 教学重点：范式的概念，从 1NF 到 4NF 的定义，规范化的含义和作用

4 . 难点：BCNF、4NF

5 .参考习题：1-3

6 .学时：8学时

第七章 数据库设计（可支撑课程学习目标 2、3）

1 .教学目的和要求

掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法。特别是数据库概念结构的设计和逻

辑结构的设计，这是数据库设计过程中最重要的两个环节。牢固掌握用 E-R 图来表示概念模型的方法，

掌握 E-R 图的设计， E-R 图向关系模型的转换。

2 .教学内容

第 7.1节：数据库设计概述

第 7.2节：需求分析

第 7.3节：概念结构设计

第 7.4节：逻辑结构设计

3 . 教学重点：E-R 图向关系模型的转换

4 . 难点：E-R 图向关系模型的转换

5 .参考习题：1-9

6 .学时：理论 6学时，实践 4学时

132

（二）《数据库原理》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2 课程学习目标 3

1.1-1.4 H H

2.1-2.4 H H

3.1-3.5，3.7 H H

4.1-4.6 H H

5.1-5.4，5.6，5.7 H H

6.1-6.3 H H

7.1-7.4 H H

（三）《数据库原理》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《数据库原理》课程的特点，

采用板书授课的方式进行教学。注重

数据库基本概念、基本方法和基本理

论的详细讲解 ；注重数据库设计及

SQL 编程。

学习目标 1：使学生较全面地掌握数据库系统的基本

概念和基本原理，深入理解关系数据模型、关系数据

理论和关系数据库系统。

学习目标 2：掌握关系数据库标准语言 SQL ；掌握

ER 图及数据库设计方法，具有一定的数据库设计能

力。

学习目标 3：初步具备使用数据库技术和方法解决实

际应用问题的能力，为今后从事信息系统的开发及相

关工作打下坚实的基础。

2.在 SQL 及 ER 设计讲授中，注意培养

学生掌握数学联系实际问题的能力，

培养学生学习数据库的兴趣。

学习目标 2：掌握关系数据库标准语言 SQL ；掌握

ER 图及数据库设计方法，具有一定的数据库设计能

力。

3.注意运用互动式教学法。注意引导

学生参与课堂；培养学生独立思考、

参与讨论的习惯与思维；注意讲授《数

据库原理》与《操作系统》等课程的

联系。

学习目标 3：初步具备使用数据库技术和方法解决实

际应用问题的能力，为今后从事信息系统的开发及相

关工作打下坚实的基础。

133

（四）《数据库原理》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

数据库系统的基本概念和基本原理；

利用关系代数进行查询操作；

判断三种完整性；

利用关系数据理论进行范式设计及判定；

关系数据库系统的构成。

1. 平时课堂表现、作业完成情况

2. 期末考试

课程学习目标 2利用 ER方法进行数据库概念设计；

利用 SQL进行数据查询与更新。

1. 平时课堂表现、作业完成情况

2. 实验报告（4份）

3. 期末考试

课程学习目标 3 了解进行数据库设计的方法与步骤1. 平时课堂表现、作业完成情况

2. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业 完成情况 （20%）

2. 实验报告（20%）

3. 期末考试（闭卷，60%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（20%）、实验报告（20%）、期末考试（闭卷，60%）

课程学习目标

成绩评定方法

实验报告

（20%）期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 50%

分目标达成度=0.2×（平时课题表现、

作业完成情况）+0.2×（实验报告）+0.6

×（期末考试）

课程学习目标 2 约 100% 约 30%

课程学习目标 3 约 20%

合计 100 100

134

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习

目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习

目标 1

1）熟练掌握数据库系统

的基本概念和基本原

理；

2）完美地利用关系代数

进行查询操作；

3）对数据库表能够熟练

地判断三种完整性；

4）熟练利用关系数据理

论进行范式设计及判

定；

5）系统地掌握关系数据

库系统的构成。

1）较好掌握数据库

系统的基本概念和

基本原理；

2）充分地利用关系

代数进行查询操作；

3）对数据库表能够

地判断三种完整性；

4）较熟练地利用关

系数据理论进行范

式设计及判定；

5）系统地掌握关系

数据库系统的构成。

1）一般掌握数据库

系统的基本概念和

基本原理；

2）能利用关系代数

进行查询操作；

3）对数据库表能够

地判断三种完整性；

4）能利用关系数据

理论进行范式设计

及判定；

5）系统地掌握关系

数据库系统的构成。

对于数据库的基本

概念、基本理论掌握

比较欠缺。

课程学习

目标 2

1）熟练地利用 ER方法

进行数据库概念设计；

2）熟练地利用 SQL 进

行数据查询与更新。

1）较熟练地利用 ER

方法进行数据库概

念设计；

2）较熟练地利用

SQL进行数据查询

与更新。

1）能利用 ER 方法

进行数据库概念设

计；

2）能利用 SQL进行

数据查询与更新。

对 ER 设计、SQL 编程

掌握比较欠缺。

课程学习

目标 3

熟悉数据库设计方法及

步骤

较熟悉数据库设计

方法及步骤

一般熟悉熟悉数据

库设计方法及步骤

不熟悉数据库设计

方法及步骤

135

《编译原理》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程

编号5103014

课程

名称编译原理

课 程 基

本 情 况

学分/学时 4学分/72 学时

开课时间 第 5 学期

课程性质 专业主干必修课

先修课程 《计算机原理》、《高级程序设计语言》、《数据结构》

考核方式 考 试（平时 30%+期末考试 70%）

课程负责人

教材及

参考书

教材：《编译原理（第 3 版）》王生原 董渊 张素琴 吕映芝 蒋维杜编

著，清华大学出版社，2015

参考书目：

《编译原理》 何炎祥编著, 华中理工大学出版社, 2000

《程序设计语言—编译原理(第 3 版)》 陈火旺等编著，国防工

业出版社，2014

《编译原理（第 2版）》 （美）阿霍等著，赵建华等译，

机械工业出版社，2008

课 程

简 介

编译原理是计算机专业的一门重要专业课，旨在介绍编译程序构造的一般原理和

基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生

成、存储管理、代码优化和目标代码生成。 编译原理是计算机专业设置的一门重要

的专业课程。虽然只有少数人从事编译方面的工作，但是这门课在理论、技术、方法

上都对学生提供了系统而有效的训练，有利于提高软件人员的素质和能力。

课程学习

目标

学习目标 1：了解和掌握编译原理的基本原理和基本技术、编译原理中涉及的基本算

法、基本结构和主要实现技术。

学习目标 2：借助编译原理，培养学生的抽象思维能力，训练学生计算机学科中解决

问题的思路和方法。为从事计算机软件开发和理论研究奠定基础。

136

二、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系

专业毕业要求 专业毕业要求指标点 对应的课程学习目标

2.3 知识整合

掌握形式语言和自动机的基本概念，理解高级语言编译的基本

原理，并能够将这些原理应用于高级语言的设计之中； 能够

理解现有某高级语言的编译系统中各模块的功能和实现方法，

能够对不同方法的优劣进行对比和分析；理解编译程序的结构

及各个模块的功能，利用软件工程方法分析和设计某语言的编

译程序的各个模块，并能够选择合适的方法实现。

课程学习目标 1、2

2.4教学能力

具备良好的计算机学科素养，深入理解并掌握高级语言编译程

序的基本理论和方法，并能获得较强的逻辑推理能力和抽象思

维能力。具有较强的分析问题的能力和创新思维方式，懂得教

育教学基本规律，掌握现代教育教学、心理学的基本理论。

课程学习目标 1、2

三、课程各要素与课程学习目标的对应关系及达成度分析

（一）课程教学内容、教学目标、学时分配与课程学习目标的对应关系

第一章 引论（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一。通过本章的学习，理解编译程序的概念和任

务，掌握高级程序设计语言编译过程的各阶段及编译程序的结构，了解编译技术、编译软件工具。

2．教学内容

(1) 什么是编译程序

(2) 编译过程和编译程序的结构

(3) 解释程序和一些软件工具

3．重、难点提示

(1) 编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务；

(2) 编译的遍。

4．学时：2 学时

第二章 文法和语言（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

任何高级程序设计语言均有自己定义的语法规则。通过本章的学习，理解符号和符号串，掌握

137

文法和语言的形式定义、文法的类型、语法树，理解句型的分析方法，了解文法在实用中的一些限

制。

2．教学内容

(1) 文法的直观概念

(2) 符号和符号串

(3) 文法和语言的形式定义

(4) 文法的类型

(5) 上下文无关文法及其语法树

(6) 句型的分析

(7) 有关文法实用中的一些说明

3．重、难点提示

(1) 上下文无关文法，语言定义；

(2) 推导，文法与语言的相互转换。

4．学时：6 学时

第三章 词法分析（可支撑课程学习目标 1、2）

1. 教学目标和要求

编译程序首先是对源程序进行词法分析，识别出单词流。通过本章的学习，理解词法分析程序

的输出及其与语法分析程序的关系，掌握单词的描述工具――正规文法，掌握有穷自动机 DFA、NFA，

掌握正规文法、正规式、DFA、NFA 之间的等价性，了解词法分析程序的自动构造工具。

2. 教学内容

(1) 词法分析程序的设计

(2) 单词的形式化描述工具

(3) 有穷自动机

(4) 正规式和有穷自动机的等价性

(5) 正规文法和有穷自动机的等价性

(6) 词法分析程序的自动构造工具

3. 重、难点提示

(1) 词法分析器的任务与设计，状态转换图；

(2) 正则文法、正规集、DFA、NFA 的相互转化。

4. 学时：8 学时

实验一 词法分析器（可支撑课程学习目标 1、2）

1、项目类别：必做√ 选做□

2、项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

3、项目主要目的要求：

构造词法分析程序，程序要求能对输入的字符串流进行词法分析

4、主要仪器：

硬件：PC 机

138

软件：WINDOWS OS、Java 或 C++语言

5、学时：4 学时

实验二 DFA 的实现（可支撑课程学习目标 1、2）

1、项目类别：必做√ 选做□

2、项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

3、项目主要目的要求：

构造 DFA 数据结构，并能使用该 DFA 进行词法分析。

4、主要仪器：

硬件：PC 机

软件：WINDOWS OS、Java 或 C++语言

5、学时：4 学时

第四章 自顶向下语法分析方法（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

语法分析是编译程序的核心部分，其作用是识别由词法分析给出的单词序列是否构成符合给定

文法的程序。常用的分析方法有自顶向下和自底向上两类，本章介绍自顶向下的语法分析方法。通

过学习，理解确定和不确定的自顶向下的分析思想，掌握 FIRST 集、FOLLOW 集、SELECT 集的概念

及其计算，掌握 LL(1)文法的概念和判别，掌握某些非 LL(1)文法到 LL(1)文法的等价变换，掌握

递归子程序法和预测分析方法两种确定的自顶向下分析方法。

2．教学内容

(1) 确定的自顶向下分析思想

(2) LL(1) 文法的判别

(3) 某些非 LL(1) 文法到 LL(1) 文法的等价变换

(4) 不确定的自顶向下分析思想

(5) LL（1）分析的实现

3．重、难点提示

(1) 递归下降子程序，预测分析表构造，LL(1)文法。

(2) LL(1)文法预测分析表构造。

4．学时：8 学时

第五章 自底向上优先分析（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

自底向上的语法分析通常又包括算符优先分析方法和 LR 分析法，本章介绍优先分析方法，通

过本章的学习，理解自底向上优先分析的基本思想，理解优先关系的概念、简单优先文法的概念和

简单优先分析方法，掌握算符优先文法的概念，掌握 FIRSTVT 集、LASTVT 集的概念、计算及算符

优先关系表的构造，掌握算符优先分析算法和优先函数，了解算符优先分析法的局限性。

2．教学内容

(1) 自底向上优先分析概述

(2) 简单优先分析

139

(3) 算符优先分析

3．重、难点提示

(1) 算符优先分析法

(2) 算符优先关系表的构造

4．学时：6 学时

实验三 自底向上优先分析（可支撑课程学习目标 1、2）

1、项目类别：必做√ 选做□

2、项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

3、项目主要目的要求：

构造某一文法的语法分析程序，要求采用简单优先或算符优先的语法分析方法对输入的字符串进行

语法分析，进一步掌握算符优先的语法分析方法。

4、主要仪器：

硬件：PC 机

软件：WINDOWS OS、Java 或 C++语言

5、学时：4 学时

第六章 LR 分析（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

自底向上分析的关键是在分析过程中如何确定句柄，LR 分析正是给出一种能根据当前分析栈中符

号和向右查看输入串来确定分析器中的动作。通过本章的学习，了解 LR(k)分析方法及 LR 分析器，掌

握可归前缀、活前缀和识别活前缀的有穷自动机，掌握 LR(0)项目集规范族和 LR(0)分析表的构造，掌

握 LR(1)项目集族和 LR(1)分析表的构造，掌握 LR(0)规范族中避免项目集移进-归约、归约-归约冲突

的条件，掌握 LR(1)项目集族合并同心集的方法，了解二义性文法在 LR 分析中的应用，了解语法分析

程序的自动构造工具。

2．教学内容

(1) LR 分析概述

(2) LR（0）分析

(3) SLR(1) 分析

(4) LR(1) 分析

(5) LALR(1) 分析

(6) 二义文法在 LR 分析中的应用

3．重、难点提示

(1) LR（0）分析法；

(2) LR(1) 分析法。

4．学时：10 学时

140

第七章 语法制导的语义计算（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

经过语法分析，应进行语义分析。通过本章的学习，了解如何使用语法方法进行语义计算。并

清楚属性文法，翻译模式两种语义计算方法与两类语法分析方法的关联。

2．教学内容

(1) 基于属性文法的语义计算

(2) 基于翻译模式的属性计算

3．重、难点提示

(1) 语法制导翻译基本思想；

(2) 语法制导翻译概述；

(3) 基于属性文法的处理方法；

(4) 自下而上分析制导翻译概述。

4．学时：6 学时

实验四 中间代码生成（可支撑课程学习目标 1、2）

1、项目类别：必做√ 选做□

2、项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

3、项目主要目的要求：

通过上机实习，加深对语法制导翻译原理的理解，掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代

码的语义翻译方法。

4、主要仪器：

硬件：PC 机

软件：WINDOWS OS、Java 或 C++语言

5、学时：4 学时

第八章 静态语义分析和中间代码生成（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

编译程序中符号表是用来存放语言程序中出现的有关标识符的属性信息，在编译过程的各阶段

中，符号表不断地积累和更新信息并提供不同的属性信息。通过本章的学习，理解符号表的作用和

地位，掌握符号表的主要属性和作用，掌握符号表的组织和管理。同时了解静态语义分析的主要任

务，以及中间代码的基本形式，掌握简单赋值语句、布尔表达式、控制结构、说明语句、数组和结

构的翻译。

2．教学内容

(1) 符号表

(2) 静态语义分析

(3) 中间代码生成

3．重、难点提示

1) 符号表的作用与内容。

141

2) 中间代码生成

4．学时：4 学时

第九章 运行时的存储组织（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

编译程序必须组织与分配目标程序运行时的存储空间，存储分配是运行阶段进行的，但编译程

序在编译阶段要为其设计好存储组织形式，并将这种组织形式通过生成的目标代码体现出来。通过

本章的学习，掌握数据空间的静态存储分配、栈式动态存储分配、堆式动态存储分配，熟悉栈式存

储分配的实现，掌握参数传递的方式，了解过程的调用、进入和返回。

2．教学内容

(1) 运行时存储组织概述

(2) 活动记录

(3) 过程调用

3．重、难点提示

(1) 静态分配策略和动态分配策略基本思想；

(2) 嵌套过程语言栈式分配，活动记录、运行时栈的组织。

4．学时：4 学时

第十章 代码优化和目标代码生成（可支撑课程学习目标 1、2）

1．教学目标和要求

由于语法制导翻译生成的是基于语法成分的中间代码，编译程序在中间代码或目标代码生成后

要对生成的代码进行优化。通过本章的学习，掌握代码优化的概念及优化技术，掌握局部优化中的

基本块的划分、变换、DAG 表示及 DAG 应用，掌握程序流图、循环及循环的查找及循环优化技术，

了解数据流分析与全局优化。

2．教学内容

(1) 基本块

(2) 数据流分析基础

(3) 代码优化技术

(4) 目标代码生成技术

3．重、难点提示

(1) 局部优化；

(2) DAG 的构造与应用；

(3) 循环查找。

4．学时：2 学时

142

（二）《编译原理》课程学习目标与教学内容达成度矩阵图

章节名称 课程学习目标 1 课程学习目标 2

第 1章 H

第 2章 H

第 3章 H H

第 4章 H H

第 5章 H L

第 6章 H

第 7章 H

第 8章 H

第 9章 H L

第 10章 H

（三）《编译原理》课程教学方法与课程学习目标的对应关系矩阵图

课程教学方法 可支撑的课程学习目标

1. 根据《编译原理》课程的特点，采用板书

+PPT授课的方式进行教学。注重理论与实践

的结合，注重学生综合应用能力的培养。

学习目标 1：使学生对编译原理的基本概念、

原理和方法有完整的和清楚的理解。

学习目标 2：会利用编译中的算法设计思路解

决某些实际问题。

2.在理论讲授中，注意算法的分析，带领学生

看到编译算法设计的精妙之处。同时结合《数

据结构》，带领学生感受一个好的算法，数据

结构的选择很关键。

学习目标 2：会利用编译中的算法设计思路解

决某些实际问题。

3.注意运用互动式教学法。注意引导学生参与

课堂；培养学生独立思考、参与讨论的习惯与

思维；注意讲授《编译原理》与《高级程序设

计语言》、《计算机组成原理》等前期课程的联

系。

学习目标 2：培养学生计算机的整体素养，了

解计算机各专业课程间的关系。建立较完整、

系统的计算机知识体系。

143

（四）《编译原理》课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图

课程学习目标 考核内容 考核方式

课程学习目标 1

理解编译程序的概念和任务，掌握高级程序设计语言编译过程的各

阶段及编译程序的结构；

理解符号和符号串，掌握文法和语言的形式定义、文法的类型、语

法树，理解句型的分析方法；

掌握单词的描述工具正规文法，识别工具有穷自动机 DFA、NFA，

掌握正规文法、正规式、DFA、NFA之间的等价性；

掌握语法分析的核心思路；掌握自顶向下 LL（1）分析方法，自底

向上优先分析法和 LR分析法；

了解如何使用语法方法进行语义计算。并清楚属性文法、翻译模式

两种语义计算方法与两类语法分析方法的关联。

简要了解中间代码优化的三种方式，以及局部优化的流程。

1. 平时课堂

表现、作业

完成情况

2.期末考试

课程学习目标 2

理解词法分析含义，设计简单的词法分析器；

掌握数据结构的内涵，设计 DFA结构体，并实现一个 DFA识别器；

综合利用所学知识设计一个优先分析器，并在此基础上简单实现语

义分析。

1. 上机练习

2. 期末考试

（五）课程考核方法

1. 平时课堂表现、作业完成情况 （30%）

2. 期末考试（闭卷，70%）

（六）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系

平时课题表现、作业完成情况（30%）、期末考试（闭卷，70%）

课程学习目标

成绩评定方法期末考试（闭卷） 课程分目标达成评价方法

课程学习目标 1 约 70%分目标达成度=0.3×（平时课题表现、作业完成情况）

+0.7×（期末考试）课程学习目标 2 约 30%

合计 100

144

（七）课程学习目标与评分标准的对应关系

课程学习目标

评分标准

90-100 80-89 60-79 0-59

优 良 中/及格 不及格

课程学习目标1

1 熟练掌握编译原理基本

概念及编译过程的各阶段；

2 熟练掌握文法和语言的

形式定义、文法的类型、语

法树，理解句型的分析方法；

3 熟练掌握单词的描述工

具正规文法，识别工具有穷

自动机 DFA和 NFA，掌握正

规文法、正规式、DFA、NFA

之间的等价性；

4 熟练掌握语法分析的核

心思路；掌握自顶向下分析

LL（1）方法，自底向上分析

的优先分析法和 LR分析法；

5 了解如何使用语法方法

进行语义计算。并清楚属性

文法，翻译模式两种语义计

算方法与两类语法分析方法

的关联。

6 了解中间代码优化的三

种方式，以及局部优化的流

程。

1 掌握编译原理基本概

念及编译过程的各阶段；

2 掌握文法和语言的形

式定义、文法的类型、语法

树，理解句型的分析方法；

3 掌握单词的描述工具

正规文法，识别工具有穷自

动机 DFA和 NFA，掌握正

规文法、正规式、DFA、

NFA之间的等价性；

4 掌握语法分析的核心

思路；掌握自顶向下分析

LL（1）方法，自底向上分

析的优先分析法和LR分析

法；

5 基本了解如何使用语

法方法进行语义计算。并大

概清楚属性文法，翻译模式

两种语义计算方法与两类

语法分析方法的关联。

6 简要了解中间代码优

化的三种方式，以及局部优

化的流程。

1 清楚编译原

理基本概念及编

译过程的各阶段；

2 清楚文法和

语言的形式定义、

文法的类型、语法

树；

3 清楚单词的

描述工具正规文

法，识别工具有穷

自 动 机 DFA 和

NFA；

4 大概清楚语

法分析思路，清楚

优先分析法思路；

5 基本了解如

何使用语法方法

进行语义计算。

6 简要了解中

间代码优化的三

种方式，以及局部

优化的流程。

对于编译

原理的基

本概念、基

本解法、基

本理论，掌

握比较欠

缺。

课程学习目标2

1 理解词法分析含义，并

设计简单的词法分析器；

2 选择合适的数据结构，

设计 DFA结构体，并实现一

个识别器；

3 综合利用所学知识设计

一个语法分析器，并在此基

础上简单实现语义分析。

1 理解词法分析含义，并

设计简单的词法分析器

2 选择合适的数据结构，

设计 DFA结构体，并实现

一个识别器；

3 综合利用所学知识设

计一个语法分析器。

1 理解词法分

析含义，并设计简

单的词法分析器；

2 选择合适的

数据结构，设计

DFA结构体，并

实现一个识别器

对于编译

原理实现

过程缺乏

了解与掌

握。基本程

序设计能

力也缺乏。

145

《Java 程序设计》课程教学大纲

课程名称：Java 程序设计 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 80 学时 4 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

