scs.nuist.edu.cn · web view图像处理技术应用实践366 j2ee架构与开发实训370...

计算机科学与技术专业本科课程教学大纲

（2016 版）

教务处编印二〇一六年

目录程序设计基础.....................................................................................................1

离散数学...........................................................................................................14

面向对象程序设计............................................................................................22

软件工程 II........................................................................................................36

嵌入式系统设计Ⅰ............................................................................................44

Java 程序设计 II................................................................................................53

汇编语言程序设计............................................................................................64

计算机科学与技术专业导论............................................................................75

电子技术基础...................................................................................................80

数据结构Ⅰ.......................................................................................................93

操作系统.........................................................................................................105

计算机组成原理..............................................................................................114

计算机网络 I...................................................................................................123

数据库系统.....................................................................................................133

编译原理 I.......................................................................................................142

算法设计.........................................................................................................152

微机原理及接口技术Ⅱ..................................................................................161

数字图像处理 I...............................................................................................171

计算机图形学.................................................................................................181

用户界面设计.................................................................................................190

统一建模语言 UML........................................................................................201

新一代网络技术与应用..................................................................................210

J2EE 架构与开发............................................................................................220

移动平台开发技术与应用..............................................................................228

密码学.............................................................................................................237

计算机安全导论..............................................................................................247

Unix 系统原理及应用.....................................................................................255

气象信息系统工程..........................................................................................266

大数据挖掘.....................................................................................................273

安全编程技术.................................................................................................280

信息内容安全.................................................................................................288

文献检索与论文写作......................................................................................298

多媒体技术.....................................................................................................304

人工智能.........................................................................................................313

云计算与虚拟化技术......................................................................................321

Oracle 数据库系统及应用..............................................................................327

认知实习.........................................................................................................337

程序设计实训.................................................................................................339

面向对象程序设计实训..................................................................................342

数据结构课程设计Ⅱ......................................................................................345

计算机网络实践..............................................................................................349

数据库系统课程设计......................................................................................353

操作系统课程设计..........................................................................................357

Java 程序设计工程实践..................................................................................362

图像处理技术应用实践..................................................................................366

J2EE 架构与开发实训....................................................................................370

大数据挖掘原理实践......................................................................................376

用户界面设计工程实践..................................................................................380

Oracle 数据库系统实践..................................................................................385

程序设计基础（Fundamentals of Programming （C））

课程代码：1111026

学分：4

学时：64 （其中：课程教学学时：48，实验学时：16）先修课程：无适用专业：计算机科学与技术教材：C 语言程序设计教程，清华大学出版社，李含光、郑关胜，2015，第 2 版。开课学院：计算机与软件学院一、课程的性质与课程的目标（一）课程的性质

程序设计是计算机科学与技术专业的一门重要的基础课。它为该专业的其他课程奠定程序设计的基础，又是其他专业课程的程序设计工具，C 语言是当前使用最普遍和通用的计算机编程语言。通过对 C 语言的语法规则、数据类型、数据运算、语句、系统函数、程序结构的学习，较好地训练学生利用计算机解决问题的逻辑思维能力以及编程思路和技巧，使学生具有较强的利用 C

语言编写软件的能力，为培养学生有较强软件开发能力打下良好基础。（二）课程的目标

本课程的培养目标是：通过案例驱动的教学方式，使学生全面掌握 C 语言的基本理论、基本编程方法、基本内容和主要应用领域；了解 C 语言发展的最新动态和前沿问题；培养具有较强综合分析能力和解决问题能力，综合素质较高的计算机人才。在课程的学习中，培养善于沟通表达、创新学习、独立分析解决问题的能力，为学生今后进一步学习计算机科学与技术专业的其他课程知识、学生就业等环节打下良好的基础。具体目标如下：

课程目标 1：掌握软件开发必备的 C 程序设计知识。包括数据类型、结构化程序设计方法、数组、函数、指针、结构体等知识；掌握基本的编程规范；培养学生分析问题和解决问题的基本能力；培养学生查找资料、阅读资料、利用资料的能力，以及自学能力；使学生具备扎实的 C 语言编程基础。

