陕西师范大学计算机科学学院研究生培养计划及教学大纲ccs.snnu.edu.cn/__local/F/8E/29/C72F468045BE844C0E... · 陕西师范大学计算机科学学院研究生培养计划及教学大纲

陕西师范大学计算机科学学院

研究生培养计划及教学大纲


二 0 一三年七月

1

目录

第一部分研究生培养计划 ................................................................................................................................................ 7

1.1 计算机软件与理论（二级学科）博士研究生培养方案 ......................................................................................... 8

1.2 计算机科学与技术（一级学科）学术型硕士研究生培养方案 .......................................................................... 12

1.3 软件工程（一级学科）学术型硕士研究生培养方案 ........................................................................................... 18

1.4 计算机技术专业学位硕士研究生培养方案........................................................................................................... 23

1.5 软件工程专业学位硕士研究生培养方案............................................................................................................... 29

1.6 现代教育技术（计算机）专业学位硕士研究生培养方案 ................................................................................... 35

第二部分博士研究生课程教学大纲 ............................................................................................................................... 40

2.1 计算机软件与理论（二级学科）学位课及选修课 ............................................................................................... 41

《信息代数及其应用》课程教学大纲 .................................................................................................................... 41

《智能计算与智能优化方法》课程教学大纲 ........................................................................................................ 43

《量子计算与量子信息》课程教学大纲 ................................................................................................................ 45

《信息安全数学理论》课程教学大纲 .................................................................................................................... 47

《现代密码学前沿》课程教学大纲 ........................................................................................................................ 49

《网络科学原理与应用》课程教学大纲 ................................................................................................................ 51

《自适应图像分析与识别》课程教学大纲 ............................................................................................................ 53

《现代机器学习理论》课程教学大纲 .................................................................................................................... 54

《无线传感器网络》课程教学大纲 ........................................................................................................................ 55

《复杂系统建模与仿真》课程教学大纲 ................................................................................................................ 57

《非线性系统及其计算机代数算法分析与设计》课程教学大纲 ......................................................................... 59

《复杂网络理论及应用》课程教学大纲 ................................................................................................................ 61

第三部分硕士研究生课程教学大纲 ............................................................................................................................... 63

3.1 计算机科学与技术（一级学科）学术型硕士研究生教学大纲 ........................................................................... 64

3.1.1 专业学位课 ........................................................................................................................................................... 64

《形式语言与自动机理论》课程教学大纲 ............................................................................................................ 64

《算法设计与分析》课程教学大纲 ........................................................................................................................ 66

2

《组合数学》课程教学大纲 .................................................................................................................................... 68

《随机过程》课程教学大纲 .................................................................................................................................... 70

3.1.2 专业方向课 ........................................................................................................................................................... 72

《机器学习》课程教学大纲 .................................................................................................................................... 72

《模糊系统分析》课程教学大纲 ............................................................................................................................ 74

《智能计算与智能优化方法》课程教学大纲 ........................................................................................................ 76

《可计算性与计算复杂性》课程教学大纲 ............................................................................................................ 78

《人工智能》课程教学大纲 .................................................................................................................................... 81

《人工神经网络》课程教学大纲 ............................................................................................................................ 83

《社会计算与社会网络》课程教学大纲 ................................................................................................................ 85

《复杂网络理论及应用》课程教学大纲 ................................................................................................................ 88

《无线传感器网络》课程教学大纲 ........................................................................................................................ 90

《信息安全数学理论》课程教学大纲 .................................................................................................................... 92

《网络科学原理与应用》课程教学大纲 ................................................................................................................ 94

《模型检测》课程教学大纲 .................................................................................................................................... 96

《数字信号处理》课程教学大纲 ............................................................................................................................ 98

《计算机视觉》课程教学大纲 .............................................................................................................................. 100

《模式识别》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 102

《数字图像处理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 104

《面向对象的 UML 建模原理》课程教学大纲 ................................................................................................... 106

《三维重建技术》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 108

《并行计算》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 110

《非线性系统与计算机代数》课程教学大纲 ...................................................................................................... 112

3.1.3 专业选修课 ......................................................................................................................................................... 114

《小波分析》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 114

《符号计算与自动推理》课程教学大纲 .............................................................................................................. 116

《复杂系统计算机建模与仿真》课程教学大纲 .................................................................................................. 118

《灰色理论及其应用》课程教学大纲 .................................................................................................................. 120

《生物信息计算》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 122

《量子逻辑》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 124

3

《量子计算与量子信息》课程教学大纲 .............................................................................................................. 126

《机会网络数据传输》课程教学大纲 .................................................................................................................. 128

《数据挖掘》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 130

《视频跟踪理论及方法》课程教学大纲 .............................................................................................................. 132

《现代信号处理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 134

《空间数据挖掘》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 135

《现代密码学前沿》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 137

《数字水印与信息隐藏技术》课程教学大纲 ...................................................................................................... 139

《高性能 GIS 计算》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 141

《自然计算与图像处理》课程教学大纲 .............................................................................................................. 143

《图论及其应用》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 145

《多媒体信息处理与应用》课程教学大纲 .......................................................................................................... 147

3.2 软件工程（一级学科）学术型硕士研究生教学大纲 ......................................................................................... 149

3.2.1 专业学位课 ......................................................................................................................................................... 149

《软件建模方法与技术》课程教学大纲 .............................................................................................................. 149

《数据仓库与数据挖掘》课程教学大纲 .............................................................................................................. 151

《算法设计与分析》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 153

《模型检测》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 155

3.2.2 专业方向课 ......................................................................................................................................................... 157

《软件工程实证方法》课程教学大纲 .................................................................................................................. 157

《电子服务系统与技术》课程教学大纲 .............................................................................................................. 159

《分布式系统》课程教学大纲 .............................................................................................................................. 162

《软件可靠性方法》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 164


《嵌入式系统及应用基础》课程教学大纲 .......................................................................................................... 168

《服务计算与 SOA 开发》课程教学大纲 ............................................................................................................ 170

3.2.3 专业选修课 ......................................................................................................................................................... 172

《程序设计方法学》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 172

《可信计算理论与技术》课程教学大纲 .............................................................................................................. 174

《嵌入式系统及软件开发》课程教学大纲 .......................................................................................................... 177

4

《服务计算软件需求工程》课程教学大纲 .......................................................................................................... 179

《TCP/IP 协议分析与网络程序设计》课程教学大纲 ......................................................................................... 181

《软件项目管理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 183

《软件能力成熟度模型（CMM）》课程教学大纲 ............................................................................................... 185

《电子服务系统与开发》课程教学大纲 .............................................................................................................. 186

3.3 计算机技术专业学位硕士研究生教学大纲......................................................................................................... 188

3.3.1 专业必修课 ......................................................................................................................................................... 188

《形式语言与自动机理论》课程教学大纲 .......................................................................................................... 188

《算法设计与分析》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 190

《组合数学》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 192

《随机过程》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 194

《工程数学》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 196

3.3.2 专业选修课 ......................................................................................................................................................... 198

《多核计算技术》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 198

《多媒体信息处理与应用》课程教学大纲 .......................................................................................................... 201

《人工智能》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 203


《嵌入式系统及软件开发》课程教学大纲 .......................................................................................................... 207

《现代信号处理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 209

《计算机视觉》课程教学大纲 .............................................................................................................................. 210

《数字图像处理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 212

《灰色理论及其应用》课程教学大纲 .................................................................................................................. 214

《网络管理原理与实践》课程教学大纲 .............................................................................................................. 216

《无线网络定位理论与技术》课程教学大纲 ...................................................................................................... 218

《无线网络与移动计算》课程教学大纲 .............................................................................................................. 220


《网络安全技术与实践》课程教学大纲 .............................................................................................................. 224

《网络工程规划与设计》课程教学大纲 .............................................................................................................. 226

《工程概论》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 228

《科技英语写作》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 230

5

3.4 软件工程专业学位硕士研究生教学大纲............................................................................................................. 232

3.4.1 专业必修课 ......................................................................................................................................................... 232

《软件建模方法与技术》课程教学大纲 .............................................................................................................. 232

《数据仓库与数据挖掘》课程教学大纲 .............................................................................................................. 234

《算法设计与分析》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 236

《模型检测》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 238

《工程数学》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 240

3.4.2 专业选修课 ......................................................................................................................................................... 242

《电子服务系统与技术》课程教学大纲 .............................................................................................................. 242

《电子服务系统与开发》课程教学大纲 .............................................................................................................. 245

《软件工程实证方法》课程教学大纲 .................................................................................................................. 247

《分布式系统》课程教学大纲 .............................................................................................................................. 249

《软件项目管理》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 251

《软件能力成熟度模型（CMM）》课程教学大纲 ............................................................................................... 253

《服务计算与 SOA 开发》课程教学大纲 ............................................................................................................ 254

《服务计算软件需求工程》课程教学大纲 .......................................................................................................... 256



《嵌入式软件系统应用与开发》课程教学大纲 .................................................................................................. 262

《人机交互设计基础》课程教学大纲 .................................................................................................................. 264

《软件架构理论与实践》课程教学大纲 .............................................................................................................. 266

《XML 编程及应用》课程教学大纲 .................................................................................................................... 268


《科技英语写作》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 272

《工程概论》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 274

3.5 现代教育技术(计算机)专业学位硕士研究生教学大纲 ...................................................................................... 276

3.5.1 专业必修课 ......................................................................................................................................................... 276

《信息技术教学研究》课程教学大纲 .................................................................................................................. 276

《中学信息技术学科竞赛》课程教学大纲 .......................................................................................................... 278

《网络工程规划与设计》课程教学大纲 .............................................................................................................. 279

6

3.5.2 专业选修课 ......................................................................................................................................................... 281

《信息技术与学科课程整合研究》课程教学大纲 .............................................................................................. 281

《计算机高级文化基础》课程教学大纲 .............................................................................................................. 283

《信息技术教育测量与评价》课程教学大纲 ...................................................................................................... 285

《教育新技术讲座》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 287

《中学信息技术学科竞赛指导实践》课程教学大纲 .......................................................................................... 288

《网络管理实践》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 289

《人工智能》课程教学大纲 .................................................................................................................................. 291

《数据库应用技术》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 293

《多媒体技术》课程教学大纲 .............................................................................................................................. 295

《算法设计与分析》课程教学大纲 ...................................................................................................................... 297

《科技英语写作》课程教学大纲 .......................................................................................................................... 299

第四部分附件 ................................................................................................................................................................ 301

附件 1：研究生培养课程计划 ................................................................................................................................... 302

附件 2：陕西师范大学计算机科学学院研究生学术报告登记表 ............................................................................ 304

7

第一部分研究生培养计划

8

1.1 计算机软件与理论（二级学科）博士研究生培养方案

一、培养目标

培养的博士研究生必须坚持德、智、体全面发展的方针，为社会主义建设培养具有创新和创造能力的

高级专门人才。基本要求是：

1.拥护中国共产党的领导，热爱社会主义祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质和科研作风，有献身

于科学的事业心，具有合作精神和创新精神，积极为社会主义现代化建设事业服务。

2.掌握本学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究工作的能力。

3.在学术或专门技术上做出有理论或实践意义的创新性研究成果。

4.能熟练地运用一种外国语阅读本专业的外文资料，能撰写专业论文。

5.具有健康的身体和心理。毕业后能独立在高等院校、科研院所、企事业单位及其他相关部门从事教

学、科研、业务以及管理工作。

二、研究方向

1. 计算机科学理论

2. 智能信息处理

3. 无线传感器网络

4. 复杂系统计算机建模与仿真

5. 密码学与信息安全

6. 网络安全

7. 机器学习与计算智能

8. 图像处理与分析

9. 模式识别与智能计算

10. 符号计算

11. 云计算（高性能计算）

12. 空间数据挖掘

13. 网络优化与算法

三、培养方式和学习年限

9

培养工作采取导师负责制，建立以导师为主导的指导小组，鼓励组建多学科交叉的跨学科的导师团队。

培养过程以提高和锻炼科研能力和素质为主，强调研究生独立从事科研工作和创造性研究的能力，培养其

严谨的学风。专业课程学习可结合其专业特点、研究方向及培养目标，采取形式多样、易于激发兴趣和创

新的灵活高效的授课方式。要求完成本培养方案所规定的学习内容和最低学分要求。

脱产生的学习年限一般为 3~4 年，在职生的学习年限可以适当延长，但原则上累计在校年限不超过 6

年。论文选题、研究及撰写计划、开题报告等应在第三学期之前（含第三学期）完成，开题报告经导师小

组审查通过后即可正式进入论文研究及撰写阶段。

四、培养计划及考核方式

培养计划：在此培养方案的基础上，指导教师所带领的导师组应针对学生的特点和研究方向，制定适

合各个学生培养和成长的具体学习、研究和工作计划，对课程学习、开题报告、学位论文研究等工作制定

细致的规定和说明。培养计划原则上需在学生入学后两个月内完成，并经导师组和学院审核通过后报研究

生院备案并实施。

考核方式：课程学习采取系统的理论学习与科研训练、讲授与讨论、课内教学与课外实践相结合的方

式。课程考核可采取笔试、口试和开卷、闭卷等灵活多样的形式。主要有课堂考试、课程论文、科研报告、

课堂笔试与课程论文结合、课堂笔试与科研报告结合等多种形式。要严格进行考核，建立必要的筛选制度，

确保博士研究生的培养质量。

科研训练和创新能力培养是博士研究生培养的一个重要方面。博士研究生应通过参加导师的科研课

题、本人独立承担研究课题等科研活动，掌握科学研究的手段、方法和技能，提高独立从事科学研究的能

力和学术水平。提倡和鼓励在校博士生申请各种科研基金和研究生创新基金，激励博士研究生做出创造性

的成果。博士生在校期间必须参加一定次数的学术活动（参加学术讲座 8 次以上，并在学科范围内作学术

演讲至少 2 次），达到要求记 2 个学分。在学期间的论文要求可参照《陕西师范大学博士、硕士学位申请者

在学期间产出学术成果暂行规定》，达到要求后方能提出学位申请。

五、课程设置与学分要求

课程学习实行学分制，每位博士研究生至少需要取得 13 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。课程

学习和学分要求：

（I）公共必修课（5 学分）

1. 政治理论 2 学分

10

2. 第一外国语 3 学分

（II）专业课及选修课（4~6 学分，2 学分/门）

1. 信息代数及其应用

2. 智能计算与智能优化方法

3. 量子计算与量子信息

4. 信息安全数学理论

5. 现代密码学前沿

6. 网络科学原理与应用

7. 自适应图像分析与识别

8. 现代机器学习理论

9. 无线传感器网络

10. 复杂系统建模与仿真

11. 非线性系统及其计算机代数算法分析与设计

12. 复杂网络理论及应用

（III）开题报告（2 学分）

要求阅读足够数量的专业文献，完成综述报告，论述学位论文的研究目标、研究内容、以及研究的科

学性、可行性及创新性等。开题报告考核通过的，即可获得 2 学分。

（IV）学术讲座（2 学分）

博士生在校期间必须参加一定数量的学术讲座（不少于 8 次），并在本学科范围内作 2 次以上的学术

报告。完成者可获得 2 学分。

六、中期考核和开题

中期考核工作一般在第二学期结束前的一个月内进行。要求博士研究生必须参加由学院组织的综合考

核（考核内容和方式由学院自行决定），内容覆盖学生对于本学科及相关领域的基础理论的掌握、前沿进展

及学术史的了解程度、以及学术研究及工作能力等。同时需对已完成研究工作的学术规范行为进行审查。

凡未通过考核者不能开题。

11

博士学位论文开题采用课题立项制，即采取填写国家基金（自然、社科及全国教育科学）申报书的形

式并须通过专家评审。评审通过后方能进入学位论文写作阶段，未通过者需重新申报。

开题报告内容需包括：

1.选题的意义、国内外研究现状及分析；

2.论文的研究目标、内容及拟解决的重要问题；

3.拟采用的研究方法、技术手段及可行性分析；

4.论文研究的创新点；

5.论文研究的预期进展和成果；

6.与本课题有关的工作积累、已有的研究成绩。

七、科研成果和学位论文要求

1. 除少数民族骨干研究生按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作

中若干问题的暂行规定》外，其他类型所有博士研究生须达到《陕西师范大学博士、硕士学位申请者在学

期间产出学术成果暂行规定》的要求。满足科研成果要求后方可申请学位论文答辩。

2. 博士学位论文是综合衡量培养质量和学术水平的重要标志，是培养学生科研能力、创新能力、独

立分析和解决问题能力、提高综合素质的重要环节。博士论文的选题应是学科前沿领域具有重要理论意义

或应用价值的研究课题。论文的撰写需突出本专业及选题的个性特色。

3. 博士学位论文要高度重视学位论文的创新性和先进性。学位论文的完成要求至少两年的时间保障。

导师应指导并监察学位论文的选题、开题、课题进展、预答辩、答辩等重要环节。

4. 学位论文按《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》进行评审和答辩。答辩合格者，由校学位

评定委员审议通过授予博士学位。

12

1.2 计算机科学与技术（一级学科）学术型硕士研究生培养方案

一、培养目标

计算机科学与技术一级学科下涉计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术三个二级学科

（专业）。研究生达到计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术三个二级学科（专业）中任意

一个培养目标，即视为完成计算机科学与技术的培养目标。

本学科培养具有扎实的专业理论基础知识和较强的计算机理论研究的应用研究能力，能够从事现代计

算机系统软件和应用软件的设计与开发工作；能够胜任本学科基础理论研究、应用基础研究和相关领域的

教学与研究工作。

计算机科学与技术一级学科的具体要求如下：

1. 培养我国社会主义建设事业需要，掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理，拥护

党的基本路线，热爱祖国，学风严谨，品行端正，有较强的事业心和献身精神，积极为社会主义现代化建

设服务的德、智、体全面发展的高级专门人才。

2.在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术

工作的能力。

3.掌握一门外语，有一定的听说能力和阅读本专业外文资料的能力，能够用外文撰写学术论文。

4.完成高质量的硕士学位论文和技术开发工作。

5.具有健康的身体和心理。毕业后能独立在高等院校、科研院所、企事业单位及其他相关部门从事教

学、科研、业务以及管理工作。

二、研究方向

1. 智能信息处理

2. 智能控制与应用系统

3. 软件工程与理论

4. 符号计算

5. 生物信息计算

6. 嵌入式计算机系统设计

7. 嵌入式 GIS

13

8. 普适计算

9. 社会计算

10. 网络信息系统安全

11. 密码学与信息安全

12. 网络与高性能计算

13. 网络与远程教育

14. 电子商务

15. 数字信号处理与应用

16. 图像处理与模式识别

17. 空间数据建模与 GIS

18. 计算机视觉


培养工作采取导师负责制，建立以导师为主导的指导小组，鼓励组建多学科交叉的跨学科导师团

队。硕士研究生入学后在导师的指导下制定出个人培养计划，个人培养计划应根据学科培养方案的要

求，结合个人的实际，全面考虑、合理安排。对其课程学习、文献阅读、教学与科研训练、开题报告、

学位论文等要求和进度做出计划和安排。培养计划原则上需在学生入学后一个月内完成，并经导师组

和学院审核通过后报研究生院备案并实施。

全日制硕士研究生学制一般为 3 年。对于提前完成规定的全部学业，成绩特别优秀者，经专家推

荐和严格考核，可以提前毕业或提前攻读博士学位（硕博连读），但学习时间不得少于两年；个别因特

殊原因不能在规定的学制内完成学业的，经审核批准可适当延长，但累计在校年限一般不超过 5 年，

第三年撰写学位论文，并完成答辩。

四、课程设置与学分要求

课程学习实行学分制，每位学生至少需要取得 25 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。课程学习

和学分要求：

（Ⅰ）必修课 (学分≥15)

1. 公共必修课（7 学分）

（1）政治理论课 3 学分

14

（2）外国语 4 学分

2. 专业必修课

2.1 专业学位课（6~9 学分，3 学分/门）

（1）形式语言与自动机理论

（2）算法设计与分析

（3）组合数学

（4）随机过程

2.2 研究方向课（2~6 学分，每门 2 学分）

（1）机器学习

（2）模糊系统分析

（3）智能计算与智能优化方法

（4）可计算性与计算复杂性

（5）人工智能

（6）人工神经网络

（7）社会计算与社会网络

（8）复杂网络理论及应用

（9）无线传感器网络

（10）信息安全数学理论

（11）网络科学原理与应用

（12）模型检测

（13）数字信号处理

（14）计算机视觉

（15）模式识别

（16）数字图像处理

15

（17）面向对象的 UML 建模原理

（18）三维重建技术

（19）并行计算

（20）非线性系统与计算机代数

（Ⅱ）选修课 ( 2~4 学分， 2 学分/门）

（1）小波分析

（2）符号计算与自动推理

（3）复杂系统计算机建模与仿真

（4）灰色理论及其应用

（5）生物信息计算

（6）量子逻辑

（7）量子计算与量子信息

（8）机会网络数据传输

（9）数据挖掘

（10）视频跟踪理论及方法

（11）现代信号处理

（12）空间数据挖掘

（13）现代密码学前沿

（14）数字水印与信息隐藏技术

（15）高性能 GIS 计算

（16）自然计算与图像处理

（17）图论及其应用

（18）多媒体信息处理与应用

16

（19）论文选读

鼓励研究生根据自己的需要和特点，跨学院（中心）、跨学科选修研究生课程。

（Ⅲ）必修环节（6 学分）

1. 实践环节（2 学分）

学术型硕士研究生实践环节根据专业特色和要求可以多种形式。实践内容可以包括教辅活动（协

助教师辅导答疑、批改作业、上实验课、主持课堂讨论、协助指导本科生毕业论文等）、科研实践（参

与具体的科研项目、实验设计、技术开发和服务等）、社会实践或调查等。经考核通过后，可获得 2 学

分。

2. 文献综述与开题报告（2 学分）

阅读大量专业文献，总结提炼出综述报告，在此基础上，对学位论文的构思、框架、目标、科学

性、可行性等向考核小组汇报。考核通过，可获得 2 学分。

3. 学术活动（2 学分）

要求研究生在校期间必须参加一定数量的学术讲座（8 次以上），写出有关学术活动的摘要、笔记

或体会，经导师和导师组考评同意，可获得 2 学分。

（IV）考核方式

考核方式可采用笔试、课程论文、科研报告等。考试按百分制评定成绩，60 分以下为不及格；考

查成绩可按合格、不合格评定，由导师及有关教师写出评语和考查结果，方能取得学分。硕士生必须

在规定时间内参加考试、考查，如有特殊原因不能按时参加时，必须事先提出缓考申请，经学院主管

领导批准（其中公共课须经研究生院主管领导批准）后，方可缓考。擅自不参加考试者，该课程的成

绩以零分计，并不予补考。

五、中期考核和科研成果要求

硕士研究生在进入论文实际写作阶段前，必须参加由学院组织的综合考核，其方式为笔试与口试

相结合，内容为本学科及相关领域的基础理论、学术能力、实验室工作能力、对学术前沿进展及学术

史的了解程度等，并对已完成研究工作的学术规范行为进行审查。凡未通过考核者不能提出论文答辩

申请。

17

除少数民族骨干研究生按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作

中若干问题的暂行规定》外，其他类型硕士研究生答辩前成果要求按照《陕西师范大学博士、硕士学

位申请者在学期间产出学术成果暂行规定》执行，达到要求后方可提出学位论文答辩申请。各培养方

向可根据学科、专业的特点，制定更高的科研训练和成果要求。

六、学位论文

学位论文是研究生培养的重要部分，是对硕士生进行科学研究的全面训练，也是衡量硕士研究生

能否获得学位的重要依据之一。学术型硕士研究生学位论文要满足一定的工作量，至少要有一年至一

年半时间用于论文研究或撰写。

学术型硕士学位论文可以是基础研究或应用基础研究，也可以结合科研攻关任务从事应用开发研

究，但须有自己的见解或特色。各专业方向应结合本学科的特点，制定本专业硕士学位论文的具体标

准及要求。

硕士学位论文初稿完成后，须由指导教师进行审查。审查通过后，由学院组织相同或相近专业的

教师对论文进行预审。预审后，按照《陕西师范大学学位论文规范》的要求编排印制，经学院审查符

合规定后，方可按照《陕西师范大学关于研究生学位论文答辩的有关规定》的有关程序进行学位论文

答辩。答辩合格者，由校学位评定委员审议通过授予硕士学位。

18

1.3 软件工程（一级学科）学术型硕士研究生培养方案

一、培养目标

为了更好地适应国家软件产业发展和社会对高层次软件工程人才的迫切需要，增强我国软件人才

的国际竞争力，为国家信息化建设培养大批软件工程领域的实用型、复合型软件技术人才和管理人才。

我国在 2011 年进行了学科结构调整，软件工程（一级学科）就是一门新设立的学科，该学科门类为工

学，一级学科代码为 0835。按照学科划分，软件工程（一级学科）有以下四个二级学科，它们分别是：

软件工程理论、软件工程技术、软件工程管理、软件服务工程。

该学科的培养要求如下：

1. 培养我国社会主义建设事业需要，掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理，拥

护党的基本路线，热爱祖国，学风严谨，品行端正，有较强的事业心和献身精神，积极为社会主义现

代化建设服务的德、智、体全面发展的高级专门人才。

2.在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究工作或独立担负专门技

术工作的能力。

3.掌握一门外语，有一定的听说能力和阅读本专业外文资料的能力，能够用外文撰写学术论文。

4.完成高质量的硕士学位论文和技术开发工作。

5.具有健康的身体和心理。毕业后能独立在高等院校、科研院所、企事业单位及其他相关部门从事

教学、科研、业务以及管理工作。

二、研究方向

1. 服务工程与电子服务

2. 软件工程与理论

3. 可信计算与基础软件

4. 分布式系统理论与技术

5. 服务计算

6. 嵌入式软件系统

7. 软件开发环境与软件中间件技术

19

8. 智能计算软件技术

9. 数据库技术及其应用


培养工作采取导师负责制，建立以导师为主导的指导小组，鼓励组建多学科交叉的跨学科导师团

队。硕士研究生入学后在导师的指导下制定出个人培养计划，个人培养计划应根据学科培养方案的要

求，结合个人的实际，全面考虑、合理安排。对其课程学习、文献阅读、教学与科研训练、开题报告、

学位论文等要求和进度做出计划和安排。培养计划原则上需在学生入学后一个月内完成，并经导师组

和学院审核通过后报研究生院备案并实施。

全日制硕士研究生学制一般为 3 年。对于提前完成规定的全部学业，成绩特别优秀者，经专家推

荐和严格考核，可以提前毕业或提前攻读博士学位（硕博连读），但学习时间不得少于两年；个别因特

殊原因不能在规定的学制内完成学业的，经审核批准可适当延长，但累计在校年限一般不超过 5 年，

第三年撰写学位论文，并完成答辩。

四、课程设置与学分要求

课程学习实行学分制，每位学生至少需要取得 25 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。课程学习

和学分要求：

（Ⅰ）必修课 (学分≥15)

1. 公共必修课（7 学分）



2. 专业必修课

2.1 专业学位课（6~9 学分，3 学分/门）

（1）软件建模方法与技术

（2）数据仓库与数据挖掘


（4）模型检测

20

2.2 研究方向课（2~6 学分， 2 学分/门）

（1）软件工程实证方法

（2）电子服务系统与技术

（3）分布式系统

（4）软件可靠性方法


（6）嵌入式系统及应用基础

（7）服务计算与 SOA 开发

（Ⅱ）选修课 (2~4 学分，2 学分/门）

（1）程序设计方法学

（2）可信计算理论与技术

（3）嵌入式系统及软件开发

（4）服务计算软件需求工程

（5）TCP/IP 协议分析与网络程序设计

（6）软件项目管理

（7）软件能力成熟度模型（CMM）

（8）电子服务系统与开发

（9）论文选读

鼓励研究生根据自己的需要和特点，跨学院（中心）、跨学科选修研究生课程。

（Ⅲ）必修环节（6 学分）

1. 实践环节（2 学分）

学术型硕士研究生实践环节根据专业特色和要求可以多种形式。实践内容可以包括教辅活动（协

助教师辅导答疑、批改作业、上实验课、主持课堂讨论、协助指导本科生毕业论文等）、科研实践（参

21

与具体的科研项目、实验设计、技术开发和服务等）、社会实践或调查等。经考核通过后，可获得 2 学

分。


阅读大量专业文献，总结提炼出综述报告，在此基础上，对学位论文的构思、框架、目标、科学

性、可行性等向考核小组汇报。考核通过，可获得 2 学分。


要求研究生在校期间必须参加一定数量的学术讲座（至少 8 次），写出有关学术活动的摘要、笔记

或体会，经导师和导师组考评同意，可获得 2 学分。

（IV）考核方式

考核方式可采用笔试、课程论文、科研报告等。考试按百分制评定成绩，60 分以下为不及格；考

查成绩可按合格、不合格评定，由导师及有关教师写出评语和考查结果，方能取得学分。硕士生必须

在规定时间内参加考试、考查，如有特殊原因不能按时参加时，必须事先提出缓考申请，经学院（中

心）主管领导批准（其中公共课须经研究生院主管领导批准）后，方可缓考。擅自不参加考试者，该

课程的成绩以零分计，并不予补考。

五、中期考核和科研成果要求

硕士研究生在进入论文实际写作阶段前，必须参加由学院（中心）组织的综合考核，其方式为笔

试与口试相结合，内容为本学科及相关领域的基础理论、学术能力、实验室工作能力、对学术前沿进

展及学术史的了解程度等，并对已完成研究工作的学术规范行为进行审查。凡未通过考核者不能提出

论文答辩申请。

除少数民族骨干研究生按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作

中若干问题的暂行规定》外，其他类型硕士研究生答辩前成果要求按照《陕西师范大学博士、硕士学

位申请者在学期间产出学术成果暂行规定》执行，达到要求后方可提出学位论文答辩申请。各培养方

向可根据学科、专业的特点，制定更高的科研训练和成果要求。

六、学位论文

学位论文是研究生培养的重要部分，是对硕士生进行科学研究的全面训练，也是衡量硕士研究生

能否获得学位的重要依据之一。学术型硕士研究生学位论文要满足一定的工作量，至少要有一年至一

22

年半时间用于论文研究或撰写。

学术型硕士学位论文可以是基础研究或应用基础研究，也可以结合科研攻关任务从事应用开发研

究，但须有自己的见解或特色。各专业方向应结合本学科的特点，制定本专业硕士学位论文的具体标

准及要求。

硕士学位论文初稿完成后，须由指导教师进行审查。审查通过后，由学院（中心）组织相同或相

近专业的教师对论文进行预审。预审后，按照《陕西师范大学学位论文规范》的要求编排印制，经学

院（中心）审查符合规定后，方可按照《陕西师范大学关于研究生学位论文答辩的有关规定》的有关

程序进行学位论文答辩。答辩合格者，由校学位评定委员审议通过授予硕士学位。

23

1.4 计算机技术专业学位硕士研究生培养方案

一、培养目标

计算机科学与技术是目前最活跃、发展前景最广阔的学科之一，深受各工程应用领域的青睐，也

为各工程领域的发展做出了突出的贡献。计算机技术是综合运用计算机科学理论、各种应用技术以及

工程方法，把计算机技术与生产实践相结合，并很好地解决生产实践中实际问题的工程领域，它在生

产实践以及各种工程领域中具有十分重要的地位。

计算机技术工程领域专业硕士的培养目标是培养适应我国社会主义建设和可持续发展需要的计算

机高级管理和工程技术人员。工程硕士专业学位是与工程领域任职资格相联系的专业性学位，侧重于

工程应用，主要是为信息技术企业和信息管理部门，特别是为国有大中型企业、事业、机关培养急需

的德、智、体全面发展的计算机技术领域的应用型、复合型、高层次的工程技术与工程管理人才。

计算机技术工程硕士的具体要求：

1．较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论；拥护党的基本路线和方针、政策；热爱祖

国，诚信守法，具有良好的职业道德和敬业精神，积极为我国经济建设和社会发展服务。

2．系统掌握计算机技术某一领域的最新技术及方法，基础扎实、素质全面，具有很强的工程实践

能力，具备运用先进的工程化方法、技术和工具从事计算机系统分析、设计、集成、开发、维护等工

作的能力，以及工程项目的组织与管理能力、团队协作能力、技术创新能力和市场开拓能力。

3.熟练掌握一门外语，具备良好的阅读、理解和撰写外语资料的能力和进行国际化交流的能力。

4.完成具有一定技术创新的硕士学位论文，并完成一定量的技术开发工作。

5.具有健康的身体和心理。毕业后能独立在职业院校、企事业单位及其他相关部门从事教学、技术

研发以及管理工作。

二、研究方向

1. 数字图像处理与模式识别技术

2. 数字媒体信号处理技术

3. 嵌入式系统与智能控制技术

4. E-Learning 支持技术及应用

24

5. 物联网工程及应用

6. 计算机网络技术

7. 网络信息安全技术

8. 信息技术与知识产权管理

9. 计算机视觉

三、培养方式及学习年限

专业学位硕士研究生培养过程应突出专业特点，以实践为主，采用课堂讲授、技能训练及实习实

践等相结合的培养方式。专业学位导师组实行双导师制，即由校内导师和校外导师组成，以校内导师

指导为主，校外导师参与课程教学、案例编写、专业实践、项目研究和学位论文撰写等多个环节的指

导工作。

学制一般为 2~3 年，课程学习时间为 1~2 学期，实践时间不少于一学期，撰写学位论文时间为一

学期。个别研究生由于特殊原因不能在规定的学制内完成学业的，经审核批准可适当延长，但累计总

年限不得超过 4 年。

四、课程设置

专业课程设置要充分反映各专业领域对专门人才的知识与素质要求，注重实际操作能力的培养。

教学方法重视运用案例分析、现场研究、模拟训练等方法。学分设置，参照各专业学位教学指导委员

会指导性培养方案要求制定。每位学生至少需要取得 26 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。

（Ⅰ）必修课程 (学分≥13)

1．公共必修课 (7 学分)



2．专业必修课(6~9 学分，3 学分/门)

（1）形式语言与自动机理论


（3）组合数学

25

（4）随机过程

（5）工程数学

（Ⅱ）选修课程 (4~6 学分， 2 学分/门)

（1）多核计算技术

（2）多媒体信息处理与应用

（3）人工智能


（5）嵌入式系统及软件开发

（6）现代信号处理

（7）计算机视觉

（8）数字图像处理

（9）灰色理论及其应用

（10）网络管理理论与实践

（11）无线网络定位理论与技术

（12）无线网络与移动计算


（14）网络安全技术与实践

（15）网络工程规划与设计

（16）工程概论

（17）科技英语写作

（18）论文写作指导

（19）文献选读

本科为非计算机专业者，应补修：数据结构、操作系统、C 语言程序设计、Java 程序设计等课程。

补修课程不计学分；

26

建议学生选修一门管理人文类课程（公选课），如商务谈判技巧、企业管理、科技文献检索、经营

决策管理、市场营销学、管理经济学、IT 知识产权法、艺术欣赏、科学技术哲学等。

（Ⅲ）实践环节（必修环节，6 学分）

各专业学位硕士研究生应在导师的指导下，根据实践教学方案认真参与实践，实践时间不少于半

年，在实践单位实践期间，由实践机构的合作导师指导。实践中应全程参与实践单位的日常工作，并

在导师与合作导师的共同指导下，完成实践总结报告和调查报告各一份。调查报告围绕实践工作中的

问题展开，可以采取问卷调查、访谈、资料收集、案例分析等多种形式。实践结束后，经导师和导师

组考评合格，可计 6 学分。

（Ⅳ）研究方法技能训练（必修环节，3 学分）

1. 科研实践（1 学分）

各专业学位硕士研究生应积极参与导师的科研项目、实验设计、技术开发和服务等，或者申请学

校、学院或开放实验室面向研究生的课题、参与社会实践或调查等。科研实践活动记 1 学分。


在阅读专业文献基础上，总结提炼出综述报告，在此基础上，对学位论文的构思、框架、目标、

科学性、可行性等向考核小组汇报。考核通过，可获得 1 学分。文献综述与开题报告一般安排第二学

期末。开题报告未通过者，不得进入论文写作环节。


硕士生在校期间认真参加不少于 4 次的校内外学术活动，写出有关学术活动的摘要、笔记或体会。

参加学术活动情况经导师和导师组考评通过，可获得 1 学分。

五、考核方式

必修课可采取开卷或闭卷形式进行考试，选修课可以采取课程论文、调查报告、口试与笔试相结

合、小组活动等形式进行。考试按百分制评定成绩，60 分以下为不及格。专业实践、科研训练、社会

实践、开题报告、学术活动等培养环节以考查方式进行。考查成绩按优秀、良好、合格、不合格评定，

根据导师及有关指导教师写出评语和考查结果，成绩在合格以上者方能取得学分。专业学位硕士研究

生必须在规定时间内参加考试、考查，如有特殊原因不能按时参加时，必须事先提出缓考申请，经学

院主管领导批准（其中公共课须经研究生院主管领导批准）后，方可缓考。擅自不参加考试者，该课

27

程的成绩以零分计，并不予补考。

六、中期考核和开题报告

专业学位硕士研究生应在入学后的第二学期末参加由学院组织的中期考核。中期考核重点对研究

生的课程学习和实践环节进行全面审查。中期考核合格者，进行开题报告并进入硕士论文撰写阶段。

中期考核内容包括：（1）课程学习情况。依据课程学习成绩单和试卷对课程学习情况进行考核。（2）

科研训练。依据研究生在学期间所参与的科研活动、发表的科研成果等写出评语。（3）实践活动或实

践展示。

开题报告是专业学位硕士研究生写好学位论文的重要环节，其内容包括课题研究和撰写的意义、

研究方法、研究思路、内容框架、撰写计划、核心观点和应用价值以及相关的文献资料。要求专业学

位硕士研究生在导师指导下，通过对本学科领域内的国内外文献进行检索并结合实践调查，提出拟研

究的课题，对选题的应用价值和现实意义进行述评，提出研究的方法、技术路线和实施方案等。开题

报告安排在第二学期末之前进行，通过后方可进行学位论文研究或撰写的准备工作。

七、学位论文

1. 论文选题

专业学位硕士研究生学位论文的撰写须与实践紧密结合，应来源于应用课题项目或生产实际问题，

要有明确的行业背景和实际应用价值，从而体现研究生运用相关学科理论、知识和方法分析、解决实

际问题的能力。论文选题可采用与各专业领域相关的理论研究、实务研究、政策研究、项目设计与评

估、调查分析报告、案例分析等多种形式。

2. 论文研究及撰写

专业学位硕士研究生学位论文须由研究生本人独立完成，要体现其综合运用科学理论、方法和技

术解决实际问题的能力。论文撰写要符合学位论文规范，在结论部分应特别突出实践应用价值。为保

证学位论文质量，专业学位硕士研究生至少要有一年时间用于论文研究或撰写。

3. 预审

学位论文完成后，经导师审核同意，提交导师组指定的专家对论文进行预审。预审通过者方可申

请答辩。

4. 申请学位论文答辩要求

28

专业学位硕士研究生在符合学校培养规范基本要求前提下，可以采用多种形式的成果以符合学校

对答辩之前成果的要求。除按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作

中若干问题的暂行规定》以及《陕西师范大学博士、硕士学位申请者在学期间产出学术成果暂行规定》

外，可以采取专利、本工程领域的中级以上任职资格认证、软件著作权、政策报告、工程报告等多种

形式，但需要开具正式被采用的相关证明（证明级别由学位办另行规定），未达到上述要求的，不能进

行学位论文答辩。

5. 学位论文答辩

论文定稿后须经两位（至少一位专家为校外专家）审查通过，方可进入答辩。学位论文答辩形式

可多种多样，答辩成员中须有实践领域具有专业技术职务的专家。论文答辩委员会中至少应有 1 名来

自实验部门的专家担任委员，答辩委员会主席由校外专家担任。答辩合格者，由校学位评定委员审议

通过授予硕士学位。

29

1.5 软件工程专业学位硕士研究生培养方案

一、培养目标

软件工程专业学位硕士研究生的培养目标是面向国民经济信息化建设和发展的需要、面向企事业

单位对软件工程技术人才的需要，培养高层次实用型、复合型软件工程技术和软件工程管理人才。

软件领域是信息技术领域中发展最快的领域之一，软件产业也成为各国经济发展的支柱产业。软

件工程领域总体发展形成了宽范围、多维度、多层次、多交叉的学科体系，相关的知识领域有计算机

系统、网络系统、信息系统、软件工程和行业领域等。软件工程专业还可以根据政府机关、企业和市

场的需求，培养软件工程相关领域或交叉领域的高级人才。

软件工程专业硕士的具体培养要求：

1．较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论；拥护党的基本路线和方针、政策；热爱祖

国，诚信守法，具有良好的职业道德和敬业精神，积极为我国经济建设和社会发展服务。

2．系统掌握软件工程领域的最新理论和专业知识，基础扎实、素质全面，具有很强的工程实践能

力，具备运用先进的工程化方法、技术和工具从事软件分析、设计、开发、维护等工作的能力，以及

工程项目的组织与管理能力、团队协作能力、技术创新能力和市场开拓能力。

3．熟练掌握一门外语，具备良好的阅读、理解和撰写外语资料的能力和进行国际化交流的能力。

4.完成具有一定技术创新的硕士学位论文，并完成一定量的技术开发工作。

5.具有健康的身体和心理。毕业后能独立在职业院校、企事业单位及其他相关部门从事教学、技术

研发以及管理工作。

二、研究方向

1. 软件过程管理、软件测试与质量工程

2. 电子服务系统与工程

3. 服务计算与业务集成

4. 嵌入式系统与软件开发

5. 现代教育软件工程

6. 移动互联网软件

30

7. 智能信息系统


专业学位硕士研究生培养过程应突出专业特点，以实践为主，采用课堂讲授、技能训练及实习实

践等相结合的培养方式。专业学位导师组实行双导师制，即由校内导师和校外导师组成，以校内导师

指导为主，校外导师参与课程教学、案例编写、专业实践、项目研究和学位论文撰写等多个环节的指

导工作。

学制一般为 2～3 年，课程学习时间为 1～2 学期，实践时间不少于一学期，撰写学位论文时间为

一学期。个别研究生由于特殊原因不能在规定的学制内完成学业的，经审核批准可适当延长，但累计

总年限不得超过 4 年。

四、课程设置

专业课程设置要充分反映各专业领域对专门人才的知识与素质要求，注重实际操作能力的培养。

教学方法重视运用案例分析、现场研究、模拟训练等方法。学分设置，参照各专业学位教学指导委员

会指导性培养方案要求制定。每位学生至少需要取得 26 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。

（Ⅰ）必修课程 (学分≥13)




2．专业必修课(6~9 学分， 3 学分/门)

（1）软件建模方法与技术

（2）数据仓库与数据挖掘


（4）模型检测

（5）工程数学

（Ⅱ）选修课程 (4~6 学分， 2 学分/门)

（1）电子服务系统与技术

31

（2）电子服务系统与开发

（3）软件工程实证方法

（4）分布式系统

（5）软件项目管理

（6）软件能力成熟度模型（CMM）

（7）服务计算与 SOA 开发

（8）服务计算软件需求工程



（11）嵌入式软件系统应用与开发

（12）人机交互设计基础

（13）软件架构理论与实践

（14）XML 编程及应用




（18）工程概论

（19）文献选读

本科为非计算机专业者，应补修：数据结构、操作系统、软件工程、Java 程序设计等课程，补修

课程不计学分。

建议学生选修一门管理人文类课程（公选课），如商务谈判技巧、企业管理、科技文献检索、经营

决策管理、市场营销学、管理经济学、IT 知识产权法、艺术欣赏、科学技术哲学等。

32


各专业学位硕士研究生应在导师的指导下，根据实践教学方案认真参与实践，实践时间不少于半

年，在实践单位实践期间，由实践机构的合作导师指导。实践中应全程参与实践单位的日常工作，并

在导师与合作导师的共同指导下，完成实践总结报告和调查报告各一份。调查报告围绕实践工作中的

问题展开，可以采取问卷调查、访谈、资料收集、案例分析等多种形式。实践结束后，经导师和导师

组考评合格，可计 6 学分。



各专业学位硕士研究生应积极参与导师的科研项目、实验设计、技术开发和服务等，或者申请学

校、学院或开放实验室面向研究生的课题、参与社会实践或调查等。科研实践活动记 1 学分。


在阅读专业文献基础上，总结提炼出综述报告，在此基础上，对学位论文的构思、框架、目标、

科学性、可行性等向考核小组汇报。考核通过，可获得 1 学分。文献综述与开题报告一般安排第二学

期末。开题报告未通过者，不得进入论文写作环节。


硕士生在校期间认真参加不少于 4 次的校内外学术活动，写出有关学术活动的摘要、笔记或体会。

参加学术活动情况经导师和导师组考评通过，可获得 1 学分。

五、考核方式

必修课可采取开卷或闭卷形式进行考试，选修课可以采取课程论文、调查报告、口试与笔试相结

合、小组活动等形式进行。考试按百分制评定成绩，60 分以下为不及格。专业实践、科研训练、社会

实践、开题报告、学术活动等培养环节以考查方式进行。考查成绩按优秀、良好、合格、不合格评定，

根据导师及有关指导教师写出评语和考查结果，成绩在合格以上者方能取得学分。专业学位硕士研究

生必须在规定时间内参加考试、考查，如有特殊原因不能按时参加时，必须事先提出缓考申请，经学

院主管领导批准（其中公共课须经研究生院主管领导批准）后，方可缓考。擅自不参加考试者，该课

程的成绩以零分计，并不予补考。


33

专业学位硕士研究生应在入学后的第二学期末参加由学院组织的中期考核。中期考核重点对研究

生的课程学习和实践环节进行全面审查。中期考核合格者，进行开题报告并进入硕士论文撰写阶段。

中期考核内容包括：（1）课程学习情况。依据课程学习成绩单和试卷对课程学习情况进行考核。（2）

科研训练。依据研究生在学期间所参与的科研活动、发表的科研成果等写出评语。（3）实践活动或实

践展示。

开题报告是专业学位硕士研究生写好学位论文的重要环节，其内容包括课题研究和撰写的意义、

研究方法、研究思路、内容框架、撰写计划、核心观点和应用价值以及相关的文献资料。要求专业学

位硕士研究生在导师指导下，通过对本学科领域内的国内外文献进行检索并结合实践调查，提出拟研

究的课题，对选题的应用价值和现实意义进行述评，提出研究的方法、技术路线和实施方案等。开题

报告安排在第二学期末之前进行，通过后方可进行学位论文研究或撰写的准备工作。

七、学位论文

1. 论文选题

专业学位硕士研究生学位论文的撰写须与实践紧密结合，应来源于应用课题项目或生产实际问题，

要有明确的行业背景和实际应用价值，从而体现研究生运用相关学科理论、知识和方法分析、解决实

际问题的能力。论文选题可采用与各专业领域相关的理论研究、实务研究、政策研究、项目设计与评

估、调查分析报告、案例分析等多种形式。


专业学位硕士研究生学位论文须由研究生本人独立完成，要体现其综合运用科学理论、方法和技

术解决实际问题的能力。论文撰写要符合学位论文规范，在结论部分应特别突出实践应用价值。为保

证学位论文质量，专业学位硕士研究生至少要有一年时间用于论文研究或撰写。

3. 预审

学位论文完成后，经导师审核同意，提交导师组指定的专家对论文进行预审。预审通过者方可申

请答辩。


专业学位硕士研究生在符合学校培养规范基本要求前提下，可以采用多种形式的成果以符合学校

对答辩之前成果的要求。除按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作

中若干问题的暂行规定》以及《陕西师范大学博士、硕士学位申请者在学期间产出学术成果暂行规定》

34

外，可以采取专利、本工程领域的中级以上任职资格认证、软件著作权、政策报告、工程报告等多种

形式，但需要开具正式被采用的相关证明（证明级别由学位办另行规定），未达到上述要求的，不能进

行学位论文答辩。


论文定稿后须经两位（至少一位专家为校外专家）审查通过，方可进入答辩。学位论文答辩形式

可多种多样，答辩成员中须有实践领域具有专业技术职务的专家。论文答辩委员会中至少应有 1 名来

自实践部门的专家担任委员，答辩委员会主席由校外专家担任。答辩合格者，由校学位评定委员审议

通过授予硕士学位。

35

1.6 现代教育技术（计算机）专业学位硕士研究生培养方案

一、培养目标

培养具有现代教育理念、良好的职业道德和创新意识、扎实的教育理论和计算机专业知识、较强的教

育教学实践和研究能力的专业化中学信息技术教师和管理人员，为其将来成长为优秀教师和教育技术专家

奠定坚实基础。具体要求是：

1. 热爱中国共产党，热爱祖国，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和―三个代表‖重要思想；坚

持科学发展观，具有科学的世界观、正确的人生观和价值观以及高尚的道德品质。热爱教育事业，热爱学

生，具有现代教育理念和良好职业道德，积极进取，勇于创新。

2. 具有扎实的教育理论和学科专业知识，较强的教育教学能力，能熟练运用教育技术，创造性地开

展信息技术教学和管理工作，有效地实施素质教育。

3. 具有较好的教育科研素养，较强的教育实践反思能力，积极开展教育科研活动，促进自己的专业

发展。

4. 能熟练阅读本学科专业外文文献，了解本学科的国际发展动态。

5. 具有健康的身体和良好的心理素质。

二、研究方向

1. 中学信息技术教育

2. 中学校园网建设与管理

3. 中学信息技术学科竞赛指导


专业学位硕士研究生培养过程应突出专业特点，以实践为主，采用课堂讲授、技能训练及实习实践等

相结合的培养方式。专业学位导师组实行双导师制，即由校内导师和校外导师组成，以校内导师指导为主，

校外导师参与课程教学、案例编写、专业实践、项目研究和学位论文撰写等多个环节的指导工作。

学制一般为 2~3 年，课程学习时间为 1~2 学期，实践时间不少于一学期，撰写学位论文时间为一学期。

个别研究生由于特殊原因不能在规定的学制内完成学业的，经审核批准可适当延长，但累计总年限不得超

36

过 4 年。

四、课程设置

专业课程设置要充分反映各专业领域对专门人才的知识与素质要求，注重实际操作能力的培养。教学

方法重视运用案例分析、现场研究、模拟训练等方法。学分设置，参照各专业学位教学指导委员会指导性

培养方案要求制定。每位学生至少需要取得 26 个学分方能进行毕业和论文答辩申请。

（Ⅰ）必修课程 (14 学分)




（3）现代教育技术 3 学分

2．专业必修课(4~6 学分，2 学分/门)

（1）信息技术教学研究

（2）中学信息技术学科竞赛

（3）网络工程规划与设计

（Ⅱ）选修课程 (4~6 学分，2 学分/门)

（1）信息技术与学科课程整合研究

（2）计算机高级文化基础

（3）信息技术教育测量与评价

（4）教育新技术讲座

（5）中学信息技术学科竞赛指导实践

（6）网络管理实践

（7）人工智能

（8）数据库应用技术

（9）多媒体技术

37




本科为非计算机专业者，应补修：数据结构、操作系统、软件工程、Java 程序设计等课程，补修课程

不计学分。


各专业学位硕士研究生应在导师的指导下，根据实践教学方案认真参与实践，实践时间不少于半年，

在基层单位实践期间，由基层机构的合作导师指导。实践中应全程参与基层单位的日常工作，并在导师与

合作导师的指导下，完成实践总结报告和调查报告各一份。调查报告围绕基层工作中的问题展开，可以采

取问卷调查、访谈、资料收集、案例分析等多种形式。实践结束后，经导师和导师组考评合格，可计 6 学

分。



各专业学位硕士研究生应积极参与导师的科研项目、实验设计、技术开发和服务等，或者申请学校、

学院或开放实验室面向研究生的课题、参与社会实践或调查等。科研实践活动记 1 学分。


在阅读专业文献基础上，总结提炼出综述报告，在此基础上，对学位论文的构思、框架、目标、科学

性、可行性，向考核小组汇报。考核通过，可获得 1 学分。文献综述与开题报告一般安排第二学期末。开

题报告未通过者，不得进入论文写作环节。


硕士生在校期间认真参加不少于 4 次的校内外学术活动，写出有关学术活动的摘要、笔记或体会。参

加学术活动情况经导师和导师组考评通过，可获得 1 学分。

五、考核方式

必修课可采取开卷或闭卷形式进行考试，选修课可以采取课程论文、调查报告、口试与笔试相结合、

小组活动等形式进行。考试按百分制评定成绩，60 分以下为不及格。专业实践、科研训练、社会实践、开

38

题报告、学术活动等培养环节以考查方式进行。考查成绩按优秀、良好、合格、不合格评定，由导师及有

关指导教师写出评语和考查结果，方能取得学分。专业学位硕士研究生必须在规定时间内参加考试、考查，

如有特殊原因不能按时参加时，必须事先提出缓考申请，经学院主管领导批准（其中公共课须经研究生院

主管领导批准）后，方可缓考。擅自不参加考试者，该课程的成绩以零分计，并不予补考。


专业学位硕士研究生应在入学后的第二学期末参加由学院组织的中期考核。中期考核重点对研究生的

课程学习和实践环节进行全面审查。中期考核合格者，进行开题报告并进入硕士论文撰写阶段。中期考核

内容包括：（1）课程学习情况。依据课程学习成绩单和试卷对课程学习情况进行考核。（2）科研训练。依

据研究生在学期间所参与的科研活动、发表的科研成果等写出评语。（3）实践活动或实践展示。

开题报告是专业学位硕士研究生写好学位论文的重要环节，其内容包括课题研究和撰写的意义、研究

方法、研究思路、内容框架、撰写计划、核心观点和应用价值以及相关的文献资料。要求专业学位硕士研

究生在导师指导下，通过对本学科领域内的国内外文献进行检索并结合实践调查，提出拟研究的课题，对

选题的应用价值和现实意义进行述评，提出研究的方法、技术路线和实施方案等。开题报告安排在第二学

期末之前进行，通过后方可进行学位论文研究或撰写的准备工作。

七、学位论文

1. 论文选题

专业学位硕士研究生学位论文的撰写须与实践紧密结合，应来源于应用课题项目或生产实际问题，要

有明确的行业背景和实际应用价值，从而体现研究生运用相关学科理论、知识和方法分析、解决实际问题

的能力。论文选题可采用与各专业领域相关的理论研究、实务研究、政策研究、项目设计与评估、调查分

析报告、案例分析等多种形式。


专业学位硕士研究生学位论文须由研究生本人独立完成，要体现其综合运用科学理论、方法和技术解

决实际问题的能力。论文撰写要符合学位论文规范，在结论部分应特别突出实践应用价值。为保证学位论

文质量，专业学位硕士研究生至少要有一年时间用于论文研究或撰写。

3. 预审

学位论文完成后，经导师审核同意，提交导师组指定的专家对论文进行预审。预审通过者方可申请答

辩。

39


专业学位硕士研究生在符合学校培养规范基本要求前提下，可以采用多种形式的成果以符合学校对答

辩之前成果的要求。除按照《陕西师范大学少数民族高层次骨干人才研究生培养及学位授予工作中若干问

题的暂行规定》以及《陕西师范大学博士、硕士学位申请者在学期间产出学术成果暂行规定》外，可以采

取专利、软件著作权、政策报告、工程报告等多种形式，但需要开具正式被采用的相关证明（证明级别由

学位办另行规定），未达到上述要求的，不能进行学位论文答辩。


论文定稿后须经两位（至少一位专家为校外专家）审查通过，方可进入答辩。学位论文答辩形式可多

种多样，答辩成员中须有实践领域具有专业技术职务的专家。论文答辩委员会中至少应有 1 名来自基层实

践部门的专家担任委员，答辩委员会主席由校外专家担任。答辩合格者，由校学位评定委员审议通过授予

硕士学位。

40

第二部分博士研究生课程

教学大纲

41

2.1 计算机软件与理论（二级学科）学位课及选修课


《信息代数及其应用》课程教学大纲

课程名称信息代数及其应用

Information Algebra and its Applications

授课教师李永明课程类别专业方向课

先修课程格论开课形式讲授、讨论

开课学期第 1 学期学时 40 学分 2

一课程目的和基本要求

信息代数是从软约束、关系数据库及信任函数等多个领域抽象出来的一种应用于对非确定性信息进行

计算的数学模型，它是人工智能的一个重要分支。本课程的主要目的是介绍信息代数、赋值代数中的基本

理论，赋值代数、信息代数中局部计算问题的几种算法，学习信息处理中信息的联合与提取的主要思想与

方法，为学生进一步在该领域做研究做好准备。通过本课程的学习，要求学习者熟悉信息代数、赋值代数

中的基本知识，掌握该研究领域的基本方法。

二课程主要内容

本课程首先介绍了赋值代数的公理及一些基本性质，给出了一些赋值代数的实例，如：指示函数，关

系数据库，概率位势，可能性位势等。其次介绍了赋值代数的代数理论，给出了赋值代数的一种新的表示

形式：自由域赋值代数。自由域赋值代数适用于形式理论的研究，而赋值代数更适用于具体问题的研究。

介绍了赋值代数中的局部计算问题，给出了几种局部计算问题的算法。介绍了幂等的赋值代数，即信息代

数。给出了信息代数与信息系统之间的关系，以及赋值代数、信息代数在软约束问题求解中的相关应用。

由于信息是不确定的，因此，在最后一部分介绍了信息代数中不确定的表示。

三课程主要教材

[1] J. Kohlas, Information Algebras: Generic Structures for Inference，New York: Springer - Verlag，2003.