Java 程序设计是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。面向对象技术被称为是程序设计方法

学的一场革命，它已经逐步替代了面向过程的程序设计技术，成为计算机应用开发领域的主流趋势。该

技术所提倡的模拟现实世界的思维方式、数据与操作相捆绑的程序风格符合现代大规模软件开发的要求

和潮流。JAVA 语言是面向对象技术成功应用的著名范例。以网络为中心的计算是当今计算机发展的主

流，网络程序设计已经成为应用程序设计的主体。Java 程序设计是网络应用的重要组成部分。课程以

面向对象程序设计的基本方法通过大量程序设计例题的分析和上机实验，培养和提高学生面向对象程序

设计的能力和 Java 语言的应用能力。

二、课程教学要求

本课程的教学要求：

1. 了解面向对象的基本概念并掌握使用面向对象技术进行程序设计的基本思想,基本技能。

2. 通过课程学习，使学生能比较熟练地用Java语言进行面向对象的程序设计。

3. 熟练掌握Java编程环境Eclipse的使用。

三、先修课程

高级语言程序设计，操作系统，计算机网络。

四、课程教学重、难点

教学重点： 理解面向对象的基本思想，能正确地从现实生活中抽象出对象，并应用 Java 语言进行

描述解决。

教学难点：正确区分类与对象；正确使用 Java 的可重用类；并理解面向对象的代码重用特性；

五、课程教学方法与教学手段

本课程的教学采用多媒体辅助教学和课堂板书相结合，以多媒体课件演示为主的教学形式。通过上

机实验，掌握 Eclipse 开发环境的基本实验技能，学会使用面向对象的思想，借助 Java 语言解决实际

问题。

六、课程教学内容

第一章 计算机语言概述（2学时）

1．教学内容

(1) 机器语言与汇编语言；

(2) 高级程序设计语言；

(3) 语言翻译程序；

(4) 虚拟机、Java 虚拟机与 Java 运行环境；

(5) Java 程序的运行；

(6) Java 程序的开发、执行流程。

2．重、难点提示

146

(1) Java 程序开发与执行流程；

(2) Java 虚拟机。

第二章 Java 开发环境基本知识（2学时）

1．教学内容

(1) Java 开发环境；

(2) JDK 的安装、环境配置及其使用；

(3) Eclipse 集成开发环境简介。

2．重、难点提示

(1) Eclipse 集成开发环境；

(2) JDK 的环境配置及其使用。

第三章 Java 语言基础（6学时）

1．教学内容

(1) Java 语言的标示符、注释和分隔符；

(2) 变量和常量；

(3) 基本类型；

(4) 运算符及表达式；

(5) 运算的优先级；

(6) 数据类型转换；

(7) 数组；

(8) 简单语句和复合语句；

(9) 控制语句。

2．重、难点提示

(1) 数组；

(2) 控制语句；

(3) 数据类型转换。

第四章 Java 面向对象的程序设计（8学时）

1．教学内容

(1) 面向对象技术的基本思想；

(2) 类和对象的基本概念；

(3) Java 类

(4) 继承、多态、接口和包。

2．重、难点提示

(1) 面向对象程序设计思想；

(2) 继承、多态与接口；

147

第五章 异常处理（4学时）

1．教学内容

(1) 异常处理概述；

(2) 抛出异常和处理行。

2．重、难点提示

异常处理机制

第六章 Java 的基本可重用类（6学时）

1．教学内容

(1) Java 可重用类的结构；

(2) Java 语言包（Object 类、包装类、字符串类、Math 类）；

(3) Java.util 包（日期时间类、对象集合类）；

(4) 输入输出包（File 类、字节流、字符流）。

2．重、难点提示

(1) 字符串类；

(2) 对象集合类；

(3) 输入\输入流。

第七章 图形用户界面（6学时）

1．教学内容

(1) 图形用户界面概述；

(2) 界面容器及组件；

(3) 界面 5 中布局方式；

(4) 事件处理机制及绘图组件。

2．重、难点提示

(1) 界面布局方式；

(2) 事件处理机制。

第八章 多线程程序设计（4学时）

1．教学内容

(1) 线程概述；

(2) 线程状态及其转换；

(3) 线程的同步及通信。

2．重、难点提示

(1) 线程状态的转换；

(2) 线程同步及通信。

148

第九章 Java 小应用程序（4学时）

1．教学内容

(1) Eclipse 下 Applet 开发步骤；

(2) 利用 Applet 接收从 HTML 网页中传递过来的参数；

(3) 利用 Applet 显式图像、播放声音；

(4) 网页中的动画。

2．重、难点提示

利用 Applet 实现网页中的动画

第十章 网络编程基础（6学时）

1．教学内容

(1) 网络编程的概念；

(2) Internet 网络通信协议；

(3) 获取 IP 地址；

(4) URL 编程；

(5) 套接口类；

(6) 使用 TCP 的 Socket 网络编程。

2．重、难点提示

使用 TCP 的 Socket 网络编程

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 计算机语言概述 2

二 Java 开发环境基本知识 2

三 Java 语言基础 6

四 Java 面向对象程序设计 8

五 异常处理 4

六 Java 的基本可重用类 6

七 图形用户界面 6

八 多线程程序设计 4

九 Java 小应用程序 4

十 网络编程 6

总计 48

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

149

［1］《Java 语言程序设计》（第 2版），殷兆麟编，高等教育出版社，2013

［2］《Java 语言程序设计》（第 2版），陆迟编，电子工业出版社出版社，2007

［3］《Java 编程思想》（第 4版），Bruce Eckel 编，机械工业出版社，2007

［4］《Java 参考大全》，鄢爱兰.鹿江春编，清华大学出版社，2006

［5］《Java 编程入门经典》（第 4版），梅兴文译，人民邮电出版社，2007

150

《Java 程序设计》实验教学大纲

课程名称：Java 程序设计 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 所属实验室：数计学院机房

实验学时、学分： 32 学时 1 学分

一、实验教学目的

本课程是面向计算机专业学生开设的《Java 程序设计》实验课计划指导大纲，是依据前面编制的

《Java 程序设计》课程教学计划指导大纲编制。《Java 程序设计》是计算机科学与技术的专业选修课，

本课程的教学目的是使学生深入理解面向对象的概念、理论与技术；掌握 Java 语言提供的数据类型和

结构；掌握 Java 语言编程的基本技术；会编写 Java 图形用户界面程序、多线程程序、Java 小应用程

序（Applet）、网络程序、数据库访问程序等。通过实验，提高学生的面向对象编程能力。

二、实验教学要求

通过此实验教学和学生的上机实践，要求学生了解 JVM（虚拟机）运行机制，熟练配置 Java 编程

环境；熟练掌握 Java 语法规则，理解面向对象程序设计思想，能够利用 Java 语言的基本技术解决实际

问题，如：图形用户界面设计与事件处理、I/O 设计、网络通信、数据库访问等。

三、对学生的指导和要求

（一）注意理论和实践相结合，通过实验掌握相应的 Java 编程技术，提高自己的编程能力。

（二）学生应独立完成布置的实验内容并提交实验报告。

四、实验考核方式

上机考查

五、实验教学内容

实验项目(一)：Java 开发运行环境（2 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 JDK 的安装与环境变量的配置。

（b）掌握 Eclipse 的安装与项目开发步骤。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(二)：Java 类与对象编程（6 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握类与接口的定义。

（b）编写一个简单的人员管理系统。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(三)：Java 异常处理编程（4 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

151

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java 的异常处理机制。

（b）对上一个实验的人员管理系统进行改进，加入异常处理。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(四)：Java 图形界面编程（6 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java 的图形界面编程的步骤。

（b）编写一个简单的图形界面计算器程序。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(五)：Java 多线程编程（4 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java 的多线程程序的运行原理。

（b）编写一个能够实现线程同步的程序。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(六)：Java Applet 编程（4 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java Applet 程序的结构及编写方法。

（b）编写一个简单的能够进行事件处理的 Java Applet 程序。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

实验项目(七)：Java 网络编程（2 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java 的网络编程步骤。

（b）编写一个简单的网络聊天室程序。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

152

实验项目(八)：Java 数据库编程（4 学时）

(1) 项目类别：必做√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

（a）掌握 Java 的数据库访问原理。

（b）编写一个简单的数据库查询程序。

(4) 主要仪器：微型计算机

软件环境：WINDOWS2000／XP 操作系统；JDK、Eclipse

六、实验学时分配

序 号 实验项目 学 时

1 Java 开发运行环境 2

2 Java 类与对象编程 6

3 Java 异常处理编程 4

4 Java 图形界面编程 6

5 Java 多线程编程 4

6 Java Applet 编程 4

7 Java 网络编程 2

8 Java 数据库编程 4

合计 32

七、推荐教材与辅助教学资料

［1］《Java 语言程序设计（第 2版）》, 殷兆麟，高等教育出版社，2013

［2］《Java 程序设计案例教程》，李伟，清华大学出版社，2015

［3］《面向对象与 Java 程序设计（第 2 版）》，朱福喜，清华大学出版社，2015

［4］《Java 面向对象程序设计（第 2版）》韩雪，人民邮电出版社，2012

153

《软件工程》课程教学大纲

课程名称：软件工程 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考试

总学时、学分： 32 学时 2 学分

一、课程教学目的

软件工程是计算机科学与技术专业的一门专业选修课，旨在使学生掌握软件工程的基本概念、原理

和方法，从软件开发技术、软件工程管理和软件工程环境等几个方面了解如何将系统的、规范化的和可

以度量的工程方法运用于软件开发和维护中。

二、课程教学要求

要求学生通过本门课的学习，基本掌握结构化方法、面向对象方法等软件开发技术，初步了解软件

复用的概念及基于构件的开发方法，同时对软件工程管理和环境等内容有一个总体的了解。

三、先修课程

计算机程序设计，数据结构，操作系统，数据库原理

四、课程教学重、难点

课程教学重点：软件生存周期与软件过程、结构化分析、结构化设计、统一建模语言 UML、需求分

析、面向对象分析、面向对象设计、编码与测试、软件维护、软件复用、软件工程管理

课程教学难点：结构化分析、结构化设计、面向对象分析、面向对象设计、编码与测试

五、课程教学方法与教学手段

课堂讲授和讨论相结合。通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对软件工

程基本原理的了解，并掌握该学科的发展动态。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

(1) 软件和软件危机

(2) 软件工程学的范畴

(3) 软件工程的发展

(4) 软件工程的应用

2．重、难点提示

重点是理解软件工程的基本概念。

第二章 软件生存周期与软件过程（2学时）

1．教学内容

(1) 软件生存周期

(2) 传统的软件过程

(3) 软件演化模型

(4) 形式化方法模型

(5) 统一过程和敏捷过程

154

(6) 软件可行性研究

2．重、难点提示

重点是了解各种软件开发模型的内容，比较不同开发模型的特点。

第三章 结构化分析与设计（4学时）

1．教学内容

(1) 结构化分析与设计概述

(2) 结构化系统分析

(3) 结构化系统设计

(4) 模块设计

2．重、难点提示

(1) 重点：结构化分析方法、数据流图、数据字典、结构化设计方法、模块设计

(2) 难点：结构化分析方法、数据流图、结构化设计方法

第四章 面向对象与 UML（2 学时）

1．教学内容

(1) 面向对象的概念

(2) UML 介绍

(3) 静态建模

(4) 动态建模

(5) 物理架构建模

(6) UML 工具

2．重、难点提示

重点是掌握 UML 的静态建模和动态建模。

第五章 需求工程与需求分析（2学时）

1．教学内容

(1) 软件需求工程

(2) 需求分析与建模

(3) 需求获取的常用方法

(4) 需求模型

(5) 软件需求描述

(6) 需求管理

(7) 需求建模示例

2．重、难点提示

重点是掌握面向对象的需求建模。

155

第六章 面向对象分析（4学时）

1．教学内容

(1) 软件分析概述

(2) 面向对象分析建模

(3) 面向对象分析示例

2．重、难点提示

(1) 重点：面向对象分析建模，包括静态模型与动态模型

(2) 难点：面向对象分析建模

第七章 面向对象设计（4学时）

1．教学内容

(1) 软件设计概述

(2) 面向对象设计建模

(3) 系统架构设计

(4) 系统元素设计

(5) 面向对象设计示例

2．重、难点提示

(1) 重点：面向对象设计建模、系统架构设计、系统元素设计

(2) 难点：系统架构设计、系统元素设计

第八章 编码与测试（4学时）

1．教学内容

(1) 编码概述

(2) 编码语言与编码工具

(3) 编码示例

(4) 测试的基本概念

(5) 黑盒测试和白盒测试

(6) 测试用例设计

(7) 多模块程序的测试策略

(8) 面向对象系统的测试

2．重、难点提示

(1) 重点：编码语言、黑盒测试和白盒测试、测试用例设计、多模块程序的测试策略、面向对象系

统的测试

(2) 难点：黑盒测试和白盒测试、测试用例设计、多模块程序的测试策略、面向对象系统的测试

第九章 软件维护（1学时）

1．教学内容

(1) 软件维护的种类

156

(2) 软件可维护性

(3) 软件维护的实施

(4) 软件维护的管理

(5) 软件配置管理

(6) 软件再工程

2．重、难点提示

重点是掌握软件维护的基本概念。

第十章 软件复用（1学时）

1．教学内容

(1) 软件复用的基本概念

(2) 领域工程

(3) 基于构件的软件开发

(4) 面向对象与软件复用

2．重、难点提示

重点是了解软件复用的技术。

第十一章 软件工程管理（2学时）

1．教学内容

(1) 软件工程管理的目的与内容

(2) 软件估算模型

(3) 软件成本估计

(4) 人员的分配与组织

(5) 项目进度安排

2．重、难点提示

重点是了解软件工程管理的内容。

第十二章 软件质量管理（2学时）

1．教学内容

(1) 质量保证

(2) 软件可靠性

(3) 程序正确性证明

(4) CMM 软件能力成熟度模型

(5) ISO 9000 国际标准

(6) 软件度量

2．重、难点提示

重点是了解软件质量管理的相关标准。

157

第十三章 软件工程环境（2学时）

1．教学内容

(1) 什么是软件工程环境

(2) CASE 环境的组成与结构

(3) CASE 环境实例

2．重、难点提示

重点是掌握软件工程环境的组成与结构。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 2

二 软件生存周期与软件过程 2

三 结构化分析与设计 4

四 面向对象与 UML 2

五 需求工程与需求分析 2

六 面向对象分析 4

七 面向对象设计 4

八 编码与测试 4

九 软件维护 1

十 软件复用 1

十一 软件工程管理 2

十二 软件质量管理 2

十三 软件工程环境 2

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《软件工程-原理、方法与应用》（第 3 版），史济民编，高等教育出版社，2009

［2］《软件工程》（第二版），张海藩编，人民邮电出版社，2006

［3］《实用软件工程》（第二版），郑人杰编，清华大学出版社，1997

［4］《System Analysis and Design Methods, fifth Edition》，Jeffrey L.等著，高等教育出版社，

2001

［5］《实用面向对象软件工程教程》，Edward Yourdon &Carl Argila 著，殷人昆等译，电子工业出版

社，1998

158

《算法设计与分析》课程教学大纲

课程名称：算法设计与分析 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考试

总学时、学分： 80 学时 4 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

算法设计与分析是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。通过本课程中许多常见且有代表性算

法的学习，使学生理解和掌握算法设计的主要方法，同时掌握算法分析的基本方法和技巧，培养对算法

时间、空间复杂性进行正确分析能力，为独立的设计算法和给定算法进行复杂性分析打下良好的基础。

二、课程教学要求

通过对计算机领域中许多常见而有代表性算法的学习，理解和掌握算法设计的主要方法；通过对算

法所需时间和空间的分析方法的学习，提高对算法进行衡量和评价的能力；通过对算法的实际应用的学

习和练习，为独立设计算法和对算法进行复杂性分析奠定基础。

三、先修课程

离散数学、程序设计语言、数据结构

四、课程教学重、难点

(1) 掌握算法设计的基本原理、方法和技术；

(2) 掌握算法复杂度分析的能力。

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：采用综合性的，将问题、自学、讨论、精讲、实践、研究融为一体。不仅将启发式、探

究式、研究性学习的方式用于问题提出后的解决方案、途径、技巧的探寻，而且用于学科本身产生发展

的过程介绍。

教学手段：学生自学+课堂讲授+计算机仿真实验，板书+恰当应用多媒体教学，充分利用网络教学

平台，加强与学生的互动。

六、课程教学内容

第一章 算法概述（2学时）

1．教学内容

(1) 算法的基本概念；

(2) 算法的计算复杂性分析方法。

2．重、难点提示

(1) 理解算法分析的基本理论；

(2) 掌握算法分析的基本概念和算法的计算复杂性分析方法。

第二章 递归与分治策略（10 学时）

1．教学内容

(1) 递归的概念；

(2) 分治法的基本思想；

(3) 二分搜索技术；

(4) 大整数的乘法；

159

(5) Strassen 阵乘法；

(6) 棋盘覆盖；

(7) 合并排序；

(8) 快速排序；

(9) 线性时间选择；

(10) 最接近点对问题；

(11) 循环赛日程表。

2．重、难点提示

(1) 掌握递归与分治策略；

(2) 理解典型范例中递归与分治策略应用技巧；

(3) 掌握数学归纳法证明算法正确性方法。

第三章 动态规划（10 学时）

1．教学内容

(1) 矩阵连乘问题；

(2) 动态规划算法的基本要素；

(3) 最长公共子序列；

(4) 最大子段和；

(5) 凸多边形最优三角剖分；

(6) 多边形游戏；

(7) 图像压缩；

(8) 电路布线；

(9) 流水作业调度；

(10) 0—l 背包问题；

(11) 最优二叉搜索树；

(11) 动态规划加速原理。

2．重、难点提示

(1) 掌握动态规划算法的基本要求以及算法的设计要点；

(2) 理解典型范例中动态规划算法的设计思想。

第四章 贪心算法（6学时）

1．教学内容

(1) 活动安排问题；

(2) 贪心算法的基本要素；

(3) 最优装载；

(4) 哈夫曼编码；

(5) 单源最短路径；

(6) 最小生成树；

(7) 多机调度问题；

(8) 贪心算法的理论基础。

160

2．重、难点提示

(1) 掌握贪心算法的设计要点；

(2) 理解典型范例中贪心算法的设计思想及基本要素；

(3) 了解贪心算法的理论基础。

第五章 回溯法（6学时）

1．教学内容

(1) 回溯法的算法框架；

(2) 装载问题；

(3) 批处理作业调度；

(4) 符号三角形问题；

(5) n 后问题；

(6) 0—l 背包问题；

(7) 最大团问题；

(8) 图的 m 着色问题；

(9) 旅行售货员问题；

(10) 圆排列问题；

(11) 电路板排列问题；

(12) 连续邮资问题；

(13) 回溯法的效率分。

2．重、难点提示

(1) 掌握回溯法的算法框架和应用技巧；

(2) 理解回溯法的效率分析方法。

第六章 分支限界法（6学时）

1．教学内容

(1) 分支限界法的基本思想；

(2) 单源最短路径问题；

(3) 装载问题；

(4) 布线问题；

(5) 0-1 背包问题；

(6) 最大团问题；

(7) 旅行售货员问题；

(8) 电路板排列问题；

(9) 批处理作业调度。

2．重、难点提示

(1) 理解分支限界法的基本思想；

(2) 掌握典型范例中分支限界法的应用技巧。

161

第七章 随机化算法（4学时）

1．教学内容

(1) 随机数；

(2) 数值概率算法；

(3) 舍伍德算法；

(4) 拉斯维加斯算法；

(5) 蒙特卡罗算法。

2．重、难点提示

(1) 理解概率算法的基本思想；

(2) 掌握典型范例中概率算法的应用技巧。

第八章 线性规划与网络流（4学时）

1．教学内容

(1) 线性规划问题和单纯性算法；

(2) 最大网络流问题；

(3) 最小费用流问题。

2．重、难点提示

(1) 理解线性规划问题和单纯性算法；

(2) 了解最大网络流问题和最小费用流问题。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 算法概述 2

二 递归与分治策略 10

三 动态规划 10

四 贪心算法 6

五 回溯法 6

六 分支限界法 6

七 随机化算法 4

八 线性规划与网络流 4

总计 48

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《计算机算法分析与设计》（第 3 版），王晓东编，电子工业出版社，2008

［2］《算法分析与设计》，赵端阳编，清华大学出版社，2012

162

［3］《算法分析与设计（C++描述）》，石志国 刘冀伟 姚亦飞编，清华大学出版社，2010

［4］《算法分析与设计》，霍红卫译，人民邮电出版社，2006

［5］《算法分析与设计》，吴伟旭 方世昌译，电子工业出版社，2004

［6］《算法分析与设计》，周培德编，机械工业出版社，1991

［7］《算法设计与分析—C++语言描述》，陈慧南编，电子工业出版社，2006.

［8］《计算机常用算法》（第二版），徐士良编，清华大学出版社出版，2006

［9］《算法导论（第二版）影印版》，Thomas H. Cormen 编, 高等教育出版社，2002

163

《算法设计与分析》实验教学大纲

课程名称：算法设计与分析计 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 所属实验室：数计学院机房

考核方式：考试

实验学时、学分： 32 学时 1 学分

一、实验教学目的

算法分析与设计实验是学习和研究算法的重要实践环节，其目的在于通过对各种算法的实验使学生

理解各种算法设计的基本思想，理解和掌握算法设计的主要方法，锻炼学生独立分析问题和解决问题的

能力，为开发高效的软件系统及相关领域的研究工作奠定坚实的基础。

二、实验教学要求

算法分析与设计实验是学习算法分析与设计的重要实践环节，其目的是通过实验使学生掌握各种算

法的基本原理，通过实验提高学生的程序设计能力和分析与解决实际问题的能力。

要求学生掌握递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支限界法、线性规划与网络流、近

似算法，并学会使用 C语言编程实现。通过对实际问题的分析与求解，进一步加深对算法设计方法的认

识和理解。

三、对学生的指导和要求

（一）准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机；

（二）上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立

解决；

（三）上机结束后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：实验项目名称；算法分析；程

序清单（注释）；运行结果；对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验，如果程序未能通

过，应分析其原因；

（四）实验过程由指导老师监督，听从老师安排和督导。

四、实验考核方式

考试，实验报告

五、实验教学内容

实验项目(一)：分治策略

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

目的：理解分治的概念与基本原理；理解分治策略的基本原理和效率分析，掌握设计有效算法的分

治策略；能够使用分治方法编写程序。

要求：从第二章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

实验项目(二)：动态规划

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

164

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

目的：理解动态规划的概念与基本原理；通过本实验加深对动态规划算法的理解；能够使用动态规

划方法编程求解典型问题。

要求：从第三章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

实验项目(三)：贪心算法

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

目的：理解贪心的概念与基本原理；通过本实验加深对贪心算法的理解；能够使用贪心算法编程求

解典型问题。

要求：从第四章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

实验项目(四)：回溯法

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

目的：理解回溯法的基本原理和效率分析；通过本实验加深对回溯法的理解；能够使用回溯法编程

求解典型问题。

要求：从第五章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

实验项目(五)：分支限界法

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

目的：理解分支限界算法的基本原理；理解分支限界算法与回溯算法的区别；能够使用分支限界法

编程求解典型问题。

要求：从第六章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

实验项目(六)：网络最大流

(1) 项目类别：必做□ 选做□√

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

165

目的：理解网络流的概念与网络最大流算法的基本原理；通过本实验加深对网络最大流算法的理解；

能够使用网络最大流算法编程求解典型问题。

要求：从第七章例题和习题中选择实验程序。

(4) 主要仪器：

计算机、VC++6. 0

六、实验学时分配

序 号 实验项目 学 时

一 分治策略 6

二 动态规划 6

三 贪心算法 6

四 回溯法 6

五 分支限界法 4

六 网络最大流 4

合计 32

七、推荐教材与辅助教学资料

［1］《计算机算法分析与设计》（第 3 版），王晓东编，电子工业出版社，2008

［2］《算法设计与实验题解》，王晓东编，电子工业出版社出版，2006.