课程目标 2：培养学生具有基本的算法设计能力和一定的 C 程序设计与应用开发以及一定的模块设计能力；要求学生掌握用 C 语言进行程序设计的基本框架，理解结构化程序设计思想；熟练应用 C 语言集成环境设计和调试 C 程序；能用 C 语言程序设计的方式分析和解决简单实际问题并测试程序；掌握计算机语言类课程的学习方法，并使学生在以后的学习、工作中都能灵活应用程序设计的思想和方法分析、解决问题。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、2.2。

1

毕业要求指标点 1.2：掌握计算机科学与技术基础及专业知识，并能够应用其基本概念、基本理论和基本方法解决实际问题。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用草稿、

图表、流程表等工程方法发现问题、提出问题及分析问题。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 1.2

毕业要求 2.2

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：数据类型、基本算法、程序结构、函数定义与调用、数组、指针、预

处理结构体与共用体以及文件等，每一部分都讲述了综合应用。本课程基本要求是：从程序设计基本方法、程序结构以及用计算机解决问题几个方面理解 C

语言的基本语法和基本应用。同时讲述一些基本得算法（如求素数、数位分离、求一元二次方程的根、排序、二分查找等），通过对这些算法的分析，引导学生如何分析问题和 C 语言的语句来实现，提高学生解决问题的能力。

第 1 章 C 语言概述（一）教学内容

1. C 语言的发展历史2. C 语言程序的结构3. C 语言程序的特点4. C 语言程序的开发方法5. VC++2010 环境下 C 语言程序上机调试6. Dev-C++环境下 C 语言程序上机调试

（二）教学要求1.了解 C 语言的发展历史和标准；2.掌握 C 语言程序的结构；3.了解 C 语言的特点；4.初步认识程序设计方法和程序设计一般步骤；5.掌握 C 语言程序编译、连接和运行过程；

（三）教学重点与难点1.重点：C 语言程序的结构，C 语言程序编译、连接和运行过程；2.难点：C 语言程序的结构。

第 2 章数据类型、运算符和表达式2

（一）教学内容1. 问题引导2. 常量与变量3. 整型数据4. 浮点型数据5. 字符型数据6. 运算符和表达式7. 表达式求值

（二）教学要求1. 掌握 C 语言标识符的组成；2. 理解 C 语言的基本数据类型（占用内存、数据范围）；3. 掌握变量定义的方法；

4. 掌握定义变量的同时，赋初值的方法；5. 掌握常用的运算符（算术、关系、逻辑运算符等）的使用（功能、运算对象数目、优先级和结合性）；6. 掌握混合运算的数据转换方法；

7. 掌握各种表达式的含义与使用要点；（三）教学重点与难点1.重点：C 语言数据类型的本质，运算符的使用，混合运算的数据转换方法，表达式求值；2.难点：C 语言数据类型的本质，混合运算的数据转换方法，表达式求值。

第 3 章算法和控制语句（一）教学内容

1. 问题引导2. C 语言的标准输入和输出3. 条件语句4. 多分支语句5. 循环语句6. 转移语句7. 综合应用

（二）教学要求 1.理解算法的概念和算法的特性； 2.了解算法的不同表示方法； 3.掌握算法的流程图表示法； 4.掌握常用的基本算法； 5.熟练掌握格式输入 / 输出函数的使用方法； 6.熟练掌握 if 语句的三种形式；

3

7.掌握 if 语句的基本结构以及 if 语句的嵌套，并能将条件运算符给出的语句转化成 if 语句的形式； 8.掌握 switch 语句的一般形式，并能把复杂的分支选择性结构化成 switch 语句来解决问题； 9.掌握 while 语句与 do while 语句的结构与使用方法； 10.掌握 for 语句的结构，熟练掌握其使用方法； 11.会使用常见的循环嵌套形式； 12.能正确区分 for 语句、 do…while 语句与 while 语句三者的不同； 13.掌握 break 语句和 continue 的应用及其区别； 14.分析总结常用的程序设计方法及算法特点，并能编写较复杂的程序；（三）教学重点与难点

1.重点：常用的基本算法，if 语句的基本结构以及 if 语句的嵌套，switch 语句的结构，循环语句的基本结构及其嵌套，break 语句和 continue 的应用，较复杂程序的编写；2.难点：常用的基本算法， if 语句的嵌套，switch 语句的结构，循环语句的基本结构及其嵌套，较复杂程序的编写；