[2] J. Kohlas，Lecture Notes on The Algebraic Theory of Information，2010.

http://diuf.unifr.ch/drupal/tns/sites/diuf.unifr.ch.drupal.tns/files/file/kohlas/main.pdf.

四主要参考文献

[1] P.P.Shenoy. A valuation-based language for expert systems[J]. International Journal of Approximate

Reasoning，1989,3:383-411.

42

[2] M. Pouly. A Generic Framework for Local Computation[D]. Ph.D.Thesis. Depatrment of Inforrmatics，

University of Fribourg，2008. hppt://marcpouly.ch/pdf/pouly08.pdf.

[3] C.Schneuwly. Computing in Valuation Algebras[D]. Ph.D.Thesis. Depatrment of Inforrmatics，University of

Fribourg，2007.

[4] S.Bistarelli. Semirings for Soft Constraint Solving and Programming[M]. Volume 2962 of Lecture Notes in

Computer Science. New York: Springer - Verlag，2004.

[5] J. Langel. Local Computation with Models in Propositional Logic[D]. Ph.D.Thesis. Depatrment of

Inforrmatics，University of Fribourg，2004.

[6] Maier,D, The Theory of Relational Databases. Computer Science Press，Rockville，Md. 1983.

五考核形式

考核方式为学术论文或者综述论文。

43


《智能计算与智能优化方法》课程教学大纲

课程名称智能计算与智能优化方法

Intelligent Computing and Intelligent Optimization Methods

授课教师雷秀娟课程类别专业方向课

先修课程人工智能，算法设计与分析适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲解，讨论，实践



本课程采用近年来的最新研究成果《群智能优化算法及其应用》中文教材讲授，面向的对象为计算机

科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术上深入地介绍各种经典的和新颖的群智能优化算法，

为学生在优化算法相关应用领域的研究奠定基础。本课程的主要内容包括：遗传算法、粒子群优化算法、

蚁群优化算法、鱼群算法、蜂群算法、细菌觅食优化算法、蛙跳、布谷鸟及萤火虫优化算法等。在学习过

程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与群智能优化算法相关的小项目一

个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有人工智能，算法设计与分析等。


本课程以算法为主线，以应用问题展开讲解，着重阐述遗传算法(Genetic Algorithms, GA)和粒子群优化

(Particle Swarm Optimization，PSO)算法的基本原理、改进策略，解空间设计、编码方式以及求解流程等。

对蚁群优化(Ant Colony Optimization，ACO)算法、人工鱼群(Artificial Fish School，AFS)算法、人工蜂群

(Artificial Bee Colony，ABC) 算法、细菌觅食优化(Bacteria Foraging Optimization，BFO)算法、蛙跳算法

(Shuffled Frog Leaping Algorithm，SFLA)、布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search Algorithm，CSA)及萤火虫群优化

(Glowworm Swarm Optimization，GSO)算法等群智能优化方法也作了简要介绍。应用领域包括：单模态、

多模态函数的优化；旅行商问题；背包问题；交通优化与调度问题；路径规划问题；图像处理中的优化问

题（图像分割、图像压缩和图像增强等）；生物序列比对；聚类分析等。


[1] 雷秀娟．群智能优化算法及其应用，北京：科学出版社， 2012.8

[2] 周明，孙树栋．遗传算法原理及应用．国防工业出版社，2002

[3] 纪震，廖惠连，吴青华．粒子群算法及应用．北京：科学出版社， 2009.1

[4] 黄友锐．智能优化算法及其应用．国防工业出版社，2008.1

[5] 丁永生．计算智能：理论、技术与应用．科学出版社，2004

44

[6] 曾建潮．微粒群算法．北京：科学出版社，2005

[7] 段海滨．蚁群算法原理及其应用．北京：科学出版社，2005

[8] 汪定伟，王俊伟，王洪峤等．智能优化方法．高等教育出版社，2007.4


[1] Kennedy J, Eberhart R C. Particle Swarm Optimization: Proc of IEEE International conference on neural

networks[C].1995, 5: 1942-1948（粒子群）

[2] Colorni A., Dorigo M., Maniezzo V., et al. Distributed Optimization by Ant Colonies. Proceedings of ECAL91

(European Conference on Artificial Life) [C]. Paris, France, 1991:134-142（蚁群）

[3] 李晓磊. 一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 杭州: 浙江大学, 2003（鱼群）

[4] Teodorovic D, Lucic P, et al. Bee colony optimization: Principles and Applications. Neural Network

Applications in Electrical Engineering, 2006, 8:151-156（蜂群）

[5] Swagatam Das, Arijit Biswas, Sambarta Dasgupta and Ajith Abraham. Bacterial Foraging Optimization

Algorithm:Theoretical Foundations, Analysis, and Application. Studies in Computational Intelligence.

2009(203):23-55（细菌觅食）

[6] M. Eusuff, K. Lansey. Optimization of Water Distribution Network Design Using the Shuffled Frog Leaping

Algorithm. JOURNAL OF WATER RESOURCES PLANNING AND MANAGEMENT-ASCE [J],

2003,129(3):210-225（蛙跳）

[7] Yang X S, Deb S. Cuckoo search via Levy flights [C]//Proceedings of World Congress on Nature ＆

Biologically Inspired Computing, India: IEEE Publications, 2009:210-214（布谷鸟）

[8] K.N. Krishnanand, D. Ghose.D. Detection of multiple source location using a glowworm metaphor with

applications to collective robotics[C]. IEEE swarm Intelligence Sysposium, Pasadena, California, USA, 2005:

84-91（萤火虫）

[9] Xiujuan Lei, Shuang Wu，Liang Ge, Aidong Zhang. Clustering and Overlapping Modules Detection in PPI

Network Based on IBFO. Proteomics, Jan.2013, 13(2): 278-290

[10] Xiujuan Lei, Jianfang Tian, Liang Ge, Aidong Zhang. The Clustering Model and Algorithm of PPI Network

Based on Propagating Mechanism of Artificial Bee Colony. Information Sciences (May.2013，DOI：

http://dx.doi.org/10.1016/j.ins.2013.05.027 )

五考核方式

考核方式为项目成果占 60%，课程设计汇报 20%，文献阅读 10%，课堂参与 10%。

45


《量子计算与量子信息》课程教学大纲

课程名称量子计算与量子信息

Quantum Computation and Quantum Information

授课教师李永明课程类别专业选修课

先修课程计算理论开课形式讲授



本课程采用中译英教材讲授，面向的对象为计算机软件与理论的各专业方向研究生。本课程主要目的

是介绍量子计算和量子信息领域的主要思想和基本方法，同时讲授该领域最新研究成果，使得学生打下扎

实的基础为进一步在量子计算与量子信息及其相关方面的研究做准备。由于该领域的迅速发展和其交叉学

科的性质，要求学生具有计算机科学、数学、物理方面的必要背景知识。本课程的基本要求是使得学习者

掌握量子计算与量子信息的基本知识，熟练该领域研究的基本方法，了解量子信息论最基本的结果，利用

最新成果的介绍为学习者提供好的研究题目。通过对该课程的学习，为学习者理解量子力学的基本概念和

特殊现象提供了好的实验背景和理论基础。先修课程有线性代数、形式语言与自动机理论、算法分析与设

计。


本课程讲授的基本原则是从具体到抽象。先讲授量子计算后讲量子信息；先讲特殊的量子纠错码后讲

量子信息论的一般结果。本课程首先介绍量子计算与量子信息所必需的计算机科学、数学和物理背景知识。

其次详细讲授量子计算，描述量子计算所需的基本元素，给出更复杂应用中要用到的基本运算；介绍量子

Fourier 变换和量子搜索算法，量子 Fourier 变换解决因子分解和离散对数问题及这些结果在密码系统中的重

要性。最后讲授量子信息，介绍量子信息处理中量子噪声的量子运算形式化，详细讲述精确量化两个量子

信息相似程度的距离度量——迹距离和保真度。介绍量子纠错码理论中最重要的结果——阀值定理。引入

von Neumann 熵，讲述量子信息论的基本知识，如 Holevo 界，Schumacher 量子无噪信道编码定理，HSW

定理，熵交换和量子 Fano 不等式等。简要介绍量子纠缠的度量及最新研究结果。


[1] M. Nielsen, I. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2000.

[2] M.Nielsen, I. Chuang 著；郑大钟，赵千川译，量子计算与量子信息，北京，清华大学出版社，2005.

[3] A. Kitaev, A. Shen, and M. Vyalyi. Classical and Quantum Computation, Vol 47 of Graduate Studies in

Mathematics. American Mathematical Society, 2002.

[4] D. Petz, Quantum Information Theory and Quantum Statistics, Theoretical and Mathematical

46

Physics .Springer, Berlin Heidelberg 2008.


[1] Quantum Information and Computation Lecture Notes,

http://www.cs.uwaterloo.ca/~watrous/lecture-notes.html

[2] Lecture on quantum computation, http://www.qubit.org/people/david/index.php?path=Video

[3] Introduction to Quantum Information Processing,

http://www.cs.uwaterloo.ca/~cleve/courses/CS667/index.html

[4] Quantum information and quantum computation, http://www.cs.ucsb.edu/~vandam/teaching/S05_CS290/

[5] Institute for Quantum Computation, http://www.iqc.ca/

五考核方式

考核方式为笔试。

47


《信息安全数学理论》课程教学大纲

课程名称信息安全数学理论

The Mathematics Theory in Information Security

授课教师杨波课程类别专业必修课

先修课程线性代数，概率论适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲授



本课程介绍计算机科学与技术特别是信息安全技术所用的数学理论，主要内容包括三部分：数论、代

数、信息论。通过本课程的学习，使学生掌握信息安全所用的基本数学理论，学会分析问题、解决问题的

基本方法，为从事信息安全的研究和实践打下牢固的基础。先修课程有线性代数和概率论。


第一部分：数论

第一章整数的可除性，内容包括：整数概念及欧几里德除法，整数的表示，最大公因子与广义欧几里

德除法，整数的进一步性质及最小公倍数，素数及算术基本定理，素数定理。

第二章同余，内容包括：同余的概念及其性质，剩余类及完全剩余类，简化剩余系与欧拉函数，欧拉

定理及费马小定理，模重复平方计算法。

第三章同余式，内容包括：同余式的基本概念及一次同余式，中国剩余定理，高次同余式的解数及解

法，素数模的同余式。

第四章二次同余与平方剩余，内容包括：一般二次同余式，平方剩余与平方非剩余，勒让德符号，二

次互反律的证明，雅可比符号。

第五章原根与指标，内容包括：指数及其基本性质，原根存在的条件，指标及 n 次剩余。

第六章素性检验，内容包括：拟素数，Euler 拟素数，强拟素数。

第二部分：代数

第七章群，内容包括：群，同态和同构，商群。

第八章群的结构，内容包括：循环群，置换群。

第九章环和域，内容包括：环和同态，理想，多项式环。

第三部分：信息论

第十章通信系统模型，内容包括：通信系统模型，信息论研究的中心问题及发展。

48

第十一章信息量和熵，内容包括：离散变量的非平均信息量，离散集的平均自信息量－熵，离散集的

平均互信息量，连续随机变量的互信息和熵，凸函数和互信息的凸性。

第十二章信道编码，内容包括：线性分组码，生成矩阵和校验矩阵，一些特殊的线性分组码，伴随式

和最小汉明距离译码，循环码，BCH 码，Reed-Solomon 码。


[1] 陈恭亮编著，信息安全数学基础，清华大学出版社，2006 年。

[2] 王育民，李晖，梁传甲编著，信息论与编码理论，高等教育出版社，2005 年。


[1] 冯登国等编著，信息安全中的数学方法与技术，清华大学出版社，2009 年

[2] 覃中平、张焕国、乔秦宝、黄竟伟等编著，信息安全数学基础，清华大学出版社，2006 年。

[3] 谢敏编著，信息安全数学基础，西安电子科技大学出版社，2006 年。

[4] 裴定一、徐祥编著，信息安全数学基础，人民邮电出版社，2007 年。

[5] 潘承洞, 潘承彪著，初等数论，北京大学出版社，2003 年。

[6] Song Y. Yan, Number Theory for Computing , Second Edition, Springer-Verlag, 2002.

五考核方式

考核方式为闭卷笔试。

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E4%B8%AD%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%AD%A6%E6%96%B9%E6%B3%95%E4%B8%8E%E6%8A%80%E6%9C%AF-%E5%86%AF%E7%99%BB%E5%9B%BD/dp/B002SNAE9E/ref=sr_1_6?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-6&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%A6%83%E4%B8%AD%E5%B9%B3/dp/B0011CBI5C/ref=sr_1_5?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-5&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%B0%A2%E6%95%8F/dp/B0011CFYQ6/ref=sr_1_3?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-3&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%A3%B4%E5%AE%9A%E4%B8%80/dp/B0011ETCY4/ref=sr_1_14?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-14&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

49


《现代密码学前沿》课程教学大纲

课程名称现代密码学前沿

Frontier of Modern Cryptography

授课教师李顺东课程类别专业基础课

先修课程初等数论

计算科学基础

适用学科范围计算机软件与理论

开课形式讲授与讨论



本课程采用教师自组织的教材并增加最新的论文内容，授课对象为计算机软件与理论专业的博士与硕

士研究生。通过本课程的学习,使学生掌握密码学的理论基础，研究方法，了解密码学的精髓，为从事密码

学研究与信息安全的实际应用打下坚实的基础，使学生学会用形式化方法研究密码学理论与实际问题。课

程的内容包括计算不可区分与单向函数、对称密码学理论、公钥密码学理论、公钥密码学、公钥密码的应

用、安全系统的安全性分析、量子密码学基础。


1. 计算不可区分与单向函数：伪随机性、计算不可区分、单向函数与单向散列函数、伪随机数发生

器。

2. 对称密码学理论：对称密码学与绝对安全性，对称密码算法设计中的混乱与扩散。

3. 公钥密码理论：一些与密码学有关的难解问题（RSA 问题，离散对数问题，Diffie-Hellman 问题，

二次剩余问题，模平方根问题），难解问题所导致的单向限门置换，单向限门置换与公开密码算法。

4. 公钥密码学：RSA 算法、椭圆曲线算法。

5. 公开密码学的应用：数字签名、安全认证、数字承诺、零知识证明、不经意传输、多方保密计算。

6. 量子密码学基础：量子信息论、量子密钥分配、量子加密、量子认证。


[1] 李顺东，王道顺. 现代密码学：理论、方法与研究前沿. 北京：科学出版社，2009.

[2] O.Goldreich. Foundations of Cryptography: Basic Applications. Cam- bridge University Press, London, 2004.

[3] O.Goldreich. Foundations of Cryptography: Basic tools. Cambridge University Press, London, 2001.


50




五考核方式

课程论文的形式进行考核

51


《网络科学原理与应用》课程教学大纲

课程名称网络科学原理与应用

Network Science Theory and Applications

授课教师吴振强课程类别方向课、选修课

先修课程计算机网络，图论、博弈论适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲解，讨论与实践



网络科学作为一门不断发展的新兴交叉学科，以图论和博弈论为基础，在不断吸收了其他专业的最新

成果后有望以一门独立的学科出现。它不仅可以作为新兴的网络工程、网络安全等理工科专业的理论基础，

还可以作为网络经济、网络营销、社会科学研究的基本理论，而且是公共关系定量分析的重要工具之一。

本课程将理论和应用相结合，在系统地介绍网络科学发展历程的基础上，然后进一步阐述大量网络分析与

规划的实例，内容覆盖了社会关系网、生物网络、电力网络、病毒传播网、互联网等内容，试图描述一种

广义的网络模型。

本课程采用中文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术专业的学术型研究生和博士研究生。先修

课程有计算机操作系统、计算机网络、计算机系统结构知识、面向对象程序设计技术。

课程要求学生能够用结合网络科学的基本原理，利用相应的工具对社会中出现的许多网络现象进行分

析与建模，训练学生的抽象思维能力和解决网络应用中的初步能力。


本课程系统性地介绍了网络科学的起源和各种不同类型的网络特性，并给出了网络科学相关理论在实

际中的应用等，内容涵盖网络科学的起源、规则网络、随机网络、小世界网络、无标度网络、涌现、传染

病、同步、影响网络、脆弱性、netgain 网络、生物学等。

主要内容有：网络科学简史、二叉树网络、超环形网络、超立方网络、gilbert 随机网络、随机网络的

熵、随机网络的属性、随机网络中的弱联系、规则网络的随机性、小世界网络属性、相变、无标度网络幂

律分布、无标度网络的属性、无标度网络中的导航、网络涌现、科学中的涌现、遗传进化、设计者网络、

排列网络涌现、涌现的应用、传染病模型、网络中持续稳定的传染病、网络传染病仿真软件、对策、同步

或不同步、蟋蟀社会网络、基尔霍夫网络、影响网络、社会网络的有用性、网络风险、关键节点分析、博

弈论的考虑、一般的攻击者-防御者网络风险问题、关键链路分析、结构化网络中的最大流量、基尔霍夫网

络的稳定性弹性、经典扩散方程、多产品网络、netgain 网络涌现的 java 方法、新兴市场网络、创造性破坏

52

网络、企业并购网络、生物学静态模型、蛋白质表达网络、质量动力学建模等。


[1] （美）路易斯著，陈向阳等译. 网络科学原理与应用.机械工业出版社，2011 年 10 月１日.

[2] （美）大卫·伊斯利等著，李晓明等译. 网络群体与市场. 清华大学出版社，2011 年 10 月.


[1] David Easley and Jon Kleinberg. Networks, Crowds, and Markets. Cambridge University Press, 2010.

[2] Mark Newman. Networks: An Introduction. Oxford University Press, 2010.

五考核方式

考核方式为笔试占 40%，讨论 30%，实践占 30%。

53


《自适应图像分析与识别》课程教学大纲

课程名称自适应图像分析与识别

Adaptive Image Analysis and Recognition

授课教师汪西莉课程类别博士专业课

先修课程图像处理，模式识别适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲授，讨论，实践

开课学期第一学期学时 40 学分 2


数字图像在工业、遥感、医学、军事、天文等诸多领域应用越来越广泛，本课程在学生掌握了现代数

字图像处理和识别的基本原理和技术的基础上，深入地介绍图像分析与理解新理论、新技术，一方面，讨

论现代数字图像处理的高级数学理论、现代数字信号处理理论和抽象几何学理论，另一方面，将这些先进

的分析、处理工具应用到特征描述、图像恢复、目标分割、识别和理解等方面。本课程的开设有助于博士

研究生针对实际的复杂图像，在更深的层次上进行图像自动分析与识别。


本课程主要介绍现代数字图像处理和识别的基本原理和技术。主要内容有：1 图像及其表达、图像性

质、图像的统计特性；2 图像及其数学与物理背景；3 图像恢复；4 数学形态学；5 马尔科夫随机场；6 偏

微分方程与图像处理；7 小波与图像处理； 8 轮廓和形状的表示；9 图像匹配和融合；10 图像识别；11 特

征提取。通过课程学习及实践，提高学生分析和解决问题的能力。


[1] （美）桑卡等著，艾海舟等译，图像处理、分析与机器视觉（第 3 版），清华大学出版社， 2011。

[2] （英）尼克松，（英）阿瓜多著，李实英，杨高波译，特征提取与图像处理（第二版），电子工业出版

社，2010。

[3] （加拿大）帕科尔著，景丽译，图像处理与计算机视觉算法及应用（第 2 版），清华大学出版社，2012。

[4] T.F.Chan 等著，陈文斌等译，图像处理与分析：变分、PDE、小波及随机方法，科学出版社，2011。


网络资源。

相关期刊最新文献。

五考核方式

论文 30%，实验报告 70%。

54


《现代机器学习理论》课程教学大纲

课程名称现代机器学习理论

Modern Machine Learning Theory

授课教师汪西莉课程类别博士专业课

先修课程人工智能，模式识别

适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲授，讨论，实践

开课学期第一学期学时 40 学分 2


机器学习是人工智能的一个重要分支，学习使得系统或方法体现智能，它在诸多领域有着重要的应用。

本课程作为博士研究生的专业课，采用教师讲授、组织学生讨论及学生实践的形式，在学生掌握人工智能、

模式识别基本理论、方法的基础上，本课程主要介绍机器学习的概念、理论、方法及应用，特别强调新的

研究成果介绍及其应用。通过该课程的学习，使学生了解和掌握机器学习的基本内容和基本方法，重点掌

握新理论、新方法，用于解决实际问题。


本课程主要介绍机器学习中核心的算法、理论，及算法的运行过程。综合统计学、人工智能、哲学、

信息论、生物学、认知科学、计算复杂性和控制论等学科的研究成果，帮助理解问题的背景、算法。主要

内容有：1 概论，介绍学习问题、学习系统、机器学习的一些观点等；2 概念学习；3 决策树学习；4 评估

假设，介绍学习算法的评估、比较；5 贝叶斯学习；6 计算学习理论；7 基于实例的学习；8 归纳和分析

学习；9 基于核的学习；10 集成学习；11 流形学习。通过课程学习及实践，培养学生利用机器学习方法

分析和解决问题的能力。


（美）Tom Mitchell 著，曾华军译，机器学习，机械工业出版社，2008。


[1] 李航著，统计学习方法，清华大学出版社，2012。

[2] （美）康威等著，陈开江等译，机器学习：实用案例解析，机械工业出版社，2013。

[3] （英）John Shawe-Taylor,（美）Nello Cristianini 著，模式分析的核方法，机械工业出版社，2005。

[4] 相关期刊文献。

五考核方式

论文 30%，实验报告 70%。

55


《无线传感器网络》课程教学大纲

课程名称无线传感器网络

Wireless Sensor Network

授课教师王小明课程类别专业方向课

先修课程计算机网络，算法设计与分

析，概率论与数理统计





本课程的目的是增强学生关注信息技术的研究热点和前沿领域的意识，使学生对无线传感器网络的理

论、技术和应用有充分的理解和认识，结合无线传感器网络跨学科的典型特点，为学生结合不同专业特点

开展无线传感器网络研究打下坚实的基础。本课程围绕无线传感器网络中“通讯协议”、“支撑技术”和“应

用技术”三个主题组织教学内容，涉及无线传感器网络的现状与发展，无线传感器网络各层协议，无线通

信基本理论和国内外应用发展动态趋势等。在课程学习过程中，采用多种方式开展研究学习，包括通过讲

解掌握基础知识，基于文献开展讨论交流，参与无线传感器网络相关实验，最终实现学生理论与实践并重

的科研能力。先修课程有计算机网络、算法设计与分析和概率论与数理统计。


本课程介绍无线传感器网络的基础理论、相关技术和主要应用，内容涵盖无线传感器网络的现状与发

展，无线传感器网络物理层、介质访问控制层协议、路由协议和通信标准等网络支撑技术，无线传感器网

络时间同步、节点定位、容错技术、安全设计和服务质量保证等服务支撑技术和无线传感器网络网络管理、

操作系统和开发环境等应用支持技术。主要内容有：无线传感器网络体系结构、与自组织网络的区别、无

线传感器网络的特点、无线传感器网络的应用与进展、路由协议分类与发展、MAC 层协议与跨层设计、通

信信道与调制解调、物理层与低功耗设计、典型时间同步协议、基于测距和无需测距的定位技术、典型定

位系统、故障模型与修复、无线传感器网络可靠性分析、无线传感器网络加密技术和节点安全技术、无线

传感器网络服务质量感知、无线传感器网络服务质量传输、无线传感器网络网络管理、TinyOS 和协议设计

与实现验证等。针对较为前沿领域的无线传感器网络研究发展，介绍无线多媒体传感器网络和移动无线传

感器网络相关内容。


[1] 孙利民,李建中,陈渝,朱红松. 无线传感器网络. 清华大学出版社, 2005

[2] 李晓维,徐勇军,任丰原. 无线传感器网络技术. 北京理工大学出版社, 2007

56

[3] 于宏毅,李鸥,张效义等. 无线传感器网络理论、技术与实现. 国防工业出版社, 2008

[4] Javier Lopez, Jianying Zhou. Wireless Sensor Network Security. IOS Press, 2008

[5] 许力. 无线传感器网络的安全和优化. 电子工业出版社, 2010

[6] 谭励. 无线传感器网络理论与技术应用. 机械工业出版社，2011

[7] 王汝传,孙力娟. 无线多媒体传感器网络技术. 人民邮电出版社, 2011

[8] 潘浩,董齐芬,张贵军. 无线传感器网络操作系统 TinyOS. 清华大学出版社, 2011

[9] (美)瑟潘汀,(巴基)乔哈里. 无线传感器网络中的同步技术、参数估计、性能基准及协议. 西安交通大学

出版社, 2012

[10] 刘伟荣,何云. 物联网与无线传感器网络. 电子工业出版社, 2013

[11] 张德干,张晓丹,李光. 无线传感与路由技术. 科学出版社, 2013

[12] 于海斌,梁炜,曾鹏. 智能无线传感器网络系统. 科学出版社, 2013


[1] Z Manap, B M Ali, C K Ng, N K Noordin, A Sali. A review on hierarchical routing protocols for wireless

sensor networks[J]. Wireless Personal Communications, 2013, DOI: 10.1007/s11277-013-1056-5.

[2] K Sha, J Gehlot, R Greve. Multipath routing techniques in wireless sensor networks: a survey[J]. Wireless

Personal Communications, 2012, DOI: 10.1007/s11277-012-0723-2.

[3] I Ahmedy, Md A Ngadi, S N Omar, J Chaudhry. A review on wireless sensor networks routing protocol：

Challenge in energy perspective[J]. Scientific Research and Essays, 2011, 6(26): 5628-5649.

[4] Association for Computing Machinery(ACM,美国计算机联合会). http://www.acm.org

[5] Institute of Electrical Electronics Engineers (IEEE,美国电气和电子工程师协会) http://www.ieee.org

[6] ACM Special Interest Group in Data Communications Society(SIGCOMM). http://www.acm.org/sigcomm

[7] IEEE Computer Society. http://www.computer.org

[8] Data communications tutorials. http://www.data.com

五考核方式

考核方式为论文或技术报告。

57


《复杂系统建模与仿真》课程教学大纲

课程名称复杂系统计算机建模与仿真

Complex System Computer Modeling and Simulation


先修课程概率论与数理统计适用学科范围

计算机软件与理论，计算机系统

结构

开课形式研究探讨，项目实践



本课程面向的对象为计算机软件与理论、计算机系统结构的研究生。建模与仿真是当代现代科学技术

的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本课程以一般系统理论为基础，旨在着重培养学生

综合运用所学系统建模知识和仿真的技能，让学生掌握目前主流的建模思想与方法，了解建模与仿真的一

般理论框架和基本技术，并在掌握系统建模的形式化描述方法的基础上，要求学生掌握 Netlogo、StarLogo

等主流仿真工具，运用建模与仿真方法模拟、分析、解决现实生活中领域的常见问题。本课程要求学生在

已具备概率与数理统计等基本计算知识的基础上，通过学习探索了解并体会系统建模与仿真的理论和方法。


课程主要从模拟仿真现实中生活现象出发，通过对 Netlogo、StarLogo 等基于主体（Agent）的仿真工

具的讲解和应用，结合复杂系统建模，要求学生了解复杂系统的演化规律，进行例如传染病传播、交通控

制、网络病毒传播等现实问题系统的建模与仿真研究，提高学生在系统仿真分析、优化和综合设计方面的

基本功，增强学生对实际系统的分析问题和解决问题的能力。本课程主要内容为系统仿真基本概念、发展

历史、发展趋势、应用；常用系统建模方法、建模逻辑思维方法、图解建模法、层次分析法；离散事件系

统建模方法、离散事件系统仿真方法；随机模型的确定、随机变量的实现、随机变量实现原理；建模与仿

真的校核与确认；常用仿真软件介绍、建模与仿真实例等，要求学生动手操作实例并积极思考，针对某一

实际问题建立正确模型，并选择其有代表性的仿真工具进行仿真模型的设计与实现。课程理论讲授讲述系

统仿真方法和仿真技术的发展趋势、仿真语言与仿真工具等。课程成绩采用出勤、作业、课堂练习等平时

成绩与考试成绩加权的形式最终确定学生本门课程的成绩。


[1] 系统建模与发展，齐欢，王小平编著，清华大学出版社，2004

[2] 现代系统建模与仿真技术，刘兴堂，吴晓燕，西北工业大学出版社，2001

58

[3] 《系统动力学》，王其藩编著，清华大学出版社，1994 建模与仿真，王卫红，科学出版社，2002

[4] 《建模与仿真》，王红卫编著,科学出版社,2002

[5] 《Petri 网原理及应用》，袁崇义著，电子工业出版社，2005

[6] 仿真建模与分析(Simulaton Modeling and Analysis)(3rd eds.)，Averill M. Law, W.David Kelton，清华大学

出版社/McGraw-Hi

[7] 系统模式与模拟（Systems Modeling and Simulation: Theory and Applications），Doo-Kwon Baik 著，北

京燕山出版社，2005


[1] Netlogo 主页：http://ccl.northwestern.edu/netlogo/

[2] Startlogo 主页：http://education.mit.edu/starlogo/

[3] 国外仿真论坛：http://www.simulation123.com/

[4] 国内仿真论坛：http://www.simulway.com/bbs/

[5] 国外仿真网站：http://home.ubalt.edu/ntsbarsh/simulation/sim.htm

[6] M. J. North,N. T. Collier, J. Ozik,et al. Complex adaptive systems modeling with Repast Simphony[J].

Complex Adaptive Systems Modeling, 2013, 1-3.

[7] http://www.systems-thinking.org/index.htm


[9] Institute of Electrical Electronics Engineers(IEEE,美国电气和电子工程师协会) http://www.ieee.org

五考核方式


59


《非线性系统及其计算机代数算法分析与设计》课程教学大纲

课程名称非线性系统及其计算机代数算法分析与设计

NonlinearSystem and the Design and Analysis of Computer Algorithm

授课教师姚若侠课程类别专业方向课

先修课程高等代数，C/C++语言程序

设计，微分方程


开课形式讲解，项目实践



本课程采用英文教材讲授，涉及数学、计算机和物理等交叉学科领域，面向的对象为计算机软件与理

论、计算机科学与技术及相关数学专业研究生。本课程旨在介绍非线性系统的理论框架体系、研究对象、

研究方法及应用；介绍符号计算代数的相关理论、研究对象、研究内容和研究方法；了解不同商业符号计

算软件，如 Maple，Mathematica 的算法设计基础；为机器人学、实体建模/实体造型、计算几何和定理机器

证明等领域的研究者提供研究方法和手段，为学生在基于计算机代数的非线性科学中的理论与应用研究，

以及相关学科的自动推理研究奠定基础。本课程针对相关科学前沿问题，结合具体理论研究及应用实例，

指导学生学习非线性系统及计算代数相关理论、原理与方法，培养学生在非线性科学中的理论与应用研究

的兴趣与能力。


本课程介绍符号计算的基本概念、方法、软件以及数学机械化和自动推理等相关内容。具体包括：计

算机代数系统概述，计算机代数系统 Maple 介绍，数学机械化，Grobner 基，吴消元法、吴特征列，结式，

李群理论，不变性理论，活动标架理论及其在模式识别和计算机视觉中的应用研究，符号计算在可积系统、

孤子理论及非线性微分方程可积性质等方面的应用研究、自动推理在数学领域中的自动推理及相关应用研

究等。


[1] Bhubaneswar Mishra. Algorithmic Algebra. Springer-Verlag. 2001.

[2] A. G. Akritas. Elements of Computer Algebra with Applications. John Wiley & Sons, Inc., Publishers, New

York. 1989.

[3] Martha L. Abell and James P. Braselton. Maple by Examples (Third Edition). Elsevier Academic. 2005.

[4] Peter J. Olver. Applications of Lie Groups to Differential Equations. Springer, 2000.

[5] Peter J. Olver. Equivalence, Invariants and Symmetry. Cambridge University Press. 1995.

60


[1] 吴文俊主编.王者之路-机器证明及其应用[M].长沙：湖南科学技术出版社.1999.

[2] 李传中, 张景中.智能知识平台的构想及其实现[J].世界科技研究与发展.2001.

[3] 王晓波, 张景中, 王鹏远.―Z+Z 智能教育平台‖与数学课程整合[J].信息技术教育.2006.

[4] 李传中, 左传波.超级画板范例教程[M].北京：科学出版社. 2004.

[5] 张景中, 彭翕成.动态几何教程[M].北京：科学出版社.2007.

[6] H. J. Lee and W. E. Schiesser.Ordinary and Partial differential Equation Routines in C, C++, Fortran, Java,

Maple, and Matlab. Chapman & Hall/CRC Press. 2004.

五考核方式

撰写课程论文

61


《复杂网络理论及应用》课程教学大纲

课程名称复杂网络理论及应用

Complex Network Theory and Application

授课教师吴晓军课程类别专业学位课

先修课程计算机网络，数据结构适用学科范围计算机科学与技术




本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业博士与硕士研究生。本课程旨在系统地介绍复杂网络

的基础知识和最新研究进展，使学生掌握复杂网络的基本理论及其最新研究进展。并通过文献阅读，了解

复杂网络在相关学科的应用，为进一步的科学研究、工程应用提供理论与技术准备。在教学方式上，本课

程采用教师课堂讲授、学生课后实践相结合、相互补充的教学方式。努力做到课上教学与课后实践互为补

充，真正实现教学指导实践，实践促进教学的良性循环。课上讲授过程中，一方面注重复杂网络本身的基

本概念、基础理论和主要模型方法的全面讲解和深入剖析，如复杂网络中包括随机图理论、拓展的随机图

模型、小世界网络、无尺度网络以及演化网络理论等基础理论的详细阐述和分析；另一方面注重理论联系

实际、理论应用方法的介绍。以实际案例出发，以复杂网络理论为指导，去分析和解决实际中的复杂网络

问题。如实际复杂网络中的传播问题、搜索问题、社团结构发现问题以及网络中的同步与控制问题。学生

在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向，根据课上讲授的复杂网络理

论与方法以及复杂网络解决实际问题的一般过程，去分析自己实际科研项目中的相关复杂网络问题，抽象

成相关的复杂网络数学模型，用复杂网络的度量去测量实际的问题，最终解决实际问题，从而完成本课程

的学习任务。先修课程有计算机网络、数据结构。


本课程的主要内容分为引言、复杂网络模型以及复杂网络的应用三个部分。三个部分对理论与应用各

个环节各有侧重。复杂网络模型包括随机图模型、拓展的随机图模型、小世界网络、无尺度网络以及演化

网络理论。此部分注重复杂网络理论各种基本模型及基于以上模型对复杂网络的理论分析。复杂网络的应

用包括复杂网络上的传播动力学( 复杂网络的传播临界值理论、复杂网络的免疫策略、复杂网络的传播动

力学、计算机病毒在 Internet 上的传播、复杂网络中的其他传播现象) 、相继故障( 复杂网络相继故障的动

态模型分析、基于耦合映象格子的相继故障模型) 、复杂网络上的搜索( 社会网络搜索、几种复杂网络搜索

策略分析、P2P 网络中的搜索、复杂网络中的搜索和拥塞) 、复杂网络中的社团结构( Kernighan － Lin 算

62

法、谱平分法、分裂算法、凝聚算法、派系过滤算法) 和复杂网络上同步与控制( 复杂网络的同步判据、改

进复杂网络同步的方法、规则网络时空混沌的牵制控制、无标度动态网络的牵制控制等)。此部分注重实际

应用。


[1] 郭世泽，陆哲明编著，复杂网络基础理论科学出版社，2012

四主要参考文献．

[1] M．E．J．Newman，“The structure and function of complex networks”，SLAM Review，vol．74，pp．47~97，

Jan．2002．

[2] Albert － László Barabási． Linked: The New Science of Networks，Massachusetts: Persus Publishing，

2002．

[3] Watts D J． The‘new’science of networks，Annual Review of Sociology，2004，30: 243 － 270．

[4] Watts D J，Strogatz S H． Collective dynamics of’small － world’networks，Nature，1998．

[5] Barabási A L，Albert R． Emergence of scaling in random networks，Science，1999，286( 5439) : 509 －

512．

[6] 许国志等．系统科学［M］．上海: 上海科技教育出版社，2000．

[7] 汪小帆等．复杂网络理论及其应用［M］．北京: 清华大学出版社，2006 ．

[8] Stephen Hawking． Unified theory’s getting closer，Hawking predicts． San Jose Mercury News ，2000．

五考核方式

考核方式：大作业。

63

第三部分硕士研究生课程

教学大纲

64

3.1 计算机科学与技术（一级学科）学术型硕士研究

生教学大纲

3.1.1 专业学位课


《形式语言与自动机理论》课程教学大纲

课程名称形式语言与自动机理论

Formal Languages and Automata Theory

授课教师李永明课程类别专业学位课

开课形式讲授、讨论和自学适用学科范围计算机科学与技术



• 课程内容：掌握正则语言、下文无关语言的文法、识别自动机及其基本性质、图灵机的基本知识。

• 根据课程的主要特点：

抽象和形式化

理论证明和构造性

基本模型的建立与性质

• 着重培养以下能力：

培养学生的形式化描述和抽象思维能力。使学生了解和初步掌握―问题、形式化描述、自动化（计

算机化）‖这一最典型的计算机问题求解思路。


形式语言和自动机理论是理论计算机科学的重要分支，自 20世纪 60年代以来发展极为迅速，已经在计

算机科学的许多领域起着理论基础和方法论的作用，特别是对程序语言的设计、编译理论与技术、模式识别

和自然语言理解等领域起了重要的促进作用。近年来，形式语言和自动机理论的应用范围不断扩大，无论是

自然科学的许多领域，还是社会科学的某些领域，都在应用形式语言和自动机的理论成果和描述方式。形式

语言与自动机理论除了在计算机科学与技术领域的直接应用外,更在计算机科学与技术领域人才的计算思维

的培养中占有极其重要的地位。

在讲述过程中系统地介绍了形式语言和自动机的基础理论，从语言的产生角度和识别角度对 Chomsky的

65

短语结构文法(包括上下文无关文法、上下文相关文法和无限制文法)以及自动机(包括有限状态自动机、下

推自动机和图灵机)进行讨论。并介绍了文法与自动机之间的等价关系。另外，还介绍了语法分析中一些基

本的问题和语言(程序设计语言及自然语言)语法结构的描述方法。此外，对语言的各种运算和封闭性质、判

定问题及不可判定性以及确定的上下文无关语言与 LR-文法也进行了讨论。本课程还介绍了一些文法和自动

机在文本编辑、编译程序、标注语言以及逻辑电路和时序电路设计中的应用。


[1] 教材：自动机理论、语言和计算导论（原书第２版），J. E. Hopcroft，R. Motwani, J.D.Ullman, 机械工

业出版社，2004.

四参考书目

[1] 形式语言与自动机理论，蒋宗礼姜守旭编著，清华大学出版社，2003，第一版.

[2] 形式语言与自动机，陈崇昕，科学出版社，1988.

[3] 徐美瑞译：自动机理论、语言和计算导论.科学出版社.

[4] 何成武，《自动机理论及其应用》科学出版社 1990.

[5] 美 A.V. 阿霍等，《形式语言及其句法分析》科学出版社 1987.

五考核方式


66


《算法设计与分析》课程教学大纲

课程名称算法设计与分析

Analysis and Design of Computer Algorithms

授课教师任平安课程类别专业学位课

先修课程高等数学，概率统计

程序设计


开课形式讲解



本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术上深入地介绍算法设

计与分析的基本原理与技术，为学生在算法设计与分析的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的

主要内容包括：分布式系统概述、通信、进程/线程、系统命名、同步、复制及一致性、系统容错以及安全、

中间件技术等。系统范型包括：基于对象的分布式系统、分布式文件系统、基于文档的分布式系统，以及

基于协作的分布式系统应用等。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方

向完成与分布式应用相关的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有计算机操作系统、计算

机网络、计算机系统结构知识、面向对象程序设计技术。


本课程介绍因特网及其他常用分布式系统的原理、体系结构、算法和设计，内容涵盖分布式系统的相

关概念、安全、数据复制、组通信、分布式文件系统、分布式事务等，以及相关的前沿主题，包括 web 服

务、网格、移动系统和普适计算系统等。主要内容有：

（1）算法及计算复杂性：阐述算法及其算法的计算复杂性的主要内容，渐近时间复杂性，时间复杂性

的上界、下界；多项式时间与指数时间对算法的影响。

（2）介绍递归技术、递归方程的求解：包括递归算法的构成，递归方程的求解。

（3）介绍分治法的思想和解决方法：包括一般方法，分治法的效率分析，并介绍分治法应用的典型实

例，如二分搜索法，找最大最小值，快速分类，归并分类，大整数乘法，斯特拉斯矩阵乘法，循环赛安排

等。

（4）介绍贪心方法的内容及应用实例：包括一般方法，贪心法的基本要素，背包问题，最优装载问题，

活动安排问题，多机调度问题，货郎担问题，最优归并模式等。

67

（5）介绍动态规划方法的思想及应用条件，用实例介绍动态规划方法的应用：包括一般方法，最优性

原理，动态规划算法与分治算法、贪心算法的区别，动态规划算法的设计步骤，动态规划算法的基本要素，

多段图问题，0/1 背包问题，资源分配问题，货郎担问题，可靠性问题

（6）介绍回溯法的一般方法，效率估计，典型事例有：N 皇后问题，子集和数问题，图的 M 着色问

题，背包问题等。

（7）介绍分枝-限界法的核心思想及实例：主要有分枝限界算法的基本思想，FIFO 检索和 LIFO 检索

与最小代价搜索(LC 搜索)的不同，LC-检索的抽象化控制，LC-检索的特性；使用分枝限界算法分析和解决

具体问题有：15 谜问题，带限期的作业排序，0-1 背包问题等。

（8）介绍 NP-完全问题：主要介绍三种计算模式，图灵机工作原理，COOK 定理，NP 难度问题与完

全问题的可转化问题。


《计算机算法分析与设计》，王晓东主编，电子工业出版社，2001 年


《计算机程序设计艺术》Donald.E.Knuth 著

五考核方式


68


《组合数学》课程教学大纲

课程名称组合数学

Combinatorics

授课教师周异辉课程类别专业学位课

先修课程高等数学，线性代数

离散数学


开课形式讲授



本课程采用教师讲授为主学生自学为辅的形式，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。《组

合数学》是一门应用广泛的学科，它在计算机科学、信息论、管理科学以及其它现代科技领域都有着重要

的应用。本课程主要介绍组合数学中涉及组合计数、组合设计和编码理论的基本原理、基本问题和基本方

法。通过该课程的学习，使学生了解和掌握《组合数学》的基本内容和基本方法，培养学生的应用意识，

为解决实际问题，提高计算机专业开发能力打好知识基础。


本课程主要介绍组合数学中涉及组合计数、组合设计和编码理论的基本原理、基本问题和基本方法。

主要内容有排列与组合公式、母函数、容斥原理、递推关系、鸽巢原理、Pólya 计数定理、区组设计与编码

理论等内容。通过教学使学生：1. 掌握组合数学中最主要的存在性定理。2. 掌握组合计数的基本原理。3. 掌

握排列组合计数方法和组合恒等式的证明方法。4. 掌握递推关系的建立及求解方法。5. 掌握利用生成函数

求解组合计数问题的方法。6. 了解反演方法和 Pólya 计数方法。7. 掌握一些最优算法的一般方法步骤，了

解评估和提高算法效率的一些方法。了解一些近似算法。通过组合数学这门课程的学习，可以有效地锻炼

学生的论证能力，培养学生用组合数学的思想和方法分析问题和解决问题的能力,使学生得到严格的逻辑推

理与抽象思维能力的训练，建立数学模型与计算机科学实践之间的内在联系，不仅可以提高专业开发能力，

而且为计算机课程的学习打好数学基础。


[1] 卢开澄，卢华明. 组合数学. 北京：清华大学出版社，2003.