［3］《算法分析与设计》，赵端阳编，清华大学出版社，2012

［4］《算法分析与设计（C++描述）》，石志国 刘冀伟 姚亦飞编，清华大学出版社，2010

［5］《算法分析与设计》，霍红卫译，人民邮电出版社，2006

［6］《算法分析与设计》，吴伟旭 方世昌译，电子工业出版社，2004

［7］《算法分析与设计》，周培德编，机械工业出版社，1991

［8］《算法设计与分析—C++语言描述》，陈慧南编，电子工业出版社，2006.5

［9］《计算机常用算法》（第二版），徐士良编，清华大学出版社出版，2006

［10］《算法导论（第二版）影印版》，Thomas H. Cormen 编, 高等教育出版社，2002

166

《程序设计专题训练》课程教学大纲

课程类别：专业选修课

所属实验室：数计学院机房

实验学时、学分： 48 学时 2 学分

课程名称：程序设计专题训练

适用专业：计算机科学与技术

考核方式：考查

一、实验教学目的

程序设计专题实验是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。程序设计专题实验课程作为高级语

言程序设计的后续课程，旨在加强学生的编程基础，提升学生程序设计、算法设计的能力。本课程教学

大纲是面向计算机专业学生开设的程序设计专题实验课计划指导大纲。该课程是为增强学生的实践能力

和动手能力，于 2013 年教学计划新增设的课程。

二、实验教学要求

通过本课程的学习，使学生全面提升程序设计能力，学会如何把课堂上学到的知识用于解决实际问

题，培养软件工作者所需要的实践能力。另一方面，能使课堂上学到的知识变活，达到深化理解和灵活

掌握教学内容的目的，训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好程序设计的风格，为后续课程的学

习打下坚实的基础。

三、对学生的指导和要求

（一）准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机；

（二）上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立

解决；

（三）上机结束后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：实验项目名称；算法分析；程

序清单（注释）；运行结果；对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验，如果程序未能通

过，应分析其原因；

（四）实验过程由指导老师监督，听从老师安排和督导。

四、实验考核方式

考试，实验报告

五、实验教学内容

实验项目(一)：课程简介（16 课时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性□√

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生了解本课程的教学内容、教学方法和考核方式等。

教学内容：课程教学目的，教学方法，考核方法，学习要求、评价标准等。

教学提示：由于本课程的教学不同于传统课程教学模式，所以在首次课程教学中务必使每个同学在

课程学习中应该注意的问题。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(二)：训练任务 1（4 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

167

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生了解软件开发的简单流程,学会对问题的分析,掌握系统设计的要点。

教学内容：介绍软件开发的主要流程，分析学生管理系统中类的设计,设计简单的学生管理系统工

作流程。

训练要点：

1、学习进行简单的系统设计训练。主要完成学生管理系统中类的设计。

2、从学校学生管理的角度出发，分析理解本系统需要完成的业务功能应该有哪些？他们的工作流

程又该如何安排。培养学生简单的软件设计思维。

3、通过数据在内存的组织，理解数组和链表的使用，数据在外存的组织，理解文件的使用。

教学提示：由于学生以前只做过一些简单的小程序，培养学生设计思维是本次教学训练的难点和重

点。主要通过老师讲解和程序实例分析完成系统类的设计工作。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(三)：训练任务 2（4 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:在系统数据结构确定后，实现学生基本信息与学生成绩的录入处理。使学生掌握各种数

据输入的基本方法和数据校验。

教学内容：实现学生基本信息和学生成绩的录入处理和文件读写操作。

训练要点：

1、c++中不同数据类型的输入处理。

2、通过数组或链表完成已录入数据的组织

3、通过文件完成录入数据的保存。

4、不同数据的简单校验实现。

教学提示：本次课程教学重点与难点：C++的数组与链表处理，文件的读写操作实现，数据校验中

字符串处理。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(四)：训练任务 3（4 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通过对学生信息、学生成绩的修改操作，使学生掌握不同数据结构下基本检索算法的实

现。

教学内容：修改学生基本信息、修改学生成绩处理。

训练要点：

1、数组、链表中的数据检索算法实现。

168

2、相同关键字下修改如何实现?

3、数据批量修改的算法实现。

4、通过文件操作，实现修改的日志处理。

教学提示：本次课程教学的重点和难点：数组、链表数据结构下数据检索算法的实现问题，特别使

学生掌握链表的基本操作方法。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(五)：训练任务 4（4 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通过学生基本信息查询，学生成绩查询，使学生掌握数据查询的基本算法实现。

教学内容：学生信息的各种查询处理、学生成绩的基本查询处理。

训练要点：

1、C++中不同类型数据的比较方法，数据类比较运算的重载实现等。

2、通过字符串中的取子串等运算，结合模式匹配算法，实现学生数据的精确查询和模糊查询处理。

3、通过指定不同的查询要求，完成相应的查询处理。

4、通过数组、链表实现的集合表示，实现相应集合运算算法。

教学提示：本次课程教学的重点和难点：如何通过数组、链表数据结构实现集合元算，解决不同类

型数据集的表示问题。通过字符串运算和模式匹配算法实现精确查询和模糊查询处理。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(六)：训练任务 5（4 学时）

(1) 项目类别：必做□ 选做□√

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通过将学生信息按照学号、总成绩等数据列进行排序输出，使学生掌握不同数据结构下

多种排序算法的实现方法。

教学内容：学生信息的删除操作，单关键字数据的排序实现，多关键字数据的排序实现。

训练要点：

1、数组、链表中学生数据的删除处理，特别是链表实现方法，文件数据的删除处理。

2、单关键字数据的排序实现，如按照学号，成绩等升降序排序输出。

3、多关键字排序输出，如按照学生成绩排序，成绩相同时按照学号排序处理。

4、多种排序算法性能比较。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(七)：训练任务 6（4 学时）

(1) 项目类别：必做□ 选做□√

169

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通过给系统增加一个用户登录功能，使学生掌握各种软件系统的登陆实现方法。通过对

磁盘文件数据的加密处理，使学生建立信息安全的基本实现策略。

教学内容：系统登陆验证处理，数据加解密算法实现。

训练要点：

1、如何将系统功能分配给不同角色的人员使用，系统登陆时如何完成登录验证。

2、设计有效的数据加解密算法。

3、介绍经典数据加密算法，并请同学们比较自己设计的算法与这些经典算法的差距。

教学提示：本次课程教学的重点和难点：如何在已实现系统功能的基础上，增加一个登录验证功能。

数据加解密算法的实现。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(八)：训练任务 7（4 学时）

(1) 项目类别：必做□ 选做□√

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通过对学生成绩的分段统计和图形展示，使学生掌握数据统计的基本实现方法，通过图

形展示，使学生掌握 c++环境下柱状图，折线图的实现方法。

教学内容：根据要求完成学生信息的各种统计计算方法，C++环境下的图形输出方法。

训练要点：

1、如何完成训练任务要求的相关数据统计工作。

2、柱状图的程序实现方法。

3、折线图的程序实现方法。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言。

实验项目(九)：考查与总结 （4学时）

六、实验学时分配

序 号 课程主要内容 学 时

一 课程简介 16

二 训练任务 1 4

三 训练任务 2 4

四 训练任务 3 4

五 训练任务 4 4

六 训练任务 5 4

七 训练任务 6 4

八 训练任务 7 4

九 考查与总结 4

合计 48

170

七、推荐教材与辅助教学资料

参考书目

［1］《算法分析与设计》，赵端阳编，清华大学出版社，2012

［2］《计算机常用算法》（第二版），徐士良编，清华大学出版社出版，2006

［3］《算法导论（第二版）影印版》，Thomas H. Cormen 编, 高等教育出版社，2002

171

《软件技术专题训练》课程教学大纲

课程类别：专业选修课

考核方式：考查

课程名称：软件技术专题训练

适用专业：计算机科学与技术

实验学时、学分： 34 学时 1 学分 所属实验室：数计学院机房

一、实验教学目的

《软件技术专题试验》是数据结构、操作系统、数据库原理、计算机网络等课程的后续综合训练课

程。旨在加强学生对上述计算机专业主干课程的理解，提升学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

本课程教学大纲是面向计算机专业学生开设的《软件技术专题试验》课计划指导大纲。该课程是为增强

学生的实践能力和专业应用能力，于 2013 年教学计划新增设的课程。

二、实验教学要求

通过本课程的学习，使学生学掌握使用 C#进行 Windows 程序设计方法，学会如何把课堂上学到的

知识用于解决实际问题，培养软件工作者所需要的实践能力。另一方面，能使课堂上学到的知识变活，

达到深化理解和灵活掌握教学内容的目的，训练学生为参与大型软件开发进行知识与技术的准备，也为

后续课程的学习打下坚实的知识基础。。

三、对学生的指导和要求

（一）理解老师讲述的关键编程要点，准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检

查无误后才能上机；

（二）上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立

解决；

（三）上机结束后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：实验项目名称；算法分析；程

序清单（注释）；运行结果；对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验，如果程序未能通

过，应分析其原因；

（四）实验过程由指导老师监督，听从老师安排和督导。

四、实验考核方式

实验报告

五、实验教学内容

实验项目(一)：课程简介（16 课时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生了解本课程的教学内容、教学方法和考核方式等。

教学内容：课程教学目的，教学方法，考核方法，学习要求、评价标准等。

教学提示：由于本课程的教学不同于传统课程教学模式，所以在首次课程教学中务必使每个同学在

课程学习中应该注意的问题。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C#程序设计语言

实验项目(二)：训练任务 1（4 学时）

172

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生了解并掌握 VS2010 C#中常用的组件和控件的使用方法，掌握 Windows 程序设计

中可视化界面设计的基本方法。使学生了解并掌握通过引用使用.NET 框架的系统库以及系统注册的 Com

服务器等,并掌握其软件开发流程。使学生掌握Ｗｉｎｄｏｗｓ程序中鼠标与键盘事件的类型与处理方

法。

教学内容：通过计算器编程，掌握以下控件：Button，CheckBox,RadioButton,Label,

ListBox,ComBox,PictureBox,ListView,datetimepicker,Image,panel,TabControl,MenuStrip ，

Treeview 使用。掌握应用程序和Ｅｘｃｅｌ表格的数据交换实现方法。掌握键盘事件：KeyDown”、

“KeyUp”和“KeyPress”；鼠标事件： "MouseHover"、"MouseLeave"、"MouseEnter"、"MouseMove"、

"MouseDown"和"MouseUp"等的使用。

训练要点：

1、通过计算器项目训练，基本熟悉 C#Windows 程序设计的思路和方法。

2、训练学生 C#可视化界面制作，控件和组件的使用，鼠标事件处理方法。

3、任务要求课下完成，课堂进行设计介绍、问题讨论和成果展示。

4、要求讲解要有课件。

教学提示：由于学生初次使用图形界面进行编程，并且开发环境生成程序框架，注意引导学生从传

统 C++教学的字符界面到图形界面编程思路的转换，掌握系统基础类库的使用。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C#程序设计语言

实验项目(三)：训练任务 2（8 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生了解常用的数据库系统，掌握数据库中 Sql 语言的基本语法。通过使用 SqlServer

2008R2 作为数据库服务器,C#作为客户端开发工具，使学生掌握数据库应用系统设计与开发的思路和方

法。

教学内容：数据库结构化查询语言 Sql 中的 Select 语句,insert 语句,Update 语句的使用。数据库

服务器的建库、建表实现，学生信息数据库中表的设计和实现；C#实现的客户端与数据库服务端的连接

实现和数据访问实现的方法。。

训练要点：

1、学习并掌握学生管理系统中数据库表的设计方法。

2、掌握数据库应用系统开发中 SQL 语句的使用。

3、掌握前端 C#与数据库的连接方法和数据访问方法。

4、掌握常用数据库应用项目的实现思路和编程方法。

5、掌握数据的图形表示方法

6、掌握 windows 打印输出的处理方法。

7、完成本专题训练任务

173

教学提示：本次课程教学的重点：结合具体的数据库系统: Access2007,Sql Server2008 R2 系统，

Sql 语句在这些系统中的使用,以及掌握通过数据库管理环境实现数据库的管理和维护。使学生掌握学

生信息数据库中表的设计；客户端与数据库的连接实现方法；常用数据检索、增删改的实现方法。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C#程序设计语言

实验项目(四)：训练任务 3（8 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:使学生复习并回顾操作系统课程中进程、线程的基本概念，了解并掌握 Windows 环境下

进程、线程的程序实现方法。使学生掌握 Windows 系统中进程操作的基本方法，加深对操作系统课程中

进程的理解。使学生掌握 Windows 系统中线程操作的基本方法，加深对操作系统课程中线程概念的理解。

使学生掌握 Windows 环境下实现线程同步互斥的基本方法，掌握多线程编程的基本思想。。

教学内容：通过两个训练任务，使学生理解 Windows 环境下进程、线程的基本概念，以及进程、线

程编程的基础类。使用 Process 类实现进程管理器的方法。线程的创建、挂起、终止等操作的编程实现。

Windows 中自由锁(InterLocked)、监视器（Monitor）和互斥锁（lock）、互斥(Mutex), 信号量(Semaphore)

的编程实现方法。

训练要点：

1、windows 中 process 类的使用，实现进程的创建和销毁。

2、windows 中线程的创建、挂起、终止等操作的编程方法。

3、进程、线程间通讯、同步互斥的编程实现。

4、如何实现多线程编程。

5、完成本专题训练题目的编程任务。

教学提示：本次课程教学重点与难点：线程的创建和管理，监视器、Mutex、信号量的编程方法，

教学难点使学生理解并掌握使用线程技术完成并行化程序设计。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C#程序设计语言

实验项目(五)：训练任务 4（10 学时）

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学目的:通使学生复习并巩固计算机网络课程中 TCP/IP 协议的基本概念，掌握 Socket 网络编程

的实现方法。掌握 Socket 类的基本知识，掌握使用 Socket 类进行网络编程的方法。。

教学内容：使学生了解并掌握网络编程相关概念。掌握 Socket 类的网络编程实现方法。

训练要点：

1、掌握 TCP/IP 网络协议及传输的基本原理。

2、掌握基于 SOCKET 类实现网络编程的方法

3、通过专题训练-仿 QQ 程序的编写，基本掌握网络编程的关键技术和方法。

教学提示：本次课程教学的重点和难点：对网络编程相关概念的理解。学生对网络编程案例的理解。

174

对于专题训练题目学生在系统设计方面面临的困难。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C#程序设计语言

六、实验学时分配

序 号 课程主要内容 学 时

一 课程简介 16

二 训练任务 1 4

三 训练任务 2 8

四 训练任务 3 8

五 训练任务 4 10

六 考查与总结 2

合计 32

七、推荐教材与辅助教学资料

参考书目

［1］《Visual C#2005Windows 编程技术》，袁晓洁主编，中国铁道出版社，2009

［2］《C#编程指南》，飞思科技，电子工业出版社，2002

175

《软件项目专题训练》课程教学大纲

课程名称：软件项目专题训练 课程类别：专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 所属实验室：数计学院机房

考核方式：考查

实验学时、学分： 48 学时 2 学分

一、实验教学目的

本课程是一门理论与实践结合性很强的课程。在本课程的学习和实践过程中，学生以解决实际问题

的实例为主线，展开各个环节。本课程将使学生在一定的时间内，尝试软件开发的过程，培养和提高学

生的逻辑思维、抽象思维和统筹规划能力，为今后从事自动化专业背景的软件开发工作打下基础。

二、实验教学要求

通过本课程的学习，学生应掌握图像、声音等多媒体信息的处理。在以往基础编程基础上，处理的

对象更加广泛。

三、对学生的指导和要求

（一）在实践过程中，使学生进一步巩固《C++语言程序设计》课程所学知识，更加深入地了解面

向对象程序设计的主要技术特点以及 C++语言的强大编程功能；

（二）指导学生利用获取信息的手段进一步获取新知识，以解决实训过程中遇到的技术难点，从中

提高自学能力；

（三）按照软件开发的基本要求引导学生完成实训课题，以便学生了解软件开发的几个重要环节；

（四）提高学生的编程技术，使程序的编写更趋于专业化，为从业打下良好的基础；

四、实验考核方式

考试，实验报告

五、实验教学内容

实验项目(一)： Visual Studio 2010 开发环境及应用程序框架

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学内容

（1）Visual Studio 2010 的开发环境介绍；

（2）MFC 应用程序框架结构；

（3）简单图形化界面应用程序编写步骤。

基本要求

（1）了解 Visual Studio 2010 的开发环境；

（2）理解 MFC 应用程序框架结构；

（3）掌握编写简单图形化界面应用程序。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(二)：图像在数据库中的读写

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

176

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学内容

（1）图像在数据库中的存储及读取；

（2）图像在文档或对话框架构下的显示方式。

基本要求

（1）理解 SQL2008 中图像的存储方式；

（2） 掌握 MFC 环境下通过 Picture 控件实现图像的显示；

（3）实现将图像存入数据库并读取出来在界面显示。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(三)：图像的基本处理

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学内容

（1）图像的基本变形。

（2）图像的平滑与边缘提取；

（3）图像的变换；

基本要求

（1）通过对图像像素的操作对图像进行简单变形；

（2）理解图像的平滑与边缘提取，并实现；

（3）掌握图像的傅里叶变换。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

实验项目(四)：声音处理

(1) 项目类别：必做□√ 选做□

(2) 项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□√ 综合性□

(3) 项目主要目的要求：

教学内容

（1）打开声音并播放；

（2）声音的前进，后退，暂停；

（3）声音的网络传输及边下载边播放；

基本要求

（1）实现简单的声音播放器，可以进行播放、暂停、前进、后退。

（2）网络下载声音文件，利用缓冲区实现边下载边播放。

(4) 主要仪器：

计算机；WINDOWS 7/8/10/XP 操作系统；Visual C++/Dev C++程序设计语言

177

六、实验学时分配

序 号 课程主要内容 学 时

一 课程简介 16

二 训练任务 1 6

三 训练任务 2 10

四 训练任务 3 10

五 训练任务 4 6

合计 48

七、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

八、推荐教材与辅助教学资料

参考书目

［1］郑莉等编著.C++语言程序设计.北京：清华大学出版社， 2011

［2］刘路放编著.Visual C++与面向对象程序设计教程.高等教育出版，2000

［3］赵杰等编著.SQL Server 数据库管理、设计与实现. 北京：清华大学出版社，2004

178

《Web 应用技术》课程教学大纲

课程名称：Web 应用技术 课程类别：任意专业选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 80 学时 4 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

通过《Web 应用技术》课程的学习,使学生掌握基于 PHP 的 Web 应用程序开发所需要的知识和技能。

掌握利用PHP与MySQL建立动态网站的技术,达到能独立或合作完成中小型网站的建设与开发目的,为学

生在未来网络化信息化社会里更好地从事 Web 应用程序开发打下良好的基础。

二、课程教学要求

1.教学方法上,采取课堂讲授、课后自学、上机实践等形式。

2.课堂讲授采用启发式教学和多媒体教学，每章内容讲授之前或之后，将思考题留给学生,采用课

堂提问、组织学生讨论等方式，鼓励学生自学，培养学生的自学能力，调动学生学习的主观能动性。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《计算机网络》、《数据库原理》等。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 前端设计包括 HTML、CSS、JavaScript、Jquery 和 PHP 语法以及 PHP 操作 MySQL

数据库。

本课程的难点:前后端结合，设计与实现一个网站。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和上机实践相结合。

六、课程教学内容

第一章 HTML、CSS、JavaScript（6 学时）

1．教学内容

本章学习 HTML 标记、CSS 选择器和样式、JavaScript 语法 PHP 开发环境的的使用。

2．重、难点提示

(1) 重点是 HTML、CSS、JavaScript 的语法。

(2) 难点是 CSS 盒模型的使用。

第二章 PHP 语言基础（2学时）

1．教学内容：

本章学习 PHP 的数据类型、运算符、变量、及常量的相关知识。

2．重、难点提示：

(1) 重点是自定义常量和预定义常量的使用。

(2) 难点是变量的作用域。

第三章 流程控制语句（2学时）

1．教学内容

179

本章学习 PHP 中的条件控制语句、循环控制语句、跳转语句、包含语句。

2．重、难点提示

(1) 重点是循环控制语句的使用。

(2) 难点是循环控制语句的使用。

第四章 函数（2学时）

1．教学内容

本章学习系统定义函数和自定义函数的使用。

2．重、难点提示

(1) 重点是系统函数的使用。

(2) 难点是函数的返回值。

第五章 字符串（2学时）

1．教学内容

本章学习字符串的操作。

2．重、难点提示

(1) 重点是字符串函数的使用。

(2) 难点是字符串函数的使用。

第六章 数组（4学时）

1．教学内容

本章学习数组的相关知识，包括数组的创建，数组的操作，系统预定义的数组。

2．重、难点提示

(1) 重点是数组的操作。

(2) 难点是多维数组的使用。

第七章 日期和时间（2学时）

1．教学内容

本章学习日期和时间函数的使用，包括设置时区，日期时间操作函数、验证日期。

2．重、难点提示

(1) 重点是日期时间操作函数。

(2) 难点是日期的验证方法。

第八章 表单（2学时）

1．教学内容

本章学习表单的相关知识，包括表单的提交方法，获取表单数据，上传文件等。

2．重、难点提示

(1) 重点表单数据的获取。

(2) 难点是通过表单上传文件的方法。

第九章 正则表达式（3学时）

1．教学内容

180

本章学习正则表达式的使用，包括正则表达式的语法和 PHP 中正则表达式的使用。

2．重、难点提示

(1) 重点是正则表达式的使用。

(2) 难点是正则表达式的语法。

第十章 图像处理（3学时）

1．教学内容

本章学习 PHP 中的图像处理，包括图像绘制、图片处理、图像验证码等。

2．重、难点提示

(1) 重点是图像绘制。

(2) 难点是图像验证码的使用。

第十一章 Cookie 与 Session（2 学时）

1．教学内容

本章学习 Cookie 与 Session 的语法和使用方法。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Cookie 与 Session 的使用。

(2) 难点是 Cookie 与 Session 的使用。

第十二章 PHP 操作 MySQL 数据库（4学时）

1．教学内容

本章学习在 PHP 中操作 MySQL 数据库的方法，包括连接数据库、数据表数据的插入、修改、删除、

查询。

2．重、难点提示

(1) 重点是利用表单与数据库结合来编写程序。

(2) 难点是表单数据的验证。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 HTML、CSS、JavaScript 12 4

二 PHP 语言基础 2 2

三 流程控制语句 2 2

四 函数 4 2

五 字符串 2 2

六 数组 4 4

七 日期和时间 2 2

八 表单 4 2

九 正则表达式 4 2

十 图像处理 4 4

十一 Cookie 与 Session 2 2

十二 PHP 操作 MySQL 数据库 6 4

总计 80 48 32

181

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤）*30%+期末成绩（一个网站）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《PHP 实践指南》,陈小龙,清华大学出版社, 2017

［2］《PHP 编程基础与实例教程》，孔祥盛,人民邮电出版社, 2016

182

《微机原理与接口技术》课程教学大纲

课程名称：微机原理与接口技术

适用专业：计算机科学与技术

课程类别：任意选修课

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

知道《微型计算机原理与应用》这门课程的性质、地位和价值;知道该课程的研究领域。

知道该课程的研究领域和技术前景;知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科

进展和未来方向。理解这门课程的主要概念、基本原理和技术要点。掌握微型计算机结构特

点,以及实现微型计算机与外部连接的软、硬件基础知识和基本技能。

二、课程教学要求

1、理解这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释,能提示所涉及到的教

学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。

2、掌握运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。

3、能在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务,或能识别操作中的一般

差错。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《电路与电子学》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序

设计》,等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握和巩固微型计算机的基本组成、掌握寻址方式；掌握常用指令的功

能和用法、汇编的概念及其方法；掌握汇编程序的基本格式、常用运算符的使用方法、汇编

的步骤；I/O 的编址方法、译码电路及 CPU 与外设数据传递的方式；存储器的分类、性能指

标;读写存储器 RAM、只读存储器 ROM、存储器扩展；总线的概念、分类及应用。

本课程的难点: 微型计算机工作过程；Intel x86CPU 的内部结构、典型时序分析；区

别指令的正确与错误；程序控制、中断、DMA 方式特点及其应用场合；存储器的位/字扩充

方式的方法及连接；总线的时序、握手技术。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 微型计算机系统概述（4学时）

1．教学内容

主要了解微型计算机系统的构造及微型计算机工作过程。

2．重、难点提示

(1)重点：理解微型计算机的基本组成。

183

(2)难点：算机工作过程。

第二章 微处理器（4学时）

1．教学内容：

8086/8088 CPU 寄存器结构、作用、CPU 引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小/