第 4 章函数（一）教学内容1.问题引导2.函数概述3.函数的声明和定义4.函数的参数和返回值5.函数的调用6.局部变量和全局变量7.变量的存储类型8.外部函数和内部函数9.综合应用

（二）教学要求1.了解函数的分类；2.掌握函数的声明和定义规范；3.掌握函数的形式参数和实际参数的定义和用法；4.掌握函数返回值的大小和类型；5.掌握函数的调用方法和参数传递；6.了解函数的嵌套调用；7.掌握函数的递归调用及其程序规范；8.了解变量存储类型的基本概念；9.掌握局部变量与全局变量的概念；10.能用函数的观点编写 C 语言程序；

4

（三）教学重点与难点1.重点：函数的定义，函数返回值的大小和类型，函数的调用方法和参数传递，函数的递归调用，局部变量与全局变量；2.难点：函数的定义，函数的调用方法和参数传递，函数的递归调用；

第 5 章数组（一）教学内容1.问题引导2.一维数组及其应用3.二维数组及其应用4.字符数组及其应用5.多维数组6.变长数组7.数组综合应用举例

（二）教学要求 1.熟练掌握一维数组的定义，数组元素的引用方法； 2.掌握二维数组的定义，数组元素的引用，了解二维数组的实际意义； 3.掌握字符数组与字符串的概念与定义方法，熟悉常用的字符串处理函数； 4.掌握数组元素和数组名作为函数参数的程序设计； 5.掌握应用数组进行应用程序的设计的一般方法与典型算法；（三）教学重点与难点

1.重点：数组定义的方法，数组元素的引用，字符串处理，数组元素和数组名作为函数参数，应用数组进行程序的设计的典型算法；

2.难点：数组元素和数组名作为函数参数，应用数组进行程序的设计的典型算法；第 6 章指针

（一）教学内容1.指针与指针变量2.指针变量的定义与引用3.指针运算符与指针表达式4.指针与数组5.指针数组6.指针的地址分配7.指向指针的指针8.指向函数的指针变量9.main 函数的参数

（二）教学要求5

1.深刻理解并掌握指针的概念；2.掌握指针变量的定义和应用，指针变量作为函数参数的用法；3.掌握指向数组的指针与指向数组的指针变量的概念、定义和应用；4.掌握指向字符串的指针的定义和应用；5.理解指向函数的指针的定义和用法；6.了解返回指针值的函数的定义和应用；7.了解它与指向函数的指针变量的区别；8.了解指针数组的定义和应用；9.掌握指针的定义和应用；10.了解它指针数组与指向数组的指针变量的区别；

（三）教学重点与难点1.重点：指针变量的定义和应用，指针变量作为函数参数，指向字符串的指针的定义和应

用，指针与数组的关系，指针的应用；2.难点：指针变量作为函数参数，指针与数组的关系，指针的应用。

第 7 章预编译命令（一）教学内容1.概述2.带参宏定义3.include命令4.条件编译

（二）教学要求1.了解预编译的概念，掌握宏定义的方法；2.了解 “ 文件包含 ” 与预处理的应用；3.了解条件编译的几种形式；

（三）教学重点与难点1.重点：宏定义的概念与方法，文件包含；2.难点：带参数的宏定义和嵌套宏定义。

第 8 章结构体与共用体（一）教学内容1.问题引导2.结构体的声明和结构体变量定义3.结构体数组和结构体指针4.结构体与函数5.链表及其应用6.共用体

6

7.枚举类型和自定义类型8.类型定义符 typedef

9.结构体的综合应用（二）教学要求

1.理解结构体的含义； 2.掌握结构体类型变量的定义方法；3.掌握结构体类型变量的引用方法；4.掌握结构体类型变量如何在定义的同时初始化；5.理解共同体的含义，掌握共同体类型变量的定义方法；6.理解结构体数组的定义和数组元素的引用；7.了解指向结构体类型数据的指针的概念及使用； 8.理解链表结点的结构形式，链表的基本操作；9.了解枚举类型的定义，及枚举类型的输入输出；10.了解 typedef 的作用；