[2] 屈婉玲. 组合数学. 北京：北京大学出版社，1989.

69


[1] Richard A. Brualdi 著，冯舜玺等译. 组合数学. 北京：机械工业出版社，2005.

[2] 曹汝成. 组合数学. 广州：华南理工大学出版社，2000.

[3] 孙淑玲等. 组合数学引论. 合肥：中国科学技术大学出版社，1999.

[4] 陈景润. 组合数学简介. 天津：天津科学技术出版社，1988.

[5] 刘炯朗. 组合数学导论. 成都：四川大学出版社，1987.

[6] 徐利治. 组合数学入门. 沈阳：辽宁教育出版社，1985.

五考核方式

考核方式为笔试占 80%，平时成绩占 20%。

70


《随机过程》课程教学大纲

课程名称随机过程

Stochastic Process

授课教师范虹课程类别专业学位课

先修课程高等数学、线性代数和概率

论


开课形式讲解



随机过程研究和探讨的对象是客观世界中随机现象演变过程的概率规律性，其理论发展迅速、内容丰

富，并广泛地应用于控制﹑通信﹑生物﹑物理﹑雷达通讯﹑地质﹑天文气象﹑社会科学等工程科学技术中，

已成为从事科学研究和工程技术开发的重要分析工具。本课程是应用类数学基础课程，立足于随机过程的

基本理论介绍，力图使学生掌握随机分析的基本思想与基本方法，将各类随机过程与工程问题相结合，为

后继课程及科研工作打下必要的理论和应用基础。

本课程面向的对象是工科大多数专业的研究生，要求学生必须具备高等数学、线性代数和概率论基本

知识。在学习过程中主要采用易于工科学生接受的叙述方法，引进概念时既强调他的直观性和物理背景，

又注意数学定义得确切。对一些定理和结论注意阐明它的意义和作用，并进行必要的数学证明。


本课程是一门具有工科特色的数学课程，以概率论为基础，且是概率论的深入和发展。主要内容包括：

随机过程基本概念：随机过程及其概率分布、随机过程的数字特征、两个随机过程的联合分布和数字

特征、复（值）随机过程、随机微积分。

平稳过程：平稳过程概念、相关函数的性质、各态历经性、平稳过程的（功率）谱密度、平稳过程的

谱分解、线性系统中的平稳过程。

平稳时间序列的线性模型和预报：时间序列及其实例、平稳时间序列及其线性模型、各类线性模型的

性质、模型识别—确定线性模型的类别、阶数、模型参数估计、平稳时间序列的预报递推预报法、直接预

报法。

马尔可夫过程：马尔可夫过程的直观描述、马尔可夫链、时间连续状态离散的马尔可夫过程、泊松过

程及其性质、时间连续状态连续的马尔可夫过程，维纳过程。

71

课程中还设置了包括相当数量的应用实例和一定数量的理论题，通过学习帮助学生理解所学的概念，

有利于掌握课程中介绍的基本计算方法，训练学生营运基本理论解决实际问题的能力。


汪荣鑫。随机过程，西安交通大学出版社，2006。


[1] 汪荣鑫。数理统计，西安交通大学出版社，2006。

[2] 闵华玲。随机过程，同济大学出版社，1987。

[3] [美]A.帕普力斯著，保鎮等译。概率、随机变量与随机过程，西安交通大学出版社，2003。

[4] 陆传赉。工程系统中的随机过程，电子工业出版社，2008。

五考核方式


72

3.1.2 专业方向课


《机器学习》课程教学大纲

课程名称机器学习

Machine Learning

授课教师谢娟英课程类别专业必修课

先修课程

人工智能、统计学习理论、

模式识别、工程优化


开课形式讲授+项目实践



机器学习研究计算机程序如何随着经验积累自动提高性能，是一门多领域交叉学科，涉及概率论、统

计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科，目前在很多领域得到成功应用，包括：数据挖掘、

计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA

序列测序、语音和手写识别、战略游戏和机器人运用等等。

机器学习课程的授课对象是计算机科学与技术等相关专业的研究生。授课目标是使学生掌握机器学习

中的核心算法与理论，并能使之应用于不同的领域，解决不同的实际问题，同时促进该领域的理论研究。课

程的基本要求包括：了解机器学习的基本概念与理论，掌握基本的机器学习算法等。学习结束学生能根据

自己的研究方向提交一份机器学习算法在其研究领域应用现状的研究进展报告。机器学习课程需要有“人

工智能”、 “概率论”、“统计学”、“算法设计与分析”等课程作为器前驱课程。


机器学习课程的主要内容包括：

1. 机器学习介绍

2. 归纳学习

3. 决策树学习

4. 集成学习

5. 学习算法的实验评价

73

6. 计算学习理论

7. 规则学习与归纳逻辑程序设计

8. 神经网络

9. 支持向量机 2

10. 贝叶斯学习

11. 基于实例的学习

12. 分本分类

13. 聚类与无监督学习

14. 自然语言学习

三主要教材和参考书目

[1] Tom Mitchell, Machine Learning McGraw Hill, 1997. （中译本：机器学习, Tom Mitchell 著, 曾华军，张

银奎等译, 机械工业出版社，2006.）

[2] An Introduction of Support Vector Machines and other kernel_based learning methods. Cristianini N and

Shawa-Taylor J. 机械工业出版社 2005 年影印（中译本：李国正等译. 支持向量机导论. 北京：电子工

业出版社，2004.）


[1] The Nature of Statistical Learning Theory. Vapnik V N. Springer- Verlag, New York, 2000.（中译本：张学工

译. 统计学习理论的本质. 北京：清华大学出版社，2000.）

[2] Flach Peter A, Logical approaches to Machine Learning --- an overview.

[3] Quinlan J R. Induction of decision trees, Machine Learning, 19861, 81--106.

[4] Mjolsness E, DeCoste D, Machine learning for science: State of the art and future prospects. Science, 2001,

293(5537): 2051-2055.

[5] Ryszard Michalski S, Jaime Carbonell G, Mitchell M Tom, Machine learning an artificial intelligence

approach volume II, Morgan Kaufmann Publishers Inc. 1986

[6] Machine Learning (journal)

[7] Journal of Machine Learning Research (journal)

[8] Neural Computation (journal)

[9] Journal of Intelligent Systems (journal)

[10] International Conference on Machine Learning (ICML) (conference)

[11] Neural Information Processing Systems (NIPS) (conference

五考核方式

考核方式为笔试 50% + 项目实践 50%

74


《模糊系统分析》课程教学大纲

课程名称模糊系统分析

Analysis of fuzzy system

授课教师李永明课程类别专业方向课


先修课程模糊数学开课形式讲解

开课学期第 2学期学时 40 学分 2


本课程面向的对象是计算机与数学专业的研究生。旨在从系统分析的角度来论述模糊数学与系统，为

学生在不确定推理及人工智能的理论学习中奠定基础。模糊系统与通常的研究系统的一个重要区别在于，

通常的系统往往是采用微分与代数方程来描述，有确定的数学模型，而模糊系统则是基于人的经验的语言

规则来描述，经过模糊推理来实现的系统，这就为人工智能的实现奠定了初步理论基础。本课程要求学生

要了解这一重要思想，并能熟练掌握研究模糊系统分析的基本方法，如：模糊系统的关系分析（从模糊关

系方程的角度来就模糊系统）、模糊系统的逼近性能分析、离散系统的模糊自动机实现与分析等。会用所学

方法解决一些简单的模糊控制问题。


本课程以系统分析为主线，在模糊关系分析、模糊系统逼近性能分析、模糊离散系统模型分析、模糊

系统稳定性分析等方面进行了系统而全面的论述，并通过大量例子对问题进行阐释。课程主要内容分为四

部分。第一部分，介绍模糊集合的一些最基本的内容及一些常用的结论与例子。第二部分，介绍有关模糊

系统的模糊关系分析的内容，既包括最常用的模糊关系方程及其求解问题，又包括基于此的模糊矩阵的幂

运算以及基于模糊关系的系统分析、模糊系统的鲁棒性的分析讨论。第三部分，是有关模糊系统的逼近性

能分析的内容，针对目前常用的 Mamdani 型模糊系统、T-S 型模糊系统和布尔型模糊系统研究了他们的逼

近性能及其对应的系统的构造方法。第四部分，研究了（离散）模糊系统及其自动机的有关理论，包括模

糊系统及其最小实现化、模糊自动机及其识别的语言的性质、模糊语言和模糊文法的关系、模糊正则语言

的分解定理及模糊正则表达式、模糊上下文无关文法与模糊下推自动机、模糊图灵机的基本概念等，在格

值意义下，只一部分内容涵盖了模糊自动机的基本内容。


75

[1] 李永明. 模糊系统分析. 科学出版社，北京，2005

[2] 张文修，王国俊，刘旺金，方锦喧. 模糊数学引论. 西安，西安交通大学出版社，1991

[3] 浅居喜代治等著，赵怀汝译. 模糊系统理论入门. 北京，北京师范大学出版社，1982

[4] 章卫国，杨向忠. 模糊控制理论与应用. 西安，西北工业大学出版社，1999


[1] Lee C C. Fuzzy logic in control system: fuzzy logic controller, part I and II. IEEE Trans Syetem, Man and

Cybernetics, 1990,20(2):404-435

[2] 罗艳斌, 李永明. -关系方程的分解与求解. 模糊系统与数学， 2003，17（4）：81-87

[3] 李承家。模糊控制系统的稳定性分析与设计. 西安，西北工业大学博士论文，1999

[4] Li Y M, Shi Z K, Li Z H. Approximation theory of fuzzy syetem based upon genuine many valued

implications-SISO cases. Fuzzy Sets and System,2002, 130: 147-157

[5] 李永明. 一类非线性系统的模糊控制与稳定性. 自动化学报，2001，27（50:714-718

[6] Wang G J. On the logic foundation of fuzzy reasoning . Information Sciences, 1999,117: 47-88

[7] Kosko B. Fuzzy system as universal approximatiors. IEEE Tran. Computers, 1994,43(11): 1329-1333

[8] 彭家寅. Fuzzy 下推自动机与 fuzzy 上下文无关文法的关系. 四川师范大学学报（自然科学版），2000，

23（1）：27-30

[9] 王立新. 自适应模糊系统与控制-设计与稳定性分析. 北京：国防工业出版社，1995

五考核方式


76


《智能计算与智能优化方法》课程教学大纲

课程名称智能计算与智能优化方法

Intelligent Computing and Intelligent Optimization Methods


先修课程人工智能，算法设计与分析适用学科范围计算机科学与技术




本课程采用近年来的最新研究成果《群智能优化算法及其应用》中文教材讲授，面向的对象为计算机

科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术上深入地介绍各种经典的和新颖的群智能优化算法，

为学生在优化算法相关应用领域的研究奠定基础。本课程的主要内容包括：遗传算法、粒子群优化算法、

蚁群优化算法、鱼群算法、蜂群算法、细菌觅食优化算法、蛙跳、布谷鸟及萤火虫优化算法等。在学习过

程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与群智能优化算法相关的小项目一

个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有人工智能，算法设计与分析等。


本课程以算法为主线，以应用问题展开讲解，着重阐述遗传算法(Genetic Algorithms, GA)和粒子群优化

(Particle Swarm Optimization，PSO)算法的基本原理、改进策略，解空间设计、编码方式以及求解流程等。

对蚁群优化(Ant Colony Optimization，ACO)算法、人工鱼群(Artificial Fish School，AFS)算法、人工蜂群

(Artificial Bee Colony，ABC) 算法、细菌觅食优化(Bacteria Foraging Optimization，BFO)算法、蛙跳算法

(Shuffled Frog Leaping Algorithm，SFLA)、布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search Algorithm，CSA)及萤火虫群优化

(Glowworm Swarm Optimization，GSO)算法等群智能优化方法也作了简要介绍。应用领域包括：单模态、

多模态函数的优化；旅行商问题；背包问题；交通优化与调度问题；路径规划问题；图像处理中的优化问

题（图像分割、图像压缩和图像增强等）；生物序列比对；聚类分析等。



[2] 周明，孙树栋．遗传算法原理及应用．国防工业出版社，2002

[3] 纪震，廖惠连，吴青华．粒子群算法及应用．北京：科学出版社， 2009.1

[4] 黄友锐．智能优化算法及其应用．国防工业出版社，2008.1

[5] 丁永生．计算智能：理论、技术与应用．科学出版社，2004

77

[6] 曾建潮．微粒群算法．北京：科学出版社，2005

[7] 段海滨．蚁群算法原理及其应用．北京：科学出版社，2005

[8] 汪定伟，王俊伟，王洪峤等．智能优化方法．高等教育出版社，2007.4


[1] Kennedy J, Eberhart R C. Particle Swarm Optimization: Proc of IEEE International conference on neural

networks[C].1995, 5: 1942-1948（粒子群）

[2] Colorni A., Dorigo M., Maniezzo V., et al. Distributed Optimization by Ant Colonies. Proceedings of ECAL91

(European Conference on Artificial Life) [C]. Paris, France, 1991:134-142（蚁群）

[3] 李晓磊. 一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D]. 杭州: 浙江大学, 2003（鱼群）

[4] Teodorovic D, Lucic P, et al. Bee colony optimization: Principles and Applications. Neural Network

Applications in Electrical Engineering, 2006, 8:151-156（蜂群）

[5] Swagatam Das, Arijit Biswas, Sambarta Dasgupta and Ajith Abraham. Bacterial Foraging Optimization

Algorithm:Theoretical Foundations, Analysis, and Application. Studies in Computational Intelligence.

2009(203):23-55（细菌觅食）

[6] M. Eusuff, K. Lansey. Optimization of Water Distribution Network Design Using the Shuffled Frog Leaping

Algorithm. JOURNAL OF WATER RESOURCES PLANNING AND MANAGEMENT-ASCE [J],

2003,129(3):210-225（蛙跳）

[7] Yang X S, Deb S. Cuckoo search via Levy flights [C]//Proceedings of World Congress on Nature ＆

Biologically Inspired Computing, India: IEEE Publications, 2009:210-214（布谷鸟）

[8] K.N. Krishnanand, D. Ghose.D. Detection of multiple source location using a glowworm metaphor with

applications to collective robotics[C]. IEEE swarm Intelligence Sysposium, Pasadena, California, USA, 2005:

84-91（萤火虫）






五考核方式

考核方式为项目成果占 60%，课程设计汇报 20%，文献阅读 10%，课堂参与 10%。

78


《可计算性与计算复杂性》课程教学大纲

课程名称可计算性与计算复杂性

Computability and computational complexity


先修课程离散数学

形式语言与自动机





本课程国外原版教材并增加一些最新的期刊论文的研究成果，授课对象为计算机软件与理论专业的硕

士研究生。通过本课程的学习,使学生掌握计算科学的理论基础,掌握计算的思想，了解计算科学的精髓，掌

握算法的计算复杂性的基础理论，为学习新的课程与进行科学研究打下坚实的基础。课程的内容包括递归

论、S 程序、图灵机、图灵机的各种变形，计算的等价性，概率计算。


1. 预备知识：

a) 集合、元组与数制；

b) 计算机科学中常用的证明方法。

2. 递归计算

a) 可计算性；

b) 合成；递归；

c) 原始递归函数；PRC类；

d) 原始递归谓词。

3. S程序

a) 程序编码；

b) 停机问题；

79

c) 通用程序；

d) 递归可枚举集；

e) 递归定理；参数定理。

4. 图灵机

a) 通用图灵机；

b) 波斯特图灵机；

c) 图灵机接受的语言；

d) 图灵机的停机问题；

e) 非确定图灵机；多带图灵机。

5. 计算复杂性

a) 图灵机的运行时间与工作空间；

b) 计算复杂性定义；

c) 线性加速、带压缩与带数目的减少；

d) 计算复杂性的时间与空间谱系；

e) P 与 NP；

f) Cook定理

g) NP 完全问题；

h) 复杂性的比较。

6. 概率计算

a) 概率计算的原理；

b) 概率计算的基本定理；

c) BPP问题

d) 概率计算的应用。


[1] Martin D. Davis, Elaine J. Weyuker. Computability, Complexity, and Language (Fundamental of Theoretical

80

Computer Science). Academic Press, Inc. 1983.

[2] M. Mitzenmacher, E. Upfal. Probability and Computing: Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis.

London: Cambridge University Press, 2005.


[1] Martin D. Davis, Elaine J. Weyuker. Computability, Complexity, and Language (Fundamental of Theoretical

Computer Science) . Academic Press, Inc. 1983.

[2] M. Mitzenmacher, E. Upfal. Probability and Computing: Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis.

London: Cambridge University Press, 2005.

[3] Michael Sipser. Introduction to the Theory of Computation. 张立昂，王捍贫，黄雄译.北京：机械工业出版

社，2000.

[4] 张立昂. 可计算性与计算复杂性导引. 北京：北京大学出版社，2009

五考核方式


81


《人工智能》课程教学大纲

课程名称人工智能

Artificial Intelligence

授课教师汪西莉课程类别硕士专业方向课

先修课程计算机学科本科课程适用学科范围计算机科学与技术

开课形式课堂讲授，项目实践



智能化是计算机科学与技术发展的必然趋势，人工智能研究的深入将不断推动计算机具有更多的智能

化功能，并在多领域的应用中展现强大的威力。所有从事计算机科学技术研究与系统开发的人员都会在实

际应用过程中或多或少地涉及人工智能问题，因此开设本课程介绍人工智能的基本思想、方法和应用。

人工智能原理及应用作为计算机学科的主干课程之一，面向计算机科学与技术的各专业硕士研究生。

通过讲授使学生了解人工智能研究的基本内容、发展现状，掌握人工智能研究中的若干普遍方法，了解人

工智能研究中的一些典型应用、最新技术；通过编程实践使学生熟悉人工智能中基本方法的实现和应用；

结合自己的研究方向，通过文献阅读及归纳分析使学生进一步了解新型技术在实际应用中的体现及作用等；

以上多种方式结合以使学生更好地完成本课程的学习任务。


本课程介绍人工智能的基本概念、发展、原理、方法、技术，包含人工智能基本研究的核心内容，并

介绍人工智能的应用及领域的最新发展。主要内容有：1 人工智能引论--介绍人工智能的概念、发展简史，

研究内容、特点，基本问题，应用领域，当前研究现状等。2 知识表示—介绍人工智能中的知识表示方法，

特点。3 搜索与推理技术—介绍基本的搜索（一般图搜索、启发式搜索）技术和推理（逻辑演绎推理）技

术。4 高级知识推理—介绍非单调推理、不确定性推理、概率推理等高级知识推理技术。5 计算智能—介

绍新型的计算智能方法，包括神经计算、模糊计算、遗传算法、群智能等方法，并介绍其应用。6 机器学

习—介绍机器学习的概念、发展及方法，以及相关学科分支间的关系。7 Agent 技术及分布式人工智能—介

绍 Agent 技术及基于多 Agent 技术的分布式人工智能。8 人工智能应用—介绍一些应用，如智能机器人、

机器视觉等。


[1] 蔡自兴，徐光佑，人工智能及其应用（第四版），清华大学出版社，2010。

[2] Stuart Russell & Peter Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach，(3nd Edition), 清华大学出版社，

82

2011。

[3] （美）琼斯著，黄厚宽等译，人工智能，电子工业出版社，2010。


[1] （美）卢格著，郭茂祖等译，人工智能复杂问题求解的结构和策略（原书第 6 版），机械工业出版社，

2010。

[2] http://www.chinaai.org/index.asp，中国人工智能网。

[3] http://www.intsci.ac.cn/，智能科学与人工智能网站。

五考核方式

考核方式为项目报告 30%，实验报告 70%。

83


《人工神经网络》课程教学大纲

课程名称人工神经网络

Artificial Neural Networks

授课教师郭敏课程类别研究方向课

先修课程高等数学适用学科范围计算机科学与技术




本课程面向的对象为计算机科学与技术的研究生，旨在理论和技术上深入地介绍人工神经网络理论、

模型及其应用，内容包括生物神经元及生物神经网络，人工神经网络及其发展与现状，常用神经网络原理

及学习算法。重点是神经网络的优越性，BP 网络算法及应用，自组织神经网络，Hopfield 网络理论。

通过本课程的学习，使学生掌握人工神经网络基本理论及其应用，掌握人工神经网络单层网、多层网、

循环网等各种基本网络模型的结构、特点、典型训练算法、运行方式、典型问题，掌握软件实现方法。

在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合学生自己的研究方向完成与人工神经网络

应用相关的一个小项目，完成本课程的学习任务。


本课程介绍人工神经网络的特点、发展历史，生物神经网络，人工神经元模型，典型的激励函数，M-P

模型，人工神经网络的拓扑特性，人工神经网络存储类型及映象，人工神经网络有导师训练与无导师训练，

感知器与人工神经网络的早期发展，感知器的学习算法，包括 Hebb 学习律，Delta 规则，线性不可分问题，

线性神经网络，径向基网络，基本 BP 算法，包括：网络的构成，训练过程，误差传播分析，基本 BP 算法

的收敛速度及其改进，讨论 BP 网络中的几个重要问题，自组织神经网络，对传网网络结构，Kohonen 层的

训练，Kohonen 层联接权的初始化方法，Grossberg 层的训练，统计网络的基本训练算法，模拟退火算法与

收敛分析，Cauchy 训练，循环网络的组织，稳定性分析，统计 Hopfield 网与 Boltzmann 机，双联存储器的

结构，异相联存储，Hopfield 网解决 TSP 问题，自适应共振理论，包括：人脑的稳定性与可塑性问题，ART

模型的总体结构与分块描述，比较层与识别层之间的两个联接矩阵的初始化，识别过程与比较过程。


[1] 蒋宗礼，人工神经网络导论，高等教育出版社，2001

[2] 胡守仁等，神经网络导论，国防科技大学出版社，1993

84

[3] 杨行峻等，人工神经网络与盲信号处理，清华大学出版社，2003

[4] 闻新等，MATLAB 神经网络应用设计，科学出版社，2001

[5] 高隽，人工神经网络原理及仿真实例，机械工业出版社，2003

[6] 丛爽，面向 MATLAB 工具箱的神经网络理论与应用，中国科学技术大学出版社，2003

[7] 袁曾任，人工神经元网络及其应用，清华大学出版社，1999


[1] Christopher M. Bishop，Neural Networks for Pattern Recognition，Oxford University Press，1996

[2] 国际神经网络学会 http://www.inns.org/

[3] 国际电气工程师协会神经网络分会 http://www.ieee-nns.org/

[4] 日本神经网络学会 http://www.jnns.org

[5] 人工智能研究者俱乐部 http://www.souwu.com/

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，项目成果占 50%。

http://www.inns.org/

http://www.ieee-nns.org/

http://www.jnns.org/

http://www.souwu.com/

85


《社会计算与社会网络》课程教学大纲

课程名称社会计算与社会网络

Social computing and social networking

授课教师王小明课程类别专业学位课

先修课程离散数学，图论，统计学适用学科范围计算机科学与技术




本课程采用中文教材讲授，面向计算机科学与技术的研究生。本课程旨在深入地介绍以下两方面。

1、社会网分析的理论架构、基本原理和理论、社会网研究的类别、社会网络资料类型和收集方法、网

络分析的各种技术与方法、图形理论与社会计量学、中心性分析、小团体分析、社会资本的定义与衡量、

角色分析、网络动态学。社会网络分析的应用。

2、对社会计算的基本理论、主要方法及典型应用进行系统地阐述、分析和讨论。我们有了海量的信息，

但是我们还缺乏海量信息处理和分析的能力。这才是社会计算的核心动力所在。以社会计算、舆情安全及

交互式新型信息共享与信息服务的需求为牵引，从复杂网络系统模型、多维度特征的融合计算、新型信息

服务框架等角度出发，研究网络拓扑与内容相结合的计算模型及计算机制、探讨网络信息计算(服务)的新架

构(P2P)、研究下一代信息服务和信息安全管理的有效平台与新型应用(OS+P2P Stream)。随着普适计算的发

展及传感器、可穿戴网络的逐渐普及，社会计算还从传统的 Web 信息计算中逐步延伸到物理世界中，通过

感知物理社会中人们的移动及交互轨迹来挖掘个人、群体及社会性行为。


本课程内容主要介绍以下两方面。

1、综述并讨论了社会网分析的理论架构、基本原理；社会网研究的类别、社会网络资料类型和收集方

法；社会网络的形式表示，包括符号、图论与社会计量学；社会网络的结构和位置的性质，包括中心性、

声望、优势、结构平衡、可聚类性、凝聚子群及从属网络；社会网络关于角色和地位的分析方法；二元关

系和三元关系的特性；网络动态学及社会网络分析的应用。

2、对社会计算的基本理论、主要方法及典型应用进行系统地阐述、分析和讨论。主要有三个方面：(1)

系统地总结社会计算的研究框架，提出基于人工社会-计算实验-平行执行的 ACP 理论方法。(2)提出了网群

运动组织发现、建模及分析方法体系，并且面向大规模网络真实数据进行了详细分析。(3)将社会计算理论

方法成功应用于情报与安全信息学、互联网舆情计算、突发事件应急管理与社会制造等领域。

86


[1] 罗家德.社会网分析讲义(第 2 版).社会科学文献出版社,2010.

[2] 林聚任,景天魁.社会网络分析:理论、方法与应用.北京师范大学出版社,2009.

[3] 斯坦利•沃瑟曼(Stanley Wasserman),陈禹，孙彩虹译.社会网络分析:方法与应用. 中国人民大学出版

社,2012.

[4] 吴江.社会网络的动态分析与仿真实验--理论与应用.武汉大学出版社,2012.

[5] 马汀·奇达夫 (Wartin Kilduff),蔡文彬,王凤彬,朱超威.社会网络与组织.中国人民大学出版社,2007.

[6] 尼古拉斯·克里斯塔基斯.大连接:社会网络是如何形成的以及对人类现实行为的影响. 中国人

民大学出版社,2012.

[7] 唐磊,刘欢,文益民等.社会计算:社区发现和社会媒体挖掘.机械工业出版社,2013.

[8] 王飞跃,李晓晨,毛吉文等.社会计算的基本方法与应用.浙江大学出版社,2013.

[9] 中国科协学会学术部编.社会计算——社会能计算吗.中国科学技术出版社,2009.


[1] Woo, Taeho. "Technological Management of Atomic-Multinology by Social Network Theory." Atomic

Information Technology. Springer London, 2012. 49-59.

[2] Doreian P, Conti N. Social context, spatial structure and social network structure[J]. Social Networks, 2012,

34(1): 32-46．

[3] Othman M S, Suhaimi S M, Yusuf L M, et al. An Analysis of Social Network Categories: Social Learning and

Social Friendship[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2012, 56: 441-447．

[4] Poolkhet C, Chairatanayuth P, Thongratsakul S, et al. Social network analysis used to assess the relationship

between the spread of avian influenza and movement patterns of backyard chickens in Ratchaburi, Thailand[J].

Research in veterinary science, 2013．

[5] Huberman B A. Social Computing and the Attention Economy[J]. Journal of Statistical Physics, 2012: 1-11．

[6] Sheth A, Anantharam P, Henson C. Physical-Cyber-Social Computing: An Early 21st Century Approach[J].

Intelligent Systems, IEEE, 2013, 28(1): 78-82.

[7] Bi F, Konstan J A. Customer Service 2.0: Where Social Computing Meets Customer Relations[J]. Computer,

2012: 93-95．

[8] Tavakolifard M, Almeroth K C. Social computing: an intersection of recommender systems, trust/reputation

systems, and social networks[J]. Network, IEEE, 2012, 26(4): 53-58．

http://searchb.dangdang.com/?key=&key2=%D6%D0%B9%FA%BF%C6%D0%AD%D1%A7%BB%E1%D1%A7%CA%F5%B2%BF&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00

http://searchb.dangdang.com/?key=&key3=%D6%D0%B9%FA%BF%C6%D1%A7%BC%BC%CA%F5%B3%F6%B0%E6%C9%E7&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00

87

[9] Vashisht R, Bhardwaj A, Brahmachari S K. Social networks to biological networks: systems biology of

Mycobacterium tuberculosis[J]. Mol. BioSyst., 2013.

五考核方式


88


《复杂网络理论及应用》课程教学大纲

课程名称复杂网络理论及应用

Complex Network Theory and Application

授课教师吴晓军课程类别专业学位课

先修课程计算机网络，数据结构适用学科范围计算机科学与技术




本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业博士与硕士研究生。本课程旨在系统地介绍复杂网络

的基础知识和最新研究进展，使学生掌握复杂网络的基本理论及其最新研究进展。并通过文献阅读，了解

复杂网络在相关学科的应用，为进一步的科学研究、工程应用提供理论与技术准备。在教学方式上，本课

程采用教师课堂讲授、学生课后实践相结合、相互补充的教学方式。努力做到课上教学与课后实践互为补

充，真正实现教学指导实践，实践促进教学的良性循环。课上讲授过程中，一方面注重复杂网络本身的基

本概念、基础理论和主要模型方法的全面讲解和深入剖析，如复杂网络中包括随机图理论、拓展的随机图

模型、小世界网络、无尺度网络以及演化网络理论等基础理论的详细阐述和分析；另一方面注重理论联系

实际、理论应用方法的介绍。以实际案例出发，以复杂网络理论为指导，去分析和解决实际中的复杂网络

问题。如实际复杂网络中的传播问题、搜索问题、社团结构发现问题以及网络中的同步与控制问题。学生

在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向，根据课上讲授的复杂网络理

论与方法以及复杂网络解决实际问题的一般过程，去分析自己实际科研项目中的相关复杂网络问题，抽象

成相关的复杂网络数学模型，用复杂网络的度量去测量实际的问题，最终解决实际问题，从而完成本课程

的学习任务。先修课程有计算机网络、数据结构。


本课程的主要内容分为引言、复杂网络模型以及复杂网络的应用三个部分。三个部分对理论与应用各

个环节各有侧重。复杂网络模型包括随机图模型、拓展的随机图模型、小世界网络、无尺度网络以及演化

网络理论。此部分注重复杂网络理论各种基本模型及基于以上模型对复杂网络的理论分析。复杂网络的应

用包括复杂网络上的传播动力学( 复杂网络的传播临界值理论、复杂网络的免疫策略、复杂网络的传播动

力学、计算机病毒在 Internet 上的传播、复杂网络中的其他传播现象) 、相继故障( 复杂网络相继故障的动

态模型分析、基于耦合映象格子的相继故障模型) 、复杂网络上的搜索( 社会网络搜索、几种复杂网络搜索

策略分析、P2P 网络中的搜索、复杂网络中的搜索和拥塞) 、复杂网络中的社团结构( Kernighan － Lin 算

89

法、谱平分法、分裂算法、凝聚算法、派系过滤算法) 和复杂网络上同步与控制( 复杂网络的同步判据、改

进复杂网络同步的方法、规则网络时空混沌的牵制控制、无标度动态网络的牵制控制等)。此部分注重实际

应用。


[1] 郭世泽，陆哲明编著，复杂网络基础理论科学出版社，2012

四主要参考文献．

[1] M．E．J．Newman，“The structure and function of complex networks”，SLAM Review，vol．74，pp．47~97，

Jan．2002．

[2] Albert － László Barabási． Linked: The New Science of Networks，Massachusetts: Persus Publishing，

2002．

[3] Watts D J． The‘new’science of networks，Annual Review of Sociology，2004，30: 243 － 270．

[4] Watts D J，Strogatz S H． Collective dynamics of’small － world’networks，Nature，1998．

[5] Barabási A L，Albert R． Emergence of scaling in random networks，Science，1999，286( 5439) : 509 －

512．

[6] 许国志等．系统科学［M］．上海: 上海科技教育出版社，2000．

[7] 汪小帆等．复杂网络理论及其应用［M］．北京: 清华大学出版社，2006 ．

[8] Stephen Hawking． Unified theory’s getting closer，Hawking predicts． San Jose Mercury News ，2000．

五考核方式

考核方式为大作业。

90


《无线传感器网络》课程教学大纲

课程名称无线传感器网络

Wireless Sensor Network


先修课程计算机网络

算法设计与分析





本课程的目的是增强学生关注信息技术的研究热点和前沿领域的意识，使学生对无线传感器网络的理

论、技术和应用有充分的理解和认识，结合无线传感器网络跨学科的典型特点，为学生结合不同专业特点

开展无线传感器网络研究打下坚实的基础。本课程围绕无线传感器网络中“通讯协议”、“支撑技术”和“应

用技术”三个主题组织教学内容，涉及无线传感器网络的现状与发展，无线传感器网络各层协议，无线通

信基本理论和国内外应用发展动态趋势等。在课程学习过程中，采用多种方式开展研究学习，包括通过讲

解掌握基础知识，基于文献开展讨论交流，参与无线传感器网络相关实验，最终实现学生理论与实践并重

的科研能力。先修课程有计算机网络和算法设计与分析。


本课程介绍无线传感器网络的基础理论、相关技术和主要应用，内容涵盖无线传感器网络的现状与发

展，无线传感器网络物理层、介质访问控制层协议、路由协议和通信标准等网络支撑技术，无线传感器网

络时间同步、节点定位、容错技术、安全设计和服务质量保证等服务支撑技术和无线传感器网络网络管理、

操作系统和开发环境等应用支持技术。主要内容有：无线传感器网络体系结构、与自组织网络的区别、无

线传感器网络的特点、无线传感器网络的应用与进展、路由协议分类与发展、MAC 层协议与跨层设计、通

信信道与调制解调、物理层与低功耗设计、典型时间同步协议、基于测距和无需测距的定位技术、典型定

位系统、故障模型与修复、无线传感器网络可靠性分析、无线传感器网络加密技术和节点安全技术、无线

传感器网络服务质量感知、无线传感器网络服务质量传输、无线传感器网络网络管理、TinyOS 和协议设计

与实现验证等。


[1] 孙利民,李建中,陈渝,朱红松. 无线传感器网络. 清华大学出版社, 2005

[2] 李晓维,徐勇军,任丰原. 无线传感器网络技术. 北京理工大学出版社, 2007

[3] 于宏毅,李鸥,张效义等. 无线传感器网络理论、技术与实现. 国防工业出版社, 2008

91

[4] Javier Lopez, Jianying Zhou. Wireless Sensor Network Security. IOS Press, 2008

[5] 许力. 无线传感器网络的安全和优化. 电子工业出版社, 2010

[6] 谭励. 无线传感器网络理论与技术应用. 机械工业出版社，2011

[7] 王汝传,孙力娟. 无线多媒体传感器网络技术. 人民邮电出版社, 2011

[8] 潘浩,董齐芬,张贵军. 无线传感器网络操作系统 TinyOS. 清华大学出版社, 2011

[9] (美)瑟潘汀,(巴基)乔哈里. 无线传感器网络中的同步技术、参数估计、性能基准及协议. 西安交通大学

出版社, 2012

[10] 刘伟荣,何云. 物联网与无线传感器网络. 电子工业出版社, 2013

[11] 张德干,张晓丹,李光. 无线传感与路由技术. 科学出版社, 2013

[12] 于海斌,梁炜,曾鹏. 智能无线传感器网络系统. 科学出版社, 2013


[1] Z Manap, B M Ali, C K Ng, N K Noordin, A Sali. A review on hierarchical routing protocols for wireless

sensor networks[J]. Wireless Personal Communications, 2013, DOI: 10.1007/s11277-013-1056-5.

[2] K Sha, J Gehlot, R Greve. Multipath routing techniques in wireless sensor networks: a survey[J]. Wireless

Personal Communications, 2012, DOI: 10.1007/s11277-012-0723-2.

[3] I Ahmedy, Md A Ngadi, S N Omar, J Chaudhry. A review on wireless sensor networks routing protocol：

Challenge in energy perspective[J]. Scientific Research and Essays, 2011, 6(26): 5628-5649.

[4] L D P Mendes, J J P C Rodrigues. A survey on cross-layer solutions for wireless sensor networks[J]. Journal

of Network and Computer Applications, 2011, 34(2): 523-534.



[7] ACM Special Interest Group in Data Communications Society(SIGCOMM). http://www.acm.org/sigcomm


五考核方式


92


《信息安全数学理论》课程教学大纲

课程名称信息安全数学理论

The Mathematics Theory in Information Security

授课教师杨波课程类别专业必修课

先修课程线性代数，概率论适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲授



本课程介绍计算机科学与技术特别是信息安全技术所用的数学理论，主要内容包括三部分：数论、代

数、信息论。通过本课程的学习，使学生掌握信息安全所用的基本数学理论，学会分析问题、解决问题的

基本方法，为从事信息安全的研究和实践打下牢固的基础。先修课程有线性代数和概率论。


第一部分：数论

第一章整数的可除性，内容包括：整数概念及欧几里德除法，整数的表示，最大公因子与广义欧几里

德除法，整数的进一步性质及最小公倍数，素数及算术基本定理，素数定理。

第二章同余，内容包括：同余的概念及其性质，剩余类及完全剩余类，简化剩余系与欧拉函数，欧拉

定理及费马小定理，模重复平方计算法。

第三章同余式，内容包括：同余式的基本概念及一次同余式，中国剩余定理，高次同余式的解数及解

法，素数模的同余式。

第四章二次同余与平方剩余，内容包括：一般二次同余式，平方剩余与平方非剩余，勒让德符号，二

次互反律的证明，雅可比符号。

第五章原根与指标，内容包括：指数及其基本性质，原根存在的条件，指标及 n 次剩余。

第六章素性检验，内容包括：拟素数，Euler 拟素数，强拟素数。

第二部分：代数

第七章群，内容包括：群，同态和同构，商群。

第八章群的结构，内容包括：循环群，置换群。

第九章环和域，内容包括：环和同态，理想，多项式环。

第三部分：信息论

第十章通信系统模型，内容包括：通信系统模型，信息论研究的中心问题及发展。

93

第十一章信息量和熵，内容包括：离散变量的非平均信息量，离散集的平均自信息量－熵，离散集的

平均互信息量，连续随机变量的互信息和熵，凸函数和互信息的凸性。

第十二章信道编码，内容包括：线性分组码，生成矩阵和校验矩阵，一些特殊的线性分组码，伴随式

和最小汉明距离译码，循环码，BCH 码，Reed-Solomon 码。


[1] 陈恭亮编著，信息安全数学基础，清华大学出版社，2006 年。

[2] 王育民，李晖，梁传甲编著，信息论与编码理论，高等教育出版社，2005 年。


[1] 冯登国等编著，信息安全中的数学方法与技术，清华大学出版社，2009 年

[2] 覃中平、张焕国、乔秦宝、黄竟伟等编著，信息安全数学基础，清华大学出版社，2006 年。

[3] 谢敏编著，信息安全数学基础，西安电子科技大学出版社，2006 年。

[4] 裴定一、徐祥编著，信息安全数学基础，人民邮电出版社，2007 年。

[5] 潘承洞, 潘承彪著，初等数论，北京大学出版社，2003 年。

[6] Song Y. Yan, Number Theory for Computing , Second Edition, Springer-Verlag, 2002.

五、考核方式

考核方式为闭卷笔试。

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E4%B8%AD%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%AD%A6%E6%96%B9%E6%B3%95%E4%B8%8E%E6%8A%80%E6%9C%AF-%E5%86%AF%E7%99%BB%E5%9B%BD/dp/B002SNAE9E/ref=sr_1_6?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-6&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%A6%83%E4%B8%AD%E5%B9%B3/dp/B0011CBI5C/ref=sr_1_5?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-5&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%B0%A2%E6%95%8F/dp/B0011CFYQ6/ref=sr_1_3?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-3&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

http://www.amazon.cn/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80-%E8%A3%B4%E5%AE%9A%E4%B8%80/dp/B0011ETCY4/ref=sr_1_14?s=books&ie=UTF8&qid=1371477827&sr=1-14&keywords=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80

94


《网络科学原理与应用》课程教学大纲

课程名称网络科学原理与应用

Network Science Theory and Applications

授课教师吴振强课程类别方向课、选修课

先修课程计算机网络，图论、博弈论适用学科范围计算机科学与技术




网络科学作为一门不断发展的新兴交叉学科，以图论和博弈论为基础，在不断吸收了其他专业的最新

成果后有望以一门独立的学科出现。它不仅可以作为新兴的网络工程、网络安全等理工科专业的理论基础，

还可以作为网络经济、网络营销、社会科学研究的基本理论，而且是公共关系定量分析的重要工具之一。

本课程将理论和应用相结合，在系统地介绍网络科学发展历程的基础上，然后进一步阐述大量网络分析与

规划的实例，内容覆盖了社会关系网、生物网络、电力网络、病毒传播网、互联网等内容，试图描述一种

广义的网络模型。

本课程采用中文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术专业的学术型研究生和博士研究生。先修

课程有计算机操作系统、计算机网络、计算机系统结构知识、面向对象程序设计技术。

课程要求学生能够用结合网络科学的基本原理，利用相应的工具对社会中出现的许多网络现象进行分

析与建模，训练学生的抽象思维能力和解决网络应用中的初步能力。


本课程系统性地介绍了网络科学的起源和各种不同类型的网络特性，并给出了网络科学相关理论在实

际中的应用等，内容涵盖网络科学的起源、规则网络、随机网络、小世界网络、无标度网络、涌现、传染

病、同步、影响网络、脆弱性、netgain 网络、生物学等。

主要内容有：网络科学简史、二叉树网络、超环形网络、超立方网络、gilbert 随机网络、随机网络的

熵、随机网络的属性、随机网络中的弱联系、规则网络的随机性、小世界网络属性、相变、无标度网络幂

律分布、无标度网络的属性、无标度网络中的导航、网络涌现、科学中的涌现、遗传进化、设计者网络、

排列网络涌现、涌现的应用、传染病模型、网络中持续稳定的传染病、网络传染病仿真软件、对策、同步

或不同步、蟋蟀社会网络、基尔霍夫网络、影响网络、社会网络的有用性、网络风险、关键节点分析、博

弈论的考虑、一般的攻击者-防御者网络风险问题、关键链路分析、结构化网络中的最大流量、基尔霍夫网

络的稳定性弹性、经典扩散方程、多产品网络、netgain 网络涌现的 java 方法、新兴市场网络、创造性破坏

95

网络、企业并购网络、生物学静态模型、蛋白质表达网络、质量动力学建模等。


[1] （美）路易斯著，陈向阳等译. 网络科学原理与应用.机械工业出版社，2011 年 10 月１日.

[2] （美）大卫·伊斯利等著，李晓明等译. 网络群体与市场. 清华大学出版社，2011 年 10 月.


[1] David Easley and Jon Kleinberg. Networks, Crowds, and Markets. Cambridge University Press, 2010.

[2] Mark Newman. Networks: An Introduction. Oxford University Press, 2010.

五考核方式


96


《模型检测》课程教学大纲

课程名称模型检测

Model Checking

授课教师雷丽晖课程类别专业必修课

先修课程

离散数学

面向计算机科学的数理逻

辑

适用学科范围软件工程

开课形式讲解,项目实践



本课程采用英文教材讲授，面向计算机科学与技术、软件工程学科的研究生。本课程旨在从理论和技

术两个方面深入地介绍模型检测的原理、技术、以及相关的前沿研究内容，为学生顺利展开基于模型检测

理论和技术的应用研究奠定基础。本课程主要内容包括：系统验证概论、系统建模、线性时间性质、正则

性质、线性时序逻辑、计算树逻辑、验证工具等。学生在学习过程中能够形成覆盖本课程主要内容的读书

笔记，并可结合自己的研究方向完成与模型检测应用相关的小项目一个，以完成本课程的学习任务。先修

课程包括了离散数学、面向计算机科学的数理逻辑、形式语言与自动机等。


系统验证概论: 介绍模型验证在软件工程的中位置、作用，模型验证的基本思想，及模型验证与其他验

证技术的区别；

系统建模: 硬件系统建模（同步/异步电路建模）、软件系统建模（顺序/并发程序建模）、以及网络计算

模型的建模（网络协议、工作流、及网络计算模型建模）；

线性时间性质: 介绍系统的活性（好的事情总会发生）、安全性（坏的事情不会发生）、公平性、不变性

等系统性质的形式化表示，用实例说明如何在系统中找出这些性质，以及相关的验证算法；

正则性质: 介绍非确定/确定 buchi 自动机及其可接受的语言；可用非确定/确定 buchi 自动机表达的线性

时间性质，及相关的验证算法。

时序逻辑:线性时序逻辑/计算树逻辑的语法与语义，系统性质的线性时序逻辑/计算树逻辑表达方法，

及相关的验证算法；

验证工具: SMV、SPIN 和 PRISM。

97


[1] Model Checking. Edmund M. Clarke, Jr., Orma Grumberg, and Doron A. Peled. The MIT Press, Cambridge,

Massachusetts, London, England, 1999.

[2] Principles of Model Checking. Christel Baier, Joost-Pieter Katoen. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts,

London, England, 2008.


[1] 离散数学. 左孝凌, 李为鑑, 刘永才. 上海科学技术文献出版社，1981.

[2] Michael Huth, Mark Ryan. Logic in Computer Science: Modeling and Reasoning about Systems (Second

Edition), 2005.

[3] John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, and Jeffrey D. Ullman. Introduction to Automata Theory, Language, and

Computation. Addison-Wesley, Boston, Massachusetts, 2001.

[4] 陆钟万. 面向计算机科学的数理逻辑. 科学出版社, 2002.

五考核方式


98


《数字信号处理》课程教学大纲

课程名称数字信号处理

Digital Signal Processing

授课教师郭敏课程类别研究方向课

先修课程信号与系统适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲解



本课程面向的对象为计算机科学与技术的研究生，旨在理论和技术上深入地介绍“数字信号处理”这

一技术领域，建立有关“数字信号处理”的基本概念，掌握基本分析方法，为从事信息处理等方面有关的

研究工作打下基础。

通过本课程的学习，使学生掌握数字信号处理的基本原理、基本概念和分析方法以及 FFT、数字滤波

器等数字信号处理技术，具有数字信号处理算法分析和编程的能力。


本课程介绍 DSP 实现方法，特点，理论与应用，时域离散信号的表示方法及典型信号，线性时不变系

统及系统的因果性、稳定性，线性常系数差分方程及其递推法，模拟信号数字处理方法：采样定理、采样

恢复、数字信号的量化，序列傅里叶变换及性质，周期性序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表达式，序

列的 Z 变换及收敛域，逆 Z 变换及性质与定理，利用 Z 变换分析系统特性，包括：传输函数与系统函数、

利用极、零点分布分析系统的因果性、稳定性和传输特性，DFT 的定义与性质，与 ZT、FT 之间的关系，

频率域采样，DFT 应用举例：计算线性卷积、谱分析，快速傅里叶算法，信号流图表示网络结构，IIR 网络

结构，FIR 网络结构，状态变量分析法，模拟滤波器设计方法，脉冲响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器，

双线性变换法设计 IIR 数字低通滤波器，高通、带通、带阻数字滤波器设计，具有线性相位特性的 FIR 数

字滤波器特性，窗函数法设计 FIR 数字滤波器，频率采样法设计 FIR 数字滤波器。经典功率谱估计，周期

图的改进，AR 模型功率谱估计。


[1] A.V.奥本海姆，R.W.谢弗，J.R.巴克，离散时间信号处理（第二版），西安交通大学出版社，2001

[2] 程佩青，数字信号处理教程（第二版），清华大学出版社，2001

99

[3] 胡广书，数字信号处理－理论、算法与实现（第二版），清华大学出版社，2003

[4] 楼顺天，李博菡，基于 MATLAB 的系统分析和设计---信号处理，西安电子科技大学出版社，1998

[5] 丁玉美、高西全编著，数字信号处理（第二版），西安电子科技大学出版社，2001


[1] 皇甫堪等，现代数字信号处理，电子工业出版社，2003

[2] 胡昌华等，基于 MATLAB 的系统分析与设计 - - 时频分析，西安电子科技大学出版社，2001

[3] 葛哲学等，Matlab 时频分析技术及其应用，人民邮电出版社，2006

[4] 王永良等，空间谱估计理论与算法，清华大学出版社，2004

[5] 张贤达，现代信号处理（第二版），清华大学出版社，2002

五考核方式


100


《计算机视觉》课程教学大纲

课程名称计算机视觉

Computer Vision

授课教师李良福课程类别学位方向课

先修课程 C 语言、高等数学、线性代

数





本课程采用中文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术

上深入地介绍计算机视觉的原理、技术、前沿研究内容和计算机视觉在军事领域的典型应用，为学生在基

于计算机的机器视觉处理的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括：计算机视觉概

述、计算机视觉在军事领域的应用、计算机视觉的典型算法、计算机视觉的前沿技术研究等。在学习过程

中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与计算机视觉应用相关的小项目一个，

从而完成本课程的学习任务。先修课程有高等数学、线性代数、基本概率理论、矩阵、线性空间、计算机

高级语言程序设计、面向对象程序设计技术。


本课程主要介绍计算机视觉的基础理论、基本原理、基本方法和实用算法，内容包括人类视觉简介、

感受野、视觉信息的多层次并行处理、视觉信息的集成和反馈、图象分析、二值图象算法、形态学算子、

区域和边缘提取、分裂和合并、区域表示、图像预处理、直方图修正、图像线性运算、线性滤波器、非线

性滤波器、边缘检测、二阶微分算子、图象逼近、Canny 边缘检测器、子像素级位置估计、边缘检测器性

能、轮廓表示、数字曲线及其表示、曲线拟合、样条曲线、曲线回归逼近、Hough 变换、傅里叶描述子、、

图象分割、纹理分析统计方法、从纹理恢复形状、明暗分析、光度立体、彩色感知、颜色的视觉处理、彩

色不变性、深度图像与立体视觉、视觉系统标定、物体表示、二维运动分析、三维运动分析、物体识别等，

另外还简要介绍人类视觉的基本原理、Marr 视觉计算理论、机器视觉的应用、机器视觉的研究内容与面临

的困难、机器视觉与其它学科领域的关系、成象几何基础。本课程注重基本概念、基本原理的阐述，以及

视觉基本算法的详尽介绍，几乎涉及到视觉的所有研究方向，但是重点突出。

101


[1] 贾云得，机器视觉，科学出版社

[2] 马颂德，计算机视觉，科学出版社

[3] 郑南宁,计算机视觉与模式识别,国防工业出版社


[1] D. Comaniciu, An algorithm for data-driven bandwidth selection, IEEE Transactions on Pattern Analysis and

Machine Intelligence [J]. 2003, 25(2): 281-288.