最大模式的概念和系统组建、系统总线形成; 理解存储器读/写时序。

2．重、难点提示：

(1)重点：解 Intel x86CPU 微处理器的基本结构,寄存器、堆栈,引脚及其功能；最小/

最大模式下系统总线形成；存储器分段与物理地址形成。

(2)难点：intel X86CPU 的内部结构、典型时序分析。

第三章 寻址方式和指令系统（4时）

1．教学内容

寻址的概念;8086 的 6 种基本的寻址方式及有效地址的计算;掌握 8086 指令系统。

2．重、难点提示

(1) 重点：掌握寻址方式;掌握常用指令的功能和用法。

(2) 难点：区别指令的正确与错误。。

第四章 汇编语言程序设计（4学时）

1．教学内容

汇编语言特点、汇编程序功能、汇编语言结构;掌握汇编语言中的表达式、伪指令、宏

定义的含义和用法;掌握 DOS 功能调用基本 I/O,返回 DOS 方法,了解文件管理。

2．重、难点提示

(1) 重点：汇编的概念及其方法, 掌握汇编程序的基本格式,常用运算符的使用方法,

汇编的步骤。

(2) 难点：伪指令、宏定义的用法;程序设计算法与流程图。

第五章 输入输出接口（4学时）

1．教学内容

掌握输入/输出的基本概念;I/O 的编址方法、特点;CPU 与外设数据传递的方式及接口技

术。

2．重、难点提示

(1) 重点：程序控制、中断、DMA 方式特点及其应用场合。

(2) 难点：程序控制、中断、DMA 方式特点及其应用场合。

第六章 存储器系统（4学时）

1．教学内容

存储器的作用、分类、结构及性能指标,了解存储器系统的多层结构;掌握静态 RAM、动

态 RAM 及 EPROM 的特点、基本结构、地址形成方法及典型芯片;了解 DRAM 刷新。

2．重、难点提示

184

(1) 重点：存储器的分类、性能指标;读写存储器 RAM、只读存储器 ROM、存储器扩展及

其与 CPU 的连接

(2) 难点：存储器的位/字扩充方式的方法及连接。

第七章 中断系统（2学时）

1．教学内容

中断基本概念;深刻理解中断类型码、中断矢量和中断向量表的概念,以及如何对中断服

务程序寻址。

2．重、难点提示

(1) 重点：实模式下的中断操作, 中断类型码中断矢量和中断向量表的概念,以及如何

对中断服务程序寻址。

(2) 难点：中断向量概念、8259A 级连工作方式、命令的理解。

第八章并行接口与串行接口（2学时）

1．教学内容

串行通信的基本概念、数据传送方向、调制与解调,异步和同步通信规程、各自数据格

式。

2．重、难点提示

(1) 重点：8255A 工作方式和初始化编程;掌握 8251 初始化编程方法。

(2) 难点：8255A 方式 1和 2的握手信号,时序;异步串行通信格式;8251 初始化编程。

第九章 总线（2学时）

1．教学内容

了解典型的总线技术;了解 ISA 总线、PCI 总线、USB 总线微机常用的总线;理解 RS-232C

标准在串行通信中计算机与外设或终端的连接。

2．重、难点提示

(1) 重点：总线的概念、分类及应用;ISA 总线;RS-232C 标准。

(2) 难点：总线的时序、握手技术。

第十章 人机交互设备及其接口（2时）

1．教学内容

了解 PC 微机系统中的键盘、LED 的工作原理及其与主机的接口。

2．重、难点提示

(1) 重点：键盘与 LED 的工作原理。

(2) 难点：键盘、鼠标、显示器、打印机等几种常见的人机交互设备的工作原理和他们

与计算机的接口。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 微型计算机系统概述 2 2

二 微处理器 2 2

185

三 寻址方式和指令系统 2 2

四 汇编语言程序设计 2 2

五 输入输出接口 2 2

六 存储器系统 2 2

七 中断系统 1 1

八 并行接口与串行接口 1 1

九 总线 1 1

十 人机交互设备及其接口 1 1

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1] 《微机原理与接口技术》(第二版),洪永强,科学出版社,2009

186

《计算机网络安全》课程教学大纲

课程名称：计算机网络安全

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 2 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程的教学目的是使学生掌握计算机网络安全基础理论知识，具备熟练操作和使用计算机进行网

络安全攻防的能力，为培养网络安全管理员奠定理论基础和培养应用技能。

二、课程教学要求

1. 本课程的学习应使学生了解网络安全基本知识以及在网络运行中安全防护的基本方式和思想，

并在密码学方面方面有一定了解。

2. 学生在学习完本课程后，应达到对网络安全的基本概念、防护原理及使用有一定程度的理解和

掌握，并且能设计出具有一定安全性的网络方案。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《计算机结构》、《网络协议》、《计算机网络》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

掌握网络安全的研究体系、了解实验环境的配置，熟练掌握网络安全协议基础知识;掌握网络安全

编程基础;熟练掌握网络扫描与网络监听原理和操作方法;熟练掌握网络入侵原理和操作方法;熟练掌握

网络后门与网络隐身原理和操作方法;掌握操作系统安全配置方案基本知识。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 网络安全概述与环境配置（3学时）

1．教学内容

网络安全研究的体系、研究网络安全的必要性、研究网络安全社会意义、目前计算机网络安全的相

关法规。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握网络安全研究的体系、理解应用软件的安全等级、了解研究网络安全社会意义、了

解目前计算机网络安全的相关法规；

(2) 难点是具备实验环境的配置能力、 能够进行简单的抓取网络数据包实验。

第二章 网络安全协议基础（4学时）

1．教学内容：

重点理解 0SI 参考模型和 TCP/IP 协议簇的联系和区别、理解 IP/TCP/UDP/ICMP 协议头的结构并且

学会使用 Sniffer 进行分析、了解常用的网络服务以及它们提供服务的端口、熟练掌握常用网络命令及

其使用方法。

2．重、难点提示：

187

(1) 重点理解 0SI 参考模型和 TCP/IP 协议簇的联系和区别、理解 IP/TCP/UDP/ICMP 协议头的结构

并且学会使用 Sniffer 进行分析；

(2) 难点是熟练掌握常用网络命令及其使用方法。

第三章 网络安全编程基础（5学时）

1．教学内容

网络安全编程概述、编程工具的使用、网络安全编程。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Windows 操作系统的内部机制，理解 C 语言四个阶段编程的特点；

(2) 难点是掌握网络安全编程领域的 Socket.编程、注册表编程、定时器编程、驻留程序的编程和

多线程编程。

第四章 网络扫描与网络监听（4学时）

1．教学内容

黑客概述、攻击与安全的关系、网络踩点与扫描、网络监听。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握网络攻击技术中的网络扫描和监听技术原理、了解黑客的概述以及分类等常识、了

解网络踩点的概念，掌握利用的工具以及程序，掌握扫描技术中的被动策略扫描和主动策略扫描；

(2) 难点是掌握网络监听的概念和掌握密码监听工具的使用。

第五章 网络入侵（5学时）

1．教学内容

常用的网络攻击手段、攻击工具的使用和代码实现。

2．重、难点提示

(1) 重点是了解网络攻击的常用手段和技巧、掌握有代表性的工具，其他的工具可以进行有效的攻

击、需要了解社会工程学攻击的基本方法、学会防范物理攻击；

(2) 难点是掌握暴力攻击下的暴力破解操作系统密码、暴力破解邮箱密码和暴力破解 Office 文档

的密码、掌握各种漏洞攻击以及防御手段，掌握各种缓冲区溢出攻击的手段以及防御手段。

第六章 网络后门与网络隐身（6学时）

1．教学内容

网络后门、木马、网络代理跳板、清除日志。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握入侵过程中三个非常重要的步骤、隐藏 IP、种植后门和在网络中隐身、了解隐藏

IP 通过网络代理跳板来实现，在网络中隐身通过消除系统日志来完成需要重点掌握和理解网络后门的

建立方法以及如何通过后门程序再一次入侵对方的主机；

(2) 难点是学会使用常用的木马进行远程控制，掌握网络代理跳板和清楚系统日志。

188

第七章 操作系统安全配置方案（5学时）

1．教学内容

操作系统概述、Windows2000 服务器的安全配置原则。

2．重、难点提示

(1) 重点是了解 Windows2000 的安全配置、了解安全配置三十六项、理解三大部分中的每一项设置，

并掌握如何设置、掌握和理解初级篇讲述常规的操作系统安全配置；

(2) 难点是掌握中级篇介绍操作系统的安全策略配置、掌握高级篇介绍操作系统安全信息通信配

置。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 网络安全概述与环境配置 3

二 网络安全协议基础 4

三 网络安全编程基础 5

四 网络扫描与网络监听 4

五 网络入侵 5

六 网络后门与网络隐身 6

七 操作系统安全配置方案 5

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］ Andrew S. Tanenbaum, 《计算机网络》，清华大学出版社,2010

［2］Douglas E. Comer，《计算机网络与因特网》( Computer Networks and Internets),清华大学出

版社,2014

［3］肖宏伟，《专家门诊--Visual C++开发答疑 300 问》，人民邮电出版社,2015

［4］高永强 郭世泽，《网络安全技术与应用大典》，人民邮电出版社,2015

189

《Linux 操作系统》课程教学大纲

课程名称：Linux 操作系统

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 40 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

Linux 操作系统是一个功能强大而且十分灵活的操作系统,安全行、稳定性好很少受到病毒和黑客

的攻击。本课程系统介绍 Linux 操作系统的基本操作、讲解系统的安装及配置、系统常用命令的使用,

用较多的课时学习系统的图形界面及图形界面下的应用程序的功能及使用方法。本课程可以配合操作系

统原理课,使学生能理论结合实践。

二、课程教学要求

学生学完该课程后应该掌握 Linux 操作系统的常用命令的使用、图形界面的多种 "实用程序的使

用、多种 Internet 服务功能的配置,通过实验加强学生的动手能力。

三、先修课程

c/c++语言程序设计、计算机组成结构、数据结构、操作系统、计算机网络。

四、课程教学重、难点

Linux 操作系统的基本操作、讲解系统的安装及配置、系统常用命令的使用

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：讲授、演示、案例讨论

教学手段：师生互动、板书、PPT

六、课程教学内容

第一章 Linux 操作系统的引言（3学时）

1．教学内容

a)Linux os

b)Linux 文件系统

c)Linux 中目录命令

d)Linux 中文件命令

2．重、难点提示

1)Linux 文件系统

2)Linux 中目录命令

3)Linux 中文件命令

第二章 管理文档（3学时）

1．教学内容

a)标准文件及重定向

b)过滤器及管道

c)查找文件及文件访问权

d)vi 编辑器

190

2．重、难点提示

1))过滤器及管道

2)查找文件及文件访问权

第三章 使用 Shell 脚本的任务自动化(4 课时)

1．教学内容

a) Shell 脚本

b) 变量

c) 命令替换及条件执行

d) 迭代

2．重、难点提示

1) 命令替换及条件执行

2) 迭代

第四章 Shell 命令集及编程环境(4 课时)

1．教学内容

a)基本操作命令

b)shell 命令及访问磁盘分区

2．重、难点提示

1)shell 命令

2）访问磁盘分区

第五章 文字、图形及多媒体应用(4 课时)

1．教学内容

a)Web 浏览器

b)文字处理器

C）图形处理器

D）多媒体应用

2．重、难点提示

1) 文字处理器

2）图形处理器

第六章 Linux 系统管理(4 课时)

1．教学内容

a)用户账户管理

b)文件系统管理

c)软件管理

d）系统安全管理

2．重、难点提示

191

1)文件系统管理

2)软件管理

第七章 Internet 服务功能(4 课时)

1．教学内容

a)Apache 服务

b)DNS 服务

e)FTP 服务

D)邮件服务

2．重、难点提示

Internet 服务

第八章 Linux 的数据库服务 (4 课时)

1．教学内容

a)安装 MySQL

b)访问 MySQL 数据库

2．重、难点提示

1)访问 MySQL 数据库

第九章 Linux 编程环境(4 课时)

1．教学内容

a)Linux 的 C 语言编程

2．重、难点提示

1)Linux 的 C 语言编程

七、实验教学内容

无

八、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 第一章 Linux 操作系统引言 2 2

二 第二章 管理文档 2

三 第三章 Shell 脚本的任务自动化 4 2

四 第四章 Shell 命令及编程环境 4 2

五 第五章 文字、图形与多媒体应用 4 2

六 第六章 Linux 的系统管理 2 2

七 第七章 Linux 的 Internet 服务 2 2

八 第八章 Linux 的数据库服务 2 2

九 Linux 的编程环境 2 2

总计 24 16

192

九、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

十、选用教材和参考书目

［1］ Red Hat Lirax 9 入门与提高,人民邮电出版社，2013

［2］Red Hat Linux 9 系统管理,人民邮电出版社，2012

193

《Unix/Linux系统编程》课程教学大纲

课程名称： Unix/Linux 系统编程 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 40 学时 2.0 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

本课程从 Linux 基础学起,先了解 Linux 系统的基本操作,然后了解 She11 编程基础、c

编程基础、嵌入式开发基础,进一步学习嵌入式系统移植、串口通信、Linux 多进程程序设

计、Linux 多线程程序设计、GU1 编程、字符设备驱动、文件系统等相关知识,使学生能够循

序渐进,掌握 Linux 程序设计核心技术。

二、课程教学要求

通过本课程的学习,要求学生能够进行 Linux 核心编程,具体有:

1、掌握 Linux 操作系统基本操作,掌握 Shel1.C 语言、嵌入式编程基础。

2、能够进行嵌入式系统移植。

3、能够进行 Linux 多进程、多线程程序设计。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《windows 操作系统》、《C语言程序设计》等学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: She11 编程基础、c 编程基础、嵌入式开发基础、C 编译器、Linux 系统

管理。

本课程的难点: DNS 服务器、FTP 服务器、WEB 服务器。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和上机实践相结合。通过上机练习，布

置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生实践操作的能

力。

六、课程教学内容

第一章 Linux 概述（4学时）

1．教学内容

计算机基础、UNIX 简介、LINUX 简介，掌握 LNUX 的内核版本号规则、LINUX 的发行商、

GNU/GPL 的含义等,理解 LINUX 与其他操作系统的优缺点,了解 LINUX 的发展历程。

2．重、难点提示

(1)重点：UNIX 简介、LINUX 简介。

(2)难点：UNIX 简介、LINUX 简介。

第二章 LINUX 基础一（4学时）

1．教学内容：

使用 UINUX、用户界面、基础命令、文件系统、文件属性、文件备份与压缩、进程管理。

194

掌握 linux 的启动与登陆、Linux 系统的目录结构与几种文件类型、文件属性的含义并掌握

设置方法等,理解 LINUX 的权限与权限的表示方法。

2．重、难点提示：

(1)重点：linux 的启动与登陆、Linux 系统的目录结构与几种文件类型。

(2)难点：文件属性的含义并掌握设置方法等,理解 LINUX 的权限与权限的表示方法。

第三章 LINUX 基础二（4时）

1．教学内容

行編辑器 ED、全屏幕編辑器 V、一些文本操作命令，掌握 ED 的使用、v 的使用、常用的

文本操作命令。

2．重、难点提示

(1) 重点：全屏幕編辑器 V、一些文本操作命令。

(2) 难点：行編辑器 ED、全屏幕編辑器 V。

第四章 LNUX 的安装与启动（4学时）

1．教学内容

安装的基本知识、安装的过程、LOADLN 方式的引导、LINUX 系统的构成、引导过程。。

2．重、难点提示

(1) 重点：LINUX 的安装与启动、LINUX 的构成、LOADLN 方式的引导。

(2) 难点：LINUX 的工作原理、引导过程。

第五章 图形界面（4学时）

1．教学内容

x WINDOW KDE 桌面环境、KDE 环境。

2．重、难点提示

(1) 重点：GUI 界面环境设置方法、KDE 工作环境及工作组件。

(2) 难点：KDE 环境。

第六章 SHELL 和 SHELL 编程制结构（4学时）

1．教学内容

Shll 编程简介、运行脚本文件、脚本的执行、脚本表达式、脚本控。

2．重、难点提示

(1) 重点：Shell 编程的基本方法、脚本控制结构、重定向。

(2) 难点：运行脚本文件、脚本的执行、脚本表达式、脚本控制结构。。

第七章 LINUX 系统管理（4学时）

1．教学内容

教学基本内容:用户和用户组文件、管理用户账户与密码、用户组管理、使用用户管理

器管理用户和组、磁盘的管理。

2．重、难点提示

(1) 重点：账号的操作、磁盘的基本操作、用户组管理。

195

(2) 难点：使用用户管理器管理用户和组、磁盘的管理。

第八章 网络的基本概念及设置（4学时）

1．教学内容

网络定义、INTERNET 与 TCP/P INUX 的基本网络配置、实用程序。

2．重、难点提示

(1) 重点：Linux 网络的配置和调试方法、 Linux 网络的基本配置,常用的网络调试命

令。

(2) 难点：INTERNET 与 TCPAP、 LINUX 的基本网络配置。

第九章 c编译器（4学时）

1．教学内容

GCC、MAKE 与 MAKFLE。

2．重、难点提示

(1) 重点：DCC 的编译步骤与用法、的编辑、MAKE 与 MAKEFILE。

(2) 难点：GCC、 MAKE 与 MAKEFLE。

第十章 系统扩充（4学时）

1．教学内容

软件安装、内核升级。

2．重、难点提示

(1) 重点：NFS、 SAMBA、建立打印服务器。

(2) 难点：打印机网络共享。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Linux 概述 2 2

二 LINUX 基础一 2 2

三 LINUX 基础二 2 2

四 LNUX 的安装与启动 2 2

五 图形界面 2 2

六 SHELL 和 SHELL 编程制结构 2 2

七 LINUX 系统管理 3 1

八 网络的基本概念及设置 3 1

九 c 编译器 3 1

十 系统扩充 3 1

总计 40 24 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

196

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1] 《Linux 系统编程》, RobertLoVe, 东南大学出版社出版,2009。

197

《网络数据库技术》课程教学大纲

课程名称：网络数据库技术

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 40 学时 2.0 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的教学,使学生掌握数据库管理和程序设计的基本概念、基本理论、基本方

法,具有比较熟练的运用面向过程和面向对象程序设计方法进行基本程序设计的能力,基本

能的独立完成实用数据库系统的开发,并且能阵交好地理解计算机在各个专业领域中的应用,

提高解决实际问题的能力。

二、课程教学要求

1、掌握数据库管理和程序设计的基本理论,理解计算机在各个专业领域中的应用,提高

其从事经济分析的能力(G3)

2、掌握交全面的数据库应用程序设计基础本知识与应用技能,能刀步应用关系范式进行

经济见实问题的数据库分析和设计,通过完成上机作业,提高学生熟练操作计算机,掌握常用

的办公软件,并合理运用网络资源完成科学研究工作的基本能力(G4)。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《数据库原理》、《程序设计基础》的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握和巩固通过教学和实践,使学生通过本课程的学习,学会利用 SQL

Server 和 ASP 开发网络数据库。

本课程的难点: 在掌握数据库系统原理的基础上,使学生具备网络数据库应用系统的开

发能力和数据库管理系统软件的研究与开发能力。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和上机实践相结合。通过上机练习，布

置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型

的能力。

六、课程教学内容

第一章 网络数据库概论（5学时）

1．教学内容

第一节、概述

第二节、网络数据库的产生和发展

（1）关系数据库的产生及发展

（2）Web 的产生及发展

（3）网络类据库的发展历程

第三节、数据库的基本知识

（1）数据库的基本概念

198

（2）数据库系统的特点

（3）数据库系统的组成

第四节、web 服务器与客户端浏览器

（1）IIS 服务器

（2）FWS 服务器

（3）客户端浏览器

2．重、难点提示

(1) 重点：web 服务器与客户端浏览器。

(2) 难点：web 服务器与客户端浏览器。

第二章 SQL 语言（5学时）

1．教学内容：

第一节、SaL 语言

（1）SQL 的特点

（2）SQL 的功能和分类

（3）SQL 的使用说明

第二节、数据定义语句 DDL

（1）创建和删除数据库

（2）创建和删除表

（3）创建索引

（4）添加、删除表中的字段和缩影

（5）建立和删除视图

第三节、数据操纵语言 DML

（1）查询数据库中的数据

（2）向数据表添加数据

（3）更新数据表中的数据

（4）删除数据表中的记录数据。

2．重、难点提示：

(1) 重点:数据库和表的基本操作。

(2) 难点：添加删除表中的字段和索引;添加、更新、删除表中的数据。

第三章 网络数据库基础（5学时）

1．教学内容

第一节、HTML 语言简介

（1）HTML 一般标记符与空标记符

（2）文件结构标记符

（3）区段格式标记符

（4）字符格式标记符

（5）列表标记符

199

第二节、脚本语言

（1）常用的脚本语言

（2）VBScript 脚本语言

第三节、ASP 基础

（1）ASP 的特点和功能

（2）ASP 的运行环境和工作流程

（3）ASP 的文件结构

（4）ASP 基本语法

（5）ASP 与 HTML 和 VBSoript 混合编程

2．重、难点提示

(1) 重点:脚本语言 VBScripts；ASP 内置对象

(2) 难点：脚本语言, ASP 内置对象。

第四章 网络数据库的设计与实现（5学时）

1．教学内容

第一节、网络数据库的设计方法

（1）数据模型

（2）关系数据库的设计理论

第二节、常用的网络数据库平台

（1）MS SQL Server

（2）Oracle 8i

第三节、网络数据库的建立与维护

（1）网络数据库的建立

（2）修改数据库文件属性

（3）数据可的导入、导出

（4）数据可文件的更名

（5）删除教据库文件

第四节、数据表的建立和维护

（1）SOL Server 表中字段的数据类型!