（三）教学重点与难点1.重点：结构体类型和变量的定义方法，结构体类型变量的引用，指向结构体类型数据的

指针，结构体数组的定义和数组元素的引用，链表结点的概念和链表的基本操作；2.难点：结构体类型变量的引用，结构体数组，链表的基本操作；

第 9 章文件系统（一）教学内容1.文件和流的概念2.文件的使用3.文件系统应用举例

（二）教学要求1.了解文件的概念2.了解文件类型指针的定义和含义；3.掌握文件操作的相关标准函数；4.了解文件定位的操作及相关的标准函数；5.了解出错检测函数的作用；6.根据计算机专业的特点，如何用文件的进行具体数据的操作；

（三）教学重点与难点1.重点：文件类型指针的定义和含义，文件操作的相关函数；2.难点：文件操作的相关函数。

三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

7

1 VC++2010 和 Dev-C++开发环境使用 1 验证性必做课程目标 1

2 数据类型、运算符和表达式 1 验证性必做课程目标 1

3 格式化输入输出函数的使用 1 验证性必做课程目标 1

4 分支结构程序设计 1 设计性必做课程目标 1、2

5 循环结构程序设计 2 设计性必做课程目标 1、2

6 函数及其应用 2 设计性必做课程目标 1、2

7 数组及其应用 2 综合性必做课程目标 1、2

8 指针及其应用 2 设计性必做课程目标 1、2

9 结构体及其应用 2 综合性必做课程目标 1、2

10 文件及其应用 2 综合性必做课程目标 1

实验 1：VC++2010 和 Dev C++开发环境使用1. 实验目的及要求

1）熟悉VC++2010 和 Dev C++集成开发环境。2）掌握 C 语言程序的书写格式和Ｃ语言程序的结构。3）掌握 C 语言上机步骤，了解 C 程序的运行方法。4）能够熟练地掌握 C 语言程序的调试方法和步骤。

2.实验内容：1）将一个有错误的程序输入或复制到 C 语言集成开发环境中。2）编译并运行上述程序，修改错误的位置，直到程序运行得到正确的结果。3）总结 C 语言的程序结构和特点。

3.重点和难点 C 语言程序的结构和 C 程序在集成开发环境中的调试方法实验 2：数据类型、运算符和表达式1. 实验目的及要求

1）理解常用运行符的功能、优先级和结合性。2）熟练掌握算术表达式的求值规则。3）熟练使用赋值表达式。4）理解自加、自减运算符和逗号运算符。5）掌握关系表达式和逻辑表达式的求值。

2. 实验内容1）输入或复制教师给定的关于数据类型、运算符、表达式的程序2）在 C 语言集成开发环境中编译运行。3）根据得到的结果总结运算符的特点以及表达式的计算方法。

3.重点和难点8

运算符的优先级和结合性，混合类型表达式的计算方法实验 3：格式化输入输出函数的使用1. 实验目的及要求

1）掌握格式字符使用的方法。2）掌握 printf()进行格式化输出的方法。3）掌握 scanf()进行格式化输入的方法。

2.实验内容1）输入给定的关于格式化输入输出程序。2）在 C 语言集成开发环境中编译运行，并观察得到的结果。3）总结 C 语言中格式化输入输出函数的使用方法。

3.重点和难点格式化输入输出函数的使用以及格式字符的含义

实验 4：分支结构程序设计1. 实验目的及要求

1）了解条件与程序流程的关系。2）了解用不同的数据使程序的流程覆盖不同的语句、分支和路径。3）掌握 if 语句和 if else 语句的用法。4）掌握 switch 语句的用法。

2.实验内容1）编写判断三角形类型的程序2）编写将学生成绩转化为等级的程序3）总结条件语句和多分支语句的使用方法

3.重点和难点能用条件语句和多分支语句编写程序，以及 switch 语句的使用要求。

实验 5：循环结构程序设计1. 实验目的及要求

1）掌握在程序设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环的次数。2）了解条件型循环结构的基本测试方法。3）掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数。4）了解对计数型循环结构进行测试的基本方法。5）了解在嵌套循环结构中，提高程序效率的方法。