[2] E. Parzen. On estimation of probability function and mode. Annals of Mathematical statistics [J]. 1962, 33(3):

1-18.

[3] V.N. Vapnik. An overview of statistical learning theory. IEEE Transactions on Neural Networks [J]. 1999,

10(5): 988-999.

[4] A.K. Jain, R.P.W. Duin, Mao Jianchang. Statistical pattern recognition: a review. IEEE Transactions on

Pattern Analysis and Machine Intelligence [J]. 2000, 22(1): 4-37.

[5] M. Mason, Z. Duric. Using histograms to detect and track objects in color video. 30th Applied Imagery

Pattern Recognition Workshop [C], 10-12 Oct. 2001. 154-159.

[6] K. Fukunaga, L.D.Hostetler. The estimation of the gradient of a density function, with applications in pattern

recognition. IEEE Transactions on Information Theory [J]. 1975, 21(1): 32-40.

[7] Cheng Yizong. Mean shift, mode seeking, and clustering. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine

Intelligence [J]. 1995, 17(8): 790-799.

[8] G.D. Hager, M. Dewan, C.V. Stewart. Multiple kernel tracking with SSD. IEEE Computer Society Conference

on Computer Vision and Pattern Recognition [C], Vol. 1, 2004. I-790 - I-797.

[9] D. Comaniciu, P. Meer. Mean shift: a robust approach toward feature space analysis. IEEE Transactions on


[10] D. Comaniciu, V. Ramesh, and P. Meer. Kernel-based object tracking. IEEE Transactions on Pattern

Analysis and Machine Intelligence [J]. 2003, 25(5): 564-577.

[11] D. Comaniciu, V. Ramesh, P. Meer. Real-time tracking of non-rigid objects using mean shift. Computer vision

and pattern recognition [J]. 2000, 2: 142-149.

[12] S. Challa, R.J. Evans, D. Musicki. Target tracking – A Bayesian perspective. 14th International Conference on

Digital Signal Processing [C], Vol. 1, 2002. 437-440.

五考核方式


102


《模式识别》课程教学大纲

课程名称模式识别

Pattern Recognition


先修课程概率统计，线性代数

人工智能





模式识别研究机器自动识别对象的方法、技术，使机器体现智能化，能代替人完成鉴别任务，使人从

大量或简单或繁复的工作中解放出来。

本课程属于计算机科学与技术学科硕士研究生专业课，通过讲授使学生了解模式识别的概念、步骤、

历程、发展现状，掌握模式识别的基本方法，了解其中的一些典型应用、最新技术；通过编程实践使学生

熟悉模式识别中基本方法的实现和应用；结合自己的研究方向，通过文献阅读及归纳分析使学生进一步了

解新型技术在实际应用中的体现及作用等；以上多种方式结合以使学生更好地完成本课程的学习任务。


本课程介绍模式识别的基本概念、发展、原理、方法、技术，并介绍模式识别的应用及相关领域的最

新发展。内容分为六部分，第一部分：引论，介绍模式识别概念、发展，系统构成等。第二部分：分类器

的设计，包括贝叶斯判决理论、参数估计、非参数估计技术，线性判别函数，K 近邻分类。第三部分：聚

类方法，包括 K-均值聚类，层次聚类等。第四部分：特征提取和选择，介绍常用的特征提取、选择方法，

包括主成分分析，增 l 减 r 法，Tabu 表法，基于遗传算法的特征选择等。第五部分：模式识别的一些基本

理论问题及新技术，介绍独立于算法的学习，算法评价，神经网络模式识别、模糊模式识别、支持向量机

等。第六部分：应用，对于给定的识别问题，举例介绍如何在诸多的可用方法中选择合适的方法。通过该

课程的学习，使学生全面了解模式分类的方法，在解决实际问题时能选择合适的算法并设计实现，为设计

一个好的模式识别系统打下基础。


[1] 张学工编著，模式识别，第三版，清华大学出版社，2010。

[2] Richard Duda, Peter Hart, David Stork, Pattern Classification, 2nd edition, John Wiley, 2001。

103


[1] 相关期刊文献。


[3] （希）西奥多里蒂斯等著，李晶皎等译，模式识别（第四版），电子工业出版社，2010.

五考核方式


104


《数字图像处理》课程教学大纲

课程名称数字图像处理

Digital Image Processing

授课教师马苗课程类别专业方向课

先修课程数字信号处理、线性代数、

计算机程序设计





本课程采用英文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术

上深入地介绍图像处理的基本原理、技术、前沿研究内容和一些应用实例。其目的是使学生掌握数字图象

处理的基本概念、原理和处理方法，掌握数字图象的时域、频域处理方法，掌握图象恢复和压缩的方法，

理解图象各种变换（小波变换、傅里叶变换、余弦变换、哈尔变换、K-L 变换）的基本内容、性质与应用。

其主要任务是使学生掌握图象处理的一些基础，特别是要把学到的数字图象处理的各种方法灵活应用到实

际中，通过本课程的学习，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高。先修课程有数字信号处理、

线性代数、计算机程序设计。


本课程系统地介绍数字图象处理的基本概念、研究方法、研究内容以及在其它学科中的一些典型应用。

主要内容有：1)数字图像处理的概念、起源、应用实例、基本步骤及图像处理系统的组成；2)数字图像基础，

包括：视觉感知要素、光和电磁波谱、图像感知和获取、图像取样和量化、像素间的一些基本关系、以及

线性和非线性操作；3)空间域图像增强和频率域图像增强；5) 图像复原，包括图像退化与复原过程的模型、

噪声模型、噪声存在下的惟一空间滤波复原、频域滤波削减周期噪声、逆滤波、维纳滤波、约束最小二乘

方滤波器等；6) 彩色图像处理；7) 小波变换和多分辨率处理；8) 图像压缩；9)形态学图像处理；10)图像

分割等。


[1] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods,Digital Image Processing(Second Edition), Prentice Hall,2003

[2] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods 著,阮秋琦､阮宇智等译,数字图像处理(第二版),电子工业出版

社,2003 年

105


[1] Fundamentals of digital image and video processing, https://www.coursera.org /#course /digital

[2] image and video processing:rom Mars to Hollywood with a stop at the hospital,Duke university,

https://www.coursera.org/#course/images

[3] Computer vison:from 3d reconstruction to visual recognition, https://www.coursera.org /#course

/computervision

[4] Computer Vision:the fundamentals,Berkeley,https://class.coursera.org/vision/class/index

[5] Computational Photography,Georgia Institute of Technology, https://class.coursera.org /compphoto-001

/class/index

[6] 何赋,马天予,Visual C++ 数字图像处理,人民邮电出版社

[7] 王晓丹,吴崇明.基于 MATLAB 的系统分析与设计--图像处理. 西安电子科技大学出版社.

[8] 章毓晋,图像工程(上):图像处理与分析(第二版),北京:清华大学出版社,2006

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，作业占 50%。

106


《面向对象的 UML 建模原理》课程教学大纲

课程名称面向对象的 UML 建模原理

Object Oriented UML Modeling Theory

授课教师李蜀瑜课程类别专业学位课

先修课程软件工程概论

面向对象的程序设计


软件工程




本课程面向的授课对象为计算机软件与理论专业和软件工程专业的学术型和专业型研究生。本课程的

特点是涉及面广、实用性强。本课程的目的是使学生在学习了面向对象范型的基本理论知识之后，进一步

了解和掌握面向对象的建模语言——统一建模语言（Unified Modeling Language,简称 UML），从而提高软件

开发的能力与水平。本课程的任务是使学生通过本课程的学习，掌握软件建模技术的基本知识，熟悉 UML

建模语言组成符号的基本意义和使用，能迅速通过相关的 UML 图获取用户的需求，能迅速读懂程序详细设

计开发文档。能掌握 UML 建模工具的使用。培养学生的软件设计与分析能力，能够使用 UML 准确地描述

软件系统，了解软件开发过程和先进的软件项目管理方法。通过实践性教学环节，提高学生实际的软件开

发能力和工程素养，培养学生的团队协作意识和创新精神。学生需要采用面向对象和 UML 建模技术完成一

个小型软件项目的设计与开发，从而完成本课程的学习任务。先修课程有软件工程、面向对象程序设计技

术。


本课程主要介绍面向对象范型和 UML 建模技术。随着软件开发技术的不断发展，软件建模技术已成为

软件开发技术的核心部分，无论采用何种开发方法，何种开发语言，都离不开使用软件建模技术对应用系

统进行分析与设计。面向对象范型是目前软件开发的主流方法，是软件工程人才必须掌握的基础知识和必

备的能力，在应用面向对象范型时，目前软件建模技术主要使用 UML 作为软件建模描述语言。本课程的主

要内容是结合统一建模语言 UML 和项目案例，使学生深入理解以面向对象方法为主线的软件工程技术的精

髓和实质，系统了解并掌握面向对象分析与设计等相关软件工程领域的关键技术，包括基于用例的需求定

义、面向对象的系统分析和系统设计、设计模式和框架复用、软件架构和软件构件技术等内容。通过以团

107

队方式进行的项目实践环节，培养学生的软件开发实践和项目组织的初步经验、创新意识和团队精神。此

外，通过邀请企业资深工程师和软件工程专家开设专题讲座等方式，使学生了解相关最新前沿技术和业界

最佳实践。


[1] 谭云杰。大象——Thinking in UML（第二版）。水利水电出版社，2012

[2] 拉曼(著)，李洋等(译)。UML 和模式应用（原书第 3 版）。机械工业出版社，2006

[3] 布奇等(著)，邵维忠等(译)。UML 用户指南(第 2 版·修订版)。人民邮电出版社，2013

[4] 福勒(著)，潘加宇(译)。UML 精粹：标准对象建模语言简明指南（第 3 版）。人民邮电出版社，2013

[5] Grady Booch 等(著)，王海鹏等(译)。面向对象分析与设计(第 3 版)。人民邮电出版社，2009

[6] Simon Bennett 等(著)，李杨(译)。UML 2.2 面向对象分析与设计（第 4 版）。清华大学出版社，2013


[1] James Rumbaugh, Ivar Jacobson, Grady Booch. The Unified Modeling Language Reference Manual (Second

Edition). Addison-Wesley, 2005

[2] Robert A, Marksimchuk, Eric J, Naiburg. UML for Mere Mortals. Addison-Wesley, 2005

[3] Erich Gamma etc. Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software. 机械工业出版社, 2002

[4] Grady Booch. Object-Oriented Analysis and Design with Applications. Addison-Wesley Professional, 2003

[5] Robert Cecil Martin. Agile Software Development: Principles, Patterns, and Practices. Pearson Education Inc,

2003

[6] Raman Ramsin, Richard F. Paige. Process-centered review of object oriented software development

methodologies. ACM Comput. Surv. 40(1), 3:1–3:89 (2008)

[7] Del Bianco, V.; Lavazza, L. An empirical assessment of function point-like object-oriented metrics.

Proceedings of 11th IEEE International Symposium on Software Metrics, 2005

[8] http://www.uml.org.cn

[9] http://www.umlchina.com

五考核方式

考核方式为平时成绩占 20%，项目成果占 80%。

http://www.uml.org.cn/

http://www.umlchina.com/

108


《三维重建技术》课程教学大纲

课程名称三维重建技术

3D reconstruction technology

授课教师刘侍刚课程类别专业方向课

先修课程矩阵论、优化理论、高等几

何






上深入地介绍三维重建的原理、技术、前沿研究内容，为学生在基于三维重建的理论、技术和相关应用研

究奠定基础。本课程的主要内容包括：2D 射影几何和变换，3D 射影几何和变换，计算投影矩阵，二焦点

张量，景物平面和单应性，仿射对极几何，三焦点张量，N 视图几何，多视图张量，N 视图计算方法，捆

集调整，矩阵分解算法，Kruppa 方程等。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己

的研究方向完成与三维重建应用相关的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有矩阵论、最

优化理论、高等几何、计算机像图处理、随机过程、面向对象程序设计技术。


本课程介绍三维重建及其原理、算法和设计，内容涵盖三维重建的相关概念、安全、数据复制、组通

信、分布式文件系统、分布式事务等，以及相关的前沿主题，包括 web 服务、网格、移动系统和无处不在

系统等。主要内容有：2D 射影平面，射影变换，变换的层次，lD 射影几何，射影平面的拓扑，从图像恢复

仿射和度量性质，二次曲线的其他性质，不动点与直线，点和射影变换，平面、直线和二次曲面的表示和

变换，变换的层次，无穷远平面，绝对二次曲线，绝对对偶二次曲面，直接线性变换(DLT)算法，射影变换

对平面、直线和二次曲线的作用，标定与绝对二次曲线的图像，由消影点和消影线确定内参，二焦点关系，

重构的多义性，射影重构定理，分层重构，归一化 8 点算法，代数最小化算法，几何距离，图像矫正，平

面的单应和逆问题，仿射基本矩阵，仿射重构，三焦点张量的几何基础，三焦点张量和张量记号，双线性

关系，三线性关系，四线性关系，射影重构—捆集调整，仿射重构—矩阵分解算法，射影分解，Kruppa 方

程等。

109


[1] Faugeras O. and Luong Q., The Geometry of Multiple Images, 2001, The MIT Press.

[2] Faugeras O. Three-Dimensional Computer Vision - A Geometric Viewpoint. Cambridge, Massachusetts,

London, England, The MIT Press, 1993.

[3] Triggs B., McLauchlan P, Hartley R. and Fitzgibbon, A Bundle adjustment–A modern synthesis. In Vision

Algorithms: Theory and Practice, LNCS, Springer Verlag, 2000


[1] 杨明, 刘先忠. 矩阵论华中科技大学出版社 2003.3

[2] 袁亚湘，孙文瑜. 最优化理论与方法，科学出版社，1999.5，第 1 版.

[3] Z. Zhang, Determining the epipolar geometry and its uncertainty: A review, International Journal of Patter

Recognition and Artificial Intelligence, 1998, 27(2): 161-195.

[4] Y. Peng, S. Liu, and F. Liu, Projective reconstruction with occlusions, Opto-Electronics Review, 2010,

18(2):150-154.

[5] C. Li, C. Kao, J. Gore, and Z. Ding, ―Implicit active contours driven by local binary fitting energy‖,

Proceedings of IEEE conference on computer vision and pattern recognition, 2007, pp.1-7.

[6] C. Li, C. Xu, C. Gui, and M. Fox, ―Level set evolution without re-initialization: a new variational

formulation‖, IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, San Diego, 2005, pp.430-436.

五考核方式

考核方式为报告的形式。

110


《并行计算》课程教学大纲

课程名称并行计算

Parallel Computing

授课教师师军课程类别专业方向课

先修课程数据结构，计算机系统结构

算法分析与设计


开课形式讲解，操作实践



本课程采用中文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。并行处理（计算）是计

算机科学的重要内容，是实现高性能计算的重要途径，是并行算法设计、并行程序设计语言和并行计算机

体系结构三者相结合的产物，是一门计算机科学与其它工程学科相结合的处于发展过程中的综合性交叉学

科，其研究重点在于挖掘各个计算层次的并行性。要求学生了解近年来并行处理领域中的热点研究内容及

未来的发展方向，学习和掌握并行计算的基本概念，并行算法的分析与设计方法，并行算法的一般设计过

程，并行程序设计基础、环境与工具等。


本课程介的内容包括以下七个部分：

一．并行处理（计算）概述：并行性与并行计算概念，并行性等级，并行计算研究的内容，并行计算

模型，计算机系统中并行性的发展，当代并行系统概述，并行处理技术的应用。

二．流水线（并行）技术：流水技术的基本概念，流水线的分类，流水线处理机性能的定量分析方法，

相关问题及其处理方法，线性流水线控制方式的基本原理以及非线性流水线的调度策略，向量流水处理技

术和向量流水处理机。

三．并行计算机的互连网络：互连函数及其表示方法，几种基本的互连函数，互连网络的结构参数和

传输性能参数，静态互连网络及其拓扑结构，动态互连网络的基本结构。

四．并行计算性能评测：计算机性能的评测，并行系统的加速比，Amdahl 定律，Gustafson 可扩展加速

比定律，可扩放性评测标准，基准测试程序。

五．并行算法的分析：数据结构与算法概述，算法的时间复杂性分析，并行算法的定义和分类，并行

算法的性能分析，研究并行算法的几种途径，并行算法举例。

111

六．并行算法的设计：并行算法的一般设计方法，并行算法的基本设计技术，并行算法的一般设计过

程，设计并行算法应注意的问题。

七．并行程序设计：并行程序设计概述，并行编程模型，并行程序设计环境与工具，MPI 并行环境介

绍与使用。


[1] 陈国良. 并行计算. 高等教育出版社. 1999

[2] 徐甲同. 并行处理技术. 西安电子科技大学出版社. 1999

[3] C. Xavier 等（著），张云泉等（译）. 并行算法导论. 机械工业出版社，中信出版社. 1995

[4] Harry F. Jordan 等（著），迟力华等（译）. 高等计算机系统结构. 清华大学出版社. 1995


近几年国内外相关的文献资料。

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，操作实践占 50%。

112


《非线性系统与计算机代数》课程教学大纲

课程名称非线性系统与计算机代数

NonlinearSystemand Computer Algebra

授课教师姚若侠课程类别专业方向课

先修课程

高等代数，Maple 程序设计

或 C/C++语言程序设计，微

分方程






论及相关数学专业研究生。本课程旨在深入介绍用于描述数学物理现象的非线性科学的相关理论，前沿研

究技术和研究方法，为学生展开对非线性系统的进一步理论和应用研究奠定基础。本课程主要让学生了解

非线性系统的国内外研究现状，它所涉及的实际应用研究领域，重点学习包括非线性可积系统的孤立波、

守恒律、对称理论、不变理论以及不变签名曲线在计算机视觉和模式识别中的应用等。本课程针对相关科

学前沿问题，结合具体应用实例，引导学生系统地学习非线性系统的基于符号计算的各种构造性研究理论、

构造性算法和数学机械化理论，开发相应的处理非线性问题的软件实现系统，培养学生开展非线性科学相

关理论研究和应用研究的兴趣与能力。


本课程主要从构造性和算法化的角度系统地介绍非线性科学的基本理论、研究方法、研究内容以及非

线性系统的各种性质和相关应用研究。具体包括以下几个部分：第一部分介绍数学机械化和符号计算的研

究背景和发展历史、孤立子与可积系统、混沌系统等。第二部分介绍非线性波方程孤立波解和孤立子解的

各种自动推理算法及其编程实现。第三部分介绍非线性波方程的无穷多守恒律和无穷多对称的理论和构造

算法。第四部分介绍李点对称、对称群、对称约化、不变量、微分不变签名曲线在计算机视觉和计算机模

式识别中的应用、微分不变算子的构造算法及其自动推理实现等。


[1] George W. Bluman and Stephen C. Anco. Symmetry and Integrable Methods for Differential Equations.

Springer. 2002.

[2] Peter J. Olver. Applications of Lie Groups to Differential Equations. Springer, 2000.

[3] Peter J. Olver. Equivalence, Invariants and Symmetry. Cambridge University Press. 1995.

113

[4] Elizabeth Louise Mansfield. A Practical Guide to the Invariant Calculus. Cambridge University Press.

2010.


[1] Thomas A. Ivey and J. M. Landsberg.Cartan for Begingers: Differential Geometry via Moving Frames and

Exterior Differential Systems. American Mathematical Society, 2003.

[2] George W. Bluman, Alexei F. Cheviakov and Stephen C. Anco. Applications of Symmetry Methods to

Partial Differential Equations. Springer. 2010.

[3] 吴文俊.数学机械化.北京: 科学出版社, 2003.

[4] 谷超豪.孤立子理论与应用.杭州：浙江科技出版社. 1990.

[5] H. J. Lee and W. E. Ordinary and Partial differential Equation Routines in C, C++, Fortran, Java, Maple,

and Matlab. Schiesser.Chapman & Hall/CRC Press. 2004.

[6] 闫振亚.复杂非线性波的构造性理论及其应用.科学出版社. 2007.

[7] 范恩贵.可积系统与计算机代数.科学出版社. 2004.

五考核方式

考核方式为撰写课程论文。

114

3.1.3 专业选修课


《小波分析》课程教学大纲

课程名称小波分析

Wavelet Analysis

授课教师裘国永课程类别专业选修课

先修课程高等数学，泛函分析适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲解，论文选读



小波分析是在 20 世纪 80 年代初发展起来的一个应用数学分支，它是传统 Fourier 分析的改进与发展。

它一方面保留了 Fourier 分析的优点，更重要的是克服了 Fourier 分析不能在时域局部化的不足。它是计算

机应用、信号处理、图像分析、非线性科学和工程技术近几年来在方法上的重大突破。实际上，小波分析

在它产生、发展、完善和应用的整个过程中都广泛受惠于计算机科学、信号和图像处理科学、应用数学和

纯粹数学、物理科学和地球科学等众多科学研究领域和工程应用技术领域的工作者们的共同努力。原则上

讲，传统上使用 Fourier 分析的地方，都可以用小波分析取代。小波分析优于 Fourier 分析之处是：它在时

域和频域同时具有良好的局部化性质，而且对于高频成分采用逐渐精细的时域或空域取样步长，从而可以

充分突出研究对象的任何细节。

在学习过程中以教师的专题讲解为主，学生结合自己的研究领域阅读若干小波分析应用的论文，了解

和熟悉小波分析方法在本研究领域的应用现状、应用前景和重点。要求学生最好有高等数学、线性代数和

泛函分析的知识。


本课程介绍离散型小波变换、连续型小波变换的基本理论、正交小波、Mallat 分解和重构算法以及小

波变换的应用背景。课程主要内容：小波分析简介、数值泛函基础知识、连续小波变换和离散小波变换、

MRA（多分辨率分析、多尺度分析）和小波函数构造、Mallat 算法和小波变换、小波分析应用等。


[1] 冯象初等编著. 数值泛函与小波理论，西安电子科大出版社

115

[2] 葛哲学等编著. 小波分析理论与 MATLAB R2007 实现，电子工业出版社

[3] J. Walker 著. A Primer on Wavelets and Their Scientific Applications. 1


[1] Dwight F. Mix, Kraig J. Olejniczak 著. 杨志华，杨力华译. 小波基础及应用教程. 机械工业出版社

[2] Jaideva C. Goswami, Andrew K.Chan 著. 许天周，黄春光译. 小波分析. 国防工业出版社

[3] 彭玉华著. 小波变换与工程应用. 科学出版社

[4] 徐长发，李国宽著. 实用小波方法. 华中科技大学出版社

[5] 杨福生著. 小波变换的工程与应用. 科学出版社

[6] A. Boggess, F. J. Narcowich 著. 芮国胜，康健译. 小波与傅里叶分析基础. 电子工业出版社

[7] 崔锦泰著，程正兴译. 小波分析导论. 西安交通大学出版社

[8] 孙延奎著. 小波分析及其应用. 机械工业出版社

[9] 陈武凡著. 小波分析及其在图像处理中的应用. 科学出版社

[10] 胡昌华等著. 基于 MATLAB 的系统分析与设计—小波分析. 西安电子科技大学出版社

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，论文阅读报告占 50%。

116


《符号计算与自动推理》课程教学大纲

课程名称符号计算与自动推理

Symbolic Computation and Automated Reasoning

授课教师姚若侠课程类别专业选修课

先修课程高等代数，C/C++语言程序

设计，微分方程






论、计算机科学与技术及相关数学专业研究生。本课程旨在从理论和技术上深入地介绍计算机代数的发展

历史、计算机代数系统的基本功能及特征，为学生在基于符号计算的复杂性科学中的理论与应用研究，以

及相关学科的自动推理研究奠定基础。本课程具有很强的实践性，要求掌握符号计算系统 Maple，并基于

Maple 系统研究符号运算的诸多方面，如计算不定积分、微分，方程求解、几何定理机器证明、自动推理

与动画设计、排列组合、大数运算、三维作图、数学物理中相关问题的符号计算自动推理算法设计及软件

编写等主要内容。本课程针对相关科学前沿问题，结合具体应用实例，引导学生学习符号计算及基于符号

计算的自动推理的原理与方法，培养学生基于符号计算开展计算机在更深更广领域的理论与应用研究的兴

趣与能力。


本课程介绍符号计算的基本概念、方法、软件以及数学机械化和自动推理等相关内容。具体包括：计

算机代数系统概述、计算机代数系统 Maple 的基本功能介绍、Maple 编程、数学机械化、符号计算在非线

性科学中的应用研究、自动推理在数学教育中的应用研究、自动推理与动画设计以及基于符号计算的非线

性问题应用研究等。


[1] Martha L. Abell and James P. Braselton. Maple by Example(Third Edition). Elsevier Academic. 2005.

[2] George W. Bluman and Stephen C. Anco. Symmetry and Integrable Methods for Differential Equations.

Springer. 2002.

[3] H. J. Lee and W. E. Schiesser.Ordinary and Partial differential Equation Routines in C, C++, Fortran, Java,

Maple, and Matlab.Chapman & Hall/CRC Press. 2004.

117

[4] 何青,王丽芬编著. Maple 教程.北京: 科学出版社. 2006.

[5] Shang-Ching Chou, Xiao-shan Gao, Jing-zhong Zhang. Machine Proofs in Geometry: Automated Production

of Readable Proofs for Geometry Theorems[M]. World Scientific,1994.

[6] 孙熙椿.平面几何定理的机器证明[M].南宁：广西教育出版社,1999.


[1] 吴文俊主编.王者之路-机器证明及其应用[M].长沙：湖南科学技术出版社.1999.

[2] 李传中, 张景中.智能知识平台的构想及其实现[J].世界科技研究与发展.2001.

[3] 王晓波, 张景中, 王鹏远.―Z+Z 智能教育平台‖与数学课程整合[J].信息技术教育.2006.

[4] 张景中.数学机械化与现代教育技术.信息技术教育[J].2003.

[5] 张景中, 李传中.自动推理与教育软件智能平台[J].广州大学学报(社会科学版).2001.

[6] 李传中, 左传波.超级画板范例教程[M].北京：科学出版社. 2004.

[7] 张景中, 彭翕成.动态几何教程[M].北京：科学出版社.2007.

五考核方式

考核方式为撰写课程论文。

118


《复杂系统计算机建模与仿真》课程教学大纲

课程名称复杂系统计算机建模与仿真

Complex System Computer Modeling and Simulation


先修课程概率论与数理统计适用学科范围

计算机软件与理论，计算机系统

结构




本课程面向的对象为计算机软件与理论、计算机系统结构的研究生。建模与仿真是当代现代科学技术

的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本课程以一般系统理论为基础，旨在着重培养学生

综合运用所学系统建模知识和仿真的技能，让学生掌握目前主流的建模思想与方法，了解建模与仿真的一

般理论框架和基本技术，并在掌握系统建模的形式化描述方法的基础上，要求学生掌握 Netlogo、StarLogo

等主流仿真工具，运用建模与仿真方法模拟、分析、解决现实生活中领域的常见问题。本课程要求学生在

已具备概率与数理统计等基本计算知识的基础上，通过学习探索了解并体会系统建模与仿真的理论和方法。


课程主要从模拟仿真现实中生活现象出发，通过对 Netlogo、StarLogo 等基于主体（Agent）的仿真工

具的讲解和应用，结合复杂系统建模，要求学生了解复杂系统的演化规律，进行例如传染病传播、交通控

制、网络病毒传播等现实问题系统的建模与仿真研究，提高学生在系统仿真分析、优化和综合设计方面的

基本功，增强学生对实际系统的分析问题和解决问题的能力。本课程主要内容为系统仿真基本概念、发展

历史、发展趋势、应用；常用系统建模方法、建模逻辑思维方法、图解建模法、层次分析法；离散事件系

统建模方法、离散事件系统仿真方法；随机模型的确定、随机变量的实现、随机变量实现原理；建模与仿

真的校核与确认；常用仿真软件介绍、建模与仿真实例等，要求学生动手操作实例并积极思考，针对某一

实际问题建立正确模型，并选择其有代表性的仿真工具进行仿真模型的设计与实现。课程理论讲授讲述系

统仿真方法和仿真技术的发展趋势、仿真语言与仿真工具等。课程成绩采用出勤、作业、课堂练习等平时

成绩与考试成绩加权的形式最终确定学生本门课程的成绩。

119


[1] 系统建模与发展，齐欢，王小平编著，清华大学出版社，2004

[2] 现代系统建模与仿真技术，刘兴堂，吴晓燕，西北工业大学出版社，2001

[3] 《系统动力学》，王其藩编著，清华大学出版社，1994 建模与仿真，王卫红，科学出版社，2002

[4] 《建模与仿真》，王红卫编著,科学出版社,2002

[5] 《Petri 网原理及应用》，袁崇义著，电子工业出版社，2005

[6] 仿真建模与分析(Simulaton Modeling and Analysis)(3rd eds.)，Averill M. Law, W.David Kelton，清华大学

出版社/McGraw-Hi

[7] 系统模式与模拟（Systems Modeling and Simulation: Theory and Applications），Doo-Kwon Baik 著，北

京燕山出版社，2005


[1] Netlogo 主页：http://ccl.northwestern.edu/netlogo/

[2] Startlogo 主页：http://education.mit.edu/starlogo/

[3] 国外仿真论坛：http://www.simulation123.com/

[4] 国内仿真论坛：http://www.simulway.com/bbs/

[5] 国外仿真网站：http://home.ubalt.edu/ntsbarsh/simulation/sim.htm

[6] http://www.systems-thinking.org/index.htm

五考核方式


120


《灰色理论及其应用》课程教学大纲

课程名称灰色理论及其应用

Grey theory and its application

授课教师马苗课程类别专业选修课

先修课程高等数学、计算机程序设计适用学科范围计算机科学与技术




本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在介绍灰色理论的基本原理和实际

应用，其目的是通过原理与实例应用相结合的方式使学生掌握灰色理论的基本概念、原理和处理方法；其

基本要求是使学生掌握灰色理论的基础知识及理论特色，能把学到的灰色理论的某些方法灵活应用到实际

中，通过本课程的学习，使学生对实际中的灰色系统具有分析、建模与应用设计的能力。先修课程有高等

数学和计算机程序设计。


本课程系统地介绍灰色理论的基本概念、基本原理和基本方法以及在一些典型应用。主要内容有：1) 灰

色理论基础，包括灰色理论的研究内容、发展历程和结构体系，以及“认知根据原理”、“差异信息原理”、

“信息不完全原理”、“解的非唯一性原理”等灰色理论中的基本原理与灰色观念；2) 累加生成、累减生成、

级比生成、均值生成、插值生成、灰关联生成等数据生成技术；3) 灰色模型与灰色预测技术：以 GM(1，

1)模型为重点的灰色预测的基本思想、主要步骤和应用实例；4) 灰色关联分析技术：以邓氏关联模型为代

表的灰色关联分析的基本思想、主要步骤和应用实例；5) 灰色聚类：灰色聚类技术的概念、基本思想、主

要步骤和应用实例；6) 灰色统计：灰色统计技术的基本思想、主要步骤和应用实例。最后，专题讲座灰色

理论在图像工程中的应用进展。


[1] 刘思峰,郭天榜,党耀国等.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学出版社,1999

[2] 邓聚龙.灰色系统基本方法[M]. 武汉:华中理工大学出版社，1996

[3] 马苗,张艳宁,赵健.灰色理论在图像工程中的应用[M].北京:清华大学出版社,2011


121

[1] 刘思峰.《灰色系统理论》南京航空航天大学网站 http://video.chaoxing.com/serie_400002430.shtml

[2] 傅立.灰色系统理论及应用[M]. 北京:科学技术文献出版社,1992,10.

[3] 邓聚龙.灰色系统教程[M].武汉:华中理工大学出版社 1996,5.

[4] 邓聚龙.灰色预测与决策[M]. 武汉:华中理工出版社,1985.

[5] 邓聚龙.灰色控制系统[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1985.

[6] 邓聚龙.灰色系统论文集[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1989.

[7] 邓聚龙.灰数学引论[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1991.

[8] 邓聚龙,郭洪.灰预测原理与应用[M]. 全华科技图书公司,1996.

[9] 邓聚龙.灰色系统(社会•经济)[M].北京:国防工业出版社.

五考核方式


122


《生物信息计算》课程教学大纲

课程名称生物信息计算

Bioinformatics Computing


先修课程

生物信息学，数据挖掘与模

式识别，智能计算与智能优

化方法





本课程结合生物信息学的基本问题、模式识别与人工智能方法以及近年来的最新研究成果讲授，面向

的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术上深入地介绍生物信息学及其相关的

计算、识别与优化方法，为学生在生物信息计算领域相关应用问题的研究奠定基础。本课程的主要内容包

括：生物信息学基础知识、模式识别中的聚类方法以及智能算法在序列比对、基因数据分析及蛋白质相互

作用网络中的应用等。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与

生物信息计算相关的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有生物信息学、数据挖掘与模式

识别、智能计算与智能优化方法等。


本课程以生物信息为背景，以数据挖掘、模式识别及智能计算为方法，阐述以下内容：生物学基本概

念；生物信息学历史简介和概论；序列的采集、存储和查询；聚类方法（包括基于划分的方法、基于密度

的方法、基于层次的方法以及图挖掘等）；序列比对（基本概念、打分矩阵与算法）以及群智能优化算法在

多序列比对、基因数据及蛋白质相互作用网络中的应用等。


[1] 生物信息学——智能化算法及其应用，王翼飞，史定华主编，化学工业出版社，2006

[2] 生物信息学, 张阳德，科学出版社，2009

[3] 生物信息学--机器学习方法, [法]皮埃尔·巴尔迪等著；张东晖译, 中信出版社， 2003

[4] D. W. Mount，Bioinformatics—Sequence and Genome Analysis（影印版），科学出版社，2002

[5] Jiawei Han, Micheline Kamber. Data Mining: Concepts and Techniques. Second Edition, Elsevier Inc，2006

123

[6] A. Zhang, Protein Interaction Networks: Computational Analysis, Cambridge University Press, 2009

[7] L. Chen, R-Q. Wang, C. Li, K. Aihara, Modelling Biomolecular Networks in Cells: Structures and Dynamics,

Springer-Verlag, London, 2010



[1] Luonan Chen, Rui Liu, Zhiping Liu, Meiyi Li, Kazuyuki Aihara. Detecting early-warning signals for sudden

deterioration of complex diseases by dynamical network biomarkers. Scientific Reports, 2012

[2] Y.R. Cho, W. Hwang, A.D. Zhang. Optimizing Flow-based Modularization by Iterative Centroid Search in

Protein Interaction Networks. Proceedings of 7th IEEE International Conference on Bioinformatics and

Bioengineer, Oct. 14-17, 2007, pp.342-349

[3] FX Wu, J Huan: Special Focus on Bioinformatics and Systems Biology, IEEE/ACM Transactions on

Computational Biology and Bioinformatics, 2011, 8(2): 292-293

[4] Jianxin Wang, Min Li, Huan Wang, Yi Pan. Identification of Essential Proteins Based on Edge Clustering

Coefficient. IEEE/ACM Trans. Comput. Biology Bioinform. 2012, 9(4): 1070-1080

[5] G. Sun, L. Gao, S.S. Han. Identification of overlapping and non-overlapping community structure by fuzzy

clustering in complex networks. Information Sciences, 2011, 181(6): 1060-1071

[6] Shao-Wu Zhang, Yao-Jun Li, Li Xia, Quan Pan. PPLook: an automated data mining tool for protein-protein

interaction. BMC Bioinformatics, 2010, 11: 326






五考核方式

考核方式为文献讲读 50%，课堂讨论 10%，小论文 1 篇 40%。

124


《量子逻辑》课程教学大纲

课程名称量子逻辑

Quantum Logic


先修课程格论、范畴论开课形式讲授、讨论和自学



课程目的：本课程采用英文教材讲授，旨在介绍一些重要的量子结构，包括差分偏序集、效应代数、

正交代数、(量子)MV-代数、BCK-代数等。掌握研究这些量子结构的一些基本的方法。为进一步研究量子

逻辑打下理论基础。

基本要求：在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，作一定数量的习题。学习本课程中涉

及到的相关学科的知识，能根据自己的兴趣阅读相关的参考文献和新发表的研究论文。


本课程介绍了一些重要的量子结构及其性质。主要有：差分偏序集及效应代数的结构；量子结构的态

空间；（量子）MV-代数的结构；测试空间及量子结构的张量积；BCK-代数的结构；量子结构之间的关系，

包括差分偏序集与效应代数之间的关系，效应代数与 MV-代数之间的关系，MV-代数与 BCK-代数之间的关

系等；量子结构与其它代数结构的关系，包括效应代数与偏序交换群的关系，效应代数与环的关系等；MV-

代数和 BCK-代数的 Loomis-Sikorski 定理等。

本课程同时介绍了研究这些量子结构的一些基本方法，例如，由广义效应代数单位化为效应代数的方

法；用效应代数的特殊元（主要元，中心元）将效应代数表示为一些主理想的直积；用“字”的方法构造

了具有 Riesz 分解性质的效应代数的泛群，进而证明了具有 Riesz 分解性质的效应代数是区间效应代数；用

MV-代数的素理想作商研究了 MV-代数商代数的结构，从而得到了 MV-代数的子直积表示定理；通过量子

结构的态空间研究代数结构的性质，证明了具有序决定态集的效应代数是区间效应代数；通过（广义）效

应代数中的各种同余及理想研究（广义）效应代数的结构等；利用范畴论的语言描述了效应代数与差分偏

序集的关系，区间效应代数与偏序可换群之间的关系；证明了效应代数范畴中定向极限的存在性。


[1] A. Dvurevcenskij and S. Pulmannova, New Trends in Quantum Structures, Kluwer Academic Publishers,

125

Dordrecht, 2000

[2] G. Kalmbach, Orthomodular Lattices, Academic Press, London, 1983


[1] G. Birkhoff and J. Von Neumann, The logic of quantum mechanics, Annals of Mathematics. Second Series,

1936, 37, 823-834.

[2] K. Husimi, Studies on the foundation of quantum mechanics, Proceedings of the Physico-Mathematical

Society of Japan, 1937, 19, 766-789.

[3] G. W. Mackey, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, Benjanmin, New York, 1963.

[4] G. Birkhoff, Lattices theory, American Mathematical Society, Providence, Rhode Island,

1967.

[5] E. Beltrametti and G. Cassimelli, The logic of Quantum Mechanics, Addison-Wesley, Reading,

Massachusetts, 1981.

[6] V. S. Varadarajan, Geometry of Quantum Theory, Springer-Verlag, New York, 1985.

[7] P. Ptak and S. Pulmannova, Orthomodular Structures as Quantum Logics, Kluwer Academic Publishers,

Dordrecht, 1991.

[8] F. Kopka, D-posets of fuzzy sets, Tatra Mountains Mathematical Publications, 1992, 1, 83-87.

[9] F. Kopka and F. Chovanec, D-posets, Mathematica Slovaca, 1994, 44, 21-34.

[10] D. Foulis and M. K. Bennett, Effect algebra and unsharp quantum logics, Foundations of Physics, 1994, 24,

1331-1352.

[11] G. Kalmbach, Quantum Measure and Spaces, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1998.

[12] R. Cignoli, I. D'Ottaviano and D. Mundici, Algebraic foundations of many-valued reasoning, Kluwer

Academic Publishers, Dordrecht, 2000

[13] Kurt Engesser, Dov M. Gabbay, Daniel Lehmann, Handbook of Quantum Logic and Quantum Structures,

Elsevier Science San Diego, USA, 2007.

[14] Jiri Adamek, Horst Herrlich and George E. Strecker, Abstract and Concrete Categories: The Joy of Cats, http://

katmat.math.uni-bremen.de/acc/acc.pdf

五考核方式


126


《量子计算与量子信息》课程教学大纲

课程名称量子计算与量子信息

Quantum Computation and Quantum Information


先修课程计算理论开课形式讲授



本课程采用中译英教材讲授，面向的对象为计算机软件与理论的各专业方向研究生。本课程主要目的

是介绍量子计算和量子信息领域的主要思想和基本方法，同时讲授该领域最新研究成果，使得学生打下扎

实的基础为进一步在量子计算与量子信息及其相关方面的研究做准备。由于该领域的迅速发展和其交叉学

科的性质，要求学生具有计算机科学、数学、物理方面的必要背景知识。本课程的基本要求是使得学习者

掌握量子计算与量子信息的基本知识，熟练该领域研究的基本方法，了解量子信息论最基本的结果，利用

最新成果的介绍为学习者提供好的研究题目。通过对该课程的学习，为学习者理解量子力学的基本概念和

特殊现象提供了好的实验背景和理论基础。先修课程有线性代数、形式语言与自动机理论、算法分析与设

计。


本课程讲授的基本原则是从具体到抽象。先讲授量子计算后讲量子信息；先讲特殊的量子纠错码后讲

量子信息论的一般结果。本课程首先介绍量子计算与量子信息所必需的计算机科学、数学和物理背景知识。

其次详细讲授量子计算，描述量子计算所需的基本元素，给出更复杂应用中要用到的基本运算；介绍量子

Fourier 变换和量子搜索算法，量子 Fourier 变换解决因子分解和离散对数问题及这些结果在密码系统中的重

要性。最后讲授量子信息，介绍量子信息处理中量子噪声的量子运算形式化，详细讲述精确量化两个量子

信息相似程度的距离度量——迹距离和保真度。介绍量子纠错码理论中最重要的结果——阀值定理。引入

von Neumann 熵，讲述量子信息论的基本知识，如 Holevo 界，Schumacher 量子无噪信道编码定理，HSW

定理，熵交换和量子 Fano 不等式等。简要介绍量子纠缠的度量及最新研究结果。


[1] M. Nielsen, I. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2000.

[2] M.Nielsen, I. Chuang 著；郑大钟，赵千川译，量子计算与量子信息，北京，清华大学出版社，2005.

[3] A. Kitaev, A. Shen, and M. Vyalyi. Classical and Quantum Computation, Vol 47 of Graduate Studies in

Mathematics. American Mathematical Society, 2002.

[4] D. Petz, Quantum Information Theory and Quantum Statistics, Theoretical and Mathematical

127

Physics .Springer, Berlin Heidelberg 2008.


[1] Quantum Information and Computation Lecture Notes,

http://www.cs.uwaterloo.ca/~watrous/lecture-notes.html

[2] Lecture on quantum computation, http://www.qubit.org/people/david/index.php?path=Video

[3] Introduction to Quantum Information Processing,

http://www.cs.uwaterloo.ca/~cleve/courses/CS667/index.html

[4] Quantum information and quantum computation, http://www.cs.ucsb.edu/~vandam/teaching/S05_CS290/

[5] Institute for Quantum Computation, http://www.iqc.ca/

五考核方式


128


《机会网络数据传输》课程教学大纲

课程名称机会网络数据传输

Opportunistic Networks Data Transmission


先修课程无线传感器网络，Internet

技术


计算机系统结构




本课程面向的对象为计算机软件与理论、计算机系统结构的研究生。机会网络是一种不需要源节点和

目标节点之间存在完整链路，利用节点移动带来的相遇机会实现存储-携带-转发方式通信的自组织网络，作

为一种全新的组网方式，机会网络在很多领域存在着巨大的潜力，并对于实现未来普适计算具有重大影响。

本课程以无线传感器网络和 Internet 技术为基础，旨在着重培养学生了解当前计算机网络研究领域中的研究

热点和前沿问题，让学生掌握目前主流的研究思路与方法，了解机会网络的基本概念和理论基础，掌握机

会网络中数据的传输机制，要求学生掌握相关的仿真工具，运用学生已具有的无线传感器网络和 Internet

技术基本知识，理论联系实际探究机会网络中的数据传输机制，培养学生的科学研究能力。


本课程介绍机会网络的基本概念、理论基础及实际应用，内容涵盖机会网络的研究背景及意义，机会

网络的研究现状与发展方向，数据存储-携带-转发的通信机制、机会转发机制、节点移动模型和基于机会通

信的数据分发和检索等。以实际应用需求出发，要求学生了解野生动物追踪、手持设备组网、车载网络、

偏远地区网络传输等现实问题的模型建立与仿真分析方法，要求学生针对某一实际问题建立正确的数学模

型，并选择其有代表性的仿真工具 ONE 对模型进行仿真设计并予以实现。提高学生在数学建模、问题分析

与仿真设计方面的能力。课程成绩采用出勤、作业、课堂练习等平时成绩与考试成绩加权的形式最终确定

学生本门课程的成绩。


[1] Mobile Opportunistic Networks: Architectures, Protocols and Applications, Mieso K. Denko, Auerbach

Publishers Inc., 2011

129

[2] Opportunistic Communication for Wireless Networks, Waqar Ahmad Malik, LAP Lambert Academic

Publishing AG & Co KG, 2011


[1] H. T. You, Y. N. Lien, J. Sh. Huang. A Flow-Aware Placement of Mobile Agent Control Network over

Opportunistic Networks[J]. Advances in Intelligent Systems and Applications - Volume 1, Smart Innovation,

Systems and Technologies, 2013, 20:611-623.

[2] N. Ristanovic, G. Theodorakopoulos, et al. Traps and Pitfalls of Using Contact Traces in Performance Studies

of Opportunistic Networks[C]. Proc. Of the 2012 IEEE INFOCOM, 25-30, March, 2012, Orlando, FL,

pp:1377-1385.

[3] Y. Zhang, Zh. Wang, J. Li, et al. Opportunistic Networks Architecture with Fixed Infrastructure Nodes[J].

Pervasive Computing and the Networked World, Lecture Notes in Computer Science,2013, 7719:862-868.

[4] 仿真工具学习：http://www.cnblogs.com/jcleung/archive/2011/05/31/2064957.html

[5] 仿真工具学习：http://www.netlab.tkk.fi/tutkimus/dtn/theone/



[8] ACM Special Interest Group in Data Communications Society (SIGCOMM). http://www.acm.org/sigcomm


五考核方式

考核方式为论文和技术报告。

130


《数据挖掘》课程教学大纲

课程名称数据挖掘

Data Mining

授课教师谢娟英课程类别专业方向课

先修课程人工智能基本原理适用学科范围计算机科学与技术

开课形式讲授+讨论



数据挖掘是一个新兴的多学科交叉应用领域，在各行各业的决策支持活动扮演着越来越重要的角色，

是计算机科学与技术、应用数学、生物、地理、化学等学科研究生的专业必修或选修课程。

数据挖掘课程的授课对象是计算机科学与技术等相关专业的研究生。授课的目标是使学生了解数据挖

掘的基本概念与技术，以及数据挖掘在各个领域的相关应用，学会使用相关数据挖掘技术解决研究和应用

领域的具体问题。

课程的基本要求包括：了解数据挖掘的产生背景，什么是数据挖掘，对什么数据可以进行数据挖掘，

以及数据挖掘的功能，数据挖掘系统的分类等。重点掌握数据仓库和数据挖掘的在线分析技术，数据的预

处理技术，关联规则挖掘方法与技术，聚类和分类技术等。学习结束学生根据自己的研究方向提交一份数

据挖掘在其研究领域应用现状的研究进展报告。数据挖掘课程的先修课程包括 “人工智能”、“模式识别”、

“数据库原理与应用”。


数据挖掘课程的主要内容包括：

1. 数据挖掘介绍；

2. 数据预处理；

3. 数据仓库与在线分析技术；

3. 关联规则挖掘；

4. 分类技术；

5. 聚类分析；

131

6. 奇异点检测与识别；

7. 数据挖掘的趋势与前沿应用 2。

三主要教材和参考书目

[1] Han Jiawei, Kamber Micheline, Data Mining---Concepts and Techniques（影印版）, 第三版,机械工业出版

社,2013.

[2] 数据挖掘，朱明编著，中国科学技术大学出版社，2002


[1] Han Jiawei, Kamber Micheline 著, 范明，孟小峰等译，数据挖掘概念与技术（中译本），机械工业出版

社，2001.

[2] Richard J Roiger, Michael W Geatz 著，翁敬农译，数据挖掘教程（美），清华大学出版社，2003.

[3] Schölkopf B et al. edited, Advances in kernel methods—Support Vector Learning, MIT Press, Cambridge,

MA,1999.

[4] Trevor H, Robert T and Jerome F. The Elements of Statistical Learning. Springer-Verlag, New York, 2001.

[5] 范明等译. 统计学习基础. 北京：电子工业出版社, 2004.