（2）字段属性

（3）表的建立

（4）表达修改

（5）为表创建索引

（6）表的更名

（7）表的记录操作

（8）表的删除

第五节、查询分析器

第六节、存储过程

200

2．重、难点提示

(1) 重点:创建网络数据库;修改数据库;维护数据库等基本操作。

(2) 难点:修改数据库文件属性。

第五章 数据库的访问（5学时）

1．教学内容

第一节、ASP 访问数据库的方式

第二节、使用 Activex 数据对象

（1）ODBC 概述

（2）创建和配置 ODBC 数据源

第三节、使用 ADO 访问数据库

（1）ADO 概述

（2）ADO 对象的结构

（3）使用 Connection 对象

（4）使用 Command 对象

2．重、难点提示

(1) 重点：使用 ADO 对象访问数据库。

(2) 难点：使用 ADO 对象访问数据库。

第六章 数据库的完整性和安全性（5学时）

1．教学内容

第一节、数据库的完整性

（1）数据库的完整性的基本功能及具体内容

（2）数据库的完整性分类

（3）完整性的约束条件

（4）数据库管理系统的完整性控制机制

第二节、数据库的安全性

（1）用户安全性

（2）权限安全性

第三节、SQL Server 的实现

（1）数据库完整性在 SQL Server 中的实现

（2）数据库的安全性在 SQL Server 中的实现

2．重、难点提示

(1) 重点：网络数据库实例程序的开发。

(2) 难点：网络数据库实例程序的开发。

第七章 数据库的应用（5学时）

1．教学内容

第一节、网上在线书店的规划

201

第二节、数据库及数据表的创建

（1）创建用户 Customer 表

（2）创建出版社 Publisher 表

（3）创建订单 BookBag 表

（4）创建付款信息 Orders 表

（5）创建留言信息 Messagebook 表

第三节、网站主页

第四节、客户信息管理

（1）概述

（2）系统分析

（3）工作流程设计

（4）源代码

第五节、热点图书页面和最新图书页面

2．重、难点提示

(1) 重点:数据库及数据表的创建；网站主页的规划与设计；数据管理及搜索引擎和留

言簿的创建。

(2) 难点：数据管理；搜索引擎和留言簿的创建；网络数据库实例程序的开发。

第八章 数据的后台管理（5学时）

1．教学内容

第一节、系统分析管理

第二节、书库管理

（1）新书入库管理

（2）图书管理

（3）处理提交的图书数据

第三节、订单管理

三、2．重、难点提示

(1) 重点：网上在线书店的数据后台管理。

(2) 难点：网上在线书店的数据后台管理。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 网络数据库概论 3 2

二 SQL 语言 3 2

三 网络数据库基础 3 2

四 网络数据库的设计与实现 3 2

五 数据库的访问 3 2

202

数据库的完整性和安全性 3 2

数据库的应用 3

数据的后台管理 3 2

总计 40 24 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]王姝，《数据库技术与应用》.北京科学出版社，2009

203

《专业英语》课程教学大纲课程名称：专业英语

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 2 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

IT 领域的一个主要特征就是发展极快，新技术层出不穷、软件频频升级、设备不断更

新。要跟上其发展步伐，需要不断地学习。这往往有赖于从业人员的英语能力。英语水平关

乎从业人员的核心竞争能力。因此，专业人士都在竭尽全力提高自己的专业英语水平，打造

强劲的工作能力。学习这门课程以提高学生跨越行业门槛的竞争能力。

二、课程教学要求

1、学习并掌握英语表达的计算机简单概念以及一部分专业词汇。

2、回顾已学过的英语语法知识，能较熟练的阅读专业文章。

3、能借助词典笔译难度一般的专业文章，译文基本无误。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《大学英语》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 专业词汇和词组。

本课程的难点: 专业文章的翻译技巧。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，逐步提高专业英文水平，进而提高学生阅读英文文献的能力。

六、课程教学内容

第一章 Computer Structure（4学时）

1．教学内容

了解计算机发展，硬件、软件的基本结构，对计算机病毒介绍，并且掌握其中的英语

单词；进行听力练习。

2．重、难点提示

(1) 重点是利用英语学习计算机知识；

(2) 难点是理解专业词汇，熟练掌握相关单词。

第二章 Programming Language（4学时）

1．教学内容

了解计算机的程序语言、数据库系统，着重是计算机的系统的分析与设计介绍，并且

掌握其中的英语单词；进行听力练习。

2．重、难点提示

(1) 重点：利用英语学习计算机知识；

(2) 难点：进行简单对话的听力练习。

204

第三章 Discrete Mathematic（6学时）

1．教学内容：

学习离散数学里用的专业名词，如：传统的逻辑学，集合论（包括函数），数论基础，

算法设计，组合分析，离散概率，关系理论，图论与树，抽象代数（包括代数系统，群、环、

域等），布尔代数，计算模型（语言与自动机）等。

2．重、难点提示：

(1) 重点：熟练掌握相关单词；

(2) 难点：连接专业英语中句子中的逻辑。

第四章 Software Engineering（6学时）

1．教学内容

用户界面的组成；操作系统简介；应用软件和系统软件的分类。

2．重、难点提示

(1) 重点是应用软件和系统软件的分类英语术语；

(2) 难点是熟记基本英语术语。

第五章 Database（6学时）

1．教学内容

数据库基础知识；数据库的建立与维护；数据库查询。

2．重、难点提示

(1) 重点：数据库基础知识。

(2) 难点：SQL 命令。

第六章 Computer Network（6学时）

1．教学内容

网络的发展史、组成与功能、分类、拓扑结构；数据通信基础和知识；网络的硬件软件

组成；局域网的组成、构建；互联网技术。

2．重、难点提示

(1) 重点是网络和数据通信知识。

(2) 难点是局域网的构成。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Computer Structure 4 0

二 Programming Language 4 0

三 Discrete Mathematic 6 0

四 Software Engineering 6 0

205

五 Database 6 0

六 Computer Network 6 0

总计 32 32 0

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《计算机专业英语》.清华大学出版社，2011

206

《人工智能》课程教学大纲

课程名称：人工智能

适用专业：计算机科学与技术

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

人工智能是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。人工智能是一门交叉性学科，涉及的内容比

较广泛，本课程主要介绍人工智能概况、知识表示、问题求解等领域的一般性原理和基本思想，为计算

机科学和技术专业本科生中对人工智能感兴趣的学生，提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门性

知识。

二、课程教学要求

人工智能理论和方法是研制和开发计算机应用系统的核心技术。通过本课程的学习，要求学生掌握

人工智能的一般理论和方法，了解人工智能系统的结构和开发过程，达到为深入研究人工智能理论和应

用系统打基础的目的。

三、先修课程

高级语言程序设计（C 语言）、数据结构、离散数学、数据库原理、编译原理等。

四、课程教学重、难点

人工智能是一门交叉性学科，如何讲授多学科的知识与人工智能这门学科的内在关系始终是教学中

的重点和难点。

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：采用综合性的，将问题、自学、讨论、精讲、实践、研究融为一体。不仅将启发式、探

究式、研究性学习的方式用于问题提出后的解决方案、途径、技巧的探寻，而且用于学科本身产生发展

的过程介绍，以及许多重要概念的提出之背景还原。

教学手段：学生自学+课堂讲授+习题课训练，板书+恰当应用多媒体教学，充分利用网络教学平台，

加强与学生的互动。

六、课程教学内容

第一章 人工智能概述（4学时）

1．教学内容

(1) 人工智能及其研究目标

1. 1 智能的概念、智能的层次结构、智能所包含的能力

1. 2 人工智能的概念

1. 3 人工智能研究的近期目标和远期目标

(2) 人工智能的产生与发展

2. 1 人工智能学科的诞生时间。

2. 2 人工智能研究的发展阶段

(3) 人工智能研究的基本内容及其特点

3. 1 人工智能研究的基本内容

3. 2 人工智能研究的特点

207

(4) 人工智能的研究和应用领域

(5) 人工智能研究的不同学派及其争论

(6) 人工智能的近期发展分析

2．重、难点提示

重点：人工智能的研究特点；人工智能的研究和应用领域

难点：人工智能的研究特点；人工智能研究的不同学派及其争论

第二章 知识表示（6学时）

1．教学内容

(1) 知识与知识表示

1. 1 知识的概念、知识的属性、知识的类型

1. 2 知识表示的概念和方法

(2) 一阶谓词逻辑表示法

2. 1 产生式表示的基本方法及特性

2. 2 产生式系统

(3) 语义网络表示法

3. 1 语义网络表示的基本方法

3. 2 语义网络的推理过程

(4) 框架表示法

4. 1 框架表示法及框架系统

4. 2 框架系统的问题求解过程

(5) 脚本表示法

5. 1 脚本的结构

5. 2 脚本的推理

2．重、难点提示

重点：一阶谓词逻辑表示法；产生式表示法

难点：一阶谓词逻辑表示法；语义网络表示法；框架表示法

第三章 搜索策略（6学时）

1．教学内容

(1) 搜索的基本概念

(2) 状态空间的搜索

2. 1 状态空间的盲目搜索

2. 2 状态空间的启发式搜索

(3) 与/或树的搜索

3. 1 与/或树的盲目搜索

3. 2 与/或树的启发式搜索

(4) 博弈树的搜索

4. 1 极大极小过程

208

4. 2 α-β剪枝技术

2．重、难点提示

重点：状态空间图的搜索；与/或树的搜索

难点：状态空间图的启发式搜索；α-β剪枝技术

第四章 确定性推理（6学时）

1．教学内容

(1) 推理的基本概念

1. 1 推理的概念及推理方法分类

1. 2 推理的各种控制策略

(2) 推理的逻辑基础

2. 1 谓词公式的解释及永真性、永假性、可满足性

2. 2 谓词公式的范式

2. 3 置换与合一

(3) 自然演绎推理

(4) 归结演绎推理

4. 1 子句集及其化简

4. 2 归结原理

4. 3 归结演绎推理的归结策略

4. 4 用归结反演求取问题的答案

(5) 基于规则的演绎推理

5. 1 规则正向、逆向、双向演绎推理

5. 2 规则演绎推理的剪枝策略

2．重、难点提示

重点：推理的基本概念；归结演绎推理

难点：推理的逻辑基础；归结演绎推理；基于规则的演绎推理

第五章 不确定性推理（6学时）

1．教学内容

(1) 不确定推理的基本概念

1. 1 不确定推理的概念

1. 2 不确定推理的基本问题

(2) 不确定推理的概率论基础

2. 1 样本空间、随机事件及其发生概率

2. 2 全概率公式及 Bayes 公式

(3) 确定性理论

3. 1 可信度及 C-F 模型

3. 2 带加权因子的可信度推理方法

(4) 主观 Bayes 方法

209

2．重、难点提示

重点：不确定推理的基本概念；确定性理论；主观 Bayes 方法

难点：确定性理论；主观 Bayes 方法

第六章 专家系统（4学时）

1．教学内容

(1) 专家系统的基本概念、分类及特点

(2) 专家系统的基本结构

(3) 知识获取

3. 1 知识获取的任务

3. 2 知识获取方法的分类

(4) 专家系统的开发

4. 1 专家系统的开发与评价

4. 2 开发工具与开发环境

2．重、难点提示

重点：专家系统的基本概念；专家系统的基本结构

难点：专家系统的基本结构；专家系统的开发

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 人工智能概述 4

二 知识表示 6

三 搜索策略 6

四 确定性推理 6

五 不确定性推理 6

六 专家系统 4

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《人工智能基础》（第 2 版），蔡自兴主编，高等教育出版社，2010

［2］《人工智能导论》林尧瑞 马少平编著，清华大学出版社，1989

［3］《人工智能实用教程》张仰森 黄改娟编著，北京希望电子出版社，2002

［4］《人工智能及其应用》，傅京孙等编著，清华大学出版社，2005

［5］《人工智能基础》，邵军力等编著，电子工业出版社，2006

210

《计算机图形学》课程教学大纲

课程名称：计算机图形学

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 40 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

计算机图形学是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。通过这门课程的学习使学生掌握计算机

图形生成与处理技术的基础知识、基本原理和方法，培养学生开发与图形有关的软件设计能力。

二、课程教学要求

通过教师课堂讲授，使学生了解并掌握计算机图形系统及其设备，基本光栅图形生成算法，裁剪与

变换，人机交互绘图技术，隐藏线和隐藏面的消除，光照明模型，曲线曲面表示。选择有代表性的习题

进行课内习题讲解，以运用和巩固所学的图形学知识。课下布置适量的习题作为课外作业，教师对作业

进行批改和讲评。

三、先修课程

高级语言程序设计、数据结构。

四、课程教学重、难点

计算机图形学是计算机技术和图形学及应用数学相结合的产物，是一门新兴的尚需不断发展和完善

的学科。如何使学生更好地理解和掌握计算机图形学基础理论和相关技术始终是教学中的重点和难点。

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：采用综合性的，将问题、自学、讨论、精讲、实践、研究融为一体。不仅将启发式、探

究式、研究性学习的方式用于问题提出后的解决方案、途径、技巧的探寻，而且用于学科本身产生发展

的过程介绍，以及许多重要概念的提出之背景还原。

教学手段：学生自学+课堂讲授+习题课训练，板书+恰当应用多媒体教学，充分利用网络教学平台，

加强与学生的互动。

六、课程教学内容

第一章 概述（2学时）

1．教学内容

(1) 计算机图形学的概念与研究内容

(2) 计算机图形学的发展史

(3) 计算机图形学的应用

2．重、难点提示

(1) 计算机图形学的概念

(2) 计算机图形学的研究内容

第二章 计算机图形系统及硬件基础（4学时）

1．教学内容

211

(1) 概述

(2) 图形显示设备

(3) 图形绘制设备

(4) 图形输入设备

2．重、难点提示

(1) 常见的图形显示设备的构造和显示原理

第三章 基本光栅图形算法（7学时）

1．教学内容

(1) 用 java 语言绘图

(2) 直线的扫描转换

(3) 圆的扫描转换

(4) 多边形的扫描转换

(5) 区域填充

(6) 字符的生成

(7) 光栅图形的反走样算法

2．重、难点提示

(1) 基本增量算法（DDA）和 Bresenham 算法

(2) 扫描线算法实现步骤与数据结构

(3) 扫描线种子填充算法

(4) 光栅图形的走样现象和反走样算法

第四章 变换和裁剪（3学时）

1．教学内容

(1) 变换的数学基础

(2) 图形显示中的基本概念

(3) 几何变换

(4) 裁剪

2．重、难点提示

(1) 基本几何变换，齐次坐标

(2) Sutherland-Cohen 裁剪算法

(3) Cyrus-Beck 裁剪算法

(4) 梁友栋-Barsky 裁剪算法

第五章 三维空间的观察（3学时）

1．教学内容

(1) 投影

212

(2) 视见体到规范视见体的变换

(3) 用三维规范体裁剪

(4) 窗口到视口的变换

(5) 连续变换的处理

2．重、难点提示

(1) 透视投影变换

(2) 平行投影变换

(3) 任意坐标系到观察坐标系的变换

第六章 人机交互绘图技术（1学时）

1．教学内容

(1) 基本交互任务

(2) 常见的辅助交互技术

(3) 人机交互输入模式

(4) 人机交互新技术

(5) 人机交互发展趋势

2．重、难点提示

(1) 三种人机交互输入模式

(2) 常见辅助交互技术的实现

第七章 可见面的判定（3学时）

1．教学内容

(1) 可见面判断的有效技术

(2) 区域细分算法

(3) 八叉树算法

(4) Z 缓冲器算法和扫描线算法

(5) 深度排序算法

(6) 光线投射算法

2．重、难点提示

(1) 可见面判断的算法

(2) Z 缓冲器算法和扫描线算法

第八章 颜色和简单光照明模型（1学时）

1．教学内容

(1) 颜色

(2) 简单光照明模型

(3) 光滑明暗处理技术

213

2．重、难点提示

(1) 简单光照明模型

(2) 光滑明暗处理技术

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 第一章 概述 2 0

二 第二章 计算机图形系统及硬件基础 4 2

三 第三章 基本光栅图形算法 7 4

四 第四章 变换和裁剪 3 2

五 第五章 三维空间的观察 3 2

六 第六章 人机交互绘图技术 1 2

七 第七章 可见面的判定 3 2

八 第八章 颜色和简单光照明模型 1 2

总计 40 24 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《计算机图形学简明教程》（第一版），张彩明等编，高等教育出版社，2006

［2］《计算机图形学基础》（第一版），陈传波、陆枫等编，电子工业出版社，2006

［3］《计算机图形学》（第二版），蔡士杰等译，电子工业出版社，2002

［4］《计算机图形学》（第三版），孙家广编，清华大学出版社，1998

［5］《计算机图形学》（第一版），魏海涛编，电子工业出版社，2001

［6］《计算机图形学-原理、方法及应用》（修订版），潘云鹤等编，高等教育出版社,2011

214

《多媒体技术及应用》课程教学大纲

课程名称：多媒体技术及应用

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 40 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

多媒体技术与应用书计算机科学与技术专业的一门专业选修课。本课程从应用角度出发，综合多媒

体应用的基础知识和多媒体应用设计技术，使学生掌握多媒体技术的基本概念、基本理论，同时运用实

例教学，引导学生学习和掌握相关软件，从而能够进行简单的多媒体应用系统的设计和开发。

二、课程教学要求

了解多媒体计算机组成及其主要多媒体部件的基本知识；掌握数据压缩的基本原理和方法；掌握音

频技术和视频技术；掌握多媒体素材的制作方法及运用相应的软件；了解多媒体应用系统的设计原理，

为今后开展多媒体领域的研究和开发工作，打下良好的基础。

三、先修课程

大学计算机基础、数字电子技术基础、高级语言程序设计。

四、课程教学重、难点

多媒体技术与应用是一门综合性比较强的学科，涉及的技术和应用领域较广，如何将理论与实践合

理结合，并学以致用始终是教学中的重点和难点。

五、课程教学方法与教学手段

采用多媒体讲授、软件操作演示、实例教学等多手段开展教学。

六、课程教学内容

第一章 多媒体技术基础知识（2学时）

1．教学内容

(1) 多媒体的基本概念：多媒体；多媒体的特性；

(2) 多媒体技术的应用与发展：多媒体技术的应用；多媒体技术的发展；多媒体技术的发展趋势；

(3) 多媒体的研究内容。

2．重、难点提示

(1) 多媒体及多媒体技术的基本概念；

(2) 多媒体特性。

第二章 多媒体计算机系统（2学时）

1．教学内容

(1) 多媒体计算机系统的组成：概述；MPC 的层次结构；

(2) 声卡：声卡的功能与技术指标；

(3) 视频卡；

(4) 其他多媒体设备；

(5) 多媒体软件系统。

2．重、难点提示

215

(1) 多媒体计算机系统组成；

(2) 外围设备；

(3) CD-ROM 工作原理 。

第三章 多媒体音频技术（4学时）

1．教学内容

(1) 概述: 声音的基本特征；声音的三要素；音频的分类；常见音频文件格式；

(2) 声音的数字化过程：音频的数字化；音乐合成；MIDI；

(3) 音频处理软件。

2．重、难点提示

(1) 音频的基本概念；

(2) 音频处理软件使用；

(3) 声音的数字化。

第四章 多媒体视频技术（8学时）

1．教学内容

(1) 彩色空间：颜色的基本特性；三基色原理；彩色空间及其转换；

(2) 图形与图像：图形；静态图像；动态图像；

(3) 数字视频技术：概述；视频数字化过程；常用视频文件格式；Adobe Premiere 处理视频；

(4) Flash 动画制作技术：概述；Flash 动画制作软件；常用视频文件格式。

2．重、难点提示

(1) 图形、图像基本概念；

(2) FLASH 软件使用；

(3) 彩色空间。

第五章 图形与图像处理技术（6学时）

1．教学内容

(1) 图形与图像的获取：图形与图像的获取途径；图像扫描；数码拍摄；

(2) 图像与图形的处理：灰度变换；模板变换；几何变换；常用处理软件；

(3) 多媒体画面设计概述：概述；多媒体画面构图原则；多媒体画面色彩搭配；

(4) Adobe Photoshop 软件。

2．重、难点提示

(1) 图形与图像处理；

(2) Photoshop 图像处理；

(3) 图像处理。

第六章 多媒体应用系统创作工具（2学时）

1．教学内容

(1) 多媒体应用系统开发基本原则；

216

(2) 创作工具概述；

(3) Authorware 创作工具软件：功能简介；界面简介；Authorware 图标；文本编辑；图像编辑。

2．重、难点提示

(1) Authorware 创作工具使用；

(2) Authorware 设计技术。

七、学时分配

章目 教 学 内 容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 多媒体技术基础知识 2 0

二 多媒体计算机系统 2 2

三 多媒体音频技术 4 4

四 多媒体视频技术 8 4

五 图形与图像处理技术 6 6

六 多媒体应用系统创作工具 2 4

总计 40 24 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《多媒体技术与应用》，张小川 邵桂芳编著，人民邮电出版社， 2012

［2］《多媒体应用技术》，蔡翠平等编著，北方交通大学出版社，2002

［3］《多媒体技术基础》，林宗福编著，清华大学出版社，2001

［4］《多媒体技术：计算、通信和应用》， [美]Rarf Steinmetz 等著，潘志庚等译，清华大学出版社，

2000

［5］《多媒体技术教程》，胡晓峰编著，人民邮电出版社，2005

217

《数学建模》课程教学大纲

课程名称：数学建模

适用专业：计算机科学与技术

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

数学建模是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。它是对学生掌握专业知识和数学理论与方

法，分析和解决问题的能力，以及计算机和运算能力的全面考验，是对创新能力和实践能力进行素质培

养的有效手段。 通过教学，使学生能够熟练掌握数学建模的基本理论和方法，在解决实际问题的能力、

创新能力、发散思维能力等方面都得到综合培养。

二、课程教学要求

1. 通过学习数学模型，使学生能比较熟练地掌握什么是数学模型、数学建模及数学建模的基本步

骤。

2. 通过学习数学模型，使学生能够建立一些简单而实用的的数学模型。

3. 通过学习数学模型，培养学生分析问题、解决问题的能力。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《初等数学》、《高等数学》、《概率统计》、《运筹学》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点包括差分与微分方程模型，运筹与优化模型，概率统计模型，层次分析模型；难点是

如何利用简化假设建立比较合理的数学模型。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

数学模型的基本概念，以及怎样建立一个完整的数学模型；数学建模的基本步骤和建模的重要性。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握数学建模的基本步骤；

(2) 难点是如何将实际问题转化为数学模型。

第二章 初等数学方法建模（4学时）

1．教学内容：

比例与函数，状态转移法及实例分析。

2．重、难点提示：

(1) 重点是建立初等数学模型；

(2) 难点是如何将实际问题进行简化假设，建立数学模型。

218

第三章 差分与微分方程模型（4学时）

1．教学内容

微分方程模型，差分方程模型及稳定性方法建模及实例分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是建立实际问题的数学模型；

(2) 难点是如何将实际问题进行简化假设得到比较符合实际的数学模型。

第四章 运筹与优化模型（10 学时）

1．教学内容

线性规划模型，非线性规划模型，动态规划模型，多目标决策及实例分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是建立实际问题的数学模型；

(2) 难点是如何将实际问题进行简化假设得到比较符合实际的数学模型。

第五章 概率统计模型（6学时）

1．教学内容

古典随机模型，决策模型，存贮模型及马尔可夫链模型及实例分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是建立实际问题的数学模型；

(2) 难点是如何将实际问题进行简化假设得到比较符合实际的数学模型。

第六章 层次分析模型（6学时）

1．教学内容

层次分析法的基本方法与步骤，层次分析法的相关问题，利用层次分析法实例分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是建立实际问题的数学模型；

(2) 难点是如何将实际问题进行简化假设得到比较符合实际的数学模型。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 2

二 初等数学方法建模 4

三 差分与微分方程模型 4

四 运筹与优化模型 10

五 概率统计模型 6

六 层次分析模型 6

总计 32

219

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《优化模型与 Lindo/Lingo 软件》第一版，谢金星、薛毅编，清华大学出版社出版，2005

［2］《大学数学实验》第一版，姜启元等编，清华大学出版社出版，2005

［3］《数学建模原理与方法》第一版，蔡锁章，海洋出版社出版，2000

［4］《数学建模的实践》，全国大学生数学建模竞赛组委会，高等教育出版社出版，2007

［5］《数学模型讲义》第一版，雷功炎编，北京大学出版社，2004

［6］《数学生态模型与研究方法》，陈兰荪 科学出版社 1991

［7］《数学模型》（第二版），姜启源，高等教育出版社，1993

［8］《数学模型》,谭永基等编写 ，复旦大学出版社 1997

220

《Python 语言程序设计》课程教学大纲

课程名称：Python 语言程序设计 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 40 学时 2 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使得学生能够理解 Python 的编程模式，尤其是函数式编程模式，熟练运用

Python 内置函数与运算符、列表、元组、字典、集合等基本数据类型以及相关列表推导式、切片等语

法来解决实际问题，熟练掌握 Python 分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用

正则表达式处理字符串。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，使得学生掌握不同领域的 Python 扩展模块并能够解决文件操作、大数据处理、

图形图像处理、音乐编程与语音识别、多线程编程、数据库编程、网络编程、逆向工程与软件分析、科

学计算可视化、密码学、安卓等领域中的实际问题,同时还应培养学生的代码优化与安全编程意识。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《数据结构》、《数据库原理》、《计算机网络》、《操作系统》等几乎各门学科

的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点是代码简单化、问题简单化，同时应保证代码具有较强的可读性；难点是排序、图像

处理、计算机图形学编程等。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 基础知识（1学时）

1．教学内容

Python 语言版本之争、安装与简单使用、Python 基础知识、Python 代码编写规范。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Python 基础知识；