2.实验内容1）编写数位分离的程序。2）编写判断素数的程序。3）编写输出杨辉三角的程序。

9

4）总结循环语句的使用方法。3.重点和难点

掌握要基本的算法，能用循环语句实现这些基本的算法，并能编写较复杂问题的 C 语言程序。实验 6：函数1. 实验目的及要求

1）掌握 C 语言函数定义及调用的规则。2）理解参数传递的过程。3）掌握函数返回值的大小和类型确定的方法。4）理解变量的作用范围。

2.实验内容1）用函数的观点编写求一元二次方程的根的程序。2）总结函数定义、调用和返回值计算的方法。

3.重点和难点模块化思想的理解，用函数的观点实现程序的模块化。

实验 7：数组及其应用1. 实验目的及要求

1）掌握数组定义的规则。2）掌握 C 语言数组的基本用法。3）掌握数组名作为函数参数传递的方法。

2.实验内容1）编写用冒泡排序对多个数进行排序的程序。2）编写矩阵运算的程序以及二维数组存储方式的程序。3）总结数组的特点和主要应用。

3.重点和难点用数组实现基本的算法以及数组作为函数参数

实验 8：指针及其应用1. 实验目的及要求

1）掌握变量的指针及其基本用法。2）掌握一维数组的指针及其基本用法。3）掌握指针变量作为函数的参数时，参数的传递过程及其用法。

2.实验内容1）编写用指针实现多个数的排序程序。2）编写指针处理字符串的程序。3）比较指针和数组的区别和联系，总结指针的特点。

3.重点和难点10

指针的含义，指针和数组的关系以及指针作为函数参数实验 9：结构体及其应用1. 实验目的及要求

1）掌握结构体变量与结构体数组的定义和使用。2）学会使用结构体指针变量和结构体指针数组。3）掌握链表的概念，初步学会对链表进行操作。

2.实验内容1）编写具有学生学号、姓名、性别、课程成绩的不同数据类型数据处理的程序2）对学生按成绩进行排序3）总结不同数据类型的处理方法以及结构变量、成员的操作。

2.重点和难点结构体的含义，结构体数组的应用，链表的基本操作。

实验 10：文件系统1. 实验目的及要求

1）掌握文件与文件指针的概念。2）学会使用文件打开、文件关闭、读与写文件等基本的文件操作函数。3）运用文件操作函数进行程序设计。

2.实验内容1）将 30个学生的学号、姓名及考试成绩保存在文本文件中。2）将有 30个学生学号、姓名和考试成绩的文件内容读入计算机，然后按成绩从高到低的顺

序进行排序，并将排序结果以文本方式存入文件中。3）将文本文件内容读入，以二进制形式存入文件中，观察文件的格式。

3.重点和难点文件操作函数，数据的长久保存方法

四、学时分配及教学方法

章教学形式及学时分配

主要教学方法支撑的课程目标课堂

教学实验上机课程实践小计

第 1章概述 2 1 3讲授、案例、演示、讨论、实验课程目标 1

第 2章数据类型、运算符和表达式 4 1 5

讲授、案例、自学、实验课程目标 1

第 3章算法和控制语句 10 4 14 讲授、讨论、对比、课堂练习、

课程目标 1、2

11

实验

第 4章函数 5 2 7

讲授、案例、讨论、课堂练习、实验

课程目标 1、2

第 5章数组 8 2 10


课程目标 1、2

第 6章指针 8 2 10


课程目标 1、2

第 7章预编译命令 1 1讲授、案例、讨论课程目标 1

第 8章结构体与共用体 6 2 8


课程目标 1、2

第 9章文件系统 4 2 6


课程目标 1

合计 48 16 64

五、课程考核课程考核方式包括期末考试（机试）、平时作业（电子作业）、课堂练习（随堂练习）和实

验情况考核。考核形式考核要求考核权重备注

平时作业课后在计算机上完成百科园系统上每章设定的题目，要求每章作业得分不低于 85 分。具体每章按照低于 60 分不得分，[60，85)之间得 1 分，85 及其以上得 2 分来计算整个作业得分。

20%要求学生在规定得期限内完成

课堂练习针对第 3、4、5、6、8章，在课堂上完成 3-5次作业。 10%

根据作业上交情况给分

实验完成 10个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验系统，并进行实验的能力，最后按 10%计入课程总成绩。