[6] Vidyasagar M. A Theory of Learning and Generalization, Springer- Verlag, New York, 1997

[7] Burges C J. A tutorial on support vector machines for pattern recognition. Data Mining and Knowledge

Discovery, 1998, 2: 127~167

[8] Schölkopf B , Smola A J. A tutorial on support vector regression. NeuroCOLT2 Technical Report Series,

NC2-TR-1998 -030,1998

五考核方式

考核方式为笔试 50%，讨论 20%，项目实践 30%。

132


《视频跟踪理论及方法》课程教学大纲

课程名称视频跟踪理论及方法

Video tracking theory and method



数






上深入地介绍视频跟踪的理论、原理、技术、方法、前沿研究内容和视频跟踪在军事领域的典型应用，为

学生在基于计算机的视频跟踪处理的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括：视频

跟踪概述、视频跟踪在军事领域的应用、视频跟踪觉的典型算法、视频跟踪的前沿技术研究等。在学习过

程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与视频跟踪应用相关的小项目一个，


高级语言程序设计、面向对象程序设计技术、计算机视觉。


本课程主要介绍视频跟踪的基础理论、基本原理、基本方法和实用算法，内容包括基于特征的视觉跟

踪方法、基于相关的视觉跟踪方法、基于运动的视觉跟踪方法、视觉跟踪研究框架、统计方法在视觉跟踪

中的研究现状、基于直方图统计的视觉跟踪方法、基于 Mean shift 的视觉跟踪方法、Harris 特征跟踪算法、

SIFT 特征跟踪算法、基于主动轮廓模型的视频跟踪算法、基于贝叶斯方法的视觉跟踪方法、高精度的摄像

机参数标定算法、基于参数统计的目标检测与识别方法、基于由粗到精搜索最佳核匹配的 Mean shift 视觉

跟踪算法、基于统计特征最大后验概率的视觉跟踪算法、基于变分辨率的自适应窗口目标跟踪方法、抗遮

挡目标跟踪算法、二维运动分析、三维运动分析、透视变换成像模型等。本课程注重基本概念、基本原理

的阐述，以及视觉跟踪基本算法的详尽介绍，几乎涉及到视觉跟踪的所有研究方向，但是重点突出。




133





[2] D. Comaniciu, V. Ramesh, and P. Meer. Kernel-based object tracking. IEEE Transactions on Pattern

Analysis and Machine Intelligence [J]. 2003, 25(5): 564-577.






1-18.


10(5): 988-999.






Intelligence [J]. 1995, 17(8): 790-799.



五考核方式


134


《现代信号处理》课程教学大纲

课程名称现代信号处理

Modern signal processing

授课教师艾玲梅课程类别专业选修课

先修课程随机过程、数字信号处理开课形式讲解与项目实践


一课程目的、任务及对象

现代信号处理作为硕士生的一门选修专业课，其目的和任务是将现代信号处理的一些前沿性方法与技

术传授给学生，提高学生用先进的信号分析方法解决本专业实际问题的能力和水平。本课程的授课对象为

计算机学院所属的计算机应用技术等专业的三年制硕士研究生。

二授课的具体内容

本课程介绍时域离散随机信号的分析，维纳滤波和卡尔曼滤波，自适应数字滤波器，谱估计（包括：

功率谱、高阶谱、复导谱估计等内容），时频分析（包括：短时傅立叶变换、小波变换、Wigner-Ville 分布、

伪 Wigner-Ville 分布和 S 变换等重要的时频分布），应用举例等内容。


[1] 丁玉美等.数字信号处理--时域离散随机信号处理.西安:西安电子科技大学出版社,2006.

[2] 胡广书.现代信号处理.北京:清华大学出版社,2004.

[3] 张贤达.现代信号处理.北京:清华大学出版社,2002.


[1] 胡昌华等,基于 MATLAB 的系统分析与设计 - 时频分析.西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[2] 皇甫堪等.现代数字信号处理.北京:电子工业出版社,2003.

五考核方式

考核方式为大论文占 70%，平时作业占 30%。

135


《空间数据挖掘》课程教学大纲

课程名称空间数据挖掘

Spatial Data Mining

授课教师曹菡课程类别专业选修课

先修课程

计算机网络，数据库系统，

地理信息系统原理，GIS 算

法基础，程序设计





本课程采用英文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术专业研究生。

数据挖掘是数据库系统和新的数据库应用的一个有希望的、欣欣向荣的学科前沿，数据挖掘涉及到多

门学科，包括数据库技术、人工智能、机器学习、神经网络、统计学、模式识别、知识库系统等等，本课

程主要从数据仓库的角度出发，介绍从数据仓库中进行模式发现的技术；通过本课程学习，掌握数据仓库

模型、系统结构及实现技术；通过本课程的学习，掌握从数据仓库进行数据挖掘的基本过程、技术及应用。

通过本课程的学习，了解空间数据挖掘研究领域的主要发展状况、其理论、技术框架、主要方法、应用领

域和原型系统。为有志于在空间分析与数据挖掘领域从事进行软件开发、理论方法研究的高年级本科生、

研究生打开视眼，建立理论技术基础。


数据挖掘和知识发现是 20 世纪 90 年代兴起的一门信息技术领域的前沿技术，它是在数据和数据库急

剧增长，远远超过人们对数据处理和理解能力的背景下产生的，也是数据库技术、人工智能技术、统计技

术、可视化技术等发展融合的结果。其目的是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的数据中，提取隐含

在其中的、人们事先不知道的，但又有用的信息和知识，为数据和数据库的处理提供智能化、自动化的手

段。空间数据挖掘则是从空间数据库中提取隐含的、用户感兴趣的空间、非空间模式和普遍知识的过程。

它是―3S‖集成的一项关键技术，也是―数字地球‖技术系统的重要内容。

本课程全面介绍空间数据挖掘的理论技术框架、主要方法、原型系统和最新进展情况。课程所涉及的

空间数据挖掘的主要技术方法包括：空间聚类挖掘方法、空间分类方法、空间关联规则挖掘、基于信息熵

的空间数据挖掘技术、基于遥感图象的数据挖掘方法、空间数据挖掘的最新技术、原型系统等等；最后对

136

该领域的发展方向进行研讨。

本课程的主要内容是关联、分类、聚类数据挖掘，重点是 Apriori 算法，判定树归纳分类，划分方法和

层次方法聚类、难点是各算法的设计与分析。


[1] Jiawei Han 等著《数据挖掘概念与技术》机械工业出版社，北京，1999

[2] 邸凯昌著《空间数据挖掘与知识发现》，武汉大学出版社，武汉，2001

[3] 李雄飞《数据挖掘与知识发现》，高等教育出版社，北京，2003

[4] 郭崇慧，田凤占，靳晓明等译．数据挖掘教程．清华大学出版社，2005．（M. H. Dunham. Data Mining:

Introductory and Advanced Topics. Pearson Education, Inc., 2003

[5] Tan, Michael Steinbach, Cipin Kumar,数据挖掘导论(英文版),人民邮电出版社，2005


[1] Jiawei Han and Micheline Kamber 著，范明、孟小峰等译，《数据挖掘：概念与技术》，机械工业出版社，

北京，2001.8

[2] Inmon 著，王志海等译，《数据仓库》，机械工业出版社

[3] David Hand, Heikki Mannila 和 Padhraic Smyth 著，数据挖掘原理,机械工业出版社，2003

[4] 史忠植，知识发现，清华大学出版社，2002

[5] 李晓明, 闫宏飞, 王继民. 搜索引擎原理、技术与系统. 北京: 科学出版社. 2005

五考核方式


137


《现代密码学前沿》课程教学大纲

课程名称现代密码学前沿

Frontier of Modern Cryptography


先修课程初等数论

计算科学基础





本课程采用教师自组织的教材并增加最新的论文内容，授课对象为计算机软件与理论专业的博士与硕

士研究生。通过本课程的学习,使学生掌握密码学的理论基础，研究方法，了解密码学的精髓，为从事密码

学研究与信息安全的实际应用打下坚实的基础，使学生学会用形式化方法研究密码学理论与实际问题。课

程的内容包括计算不可区分与单向函数、对称密码学理论、公钥密码学理论、公钥密码学、公钥密码的应

用、安全系统的安全性分析、量子密码学基础。


1. 计算不可区分与单向函数：伪随机性、计算不可区分、单向函数与单向散列函数、伪随机数发生器。

2. 对称密码学理论：对称密码学与绝对安全性，对称密码算法设计中的混乱与扩散。

3. 公钥密码理论：一些与密码学有关的难解问题（RSA 问题，离散对数问题，Diffie-Hellman 问题，

二次剩余问题，模平方根问题），难解问题所导致的单向限门置换，单向限门置换与公开密码算法。

4. 公钥密码学：RSA 算法、椭圆曲线算法。

5. 公开密码学的应用：数字签名、安全认证、数字承诺、零知识证明、不经意传输、多方保密计算。

6. 量子密码学基础：量子信息论、量子密钥分配、量子加密、量子认证。







138

[2] Goldreich. Foundations of Cryptography: Basic Applications. Cam- bridge University Press, London, 2004.

[3] Goldreich. Foundations of Cryptography: Basic tools. Cambridge University Press, London, 2001.

五考核方式


139


《数字水印与信息隐藏技术》课程教学大纲

课程名称数字图像水印与信息隐藏技术

Digital Image Watermarking and Information Hiding

授课教师邵利平课程类别专业方向课

先修课程

科技文献检索（或相关课

程）

算法设计与分析（或相关课

程）

面向对象的程序设计语言

（或相关课程）

适用学科范围

计算机科学与技术

软件工程学术型和专业学位型

研究生

开课形式课程讲解、课程讨论与项目实

践



本课程主要面向为计算机科学与技术和软件工程等相关学科方向的各专业学术和专业学位研究生，其

课程设置主旨为相关专业领域的研究生选择图像信息安全或多媒体信息安全作为专业研究方向提供选题帮

助和打下部分研究基础。

数字图像水印和信息隐藏是信息安全领域的方兴未艾的技术学科。所谓数字水印就是利用人类的听觉

和视觉系统的基本特点，在图像、音频和视频中嵌入人们直观无法察觉和感知的信息和标记，其嵌入的信

息和标记不影响嵌入载体的使用价值，并且可通过一定的技术手段和检验方法提取出来，数字水印通常作

为数字产品的有效认证手段，进行来源鉴别和真伪鉴别，可用于数字作品的篡改定位，数字作品的篡改恢

复等。所谓信息隐藏，故名思议就是将秘密信息隐藏在公开载体中，这些秘密信息不易被别有用心者所发

现，从而不易被窃取、修改和破坏，从而保证秘密信息在公有信道传输过程中的安全性。

本课程主要以数字图像为嵌入载体，来全面介绍数字图像水印和信息隐藏技术所涉及的基本概念、基

本模型、典型算法和评价标准，从而为计算机科学与技术和软件工程等相关学科方向的各专业研究生选择

信息安全作为专业研究方向打下研究基础。

本课程采用讲解、任务实践、相关问题讨论和汇报等形式进行组织，最后采用课程论文形式进行成绩

评定。要求选学学生应具备科技文献查找的必备技能，同时应具备一门面向对象的编程语言的基本技能和

编程实现算法的基本能力。要求选学学生态度端正，积极主动参与课程各实践环节，并积极参与课程讨论

和完成课程任务。


140

本课程主要介绍数字图像水印和信息隐藏的基本概念、典型模型、典型算法和评价指标。其课程主要

内容包括：

①图像载体的基本知识：包括载体的基本类型，不同种类图像之间的相互转换方法，存储格式和色彩

模型等；

②随机数发生器的基本原理，典型算法及其在图像置乱和加密上的应用；

③hash 函数的基本原理，及其在图像完整性认证上的作用；

④图像载体信号的频域变换，DFT，DCT 和小波变换的基本原理和方法；

⑤时空域下的信息隐藏和数字水印的典型算法和典型模型；

⑥变换域的水印算法和基本原理；

⑦数字水印的典型模型和相关检测方法；

⑧典型的水印攻击方法和评价指标.


[1] 王丽娜, 郭迟, 叶登攀等[著]. 信息隐藏技术实验教程[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2012.


[1] Stefan Katzenbeisser，Fabien A.P. Petitcoals[著]. 吴秋新, 钮心析,杨义先等[译]. 信息隐藏技术——隐写

术与数字水印[M]. 北京：人民邮电出版社, 2001.

[2] 孙圣和,陆哲明,牛夏牧等[著]. 数字水印技术及其应用[M]. 北京: 科学出版社,2004.

[3] 刘剑鸣[著]. 数字图像水印的 JAVA 实现[M]. 哈尔滨: 哈尔滨地图出版社, 2008.

[4] 孙延奎[著]. 小波变换与图像、图形处理技术[M]. 北京: 清华大学出版社, 2012.

五考核方式

课程讨论 30%，课程实践 30%，课程论文 40%

141


《高性能 GIS 计算》课程教学大纲

课程名称高性能 GIS 计算

Cluster and High Performance Computing


先修课程

计算机网络，Linux 操作系

统

程序设计，数据结构





本课程采用中英文教材讲授，面向的对象为计算机科学与技术专业研究生。

集群计算将系统、通信、体系结构、程序设计、应用和算法联系在一起。本课程的重点内容包括系统

体系结构，程序设计环境与程序设计语言，算法设计及应用等三大组成部分。

MPI、Mapreduce 并行程序设计是高性能计算专业人才培养目标得以实现的保证。它面向并行程序开发

的岗位，为学生进一步从事 MPI、Mapreduce 并行开发工作打下基础。

（1）理论知识要求：MPI、Mapreduce 规范的基本原理，构架。

（2）实践技能要求：MPI、Mapreduce 并行程序的开发能力。


课程的内容主要包括理论部分和实验部分，理论部分包括并行程序设计原理、地理信息系统算法基础。

其中理论部分主要包括并行计算机、并行编程模型、并行语言以及并行算法等内容。实验部分又包括两部

分，一部分是针对前面基础理论设计的案例实践，进一步巩固理论知识，另外还包括介绍科学计算中使用

MPI、Mapreduce 并行计算的例子，提高学生的综合跨学科知识和应用能力。


[1] （美）R. Buyya 编著，郑纬民等译，《高性能集群计算：结构与系统，第一卷》，电子工业出版社，2001

年 6 月

[2] （美）R. Buyya 编著，郑纬民等译，《高性能集群计算：结构与系统，第二卷》，电子工业出版社，2001

年 7 月

[3] （美）Ananth Grama 等著，《并行程序设计导论》（第二版），机械工业出版社，2011 年 10 月

[4] （美）Michael J.Quinn 著，陈文光等译，MPI 与 OpenMP 并行程序设计，清华大学出版社，2004 年 10

142

月

[5] 张宏，温永宁，刘爱利等编著，地理信息系统算法基础，科学出版社，2006 年 6 月

[6] 都志辉, 高性能计算之并行编程技术—MPI 并行程序设计, 清华大学出版社.


[1] MPICH2 User's Guide. Pavan Balaji, Darius Buntinas, Ralph Butler, et al. Version 1.4.1. Mathematics and Co

mputer Science Division Argonne National Laboratory. 2011.8.24

[2] MPICH2 Installer’s Guide. Pavan Balaji, Darius Buntinas, Ralph Butler, et al. Version 1.4.1. Mathematics and

Computer Science Division Argonne National Laboratory. 2011.8.24

[3] MPICH2 Windows Development Guide. Pavan Balaji, Darius Buntinas, Ralph Butler, et al. Version 1.4.1. Mat

hematics and Computer Science Division Argonne National Laboratory. 2011.8.24。

[4] M.Armbrust, A.Fox, R. Griffith et al. Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing. Technical

Report, UC Berkeley Reliable Adaptive Distributed Systems Laboratory,Feb.2009.

http://x-integrate.de/x-in-cms.nsf/id/DE_Von_Regenmachern_und_Wolkenbruechen_-_Impact_2009_Nachles

e/$file/abovetheclouds.pdf

[5] Anthony T. Velte, Toby J. Velte, Robert Elsenpeter. Cloud computing : a practical approach. New York :

McGraw-Hill, 2010.

五考核方式


http://x-integrate.de/x-in-cms.nsf/id/DE_Von_Regenmachern_und_Wolkenbruechen_-_Impact_2009_Nachlese/$file/abovetheclouds.pdf

http://x-integrate.de/x-in-cms.nsf/id/DE_Von_Regenmachern_und_Wolkenbruechen_-_Impact_2009_Nachlese/$file/abovetheclouds.pdf

143


《自然计算与图像处理》课程教学大纲

课程名称自然计算与图像处理

Natural Computation and Image Processing

授课教师刘汉强课程类别专业选修课

先修课程

面向对象程序设计技术

图像处理技术

智能计算与智能优化方法





本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在理论和技术上深入地介绍自然计

算与图像处理的原理、技术，其目的是通过原理和实例应用相结合的方式使学生掌握自然计算中的主要方

法及其在图像处理中的应用。本课程的基本要求是使学生掌握自然计算的基础知识和经典方法，能把学到

的自然计算中的方法灵活应用到图像处理中。先修课程有面向对象程序设计技术、图像处理技术、智能计

算与智能优化方法。


自然计算具有模仿自然界的特点，通常是一类具有自适应、自组织、自学习能力的模型与算法，一般

包括人工神经网络，遗传算法，免疫算法，蚁群算法，粒子群算法等方法，能够解决图像处理中的各种复

杂问题。本课程运用自然计算中的多种方法，以图像处理中的各种技术为例，培养学生利用自然计算和图

像处理技术解决自己的研究方向相关问题的能力。

本课程的主要内容有：1）图像处理优化理论，包括图像处理优化研究现状、图像处理优化方法分析、

自然计算与图像处理；2）自然计算理论与方法，包括人工智能与计算智能、自然计算发展、自然计算基础

知识、自然计算应用领域；3）进化计算，包括进化计算的基础知识、进化计算的数学基础、进化计算的主

要分支及其应用；4）人工免疫算法，包括人工免疫算法的现状、人工免疫算法的研究、免疫优化的新进展；

5）自然计算与图像特征提取，包括图像中特征提取、传统特征提取方法、基于自然计算的图像特征提取；

6）自然计算与图像恢复，包括图像恢复理论、现有图像恢复方法、基于自然计算的图像恢复；7）自然计

算与图像分割，包括图像分割理论、现有图像分割方法、基于自然计算的图像分割；8）自然计算与图像融

合，包括图像融合理论、现有图像融合方法、基于自然计算的图像融合；9）自然计算与其他图像处理技术。


[1] 焦李成等, 自然计算、机器学习与图像理解前沿, 西安电子科技大学出版社, 2008

144

[2] 曾建潮，崔志华. 自然计算. 国防工业出版社, 2012

[3] 戴文华. 基于遗传算法的文本分类及聚类研究. 科学出版社, 2008

[4] 赵小川. 现代数字图像处理技术提高及应用案例详解（MATLAB 版）, 北京航空航天大学出版社, 2012

[5] Dana H. Ballard. An introduction to natural computation, MIT Press, Cambridge, 1997

[6] Eduardo Bayro-Corrochano. Geometric Computing: for Wavelet Transforms, Robot Vision, Learning, Control

and Action. Springer Publishing Company, 2010


[1] Natural Computing and Intelligent Algorithms in Materials Image Processing Technology, Advances in

Intelligent and Soft Computing Volume 160, 2012, pp 303-308

[2] 文高进, 遗传算法在数字图像处理中的应用, 湖南师范大学硕士论文, 2003 年

[3] 陈志国, 基于群体智能的机器视觉的关键技术研究, 江南大学博士论文, 2010 年

五考核方式


145


《图论及其应用》课程教学大纲

课程名称图论及其应用

Graphics Theory and Application

授课教师肖冰课程类别专业选修课课

先修课程离散数学、线性代数






图论是研究离散对象二元关系系统的一个数学分支，广泛应用于通信编解码、矩阵运算、任务分配、

分布式系统、模式识别、图像处理与分析等领域。面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课

程旨在理论和技术上深入地介绍图论的原理、技术、前沿研究内容，为学生在基于图论的理论、技术和相

关应用研究奠定基础。

在学习过程中，要求学生通过编程实践熟悉图论的基本方法和应用；通过阅读文献，能将图论理论应

用于自己的研究方向，具备解决问题的能力。先修课程有离散数学、线性代数、面向对象程序设计技术。


本课程主要内容有：1. 基本概念；2. 树与图空间，包括树与支撑树、图的向量空间、支撑树的数目，

及其应用（最小连接问题、最短路问题）；3. 平图与平面图，包括平图与 Euler 公式、Kuratowski 定理、对

偶图，及其应用（正多面体）；4.络流与连通度，包括网络流、Menger 定理、连通度，及其应用（最优运输

方案的设计、中国投递员问题）；5．匹配与独立集及其应用（最优安排问题、货郎担问题）；6. 染色理论、

面染色与整数流、地图染色和四色猜想。


[1] 徐俊明，图论及其应用（第 3 版），中国科学技术大学出版社，2010.

[2] Bondy, J.A.; Murty, U.S.R., Graph Theory, Springer. 2008.

[3] 王桂平，王衍，任嘉辰，图论算法理论、实现及应用，北京大学出版社，2011.


[1] B.Bollobas, Modern graph theory, Springer, 2003.

[2] 王海英，图论算法及其 MATLAB 实现，北京航空航天大学出版社，2010.

146

[3] Association for Computing Machinery(ACM,美国计算机联合会) http://www.acm.org


[5] IEEE Computer Society http://www.computer.org

[6] 中国期刊网

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，大作业占 30%，平时成绩占 20%。

http://www.computer.org/

147


《多媒体信息处理与应用》课程教学大纲

课程名称多媒体信息处理与应用

Multimedia Information Processing and Applications

授课教师李鹏课程类别专业学位课

先修课程

面向对象的程序设计，计算

机组成原理，算法分析与设

计





本课程的授课对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程按照信息的不同表现形式将多媒体信

息进行分类，并以此为主线从相关应用方向上讲解多媒体信息处理与应用技术。通过该课程的学习要让学

生建立多媒体信息输入、处理、输出的基本框架，并能结合自身研究方向明确所从事研究在计算机应用专

业所处的位置，能提出研究中存在的核心问题，并设计相关解决方案。该课程的主要内容包括：多媒体技

术基础、多媒体数据压缩与编码技术、数字音频处理技术、数字视频处理技术、图像信息处理技术、图形

与动画生成技术、虚拟现实技术等。在学习过程中学生能就自己感兴趣的应用问题或者在自己的研究方向

上提出一个具体问题，并运用课程中的理论、方法设计、实现、开发，并完成课程报告一篇，达到课程实

践目标。该课程的先修课程有面向对象程序设计技术、计算机组成原理、算法分析与设计。


本课程介绍包括文本、音频、图像、视频、图形等在内的各种多媒体信息的输入、保存、压缩、计算、

输出等内容，并结合国际国内前沿，给出在该领域当前主要存在的研究课题和若干解决方法。主要内容有：

多媒体技术的基本概念、多媒体信息的组织与表现方式、多媒体信息压缩技术、人机交互技术、多媒体系

统软件技术、多媒体技术发展趋势、文本信息处理、语义分析与识别、自动翻译、音频编码与压缩技术、

音频检索技术、语音分析识别技术、文语转换、音乐检索与组织、图像数字化及编码压缩、简单图像处理

技术、目标检测技术、手写识别、人脸检测、人脸定位与识别技术、视频压缩、运动目标检测、视频测速

技术、图形生成与处理、虚拟现实技术等。部分内容涉及当前研究热点，如语种识别、自动翻译、语音识

别、基于内容音乐检索、运动目标检测与测速、虚拟现实技术等。


[1] Ulrich Karrenberg．Signals, Processes, and Systems: An Interactive Multimedia Introduction to Signal

148

Processing．Springer; 3rd ed. 2013 edition (September 28, 2013)

[2] Vic Costello, Susan Youngblood, Norman E. Youngblood．Multimedia Foundations: Core Concepts for Digital

Design．Focal Press; 1 edition (March 27, 2012)

[3] Parag Havaldar, Gerard Medioni ． Multimedia Systems: Algorithms, Standards, and Industry

Practices．Cengage Learning; 1 edition (July 21, 2009)

[4] 李祥生．多媒体信息处理技术．高等教育出版社．2010.9.1

[5] 杨帆，赵立臻．多媒体技术与信息处理．水利水电出版社．2012-1-1

[6] 雷运发，田惠英．多媒体技术与应用教程．清华大学出版社．2008-9-1


[1] International Federation of Multimedia Associations (FIAM，国际多媒体联盟) http://www.fiam.org/en/



[4] The International Society for Music Information Retrieval.（ ISMIR ,国际音乐信息检索协会）

http://www.ismir.net/

[5] Nigel Chapman,Jenny Chapman．Digital Multimedia．Wiley; 3rd edition (March 23, 2009)


Practices ．Cengage Learning; 1 edition (July 21, 2009)

[7] 赵英良，冯博琴，崔舒宁．多媒体技术及应用．清华大学出版社．2009-8-1

[8] 郭新房．Director 11 交互式多媒体开发标准教程．清华大学出版社．2009-11-1

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，课程报告占 50%。

149

3.2 软件工程（一级学科）学术型硕士研究生教学大

纲

3.2.1 专业学位课


《软件建模方法与技术》课程教学大纲

课程名称软件建模方法与技术

Software Modeling Methods and Technology

授课教师张莉课程类别专业学位课

先修课程软件工程，软件体系结构适用学科范围软件工程

开课形式讲授，实践



随着软件系统规模和复杂程度不断提高，软件系统的结构变得日益复杂，软件的建模行为已经成为软

件开发过程中一项不可缺少的工作。本课程面向软件工程学科专业的硕士研究生。通过讲授使学生掌握软

件建模的原理和方法，了解成熟、前沿的软件建模技术以及各自的适用领域，重点了解面向 Agent 的软件

开发方法以及形式化建模技术，为学生在基于网络的分布式软件、可信软件的开发和相关应用研究奠定基

础。本课程的主要内容包括：软件建模的基本概念、基本原理概述；基于 UML 的软件建模方法，软件建模

的形式化方法；基于元模型的软件建模技术；面向 Agent 的软件开发。


本课程从经典的结构化软件建模方法介绍出发，以基于 UML 的面向对象软件建模方法为基础，重点对

软件建模中的形式化方法进行了讲授。主要内容有：软件建模的基本概念、基本原理概述；面向数据流的

结构化建模方法；面向对象的统一建模语言 UML；软件建模的形式化方法，其中涉及到形式化的数学基础、

形式化建模、形式模型的验证、形式化分析与设计以及程序转换，具体方法包括：有限状态机及扩展方法、

Petri 网方法相关的基本概念和性质、分析技术、Z 语言及其应用、VDM 及其应用、B 方法和 B 语言；基于

元模型的软件建模技术、MDA 支持框架及元模型（语言）质量评价框架；面向 Agent 的软件开发的基本概

念、核心思想以及软件 Agent 的体系结构。

150


[1] 古天龙. 软件开发的形式化方法[M] . 高等教育出版社，2005 年

[2] (日本)刘少英.软件开发的形式化工程方法：结构化+面向对象+形式化（影印）[M]. 清华大学出版社，

2008 年

[3] 毛新军. 面向主体的软件开发[M]. 清华大学出版社，2005 年

[4] David S. Frankel 著, 鲍志云译. 应用 MDA[M]. 人民邮电出版社, 2003 年


[1] Krzysztof Czarnecki, Ulrich W. Eisenecker: Generative Programming, Methods, Tools, and Applications[M].

Boston: Addison Wesley, 2000 年

[2] 骆斌, 丁二玉. 需求工程：软件建模与分析[M].高等教育出版社，2009 年

[3] David S. Frankel. Model Driven Architecture: Applying MDA to Enterprise Computing[M]. New York: John

Wiley&Sons,2003

[4] J-R Abrial 著, 裘宗燕译. B 方法[M]. 电子工业出版社, 2004 年

[5] K Lano. The B language and Method[M]. Springer，1996 年

[6] 薛霄. 面向 Agent 的软件设计开发方法[M]. 电子工业出版社, 2009 年

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，实践报告占 50%。

http://baike.baidu.com/view/49645.htm


151


《数据仓库与数据挖掘》课程教学大纲

课程名称数据仓库与数据挖掘——数据与知识管理概论

Data Warehouse and Data Mining—Introduction to Data and Knowledge Management

授课教师袁柳课程类别专业学位课

先修课程数据库系统原理适用学科范围计算机软件与理论

开课形式讲解，实验



本课程的授课目标是从数据仓库和数据挖掘技术出发，使学生掌握经典的数据分析和数据处理技术，

能够从深层次理解数据的含义并体会数据的价值；从而进一步了解并学习以本体为核心的知识管理研究领

域的基础理论和基本方法。在学习相关理论的基础上，同时要求学生能够较为熟练地使用至少一种数据分

析处理的自动化工具（或者数据分析处理工具包）。本课程的先修课程为数据库系统原理，并要求学生具有

一定的面向计算机科学的数理逻辑知识（至少应该学习过离散数学中的一阶逻辑部分的内容）。通过本课程

的学习，学生应该能够实现科学的管理、合理的利用各自研究领域中所产生的各类数据。


课程主要内容可分为深入理解数据、数据仓库与数据挖掘基础、基于本体的知识管理以及数据与知识

管理工具四部分。每部分具体讲授的内容如下：

1.深入理解数据

1.1 数据的含义以及常见的数据类型

1.2 数据的特征描述以及数据可视化技术

1.3 数据预处理技术

2.数据仓库与数据挖掘基础

2.1 数据仓库的基本概念与数据仓库的模型

2.2 数据仓库的 OLAP

2.3 构建数据仓库的基本原则与方法

2.4 数据挖掘的基本概念

2.5 关联规则挖掘

152

2.6 数据分类

2.7 数据聚类分析

2.8 复杂类型数据挖掘

3. 基于本体的知识管理

3.1 数据、信息、知识

3.2 知识表示方法

3.3 基于描述逻辑的知识表示

3.4 本体基本概念

3.5 基于描述逻辑的本体描述（本体描述语言 OWL）

3.6 本体工程介绍

3.7 基于本体的应用举例

4. 数据与知识管理工具

4.1 常用 RDBMS 中的数据分析处理功能

4.2 开源数据挖掘工具

4.3 本体建模工具与本体解析工具


[1] （美）韩家炜（Han，J.）等著，范明等译,数据挖掘：概念与技术（原书第 3 版）,2012.

[2] Franz Baader, Diego Calvanese, Deborah McGuinness,etc.(Editor), The Description Logic Handbook: Theory,

Implementation and Applications,2003.

[3] Steffen Staab, Rudi Studer (Editor), Handbook on Ontologies, 2009.


参考文献主要来源于数据挖掘和知识管理领域重要的期刊和会议，主要包括：

[1] ACM SIGKDD Int. Conf. on Knowledge Discovery in Databases and Data Mining.

[2] ACM SIGMOD (Special Interest Group on Management of Data).

[3] (IEEE) Int. Conf. on Data Mining (ICDM).

[4] IEEE Trans. On Knowledge and Data Eng. (TKDE)

[5] KDD Explorations.

[6] ACM Trans. on KDD.

[7] International Semantic Web Conference

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，实验占 50%。

http://search.dangdang.com/book/search_pub.php?category=01&key2=%BA%AB%BC%D2%EC%BF&order=sort_xtime_desc

http://search.dangdang.com/book/search_pub.php?category=01&key2=%B7%B6%C3%F7&order=sort_xtime_desc

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_1?_encoding=UTF8&field-author=Franz%20Baader&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_2?_encoding=UTF8&field-author=Diego%20Calvanese&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_3?_encoding=UTF8&field-author=Deborah%20McGuinness&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_1?_encoding=UTF8&field-author=Steffen%20Staab&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_2?_encoding=UTF8&field-author=Rudi%20Studer&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.google.com.hk/url?q=http://iswc2013.semanticweb.org/&sa=U&ei=y-rGUZ3_CI2QlQWR9IHQBQ&ved=0CBsQFjAA&usg=AFQjCNE8L05MYq2F_HO9cqg0M6wFAscf4w

153







程序设计


开课形式讲解



















等。



154















五考核方式


155




Model Checking


先修课程

离散数学


辑























156









Edition), 2005.




五考核方式


157

3.2.2 专业方向课


《软件工程实证方法》课程教学大纲

课程名称软件工程实证方法

Empirical Methods in Software Engineering

授课教师陈健课程类别研究方向课

先修课程面向对象的程序设计，软件

工程


开课形式项目实践，讲解



软件工程是结合计算机科学学科和工程学科、具有多领域背景、具有人和团队特点的新兴工程学科。

软件工程研究与开发方法因此具有很强的工程特点和多学科特点，在计算机科学理论基础上，需要有科学

和有效的实证方法支持软件工程的研究与开发。在过去十多年里，软件工程实证方法有了较快的发展，并

在实际研究和开发中得到日益重要的应用。

本课程旨在为软件工程专业研究生提供系统和基本的实证软件工程知识和基本训练。完成该课程的学

生将对实证软件工程有系统和初步的理解，并在一个特定方法或方面有较深入的理解。本课程采用课堂讲

授、讨论班和实践项目结合的形式。教师对实证方法的基本概念、方法和应用进行讲授，所有学生在课程

开始时指定特定专题和相关文献深入学习，在学习的基础上讲解相关内容，并进行该内容的讨论和探讨。

每个学生通过对自己所负责的内容进行深入学习和讲解以增强理解，通过对其它部分内容的积极参与讨论

以获得初步理解。根据学生研究方向和兴趣，在课程初期确定课程实践任务，采用所学习实证方法对一个

问题进行研究与分析。


本课程采用模块化组织，将相关理论、技术和应用组成一系列相关联的单元：

实证方法概念、方法和应用引论。系统、全面但概要的对实证方法进行讲解，尤其是针对软件工

程实证方法应用展示实证方法的作用。

案例研究（case study）专题：案例研究适用的问题；案例研究方法过程；案例研究方案设计；数

据采集与分析；有效性验证；案例研究报告。

158

调查研究（survey）专题：调查研究方法适用的问题；调查研究方法过程；调查研究方案设计；问

卷和面谈设计与验证；数据采集与分析；有效性验证；调查研究报告。

实验和现场研究（experiments and field study）：实验研究适用的问题；实验研究过程与方案设计；

实验研究数据采集与分析；现场研究适用的问题；现场研究过程与方案设计；现场研究数据采集

与分析；有效性验证；研究报告。


Guide to Advanced Empirical Software EngineeringShull F, Singer J, Sjoberg D I K. (eds.)Springger-Verlag 2008


每年课程开始时由教师选择并提供 10-15 篇软件工程实证方法经典文献和相关典型案例分析文献。

五考核方式

考核方式为对课程专题学习报告和实践项目成果结合。

159


《电子服务系统与技术》课程教学大纲

课程名称电子服务系统与技术

E-Service Systems and Technologies



工程，数据库原理





电子服务是应用现代信息技术创新服务和提升服务效果的现代服务模式。电子服务系统是以软件为中

心或软件密集的现代服务系统。典型的电子服务系统包括企业电子商务系统、政府电子政务系统、学校电

子学习和电子教育系统等。本课程结合现代服务科学、管理和工程（SSME）的最新发展和相关软件技术，

以服务工程为中心，兼顾服务科学与管理多领域，系统和深入的介绍服务、电子服务、电子服务系统的理

论、系统和技术。力求使得软件工程专业研究生获得深入的理解并掌握相关技术。为进一步研究和开发不

同类型和应用领域的电子服务系统、技术和工程方法奠定基础。

本课程的主要内容包括：服务科学、管理和工程概述；电子服务和电子服务系统概念、特性和生命周

期；web 服务技术与 SOA 架构；电子服务系统分析、设计、开发、运行与改进工程化方法；典型电子服务

应用分析与案例；电子服务系统和技术研究前沿介绍。典型应用领域包括：企业/机构电子商务（e-business）

系统、电子政务（e-government）公众服务系统、电子学习(e-learning)平台等。

课程教学模式采用以教师讲授带动学生经典文献学习和典型案例分析/设计的相结合，力求在深入理解

基本概念和方法基础上，学生根据自己研究方向和兴趣选择领域拓展知识与了解前沿发展趋势。先修课程

有面向对象程序设计技术、软件工程导论和数据库原理。



服务科学、管理与工程（SSME）理论与技术。重点介绍现代服务概念、服务科学基础理论、服务

管理基本方法、以及服务工程的理论和方法。力求将跨越管理、工程和技术领域的基本概念有机

联系起来。

服务系统与电子服务系统。重点介绍现代服务系统的特征和关键问题、作为服务系统的关键类型 –

160

电子服务系统的概念和理论；介绍电子服务系统的发展生命周期模型；典型电子服务系统案例分

析。

电子服务系统软件技术基础。重点介绍 web 服务理论与技术，包括 WSDL、SOAP、UUDI、BPEL

以及相关基础如 XML；介绍面向服务架构 SOA 的概念与技术；典型案例分析。

电子服务系统开发方法。重点介绍电子服务作为软件密集社会技术系统的分析、设计、开发与改

进技术和方法。

电子服务系统的管理与评价。重点介绍电子服务系统的运营、维护与改进相关技术；电子服务系

统质量和效果评价方法。

电子服务系统应用专题。根据研究生研究方向和兴趣，选择具体电子服务应用领域，学习相关技

术和方法。


《电子服务理论、技术、系统与应用》（自编教材和讲义）。


每年课程开始时由教师提供 10-15 篇相关参考文献，下面是已采用过的参考文献。

[1] Glushko, R.J., Seven Contexts for Service System Design. in: Handbook of Service Science, Maglio, P.P.,

Kieliszewski, C. and Spohrer, J. (eds.), New York, Springer, part 2, pages 219-249, 2009.

[2] Gordijn, J., Yu, E. and van der Raadt, B., e-Service Design Using I* and e3value Modeling, IEEE Software,

23(3):26-33, May/June 2006.

[3] Gordijn, J., van Eck, P. and Wieringa, R., Requirements Engineering Techniques for e-Services, in:

Service-Oriented Computing, Cooperative Information Systems series, The MIT Press, Cambridge, USA,

pages 331-352, 2009.

[4] Hofacker, C.F., Goldsmith, R.E., Bridges, E. And Swilley, E., E-Services: A Synthesis and Research Agenda,

in E-Services: Opportunities and Threats, Evanschitzky, H. And Iyer, G.R. (eds.), Deutscher

Universitats-Verlag, Wiesbaden, Germany, pages 13-44, 2007.

[5] Hoffman, K.D., Marketing + MIS = E-Service, Communications of the ACM, 46(6):53-55, June 2003.

[6] Maglio, P.A., Srinivasan, S., Kreulen, J.T. and Spohrer, J., Service Systems, Service Scientists, SSME, and

Innovation, Communications of the ACM, 49(7):81-85, July 2006.

[7] Meuter, M.L., Bitner, M.J., Ostrom, A.L. and Brown, S.W., Choosing Among Alternative Service Delivery

Modes: An Investigation of Customer Trial of Self-Service Technologies, Journal of Marketing, 69(2):61-83,

2005.

[8] Papazoglou, M.P., Traverso, P., Dustdar, S. and Leymann, F., Service-Oriented Computing: State of the Art

and Research Challenges, IEEE Computer, 40(11):38-45, November 2007.

[9] Papazoglou, M.P., Traverso, P., Dustdar, S. and Leymann, F., Service-Oriented Computing: A Research

Roadmap, International Journal of Cooperative Information Systems, 17(2):223-255, June 2008.

161

[10] Riedl, C., Leimeister, J.M. and Krcmar, H., New Service Development for Electronic Services – A Literature

Review, in Proceedings of the 2009 Americas Conference on Information Systems (AMCIS 2009), San

Francisco, USA, August 6-9, 2009.

[11] Rust, R.T. and Kannan, P.K., E-Service: A New Paradigm for Business in the Electronic Environment,

Communications of the ACM, 46(6):37-42, June 2003.

[12] Rust, R.T. and Miu, C., What Academic Research Tells Us About Service, Communications of the ACM,

49(7):49-54, July 2006.

[13] Salomann, H., Dous, M., Kolbe, L. and Brenner, W., Self-Service Revisited: How to Balance High-tech and

High-touch in Customer Relationships, European Management Journal, 25(4):310-319, 2007.

[14] Tsai, W., Verma, R. and Schmidt, G., New Service Development, Chapter in Handbook of New Product

Development Management, Loch, C. and Kavadias, S. (eds.), Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, pages

495-526, 2008.

五考核方式

考核方式为课程文献读书报告或课程项目成果。

162


《分布式系统》课程教学大纲

课程名称分布式系统

Distributed System

授课教师吴振强课程类别方向课或选修课

先修课程计算机网络，操作系统







上深入地介绍分布式系统的原理、技术、前沿研究内容和分布式系统的一些范型，为学生在基于网络的分

布处理的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括：分布式系统概述、通信、进程/线

程、系统命名、同步、复制及一致性、系统容错以及安全、中间件技术等。系统范型包括：基于对象的分

布式系统、分布式文件系统、基于文档的分布式系统，以及基于协作的分布式系统应用等。在学习过程中

形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与分布式应用相关的小项目一个，从而

完成本课程的学习任务。先修课程有计算机操作系统、计算机网络、计算机系统结构知识、面向对象程序

设计技术。




务、网格、移动系统和普适计算系统等。主要内容有：分布式系统的特征、系统模型、网络和网际互联、

进程间通信、分布式对象和远程调用、操作系统支持、安全性、分布式文件系统、名字服务、对等系统、

时间和全局状态、协调和协定、事务和并发控制、分布式事务、复制、移动计算和无处不在计算、分布式

多媒体系统、分布式共享内存、 Web 服务和 CORBA 实例研究等。其中涉及到目前最新技术，如对等系统、

Web 服务、移动与普适计算计算系统、网格、Cooltown、蓝牙、WiFi WEP 协议、XML 及 AES 加密标准与

安全设计等。


[1] Coulouris, Dollimore and Kindberg. Distributed Systems: Concepts and Design Edition 4, © Pearson

Education 2005.

[2] Andrew S. Tanenbaum and Maarten van Steen. Distributed Systems Principles and Paradigm，清华大学出版

163

社 2002

[3] Jie Wu 著高传善（译）. 分布式系统设计. 机械工业出版社，2001 年

[4] Doreen L. Galli, Distributed Operating System. 人民邮电出版社，2002 年

[5] 徐高潮等，分布式计算系统高等教育出版社，2004

[6] Andrew S. Tanenbaum, 分布式系统——原理与范例（影印），清华大学出版社，2005


[1] Distributed systems Concepts and Design, 3rd edition, http://www.cdk3.net

[2] Distributed systems Concepts and Design, 4th edition, http://www.cdk4.net

[3] IETF: http://www.ietf.org

[4] Internet Architecture Board(IAB,Internet 架构委员会) http://www.isi.edu/iab

[5] Internet Society（Internet 协会） http://www.isoc.org

[6] World Wide Web Consortium(W3C，环球网联盟) http://www.w3.org/consortium



[9] ACM Special Interest Group in Data Communications Society(SIGCOMM) http://www.acm.org/sigcomm


[11] Data communications tutorials http://www.data.com

[12] Media History Project http://www.mediahistory.com

五考核方式


164


《软件可靠性方法》课程教学大纲

课程名称软件可靠性方法

Software Reliability Methods

授课教师雷丽晖课程类别研究方向课

先修课程离散数学、面向计算机科学

的数理逻辑、模型检测





本课程采用英文教材讲授，面向计算机科学与技术、软件工程学科的研究生。本课程作为模型检测后

续课程，旨在从理论和技术两个方面深入地介绍用于提高软件可靠性的各种方法、及相关的前沿研究内容，

为学生顺利展开相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括进程代数与系统验证、Petri 网与系统验证、

模型检测与软件测试、复杂系统验证方法、及模型检测工具等。学生在学习过程中可结合自己的研究方向

确定一个合适自己的提高软件可靠性的方法，将其应用于未来的研究工作，以完成本课程的学习任务。先

修课程包括离散数学、面向计算机的数理逻辑、形式语言与自动机、模型检测等。


本课程的主要内容包括：

1) 进程代数与系统验证：进程代数的定义、进程代数建模、进程代数中的等价与互模拟、等价关系

的层次结构、基于进程代数的系统验证方法（包括性质表达和验证算法）；

2) Petri 网与系统验证：Petri 网的基本概念、利用 Petri 网对系统建模、网的优化和抽象、基于 Petri

网的系统验证方法（包括性质表达、验证算法：on-the-fly 方法、基于偏序的方法、符号化和参数

化方法等）；

3) 模型检测与软件测试：数据流和控制流、等价划分、用例验证、利用模型验证自动获取测试用例、

组合验证、黑盒测试和概率测试等；

4) 复杂系统验证方法：主要介绍符号模型检测技术、算子、抽象与等价、离散/连续系统验证、以

及定量时序分析。

5) 模型验证工具：基于进程代数的验证工具、基于 Petri 网的验证工具、及基于时序逻辑的验证工具。

165


[1] Doron A. Peled. Software Reliability Methods. Springer-Verlag New York. 2001.

[2] Doron A. Peled (著), 王林章, 卜磊, 张天 (译). 软件可靠性方法，机械工业出版社，2012.

[3] Claude Girault, Rudiger Valk (著), 王生原, 余鹏, 霍金键 (译). 系统工程 Petri 网——建模、验证与应用

指南, 电子工业出版社, 2005.




Edition), 2005.








五考核方式


166









软件工程













术。









167



最佳实践。















2003







五考核方式




168


《嵌入式系统及应用基础》课程教学大纲

课程名称嵌入式系统及应用基础

Embedded System and Application Basis

授课教师冯志远课程类别专业学位课

先修课程

数/模电子技术，微机原理

及接口技术，C/汇编语言程

序设计

适用学科范围计算机技术、软件工程

开课形式讲解，项目实验



本课程主要介绍嵌入式系统更广泛的概念、设计思想和相关应用技术。通过本课程的学习可以理解嵌

入式系统的概念和基本要素，跟踪嵌入式系统最新设计理念，掌握嵌入式系统硬件设计的基本方法，理解

嵌入式系统项目开发基本流程，为嵌入式系统开发奠定良好的基础。本课程以介绍系统硬件知识和典型软

硬件开发工具使用方法为主，同时也简单说明系统软件的结构及功能，使学生全面掌握硬件系统设计与软

件开发的基本方法。


本课程的理论教学主要从嵌入式系统导论入手，着重介绍嵌入式硬件系统组成、嵌入式处理器架构及

工作原理、嵌入式系统总线类型及工作原理、嵌入式存储系统的结构和实现方法、常用的存储器、嵌入式

系统中常用的片外接口功能及工作原理、嵌入式软件系统结构、嵌入式操作系统功能及常用操作系统简介，

嵌入式系统软件开发方法及常用工具介绍。

课程中为了便于学生加深理解，通过对基于ARM嵌入式芯片系统的基本组织结构与工作原理以及ADS

集成开发环境做了详细介绍，使学生对嵌入式计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的

开发过程有一个清楚的认识，并通过 10 个单元的基本实验，培养学生具有嵌入式系统的应用知识和开发简

单应用程序能力。


[1] 嵌入式系统导论徐成凌纯清等编著，中国铁道出版社

[2] 嵌入式系统原理与设计王志英主编，高等教育出版社

[3] 嵌入式系统与应用周鸣争主编，中国铁道出版社.

169

[4] ARM 嵌入式系统基础教程周立功等编，北京航天航空大学出版社，2005


[1] 嵌入式系统原理及应用开发技术桑楠主编，高等教育出版社.