(2) 难点是 Python 代码编写规范。

第二章 Python 数据结构（1学时）

1．教学内容：

列表、元组、字典、集合的创建与删除和其他数据结构。

2．重、难点提示：

(1) 重点是列表、元组、字典、集合的创建与删除；

(2) 难点是栈、队列、堆、链表、二叉树、图等数据结构的实现。

221

第三章 选择与循环（1学时）

1．教学内容

运算符与条件表达式、选择结构、循环结构、break 和 continue 语句。

2．重、难点提示

(1) 重点是运算符与条件表达式、选择结构、循环结构；

(2) 难点是选择结构、循环结构。

第四章 字符串与正则表达式（1学时）

1．教学内容

字符串编码，字符串格式化，字符串常用方法，字符串常量，可变字符串。正则表达式元字符，re

模块常用方法，正则表达式对象，正则表达式子模式扩展语法。

2．重、难点提示

(1) 重点是字符串常用方法、正则表达式元字符、re 模块常用方法、正则表达式对象、正则表达

式子模式扩展语法；

(2) 难点是正则表达式子模式扩展语法。

第五章 函数设计与使用（1学时）

1．教学内容

函数定义、形参与实参、参数类型、return 语句、变量作用域、lambda 表达式。

2．重、难点提示

(1) 重点是参数类型、return 语句、变量作用域、lambda 表达式；

(2) 难点是 return 语句、lambda 表达式。

第六章 面向对象程序设计（1学时）

1．教学内容

类的定义与使用、类的方法和属性、类的特殊方法、继承机制。

2．重、难点提示

(1) 重点是类的方法和属性、类的特殊方法、继承机制；

(2) 难点是继承机制。

第七章 文件操作（1学时）

1．教学内容

文件基本操作、文本文件基本操作 、二进制文件操作、文件操作、目录操作。

2．重、难点提示

(1) 重点是文本文件基本操作 、二进制文件操作、文件操作、目录操作；

(2) 难点是二进制文件操作。

第八章 异常处理结构与程序调试（1学时）

1．教学内容

222

基本概念、Python 异常类与自定义异常、Python 中的异常处理结构、断言与上下文管理、用 sys

模块回溯最后的异常、使用 IDLE 调试代码。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Python 异常类与自定义异常、Python 中的异常处理结构、断言与上下文管理、用 sys

模块回溯最后的异常；

(2) 难点是 Python 异常类与自定义异常、Python 中的异常处理结构。

第九章 GUI 编程（选讲）（1学时）

1．教学内容

wxPython 基础知识，Frame 的概念与作用，控件与事件处理函数的编写与绑定。按钮、静态文本框、

文本框、菜单、工具条、状态条、对话框、单选钮、复选框、组合框、列表框、树形控件的用法。tkinter

组件用法，tkinter 案例。

2．重、难点提示

(1) 重点是按钮、静态文本框、文本框、菜单、工具条、状态条、对话框、单选钮、复选框、组合

框、列表框、树形控件的用法；

(2) 难点是 wxPython 基础知识，Frame 的概念与作用，控件与事件处理函数的编写与绑定。

第十章 网络程序设计（1学时）

1．教学内容

计算机网络基础知识、UDP 和 TCP 编程、简单嗅探器实现、网页内容读取、使用 Python 开发网站、

使用 web2py 框架开发网站。

2．重、难点提示

(1) 重点是计算机网络基础知识、UDP 和 TCP 编程；

(2) 难点是使用 Python 开发网站、使用 web2py 框架开发网站。

第十一章 大数据处理（选讲）（1学时）

1．教学内容

MapReduce、Hadoop、Spark 等大数据处理平台或框架基础知识、Map/Reduce 编程案例。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Map、Reduce 思路；

(2) 难点是 MapReduce、Hadoop、Spark 等大数据处理平台或框架基础知识。

第十二章 Windows 系统编程（选讲）（1学时）

1．教学内容

注册表编程、创建 exe 可执行文件、调用外部程序、创建窗口、判断操作系统版本。

2．重、难点提示

(1) 重点是注册表编程、创建 exe 可执行文件、调用外部程序、创建窗口；

(2) 难点是调用外部程序、创建窗口。

223

第十三章 多线程编程（2学时）

1．教学内容

threading 模块、Thread 对象、线程同步技术。

2．重、难点提示

(1) 重点是多线程概念，threading 模块基本用法；

(2) 难点是线程数量不是越多越好。

第十四章 数据库编程（2学时）

1．教学内容

SQLite 数据库概念，如何在 Python 中使用 SQLite 数据库，Connection 对象，Cursor 对象，Row

对象。使用 pywin32 操作 ACCESS 数据库和 MSSQLServer 数据库，使用 pymssql 操作 MSSQLServer 数据

库，使用 MySQLDb 操作 MySQL 数据库，SQL 语句的编写。

2．重、难点提示

(1) 重点是 SQLite 数据库概念，如何在 Python 中使用 SQLite 数据库，Connection 对象，Cursor

对象，Row 对象；

(2) 难点是使用 pywin32 操作 ACCESS 数据库和 MSSQLServer 数据库，使用 pymssql 操作

MSSQLServer 数据库，使用 MySQLDb 操作 MySQL 数据库，SQL 语句的编写。

第十五章 多媒体编程（2学时）

1．教学内容

图形编程、图像编程、音乐编程（选讲）、语音识别（选讲）。

2．重、难点提示

(1) 重点是图形编程、图像编程；

(2) 难点是图像编程。

第十六章 逆向工程与软件分析（选讲）（2学时）

1．教学内容

主流项目与插件简介、IDAPython 与 Immunity Debugger 编程、Windows 平台软件调试原理。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Ida Python 插件的安装与使用，PE 文件的概念及其在 Windows 平台的地位，使用

IDAPython 简单分析 PE 文件；Immunity Debugger 调试器的使用与简单操作，使用 Immunity Debugger

寻找 PE 文件中的循环、打包器或指令；

(2) 难点是 ROP 攻击以及 ROP Gadgets 简单识别。有些内容需要查阅 PE 文件规范，并要求学生了

解汇编语言的基本语法和有关指令。

第十七章 科学计算与可视化（2学时）

1．教学内容

numpy 简单应用、scipy 简单应用、 matplotlib 简单应用。

224

2．重、难点提示

(1) 重点是 numpy 模块的安装与使用，数据与标量数值的计算，数据与数组的算数运算，数组转置，

向量内积，数组元素访问，矩阵不同维度上的求和与均值计算以及最大值、最小值的查找，标准差与方

差计算，数组切片与布尔运算，加权平均值的计算。；

(2) 难点是 matplotlib 模块的安装与使用，正弦曲线与散点图的绘制，图形显示模式的设置，三

维图形绘制。

第十八章 密码学编程（1学时）

1．教学内容

安全哈希算法、对称密钥密码算法 DES 和 AES、非对称密钥密码算法。

2．重、难点提示

(1) 重点是 MD5 算法，标准库 hashlib，扩展库 pycrypto 和 pycryptodome；

(2) 难点是 DES 和 AES 算法原理与应用、RSA、DSA 算法原理与应用。

第十九章 安卓编程（1学时）

1．教学内容

QPython 简介、安卓应用开发案例。

2．重、难点提示

(1) 重点是 QPython 安装与使用；

(2) 难点是 android、androidhelper、sl4a、kivy 模块的应用。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 基础知识 1

二 初等数学方法建模 1

三 选择与循环 1

四 字符串与正则表达式 1

五 函数设计与使用 1

六 面向对象程序设计 1

七 文件操作 1 2

八 异常处理结构与程序调试 1 2

九 GUI 编程（选讲） 1

十 网络程序设计 1 2

十一 大数据处理（选讲） 1 2

十二 Windows 系统编程（选讲） 1

十三 多线程编程 2 2

十四 数据库编程 2 2

十五 多媒体编程 2 2

225

十六 逆向工程与软件分析（选讲） 2

十七 科学计算与可视化 2 2

十八 密码学编程 1

十九 安卓编程 1

总计 24 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］董付国.《Python 程序设计开发宝典》，清华大学出版社，2017

［2］董付国.《Python 可以这样学》,清华大学出版社，2017

［3］董付国.《玩转 Python 轻松过二级》，清华大学出版社，2017

［4］张颖,赖勇浩著.《编写高质量代码——改善 Python 程序的 91 个建议》.机械工业出版社，2014

［5］杨佩璐,宋强等编著.《Python 宝典》.电子工业出版社，2014

［6］张若愚著.《Python 科学计算》.清华大学出版社，2012

［7］李锐,李鹏,曲亚东等译.《机器学习实战》.人民邮电出版社，2013

226

《汇编语言程序设计》课程教学大纲

课程名称：汇编语言程序设计 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

汇编语言程序设计是计算机科学与技术学院本科教学中的一门专业基础课。通过本课程的学习，学

生能基本理解计算机底层的基础硬件、软件及其工作原理（汇编级机器组织）；掌握汇编语言的程序设

计方法、硬件系统的直接控制方法、目标代码的分析破解方法以及程序优化的方法与技巧；初步实现软

硬件知识融会贯通。

二、课程教学要求

1.从汇编语言程序员的视角理解计算机的底层硬件、软件及工作原理；

2.掌握汇编语言程序设计的方法，并编程控制计算机各类硬件；

三、先修课程

本课程的先修课程包括《数据结构》、《微机原理》、《软件工程》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点包括理解计算机的底层硬件、软件及工作原理和掌握汇编语言程序设计的方法，并编

程控制计算机各类硬件；难点是学会调试跟踪机器语言、汇编语言程序，并查看计算机各种硬件的状态。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

汇编语言的基本概念、数据的表示和类型、几种基本的逻辑运算、Intel 8088/8086 微处理器基本

概念、存储器分段和地址的形成。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握汇编语言基础知识的基本概念，数据的表示和类型，几种基本的逻辑运算；

(2) 难点是理解 8088/8086 微处理器基本概念以及存储器分段和地址的形成。

第二章 指令系统与寻址方式（4学时）

1．教学内容：

寻址方式、正确使用指令系统。

2．重、难点提示：

(1) 重点是 8088/8086 寻址方式和指令系统；

(2) 难点是理解 8088/8086 寻址方式以及各种指令的用法。

第三章 汇编语言格式（2学时）

227

1．教学内容

伪操作指令、宏定义、地址表达式、数值表达式。

2．重、难点提示

(1) 重点是汇编语言语句的种类和格式、宏汇编语言中的表达式、常用伪指令语句和源程序组织；

(2) 难点是理解伪指令和宏指令以及对地址表达式的理解。

第四章 汇编语言程序设计（6学时）

1．教学内容

程序框图、分支程序设计、循环程序设计、子程序设计、常用的 DOS 系统功能调用、字符串处理。

2．重、难点提示

(1) 重点是顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计、子程序设计、常用的 DOS 系统功能调

用、字符串处理。

(2) 难点是分支程序设计、循环程序设计、子程序设计的应用。

第五章 输入和输出与中断（2学时）

1．教学内容

程序控制的 I/O 方式、BIOS 和 DOS 中断、常用 BIOS 和 DOS 调用。

2．重、难点提示

(1) 重点是输入和输出的基本概念、查询和中断传送方式，基本输入输出 BIOS；

(2) 难点是理解各种传送方式以及 BIOS 和 DOS 调用的应用。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 2 0

二 指令系统与寻址方式 4 4

三 汇编语言格式 2 4

四 汇编语言程序设计 6 4

五 输入和输出与中断 2 4

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《汇编语言程序设计》朱耀庭等编，清华大学出版社出版，2013

［2］《汇编语言程序设计》苏帆、唐永兴、吴保荣、胡杰等编，北京航空航天大学出版社出版，2005

［3］《汇编语言程序设计》刘丽莉，北京大学出版社出版，2010

228

《云平台环境及虚拟化技术》课程教学大纲

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

课程名称：云平台环境及虚拟化技术

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

一、课程教学目的

虚拟化和云计算是当今信息产业最受关注的两项新技术,是下一代数据中心的主要支撑技术。云计

算的目标是将各种IT资源以服务的方式通过互联网交付!给用户,包括IaaS(基础设施即服务),PaaS(平

台即服务),SaaS(软件即服务)三个方面。虚拟化是云计算的基石,实现了 IT 资源的逻辑抽象和统一表

示。

二、课程教学要求

本课程将系统介绍:1)数据中心的概念、架构和主要支撑技术,下一代数据中心的需求和挑战; 2)

虚拟化的基本概念,当前虚拟化技术的发展现状和业界动态, 常用的虚拟化技术,在具体系统实例中虚

拟器件的创建、部署、管理方法; 3)云计算的基本概念、优势和意义,云架构以及架构中各个层次的核

心功能,云计算中的关键技术和挑战, 当前云计算技术的发展现状和业界动态等。

三、先修课程

数据结构、数据库原理

四、课程教学重、难点

虚拟化技术在具体系统实例中虚拟器件的创建、部署、管理方法。

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：讲授、演示、案例讨论

教学手段：师生互动、板书、PPT

六、课程教学内容

第一章 云计算简介（1学时）

1．教学内容

a)云计算的定义和分类

b)云计算的优势和意义

c)云计算的应用

d)云计算的层次架构

2．重、难点提示

(1) 云计算的应用

第二章 云架构（1学时）

1．教学内容

a)资源调度与消息通讯

b)海量数据存储与处理

c)系统安全与数据安全

d)可伸缩性与性能

229

e)标准化

f)服务管理

2．重、难点提示

1)海量数据存储与处理

2)系统安全与数据安全

第三章 云计算业界动态(1 课时)

1．教学内容

a) IBM

b) Google

c) Microsoft

d) Amazon

e) Saleforce.com

2．重、难点提示

业界动态

第四章 MapReduce 介绍(2 课时)

1．教学内容

a) MapReduce 背景

b)算法介绍

2．重、难点提示

1)算法介绍

第五章 Hadoop 介绍(2 课时)

1．教学内容

a) Hadoop 简介

b) Hadoop 应用

2．重、难点提示

1) Hadoop 应用

第六章 文件系统 GFS 和 HDFS(2 课时)

1．教学内容

a)基础知识

b) GFS

2．重、难点提示

1) GFS

230

第七章 SaaS 概述(2 课时)

1．教学内容

a)什么是 Saas10

b) Saas 的优势与缺点

e)成功案例

2．重、难点提示

1) Saas 的优势与缺点

第八章 SaaS 基础架构与平台 (2 课时)

1．教学内容

a)基础架构

b)多租户应用

2．重、难点提示

1)多租户应用

第九章 构建 SaaS 应用(1 课时)

1．教学内容

a)分布式文件系统

b)分布式数据库

c)分布式 Cache

2．重、难点提示

1)分布式数据库

2)分布式 Cache

第十章 虚拟化技术的发展现状与业界动态(2 课时)

1．教学内容

a) IBM

b) Vware

c) Xen/Citrix

d) Microsoft

2．重、难点提示

1)虚拟化技术

七、实验教学内容

无

231

八、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 第一章云计算简介 1 1

二 第二章 云架构 1 2

三 第三章 云计算业界动态 1 1

四 第四章 MapReduce 介绍 2 2

五 第五章 Hadoop 介绍 2 2

六 第六章 文件系统 GFS 和 HDFS 2 2

七 第七章 SaaS 概述 2 1

八 第八章 SaaS 基础架构与平台 2 2

九 第九章 构建 SaaS 应用 1 1

十第十章虚拟化技术的发展现在和

动态2 2

总计 32 16 16

九、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

十、选用教材和参考书目

［1］《Hadoop 权威指南》 Tom White 著,清华大学出版社, 2010

［2］《互联网时代的软件革命 SaaS 架构设计》叶伟著,电子工业出版社, 2009

232

《云基础架构与云安全技术》课程教学大纲

课程名称：云基础架构与云安全技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

云计算是实现无处不在、方便、按需网络访问共享的可配置计算资源池（如网络、服务

器、存储、应用程序和服务）的模型，随着对数据和信息管理需求的不断增加，维护数据库、

应用程序和信息系统的安全性至关重要，因此必须保护数据和信息免受未经授权的访问以及

恶意破坏，因此需要有效的机制来保护云计算安全。

二、课程教学要求

1、学习并掌握云计算开发与安全相关的知识，重点学习云计算查询处理以及周边安全

问题。

2、进一步掌握云计算的发展情况，并讨论云计算安全中的问题和挑战。

3、清楚如何利用云计算的应用安全性，例如恶意软件检测、信息共享安全、内部威胁

检测等。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《云平台环境及虚拟化技术》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 云计算查询处理以及周边安全问题。

本课程的难点: 恶意软件检测、信息共享安全、内部威胁检测等。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 云计算概述（4学时）

1．教学内容

云计算概述；云计算安全概述；

2．重、难点提示

(1) 重点是学习云计算以及云计算安全相关知识；

(2) 难点是云计算的支撑技术。

第二章 从主机到云（2学时）

1．教学内容

从主机到云；分布式计算；

2．重、难点提示

233

(1) 重点是分布式计算；

(2) 难点是分布式计算。

第三章 可信赖的系统（4学时）

1．教学内容：

计算机系统的演进，面向服务的设计与分析以及安全服务。

2．重、难点提示：

(1) 重点是服务和安全服务技术中的概念；

(2) 难点是掌握安全技术。

第四章 信息和知识管理（6学时）

1．教学内容

虚拟化、数据存储管理、数据管理。

2．重、难点提示

(1) 重点是云存储管理、数据管理；

(2) 难点是虚拟机监控和管理等。

第五章 服务安全技术（6学时）

1．教学内容

SOA（Service Oriented Architecture，面向服务的架构）和 Web 服务，面向服务的设

计与分析以及安全服务。

2．重、难点提示

(1) 重点是面向服务的建模框架。

(2) 难点是专用的 Web 服务，如信息和知识管理服务。

第六章 云计算开发的安全性（6学时）

1．教学内容

基本概念；云查询处理系统原型。

2．重、难点提示

(1) 重点是实验云计算系统上开发的原型；

(2) 难点是云计算中的社交网络。

第七章 语义 Web 服务和安全（4学时）

1．教学内容

语义 Web、RDF、 安全的语义 Web 服务。

2．重、难点提示

(1) 重点是语义 Web 服务和相关安全问题；

(2) 难点是 XML 和 RDF 查询等。

234

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 云计算概述 4 0

二 从主机到云 2 0

三 可信赖的系统 4 0

四 信息和知识管理 6 0

五 服务安全技术 6 0

六 云计算开发的安全性 6 0

七 语义 Web 服务和安全 4 0

总计 32 32 0

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《云计算开发与安全》.机械工业出版社，2018

235

《Mapreduce 编程》课程教学大纲

课程名称：Mapreduce 编程

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

MapReduce 是一种编程模型,主要应用于大规模数据集的并行运算。其将并行计算简化为 Map 和

reduce 过程,极大地方便了编程人员在不会分布式并行编程的情况下将自己的程序运行在分布式系统

上。程序员只需要指定一个 Map (映射)函数,用来把一组键值对映射成一组新的键值对,然后指定并发

的 Reduce (规约)函数,用来保证所有映射的键值对中的每一个共享相同的键组。MapReduce 将复杂的、

运行大规模集群上的并行计算过程高度地抽象到两个函数: Map和Reduce 编程容易,不需要掌握分布式

并行编程细节,也可以很容易把自己的程序运行在分布式系统上,完成海量数据的计算。

二、课程教学要求

1.掌握并了解对 MapReduce 的工作原理及执行过程。

2.深入的认识和理解 MapReduce 的相关概念和其设计思想。

3.对 MapReduce 与 Hadoop 进行比较。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《程序设计语言》、《数据结构》、《软件工程》、《操作系统》等几乎各门学科

的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: MapReduce 的工作原理及执行过程。

本课程的难点:对 MapReduce 案例的分析以及应用。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

MapReduce 概述.1.1.1

第一章 MapReduce 概述（2学时）

1．教学内容

分布式并行编程；MapReduce 简介；Map 和 Reduce 函数

2．重、难点提示

(1) 重点是了解分布式并行编程；

(2) 难点是如何理解 Map 和 Reduce 函数。

第二章 MapReduce 体系结构（3学时）

1．教学内容：

MapReduce 体系结构的主要组成部分。

2．重、难点提示：

236

(1) 重点是理解 MapReduce 体系结构

(2) 难点是掌握 MapReduce 体系结构。

第三章 MapReduce 工作流程（3学时）

1．教学内容

工作流程概述； MapReduce 任务执行过程；Shuffle 过程详解。

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 MapReduce 工作流程以及 MapReduce 任务执行过程；

(2) 难点是掌握 Shuffle 过程详解

第四章 MapReduce 设计的技术特征（2学时）

1．教学内容

MapReduce 设计的主要技术特征以及案例。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 MapReduce 设计的主要技术特征；

(2) 难点是对 MapReduce 的应用。

第五章 MapReduce 设计模式（4学时）

1．教学内容

概要模式，数据组织模式，过滤模式，连接模式，元模式

2．重、难点提示

(1) 重点是对 MapReduce 设计模式的理解；

(2) 难点是 MapReduce 设计模式的分析及应用。

第六章 MapReduce 设计模式的趋势（2学时）

1．教学内容

数据的本质趋势，图像,音烦和视频，流式数据，YARN 的影响，作为库或者组件的模式。

2．重、难点提示

(1) 重点是流式数据，YARN 的影响；

(2) 难点是作为库或者组件的模式。

(2) 难点是掌握协同工作工具，沟通方式与技巧。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 MapReduce 概述 2 2

二 MapReduce 体系结构 3 3

三 MapReduce 工作流程 3 4

四 MapReduce 设计的技术特征 2 2

五 MapReduce 设计模式 4 4

六 MapReduce 设计模式的趋势 2 1

总计 32 16 16

237

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《MapReduce 设计模式》Donald Miner Adam Shook ，人民邮电出版社，2015

［2］《hadoop 应用开发技术详解》，刘刚.机械工业出版社出版的图书，2014

238

《非结构化数据库系统》课程教学大纲

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

课程名称：非结构化数据库系统

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

一、课程教学目的

随着大数据时代的来临，传统的关系型数据库在可扩展性、数据模型和可用性方面遇到

了难以克服的障碍。NoSQL 数据库的出现迅速取得了巨大的成功。通过本课程的学习，可使

学生进一步理解 NoSQL 系统的理论知识，并掌握 Hadoop/HBase、MongoDB 和 Redis 这三种

NoSQL 系统进行具体实现，从而提高学生的大数据处理能力。

二、课程教学要求

1、掌握 NoSQL 系统的基本理论以及 MySQL 高级特性和性能优化。

2、实现 Hadoop/HBase、MongoDB 和 Redis 三种 NoSQL 类型的开源系统。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《大数据技术与应用基础》、《数据库基础》等几乎各门学科的内

容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点:掌握 NoSQL 系统的基本理论及 Hadoop/HBase、MongoDB 和 Redis 三种

NoSQL 系统的具体实现；MySQL 高级特性和性能优化。

本课程的难点: Hadoop/HBase、MongoDB 和 Redis 三种 NoSQL 系统的具体实现。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 NoSQL 的兴起与理论基础（2学时）

1．教学内容

大数据时代 NoSQL 的兴起；NoSQL 的理论基础

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 NoSQL 的理论基础；

(2) 难点是 NoSQL 的理论基础。

第二章 列式 NoSQL 系统（3学时）

1．教学内容：

列式 NoSQL 系统的特点、原理和应用，以及实战演练开源的 HBase 系统。

2．重、难点提示：

(1) 重点是理解列式 NoSQL 系统的原理，掌握开源的 HBase 系统的开发；

239

(2) 难点是掌握开源的 HBase 系统的开发。

第三章 Key/Value NoSQL 系统（3学时）

1．教学内容

Key/Value 系统的特点、原理和应用场景；Key/Value NoSQL 系统的构建；Redis 系统

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 Key/Value 系统的原理，Key/Value NoSQL 系统的构建；Redis 系统；