10%要求撰写不少于 5

次得实验报告期末考试试卷题型包括选择题、程序改错题、程序填空题

和程序设计题，以卷面成绩的 60%计入课程总成60% 期末考试上机考

试12

绩。其中程序控制语句、函数、数组、指针和结构体应占到 60%

六、参考书目及学习资料1. 谭浩强《C 程序设计第 4 版》，清华大学出版社，2010 年 6月2. Jeri R.Hanly Elliot B.Koffman《C 语言详解》方波，潘蓉，郑海红译，人民邮电出版社，2007 年11月3. 明日科技《语言经典编程 282 例》，清华大学出版社，2012 年 1月4. 明日科技《C 语言函数参考手册》，清华大学出版社，2012 年 1月5. 苏小红，王宇颖，孙志岗《C 语言程序设计》，高等教育出版社，2012 年 8月6. 李文新，郭炜，余华山《程序设计导引既在线实践》，清华大学出版社，2014 年 2月七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后要在规定的时间内在百科园系统上完成每章的作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：李含光审定人：王金伟

批准人：刘琦2016 年 7月 2日

13

附录 1：实验考核方式及评分细则本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、

实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 50％、实验报告及思考题占 40％。成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则对应的毕业

要求指标点出勤、预

习 10%

出勤状况，预习评价 10

能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占 5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占 5%）。

1.2、2.2

实验过程50%

实验中的表现 50

按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实验（占 20% ）；实验结果的准确性（占20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占10%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

1.2、2.2

实验报告40%

实验报告评价 40

主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告字迹工整、格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（20%）。

1.2、2.2

14

离散数学（Discrete Mathematics）

课程代码：2131032

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：48，实验学时：0）先修课程：高等数学，线性代数适用专业：计算机科学与技术教材：《离散数学》，冯伟森，栾新成，石兵编著，机械工业出版社，2011

开课学院：计算机与软件学院一、课程性质与课程目标

（一）课程性质《离散数学》是高等工科院校计算机类相关专业的一门重要学科基础必修课，是学习后续计

算机专业课程不可或缺的数学工具，包括《数据结构》、《数据库系统》、《计算机网络》、《算法设计》和《人工智能》等课程。该课程结合计算机学科的特点，主要研究离散量的结构及相互关系，是一门理论性较强、应用性较广的课程，也是培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力的核心课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：理解逻辑演算系统、集合论、图论和代数系统的基本概念，掌握从基本概念出

发的计算和证明方法，培养逻辑思维和逻辑推理能力。课程目标 2：掌握命题公式、集合运算、二元关系、函数、图的最短路径、代数系统特异元

等离散结构求解方法；通过严格数学证明的讲授，使学生逐步习惯于以概念和公理为出发点的抽象思维方式，并初步掌握严谨数学论证的基本规范。

课程目标 3：能够利用逻辑演算、集合论、图论和代数系统的基本概念和方法对计算机领域复杂工程问题进行抽象、分析、推理、求解和验证。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.1 和 2.1。毕业要求指标点 1.1：掌握数学与自然科学的基本概念、基本理论和基本技能，领会数学、物

理思想方法，培养逻辑思维和逻辑推理能力。毕业要求指标点 2.1：应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对一个系统或者过程进

行抽象、分析与识别，并进行问题推理、求解和验证。

15

课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

毕业要求 1.1

毕业要求 2.1

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程主要教学内容包括：命题逻辑、集合论、图论和代数系统等基本知识。数理逻辑部分

主要讲授命题与命题联结词、命题逻辑演算等。集合论部分主要介绍集合基本概念、集合的运算、函数、关系及其运算、等价关系与集合划分、偏序关系等。图论部分主要讲授无向图、有向图、通路、回路和图的连通性、最短路径、关键路径以及两种特殊图（欧拉图和哈密顿图）。代数部分则主要介绍二元运算及其性质、代数系统及其特异元、几个典型的代数系统、以及代数系统间的同态与同构关系。