[2] 嵌入式系统原理及应用马维华著，北京邮电大学出版社，2006 年 9 月

[3] 嵌入式系统原理与开发夏靖波编著，高等教育出版社，2006 年 2 月

五考核方式

考核方式为：课程综合设计成绩占 80%，实验占 10%，讨论 10%。

170


《服务计算与 SOA 开发》课程教学大纲

课程名称服务计算与 SOA 开发

Service Computing andSOA Development

授课教师祁超课程类别专业选修课







本课程属于理论与实践相结合的课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程在介

绍服务计算基本概念与理论的基础上，以 SOA 相关理论作为贯穿服务学科相关开发技术与方法的桥梁，通

过基于 Eclipse 平台的实践开发案例集成讲解服务系统分析与开发的工具、技术、方法，从而通过实践训练

使理论学习形象化、具体化、可视化，并使学生具有扎实的服务系统分析与实际开发能力，进而为学生在

服务学科的深入发展奠定坚实的技术基础。本课程的主要内容包括：服务计算基础理论，SOA 技术基础和

SOA 应用开发。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与面向服

务应用的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。


本课程主要内容有：服务计算的基础理论，包括服务的基本概念、SOA 设计原则、SOA 参考架构和

SOA 设计模式等知识；SOA 的相关技术，包括 Web 服务技术基础、Web 服务实现技术、Web 服务高级技

术、基于 SOA 的业务流程建模等技术；应用开发技术，包括 SOA 开发方法、SOA 程序设计模型、基于 Eclipse

的 SOA 开发工具等。


[1] 毛新生主编，《SOA 原理·方法·实践》，电子工业出版社，2007

[2] 帕派佐格罗著，龚玲等译，《Web 服务：原理和技术》，机械工业出版社，2010


[1] http://www.ibm.com/search/csass/search/?sn=dw&lang=zh&cc=CN&en=utf&hpp=20&dws=cndw&lo=zh&q

=soa&Search=%E6%90%9C%E7%B4%A2

[2] http://www.ibm.com/search/csass/search/?q=web+service&dws=cndw&ibm-search.x=0&ibm-search.y=0&ib

171

m-search=Search&sn=dw&lang=zh&cc=CN&ddr=&en=utf&lo=zh&hpp=20

[3] 伊尔著，王满红，陈荣华译，《SOA 概念、技术与设计》，机械工业出版社，2007

[4] 厄尔著；郭耀译，《SOA 服务设计原则》，人民邮电出版社，2009

[5] Thomas Erl, SOA Design Pattern, PRENTICE HALL, 2009


[7] 戴维斯著，高宇翔译，《开源 SOA》，电子工业出版社，2010

五考核方式


172



《程序设计方法学》课程教学大纲

课程名称程序设计方法学

Programming Methodology

授课教师张莉课程类别专业选修课

先修课程程序设计语言，编译原理适用学科范围软件工程




程序设计方法学是软件工程学科的硕士生的专业选修课。本课程从程序设计语言本身的设计角度讨论

程序设计语言的基本思想，通过讲授使学生对程序设计理论进行系统地了解，明确程序设计方法学的地位

和重要性，进一步理解程序设计理论、程序控制结构、程序变换、程序正确性证明和软件设计原则等内容，

掌握程序的分析和正确性证明的基本方法，具有构造程序规范的能力。通过实践环节使学生对程序的认知

和程序开发技术的掌握都将达到一个新的高度，并能运用所学到的知识熟练地编写出具有良好结构的、规

模较大的、正确性好的程序。本课程的主要内容：程序设计语言及程序的基本理论与方法，程序正确性验

证与程序分析，软件设计实践原则。


本课程介绍程序设计方法学的地位和重要性，程序控制结构的基本原理、基本成分，数据类型、数据

抽象、抽象数据类型对程序设计及程序设计语言的影响及重要性，程序正确性证明的基本方法，程序的编

写与组织原则。主要内容：程序设计方法学，程序设计语言的一些基本概念，结构化程序设计基本思想，

面向对象程序设计基本思想，程序设计语言范型，程序的形式语义，程序的正确性验证与程序的静态、动

态分析技术，程序设计风格，面向对象软件设计的基本原则，软件设计模式与重构。


[1] 胡正国, 吴健, 邓正宏. 程序设计方法学（第二版）[M]. 国防工业出版社, 2009 年

[2] 冯树春. 程序设计方法学[M]. 浙江大学出版社, 2009 年


[1] Annabelle McIver ,Carroll Morgan 著, 田玉敏等译. 程序设计方法学[M]. 中国水利水电出版社, 2007 年

http://search.jd.com/Search?transfer=%CC%EF%D3%F1%C3%F4&book=Y&area=1

http://book.jd.com/10100798.html

http://search.jd.com/Search?publisher=%D6%D0%B9%FA%CB%AE%C0%FB%CB%AE%B5%E7%B3%F6%B0%E6%C9%E7&book=Y&area=1

173

[2] 李传湘,陈世鸿,刘海青.程序设计方法学[M].武汉大学出版社出版社,2006 年

[3] 覃征,虞凡,王志敏,杨博. 程序设计方法与优化[M].西安交通大学出版社，2007 年

[4] Robert W.Sebesta .程序设计语言原理(原书第 7 版) [M].机械工业出版社，2007 年

[5] Brian W.Kernighan. 《程序设计实践》[M]. 机械工业出版社, 2002 年

[6] Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented

Softwarehttp://www.cs.up.ac.za/cs/aboake/sws780/references/patternstoarchitecture/Gamma-DesignPatternsIn

tro.pdf

[7] Design Concepts in Programming Languages.

https://mitpress.mit.edu/books/design-concepts-programming-languages

五考核方式


http://bq.kongfz.com/detail_13646523/

http://www.cmpbook.com/stackroom.php?id=5781

174


《可信计算理论与技术》课程教学大纲

课程名称可信计算理论与技术

Theory and technologies of Trusted Computing

授课教师吴振强课程类别选修课

先修课程计算机系统结构，网络安

全

适用学科范围软件工程（一级学科）

开课形式讲授，讨论



可信计算理论是计算机系统结构学科与信息安全方向的硕士研究生的选修课，通过本课程的学习让学

生了解和把握可信计算技术发展趋势、最新研究动态和最新研究成果。本课程强调从系统能够提供服务的

可信赖性这一角度来研究计算机系统设计方法、设计技术。重点介绍可信计算的各个属性、计算机系统面

临的各类威胁和可信设计的方法，设计与评估模型。

本课程是从计算机系统提供可信赖服务能力的角度出发，从可信计算的属性、计算机系统面临的威胁

和可信计算的实现手段等方面研究计算机系统，让学生进一步领会可信计算模式和评估理论的课程。帮助

学生了解近几年来在可信计算领域取得的重要工程进展和理论突破，把握可信计算技术今后可能的发展趋

势。为硕士生毕业后可能参与的研究工作打下良好的基础。

通过本课的学习要求学生建立高可信计算的基本概念；掌握可信计算的形式化技术和方法；了解可信

计算的驱动技术与应用；掌握网络可信性技术、网络生存性技术及其评价模型；掌握系统可信性的常用评

估模型的基于试验的可信性评估方法；了解可信计算领域解决可信性问题的基本方法、提高学生问题分析

能力和问题求解能力，并了解产业界可信计算的相关技术规范与产业化进展情况。


课程的主要内容主要分为以下 6 部分：

（1）可信计算的基本概念及其数学基础

本部分主要为了了解可信计算技术的基本概念，了解可信计算概念的形成过程及其包含的主要内容，

以及可信性设计和可信性评估中必须了解的数学工具。主要内容包括：可信计算机的基本概念、可信计算

的属性、计算机及网络系统面临的威胁、可信性的基本保障策略、概率论基础、重要的概率分布、一阶和

二阶数字特征、集中随机过程简介、离散时间马尔可夫链、连续时间马尔可夫链、马尔可夫链中的状态聚

合、半马尔可夫过程、生灭过程等。

（2）模型与范例

175

本部分主要介绍面向不同类型的威胁，系统的可信性设计模型和策略。主要内容包括：威胁事件的容

忍策略、威胁事件的避免策略、威胁事件的预测策略、威胁事件的排除策略、数字系统的形式验证技术、

状态机复制容忍任意故障、无线传感器网络的健壮性通信原语、基于当前上下文的系统级诊断、带崩溃性

故障的异步系统的谓词监测、安全关键系统的形式化方法等、安全计算机系统的信任链构建策略、系统健

壮性设计理论。

（3）可信计算的驱动技术与应用

本部分结合现有系统中采用的可信计算技术从实际应用的角度分析可信计算理论及其应用。主要内容

包括：可信性案例、IBM 大型机中的可信计算（从 IBM 360 到 zSeries）、软件系统中数据错误的传播追踪、

一个集成的高可用实时系统、密码系统的可重构计算、可重构计算机系统的可信性。

（4）网络可信性技术

本部分立足于网络，介绍分布式系统的可靠性设计模型、分布式系统的故障检测协议、分布式系统的

可用性分析模型、大规模网络的数据灾备技术、传感器网络的可信性支持、数据报网络中路由选择的自适

应搜索法、多机系统中流量自相似对路由算法性能的影响、网络系统面临的威胁事件建模、网络系统的安

全性分析、网络生存性技术和评估模型等。

（5）可信性评估模型

评估技术是可信计算理论的重要内容，也是对可信设计理论和技术的验证手段，已经成为可信计算领

域最具活力的一部分，本部分将分别介绍可靠性模型（增长模型、输入域模型、结构模型、早期预测模型）、

安全（security）模型（安全过程模型、贝叶斯预测模型）、安全（safety）模型（数据域相关的安全评价模

型、与可用性相关的安全评价模型、风险模型、贝叶斯信任网络安全评估模型）、健壮性模型（Ballista 项

目）。

（6）可信计算技术规范

研究 TCG 的可信计算体系结构及应用和无线网络可信接入体系结构技术。涉及可信度量、可信评估与

可信传递方法与相关技术。


[1] 徐拾义编著，可信计算系统设计和分析，清华大学出版社，2006

[2] David Challeneect. 赵波等译，可信计算，机械工业出版社，2009/6/18

[3] Sean W.Smith 著，冯登国等译，可信计算平台：设计与应用，清华大学出版社，2006.


[1] Proceedings of International Conference on Dependable Systems and Networks 2008, IEEE Computer

Society Press


Society Press


Society Press

176

[4] Proceedings of International Conference on Dependable Systems and Networks 2011, IEEE Computer Society

Press


Society Press

[6] IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing

[7] IEEE Transactions on Reliability

[8] Trusted Computing Group. Trusted Computing Platform Alliance (TCPA) main specification version 1.1b.

2002.02. https://www. Trustedcomputing group.org/

[9] Trusted Computing Group. TCG mobile trusted module spedification. 2008.06. http://www.

trustedcomputinggroup.org/.

五考核方式

考核方式为综述论文或技术报告。

177


《嵌入式系统及软件开发》课程教学大纲

课程名称嵌入式系统及软件开发

Embedded System and Software Development


先修课程

微机原理及接口技术，C/汇编

语言程序设计，操作系统，计

算机网络与安全，嵌入式开发

基础


开课形式讲解，综合实验



本课程主要介绍嵌入式系统的软件系统结构及各层次功能软件的开发方法。通过本课程学习使学生掌

握嵌入式系统项目开发基本流程，嵌入式系统软件设计、开发的基本方法；跟踪嵌入式系统最新设计理念；

提高学生嵌入式软件设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

在课程中，通过对嵌入式系统中各功能软件结构及功能实现方法的分析学习，使学生对嵌入式系统中

软件系统与硬件系统的关系有一个清晰的认识，培养学生具有嵌入式系统的全面应用知识和对嵌入式系统

的初步分析能力，并具有用 RTOS 构成嵌入式系统的高级应用能力。


本课程的理论教学主要介绍：嵌入式软件系统结构、嵌入式系统的软件启动运行方式，BSP 的功能结

构及实现方法，bootloader 的功能结构与实现方法，任务管理与调度，同步、互斥与通信，中断和时间管理，

内存管理和 I/O 管理，嵌入式文件系统，常用嵌入式操作系统结构及功能介绍，实时系统。

课程中为了便于学生加深理解，通过对基于 ARM 嵌入式芯片系统的综合开发平台基本组织结构与工作

原理以及 ADS 集成开发环境的详细介绍，使学生对嵌入式软件的开发过程及具体使用方式有一个清楚的认

识；并通过 4 个单元的综合实验，使学生具有嵌入式系统的初步分析能力和用简单 RTOS 构成嵌入式系统

的应用能力。




178





[1] Jean J.Labrosse. 嵌入式实时操作系统 uC/OS-II(第 2 版). 北京航空航天大学出版社.

[2] 嵌入式 Linux 开发基础谢川主编，中国铁道出版社.


[4] S3C2410&嵌入式 Linux 系统教程周立功等编著，广州致远电子有限公司.

[5] MagicARM2410 VxWorks 实验教程周立功等编著，广州致远电子有限公司.

[6] ARM&Wince 实验与实践——基于 S3C2410 周立功等编著，北京航空航天大学出版社.

[7] 嵌入式计算系统设计原理（美）Wayne Wolf Computers as Components：Principles of Embedded

Computing System Design

[8] C.M.Krishna, Kang G.Shin. REAL-TIME SYSTEMS. Tsinghua University Press, McGraw-Hill.

[9] Real-time Embedded Software Systems

[10] Charting Past, Present, Future Research in Ubiquitous Computing.

[11] Priority Inheritance Protocols: An Approach to Real-Time Synchronization

[12] OSEK/VDX Operating System. Version 2.2.2. July 5th, 2004.

[13] http://www.arm.com

五考核方式


179


《服务计算软件需求工程》课程教学大纲

课程名称服务计算软件需求工程

Requirement Engineering of Service Computing Software





软件工程




本课程采用英文教材讲授，面向的对象为计算机软件与理论、软件工程专业的学术型和专业型研究生。

本课程旨在理论和技术上深入地介绍服务计算软件系统的需求工程、需求分析原理、技术和前沿研究内容，

为学生在服务计算软件的需求工程理论、技术和相关应用研究奠定基础。服务计算已经成为新兴的系统构

造和企业管理模型，产业界迫切需要掌握服务计算相关理论和技术的软件工程师和管理人员。本课程面对

这一需求，主要介绍服务计算基础理论、Web 服务基础、面向服务的体系结构、服务计算软件系统的需求

开发和需求管理的技术、方法、理论和相关工具。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并

结合自己的研究方向完成基于服务架构的软件小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有软件

工程概论、面向对象程序设计技术。


本课程涵盖了服务计算软件系统的需求工程方向的主要知识点，主要内容包括服务计算概要、面向服

务的体系结构、服务计算技术、Web 服务基础、实时服务计算和服务计算的基础理论；服务计算软件系统

的需求开发（包括需求获取、需求分析、需求规约、需求确认和需求验证等）和需求管理（包括需求开发，

需求评审、需求变更控制和需求跟踪等）的技术、方法、理论和相关工具。通过本课程的学习，学生能够

了解服务计算学科的背景、起源和涵盖范围；掌握 SOA、Web Service 的基本概念和结构；了解企业建模、

业务关系建模、等服务计算所涵盖的管理方法和过程；从信息技术从业人员的角度，理解服务计算软件的

需求工程概念和模型，掌握服务计算软件的需求工程的原理、方法、标准和工具。


[1] 张良杰，张嘉，蔡弘。服务计算，清华出版社，2007

180

[2] Thomas ERL(著)，王满红，陈荣华(译)。SOA 概念、技术与设计，机械工业出版社，2007

[3] Munindar P. Singh, Michael N. Huhns. Service-Oriented Computing, Semantics, Processes, Agents. John

Wiley & Sons Inc, 2005

[4] Robin Qiu. Enterprise Service Computing, From Concept to Deployment，Idea Group Inc, 2007

[5] 金芝、刘璘、金英等。软件需求工程:原理和方法，科学出版社，2008

[6] 毋国庆等。软件需求工程，机械工业出版社，2008

[7] 黄国兴、周勇。软件需求工程，清华大学出版社，2008


[1] 骆斌，丁二玉。需求工程——软件建模与分析，高等教育出版社，2009

[2] 赵海燕、麻志毅。面向复用的需求建模，清华大学出版社，2008

[3] 徐锋。软件需求最佳实践—SERU 过程框架原理与应用，机械工业出版社，2008

[4] Leszek A.Maciaszek。需求分析与系统设计(原书第 3 版)，机械工业出版社，2009

[5] 卡维塔.古普塔(著)，闫晓珍、张杰(译)。需求评估实施指南，北京大学出版社，2007

[6] Karl E.Wiegers(著)，陆丽娜、王忠民等(译)。软件需求，机械工业出版社，2001

[7] 帕派佐格罗(著)，龚玲等(译)。Web 服务：原理和技术，机械工业出版社，2010

[8] J. Davis(著)，高宇翔等(译)。开源 SOA，电子工业出版社，2010

[9] 俄尔等(著)，郭耀(译)。SOA Web Service 合约设计与版本化，人民邮电出版社，2010

[10] Grady Booch，面向对象分析与设计，机械工业出版社，2008

[11] Kenneth E. Kendall etc.，系统分析与设计，清华大学出版社，2010

[12] Sharon Allen，数据建模基础教程，清华大学出版社，2004

[13] 相关课程：http://www.cs.toronto.edu/~sme/CSC2106S/index.html

[14] 相关课程：http://www.cs.uta.fi/re/

[15] 需求工程论文汇总：http://web.uccs.edu/adavis/UCCS/reqbib-demog.html

[16] 需求管理工具：http://www.volere.co.uk/tools.htm

五考核方式


181


《TCP/IP 协议分析与网络程序设计》课程教学大纲

课程名称 TCP/IP 协议分析与网络程序设计

TCP/IP Protocol Analysis and Network Programming

授课教师王涛课程类别专业方向课







本课程采用中文教材讲授，面向的对象为软件工程专业的学术型硕士、专业硕士，计算机技术专业硕

士。本课程旨在理论和技术上深入地介绍 TCP/IP 协议栈的原理、技术、前沿研究内容和网络编程的技术，

为学生在基于计算机网络的理论、技术和相关应用研究奠定基础，提高学生的网络编程实现能力。本课程

的主要内容包括：Internet 与 TCP/IP 协议、IP 协议、传输层协议 UDP 和 TCP、TCP/IP 应用层常用协议、

TCP/IP 协议代码实例分析、网络程序设计基本知识、TCP/IP 网络程序框架与实例、WinsockAPI 等。在学

习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与 TCP/IP 协议分析或网络编程

相关的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有计算机操作系统、计算机网络、计算机系统

结构知识、面向对象程序设计技术。


本课程首先介绍进行 TCP/IP 程序设计所必须掌握的 TCP/IP 协议的有关知识，然后就网络程序设计的

API 进行了全面和系统的讲解，并且每一章都有一些简单易懂的实例，最后通过几种典型的 TCP/IP 程序设

计实例的介绍和分析，使没有 TCP/IP 知识或对 TCP/IP 知识了解较少的读者通过改课程的学习，也能在短

期内掌握 TCP/IP 知识，并能进行一些简单实用的 TCP/IP 程序的开发工作。


[1] 任泰明. 《TCP/IP 协议与网络编程》西安电子科技大学出版社 2004.

[2] James F. Kurose, Keith W. Ross. Computer Networking: A Top-Down Approach (5th Edition) [M].

Addison-Wesley, May, 2009.



182









五考核方式


183


《软件项目管理》课程教学大纲

课程名称软件项目管理

Software Project Management


先修课程软件工程






本课程属于理论课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。该课程介绍现代项目和项目

管理的基本概念、定义和特征，和以项目生命周期为主线的项目全过程管理的基本原理、技术、工具和方

法；包括现代项目管理的知识体系―PMBOK，国际项目管理专业领域特点和热点；有效管理软件项目的技

能，讨论有效满足项目范围、时间、成本和质量的条件下实现项目目标的技术与方法；软件项目估算方法；

项目人力资源管理，项目经理的职责、素质以及管理技巧，如何建设有效项目团队；项目沟通管理，有效

沟通技巧；项目风险管理，软件项目常见风险与应对方法；项目采购管理；讨论项目整体管理，软件项目

配置管理。

课程基本要求：通过本课程的学习，学生应该能够进行项目可行性分析，编制有效的项目计划，对项

目进行控制和变更管理，对项目进行收尾；对软件项目进行配置管理；理解软件开发过程中软件度量的作

用；理解各种软件项目规模与成本估算技术、工具；掌握软件项目质量管理方法；有效构建软件项目团队；

有效进行沟通管理；能应用风险管理原理对软件项目进行风险管理；进行合同与分包管理；有效进行项目

集成等。较系统地了解软件项目管理的理念与框架；掌握软件项目管理核心过程、方法与工具；并能针对

软件项目与项目管理特点解决应用中的具体问题。


本课程按照最新的项目管理知识体系，以项目的全生命期过程为主线讲授项目管理课程，包括如下内

容：

1、项目管理概论，包括项目、项目管理的概念，项目生命期与组织。

2、项目可行性研究与项目启动，包括项目可行性研究，项目招投标管理，项目启动。

3、项目计划，包括项目整体计划，软件需求管理，项目范围计划，项目进度计划，项目成本计划，质

量管理计划，人力资源计划，项目沟通计划，风险管理计划，项目采购计划，软件配置管理，软件项目度

量。

184

4、执行项目计划，包括项目执行概述，介绍项目执行中的各个管理过程：指导与管理项目执行，实施

项目质量保证，项目团队组建与项目团队建设，沟通管理中的信息发布，采购中的询价与选择供应商。

5、项目监督与控制，包括项目监督与控制概述，介绍项目监控中的各个管理过程：监督与控制项目工

作，整体变更控制，范围核实，范围控制，进度控制，成本控制，质量控制，项目团队管理，绩效报告，

项目干系人管理，风险监督与控制和采购合同管理。


[1] 《Successful Project Management》 3rd Edition，Jack Gido，James P. Clements.机械工业出版社。

[2] 《IT 项目管理》（第二版），Kathy Schwalbe 著。邓世忠等译，机械工业出版社。

[3] 《软件项目管理-一个统一的框架》，Walker Royce 著，周伯生等译，机械工业出版社。

[4] 《项目管理知识体系指南》（PMBOK2004），美国项目管理协会（PMI）。


[1] 《中国项目管理知识体系与国际项目管理专业资质认证标准》。中国项目管理研究委员会，机械工业出

版社。

[2] 《小组软件开发过程》。Watts S. Humphrey 著，韩丹，袁昱译，人民邮电出版社。

[3] 《项目管理：管理新视角》。Jack R.Meredith, Samuel J.Mantel. 郑晟，杨磊，李兆玉等译。电子工业出

版社。

[4] RUP(Rational Unified Process),IBM Rational。

[5] MSF(Microsoft Solutions Framework),Microsoft。

[6] 《高质量软件项目管理(影印版)》. [美]Robert T. Futrell 等.清华大学出版社。

[7] PMP Exam Practice Test and Study Guide，6th Edition. J. Leroy Ward. ESI International, Arlington, Virginia

[8] 《现代项目管理》（上、中、下）。白思俊主编，机械工业出版社。

[9] 软件项目管理案例教程，韩万江等主编，机械工业出版社。

五考核方式

考核方式为笔试 50%，实践 50%。

185


《软件能力成熟度模型（CMM）》课程教学大纲

课程名称软件能力成熟度模型

Capability Maturity Model for Software








本课程属于理论课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。软件项目开发过程的质量控

制以及规范化和标准化的项目管理是现代软件工程普遍关注的问题，软件能力成熟度模型(CMM)是目前国

际上公认的用来衡量软件开发组织的开发管理能力和水平的模型。本课程主要介绍能力成熟度模型 CMM

的基本概念、框架和详细内容，并通过案例分析和练习，注重对 CMM 概念和软件过程改进原理的理解。

课程要求学生通过本门课的学习，了解 CMM 的产生与发展；掌握 CMM 的基本概念和体系结构；掌

握 CMM 各级标准的基本特征和关键过程域；掌握 ISO9000 评价标准和 CMMI 的基本内容；掌握个体软件

开发过程和小组软件开发过程；了解软件企业如何实施 CMM，了解我国软件产业实施 CMM 的对策；掌握

与 CMM 相关的软件管理技术。通过开设此课程，使学生能及时适应行业需求，掌握规范化的软件开发及

其质量控制过程，适应软件行业的最新要求。


本课程主要内容有：CMM 体系结构、CMM 模型内容（包括可重复级、已定义级、已管理级和优化级

的目的目标以及关键实践）、CMM 实施过程（包括软件过程改进计划、组织、实施）、案例分析等。


[1] 能力成熟度模型（CMM）：软件过程改进指南[英文版]，CMU/SEI,（The Capability Maturity Model

Guidelines for Improving the Software Process），人民邮电出版社。

[2] 郑人杰等. 《基于软件能力成熟度模型(CMM)的软件过程--方法与实施》. 清华大学出版社, 2003。


[1] CMM 实施与软件过程改进（CMM Implementation Guide，[美]Kim Caputo），机械工业出版社。

[2] 软件能力成熟度模型 CMM 方法及其应用。杨一平，人民邮电出版社。

[3] CMM 实施指南（Implementing the Capability Maturity Model JamesR.Persse 著）机械工业出版社。

[4] 实用软件度量（Practical Software Measurement），John McGarry 等著，机械工业出版社。

五考核方式


186


《电子服务系统与开发》课程教学大纲

课程名称电子服务系统与开发

E-Service Systems and Development


先修课程电子服务系统与技术，面向

对象的程序设计，软件工程







子学习和电子教育系统等。

本课程是《电子服务系统与技术》的后续课程，将在电子服务系统与技术基础上，针对一个具体的电

子服务应用领域，重点关注电子服务系统的系统框架模型和生命周期、电子服务应用的需求分析方法、系

统设计方法、相关软件系统的架构设计与实现。

课程将以团队项目为中心，以教师讲授和项目指导为辅助，重点在于使得学生通过电子服务系统的实

践深入理解和掌握相关开发方法。课程过程中将采用严格的软件系统开发过程与相关规范，每周课堂以项

目进展报告、评审和指导为主要内容。


每年课程将以下列三个专题之一或更多为应用背景，因此包含了对相关典型应用方案和背景知识的介

绍：

电子政务（e-government）系统：电子政务的概念和发展模型；电子政务公众服务系统模型；电子

政务绩效评估模型和方法；电子政务软件系统架构和实现。

电子商务（e-business）系统：电子商务的概念和发展；企业架构（enterprise architecture）；基于

SOA 的电子商务软件系统的架构和开发方法；电子商务系统应用效果评估。。

电子学习（e-learning）系统：电子学习的概念和发展；学习资源共享；建构主义和联通主义学习

理论；混合式学习和协作学习模型；社会化开放学习模式与环境；支持学习资源共享的协作学习

平台架构。

187

针对电子服务应用系统的开发，将对基于机构架构 EA 的集成服务工程方法 ISEM 进行系统介绍，重点

在于采用此方法的开发规范和过程。


[1] 《电子服务理论、技术、系统与应用》（自编教材和讲义）。


将根据课程项目由教师选择并提供相关参考文献。

五考核方式

考核方式为对课程项目成果考核，考核主要从以下方面进行：应用和系统的需求分析；系统设计；系

统原型开发。

188

3.3 计算机技术专业学位硕士研究生教学大纲

3.3.1 专业必修课


《形式语言与自动机理论》课程教学大纲

课程名称形式语言与自动机理论 Formal Languages and Automata Theory

授课教师李永明课程类别专业学位课

开课形式讲授、讨论和自学适用学科范围计算机科学与技术



• 课程内容：掌握正则语言、下文无关语言的文法、识别自动机及其基本性质、图灵机的基本知识。

• 根据课程的主要特点：

抽象和形式化

理论证明和构造性

基本模型的建立与性质

• 着重培养以下能力：

培养学生的形式化描述和抽象思维能力。使学生了解和初步掌握―问题、形式化描述、自动化（计

算机化）‖这一最典型的计算机问题求解思路。


形式语言和自动机理论是理论计算机科学的重要分支，自 20世纪 60年代以来发展极为迅速，已经在计

算机科学的许多领域起着理论基础和方法论的作用，特别是对程序语言的设计、编译理论与技术、模式识别

和自然语言理解等领域起了重要的促进作用。近年来，形式语言和自动机理论的应用范围不断扩大，无论是

自然科学的许多领域，还是社会科学的某些领域，都在应用形式语言和自动机的理论成果和描述方式。形式

语言与自动机理论除了在计算机科学与技术领域的直接应用外,更在计算机科学与技术领域人才的计算思维

的培养中占有极其重要的地位。

在讲述过程中系统地介绍了形式语言和自动机的基础理论，从语言的产生角度和识别角度对 Chomsky的

短语结构文法(包括上下文无关文法、上下文相关文法和无限制文法)以及自动机(包括有限状态自动机、下

推自动机和图灵机)进行讨论。并介绍了文法与自动机之间的等价关系。另外，还介绍了语法分析中一些基

本的问题和语言(程序设计语言及自然语言)语法结构的描述方法。此外，对语言的各种运算和封闭性质、判

189

定问题及不可判定性以及确定的上下文无关语言与 LR-文法也进行了讨论。本课程还介绍了一些文法和自动

机在文本编辑、编译程序、标注语言以及逻辑电路和时序电路设计中的应用。


[1] 教材：自动机理论、语言和计算导论（原书第２版），J. E. Hopcroft，R. Motwani, J.D.Ullman, 机械工

业出版社，2004.

四参考书目

[1] 形式语言与自动机理论，蒋宗礼姜守旭编著，清华大学出版社，2003，第一版.

[2] 形式语言与自动机，陈崇昕，科学出版社，1988.

[3] 徐美瑞译：自动机理论、语言和计算导论.科学出版社.

[4] 何成武，《自动机理论及其应用》科学出版社 1990.

[5] 美 A.V. 阿霍等，《形式语言及其句法分析》科学出版社 1987.

五考核方式


190







程序设计


开课形式讲解



















等。



191















五考核方式


192


《组合数学》课程教学大纲

课程名称组合数学 Combinatorics

授课教师周异辉课程类别专业学位课

先修课程高等数学，线性代数

离散数学


开课形式讲授



本课程采用教师讲授为主学生自学为辅的形式，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。《组

合数学》是一门应用广泛的学科，它在计算机科学、信息论、管理科学以及其它现代科技领域都有着重要

的应用。本课程主要介绍组合数学中涉及组合计数、组合设计和编码理论的基本原理、基本问题和基本方

法。通过该课程的学习，使学生了解和掌握《组合数学》的基本内容和基本方法，培养学生的应用意识，

为解决实际问题，提高计算机专业开发能力打好知识基础。


本课程主要介绍组合数学中涉及组合计数、组合设计和编码理论的基本原理、基本问题和基本方法。

主要内容有排列与组合公式、母函数、容斥原理、递推关系、鸽巢原理、Pólya 计数定理、区组设计与编码

理论等内容。通过教学使学生：1. 掌握组合数学中最主要的存在性定理。2. 掌握组合计数的基本原理。3. 掌

握排列组合计数方法和组合恒等式的证明方法。4. 掌握递推关系的建立及求解方法。5. 掌握利用生成函数

求解组合计数问题的方法。6. 了解反演方法和 Pólya 计数方法。7. 掌握一些最优算法的一般方法步骤，了

解评估和提高算法效率的一些方法。了解一些近似算法。通过组合数学这门课程的学习，可以有效地锻炼

学生的论证能力，培养学生用组合数学的思想和方法分析问题和解决问题的能力,使学生得到严格的逻辑推

理与抽象思维能力的训练，建立数学模型与计算机科学实践之间的内在联系，不仅可以提高专业开发能力，

而且为计算机课程的学习打好数学基础。


[1] 卢开澄，卢华明. 组合数学. 北京：清华大学出版社，2003.

[2] 屈婉玲. 组合数学. 北京：北京大学出版社，1989.


[1] Richard A. Brualdi 著，冯舜玺等译. 组合数学. 北京：机械工业出版社，2005.

193

[2] 曹汝成. 组合数学. 广州：华南理工大学出版社，2000.

[3] 孙淑玲等. 组合数学引论. 合肥：中国科学技术大学出版社，1999.

[4] 陈景润. 组合数学简介. 天津：天津科学技术出版社，1988.

[5] 刘炯朗. 组合数学导论. 成都：四川大学出版社，1987.

[6] 徐利治. 组合数学入门. 沈阳：辽宁教育出版社，1985.

五考核方式

考核方式为笔试占 80%，平时成绩占 20%。

194


《随机过程》课程教学大纲

课程名称随机过程 Stochastic Process

授课教师范虹课程类别专业学位课

先修课程高等数学、线性代数和概率

论


开课形式讲解



随机过程研究和探讨的对象是客观世界中随机现象演变过程的概率规律性，其理论发展迅速、内容丰

富，并广泛地应用于控制﹑通信﹑生物﹑物理﹑雷达通讯﹑地质﹑天文气象﹑社会科学等工程科学技术中，

已成为从事科学研究和工程技术开发的重要分析工具。本课程是应用类数学基础课程，立足于随机过程的

基本理论介绍，力图使学生掌握随机分析的基本思想与基本方法，将各类随机过程与工程问题相结合，为

后继课程及科研工作打下必要的理论和应用基础。

本课程面向的对象是工科大多数专业的研究生，要求学生必须具备高等数学、线性代数和概率论基本

知识。在学习过程中主要采用易于工科学生接受的叙述方法，引进概念时既强调他的直观性和物理背景，

又注意数学定义得确切。对一些定理和结论注意阐明它的意义和作用，并进行必要的数学证明。


本课程是一门具有工科特色的数学课程，以概率论为基础，且是概率论的深入和发展。主要内容包括：

随机过程基本概念：随机过程及其概率分布、随机过程的数字特征、两个随机过程的联合分布和数字

特征、复（值）随机过程、随机微积分。

平稳过程：平稳过程概念、相关函数的性质、各态历经性、平稳过程的（功率）谱密度、平稳过程的

谱分解、线性系统中的平稳过程。

平稳时间序列的线性模型和预报：时间序列及其实例、平稳时间序列及其线性模型、各类线性模型的

性质、模型识别—确定线性模型的类别、阶数、模型参数估计、平稳时间序列的预报递推预报法、直接预

报法。

马尔可夫过程：马尔可夫过程的直观描述、马尔可夫链、时间连续状态离散的马尔可夫过程、泊松过

程及其性质、时间连续状态连续的马尔可夫过程，维纳过程。

课程中还设置了包括相当数量的应用实例和一定数量的理论题，通过学习帮助学生理解所学的概念，

195

有利于掌握课程中介绍的基本计算方法，训练学生营运基本理论解决实际问题的能力。


汪荣鑫。随机过程，西安交通大学出版社，2006。


[1] 汪荣鑫。数理统计，西安交通大学出版社，2006。

[2] 闵华玲。随机过程，同济大学出版社，1987。

[3] [美]A.帕普力斯著，保鎮等译。概率、随机变量与随机过程，西安交通大学出版社，2003。

[4] 陆传赉。工程系统中的随机过程，电子工业出版社，2008。

五考核方式


196


《工程数学》课程教学大纲

课程名称工程数学

Engineering Mathematics

授课教师王艳娥课程类别专业学位课

先修课程高等数学，线性代数，

概率论

适用学科范围软件工程、计算机技术




本课程旨在使学生在较少的时间内掌握其所学专业必须具备的数学基础：数值分析和数理统计，为学

生今后开展工程计算、工程设计、工程管理以及科学研究打下必要的基础。本课程采用教师讲授为主学生

自学为辅的形式，是面向工程硕士各专业研究生的一门综合性数学课程，着重于方法的介绍及应用，加强

数学建模能力的培养和实际计算的可操作性，注重培养学生应用数学方法解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，学生应初步具有数值分析和数理统计的思想和方法，并学会用计算机解决科研和

工程应用中的数值计算问题的能力以及运用数理统计的方法处理随机数据的能力。学习过程中要求形成覆

盖本课程主要内容的读书笔记；要求学生以 MATLAB 为工具，实现各种数值计算方法的编程、观察算法所

产生的数值现象和体会科学计算的研究方法；要求学生结合自己的研究方向完成与数理统计相关的小项目

一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有高等数学、线性代数、概率论。


本课程主要介绍数值分析和数理统计中的基本概念和基本理论，并侧重于数值计算方法和数理统计方

法的应用。数值分析部分包括：线性代数方程组的直接法和迭代法、非线性方程的数值解法、插值与逼近、

数值积分、常微分方程初值问题的数值解法、矩阵特征值和特征向量的计算等；数理统计部分包括：数理

统计的基本概念、参数估计问题、求点估计的两种常用方法、估计量的评选标准、置信区间、假设检验、

一元线性回归分析、多元线性回归分析、单因子方差分析、双因子方差分析、正交实验设计方法等。


[1] 同济大学应用数学系编. 工程数学上下册. 同济大学出版社，2010 年

[2] 于寅. 高等工程数学. 华中理工大学出版社，1995 年

[3] 姚仰新等. 高等工程数学. 华南理工大学出版社，2007 年

197

[4] 沈剑华. 数值计算基础. 上海：同济大学出版社，1999 年

[5] 盛骤等. 概率论与数理统计. 高等教育出版社，2008 年

[6] 施雨等. 概率论与数理统计应用. 西安交通大学出版社，2005 年

四考核方式


198



《多核计算技术》课程教学大纲

课程名称多核计算技术

Multi-core Computing Technique


先修课程计算机网络，计算机体系结

构，操作系统，程序设计

适用学科范围专业硕士：计算机技术




本课程面向的对象为计算机技术的专业硕士研究生。

多核处理器技术是当前高性能微处理器系统发展的主流趋势。近年来多核技术得到快速发展。这个发

展使得单核架构的电脑逐渐被替代，更重要的是多核技术将带来业内硬件和软件设计理念和方法上一系列

的更新和变革。多核时代的到来无疑揭开了计算机发展历史的新篇章。如何充分发挥多核处理器的性能优

势，已经成为当前软件产业的重要挑战。在传统的软件设计方法教学中，还没有课程能充分指导学生掌握

多核处理器软件设计的方法，这直接制约了多核处理器应用的普及和深入。

随着计算机技术的日新月异的发展，原有的芯片设计已经基本达到了其性能的瓶颈，开发新的芯片结

构成为了推动计算机技术继续发展的立足点。而多核芯片设计就是现今 SOC 设计的一个最重要的方向。多

核体系打破了原有的单芯片单处理核心的设计，在同一芯片中融入了多个处理核心。这种设计大大增强了

处理器的处理能力，真正实现了多线程设计。同时，这种设计又不同于多处理器的体系设计。多个处理核

心之间的通信的代价较多处理器设计要小的多，整体系统的复杂度因而也可降低许多，并带来了成本的降

低以及系统稳定性的提高。本课程是在研究生的体系结构课程和超大规模集成电路基础上做进一步提高，

结合操作系统、编译原理、编程方法等交叉学科，介绍在体系结构上的多核理论与相关学科对此的相应发

展。课程以多核体系结构、多核芯片现状、多核系统软件、多核编译优化、多核编程方式等为主线，阐述

当今多核体系的基本理论、思想和方法，力求使学生们了解世界前沿的体系结构技术，为从事高水平研究

打好基础。

这门课程的教学目的是让学生了解当前计算机芯片设计领域中新兴多核体系设计的基本原理、典型设

计策略，技术难点、目前发展状况、以及对计算机领域带来的相关影响等。培养学生的多核程序设计的基

本理论分析能力，强化实际动手能力。为将来多核应用软件的设计奠定坚实的基础，同时也为将来从事体

系结构领域、系统软件领域以及相关领域的高水平研究打好扎实的基础。

199

课程的基本要求是通过本课程的学习：

使学生掌握多核体系的基本原理

了解多核体系的典型设计策略；

掌握基于 Windows 平台、Linux 平台和 OpenMP 的多核软件设计基本方法；

掌握并行算法设计的基本概念和基本分析方法，具备并行软件的初步设计能力；

掌握多核软件性能分析工具的原理与使用，具备使用工具分析和改进并行多核软件执行效能的能

力；

掌握操作系统和编译器的相应设计、编程方式的变化方向等；

能在多核平台上进行并行编程，会使用多核技术编程工具进行程序优化及调试，理解多核技术对

其他学科的影响，能独立完成所要求的实验计划。


根据多核软件技术的本身特点，以及本校整体课程体系建立情况，课程的主要内容包括四个主要部分：

基本理论知识，多核软件设计方法，基于多核处理器的并行算法设计与实现，多核软件性能分析工具的使

用。其中并行算法的设计与实现将是本课程的核心内容。

①基本理论知识

该部分主要介绍多核软件设计的硬件和操作系统平台基础，以期让学生掌握多核软件设计的基本原理：

多核处理器体系结构。此部分将重点讲授基于地址空间共享机制的多核处理器体系结构主要技术特征，

介绍以 Intel 公司为代表的主流多核微处理器产品，并将根据多核处理器的发展介绍其它有代表性的多核微

处理器体系结构。

多核处理器上的操作系统。该部分将首先回顾线程和进程的基本概念，继而讨论操作系统对于线程的

不同实现思路（内核级、应用级和混合形）和特点。在此基础上，介绍多核处理器上操作系统的关键性技

术问题，重点介绍 Windows 2000 操作系统中多核处理器的线程调度机制。

②多核软件设计方法

这部分内容主要讲授基于Windows操作系统平台上多线程程序设计的基本操作系统原语，以及OpenMP

的基本设计方法，以期让学生掌握使用多线程方法进行多核软件设计的基本技能。

基于 Windows 平台的多线程程序设计方法。该部分主要讲授 Windows 平台上的多线程 API 接口函数，

包括线程创建、撤销、挂起/恢复、优先级设置、睡眠、临界区等。

基于 OpenMP 的多核软件程序设计方法。该部分主要讲授 OpenMP 的主要原理和特点，编译制导语句

格式，语句中经常使用的制导命令和子句，重点介绍变量属性、线程分配策略、规约语句主要内容，通过

数值积分求 PI 值作为 OpenMP 编程练习的实例。

③并行算法设计基本方法和实例分析。

这部分内容主要讲授并行计算程序设计的一般原理，以及结合实际例子说明在多核处理器平台上使用

多线程方法设计并行程序的方法。

并行程序设计的基本原理。该部分首先讲授任务依赖图，引入并发度、关键路径、粒度等基本概念，

200

然后介绍了三种基本的任务分解方法，最后围绕加速比、执行效率、成本等概念，讲授 Amdahl 定律。

④并行程序设计实例分析。

该部分有针对性地选择了三个实例：高斯消去法，多路归并排序和蒙特卡罗法求 PI 值。其中高斯消去

法主要介绍数值类型计算中的数据划分方法，多路归并排序主要介绍非数值计算中比较复杂的负载均衡问

题，蒙特卡罗法则是通过多线程共享互斥的随机数产生过程而对性能产生的副作用，来讨论多线程程序设

计中可能出现的问题。

在完成上述理论教学后，将以两个典型的非数值计算问题：并行查询和 K 值计算问题，作为学生自主

编程实践的内容。对于研究生课程，将补充图形、图象处理中的实际应用问题讲解。

⑤多核软件的性能分析方法和工具。

这部分内容以 Intel 公司的 VTune 性能分析工具为基础，介绍了多核软件实际运行性能的分析和优化方

法。首先介绍了性能分析工具中采样方式和调用图方式的工作原理，然后介绍了 Thread Checker 工具中关

于数据竞争、死锁、关键路径、负载均衡等重要问题的方法。

在上述教学内容的设计中，重点突出了多核软件设计，特别是并行算法设计的实例分析和实际动手设

计，还包含了多核软件性能分析方法和工具等具有前沿特点和实际工程应用价值的素材。使得学生不仅能

掌握多核软件设计的基本方法，而且能体会到国际主流微处理器厂商所带来的最新硬件产品优势和软件辅

助开发工具的重要作用。

实验内容使用以下工具，学习多核编程优化方法：

• Intel VTune™ Performance Analyzers

• Intel Threading Tools (Intel Thread Checker and Intel Thread Profiler)

• Intel Math Kernel Library

• Intel Integrated Performance Primitives

• Intel MPI Library

• Intel Trace Analyzer & Collector

• Intel Cluster Toolkit


[1] 多核系列教材编写组. 多核程序设计，清华大学出版社, 2007 年 9 月.

[2] 周伟明. 多核计算与程序设计，华中科技大学出版社, 2009 年


[1] Shameem Akhter 著, 李宝峰等译. 《多核程序设计技术--通过软件多线程提升性能》）, 电子工业出版社,

2007 年 3 月.

[2] Harry F.Jordan 著. Parallel processing（英文版）, 清华大学出版社, 2003 年.

五考核方式


201


《多媒体信息处理与应用》课程教学大纲

课程名称多媒体信息处理与应用

Multimedia Information Processing and Applications

授课教师李鹏课程类别专业学位课

先修课程

面向对象的程序设计，计算

机组成原理，算法分析与设

计





本课程的授课对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程按照信息的不同表现形式将多媒体信

息进行分类，并以此为主线从相关应用方向上讲解多媒体信息处理与应用技术。通过该课程的学习要让学

生建立多媒体信息输入、处理、输出的基本框架，并能结合自身研究方向明确所从事研究在计算机应用专

业所处的位置，能提出研究中存在的核心问题，并设计相关解决方案。该课程的主要内容包括：多媒体技

术基础、多媒体数据压缩与编码技术、数字音频处理技术、数字视频处理技术、图像信息处理技术、图形

与动画生成技术、虚拟现实技术等。在学习过程中学生能就自己感兴趣的应用问题或者在自己的研究方向

上提出一个具体问题，并运用课程中的理论、方法设计、实现、开发，并完成课程报告一篇，达到课程实

践目标。该课程的先修课程有面向对象程序设计技术、计算机组成原理、算法分析与设计。


本课程介绍包括文本、音频、图像、视频、图形等在内的各种多媒体信息的输入、保存、压缩、计算、

输出等内容，并结合国际国内前沿，给出在该领域当前主要存在的研究课题和若干解决方法。主要内容有：

多媒体技术的基本概念、多媒体信息的组织与表现方式、多媒体信息压缩技术、人机交互技术、多媒体系

统软件技术、多媒体技术发展趋势、文本信息处理、语义分析与识别、自动翻译、音频编码与压缩技术、

音频检索技术、语音分析识别技术、文语转换、音乐检索与组织、图像数字化及编码压缩、简单图像处理

技术、目标检测技术、手写识别、人脸检测、人脸定位与识别技术、视频压缩、运动目标检测、视频测速

技术、图形生成与处理、虚拟现实技术等。部分内容涉及当前研究热点，如语种识别、自动翻译、语音识

别、基于内容音乐检索、运动目标检测与测速、虚拟现实技术等。


[1] Ulrich Karrenberg．Signals, Processes, and Systems: An Interactive Multimedia Introduction to Signal

202

Processing．Springer; 3rd ed. 2013 edition (September 28, 2013)

[2] Vic Costello, Susan Youngblood, Norman E. Youngblood．Multimedia Foundations: Core Concepts for Digital

Design．Focal Press; 1 edition (March 27, 2012)


Practices．Cengage Learning; 1 edition (July 21, 2009)

[4] 李祥生．多媒体信息处理技术．高等教育出版社．2010.9.1

[5] 杨帆，赵立臻．多媒体技术与信息处理．水利水电出版社．2012-1-1

[6] 雷运发，田惠英．多媒体技术与应用教程．清华大学出版社．2008-9-1


[1] International Federation of Multimedia Associations (FIAM，国际多媒体联盟) http://www.fiam.org/en/



[4] The International Society for Music Information Retrieval.（ ISMIR ,国际音乐信息检索协会）

http://www.ismir.net/

[5] Nigel Chapman,Jenny Chapman．Digital Multimedia．Wiley; 3rd edition (March 23, 2009)


Practices ．Cengage Learning; 1 edition (July 21, 2009)

[7] 赵英良，冯博琴，崔舒宁．多媒体技术及应用．清华大学出版社．2009-8-1

[8] 郭新房．Director 11 交互式多媒体开发标准教程．清华大学出版社．2009-11-1

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，课程报告占 50%。

203





授课教师汪西莉课程类别专业方向课






















机器视觉等。




204

2011。




2010。



五考核方式


205





授课教师冯志远课程类别专业方向课

先修课程



序设计























206






五考核方式


207


《嵌入式系统及软件开发》课程教学大纲



授课教师冯志远课程类别专业方向课

先修课程




基础


















的应用能力。




208



















五考核方式


209


《现代信号处理》课程教学大纲

课程名称现代信号处理 Modern signal processing

授课教师艾玲梅课程类别专业选修课

先修课程开课形式讲解与项目实践


一课程目的、任务及对象

现代信号处理作为硕士生的一门选修专业课，其目的和任务是将现代信号处理的一些前沿性方法与技

术传授给学生，提高学生用先进的信号分析方法解决本专业实际问题的能力和水平。本课程的授课对象为

计算机学院所属的计算机应用技术等专业的三年制硕士研究生。

二授课的具体内容

本课程介绍时域离散随机信号的分析，维纳滤波和卡尔曼滤波，自适应数字滤波器，谱估计，包括：

功率谱，高阶谱估计，复导谱，时频分析，包括：短时傅立叶变换，小波变换，Wigner-Ville 分布，伪 Wigner-Ville

分布和其他重要的时频分布，应用举例等内容。


[1] 丁玉美等.数字信号处理--时域离散随机信号处理.西安:西安电子科技大学出版社,2006.

[2] 胡广书.现代信号处理.北京:清华大学出版社,2004.

[3] 张贤达.现代信号处理.北京:清华大学出版社,2002.


[1] 胡昌华等,基于 MATLAB 的系统分析与设计 - 时频分析.西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[2] 皇甫堪等.现代数字信号处理.北京:电子工业出版社,2003.

五考核方式

考核方式为大论文占 70%，平时作业占 30%。

210


《计算机视觉》课程教学大纲

课程名称计算机视觉

Computer Vision



数






上深入地介绍计算机视觉的原理、技术、前沿研究内容和计算机视觉在军事领域的典型应用，为学生在基

于计算机的机器视觉处理的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括：计算机视觉概

述、计算机视觉在军事领域的应用、计算机视觉的典型算法、计算机视觉的前沿技术研究等。在学习过程

中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与计算机视觉应用相关的小项目一个，


高级语言程序设计、面向对象程序设计技术。


本课程主要介绍计算机视觉的基础理论、基本原理、基本方法和实用算法，内容包括人类视觉简介、

感受野、视觉信息的多层次并行处理、视觉信息的集成和反馈、图象分析、二值图象算法、形态学算子、

区域和边缘提取、分裂和合并、区域表示、图像预处理、直方图修正、图像线性运算、线性滤波器、非线

性滤波器、边缘检测、二阶微分算子、图象逼近、Canny 边缘检测器、子像素级位置估计、边缘检测器性

能、轮廓表示、数字曲线及其表示、曲线拟合、样条曲线、曲线回归逼近、Hough 变换、傅里叶描述子、、

图象分割、纹理分析统计方法、从纹理恢复形状、明暗分析、光度立体、彩色感知、颜色的视觉处理、彩

色不变性、深度图像与立体视觉、视觉系统标定、物体表示、二维运动分析、三维运动分析、物体识别等，

另外还简要介绍人类视觉的基本原理、Marr 视觉计算理论、机器视觉的应用、机器视觉的研究内容与面临

的困难、机器视觉与其它学科领域的关系、成象几何基础。本课程注重基本概念、基本原理的阐述，以及

视觉基本算法的详尽介绍，几乎涉及到视觉的所有研究方向，但是重点突出。

211









1-18.


10(5): 988-999.

[4] A.K. Jain, R.P.W. Duin, Mao Jianchang. Statistical pattern recognition: a review. IEEE Transactions on







Intelligence [J]. 1995, 17(8): 790-799.





[10] D. Comaniciu, V. Ramesh, and P. Meer. Kernel-based object tracking. IEEE Transactions on Pattern Analysis

and Machine Intelligence [J]. 2003, 25(5): 564-577.



[12] S. Challa, R.J. Evans, D. Musicki. Target tracking – A Bayesian perspective. 14th International Conference on

Digital Signal Processing [C], Vol. 1, 2002. 437-440.

五考核方式


212


《数字图像处理》课程教学大纲

课程名称数字图像处理

Digital Image Processing

授课教师马苗课程类别专业方向课

先修课程数字信号处理、线性代数、

计算机程序设计






上深入地介绍图像处理的基本原理、技术、前沿研究内容和一些应用实例。其目的是使学生掌握数字图象

处理的基本概念、原理和处理方法，掌握数字图象的时域、频域处理方法，掌握图象恢复和压缩的方法，

理解图象各种变换（小波变换、傅里叶变换、余弦变换、哈尔变换、K-L 变换）的基本内容、性质与应用。

其主要任务是使学生掌握图象处理的一些基础，特别是要把学到的数字图象处理的各种方法灵活应用到实

际中，通过本课程的学习，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高。先修课程有数字信号处理、

线性代数、计算机程序设计。


本课程系统地介绍数字图象处理的基本概念、研究方法、研究内容以及在其它学科中的一些典型应用。

主要内容有：1)数字图像处理的概念、起源、应用实例、基本步骤及图像处理系统的组成；2)数字图像基础，

包括：视觉感知要素、光和电磁波谱、图像感知和获取、图像取样和量化、像素间的一些基本关系、以及

线性和非线性操作；3)空间域图像增强和频率域图像增强；5) 图像复原，包括图像退化与复原过程的模型、

噪声模型、噪声存在下的惟一空间滤波复原、频域滤波削减周期噪声、逆滤波、维纳滤波、约束最小二乘

方滤波器等；6) 彩色图像处理；7) 小波变换和多分辨率处理；8) 图像压缩；9)形态学图像处理；10)图像

分割等。


[1] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods,Digital Image Processing(Second Edition), Prentice Hall,2003

[2] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods 著,阮秋琦､阮宇智等译,数字图像处理(第二版),电子工业出版

社,2003 年

213


[1] Fundamentals of digital image and video processing, https://www.coursera.org /#course /digital

[2] image and video processing:rom Mars to Hollywood with a stop at the hospital,Duke university,

https://www.coursera.org/#course/images

[3] Computer vison:from 3d reconstruction to visual recognition, https://www.coursera.org /#course

/computervision

[4] Computer Vision:the fundamentals,Berkeley,https://class.coursera.org/vision/class/index

[5] Computational Photography,Georgia Institute of Technology, https://class.coursera.org /compphoto-001

/class/index

[6] 何赋,马天予,Visual C++ 数字图像处理,人民邮电出版社

[7] 王晓丹,吴崇明.基于 MATLAB 的系统分析与设计--图像处理. 西安电子科技大学出版社.