(2) 难点是掌握 Key/Value NoSQL 系统的构建；Redis 系统。

第四章 文档性 NoSQL 系统（4学时）

1．教学内容

文档型 NoSQL 系统的特点、原理和应用场景；MongoDB 系统

2．重、难点提示

(1) 重点是理解文档型 NoSQL 系统的原理，掌握 MongoDB 系统；

(2) 难点是掌握 MongoDB 系统。

第五章 MySQL 基础与性能优化（4学时）

1．教学内容

MySQL 简介；MySQL 高级特性；MySQL 的性能优化、复制技术、垂直扩展、水平扩展。

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 MySQL 高级特性及 MySQL 的性能优化、复制技术、垂直扩展；

(2) 难点是掌握 MySQL 的性能优化、复制技术、垂直扩展。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 NoSQL 的兴起与理论基础 2 2

二 列式 NoSQL 系统 3 4

三 Key/Value NoSQL 系统 3 4

四 文档性 NoSQL 系统 4 3

五 MySQL 基础与性能优化 4 3

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《NoSQL 数据库实战》.清华大学出版社，2015

240

《Storm 实时数据处理技术》课程教学大纲

课程名称：Storm 实时数据处理技术

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

Storm 是一个分布式的，可靠的，容错的数据流处理系统。它会把工作任务委托给不同

类型的组件，每个组件负责处理一项简单特定的任务。通过本课程的学习，理解 Storm 本地

开发环境搭建、日志流数据处理、Trident、分布式远程过程调用、Topology 在不同编程语

言中的实现方法、Storm 与 Hadoop 的集成方法。

二、课程教学要求

1、进一步掌握 Storm 环境的搭建和具体应用。

2、掌握 Hadoop 与 Storm 的集成，云平台下 Storm 的使用。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《大数据技术与应用基础》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 进一步掌握Storm环境的搭建和具体应用，和Hadoop与 Storm 的集成，

云平台下 Storm 的部署。

本课程的难点: Storm 环境的搭建，Hadoop 与 Storm 的集成，云平台下 Storm 的部署。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 Storm 概述 （2学时）

1．教学内容

分布式流式计算；Storm 概念；Storm 集群环境的安装和搭建

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Storm 概念和 Storm 集群环境的安装和搭建；

(2) 难点是 Storm 集群环境的安装和搭建。

第二章 Trident topology（4 学时）

1．教学内容：

Trident topology 技术；实时趋势分析；图形分析

2．重、难点提示：

(1) 重点是理解 Trident topology 技术，掌握使用 Storm 和 Trident 进行实时趋势分

析和图形分析；

(2) 难点是掌握使用 Storm 和 Trident 进行实时趋势分析和图形分析。

241

第三章 Storm 应用（5学时）

1．教学内容

人工智能算法；金融事件分析；自然语言处理；

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 Storm 技术的具体应用；

(2) 难点是理解 Storm 技术的具体应用。

第四章 大数据平台下的 Storm（5 学时）

1．教学内容

Hadoop 平台 Storm 的部署和应用；云平台下的 Storm

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Hadoop 平台 Storm 的部署和应用和云平台下的 Storm；

(2) 难点是 Hadoop 平台 Storm 的部署。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Storm 概述 2 2

二 Trident topology 4 2

三 Storm 应用 5 6

四 大数据平台下的 Storm 5 6

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《Storm 分布式实时计算模式》.机械工业出版社，2015

242

《数据可视化技术》课程教学大纲

课程名称：数据可视化技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

目的是培养学生的信息数据可视化处理能力。通过本课程的教学，使学生掌握数据可视化的

一般原理和处理方法，能使用数据可视化工具队数据进行可视化处理。

二、课程教学要求

通过课程学习使学生了解数据可视化基本概念；掌握视觉感知和认知的基本原理和可视化编

码原则；掌握数据定义、组织、管理、分析、挖掘等及数据工作流；掌握可视化的基础理论；掌

握不同类型数据的可视化方法；掌握常用的可视化软件使用。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《初等数学》、《高等数学》、《概率统计》、《运筹学》等几乎各门学科

的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点包括差分与微分方程模型，运筹与优化模型，概率统计模型，层次分析模型；

难点是如何利用简化假设建立比较合理的数学模型。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献

和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数

学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 数据可视化简介（3学时）

1．教学内容

可视化概述：可视化的意义；可视化的目标和作用；可视化简史。可视化释义：数据可视化

分类；数据可视化与其他方向的关系。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握可视化的目标和作用

(2) 难点是理解数据可视化与其他方向的关系。

第二章 视觉感知与视觉通道（4学时）

1．教学内容：

视觉感知与认知：感知、认知、格式塔理论、视觉感知相对性。视觉通道：视觉通道类型、

视觉通道特性。

2．重、难点提示：

(1) 重点是掌握视觉感知与认知

243

(2) 难点是理解感知、认知、格式塔理论、视觉感知相对性。

第三章 数据（2学时）

1．教学内容

数据概述：基础（属性、相似性度量）；数据特征（统计、不确定性）。数据处理与分析：

数据预处理；数据存储；数据分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握数据预处理；数据分析；

(2) 难点是理解数据预处理；数据存储；数据分析。

第四章 数据可视化基础（3学时）

1．教学内容

数据处理与数据变换：数据处理、数据变换、数据可视化编码。数据可视化设计：设计框架、

数据映射、视图交互设计、数据美学、可视化隐喻。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握数据处理与数据变换；

(2) 难点是理解数据可视化设计。

第五章 时空数据可视化（2学时）

1．教学内容

空间数据可视化：一维标量数据可视化；二维标量数据可视化；三维标量数据可视化；多变

量空间数据可视化。时间序列数据可视化：时间属性；时序数据可视化方法。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握二维标量数据可视化与三维标量数据可视化；

(2) 难点是理解时序数据可视化方法。

第六章 地理空间数据可视化（3学时）

1．教学内容

地理数据可视化：地图投影；点形数据可视化；线形数据可视化；区域数据可视化。基于地

理位置的综合信息可视化：地理信息化；地理信息可视化。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握点形数据的可视化与线形数据的可视化；

(2) 难点是理解地理信息可视化。

第七章 高维非空间数据可视化（4学时）

1．教学内容

高维数据变换：主成分分析法；多维尺度分析法；等距映射法；局部线性嵌入法与高维数据

的可视化呈现与交互：高维数据的可视化呈现；高维数据的可视化交互。

2．重、难点提示

244

(1) 重点是掌握高维数据的可视化呈现；

(2) 难点是理解高维数据的可视化交互。

第八章 层次和网络数据可视化（4学时）

1．教学内容

层次数据可视化：结点链接法；空间嵌套填充法；其他方法网络数据可视化：结点链接法；

相邻矩阵布局；其他方法。图的交互与简化：动态网络数据可视化；图可视化数据额效果；图可

视化交互

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握结点链接法与空间嵌套填充法；

(2) 难点是理解动态网络数据可视化。

第九章 跨媒体数据可视化（4学时）

1．教学内容

文本与文档可视化与社交网络与日志数据可视化。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握日志数据可视化；

(2) 难点是理解社交网络与日志数据可视化。

第十章 可视化交互与评估（1学时）

1．教学内容

可视化的交互、价值与评估。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握可视化的交互、价值与评估。

(2) 难点是理解可视化的交互、价值与评估。

第十一章 可视化软件与工具（2学时）

1．教学内容

可视化软件与工具介绍。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握可视化软件与工具介绍；

(2) 难点是理解可视化软件与工具使用。

245

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 数据可视化简介 3

二 视觉感知与视觉通道 4

三 数据 2

四 数据可视化基础 3

五 时空数据可视化 2

六 地理空间数据可视化 3

七 高维非空间数据可视化 4

八 层次与网络数据可视化 4

九 跨媒体数据可视化 4

十 可视化交互与评估 1

十一 可视化软件与工具 2

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《数据可视化的基本原理与方法》，陈伟编，科学出版社，2013

［2］《数据可视化之美》，祝洪凯编，机械工业出版社，2011

［3］《数据可视化》陈伟编，电子工业出版社，2013

246

《Spark 开发技术》课程教学大纲

课程名称：Spark 开发技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

Spar 是基于内存计算的大数据并行计算框架,可用于构建大型的、低延迟的数据分析应用程

序。以 Spark 为核心的 BDAS 既能够提供内存计算框架,也可以支持 SQL 查询、实时流式计算、图

计算和机器学习等 。

二、课程教学要求

1、进一步掌握和巩固 Spark 按照 Application, Job. Stage 和 Task 几个层次分别进行调度。

2、掌握面 RDD 是 Spark 中对数据和计算的抽象,是 Spark 中最核心的概念,它表示已被分片

(partition) ,不可变的并能够被并行操作的数据集合。

3、清楚如何利用 Scala 编写 Spark 程序。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《大数据技术与应用基础》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握和巩固 Spark 按照 Application, Job. Stage 和 Task 几个层次分别进

行调度。

本课程的难点: 清楚如何利用 Scala 编写 Spark 程序。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献

和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数

学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 Spark 概述（2学时）

1．教学内容

Spark 简介；Scala 简介；Spark 与 Hadoop 的比较软件和软件开发工具的概述；

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Spark 与 Hadoop 的比较软件和软件开发工具；

(2) 难点是如何理解 Spark 与 Hadoop 的比较软件。

第二章 Spark 生态系统（2学时）

1．教学内容：

Spark 设计遵循的理念，以及 spark 生态系统组件应用的场景。

2．重、难点提示：

(1) 重点是理解 Spark 设计遵循的理念；

(2) 难点是掌握 spark 生态系统组件应用的场景。

247

第三章 弹性分布式数据集(RDD)（4 学时）

1．教学内容

设计背景； RDD 概念；RDD 优势；RDD 之间依赖关系的两种类型；Stage 划分

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 RDD 优势；RDD 之间依赖关系的两种类型；

(2) 难点是掌握 Stage 划分。

第四章 Spark 运行架构（4学时）

1．教学内容

基本概念；运行架构；运行流程

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Spark 运行架构；

(2) 难点是 Spark 运行架构。

第五章 Spark 编程实践（4学时）

1．教学内容

Spark ShelI； Spark RDD 基本操作。

2．重、难点提示

(1) 重点是 Spark RDD 基本操作；

(2) 难点是 Spark ShelI。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Spark 概述 2 2

二 Spark 生态系统 2 2

三 弹性分布式数据集(RDD) 4 4

四 Spark 运行架构 4 4

五 Spark 编程实践 4 4

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《Spark 快速大数据分析》.人民邮电出版社，2016

248

《大数据分析与处理技术》课程教学大纲

课程名称：大数据分析与处理技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生对数据分析方法的基本原理有系统的理解，掌握利用专业软件进

行数据统计分析的方法和步骤。培养学生应用计算机进行统计分析的能力，为后续课程的学习以

及解决实际问题打下良好的基础。

二、课程教学要求

1. 通过本课程的学习与实践，掌握数据分析的基本原理和统计软件SPSS系统基本用法。

2. 通过本课程的学习与实践，能够对数据进行描述性统计分析，熟练使用SPSS软件内部函

数，并能分析所得结果。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《信息与计算科学》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

重点：数据输入的一般操作、特殊数据的快捷输入、有规律数据的序列输入法、设置有效性

对输入数据审核、下拉式列表选择输入的设计、数据的编辑操作；

难点：设置有效性对输入数据审核、下拉式列表选择输入的设计。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献

和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数

学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 数据描述性分析（4学时）

1.教学内容

一维数据的数字特征；数据分布；多维数据的数字特征及相关分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握一维数据的数字特征和数据分布；

(2) 难点是理解多维数据的数字特征及相关分析。

第二章 线性回归分析（2学时）

1.教学内容：

线性回归模型及其参数估计；统计推断与预测；预测及其统计推断与预测；回归方程的选取。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握线性回归模型及其参数估计；

(2) 难点是统计推断与预测。

249

第三章 方差分析（2学时）

1.教学内容

单因素方差分析；两因素等重复实验下的方差分析；两因素非重复实验下的方差分析。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握单因素方差分析以及两因素等重复实验下的方差分析；

(2) 难点是两因素非重复实验下的方差分析。

第四章 判别分析（2学时）

1.教学内容

距离判别； Bayes 判别。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握距离判别和 Bayes 判别。

(2) 难点是 Bayes 判别。

第五章 聚类分析（4学时）

1.教学内容

样品间相似性度量，快速聚类法；谱系聚类法。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握样品间相似性度量，快速聚类法。

(2) 难点是理解谱系聚类法。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 数据描述性分析 4 4

二 线性回归分析 2 2

三 方差分析 2 2

四 判别分析 2 4

五 聚类分析 4 4

六 复习 2 0

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《概率统计简明教程》同济大学应用数学系，高等教育出版社，2010

［2］《概率论与数理统计》高等教育出版社，谢国瑞等，2011

［3］《数据分析与 SPSS 应用》清华大学出版社，高祥宝等，2012

250

《信息安全基础》课程教学大纲

课程类别：任意选修课课程名称：信息安全基础

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程是信息与计算科学专业信息安全方向的主要专业方向课。其主要目的研究实现是让学

生学习和了解密码学的一-些基本概念，理解和掌握--些常用密码算法的加密和解密原理，认证

理论的概念以及儿种常见数字签名算法和安全性分析。本课程涉及分组加密、流加密、公钥加密、

数字签名、哈希函数、密钥建立与管理、身份识别、认证理论与技术、PKI 技术等内容。

二、课程教学要求

1. 要求学生掌握密码学的基本概念、基本原理和基本方法。在牢周学握密码学基本理论的

基础上，初步具备使用C或C++语言编写基本密码算法(SHA-1、 DES、AES、RC5 等)的能力。

2. 要求学生通过学习该课程初步掌握密码学的理论和实现技术，使当代大学生适应社会信

息化的要求，能利用密码技术服务于社会。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《高级语言程序设计》、《信息安全数学基础》、《计算机原理》等几乎

各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

通过本课程的学习，学生应掌握现代密码学的基本原理和基本目标:掌握现代密码学中的主

要方法和关键技术;初步掌握一些现代密码学中的高级课题。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献

和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数

学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 密码学概论（2学时）

1．教学内容

信息安全的基本概念、密码学的基本概念、与密码学有关的难解数学问题、信息安全的基本

内容、密码体制分类、密码学的发展历史。

2．重、难点提示

(1) 重点是密码体制的分类；

(2) 难点是密码体制的攻击 类型理解。

第二章 古典密码体制（2学时）

1．教学内容：

代换密码(分类和举例)、置换密码(列置换密码、周期置换密码)、古典密码的破译、无条件

安全的一次一 密体制。

251

2．重、难点提示：

(1) 重点是代换密码(分类和举例)、置换密码(列置换密码、周期置换密码)；

(2) 难点是古典密码的破译、无条件安全的一次一 密体制。

第三章 现代分组密码（5学时）

1．教学内容

分组密码概述、Feistel 结构、分组密码的使用模式、数据加密标准 DES、数据加密算法 IDEA、

RC5、高级加密标准 AES 算法。

2．重、难点提示

(1) 重点是分组密码的使用模式理解和分组密码实现。；

(2) 难点是数据加密算法 IDEA、RC5、高级加密标准 AES 算法。

第四章 流密码（3学时）

1．教学内容

流密码概述、二元加法流密码(密钥流的性质、密钥流生成器的结构、基于 LFSR 的流密码模

型)、流密码算法介绍(A5 算法、LFSR 算法)。

。

2．重、难点提示

(1) 重点是流密码概述、二元加法流密码；

(2) 难点是流密码的数学基础( 部分数学基础超出学习范围)。

第五章 公开密钥密码体制（5学时）

1．教学内容

公钥密码体制概述、基于大整数难分解的公钥密码休制(以 RSA 为代表)、基于离散对数的公

钥密码体制(Diffie-Hellman 密钥交换协议、EIGamal 体制)、基于椭圆曲线的公钥密码体制(数

学背景和密码系统)。

2．重、难点提示

(1) 重点是基于大整数难分解的公钥密码休制、基于离散对数的公钥密码体制、基于椭圆曲

线的公钥密码体制；

(2) 难点是编写算法中，大整数的存储问题。

第六章 密码管理（2学时）

1．教学内容

密钥的组织结构和种类、密钥生成、密钥分配和密钥协商、秘密共享和密钥托管。

2．重、难点提示

(1) 重点是秘密共享方案；

(2) 难点是密钥分配和密钥协商。

252

第七章 Hash 函数（3学时）

1．教学内容

单向散列函数概念、MD5 算法、安全散列算法 SHA-1、消息鉴别码。

2．重、难点提示

(1) 重点是 MD5 算法、安全散列算法 SHA-1；

(2) 难点是如何实现算法。

第八章 数字签名（2学时）

1．教学内容

数字签名的基本概念、RSA 数字签名体制、EIGamal 数字签名体制、数字签名标准 DSS 及其

他各类数字签名模式。

2．重、难点提示

(1) 重点是数字签名标准 DSS 及其他各类数字签名模式；

(2) 难点是分析每个算法的安全性。

第九章 身份识别（2学时）

1．教学内容

身份识别的概念、弱身份识别、强身份识别、身份识别协议及其安全问题。

2．重、难点提示

(1) 重点是身份识别概念，各类身份识别；

(2) 难点是身份识别协议理解。

第十章 认证理论与技术（2学时）

1．教学内容

单向认证、双向认证、认证协议、Kerberos 系统、X.509 认证服务。

2．重、难点提示

(1) 重点是认证模型和认证协议；

(2) 难点是 Kerberos 系统与 X.509 认证服务的理解。

第十一章 PKI 技术（2学时）

1．教学内容

本章主要掌握 PKI 技术，认识 PKI 的功能和要求，了解相关协议和产品。

2．重、难点提示

(1) 重点是 PKI 的组成和功能；

(2) 难点是 PKI 相关协议。

第十二章 密码应用软件（1学时）

1．教学内容

安全邮件标准、邮件加密软件、IP 安全性和电子商务技术。

253

2．重、难点提示

(1) 重点是各种软件的使用；

(2) 难点是 IP 安全性和电子商务技术。

第十三章 密码学新进展（1学时）

1．教学内容

量子密码学、环签名与指定验证人签名、基于身份的公钥体制与无证书公钥体制和 DNA 密码

简介。

2．重、难点提示

(1) 重点是新进展的理解；

(2) 难点是量子密码学、环签名与指定验证人签名。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 密码学概论 2

二 古典密码体制 2

三 现代分组密码 5

四 流密码 3

五 公开密钥密码体制 5

六 密码管理 2

七 Hash 函数 3

八 数字签名 2

九 身份识别 2

十 认证理论与技术 2

十一 PKI 技术 2

十二 密码应用软件 1

十三 密码学新进展 1

总计 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］张福泰等，《密码学教程》武汉大学出版社，2006

［2］宋震等编著，《密码学》.中国水利水电出版社，2002［3］Michacl Welschenbach 编著，

赵振江，连国卿等译，《编码密码学一加密方法的 C 与 C+ +实现》，电子工业出版社，2003

［4］钟诚，赵跃华，杨铭熙，叶震，陆向艳，宋建华编，《信息安全概论》.武汉理工大学出版

社， 2003

254

《机器学习基础》课程教学大纲

课程名称：机器学习基础 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

自从计算机被发明以来，人们就想知道它们能不能学习。如果我们理解了计算机学习的内在

机制，即怎样使它们根据经验来自动提高，那么影响将是空前的。

目前，我们还不知道怎样使计算机的学习能力和人类相媲美。同时机器学习从本质上又是一

个多学科的领域。它吸取了人工智能、概率统计、计算复杂性理论、控制论、信息论、哲学、生

理学、神经生物学等学科的成果。但是一些针对特定学习任务的算法已经产生。关于学习的理论

认识已开始逐步形成。人们开发出了很多实践性的计算机程序来实现不同类型的学习，一些商业

化的应用也已经出现。本课主要针对机器学习这个领域，重点介绍机器学习中的核心算法和理论，

具体描述了多种学习范型、算法、理论以及应用。

二、课程教学要求

教学内容本着少而精的原则，突出重点，深入浅出，在重视基础理论的同时，注意培养学生

独立思考的能力，同时注意引导学生用学到的理论来解决本方向中的一些实际的问题，达到为研

究生开设这门课的意义和目的。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《人工智能》、《概率统计》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点使学生掌握常见机器学习算法，包括算法的主要思想和基本步骤，；难点是机

器学习的一般理论，如假设空间、采样理论、计算学习理论，以及无监督学习和强化学习。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关文献

和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生建立数

学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 绪论（4学时）

1．教学内容

机器学习的一般原理及相关概念 、学习问题的标准描述 、设计一个学习系统 、最终的设

计

2．重、难点提示

(1) 重点是设计一个学习系统 ；

(2) 难点是最终的设计。

第二章 概念学习和一般到特殊序（4学时）

1．教学内容：

255

概念学习的定义和基本方法 、概念学习的任务和基本术语（实例，目标概念，训练样例，

正例，反例，假设）、归纳学习的方法、搜索的概念学习、假设的一般到特殊序 、 Find-S 算法：

寻找极大特殊假设、变型空间和候选消除算法 、学习结果的评价。

2．重、难点提示：

(1) 重点是归纳学习的方法、搜索的概念学习、假设的一般到特殊序 ；

(2) 难点是 Find-S 算法：寻找极大特殊假设。

第三章 决策树学习（4学时）

1．教学内容

决策树学习的基本原理、算法和表示法。 属性选择度量标准的基本原理。 基本的决策树学

习算法 ID3、决策树学习中的假设空间搜索、决策树学习的归纳偏置、决策树学习的常见问题(过

度拟合, 连续值属性等)和常用的处理方法（修剪，定义新的离散值属性等）。

2．重、难点提示

(1) 重点是基本的决策树学习算法 ID3、决策树学习中的假设空间搜索、决策树学习的归纳

偏置；

(2) 难点是决策树学习的常见问题和常用的处理方法。

第四章 人工神经网络（6学时）

1．教学内容

神经网络的基本原理和表示方法、感知器的基本原理和训练法则的基本原理、 反向传播算

法（BP）和训练法则、反向传播算法的其它问题：收敛性、局部极小值等。

2．重、难点提示

(1) 重点是感知器的基本原理和训练法则的基本原理、 反向传播算法（BP）和训练法则；

(2) 难点是反向传播算法（BP）和训练法则。

第五章 评估假设（2学时）

1．教学内容

估计假设精度（样本错误率、真实错误率、置信区间等）、采样理论基础和方法、学习方法

的比较。

2．重、难点提示

(1) 重点是估计假设精度（样本错误率、真实错误率、置信区间等）、采样理论基础和方法；

(2) 难点是估计假设精度（样本错误率、真实错误率、置信区间等）。

第六章 贝叶斯学习（6学时）

1．教学内容

贝叶斯公式的基本原理、先验概率，后验概率的概念。Brute-Force 贝叶斯概念学习的基本

原理和贝叶斯法则的应用 、MAP 假设和一致学习器、极大似然、最小描述长度准则和最小误差平

方假设原理和应用、贝叶斯最优分类器原理和算法、朴素贝叶斯分类器算法和它在文本分类中的

应用、EM 算法的原理实现和应用。

256

2．重、难点提示

(1) 重点是贝叶斯概念学习的基本原理和贝叶斯法则的应用；

(2) 难点是贝叶斯最优分类器原理和算法、EM 算法的原理实现和应用。

第七章 计算学习理论（2学时）

1．教学内容

样本复杂度（Sample complexity）、计算复杂度(Computational complexity)和出错界限

（Mistake bound）。

2．重、难点提示

(1) 重点是样本复杂度、计算复杂度；

(2) 难点是计算复杂度。

第八章 基于实例的学习（2学时）

1．教学内容

基于实例的学习基本原理 、k-近邻法算法及实现、距离加权最近邻算法。

2．重、难点提示

(1) 重点是 k-近邻法算法及实现、距离加权最近邻算法；

(2) 难点是距离加权最近邻算法。

第九章 增强学习（2学时）

1．教学内容

增强学习基本原理、Q-学习算法的原理和实现、Q 函数的设计、算法的收敛性、实验策略等。

2．重、难点提示

(1) 重点是增强学习基本原理、Q-学习算法的原理和实现；

(2) 难点是 Q-学习算法的原理和实现。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 4

二 概念学习和一般到特殊序 4

三 决策树学习 4

四 人工神经网络 6

五 评估假设 2

六 贝叶斯学习 6

七 计算学习理论 2

八 基于实例的学习 2

九 增强学习 2

总计 32

257

八、课程考核方式

1. 考核方式：开卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

［1］《Machine learning》 TOM M. MITCHELL 机械工业出版社 ，2012

［2］Bishop, C. M. (2006) Pattern Recognition and Machine Learning, Spring Science

+ Business Media, LLC,2011

［3］Mitchell, T. M. (1997) Machine Learning, The McGraw-Hill Companies, Inc.2010

258

《数据挖掘》课程教学大纲

课程名称：数据挖掘

适用专业：计算机科学与技术

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

数据挖掘与应用书计算机科学与技术专业的一门专业选修课。本课程是面向计算机科学与技

术专业学生开设的专选课程，学生通过学习本课程，了数据挖掘概念、功能、分类和数据挖掘的

过程；掌握数据预处理的基本概念和数据汇总、数据清洗、数据集成、数据转换及数据归约等方

法；面向属性的概念描述归纳方法、频繁模式的挖掘方法、分类和预测的挖掘方法；为今后从事数据

挖掘提供必要的专业知识。

二、课程教学要求

通过学习《数据挖掘》课程，掌握数据挖掘的概念、功能与方法；熟悉数据挖掘的研究内容

和应用领域；能用面向属性的概念描述归纳方法、频繁模式的挖掘方法、分类和预测的挖掘方法

对其应用领域的问题进行数据分析处理，将来利用数据挖掘的知识可为政府、企业等部门提供有

价值的决策支持。

三、先修课程

程序设计语言、数据库原理、人工智能

四、课程教学重、难点

数据挖掘的基本理论、数据挖掘的过程、数据挖掘的功能、有趣的数据模式，数据清洗、数

据转换及数据归约，面向属性的概念描述归纳方法、频繁模式的挖掘方法。

五、课程教学方法与教学手段

教学方法：讲授、演示、案例讨论

教学手段：师生互动、板书、PPT

六、课程教学内容

第一章 数据挖掘引论（6学时）

1．教学内容

(1) 数据挖掘技术的产生和数据挖掘的含义；

(2) 数据挖掘的挖掘数据和数据挖掘的功能；

(3) 有趣的模式和数据挖掘系统的分类。

2．重、难点提示

(1) 数据挖掘含义；

(2) 数据挖掘的功能；

(3) 有趣的模式。

第二章 数据预处理（8学时）

1．教学内容

(1) 描述性数据汇总；

259

(2) 数据清洗和数据集成；

(3) 数据转换和数据归约。

2．重、难点提示

(1) 数据清洗和数据集成；

(2) 数据转换和数据归约。

第三章 面向属性的归约(4 课时)