[8] 章毓晋,图像工程(上):图像处理与分析(第二版),北京:清华大学出版社,2006

五考核方式


214


《灰色理论及其应用》课程教学大纲

课程名称灰色理论及其应用

Grey theory and its application

授课教师马苗课程类别专业选修课

先修课程高等数学、计算机程序设计适用学科范围计算机科学与技术




本课程面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程旨在介绍灰色理论的基本原理和实际

应用，其目的是通过原理与实例应用相结合的方式使学生掌握灰色理论的基本概念、原理和处理方法；其

基本要求是使学生掌握灰色理论的基础知识及理论特色，能把学到的灰色理论的某些方法灵活应用到实际

中，通过本课程的学习，使学生对实际中的灰色系统具有分析、建模与应用设计的能力。先修课程有高等

数学和计算机程序设计。


本课程系统地介绍灰色理论的基本概念、基本原理和基本方法以及在一些典型应用。主要内容有：1) 灰

色理论基础，包括灰色理论的研究内容、发展历程和结构体系，以及“认知根据原理”、“差异信息原理”、

“信息不完全原理”、“解的非唯一性原理”等灰色理论中的基本原理与灰色观念；2) 累加生成、累减生成、

级比生成、均值生成、插值生成、灰关联生成等数据生成技术；3) 灰色模型与灰色预测技术：以 GM(1，

1)模型为重点的灰色预测的基本思想、主要步骤和应用实例；4) 灰色关联分析技术：以邓氏关联模型为代

表的灰色关联分析的基本思想、主要步骤和应用实例；5) 灰色聚类：灰色聚类技术的概念、基本思想、主

要步骤和应用实例；6) 灰色统计：灰色统计技术的基本思想、主要步骤和应用实例。最后，专题讲座灰色

理论在图像工程中的应用进展。


[1] 刘思峰,郭天榜,党耀国等.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学出版社,1999

[2] 邓聚龙.灰色系统基本方法[M]. 武汉:华中理工大学出版社，1996

[3] 马苗,张艳宁,赵健.灰色理论在图像工程中的应用[M].北京:清华大学出版社,2011


215

[1] 刘思峰.《灰色系统理论》南京航空航天大学网站 http://video.chaoxing.com/serie_400002430.shtml

[2] 傅立.灰色系统理论及应用[M]. 北京:科学技术文献出版社,1992,10.

[3] 邓聚龙.灰色系统教程[M].武汉:华中理工大学出版社 1996,5.

[4] 邓聚龙.灰色预测与决策[M]. 武汉:华中理工出版社,1985.

[5] 邓聚龙.灰色控制系统[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1985.

[6] 邓聚龙.灰色系统论文集[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1989.

[7] 邓聚龙.灰数学引论[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1991.

[8] 邓聚龙,郭洪.灰预测原理与应用[M]. 全华科技图书公司,1996.

[9] 邓聚龙.灰色系统(社会•经济)[M].北京:国防工业出版社.

五考核方式


216


《网络管理原理与实践》课程教学大纲

课程名称网络管理理论与实践

Management andPractices for Computer Network

授课教师吴振强课程类别专业选修课

先修课程计算机网络，操作系统适用学科范围

计算机技术

现代教育技术

开课形式讲解，讨论、实践



随着信息技术的发展，企业级的网络已经非常普及，未来将面临着大量网络需要维护和管理的问题。《网

络管理理论与实践》将围绕计算机网络管理基本理论、基本方法和主流技术，讲授的内容主要有网络管理

目标、网络管理模型、网络管理协议、网络配置管理、网络故障管理、网络性能管理、网络安全管理、网

络计费管理、网络管理平台、IT 服务管理、网络系统规划与工程管理。

本课程力图体现知行并举的思想，注重网络工程的理论和方法，并与应用实践相结合，突出企业级网

络管理的特点，使理论、实例与实验相结合，力求达到学以致用。


本课程主要内容涉及网络管理概念、网络管理功能和目标、网络管理模型与协议、网络管理模型、网

络管理协议、网络管理体系结构、网络管理典型实现模式分析、网络管理软件系统、简单网络管理协议

SNMP、远程监视 RMON、IP 地址管理、网络配置管理、网络故障管理、网络性能管理、网络安全管理、

网络计费管理、网络管理平台与工具、网络管理服务、IT 服务管理等。

实验内容是以网络硬件设备为基础，进行网络管理的场景搭建并进行相应的管理与维护实践，同时结

合相应的网络模拟器系统，进行更大场景的模拟与管理实践。


[1] 邓健. 《计算机网络管理理论与实践教程》. 北京邮电大学出版社, 2008.

[2] 李光宇，陈巍主编. 《网络管理与维护》. 北京理工大学出版社，2012 年 1 月.


[1] 肖德宝，徐慧著. 《网络管理理论与技术》.华中科技大学出版社，2009 年 4 月.

217

[2] 赵启升等编著. 《网络管理技术与实践教程》. 清华大学出版社，2011 年 5 月.

[3] 姚越编著. 《Linux 网络管理与配置》. 机械工业出版社，2010 年 3 月.

[4] 蔡灿辉，陈婧，主编. 《网络管理(第 2 版)》. 高等教育出版社，2011 年 6 月.

[5] 张金荣编著. 《网络管理工具实用详解（第 3 版）》. 电子工业出版社，2012 年 1 月.

五考核方式

考核方式为项目管理方案占 50%，实验报告占 50%。

218


《无线网络定位理论与技术》课程教学大纲

课程名称无线网络定位理论与技术

Theory and Techniques for Wireless Localization

授课教师路纲课程类别专业选修课

先修课程面向对象的程序设计适用学科范围计算机技术




课程目标：

1. 了解无线传感器网络、无线自组织网络和卫星定位网络的特征。

2. 理解常见无线网络定位的数学原理。

3. 掌握无线网络定位的仿真技术和方法。

4. 了解北斗系统(BNSS)、GPS 等系统的定位机理。

5. 了解无线网络定位理论和技术研究的最新进展。

基本要求：

1. 掌握三边定位、三角定位、到达时间差定位、邻近度定位、射频指纹定位和 UWB 定位等方法的

数学原理、这些定位方法的定位精度和适用场景。

2. 会使用 Matlab、NS2 等仿真定位工具对无线定位算法进行仿真，会设定仿真参数。

3. 了解北斗系统和 GPS 的定位原理。


1. 无线网络定位发展的历史。

2. 基于 RSSI 的定位方法及其原理：三边定位和基于最小二乘意义下的多边定位。

3. 基于 AOA 的定位方法及其原理：Ad hoc positioning system。

4. 基于 TDOA 的定位方法及其原理： Global Positions System，The Cricket Location-Support System。

5. 基于模式匹配的定位方法及其原理：Radio Map 定位。

6. 基于拓扑结构的定位方法及其原理：DV-hop，The Multi-Dimensional Scaling MAP，Voronoi，Centroid

等。

219

7. 卫星定位系统及其原理简介：北斗系统、GPS。

8. 定位仿真技术简介：Matlab 和 NS2


[1] 李晓维，徐勇军，任丰原。无线传感器网络技术，北京理工大学出版社，2007.


[1] IEEE Transactions on Mobile Computing 期刊上关于无线网络定位的文章

[2] T. S. Rappaport, ―Wireless Communications, Principles & Practice, 2ed‖ Prentice Hall, 2001

五考核方式

提交无线网络定位算法的仿真软件代码。

220


《无线网络与移动计算》课程教学大纲

课程名称无线网络与移动计算

Wireless network and Mobile Computing Theory


先修课程计算机网络，Internet 技术适用学科范围计算机技术




移动计算技术是一个比较大的研究和应用领域，更接近于实际应用的领域。它是在传统固定式计算方

式和固定式网络无法满足移动性要求之下兴起的，在学生们已经学习了计算机硬件和软件方面的多门课程

的基础上，通过本课程能够使学生了解掌握有关移动计算的基本概念、理论；通过移动计算模型使学生建

立良好的整机系统的概念，掌握复杂系统的设计思想。

本课程主要介绍无线网络、移动互联网、移动数据库、无线 Ad-Hoc 网络以及嵌入式设备操作系统和软

件开发的基本概念和关键技术，使学生了解日益普及的移动设备和移动互联网的基本原理，了解移动计算

技术发展的前沿动态。通过本课程的学习，培养学生利用移动计算技术解决实际问题的能力。

本课程的目的是使学生了解移动计算的概念、移动计算的理论和技术以及目前的研究进展情况。本课

程的基本要求如下；（1）使学生掌握移动计算的概念、移动计算系统的系统结构、移动计算系统涉及的主

要内容和方面；（2）使学生了解和掌握移动计算系统的主要问题，尤其是无线移动环境下，数据的管理、

查询处理等问题。具体包括无线网络、移动互联网、移动数据库、无线 Ad-Hoc 网络、无线传感器网络以及

嵌入式设备操作系统和软件开发的基本概念和关键技术；（3）了解和掌握解决上述问题的主要技术和方法。

（4）了解移动计算技术发展的前沿动态。通过本课程的学习，开阔学生的视野，培养学生利用移动计算技

术解决实际问题的能力。


本课程的讲授内容如下：（1）移动计算概述，移动计算的由来、基本概念、涉及的技术、面临的问题、

当前的研究状况以及主要研究领域。（2）分布式系统，命名与位置管理、复制服务、同步与一致性、缓冲、

预取和 hoarding 技术。（3）无线通信网络，介绍无线通信的基本原理、几种主流的移动通信网络（GSM、

CDMA、3G 等）、无线局域网（WLAN）、蓝牙技术等。掌握移动通信、无线局域网的基本原理。介绍目前

221

移动通信网络提供的商业服务，如 GPRS 等。（4）无线 Ad-Hoc 网络，无线 Ad-Hoc 网络的定义；无线 Ad-Hoc

网络的应用; 无线 Ad-Hoc 网络设计面临的挑战；Ad-Hoc 网络通信协议与算法；Ad-Hoc 网络的 QoS。（5）

移动数据库系统，移动计算环境下的数据管理、查询处理和事务处理的基本原理和方法；复制与缓存技术; 数

据广播调度; 移动查询处理; 移动事务处理; Agent 技术。（6）无线传感器网络，无线传感器网络的基本概念、

网络通信模式与通信协议、网络拓扑控制、定位与时间同步、数据管理与查询、安全等。（7）移动设备(小

型计算设备)、嵌入式操作系统以及软件开发技术，PALM OS 等嵌入式操作系统; J2ME 开发简介; TinyOS

传感器节点嵌入式操作系统。（8）移动计算系统中的安全与隐私问题。（9）移动计算系统的用户界面，移

动计算环境下的人机接口特点和要求，包括交互内容的自适应、媒体选择、交互的布局、以及交互的内容

描述等。


[1] 张德干编著，移动计算，科学出版社，2009

[2] Reza B.Far 著，顾国昌等译，移动计算原理--基于 UML 和 XML 的移动应用设计与开发，电子工业出

版社，2006

[3] 徐明曹建农彭伟著，移动计算技术，清华大学出版社，2008


[1] Ivan Stojmenovic. Handbook Of Wireless Networks And Mobile Computing. JOHN WILLEY & SONS

INC.，2002

[2] James F.DeRose. THE WIRELESS DATAHANDBOOK, FOURTH EDITION. JOHN WILLEY & SONS

INC.，1999

[3] Jyh-Cheng Chen, Tao Zhang. IP-Based Next-GenerationWireless Networks. JOHN WILLEY & SONS INC.，

2003

[4] Weiser M. The Computer for the Twenty-first Century. Scientific American,1991,265(3):94—104

[5] D.Siewiork. Message from the General Chair. Proceedings of The First International Symposium on Wearable

Computers. 1997:1-5

[6] Edward O.Thorp. The Invention of the First Wearable Computer. Second International Symposium on

Wearable Computer. 1998: 4-8

[7] S. Mann. An Historical Account of 'WearComp' and 'WearCam' Inventions Developed for Applications in

'Personal Imaging'. Proceedings of The First International Symposium on Wearable Computers. 1997:66-73

[8] Hong J I ,Landay J A. An Infrastructure approach to context-aware computing. Human-computer

interaction,2001,16(2-4).

[9] 马建峰，吴振强.《无线局域网安全体系结构》（专著），高等教育出版社，2008 年 5 月.

五考核方式


222






























223










五考核方式


224


《网络安全技术与实践》课程教学大纲

课程名称网络安全技术与实践

Technology and Practice of Network Security


先修课程计算机网络、计算机操作系

统





本课程采用中文教材讲授，面向的对象为计算机技术专业硕士。本课程旨在讲解计算机系统及网络系

统的安全知识，并配以大量实际可行的实验。为学生在基于网络安全的技术和相关应用研究奠定基础，提

高学生的网络安全实践能力。本课程的主要内容包括：目前先进的网络安全实践的理论和实验，包括网络

安全现状及发展趋势、虚拟机、windows 系统安全加固技术、系统漏洞扫描与修复、入侵检测技术、密码

使用及破解和数据备份与灾难恢复技术等。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自

己的研究方向完成与网络安全技术相关的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有计算机操

作系统、计算机网络。


本课程以“计算机系统安全一网络系统安全一数据灾难恢复”为主线来展开教学内容，向学生深入浅

出地介绍了网络安全的基础知识和网络安全工具的使用。分别介绍网络安全背景、网络安全实验平台、操

作系统安全、计算机系统漏洞扫描、入侵检测技术、密码使用及破解、数据各份与恢复等。“网络安全概述”

部分介绍目前的网络安全现状及发展趋势，使学生对网络安全有一个整体的认识，然后介绍了网络面临的

常见威胁，并给出了黑客入侵的步骤。


[1] 谭建明，马传龙，谢晓燕. 《网络安全实践》西安电子科技大学出版社 2009.





225









五考核方式


226


《网络工程规划与设计》课程教学大纲

课程名称网络工程规划与设计

Planning and Design of ComputerNetwork Engineering



计算机技术

现代教育技术

开课形式讲解，实践



本课程是针对企业级网络管理的现状而设置的教学课程，以强化实践教学和激发自主学习为目标，以

理论知识为主线，以实践应用为驱动，旨在提高学习者的实践能力和综合素质。此外，本课程将注重经验、

方法与思想的可迁移性，以适应信息技术和教育技术发展的需要。目前的校园网络规划与设计涉及信息技

术对教育的影响分析、校园网工程项目的设计与规划内容、网络工程实施（施工、配置、调试）、校园网络

运维（维护与管理）等环节进行讲解，同时学生将围绕这一部分内容进行项目规划实践。

本课程将用系统集成方法进行计算机网络工程设计所涉及的一些基本概念、基本过程进行定义和讨论；

应深刻理解网络工程的系统集成模型，自觉用该模型指导网络工程设计的各个过程；应了解网络工程系统

集成的步骤，理解网络工程的一般过程；应重视网络系统的层次模型对网络工程的指导作用；同时要了解

网络工程文档及其招投标工作的重要性；最后应能够使用 Microsoft Project 软件对网络工程项目进行规划和

管理。


本课程的内容涉及：基本概念、基本设备、简单组网技能；中型网络设计知识与技能设计中型网络；

大型网络设计知识与技能设计大型网络、网络设计综合知识与应用等。具体讲解的知识点包括：网络工程

设计基础、配置二层以太网交换机、网络需求分析、结构化布线系统和机房设计、路由器配置、企业网设

计、网络安全策略设计、网络维护与测试、设计性实验等内容。


[1] 陈鸣著，《网络工程设计教程系统集成方法（第 2 版）》机械工业出版社，2008 年 06 月.

[2] 王相林. 网络工程设计与应用，清华大学出版社，2011 年 10 月.

227


[1] Andrew S.Tanenbaum, Computer Networks, Fourth Edition, Prentice Hall, 2003，清华大学出版社，计算机

网络第 4 版英文影印本和中译本

[2] James F.Kourose, Keith W. Ross 著，陈鸣译，计算机网络－用自顶向下方法描述 Internet 特色（第三版），

机械工业出版社，2005.6

[3] 陈向阳. 《网络工程规划与设计》. 清华大学出版社，2007 年

[4] 李银玲. 《网络工程规划与设计》. 人民邮电出版社，2012 年 7 月

[5] 张殿明. 《网络工程规划与设计》. 清华大学出版社，2010 年 9 月.

[6] 张军征主编. 《校园网络规划与架设》. 电子工业出版社，2009 年 1 月.

五考核方式

考核方式为项目规划方案占 50%，方案讨论与实验报告占 50%。

228


《工程概论》课程教学大纲

课程名称工程概论

Introduction to Engineering


先修课程适用学科范围工程硕士

开课形式讲解，讨论、项目设计



《工程概论》课程包括工程与文明、工程与创新、工程与思维、工程与伦理、工程案例分析、工程与

未来六个模块。该课程选择人类历史文明发展进程中具有里程碑意义的重大工程变革案例，以材料工程、

航空工程、航天工程、汽车工程、船舶工程的发展历史为教学载体，使学生认识工程、科学和技术，了解

工程师应该具备的知识、素质和能力，培养学生的工程哲学思维，树立学生的工程创新意识，培育学生的

工程伦理责任，建立学生的民族自豪感、民族责任感和民族使命感。


课程内容涉及系统论、系统方法论、工程与系统论、工程对象系统、工程过程系统、工程技术系统、

工程管理系统、工程组织系统、工程支持系统、工程系统论的范式与发展展望等。

对信息技术的发展现状，讲解 CDIO 规范。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）

和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机

联系的方式学习工程。CDIO 将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统

能力四个层面，CDIO 要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。


[1] 王连成著，《工程系统论》，中国宇航出版社，2002 年 8 月

[2] 范瑜主编，《电气工程概论》，高等教育出版社，2006 年 7 月

[3] （美）克劳雷等，顾佩华，沈民奋，陆小华等译.《重新认识工程教育-国际 CDIO 培养模式与方法》.

高等教育出版社，2009 年 4 月.


[1] 中国 CDIO 网站：http://www.chinacdio.cn/

229

[2] 国际 CDIO 网站：http://www.cdio.org/

[3] 教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会：http://www.sec-edu.cn/index.html

[4] 中国信息安全博士网：http://www.secdoctor.com/index.htm

[5] 中国信息安全人才网：http://www.cis-rc.com/index.html

[6] 中国 IT 实验室：http://www.chinaitlab.com/

[7] CIO 时代网：http://www.ciotimes.com/

[8] 中国安全网：http://www.securitycn.net/

[9] 互联安全网：http://www.sec120.com/

[10] 中国信息安全网(中安网)：http://www.9551.net/

[11] 麦可思人力资源信息管理咨询公司网站：http://www.mycos. com.cn

[12] 北京大学计算机系统信息安全研究室：http://infosec.cs. pku.edu.cn/

[13] 中国计算机学会计算机安全专业委员会：http://www.china -infosec.org.cn/

[14] Cisco 公司网站：http://www.cisco.com

[15] CVE 漏洞网站：http://www.cve.mitre.org

[16] 程序员联合开发网站：http://www. insecure.com /namp

[17] 绿盟科技网站：http://www.nsfocus.net

[18] RAID 网站：http://www.raid-symposium.org

[19] SHPHOS 网站：http://www.sophos.com/virusinfo/analyses/

[20] 中国互联网信息中心网站：http://www.cnnic.net/

[21] CERT 网站：http://www.cert.org

[22] 信息安全网站：http://www.xqsoft.com

[23] 信息系统安全管理网站：http://www.infosecuritymag.com

[24] IT 审计员网站：http://www.itaudit.org

[25] ZDNet 网站：http://www.zdnet.com

[26] 系统日志分析网站：http://www.webtrends.com

[27] Linux 安全资源网站：http://www.linuxsecurity.com

[28] PGP 网站：http://www.pgp.com

[29] ISS 公司网站：http://www.iss.net

[30] IETF 工作组网站：http://www.ieft.org

五考核方式


230


《科技英语写作》课程教学大纲

课程名称科技英语写作

Scientific Writing in English

授课教师肖樟树课程类别专业选修课

先修课程英语四级，计算机专业英语


开课形式讲解，讨论，演练



本课程面向的对象为计算机相关专业的研究生。本课程尝试通过大量实例，讲解撰写英语科技论文和

参加国际学术交流的过程、方法和可能遇到的问题。结合学生的科研实践，讨论和模拟演练期刊论文的发

表准备、投稿、审稿、修改和发表等具体流程；讨论和模拟演练国际会议论文的发表准备、投稿、审稿、

修改、发表、参会准备和会议发言等过程。力求通过本课程的学习与演练基本掌握如何发表英文期刊论文

或国际会议论文，初步了解国际学术交流的过程和规范，提高学生在英语科技论文写作与国际学术交流方

面的实战能力。


课程主要内容包括：，英文科技论文和毕业论文的写作规范及技巧，如何参加国际会议和用英文演讲，

如何向国际期刊投稿，如何检索文献及怎样选择研究课题以及如何用英语做研究报告等。本课程从论文选

题、拟投稿期刊的选择及作者署名与分工等方面阐述了科技论文写作前的准备工作，通过大量的实例分析

介绍了论文题名和摘要撰写中应遵循的基本原则--准确(Accuracy)、简洁(Brevity)和清楚(Clarity)，分别从写

作技巧、时态和语态的使用等角度介绍了科技论文正文各部分(引言、材料与方法、研究结果、讨论、结论)

的撰写，举例说明了致谢的写作要点及图表制作的注意事项，总结了各主要参考文献体例的特点、格式及

相关著录规范。本课程还较为全面地介绍了国际单位制(SI)及其使用中应注意的问题，结合实例举证从选词、

重要语法和文体等方面系统阐述了科技英语写作的文法与表达，较为详尽地总结了英文标点符号的使用，

从稿件录排、校样改正等方面阐述了如何投稿及与编辑联系，综述了作者、编辑和审稿人在同行评议过程

中的交流与互动。


[1] 侯进，计算机专业英语:《科技交流与科技论文写作》（第 2 版），电子工业出版社，2010 年。

231

[2] 任胜利，英语科技论文撰写与投稿（第 2 版），科学出版社，2011 年。


[1] Robert A.Day 等著, 曾剑芬等译，科技论文写作与发表教程(第 6 版)，电子工业出版社，2006 年。

[2] 任胜利的科学网博客，地址：http://blog.sciencenet.cn/u/rensl。

[3] A. Godfrey, Scientific Writing and Presentation in English, Tsinghua University, Spring Semester, 2008.

[4] Institute of Electrical Electronics Engineers(IEEE,美国电气和电子工程师协会)， http://www.ieee.org。

[5] IEEE Computer Society, http://www.computer.org。

[6] Elsevier ScienceDirect Database Online, http://www.sciencedirect.com。

五考核方式

考核方式为平时演练成绩占 40%，英语期刊论文模板和会议交流模板占 60%。

http://www.amazon.cn/s?ie=UTF8&field-author=Robert%20A.Day(%E7%BD%97%E4%BC%AF%E7%89%B9%20A%C2%B7%E6%88%B4)&search-alias=books


http://www.amazon.cn/s?ie=UTF8&field-author=%E6%9B%BE%E5%89%91%E8%8A%AC&search-alias=books

http://www.lib.snnu.edu.cn/databaseredirect.do?type=web&dbid=85&goback=w-d-wwsjk

232

3.4 软件工程专业学位硕士研究生教学大纲



《软件建模方法与技术》课程教学大纲

课程名称软件建模方法与技术

Software Modeling Methods and Technology

授课教师张莉课程类别专业学位课

先修课程软件工程，软件体系结构适用学科范围软件工程




随着软件系统规模和复杂程度不断提高，软件系统的结构变得日益复杂，软件的建模行为已经成为软

件开发过程中一项不可缺少的工作。本课程面向软件工程学科专业的硕士研究生。通过讲授使学生掌握软

件建模的原理和方法，了解成熟、前沿的软件建模技术以及各自的适用领域，重点了解面向 Agent 的软件

开发方法以及形式化建模技术，为学生在基于网络的分布式软件、可信软件的开发和相关应用研究奠定基

础。本课程的主要内容包括：软件建模的基本概念、基本原理概述；基于 UML 的软件建模方法，软件建模

的形式化方法；基于元模型的软件建模技术；面向 Agent 的软件开发。


本课程从经典的结构化软件建模方法介绍出发，以基于 UML 的面向对象软件建模方法为基础，重点对

软件建模中的形式化方法进行了讲授。主要内容有：软件建模的基本概念、基本原理概述；面向数据流的

结构化建模方法；面向对象的统一建模语言 UML；软件建模的形式化方法，其中涉及到形式化的数学基础、

形式化建模、形式模型的验证、形式化分析与设计以及程序转换，具体方法包括：有限状态机及扩展方法、

Petri 网方法相关的基本概念和性质、分析技术、Z 语言及其应用、VDM 及其应用、B 方法和 B 语言；基于

元模型的软件建模技术、MDA 支持框架及元模型（语言）质量评价框架；面向 Agent 的软件开发的基本概

念、核心思想以及软件 Agent 的体系结构。


233

[1] 古天龙. 软件开发的形式化方法[M] . 高等教育出版社，2005 年

[2] (日本)刘少英.软件开发的形式化工程方法：结构化+面向对象+形式化（影印）[M]. 清华大学出版社，

2008 年

[3] 毛新军. 面向主体的软件开发[M]. 清华大学出版社，2005 年

[4] David S. Frankel 著, 鲍志云译. 应用 MDA[M]. 人民邮电出版社, 2003 年


[1] Krzysztof Czarnecki, Ulrich W. Eisenecker: Generative Programming, Methods, Tools, and Applications[M].

Boston: Addison Wesley, 2000 年

[2] 骆斌, 丁二玉. 需求工程：软件建模与分析[M].高等教育出版社，2009 年

[3] David S. Frankel. Model Driven Architecture: Applying MDA to Enterprise Computing[M]. New York: John

Wiley&Sons,2003

[4] J-R Abrial 著, 裘宗燕译. B 方法[M]. 电子工业出版社, 2004 年

[5] K Lano. The B language and Method[M]. Springer，1996 年

[6] 薛霄. 面向 Agent 的软件设计开发方法[M]. 电子工业出版社, 2009 年

五考核方式




234


《数据仓库与数据挖掘》课程教学大纲

课程名称数据仓库与数据挖掘——数据与知识管理概论

Data Warehouse and Data Mining—Introduction to Data and Knowledge Management

授课教师袁柳课程类别专业学位课

先修课程数据库系统原理适用学科范围计算机软件与理论

开课形式讲解，实验



本课程的授课目标是从数据仓库和数据挖掘技术出发，使学生掌握经典的数据分析和数据处理技术，

能够从深层次理解数据的含义并体会数据的价值；从而进一步了解并学习以本体为核心的知识管理研究领

域的基础理论和基本方法。在学习相关理论的基础上，同时要求学生能够较为熟练地使用至少一种数据分

析处理的自动化工具（或者数据分析处理工具包）。本课程的先修课程为数据库系统原理，并要求学生具有

一定的面向计算机科学的数理逻辑知识（至少应该学习过离散数学中的一阶逻辑部分的内容）。通过本课程

的学习，学生应该能够实现科学的管理、合理的利用各自研究领域中所产生的各类数据。


课程主要内容可分为深入理解数据、数据仓库与数据挖掘基础、基于本体的知识管理以及数据与知识

管理工具四部分。每部分具体讲授的内容如下：

1.深入理解数据

1.1 数据的含义以及常见的数据类型

1.2 数据的特征描述以及数据可视化技术

1.3 数据预处理技术

2.数据仓库与数据挖掘基础

2.1 数据仓库的基本概念与数据仓库的模型

2.2 数据仓库的 OLAP

2.3 构建数据仓库的基本原则与方法

2.4 数据挖掘的基本概念

2.5 关联规则挖掘

235

2.6 数据分类

2.7 数据聚类分析

2.8 复杂类型数据挖掘

3. 基于本体的知识管理

3.1 数据、信息、知识

3.2 知识表示方法

3.3 基于描述逻辑的知识表示

3.4 本体基本概念

3.5 基于描述逻辑的本体描述（本体描述语言 OWL）

3.6 本体工程介绍

3.7 基于本体的应用举例

4. 数据与知识管理工具

4.1 常用 RDBMS 中的数据分析处理功能

4.2 开源数据挖掘工具

4.3 本体建模工具与本体解析工具


[1] （美）韩家炜（Han，J.）等著，范明等译,数据挖掘：概念与技术（原书第 3 版）,2012.

[2] Franz Baader, Diego Calvanese, Deborah McGuinness,etc.(Editor), The Description Logic Handbook: Theory,

Implementation and Applications,2003.

[3] Steffen Staab, Rudi Studer (Editor), Handbook on Ontologies, 2009.


参考文献主要来源于数据挖掘和知识管理领域重要的期刊和会议，主要包括：

[1] ACM SIGKDD Int. Conf. on Knowledge Discovery in Databases and Data Mining.

[2] ACM SIGMOD (Special Interest Group on Management of Data).

[3] (IEEE) Int. Conf. on Data Mining (ICDM).

[4] IEEE Trans. On Knowledge and Data Eng. (TKDE)

[5] KDD Explorations.

[6] ACM Trans. on KDD.

[7] International Semantic Web Conference

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，实验占 50%。

http://search.dangdang.com/book/search_pub.php?category=01&key2=%BA%AB%BC%D2%EC%BF&order=sort_xtime_desc

http://search.dangdang.com/book/search_pub.php?category=01&key2=%B7%B6%C3%F7&order=sort_xtime_desc

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_1?_encoding=UTF8&field-author=Franz%20Baader&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_2?_encoding=UTF8&field-author=Diego%20Calvanese&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_3?_encoding=UTF8&field-author=Deborah%20McGuinness&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_1?_encoding=UTF8&field-author=Steffen%20Staab&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.amazon.com/s/ref=ntt_athr_dp_sr_2?_encoding=UTF8&field-author=Rudi%20Studer&search-alias=books&sort=relevancerank

http://www.google.com.hk/url?q=http://iswc2013.semanticweb.org/&sa=U&ei=y-rGUZ3_CI2QlQWR9IHQBQ&ved=0CBsQFjAA&usg=AFQjCNE8L05MYq2F_HO9cqg0M6wFAscf4w

236







程序设计


开课形式讲解



















等。



237















五考核方式


238




Model Checking


先修课程

离散数学


辑























239









Edition), 2005.




五考核方式


240


《工程数学》课程教学大纲

课程名称工程数学

Engineering Mathematics

授课教师王艳娥课程类别专业学位课

先修课程高等数学，线性代数，

概率论

适用学科范围软件工程、计算机技术




本课程旨在使学生在较少的时间内掌握其所学专业必须具备的数学基础：数值分析和数理统计，为学

生今后开展工程计算、工程设计、工程管理以及科学研究打下必要的基础。本课程采用教师讲授为主学生

自学为辅的形式，是面向工程硕士各专业研究生的一门综合性数学课程，着重于方法的介绍及应用，加强

数学建模能力的培养和实际计算的可操作性，注重培养学生应用数学方法解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，学生应初步具有数值分析和数理统计的思想和方法，并学会用计算机解决科研和

工程应用中的数值计算问题的能力以及运用数理统计的方法处理随机数据的能力。学习过程中要求形成覆

盖本课程主要内容的读书笔记；要求学生以 MATLAB 为工具，实现各种数值计算方法的编程、观察算法所

产生的数值现象和体会科学计算的研究方法；要求学生结合自己的研究方向完成与数理统计相关的小项目

一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有高等数学、线性代数、概率论。


本课程主要介绍数值分析和数理统计中的基本概念和基本理论，并侧重于数值计算方法和数理统计方

法的应用。数值分析部分包括：线性代数方程组的直接法和迭代法、非线性方程的数值解法、插值与逼近、

数值积分、常微分方程初值问题的数值解法、矩阵特征值和特征向量的计算等；数理统计部分包括：数理

统计的基本概念、参数估计问题、求点估计的两种常用方法、估计量的评选标准、置信区间、假设检验、

一元线性回归分析、多元线性回归分析、单因子方差分析、双因子方差分析、正交实验设计方法等。


[1] 同济大学应用数学系编. 工程数学上下册. 同济大学出版社，2010 年


241

[1] 于寅. 高等工程数学. 华中理工大学出版社，1995 年

[2] 姚仰新等. 高等工程数学. 华南理工大学出版社，2007 年

[3] 沈剑华. 数值计算基础. 上海：同济大学出版社，1999 年

[4] 盛骤等. 概率论与数理统计. 高等教育出版社，2008 年

[5] 施雨等. 概率论与数理统计应用. 西安交通大学出版社，2005 年

五考核方式


242



《电子服务系统与技术》课程教学大纲

课程名称电子服务系统与技术

E-Service Systems and Technologies



工程，数据库原理







子学习和电子教育系统等。本课程结合现代服务科学、管理和工程（SSME）的最新发展和相关软件技术，

以服务工程为中心，兼顾服务科学与管理多领域，系统和深入的介绍服务、电子服务、电子服务系统的理

论、系统和技术。力求使得软件工程专业研究生获得深入的理解并掌握相关技术。为进一步研究和开发不

同类型和应用领域的电子服务系统、技术和工程方法奠定基础。

本课程的主要内容包括：服务科学、管理和工程概述；电子服务和电子服务系统概念、特性和生命周

期；web 服务技术与 SOA 架构；电子服务系统分析、设计、开发、运行与改进工程化方法；典型电子服务

应用分析与案例；电子服务系统和技术研究前沿介绍。典型应用领域包括：企业/机构电子商务（e-business）

系统、电子政务（e-government）公众服务系统、电子学习(e-learning)平台等。

课程教学模式采用以教师讲授带动学生经典文献学习和典型案例分析/设计的相结合，力求在深入理解

基本概念和方法基础上，学生根据自己研究方向和兴趣选择领域拓展知识与了解前沿发展趋势。先修课程

有面向对象程序设计技术、软件工程导论和数据库原理。



服务科学、管理与工程（SSME）理论与技术。重点介绍现代服务概念、服务科学基础理论、服务

管理基本方法、以及服务工程的理论和方法。力求将跨越管理、工程和技术领域的基本概念有机

243

联系起来。

服务系统与电子服务系统。重点介绍现代服务系统的特征和关键问题、作为服务系统的关键类型 –

电子服务系统的概念和理论；介绍电子服务系统的发展生命周期模型；典型电子服务系统案例分

析。

电子服务系统软件技术基础。重点介绍 web 服务理论与技术，包括 WSDL、SOAP、UUDI、BPEL

以及相关基础如 XML；介绍面向服务架构 SOA 的概念与技术；典型案例分析。

电子服务系统开发方法。重点介绍电子服务作为软件密集社会技术系统的分析、设计、开发与改

进技术和方法。

电子服务系统的管理与评价。重点介绍电子服务系统的运营、维护与改进相关技术；电子服务系

统质量和效果评价方法。

电子服务系统应用专题。根据研究生研究方向和兴趣，选择具体电子服务应用领域，学习相关技

术和方法。


《电子服务理论、技术、系统与应用》（自编教材和讲义）。


每年课程开始时由教师提供 10-15 篇相关参考文献，下面是已采用过的参考文献。

[1] Glushko, R.J., Seven Contexts for Service System Design. in: Handbook of Service Science, Maglio, P.P.,

Kieliszewski, C. and Spohrer, J. (eds.), New York, Springer, part 2, pages 219-249, 2009.

[2] Gordijn, J., Yu, E. and van der Raadt, B., e-Service Design Using I* and e3value Modeling, IEEE Software,

23(3):26-33, May/June 2006.

[3] Gordijn, J., van Eck, P. and Wieringa, R., Requirements Engineering Techniques for e-Services, in:

Service-Oriented Computing, Cooperative Information Systems series, The MIT Press, Cambridge, USA,

pages 331-352, 2009.

[4] Hofacker, C.F., Goldsmith, R.E., Bridges, E. And Swilley, E., E-Services: A Synthesis and Research Agenda,

in E-Services: Opportunities and Threats, Evanschitzky, H. And Iyer, G.R. (eds.), Deutscher

Universitats-Verlag, Wiesbaden, Germany, pages 13-44, 2007.

[5] Hoffman, K.D., Marketing + MIS = E-Service, Communications of the ACM, 46(6):53-55, June 2003.

[6] Maglio, P.A., Srinivasan, S., Kreulen, J.T. and Spohrer, J., Service Systems, Service Scientists, SSME, and

Innovation, Communications of the ACM, 49(7):81-85, July 2006.

[7] Meuter, M.L., Bitner, M.J., Ostrom, A.L. and Brown, S.W., Choosing Among Alternative Service Delivery

Modes: An Investigation of Customer Trial of Self-Service Technologies, Journal of Marketing, 69(2):61-83,

2005.

[8] Papazoglou, M.P., Traverso, P., Dustdar, S. and Leymann, F., Service-Oriented Computing: State of the Art

and Research Challenges, IEEE Computer, 40(11):38-45, November 2007.

244

[9] Papazoglou, M.P., Traverso, P., Dustdar, S. and Leymann, F., Service-Oriented Computing: A Research

Roadmap, International Journal of Cooperative Information Systems, 17(2):223-255, June 2008.

[10] Riedl, C., Leimeister, J.M. and Krcmar, H., New Service Development for Electronic Services – A Literature

Review, in Proceedings of the 2009 Americas Conference on Information Systems (AMCIS 2009), San

Francisco, USA, August 6-9, 2009.

[11] Rust, R.T. and Kannan, P.K., E-Service: A New Paradigm for Business in the Electronic Environment,

Communications of the ACM, 46(6):37-42, June 2003.

[12] Rust, R.T. and Miu, C., What Academic Research Tells Us About Service, Communications of the ACM,

49(7):49-54, July 2006.

[13] Salomann, H., Dous, M., Kolbe, L. and Brenner, W., Self-Service Revisited: How to Balance High-tech and

High-touch in Customer Relationships, European Management Journal, 25(4):310-319, 2007.

[14] Tsai, W., Verma, R. and Schmidt, G., New Service Development, Chapter in Handbook of New Product

Development Management, Loch, C. and Kavadias, S. (eds.), Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, pages

495-526, 2008.

五考核方式

考核方式为课程文献读书报告或课程项目成果。

245


《电子服务系统与开发》课程教学大纲

课程名称电子服务系统与开发

E-Service Systems and Development


先修课程电子服务系统与技术，面向

对象的程序设计，软件工程







子学习和电子教育系统等。

本课程是《电子服务系统与技术》的后续课程，将在电子服务系统与技术基础上，针对一个具体的电

子服务应用领域，重点关注电子服务系统的系统框架模型和生命周期、电子服务应用的需求分析方法、系

统设计方法、相关软件系统的架构设计与实现。

课程将以团队项目为中心，以教师讲授和项目指导为辅助，重点在于使得学生通过电子服务系统的实

践深入理解和掌握相关开发方法。课程过程中将采用严格的软件系统开发过程与相关规范，每周课堂以项

目进展报告、评审和指导为主要内容。


每年课程将以下列三个专题之一或更多为应用背景，因此包含了对相关典型应用方案和背景知识的介

绍：

电子政务（e-government）系统：电子政务的概念和发展模型；电子政务公众服务系统模型；电子

政务绩效评估模型和方法；电子政务软件系统架构和实现。

电子商务（e-business）系统：电子商务的概念和发展；企业架构（enterprise architecture）；基于

SOA 的电子商务软件系统的架构和开发方法；电子商务系统应用效果评估。。

电子学习（e-learning）系统：电子学习的概念和发展；学习资源共享；建构主义和联通主义学习

理论；混合式学习和协作学习模型；社会化开放学习模式与环境；支持学习资源共享的协作学习

平台架构。

246

针对电子服务应用系统的开发，将对基于机构架构 EA 的集成服务工程方法 ISEM 进行系统介绍，重点

在于采用此方法的开发规范和过程。


[1] 《电子服务理论、技术、系统与应用》（自编教材和讲义）。


将根据课程项目由教师选择并提供相关参考文献。

五考核方式

考核方式为对课程项目成果考核，考核主要从以下方面进行：应用和系统的需求分析；系统设计；系

统原型开发。

247


《软件工程实证方法》课程教学大纲

课程名称软件工程实证方法

Empirical Methods in Software Engineering

授课教师陈健课程类别专业方向课


工程





软件工程是结合计算机科学学科和工程学科、具有多领域背景、具有人和团队特点的新兴工程学科。

软件工程研究与开发方法因此具有很强的工程特点和多学科特点，在计算机科学理论基础上，需要有科学

和有效的实证方法支持软件工程的研究与开发。在过去十多年里，软件工程实证方法有了较快的发展，并

在实际研究和开发中得到日益重要的应用。

本课程旨在为软件工程专业研究生提供系统和基本的实证软件工程知识和基本训练。完成该课程的学

生将对实证软件工程有系统和初步的理解，并在一个特定方法或方面有较深入的理解。本课程采用课堂讲

授、讨论班和实践项目结合的形式。教师对实证方法的基本概念、方法和应用进行讲授，所有学生在课程

开始时指定特定专题和相关文献深入学习，在学习的基础上讲解相关内容，并进行该内容的讨论和探讨。

每个学生通过对自己所负责的内容进行深入学习和讲解以增强理解，通过对其它部分内容的积极参与讨论

以获得初步理解。根据学生研究方向和兴趣，在课程初期确定课程实践任务，采用所学习实证方法对一个

问题进行研究与分析。



实证方法概念、方法和应用引论。系统、全面但概要的对实证方法进行讲解，尤其是针对软件工

程实证方法应用展示实证方法的作用。

案例研究（case study）专题：案例研究适用的问题；案例研究方法过程；案例研究方案设计；数

据采集与分析；有效性验证；案例研究报告。

调查研究（survey）专题：调查研究方法适用的问题；调查研究方法过程；调查研究方案设计；问

卷和面谈设计与验证；数据采集与分析；有效性验证；调查研究报告。

248

实验和现场研究（experiments and field study）：实验研究适用的问题；实验研究过程与方案设计；

实验研究数据采集与分析；现场研究适用的问题；现场研究过程与方案设计；现场研究数据采集

与分析；有效性验证；研究报告。


Guide to Advanced Empirical Software EngineeringShull F, Singer J, Sjoberg D I K. (eds.)Springger-Verlag 2008


每年课程开始时由教师选择并提供 10-15 篇软件工程实证方法经典文献和相关典型案例分析文献。

五考核方式

考核方式为对课程专题学习报告和实践项目成果结合。

249


《分布式系统》课程教学大纲

课程名称分布式系统

Distributed System

授课教师吴振强课程类别方向课或选修课








上深入地介绍分布式系统的原理、技术、前沿研究内容和分布式系统的一些范型，为学生在基于网络的分

布处理的理论、技术和相关应用研究奠定基础。本课程的主要内容包括：分布式系统概述、通信、进程/线

程、系统命名、同步、复制及一致性、系统容错以及安全、中间件技术等。系统范型包括：基于对象的分

布式系统、分布式文件系统、基于文档的分布式系统，以及基于协作的分布式系统应用等。在学习过程中

形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与分布式应用相关的小项目一个，从而

完成本课程的学习任务。先修课程有计算机操作系统、计算机网络、计算机系统结构知识、面向对象程序

设计技术。




务、网格、移动系统和普适计算系统等。主要内容有：分布式系统的特征、系统模型、网络和网际互联、

进程间通信、分布式对象和远程调用、操作系统支持、安全性、分布式文件系统、名字服务、对等系统、

时间和全局状态、协调和协定、事务和并发控制、分布式事务、复制、移动计算和无处不在计算、分布式

多媒体系统、分布式共享内存、 Web 服务和 CORBA 实例研究等。其中涉及到目前最新技术，如对等系统、

Web 服务、移动与普适计算计算系统、网格、Cooltown、蓝牙、WiFi WEP 协议、XML 及 AES 加密标准与

安全设计等。


[1] Coulouris, Dollimore and Kindberg. Distributed Systems: Concepts and Design Edition 4, © Pearson

Education 2005.