1．教学内容

(1) 数据的面向属性的归约；

(2) 面向属性的有效实现方法；

(3) 提取概化的表示。

2．重、难点提示

面向属性的有效实现方法

第四章 挖掘频繁模式、关联和相关(6 课时)

1．教学内容

(1) 基本概念和路线图；

(2) 有效和可伸缩频繁项挖掘方法；

(3) 挖掘各种关联规则。

2．重、难点提示

(1) 有效和可伸缩频繁项挖掘方法；

(2) 挖掘各种关联规则。

第五章 分类和预测(8 课时)

1．教学内容

(1) 分类和预测的含义及问题；

(2) 决策树、贝叶斯、基于规则、BP 神经网络的分类；

(3) 其他分类方法和预测。

2．重、难点提示

决策树、贝叶斯、基于规则、BP 神经网络的分类；

七、实验教学内容

无

八、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 第一章 数据挖掘引论 6

二 第二章 数据预处理 8

三 第三章 面向属性的归约 4

四 第四章 挖掘频繁模式、关联 6

五 第五章 分类和预测 8

总计 32

260

九、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

十、选用教材和参考书目

［1］《DATA MINING----Concepts and Techniques》 Jiawei Han Micheline Kamber，Higher

Education Press ,2007

［2］《Data Mining》 Zhu Ming ，Science and Technology University in China Press. 2002.

［3］《Application of Data Mining in Metallurgy Product Quality Control》Xing Jinsheng.,

National defense industry Press，2004

261

《Java 框架开发技术》课程教学大纲

课程名称：Java 框架开发技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

Java EE 是目前应用相当广泛的一种软件开发技术，已经成为主要的企业应用解决方案

之一，它与市场、企业需求紧密联系，并且不断改进升级，将新思想、新技术、新方法融入

其中，学习该技术能够掌握前沿技术，理解和掌握新的软件开发思想，有利于培养读者面向

实际的综合开发能力和应用能力。通过本课程的学习可以使学生能够掌握 Java 框架技术的

基本理论、方法，能够掌握涉及的框架思想技术，如 Struts、Spring、Hibernate（SSH）

等，同时能够掌握运用 SSH 进行软件系统开发的基本方法和运用。

二、课程教学要求

1、掌握 Struts 2 框架技术的思想、方法、配置和使用。

2、掌握 Hibernate 框架技术的思想、方法、配置和使用。

3、掌握 Spring 框架技术的思想、方法、配置和使用。

4、掌握 Struts 2、Spring、Hibernate（SSH）框架的整合。

3、能够应用 Struts 2、Spring、Hibernate（SSH）框架开发简单的应用系统。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《JAVA 基础》、《数据库原理及应用》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握 Struts 2 框架、Hibernate 框架、Spring 框架（SSH）的思想、方

法、配置和使用以及整合应用。

本课程的难点:SSH 框架的整合以及具体应用的实现。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 Java EE 概述（2学时）

1．教学内容

Java EE 开发环境的搭建；Java EE 应用开发技术

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Java EE 开发环境的搭建和基本的 Java EE 应用开发技术；

(2) 难点是理解基本的 Java EE 应用开发技术。

第二章 Struts 2 框架技术（4学时）

262

1．教学内容：

Struts 2 框架核心组件的使用和应用技巧；基于软件工程的思想方法

2．重、难点提示：

(1) 重点是理解 Struts 2 框架核心组件的应用技巧，掌握应用程序的开发过程；

(2) 难点是 Struts 2 框架核心组件的应用技巧。

第三章 Hibernate 框架技术（4学时）

1．教学内容

Hibernate 概述；Hibernate 开发环境搭建；Hibernate 核心组件及其应用；Hibernate

框架的高级特性

2．重、难点提示

(1) 重点是理解 Hibernate 核心组件及其应用及 Hibernate 框架的高级特性；

(2) 难点是掌握 Hibernate 核心组件及其应用及 Hibernate 框架的高级特性。

第四章 Spring 框架技术（4学时）

1．教学内容

Spring 概述；Spring 开发环境搭建；Spring 框架的工作原理及其应用；Spring AOP 编

程技术；Spring 的数据库访问框架；Spring 的 Web 框架；Spring 与 Hibernate 的配置整合；

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Spring 框架的工作原理及其应用；Spring AOP 编程技术；Spring 的数

据库访问框架；Spring 的 Web 框架；Spring 与 Hibernate 的配置整合；

(2) 难点是理解 Spring AOP 编程技术；Spring 的数据库访问框架；Spring 的 Web 框架；

Spring 与 Hibernate 的配置整合。

第五章 Spring、Struts 2、Hibernate 整合与应用案例（2学时）

1．教学内容

Spring、Struts 2 和 Hibernate 框架整合与环境搭建；Spring、Struts 2 和 Hibernate

框架整合的应用实现

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Spring、Struts 2 和 Hibernate 框架整合与环境搭建和 Spring、Struts

2 和 Hibernate 框架整合的应用的具体实现；

(2) 难点是如何实现基于 Spring、Struts 2 和 Hibernate 框架整合的应用系统。

263

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Java EE 概述 2 2

二 Struts 2 框架技术 4 4

三 Hibernate 框架技术 4 4

四 Spring 框架技术 4 4

五 Spring、Struts 2、Hibernate 整合与应用案例 2 2

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《Java EE 框架开发技术与案例教程》.机械工业出版社，2016

264

《Javaweb 开发技术 》课程教学大纲

课程名称：Javaweb 开发技术

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

Java 2 平台已经成为企业开发电子商务应用、动态 Web 站点，以及利用 Web 的应用和服

务的首选技术。Servlet 和 JSP 是这个平台的基础，它们提供了 Web 客户程序和服务器端应

用之间的链接。通过本课程的学习，可以使学生掌握 Servlet 和 JSP 的基本语法及 Web 服务

器、Web 开发工具的配置和使用，培养学生的 Web 开发能力。

二、课程教学要求

1、掌握 Servlet 和 JSP 的基本语法以及 Web 服务器、Web 开发工具的配置和使用。

2、清楚如何在 Web 应用中访问数据库。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《Java 程序设计》和《网页设计与制作》等学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握 Servlet 和 JSP 的基本语法以及 Web 服务器、Web 开发工具的配置

和使用。

本课程的难点:通过 JAVA 的 Servlet API 进行 Web 开发的技术，在 Web 应用中访问数据

库。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 Java Web 入门（2学时）

1．教学内容

Web 简介；Web 服务器简介；HTTP 的请求相应模型；

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 Web 应用程序的结构与 HTTP 通信协议以及请求响应的过程；

(2) 难点是理解 HTTP 请求响应模型和 Web 应用程序的部署。

第二章 Servlet 技术模型（4学时）

1．教学内容：

Servlet 概述；Servlet API 详解；Servlet 文件的上传；Servlet 过滤器和监听器。

2．重、难点提示：

(1) 重点是掌握Servlet处理HTTP请求的流程和理解Servlet接口体系结构以及实现；

(2) 难点是掌握 Servlet 接口体系结构以及实现。

265

第三章 Servlet 访问数据库（3学时）

1．教学内容

数据库连接池；JNDI 技术；Druid 连接池

2．重、难点提示

(1) 重点是理解数据库连接池的实现原理及如何使用 JNDI 方式访问数据库；

(2) 难点是实现使用 JDNI 方式访问数据库。

第四章 Cookie 和 Session 技术（3学时）

1．教学内容

Cookie 技术及应用； Session 技术及应用。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 HttpSession 接口的常用方法和使用 cookies 跟踪会话的原理；

(2) 难点是如何使用 URL 重写跟踪会话。

第五章 JSP 技术模型（4学时）

1．教学内容

JSP 网页的基本结构；JSP 的运行机制；JSP 脚本元素

2．重、难点提示

(1) 重点是 JSP 页面的组成元素以及 JSP 脚本的撰写；

(2) 难点是如何以 XML 语法撰写 JSP。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 Java Web 入门 2 2

二 Servlet 技术模型 4 4

三 Servlet 访问数据库 3 3

四 Cookie 和 Session 技术 3 3

五 Cookie 和 Session 技术 4 4

总计 32 16 16

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《Java Web 开发技术》.人民邮电出版社，2019

266

《入侵检测技术》课程教学大纲

课程名称：入侵检测技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 2 学分

考核方式：考查

其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

入侵检测作为网络与信息安全领域的一项重要技术，是整个安全防护体系的重要组成部

分，通过本课程的学习，使学生能较熟练地掌握入侵检测系统的基本模型，入侵检测系统的

工作模式，入侵检测技术以及实现。

二、课程教学要求

1、理解入侵检测的基本概念、基本原理和检测流程。

2、掌握基于主机的入侵检测技术、基于网络的入侵检测技术、基于存储的入侵检测技

术以及基于 Hadoop 海量日志的入侵检测技术。

3、清楚如何利用开源软件 Snort 对入侵检测的应用进行分析。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《信息安全》《计算机网络》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 理解入侵检测的基本概念、基本原理和检测流程；掌握基于主机的入侵

检测技术、基于网络的入侵检测技术、基于存储的入侵检测技术以及基于 Hadoop 海量日志

的入侵检测技术。

本课程的难点: 掌握入侵检测技术以及利用开源软件 Snort 对入侵检测的应用进行分

析。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力。

六、课程教学内容

第一章 入侵检测概述（2学时）

1．教学内容

网络安全基本概念；入侵检测的产生和发展；入侵检测的基本概念；

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握入侵检测的基本概念和入侵检测技术的发展趋势；

(2) 难点是理解入侵检测的发展趋势和必要性。

第二章 入侵检测系统（5学时）

1．教学内容：

入侵方法手段；入侵检测基本模型；入侵检测的工作模式；入侵检测构架；入侵检测系

统部署。

2．重、难点提示：

267

(1) 重点是理解入侵检测系统的构架以及具体的部署；

(2) 难点是掌握入侵检测系统的构架以及具体的部署。

第三章 入侵检测流程（4学时）

1．教学内容

入侵检测的过程；入侵分析的概念；入侵分析的模型；入侵检测的分析方法

2．重、难点提示

(1) 重点是理解入侵分析的模型以及入侵检测的分析方法；

(2) 难点是理解入侵分析的模型以及入侵检测的分析方法。

第四章 基于主机的入侵检测技术（5学时）

1．教学内容

审计数据的获取和预处理；基于主机的入侵检测技术

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握基于主机的入侵检测技术；

(2) 难点是理解基于主机的入侵检测技术。

第五章 基于网络的入侵检测技术（5学时）

1．教学内容

分层协议模型与 TCP/IP 协议簇；包捕获机制与 BPF 模型；检测引擎的设计；网络入侵

特征实例分析

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握检测引擎的设计以及网络入侵特征；

(2) 难点是检测引擎的设计以及网络入侵特征的分析。

第六章 基于存储的入侵检测技术（5学时）

1．教学内容

存储级入侵检测框架；数据采集；存储级异常检测方法；IDS 间基于协作的联合防御

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握存储级入侵检测框架及存储级异常检测方法；

(2) 难点是理解存储级入侵检测框架及存储级异常检测方法。

第七章 基于 Hadoop 海量日志的入侵检测技术（6学时）

1．教学内容

Hadoop 相关技术；Web 日志；基于 Hadoop 海量日志的入侵检测算法；基于 Hadoop 海量

日志的入侵检测系统的实现

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握基于 Hadoop 海量日志的入侵检测算法和入侵检测系统的实现；

(2) 难点是掌握基于 Hadoop 海量日志的入侵检测算法和入侵检测系统的实现。

七、学时分配

268

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 入侵检测概述 2 0

二 入侵检测系统 5 0

三 入侵检测流程 4 0

四 基于主机的入侵检测技术 5 0

五 基于网络的入侵检测技术 5 0

六 基于存储的入侵检测技术 5 0

七 基于 Hadoop 海量日志的入侵检测技术 6 0

总计 32 32 0

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《入侵检测技术》.人民邮电出版社，2016

269

《 智能计算 》课程教学大纲

课程名称：智能计算

适用专业：计算机科学与技术

总学时、学分： 32 学时 2 学分

课程类别：任意选修课考核方式：考查

其中实验学时： 0

一、课程教学目的

计算智能是受到大自然智慧和人类智慧的启发而设计的一类优化计算方法，以解决科学

研究和工程实践中遇到的复杂优化问题。通过本课程的学习，要求掌握计算智能主流算法（如

遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、免疫算法、模拟退火算法等）的基础知识，熟

练地运用计算智能相关算法去解决实际应用中遇到的问题。

二、课程教学要求

掌握计算智能主流算法（如遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、免疫算法、

模拟退火算法等）的基础知识。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《人工智能》《计算方法》等几乎各门学科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握计算智能主流算法，如遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、

免疫算法、模拟退火算法等。

本课程的难点: 掌握计算智能主流算法，如遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、

免疫算法、模拟退火算法等。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学

生建立数学模型的能力。

六、课程教学内容

第一章 计算智能概述（4学时）

1．教学内容

最优化问题；算法复杂度；NP 理论；计算智能基本概念；计算智能方法的分类；计算

智能的研究发展和应用

2．重、难点提示

(1) 重点是根据最优化问题引出计算智能；算法的复杂度；计算智能方法的分类

(2) 难点是计算智能基本概念、计算复杂性的分析。

第二章 遗传算法（6学时）

1．教学内容：

遗传算法的基本原理、研究进展；遗传算法改进中的算子选择和参数设置；遗传算法的

应用。

2．重、难点提示：

学时

270

(1) 重点是遗传算法的基本原理及流程结构；遗传算法的应用；

(2) 难点是遗传算法改进中的算子选择和参数设置。

第三章 蚁群优化算法（6学时）

1．教学内容

蚁群优化算法的基本原理、研究进展；蚁群算法的应用；蚁群算法的参数设置

2．重、难点提示

(1) 重点是蚁群算法的基本原理及流程结构；遗传算法的应用；

(2) 难点是蚁群算法的参数设置。

第四章 粒子群优化算法（6学时）

1．教学内容

粒子群优化算法的基本原理、研究进展；粒子群优化算法的应用；粒子群优化算法的参

数设置。

2．重、难点提示

(1) 重点是粒子群优化算法的基本原理及流程结构；

(2) 难点是粒子运动的速度和位置公式的理解。

第五章 免疫算法（6学时）

1．教学内容

免疫算法的思想来源、基本流程；蚁免疫算法的应用；常用免疫算法。

2．重、难点提示

(1) 重点是免疫算法基本流程及其应用；

(2) 难点是免疫算法计算流程。

第六章 模拟退火算法（4学时）

1．教学内容

模拟退火的算法思想；模拟退火基本流程；模拟退火的应用 。

2．重、难点提示

(1) 重点是模拟退火算法的思想及其基本流程；

(2) 难点是模拟退火算法的基本流程。

271

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 计算智能概述 4 0

二 遗传算法 6 0

三 蚁群优化算法 6 0

四 粒子群优化算法 6 0

五 免疫算法 6 0

六 模拟退火算法 4 0

总计 34 32 0

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《计算智能》.清华大学出版社，2009

272

《信息对抗技术》课程教学大纲

课程名称：信息对抗技术 课程类别：任意选修课

适用专业：计算机科学与技术 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程主要介绍网络与信息系统的安全理论、安全标准与规范、安全防御技术和信息安

全工程等内容。通过本课程的学习，使学生能熟练掌握信息安全的基本概念、框架和技术，

使学生掌握常见的系统安全检测与攻击技术、系统防御与对抗技术、信息安全犯罪与立法相

关知识、信息安全标准与安全评估和信息系统安全工程等方面知识和技术。同时重点学习目

前在网络信息安全领域的网络攻击行为、网络攻击行为的一般对策、信息安全评估标准和信

息安全工程，并从内容安全和管理安全的角度介绍信息安全的方法和技术。

二、课程教学要求

1、深入理解信息安全、信息系统安全、网络信息安全等基本概念，理论联系实际，深

刻认识信息安全技术在现代网络环境中的重要意义；

2、掌握系统安全检测与攻击技术；

3、掌握系统防御与对抗技术；

4、了解信息安全标准与安全评估知识；

5、了解信息安全犯罪与立法相关知识。

三、先修课程

本课程的先修课程包括《计算机导论》《计算机组成原理》《计算机网络》等几乎各门学

科的内容。

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握信息安全的基本概念、框架和技术，常见的系统安全检测与攻击技

术、系统防御与对抗技术、信息安全犯罪与立法相关知识、信息安全标准与安全评估和信息

系统安全工程等方面知识和技术。

本课程的难点:掌握常见的系统安全检测与攻击技术、系统防御与对抗技术。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过课堂讲授和师生共同讨论相结合。通过阅读相关

文献和实例，布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力。

六、课程教学内容

第一章 绪论（4学时）

1．教学内容

信息系统相关基础知识；信息系统基本要素

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握信息系统相关基础知识，信息、信息技术、信息系统等基本概念；

(2) 难点是如何理解信息系统的基本要素。

273

第二章 信息系统安全概述（4学时）

1．教学内容：

信息系统安全的发展历程；信息系统安全需求分析；信息系统安全体系框架。

2．重、难点提示：

(1) 重点是理解信息系统的安全缺陷；

(2) 难点是掌握信息系统安全体系框架。

第三章 安全检测与攻击技术（6学时）

1．教学内容

网络攻击技术；安全扫描技术；网络数据获取技术；特洛伊木马技术；欺骗攻击技术

2．重、难点提示

(1) 重点是理解安全扫描技术、网络数据获取技术、计算机病毒、特洛伊木马技术、欺

骗攻击技术、缓冲区溢出攻击；

(2) 难点是掌握相关攻击技术的区别。

第四章 系统防御与对抗技术（6学时）

1．教学内容

各种防御攻击技术；入侵检测技术；信息加密

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握各种防御攻击技术；

(2) 难点是入侵检测技术以及信息加密。

第五章 信息安全犯罪与立法（4学时）

1．教学内容

计算机犯罪的分类和特点；计算机信息安全立法。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握计算机犯罪的分类和特点；

(2) 难点是当前信息安全相关立法特点。

第六章 信息安全标准与安全评估（4学时）

1．教学内容

信息安全评估标准和准则。

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握安全风险评估的标准、方法；

(2) 难点是掌握。安全风险评估的标准、方法。

第七章 信息系统安全工程（4学时）

1．教学内容

掌握 SSE-CMM 及其相关知识；我国信息系统安全等级保护。

274

2．重、难点提示

(1) 重点是掌握 SSE-CMM 及其相关知识，了解我国信息系统安全等级保护；

(2) 难点是掌握信息系统安全工程能力成熟度模型 SSE-CMM。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 4 0

二 信息系统安全概述 4 0

三 安全检测与攻击技术 6 0

四 系统防御与对抗技术 6 0

五 信息安全犯罪与立法 4 0

六 信息安全标准与安全评估 4 0

七 信息系统安全工程 4 0

总计 32 32 0

八、课程考核方式

1. 考核方式：闭卷笔试

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

[1]《信息系统安全与对抗技术》.北京理工大学出版社，2010

275

《计算机新技术讲座》课程教学大纲

课程名称：计算机新技术讲座

适用专业：计算机科学与技术

课程类别：任意选修课

考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程是计算机科学与技术专业的一门选修课。开设本课程有两个目的：一是介绍专业

的要求和特色，提高学生对专业的理解，增强学生的专业认同感和学习兴趣。二是为了拓展

学生专业视野，完善学生知识结构，激发学生对新技术的兴趣，培养学生自学能力。

二、课程教学要求

本课程内容新颖实用并用专题讲座的形式进行教学，所讲授的内容涉及广泛。根据该课

程具有新颖性和实效性的特点，我们不对课程教学要求（理解、掌握、了解）提出硬性的规

定。但可以通过课程大作业反馈学生的学习情况。

三、先修课程

无

四、课程教学重、难点

本课程的重点: 掌握计算机领域的一些前沿课题，培养学生独立进行科学研究的能力和

独立解决问题的能力。

本课程的难点: 培养学生独立进行科学研究的能力和独立解决问题的能力。

五、课程教学方法与教学手段

本课程借助多媒体辅助教学手段，通过专题讲座的形式授课。通过阅读相关文献和实例，

布置思考的问题，逐步培养学生分析问题、解决实际问题的能力。

六、课程教学内容

教学点对当前的发展前沿现状确立 8 个专题，教师和学生对给定的专题进行内容的扩展

和延伸。讲座以面授的形式开展。要求学员在每次课后撰写心得体会。在听完 8次讲座后，

学生需结合讲座所涉及的内容撰写一篇关于计算机新技术的文章，专题不限。

七、学时分配

章目 教学内容教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 专题一 4 0

二 专题二 4 0

三 专题三 4 0

四 专题四 4 0

五 专题五 4 0

六 专题六 4 0

七 专题七 4 0

八 专题八 4 0

总计 32 32 0

276

八、课程考核方式

1. 考核方式：文章撰写

2. 成绩构成：总成绩=平时成绩（作业，考勤，讨论等）*30%+期末成绩（卷面分数）*70%

九、选用教材和参考书目

略

277