[2] Andrew S. Tanenbaum and Maarten van Steen. Distributed Systems Principles and Paradigm，清华大学出版

250

社 2002

[3] Jie Wu 著高传善（译）. 分布式系统设计. 机械工业出版社，2001 年

[4] Doreen L. Galli, Distributed Operating System. 人民邮电出版社，2002 年

[5] 徐高潮等，分布式计算系统高等教育出版社，2004

[6] Andrew S. Tanenbaum, 分布式系统——原理与范例（影印），清华大学出版社，2005


[1] Distributed systems Concepts and Design, 3rd edition, http://www.cdk3.net

[2] Distributed systems Concepts and Design, 4th edition, http://www.cdk4.net


[4] Internet Architecture Board(IAB,Internet 架构委员会) http://www.isi.edu/iab









五考核方式


251


《软件项目管理》课程教学大纲

课程名称软件项目管理

Software Project Management








本课程属于理论课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。该课程介绍现代项目和项目

管理的基本概念、定义和特征，和以项目生命周期为主线的项目全过程管理的基本原理、技术、工具和方

法；包括现代项目管理的知识体系―PMBOK，国际项目管理专业领域特点和热点；有效管理软件项目的技

能，讨论有效满足项目范围、时间、成本和质量的条件下实现项目目标的技术与方法；软件项目估算方法；

项目人力资源管理，项目经理的职责、素质以及管理技巧，如何建设有效项目团队；项目沟通管理，有效

沟通技巧；项目风险管理，软件项目常见风险与应对方法；项目采购管理；讨论项目整体管理，软件项目

配置管理。

课程基本要求：通过本课程的学习，学生应该能够进行项目可行性分析，编制有效的项目计划，对项

目进行控制和变更管理，对项目进行收尾；对软件项目进行配置管理；理解软件开发过程中软件度量的作

用；理解各种软件项目规模与成本估算技术、工具；掌握软件项目质量管理方法；有效构建软件项目团队；

有效进行沟通管理；能应用风险管理原理对软件项目进行风险管理；进行合同与分包管理；有效进行项目

集成等。较系统地了解软件项目管理的理念与框架；掌握软件项目管理核心过程、方法与工具；并能针对

软件项目与项目管理特点解决应用中的具体问题。


本课程按照最新的项目管理知识体系，以项目的全生命期过程为主线讲授项目管理课程，包括如下内

容：

1、项目管理概论，包括项目、项目管理的概念，项目生命期与组织。

2、项目可行性研究与项目启动，包括项目可行性研究，项目招投标管理，项目启动。

3、项目计划，包括项目整体计划，软件需求管理，项目范围计划，项目进度计划，项目成本计划，质

量管理计划，人力资源计划，项目沟通计划，风险管理计划，项目采购计划，软件配置管理，软件项目度

量。

252

4、执行项目计划，包括项目执行概述，介绍项目执行中的各个管理过程：指导与管理项目执行，实施

项目质量保证，项目团队组建与项目团队建设，沟通管理中的信息发布，采购中的询价与选择供应商。

5、项目监督与控制，包括项目监督与控制概述，介绍项目监控中的各个管理过程：监督与控制项目工

作，整体变更控制，范围核实，范围控制，进度控制，成本控制，质量控制，项目团队管理，绩效报告，

项目干系人管理，风险监督与控制和采购合同管理。


[1] 《Successful Project Management》 3rd Edition，Jack Gido，James P. Clements.机械工业出版社。

[2] 《IT 项目管理》（第二版），Kathy Schwalbe 著。邓世忠等译，机械工业出版社。

[3] 《软件项目管理-一个统一的框架》，Walker Royce 著，周伯生等译，机械工业出版社。

[4] 《项目管理知识体系指南》（PMBOK2004），美国项目管理协会（PMI）。


[1] 《中国项目管理知识体系与国际项目管理专业资质认证标准》。中国项目管理研究委员会，机械工业出

版社。

[2] 《小组软件开发过程》。Watts S. Humphrey 著，韩丹，袁昱译，人民邮电出版社。

[3] 《项目管理：管理新视角》。Jack R.Meredith, Samuel J.Mantel. 郑晟，杨磊，李兆玉等译。电子工业出

版社。

[4] RUP(Rational Unified Process),IBM Rational。

[5] MSF(Microsoft Solutions Framework),Microsoft。

[6] 《高质量软件项目管理(影印版)》. [美]Robert T. Futrell 等.清华大学出版社。

[7] PMP Exam Practice Test and Study Guide，6th Edition. J. Leroy Ward. ESI International, Arlington, Virginia

[8] 《现代项目管理》（上、中、下）。白思俊主编，机械工业出版社。

[9] 软件项目管理案例教程，韩万江等主编，机械工业出版社。

五考核方式

考核方式为笔试 50%，实践 50%。

253


《软件能力成熟度模型（CMM）》课程教学大纲

课程名称软件能力成熟度模型

Capability Maturity Model for Software








本课程属于理论课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。软件项目开发过程的质量控

制以及规范化和标准化的项目管理是现代软件工程普遍关注的问题，软件能力成熟度模型(CMM)是目前国

际上公认的用来衡量软件开发组织的开发管理能力和水平的模型。本课程主要介绍能力成熟度模型 CMM

的基本概念、框架和详细内容，并通过案例分析和练习，注重对 CMM 概念和软件过程改进原理的理解。

课程要求学生通过本门课的学习，了解 CMM 的产生与发展；掌握 CMM 的基本概念和体系结构；掌

握 CMM 各级标准的基本特征和关键过程域；掌握 ISO9000 评价标准和 CMMI 的基本内容；掌握个体软件

开发过程和小组软件开发过程；了解软件企业如何实施 CMM，了解我国软件产业实施 CMM 的对策；掌握

与 CMM 相关的软件管理技术。通过开设此课程，使学生能及时适应行业需求，掌握规范化的软件开发及

其质量控制过程，适应软件行业的最新要求。


本课程主要内容有：CMM 体系结构、CMM 模型内容（包括可重复级、已定义级、已管理级和优化级

的目的目标以及关键实践）、CMM 实施过程（包括软件过程改进计划、组织、实施）、案例分析等。


[1] 能力成熟度模型（CMM）：软件过程改进指南[英文版]，CMU/SEI,（The Capability Maturity Model

Guidelines for Improving the Software Process），人民邮电出版社。

[2] 郑人杰等. 《基于软件能力成熟度模型(CMM)的软件过程--方法与实施》. 清华大学出版社, 2003。


[1] CMM 实施与软件过程改进（CMM Implementation Guide，[美]Kim Caputo），机械工业出版社。

[2] 软件能力成熟度模型 CMM 方法及其应用。杨一平，人民邮电出版社。

[3] CMM 实施指南（Implementing the Capability Maturity Model JamesR.Persse 著）机械工业出版社。

[4] 实用软件度量（Practical Software Measurement），John McGarry 等著，机械工业出版社。

五考核方式


254


《服务计算与 SOA 开发》课程教学大纲

课程名称服务计算与 SOA 开发

Service Computing andSOA Development








本课程属于理论与实践相结合的课程，面向的对象为计算机科学与技术的各专业研究生。本课程在介

绍服务计算基本概念与理论的基础上，以 SOA 相关理论作为贯穿服务学科相关开发技术与方法的桥梁，通

过基于 Eclipse 平台的实践开发案例集成讲解服务系统分析与开发的工具、技术、方法，从而通过实践训练

使理论学习形象化、具体化、可视化，并使学生具有扎实的服务系统分析与实际开发能力，进而为学生在

服务学科的深入发展奠定坚实的技术基础。本课程的主要内容包括：服务计算基础理论，SOA 技术基础和

SOA 应用开发。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与面向服

务应用的小项目一个，从而完成本课程的学习任务。


本课程主要内容有：服务计算的基础理论，包括服务的基本概念、SOA 设计原则、SOA 参考架构和

SOA 设计模式等知识；SOA 的相关技术，包括 Web 服务技术基础、Web 服务实现技术、Web 服务高级技

术、基于 SOA 的业务流程建模等技术；应用开发技术，包括 SOA 开发方法、SOA 程序设计模型、基于 Eclipse

的 SOA 开发工具等。


[1] 毛新生主编，《SOA 原理·方法·实践》，电子工业出版社，2007



[1] http://www.ibm.com/search/csass/search/?sn=dw&lang=zh&cc=CN&en=utf&hpp=20&dws=cndw&lo=zh&q

=soa&Search=%E6%90%9C%E7%B4%A2

255

[2] http://www.ibm.com/search/csass/search/?q=web+service&dws=cndw&ibm-search.x=0&ibm-search.y=0&ib

m-search=Search&sn=dw&lang=zh&cc=CN&ddr=&en=utf&lo=zh&hpp=20

[3] 伊尔著，王满红，陈荣华译，《SOA 概念、技术与设计》，机械工业出版社，2007

[4] 厄尔著；郭耀译，《SOA 服务设计原则》，人民邮电出版社，2009

[5] Thomas Erl, SOA Design Pattern, PRENTICE HALL, 2009


[7] 戴维斯著，高宇翔译，《开源 SOA》，电子工业出版社，2010

五考核方式


256


《服务计算软件需求工程》课程教学大纲

课程名称服务计算软件需求工程

Requirement Engineering of Service Computing Software





软件工程




本课程采用英文教材讲授，面向的对象为计算机软件与理论、软件工程专业的学术型和专业型研究生。

本课程旨在理论和技术上深入地介绍服务计算软件系统的需求工程、需求分析原理、技术和前沿研究内容，

为学生在服务计算软件的需求工程理论、技术和相关应用研究奠定基础。服务计算已经成为新兴的系统构

造和企业管理模型，产业界迫切需要掌握服务计算相关理论和技术的软件工程师和管理人员。本课程面对

这一需求，主要介绍服务计算基础理论、Web 服务基础、面向服务的体系结构、服务计算软件系统的需求

开发和需求管理的技术、方法、理论和相关工具。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并

结合自己的研究方向完成基于服务架构的软件小项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有软件

工程概论、面向对象程序设计技术。


本课程涵盖了服务计算软件系统的需求工程方向的主要知识点，主要内容包括服务计算概要、面向服

务的体系结构、服务计算技术、Web 服务基础、实时服务计算和服务计算的基础理论；服务计算软件系统

的需求开发（包括需求获取、需求分析、需求规约、需求确认和需求验证等）和需求管理（包括需求开发，

需求评审、需求变更控制和需求跟踪等）的技术、方法、理论和相关工具。通过本课程的学习，学生能够

了解服务计算学科的背景、起源和涵盖范围；掌握 SOA、Web Service 的基本概念和结构；了解企业建模、

业务关系建模、等服务计算所涵盖的管理方法和过程；从信息技术从业人员的角度，理解服务计算软件的

需求工程概念和模型，掌握服务计算软件的需求工程的原理、方法、标准和工具。


[1] 张良杰，张嘉，蔡弘。服务计算，清华出版社，2007

257

[2] Thomas ERL(著)，王满红，陈荣华(译)。SOA 概念、技术与设计，机械工业出版社，2007

[3] Munindar P. Singh, Michael N. Huhns. Service-Oriented Computing, Semantics, Processes, Agents. John

Wiley & Sons Inc, 2005

[4] Robin Qiu. Enterprise Service Computing, From Concept to Deployment，Idea Group Inc, 2007

[5] 金芝、刘璘、金英等。软件需求工程:原理和方法，科学出版社，2008

[6] 毋国庆等。软件需求工程，机械工业出版社，2008

[7] 黄国兴、周勇。软件需求工程，清华大学出版社，2008


[1] 骆斌，丁二玉。需求工程——软件建模与分析，高等教育出版社，2009

[2] 赵海燕、麻志毅。面向复用的需求建模，清华大学出版社，2008

[3] 徐锋。软件需求最佳实践—SERU 过程框架原理与应用，机械工业出版社，2008

[4] Leszek A.Maciaszek。需求分析与系统设计(原书第 3 版)，机械工业出版社，2009

[5] 卡维塔.古普塔(著)，闫晓珍、张杰(译)。需求评估实施指南，北京大学出版社，2007

[6] Karl E.Wiegers(著)，陆丽娜、王忠民等(译)。软件需求，机械工业出版社，2001

[7] 帕派佐格罗(著)，龚玲等(译)。Web 服务：原理和技术，机械工业出版社，2010

[8] J. Davis(著)，高宇翔等(译)。开源 SOA，电子工业出版社，2010

[9] 俄尔等(著)，郭耀(译)。SOA Web Service 合约设计与版本化，人民邮电出版社，2010

[10] Grady Booch，面向对象分析与设计，机械工业出版社，2008

[11] Kenneth E. Kendall etc.，系统分析与设计，清华大学出版社，2010

[12] Sharon Allen，数据建模基础教程，清华大学出版社，2004

[13] 相关课程：http://www.cs.toronto.edu/~sme/CSC2106S/index.html

[14] 相关课程：http://www.cs.uta.fi/re/

[15] 需求工程论文汇总：http://web.uccs.edu/adavis/UCCS/reqbib-demog.html

[16] 需求管理工具：http://www.volere.co.uk/tools.htm

五考核方式


258









软件工程













术。









259



最佳实践。















2003







五考核方式




260






先修课程



序设计























261






五考核方式


262


《嵌入式软件系统应用与开发》课程教学大纲




先修课程




基础


















的应用能力。




263



















五考核方式


264


《人机交互设计基础》课程教学大纲

课程名称人机交互设计基础

The Essentials of Human Computer Interaction Design

授课教师路纲课程类别专业选修课

先修课程面向对象的程序设计适用学科范围软件工程




课程目标：

1. 理解人机交互的概念，理解其对于软件开发和应用的重要性。

2. 理解感知和认知的基本原理。

3. 掌握界面设计流程和实现方法，包括 GUI、Web 及移动设备界面。

4. 掌握可用性分析和评估技术。

基本要求：

1. 知道人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)是关于设计、评价和实现供用户使用的交互式计算

机系统、并围绕相关现象进行研究的学科。理解 HCI 对软件成功的重要性。

2. 掌握界面开发设计的流程和基本原则（一致性、可逆性、信息反馈、错误处理等），以及实现这些

原则的软件方法和技术。

3. 会利用构件技术在软件中编码进行基本声音处理（滤波、特征分析等）、图像处理（放大、缩小、

透明旋转和三维立体影像等）。

4. 会使用工具进行界面设计开发。

5. 会设计调查问卷，会进行用户访谈，并在此基础上进行可用性分析和评估。


1. 第 1 章，绪论。主要概述人机交互的相关概念、研究内容、发展历史及其应用等内容；

2. 第 2 章，感知和认知基础。在介绍人的感知模型的基础上，详细阐述了认知过程与交互设计原则，

讨论了认知概念模型的几种表示方法和分布式认知模型等内容；

3. 第 3 章，交互设备。侧重介绍各种交互设备的原理和技术；

265

4. 第 4 章，交互技术。主要从人机交互输入模式、图形交互技术、语音交互技术以及笔交互技术等

几个方面详细介绍一些常用和新兴的交互技术；

5. 第 5 章，界面设计。重点介绍人机界面设计方法，特别是以用户为中心的界面设计原则、方法；

6. 第 6 章，人机交互界面表示模型与实现。讨论人机界面的表示模型和实现方法，重点围绕窗口系

统和 UIMS 系统等进行介绍；

7. 第 7 章，Web 界面设计；

8. 第 8 章，移动界面设计。介绍移动界面设计原则、方法、工具和技术；

9. 第 9 章，可用性分析与评估。围绕可用性调查问卷设计、分析与评估方法进行介绍。


[1] Ben Shneiiderman,Catherine Plaisant. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer

Interaction,5/e(M). Pearson Education, 2010.


[1] Jef Raskin. The Human Interface: New Directions for Designing Interactive Systems. 人本界面: 交互式系

统设计. 史元春译. 机械工业出版社. 2011: 65-165

[2] Walter Isaacson. Steve Jobs: A Biography. 中信出版社.2011.

[3] Alan Coopper,Robert Reimann, Dave Cronin. About Face Three, The Essentials of Interaction Design. Wiley

Publishing Inc., 2007.

五考核方式

提交界面项目的设计文档和代码。

266


《软件架构理论与实践》课程教学大纲

课程名称软件架构理论与实践

Software Architecture : Theory and Practice

授课教师路纲课程类别专业学位课

先修课程面向对象的程序设计、

软件工程导论





课程目标：

1. 理解软件架构(SA)是处理软件复杂性、实现软件质量的关键。

2. 理解 SA 设计与数据结构、算法设计和实施的区别；理解 SA 与设计模式的关系；理解 SA 在软件

开发流程中的位置和作用。

3. 掌握常见软件风格的适用范围和设计实现方法。

4. 了解架构描述语言 ADL 和 SA 编档方法。

5. 理解软件质量属性概念，掌握关键软件质量属性(如性能、可修改性等)的实现技术。

6. 掌握至少一种 SA 设计方法。

7. 掌握至少一种 SA 评估方法。

8. 了解 SA 的演进和软件产品线。

9. 了解如何将 SA 概念理论运用到项目实践中。

基本要求：

1. 会在程序设计中运用信息隐藏原则。

2. 学会用工厂模式等实现最佳软件工程实践。

3. 掌握用 Windows 架构编写程序的方法，掌握消息驱动、DLL、多核心编程等技术。

4. 理解 SA 的 4+1 视图的含义，掌握用 UML 图描述 SA 的方法。

5. 掌握基于多线程的管道-过滤器、MVC 架构风格软件的实现技术。

6. 掌握基于软件质量属性来设计 SA 的流程。

7. 掌握 ATAM 软件架构评估技术。

267


1. 软件开发流程和软件质量属性简介

2. SA 概论（起源、概念、定义、标准等）

3. 常见的 SA 风格模式（分层、管道过滤器、C/S、B/S、P2P、MVC、PAC、代理、微内核、反射等）

4. SA 描述和编档(ADL，UML)

5. 质量属性驱动的 SA 设计

6. SA 评估（ATAM）

7. 案列分析：智能博弈软件的 SA 设计评估和实现

8. SA 前沿讲座（SOA、云）

9. 实验设计环节(信息隐藏原则、Windows 程序架构、管道-过滤器、MVC)


[1] Len Pass 等著， Software Architecture in Practice (软件架构实践，2nd edtion) ，车立红等译，清华大

学出版社


[1] 软件体系结构实用教程，付燕，西安电子科技大学出版社

[2] Mary Shaw 等著，Software architecture(软件体系结构)，牛振东等编译，清华大学出版社

五考核方式

笔试占 50%，项目成果占 50%。

268


《XML 编程及应用》课程教学大纲

课程名称 XML 编程及应用

XML Programming and Application


先修课程数据库原理，Web 服务技术适用学科范围软件工程

开课形式讲授，项目实践



可扩展标记语言 XML 为构建数据提供一种易于处理的高度结构化的方式，是 Internet 上存储和跨平台

信息交换最具有发展前途的程序语言。本课程侧重于培养软件工程专业学生应用能力，是软件工程专业的

硕士生的选修课。为突出教学内容的实践性，遵循从“理论—设计—实现”的教学过程。通过本课程的学

习，使学生掌握 XML 应用基础知识，具备使用 XML 开发 Web 站点必备的基础知识。通过实践环节使学生

能独立设计 DTD、Schema 文档、熟练掌握 XML 到 HTML 的转换以及应用 DOM 与 SAX 技术实现对 XML

文档的访问，为今后学生在基于 XML 的 web 应用系统的开发打下坚实的基础。本课程的主要内容：xml

相关的各种知识，文档对象模型 DOM 编程以及基于 xml 的 web 应用系统编程技术。


本课程从 XML 理论基础、XML 技术和 XML 应用三个方面介绍。主要内容如下：XML 技术背景及其

发展，XML 的规范性:XML 语法基础，在 XML 中如何使用 xml 文档类型定义 DTD，文件模式定义 XML

Schema、XML 样式表、使用级联样式表 CSS 格式化 XML，可扩展样式 XSL，XML 链接技术，XSLT 转换，

XML 的开发技术 DOM 和 SAX， XML 数据岛，XML 数据交换， Web Service, ADO.NET 的相关知识，

Android 应用开发，WCF 服务，LINQ。


[1] 彭涛, 孙连英. XML 技术与应用 [M]. 清华大学出版社，2012 年

[2] 孙更新,肖冰, 彭玉忠.XML 编程与应用教程 [M].清华大学出版社，2010 年

[3] 伍逸. 深入理解 C#中的 XML [M]. 清华大学出版社，2012 年


[1] 吴洁.XML 应用教程（第 2 版）[M]. 清华大学出版社，2007 年

269

[2] 顾兵.XML 实用技术教程[M]. 清华大学出版社，2007 年

[3] 丁跃潮、叶文开. XML 实用教程[M].机械工业出版社，2006 年

[4] 雷富强、王鹏、马睿.XML 网络编程实例[M]. 中国电力出版社，2002 年

[5] Jinyu Wang 著叶斌译. Oracle XML DB 应用开发:Oracle Database 11g[M]. 清华大学出版社，2012 年

五考核方式

考核方式为实践报告。

270































271









五考核方式


272






先修课程英语四级，计算机专业英语适用学科范围计算机科学与技术























273









五考核方式






274


《工程概论》课程教学大纲

课程名称工程概论

Introduction to Engineering


先修课程适用学科范围工程硕士

开课形式讲解，讨论、项目设计



《工程概论》课程包括工程与文明、工程与创新、工程与思维、工程与伦理、工程案例分析、工程与

未来六个模块。该课程选择人类历史文明发展进程中具有里程碑意义的重大工程变革案例，以材料工程、

航空工程、航天工程、汽车工程、船舶工程的发展历史为教学载体，使学生认识工程、科学和技术，了解

工程师应该具备的知识、素质和能力，培养学生的工程哲学思维，树立学生的工程创新意识，培育学生的

工程伦理责任，建立学生的民族自豪感、民族责任感和民族使命感。


课程内容涉及系统论、系统方法论、工程与系统论、工程对象系统、工程过程系统、工程技术系统、

工程管理系统、工程组织系统、工程支持系统、工程系统论的范式与发展展望等。

对信息技术的发展现状，讲解 CDIO 规范。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）

和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机

联系的方式学习工程。CDIO 将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统

能力四个层面，CDIO 要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。


[1] 王连成著，《工程系统论》，中国宇航出版社，2002 年 8 月

[2] 范瑜主编，《电气工程概论》，高等教育出版社，2006 年 7 月

[3] （美）克劳雷等，顾佩华，沈民奋，陆小华等译.《重新认识工程教育-国际 CDIO 培养模式与方法》.

高等教育出版社，2009 年 4 月.


[1] 中国 CDIO 网站：http://www.chinacdio.cn/

275

[2] 国际 CDIO 网站：http://www.cdio.org/

[3] 教育部高等学校信息安全类专业教学指导委员会：http://www.sec-edu.cn/index.html

[4] 中国信息安全博士网：http://www.secdoctor.com/index.htm

[5] 中国信息安全人才网：http://www.cis-rc.com/index.html

[6] 中国 IT 实验室：http://www.chinaitlab.com/

[7] CIO 时代网：http://www.ciotimes.com/

[8] 中国安全网：http://www.securitycn.net/

[9] 互联安全网：http://www.sec120.com/

[10] 中国信息安全网(中安网)：http://www.9551.net/

[11] 麦可思人力资源信息管理咨询公司网站：http://www.mycos. com.cn

[12] 北京大学计算机系统信息安全研究室：http://infosec.cs. pku.edu.cn/

[13] 中国计算机学会计算机安全专业委员会：http://www.china -infosec.org.cn/

[14] Cisco 公司网站：http://www.cisco.com

[15] CVE 漏洞网站：http://www.cve.mitre.org

[16] 程序员联合开发网站：http://www. insecure.com /namp

[17] 绿盟科技网站：http://www.nsfocus.net

[18] RAID 网站：http://www.raid-symposium.org

[19] SHPHOS 网站：http://www.sophos.com/virusinfo/analyses/

[20] 中国互联网信息中心网站：http://www.cnnic.net/

[21] CERT 网站：http://www.cert.org

[22] 信息安全网站：http://www.xqsoft.com

[23] 信息系统安全管理网站：http://www.infosecuritymag.com

[24] IT 审计员网站：http://www.itaudit.org

[25] ZDNet 网站：http://www.zdnet.com

[26] 系统日志分析网站：http://www.webtrends.com

[27] Linux 安全资源网站：http://www.linuxsecurity.com

[28] PGP 网站：http://www.pgp.com

[29] ISS 公司网站：http://www.iss.net

[30] IETF 工作组网站：http://www.ieft.org

五考核方式


276

3.5 现代教育技术(计算机)专业学位硕士研究生教

学大纲



《信息技术教学研究》课程教学大纲

课程名称信息技术教学研究

Teaching of Information Technology

授课教师张麦侠课程类别专业选修课

先修课程教育科学研究方法；信息技术

课程导论

适用学科范围现代教育技术

开课形式讲解，案例分析



目前，我国的中小学都开设了信息技术课程。信息技术课程的教学任务，是向学生传授计算机方面的

知识，使其明确计算机在现代社会中的地位、作用以及对人类社会的影响；培养学生学习和使用计算机的

兴趣，使青年学生掌握计算机的基础知识和基本操作技能；培养青年学生利用计算机分析问题、解决问题

的能力，发展学生的思维能力；让学生逐步学会运用现代化的工具和方法去处理信息，以适应社会发展以

及我国经济建设和管理水平向着现代化方向发展的需要。作为一名信息技术老师，应该深入理解信息技术

教学的内涵和本质要求，通过这门课的学习，可以更好的帮助信息技术教师成长和提高。

在学习过程中以教师的专题讲解为主，学生结合自己的教学实践阅读相关的论文，了解和熟悉中小学

信息技术课程实施的现状和前景。要求学生在学习本课程的过程中设计 5个信息技术的教学案例。


本课程主要突出教材研究和教学设计两个层次，介绍了我国中学信息技术课程的发展和演变，探讨教

材研究和教学设计对中学信息技术课程的现实意义。课程主要内容：初高中信息技术教材分析、初高中信

息技术教材的衔接、中学信息技术课程学习者的分析、教学目标的编写、教学内容分析和教学方法的选择

等。


277

[1] 杨伟洲著，《信息技术教学研究与范例:中小学一线教师专业成长的有效途径》，电子工业出版社，2013

年 6 月

[2] 李艺著，《信息技术教学研究与案例》，高等教育出版社，2006 年 12 月

[3] 王海燕，赵彬著，《中学信息技术教材研究与教学设计》，陕西师范大学出版社，2011 年 12 月


[1] 周敦著，《中小学信息技术教材教法》（第 3 版），人民邮电出版社

[2] 胡秀琴著，《走进高中信息技术教学现场》，首都师范大学出版社

[3] 王吉庆,《信息技术课程导学论》，教育科学出版社

[4] 胡小勇著，《问题化教学设计：信息技术促进教学变革》，教育科学出版社，2006 年 3 月

[5] 叶金霞著，《中学信息技术教学与实践研究》, 高等教育出版社，2011 年 2 月

[6] 黄堂红著，《中学信息技术课堂教学设计》，科学出版社，2013 年 3 月

[7] 李艺，朱彩兰，《信息技术课程与教学》，高等教学出版社，2010 年 09 月

[8] 陈梅，《中小学信息技术课程与教学》，陕西师范大学出版社，2011 年 8 月

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，教学案例占 50%。

278


《中学信息技术学科竞赛》课程教学大纲

课程名称中学信息技术学科竞赛

National Olympiad in Informaticsof Middle School


先修课程数据结构、算法设计与分

析、面向对象程序设计





本课程采用中文教材讲授，面向的对象为现代教育技术专业的教育硕士。本课程旨在讲解中学信息技

术竞赛 NOI/NOIP 的相关知识和竞赛组织。为学生在其工作岗位上组织和开展中学生的信息技术竞赛提供

指导。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与 NOIP 相关的小

项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有数据结构、算法设计与分析、面向对象程序设计。


全国青少年信息学奥林匹克联赛（National Olympiad in Informatics in Provinces，简称 NOIP）自 1995

年至今已举办 18 次。每年由中国计算机学会统一组织。 NOIP 在同一时间、不同地点以各省市为单位由特

派员组织。全国统一大纲、统一试卷。初、高中或其他中等专业学校的学生可报名参加联赛。联赛分初赛

和复赛两个阶段。初赛考察通用和实用的计算机科学知识，以笔试为主。复赛为程序设计，须在计算机上

调试完成。参加初赛者须达到一定分数线后才有资格参加复赛。联赛分普及组和提高组两个组别，难度不

同，分别面向初中和高中阶段的学生。

本课程以中学信息技术竞赛 NOI/NOIP 的竞赛组织为主线来展开教学内容，主要包括全国青少年信息

学奥林匹克竞赛组织规程、竞赛规则、NOILinux 评测系统应用、标准竞赛环境、GUIDE 简介，以及核心数

据结构和算法。


[1] 《全国青少年信息学（计算机）奥林匹克分区联赛竞赛大纲》


[1] NOI: http://www.noi.cn/

五考核方式


279


《网络工程规划与设计》课程教学大纲

课程名称网络工程规划与设计

Planning and Design of ComputerNetwork Engineering



计算机技术

现代教育技术

开课形式讲解，实践



本课程是针对企业级网络管理的现状而设置的教学课程，以强化实践教学和激发自主学习为目标，以

理论知识为主线，以实践应用为驱动，旨在提高学习者的实践能力和综合素质。此外，本课程将注重经验、

方法与思想的可迁移性，以适应信息技术和教育技术发展的需要。目前的校园网络规划与设计涉及信息技

术对教育的影响分析、校园网工程项目的设计与规划内容、网络工程实施（施工、配置、调试）、校园网络

运维（维护与管理）等环节进行讲解，同时学生将围绕这一部分内容进行项目规划实践。

本课程将用系统集成方法进行计算机网络工程设计所涉及的一些基本概念、基本过程进行定义和讨论；

应深刻理解网络工程的系统集成模型，自觉用该模型指导网络工程设计的各个过程；应了解网络工程系统

集成的步骤，理解网络工程的一般过程；应重视网络系统的层次模型对网络工程的指导作用；同时要了解

网络工程文档及其招投标工作的重要性；最后应能够使用 Microsoft Project 软件对网络工程项目进行规划和

管理。


本课程的内容涉及：基本概念、基本设备、简单组网技能；中型网络设计知识与技能设计中型网络；

大型网络设计知识与技能设计大型网络、网络设计综合知识与应用等。具体讲解的知识点包括：网络工程

设计基础、配置二层以太网交换机、网络需求分析、结构化布线系统和机房设计、路由器配置、企业网设

计、网络安全策略设计、网络维护与测试、设计性实验等内容。


[1] 陈鸣著，《网络工程设计教程系统集成方法（第 2 版）》机械工业出版社，2008 年 06 月.

[2] 王相林. 网络工程设计与应用，清华大学出版社，2011 年 10 月.

280


[1] Andrew S.Tanenbaum, Computer Networks, Fourth Edition, Prentice Hall, 2003，清华大学出版社，计算机

网络第 4 版英文影印本和中译本

[2] James F.Kourose, Keith W. Ross 著，陈鸣译，计算机网络－用自顶向下方法描述 Internet 特色（第三版），

机械工业出版社，2005.6

[3] 陈向阳. 《网络工程规划与设计》. 清华大学出版社，2007 年

[4] 李银玲. 《网络工程规划与设计》. 人民邮电出版社，2012 年 7 月

[5] 张殿明. 《网络工程规划与设计》. 清华大学出版社，2010 年 9 月.

[6] 张军征主编. 《校园网络规划与架设》. 电子工业出版社，2009 年 1 月.

五考核方式

考核方式为项目规划方案占 50%，方案讨论与实验报告占 50%。

281



《信息技术与学科课程整合研究》课程教学大纲

课程名称信息技术与学科课程整合研究

Integration of Information Technology and Curriculum

授课教师张麦侠课程类别专业选修课

先修课程信息技术课程教学研究，教育

科学研究方法


开课形式讲解，论文选读

开课学期第 1学期学时 40 学分 2


信息技术拓宽了人们获取信息的渠道和范围，极大地丰富了信息资源，为个性化、主动性、交互式的

学习提供了实施的舞台，使生动、活泼、主动地学习得以进行，使终生教育、学习化社会的构想得以实现。

为了能够在中小学普及信息技术的基础知识，将信息技术课程列入学生的必修课程。目前，我国已经进入

了全面推进素质教育的改革年代，素质教育的发展和教育信息化的推进，不仅要求在中小学普及信息技术

教育，而且进一步研究信息技术与课程的整合，这是普及信息技术教育的关键，是信息技术课程和其他学

科双赢的一种教学模式。信息技术与课程整合是指“信息技术”与“课程”的整合，而不是指“信息技术”

与“课程整合”。它致力于达到的目标是：优化教学过程，提高教学质量和效益；培养学生的信息素养；培

养学生掌握信息时代的学习方式；培养学生终身学习的态度和能力。

在学习过程中以教师的专题讲解为主，学生结合自己的教学实践阅读相关的论文，了解和熟悉信息技

术课程整合的应用现状、应用前景和重点。要求学生在学习本课程的过程中设计两篇课程整合的教学案例。


本课程首先从信息技术与课程整合的角度，对信息技术与课程整合的理论基础进行了较详细的论述，

并对整合的评价体系、整合的资源、整合设计等进行了系统研究。课程主要内容：信息技术与课程整合的

相关概念和理论基础、整合中的课程标准与技术标准、整合的评价体系、整合的资源、整合设计以及课程

改革与教师信息素养等。


[1] 何克抗等编著. 《信息技术与课程整合》，高等教育出版社，2007 年 7 月

[2] 张文兰等编著. 《信息技术与课程整合》，陕西师范大学出版社，2012 年 07 月

[3] 陈军等编著. 《信息技术与课程整合》，吉林大学出版社，2011 年 04 月

282


[1] 何克抗著.《信息技术与课程深层次整合理论》. 北京师范大学出版社，2010 年 9 月

[2] 张剑平，熊才平编著. 《信息技术与课程整合》. 浙江大学出版社，2006 年 10 月

[3] 陆宏，孙月圣编著. 《信息技术与课程整合的理念与实施》，首都师范大学出版社，2010 年 5 月

[4] 闫寒冰著. 《学习过程设计：信息技术与课程整合的视角》. 教学科学出版社，2005 年 3 月

[5] 赵呈领，杨琳著. 《信息技术与课程整合》. 北京大学出版社，2010 年 7 月

[6] 陈玲，刘禹著，《信息技术与课程整合高校教学方案评析》. 江苏凤凰教育出版社，2011 年 7 月

[7] 顾小清，祝智庭著. 《信息技术与课程整合》. 华东师范大学出版社，2008 年 9 月

[8] 陈晓慧著.《信息技术与课程整合》. 中央广播电视大学出版社，2011 年 12 月

[9] 张杰，赵波等著. 《信息技术与课程整合》. 龙门书局出版社，2012 年 06 月

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，论文阅读报告占 50%。

283


《计算机高级文化基础》课程教学大纲

课程名称计算机高级文化基础

Advanced Fundamentals of Computer Science

授课教师裘国永课程类别专业学位课

先修课程无适用学科范围现代教育技术

开课形式讲解，材料选读



这是一门有关计算学科的提高课程，既介绍计算学科各分支领域的来龙去脉，也介绍国内外最新、最

热门的前沿课题，在力求保证学科广度的同时，特别强调计算学科的前沿性。本课程既涉及计算机软硬件

的发展历史、理论计算机、计算机硬件、计算机软件、计算机网络、操作系统经、人工智能等具体研究领

域，又重点介绍云计算、物联网、智慧地球、新型计算机等新兴热门研究领域。目的是让学生通过本课程

的学习对计算学科有一个宏观的把握。

在学习过程中以教师的专题讲解为主，学生在课外大量阅读相关文献，了解和熟悉计算科学的发展历

史和发展前景。不要求学生有先修课程。


本课程介绍计算学科概述、计算学科的根本问题、计算学科的知识体系、计算学科的三种基本学科形

态、计算模型与图灵机、计算学科中的典型问题、计算机硬件的历史、计算机软件的历史、新型计算机、

计算机网络、与计算有关的社会和职业问题、IT 行业的职业道德、云计算、物联网、智慧地球等。


[1] 王伟著. 计算机前沿技术，清华大学出版社

[2] J G Brookshear 著. 计算机科学概论（英文影印版），人民邮电出版社

[3] 董荣胜等著. 计算机科学导论—思想与方法以，高等教育出版社


[1] 唐培和等著. 计算学科导论. 重庆大学出版社

[2] 黄俊民等著. 计算机史话. 机械工业出版社

284

[3] 方兴东著. IT 史记—IT 业最具影响力的英雄. 中信出版社

[4] 吴军著. 浪潮之巅. 人民邮电出版社

[5] The IEEE-CS/ACM Joint Task Force on Computing Curricula. Computing Curricula 2013（Draft）.

[6] The IEEE-CS/ACM Joint Task Force on Computing Curricula. Computing Curricula 2005: The overview

report.

[7] PETER J. DENNING, DOUGLAS E. COMER, DAVID GRIES, MICHAEL C. MULDER,ALLEN TUCKER,

A. JOE TURNER, and PAUL R. YOUNG. Computing as a discipline.

[8] 吴鹤龄，崔林著. ACM 图灵奖（1966-2006）—计算机发展史的缩影. 高等教育出版社

[9] 吴鹤龄，崔林著. IEEE 计算机先驱奖—计算机科学与技术中的发明史.高等教育出版社

[10] 林军著. 沸腾十五年—中国互联网 1995-2009. 中信出版社

[11] Jeannette M. Wing 著. Computational Thinking. COMMUNICATIONS OF THE ACM, 2006, 49(3): 33-35

[12] Jeannette M. Wing 著. Computational Thinking and Thinking about Computing. Phil. Trans. R. Soc. A, 2008,

(366): 3717-3725

[13] Nicholas Carr 著. Is Google Making Us Stupid. The Atlantic, July/August 2008

[14] Nicholas Carr 著. IT Doesn’t Matter. Harvard Business Review, 2003

[15] Nicholas Carr 著. The Shallows-What the Internet Is Doing to Our Brains. W. W. NORTON & COMPANY,

New York

[16] Nicholas Carr 著. The Big Switch：Rewiring the World, from Edison to Google. W. W. NORTON &

COMPANY, New York

[17] 中兴通讯学院编著. 对话物联网. 人民邮电出版社

[18] 中兴通讯学院编著. 对话云计算. 人民邮电出版社

五考核方式

考核方式为撰写读书报告。

http://en.wikipedia.org/wiki/The_Atlantic_Monthly

285


《信息技术教育测量与评价》课程教学大纲

课程名称信息技术教育测量与评价

Measurement and Evaluation of Information Technology Education


先修课程教育学，信息技术教学研究适用学科范围

现代教育技术

（计算机）

开课形式讲授，案例分析



“信息技术教育测量与评价”是从事现代教育技术（计算机）研究的硕士生的专业选修课。本课程通

过一般教育测量和评价理论、方法与信息技术学科特点密切结合的基础上，讲授信息技术教育测量和评价

的基本理论、方法和技术，通过案例分析信息技术教育测量和评价研究的研究成果和发展趋势。通过本课

程学习，要求学生系统地掌握教育测量和评价的基本知识、基本理论和基本方法，了解国内外信息技术教

育测量和评价实践活动及理论研究的历史发展和面临的问题，提高对信息技术教育测量和评价活动的认识

以及开展信息技术教育测量和评价活动的工作能力。主要内容：信息技术教育测量和评价概述，信息技术

教育目标与信息技术教育测评的标准，信息技术教育测评的规划，有利于促进学生学习的信息技术教学测

评原则，信息技术教学测试题的编制，信息技术测试题的质量分析，信息技术测试结果的分析与评价，信

息技术实验教学目标及测评，信息技术课堂教学评价，信息技术教育测量和评价研究的发展趋势。


本课程紧密结合信息技术教育实际，运用并充实发展教育测量和评价的一般原理，介绍信息技术教育

测量和评价的基本理论、方法和技术。主要内容如下：现代教育测量和评价的意义、教育测量和评价的基

本功能、实施程序与主要原则、信息技术教育测量和评价的特点、我国信息技术教育测量和评价的研究现

状及发展趋势、现代信息技术教育工作者的测评素质要求，信息技术教育目标与信息技术教育测评标准、

信息技术教育目标设计的基本原则，信息技术教育测评的规划，测评与教学的关系以及有利于促进学生学

习的信息技术教育测评原则，教学测量的基本原理、命题计划的设计、不同学习水平项目的编制，试题质

量的评价、试题的信度与效度，学生集体、个体测试成绩的评价，信息技术实验教学目标、信息技术实验

教学测评、中小学信息技术实验操作技能测评研究，信息技术课堂教学评价, 信息技术教育测量和评价研究

286

存在的问题以及发展趋势。


[1] 苗逢春.信息技术教育评价:理念与实施[M].高等教育出版社，2003 年

[2] 胡中锋.教育测量与评价（第二版）[M].广东高等教育出版社，2006 年


[1] 徐晓东. 信息技术教育的理论与方法[M]. 高等教育出版社，2004 年

[2] 钱旭升 .信息技术课程实施的评价理念及其过程——基于文化协商与反思的视角[J]. 教育测量与评价

（理论版）, 2010 年

[3] 李艺.中小学信息文化教育与信息技术教育问题观察报告[J].中国电化教育,2002 年

[4] 朱德全,宋乃庆.现代教育统计与测评技术[M].西南师范大学出版社,1999 年

[5] http://www.nrcce.com 中小学信息技术教育网

[6] 李雁冰.课程评价论[M]．上海教育出版社，2002 年

[7] 杜瑛．协商与共识：提高评价效用的现实选择——基于第四代评价实践的分析[J]．教育发展研究，2010

年．

[8] 王春蕾,刘美凤. 信息技术在中小学教育中应用的有效性的实现: 相关指导原则的提出[J] . 中国电化教

育,2005 年.

五考核方式

考核方式为笔试占 50%，论文占 50%。

http://search.cnki.com.cn/Search.aspx?q=author:%E9%92%B1%E6%97%AD%E5%8D%87

http://c.wanfangdata.com.cn/Periodical-jyclypj-ll.aspx

http://c.wanfangdata.com.cn/Periodical-jyclypj-ll.aspx

287


《教育新技术讲座》课程教学大纲

课程名称教育新技术讲座

Lectures on New Educational Technologies

授课教师裘国永课程类别专业选修课

先修课程无适用学科范围现代教育技术

开课形式讲解，材料选读



这是一门有关教育技术前沿发展的课程，既介绍计算学科最新、最热门的前沿课题，也介绍教育技术

学方面的新兴热门研究领域。目的是让学生通过本课程的学习对计算学科和教育技术学有一个前瞻性的把

握。

在学习过程中以教师的专题讲解为主，学生在课外大量阅读相关文献，了解和熟悉相关领域的前沿。

不要求学生有先修课程。


本课程介绍计算学科的新型计算机、计算机网络、云计算、物联网、智慧地球等前沿研究热门领域和

教育技术学相关的研究前沿。


无


[1] 中兴通讯学院编著. 对话物联网. 人民邮电出版社

[2] 中兴通讯学院编著. 对话云计算. 人民邮电出版社

[3] 朗为民著. 大话物联网. 人民邮电出版社

[4] 马池珠等著. 现代教育技术前沿概论. 北京师范大学出版社

五考核方式

考核方式为撰写读书报告。

288


《中学信息技术学科竞赛指导实践》课程教学大纲

课程名称中学信息技术学科竞赛

National Olympiad in Informaticsof Middle School


先修课程数据结构、算法设计与分

析、面向对象程序设计





本课程采用中文教材讲授，面向的对象为现代教育技术专业的教育硕士。本课程旨在讲解中学信息技

术竞赛 NOI/NOIP 的相关知识和竞赛组织。为学生在其工作岗位上组织和开展中学生的信息技术竞赛提供

指导。在学习过程中形成覆盖本课程主要内容的读书笔记，并结合自己的研究方向完成与 NOIP 相关的小

项目一个，从而完成本课程的学习任务。先修课程有数据结构、算法设计与分析、面向对象程序设计。


全国青少年信息学奥林匹克联赛（National Olympiad in Informatics in Provinces，简称 NOIP）自 1995

年至今已举办 18 次。每年由中国计算机学会统一组织。 NOIP 在同一时间、不同地点以各省市为单位由特

派员组织。全国统一大纲、统一试卷。初、高中或其他中等专业学校的学生可报名参加联赛。联赛分初赛

和复赛两个阶段。初赛考察通用和实用的计算机科学知识，以笔试为主。复赛为程序设计，须在计算机上

调试完成。参加初赛者须达到一定分数线后才有资格参加复赛。联赛分普及组和提高组两个组别，难度不

同，分别面向初中和高中阶段的学生。

本课程以中学信息技术竞赛 NOI/NOIP 的竞赛组织为主线来展开教学内容，主要包括全国青少年信息

学奥林匹克竞赛组织规程、竞赛规则、NOILinux 评测系统应用、标准竞赛环境、GUIDE 简介，以及核心数

据结构和算法。


[1] 《全国青少年信息学（计算机）奥林匹克分区联赛竞赛大纲》


[1] NOI: http://www.noi.cn/

五考核方式


289


《网络管理实践》课程教学大纲

课程名称网络管理理论与实践

Management andPractices for Computer Network



计算机技术

现代教育技术

开课形式讲解，讨论、实践



随着信息技术的发展，企业级的网络已经非常普及，未来将面临着大量网络需要维护和管理的问题。《网

络管理理论与实践》将围绕计算机网络管理基本理论、基本方法和主流技术，讲授的内容主要有网络管理

目标、网络管理模型、网络管理协议、网络配置管理、网络故障管理、网络性能管理、网络安全管理、网

络计费管理、网络管理平台、IT 服务管理、网络系统规划与工程管理。

本课程力图体现知行并举的思想，注重网络工程的理论和方法，并与应用实践相结合，突出企业级网

络管理的特点，使理论、实例与实验相结合，力求达到学以致用。


本课程主要内容涉及网络管理概念、网络管理功能和目标、网络管理模型与协议、网络管理模型、网

络管理协议、网络管理体系结构、网络管理典型实现模式分析、网络管理软件系统、简单网络管理协议

SNMP、远程监视 RMON、IP 地址管理、网络配置管理、网络故障管理、网络性能管理、网络安全管理、

网络计费管理、网络管理平台与工具、网络管理服务、IT 服务管理等。

实验内容是以网络硬件设备为基础，进行网络管理的场景搭建并进行相应的管理与维护实践，同时结

合相应的网络模拟器系统，进行更大场景的模拟与管理实践。


[1] 邓健. 《计算机网络管理理论与实践教程》. 北京邮电大学出版社, 2008.

[2] 李光宇，陈巍主编. 《网络管理与维护》. 北京理工大学出版社，2012 年 1 月.


[1] 肖德宝，徐慧著. 《网络管理理论与技术》.华中科技大学出版社，2009 年 4 月.

290

[2] 赵启升等编著. 《网络管理技术与实践教程》. 清华大学出版社，2011 年 5 月.

[3] 姚越编著. 《Linux 网络管理与配置》. 机械工业出版社，2010 年 3 月.

[4] 蔡灿辉，陈婧，主编. 《网络管理(第 2 版)》. 高等教育出版社，2011 年 6 月.

[5] 张金荣编著. 《网络管理工具实用详解（第 3 版）》. 电子工业出版社，2012 年 1 月.

五考核方式

考核方式为项目管理方案占 50%，实验报告占 50%。

291



























机器视觉等。




292

2011。




2010。



五考核方式


293


《数据库应用技术》课程教学大纲

课程名称数据库应用技术

Web Database Applications Technique


先修课程数据库原理与概念，计算机

网络，程序设计

适用学科范围专业硕士：现代教育技术教育

硕士




本课程采用中英文教材讲授，面向的对象为现代教育技术的教育硕士。

随着网络技术的普及和发展，网络信息管理系统的应用在政府部门和企业以及公众的信息管理工作中

发挥了巨大的作用。本课程以网络信息管理系统的设计过程和开发方法为背景，提供设计关系数据库和网

络应用架构的详细内容，为 Web 开发人员提供创建网络数据库应用的理论和实践知识。课程中列举的程序

容易理解、方便学习，需要配合上机操作掌握相关技术。通过理论学习和实际操作，学生应当学会建立网

站发布信息的技术，学会利用网站收集信息并利用信息为教学管理工作服务的技术。


目前很多开发人员采用 apache、mysql 和 php 技术开发网络信息管理系统软件。本课程主要讲解 php

技术和 mysql 技术的应用。包括利用 apache 技术建立网站和申请域名的方法，利用 mysql 数据库管理系统

软件保存和管理网络数据的技术，和利用 php 技术设计网页程序发布信息的技术。本课程还提供一些应用

实例，简要讲解开发网络图书销售信息管理系统的过程和如何使用 PHP 和 MySQL 实现一个完整的在线葡

萄酒零售网站。


[1] （美）Hugh E. Williams 等著，Web Database Applications with PHP & MySQL（第二版），O'Reilly Media

出版社，2002 年 3 月

[2] （美）Piroz Mohseni 著，Web Database Primer Plus: Connect Your Database to the World Wide Web Using

Html, CGI, and Java， Waite Group Press 出版社，1996 年 11 月

[3] 网络数据库技术 PHP+MySQL(第 2 版高等院校计算机专业应用技术系列教材),李刚，北京大学出版社，

2012 年 9 月

294


[1] [美]Raghu Ramakrishnan,Johannes Gehrke 著，周立柱等译，数据库管理系统原理与设计（第 3 版），清

华大学出版社，2004 年 3 月

[2] Luke Welling，Laura Thomson，武欣, php 和 mysql web 开发(原书第 4 版)，机械工业出版社，2009-02

出版

[3] 梅隆尼 (Julie C.Meloni) 著，李军译, PHP、MySQL 和 Apache 编程导学(原书第 4 版)机械工业出版社，

2009-01

[4] W. Jason Gilmore 著，朱涛江等译，PHP 与 MySQL 程序设计(第 4 版)/Web 开发系列/图灵程序设计丛书

人民邮电出版社，2011-06

[5] 张岭，Web 2.0 应用程序开发实践, 电子工业出版社，2011-02 出版

[6] Shelly, Gary B Swcoll，Web 2.0, 2010-03 出版

[7] Kuhn, Christian Diplomica Verlag Gmbh，Web 2.0，2007-11 出版

[8] 张峰、李慧丽, Java Web 2.0 架构开发与项目实战，清华大学出版社，2009-10

五考核方式


295


《多媒体技术》课程教学大纲

课程名称多媒体技术

Multimedia Technology


先修课程计算机导论，程序设计，数

据结构

适用学科范围专业硕士：现代教育技术教育硕

士




本课程面向的对象为现代教育技术教育硕士。

在了解和学习多媒体相关的基本概念和基本知识的基础上，学习利用多媒体信息沟通和解决问题，主

要内容包括多媒体技术概述，交互式媒体，音频、视频技术，数字图像，计算机动画，数字编辑，多媒体

创作等。通过对本课程的学习，使学生能够独立地进行多媒体作品的设计和开发。除此外，本课程还着重

于多媒体信息的编码技术，要求掌握多媒体信息主要的无损压缩编码和有损压缩编码（变换编码）的思想、

原理和算法，并要求通过实验实现这些算法的简单应用，从而进一步加深对这些思想方法的理解。

课程涉及的主要基本概念和基本知识包括：媒体与多媒体技术、多媒体的信息冗余和编码表示、信息

压缩和解压、音频数据及其编码、位图、矢量图、数字图像的色彩表示、静态图像的压缩、数字视频、数

字图像及其应用等。

基本技能：学习、掌握算法开发平台（语言）MatLab，并将其应用于简单图像处理、多媒体信息的无

损和有损压缩编码中经典算法的实现。


本课程的主要内容是由多媒体压缩编码、多媒体存储两个部分组成的,多媒体压缩编码分别介绍了无损

压缩编码和有损压缩编码，在无损压缩编码中介绍了哈夫曼编码、算术编码、行程编码和字典编码并把它

们运用在对字符信息的编码中；在有损压缩编码中介绍了傅立叶变换编码、DCT 变换编码、K-L 变换、小

波编码等技术并把它们运用在对图像、视频的压缩中；在有损压缩编码中还介绍了对声音的压缩技术 PCM、

ADPCM。多媒体存储主要介绍了 CD、VCD、DVD 光盘的工作原理以及最近存储技术。

重点：实现对信息字符、声音、图像、视频的编码压缩。

难点：小波变换、DCT 变换、K-L 变换、傅立叶变换编码。


296

[1] 林福宗主编，《多媒体技术基础》（第 3 版）清华大学出版社，2009。


[1] 吴玲达等著，《多媒体技术》（第二版），电子工业出版社，2007 年

[2] 钟玉琢著，《多媒体技术及其应用》，清华大学出版社，2006 年

[3] 马华东著，《多媒体技术原理及应用》（第二版），清华大学出版社，2008 年

[4] 马华东主编，《多媒体计算机技术原理》清华大学出版社，2008。

五考核方式


297







程序设计


开课形式讲解



















等。



298















五考核方式


299






先修课程英语四级，计算机专业英语适用学科范围计算机科学与技术























300









五考核方式






301

第四部分附件

302

附件 1：研究生培养课程计划

年月日

院系：专业：研究方向：

研究生姓名：导师：入学年月：

学制：

课程及其他学习项目安排表

课程名称

各学期的学时

及学分分配教学

方式

考核

方式

课程

负责人

使用教材

学时

学分

学时

学分

学时

学分

学时

学分

专著译著

原版自编

必修课

学

位

课

方

向课

选

修

课

注：公共课（政治、第一外语）不填写，由研究生处统一安排在第一学年；第五、六学期为毕业论文

写作、答辩时间，一般不安排课程。

303

教学实

践安排

实施时间指导人

内容

在职工

作安排

工作量工作内容学习年限

内容

其他说明

教研室

审查意见教研室主任（签字）

年月日

学院

审批意见

院、系负责人（签字、盖公章）

年月日

填表说明：

1．研究生培养计划由两部分组成：课程计划和论文计划，课程计划由导师根据本学科（专业）培养方

案的要求及因材施教的原则，在征求研究生意见后制定。

2．课程计划要求在研究生入学后一个月内制定完毕，由院系审批后报送研究生处备案。它是校、院系

组织研究生课程教学的依据，所选课程应是本专业培养方案中所列的课程。列入课程计划的所有课程必须

按计划完成，否则不能申请毕业答辩和学位。

3．论文计划必须是研究生在教研室（研究室）进行选题报告，征得教研室教师意见后，由研究生（在

导师指导下）本人制定于第四学期结束前制定完毕，由系审批后报送研究生处备案。它是校、院系检查论

文工作的依据。

4．本计划一式三份，研究生处、院系和导师各一份；原件存系，供申请学位时用。

304

附件 2：陕西师范大学计算机科学学院研究生学术报告登记表

学号姓名

照片导师姓名研究方向

总次数次入学时间

学术报告情况

序

号题目时间地点主讲人审核

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

审核意见：

导师签名：院系领导签名：单位盖章年月日

备注 1、学生参加学术报告为我院研究生的必修教学环节。

2、硕士研究生在校期间应至少参加学术报告 9 次，自第三学期开始每学期至少做 1 次学术报告；博士研究生

在校期间应至少参加学术报告 8 次，自第三学期开始每学期至少做 2 次学术报告；每次参加报告后一周内

填写本登记表到研究生秘书处审核。经导师、院系领导签字盖章后，在申请论文答辩前交研究生秘书审核，

合格者记学术报告学分 2 分。

3、请各位研究生妥善保管此表，毕业后交回存档。

Documents

陕西师范大学计算机科学学院 研究生培养计划及教学大纲ccs.snnu.edu.cn/__local/F/8E/29/C72F468045BE844C0E... · 陕西师范大学计算机科学学院 研究生培养计划及教学大纲

陕西师范大学计算机科学学院研究生培养计划及教学大纲ccs.snnu.edu.cn/__local/F/8E/29/C72F468045BE844C0E... · 陕西师范大学计算机科学学院研究生培养计划及教学大纲