本课程基本要求是：理解各个联结词的定义和关系，能够把命题公式转化为等价的主析取范式或主合取范式，能够把自然语言翻译成数学语言，并给出推证过程；理解集合的基本概念和运算，理解关系及其性质，掌握几个重要的关系以及偏序集特殊元素的求取；理解图论的一些基本概念，掌握一些基本的图论算法，包括最短路径求解的 Dijkstra 算法等；理解代数系统的基本概念，理解代数系统中特异元的基本概念并掌握这些元素的求解方法，理解代数系统之间的同态和同构关系；针对常见的应用问题，能应用离散数学的基本原理进行抽象、分析、推理、求解和验证。

第 1 章命题逻辑（一）教学内容

1. 命题及其真值2. 重言式3. 范式4. 联结词的扩充与归约。5. 推理规则和证明方法。

（二）教学要求1. 掌握命题、命题联结词的概念；理解命题公式的递归定义，熟练掌握命题符号化的方法，掌握命题公式真值表的求法；理解公式等值的定义，掌握运用基本等值式进行等值演算的方法。2. 了解范式的概念，掌握求命题公式的析取范式、合取范式和主式的方法。3. 了解与非、或非、异或等联结词及联结词的归约。4. 掌握常用的推理规则和证明方法。

（三）重点与难点1. 重点

16

命题、命题联结词的概念；自然语言翻译成数学语言；重言式与蕴含式；求命题公式的析取范式、合取范式和主式的方法；推理规则。

2. 难点命题公式与翻译；推理规则。

第 3 章集合代数（一）教学内容1. 集合论的基本概念2. 集合的运算3. 集合的笛卡尔乘积

（二）教学要求1. 掌握子集、空集、全集、相等、密集等基本概念。2. 理解集合的基本概念表示法；掌握集合的交、并、差和补等概念及交换律、结合律、分配律和 De Morgan律等运算律，证明集合等式。3. 掌握集合的笛卡尔乘积的运算。

（三）重点与难点1. 重点集合的概念与表示；集合的运算；序偶与笛卡尔积。2. 难点序偶与笛卡尔积。

第 4 章二元关系（一）教学内容

1. 关系的基本概念2. 关系的运算3. 关系上的闭包运算

（二）教学要求1. 理解关系及有关概念，掌握关系图、关系矩阵及关系的特性（自反性、反自反性、对称性、反对称性和传递性）。2. 掌握关系的合成、关系的幂关系、关系合成及其有关性质。3. 掌握逆关系、关系的闭包运算（自反闭包、对称闭包和传递闭包）的性质及求法。

（三）重点与难点1. 重点关系的概念；关系的性质；关系的闭包运算；复合关系与逆关系。2. 难点关系的闭包运算；复合关系与逆关系。

第 5 章特殊关系17

（一）教学内容1. 次序关系2. 等价关系和划分3. 函数的基本概念4. 特殊函数类5. 逆函数

（二）教学要求1. 掌握偏序集合、拟序集合、线序集合、良序集合及特殊元素的概念及性质。2. 理解等价关系、覆盖及划分的概念，掌握求集合的等价类方法及划分的积与和。

（三）重点与难点1. 重点等价关系与等价类；序关系；特殊元素的概念和求法。2. 难点等价关系与等价类；序关系。

第 6 章函数（一）教学内容

1. 函数的基本概念2. 特殊函数类3. 逆函数4. 集合的基数、可数集和不可数集

（二）教学要求1. 理解函数的概念，掌握函数的合成运算。2. 理解满射、单射和双射函数的概念，了解置换、特征函数的概念及运算。3. 理解逆函数和规范映射的概念及性质。4. 掌握集合基数的概念5. 会判断一个集合是可数集还是不可数集

（三）重点与难点1. 重点满射、单射和双射函数的概念和判断；逆函数与复合函数；可数集和不可数集的判断。2. 难点可数集和不可数集的判断。

第 8 章基本计数方法（一）教学内容1. 容斥原理2. 鸽巢原理

18

（二）教学要求1. 理解容斥原理和鸽巢原理的原理。2. 会应用容斥原理和鸽巢原理去解决实际问题。

（三）重点与难点1. 重点容斥原理及其应用；鸽巢原理及其应用。2. 难点应用容斥原理和鸽巢原理解决实际问题。

第 10 章图的基本概念（一）教学内容

1. 图的基本概念2. 路径和回路3. 图的矩阵表示

（二）教学要求1. 理解图的基本概念，了解几类特殊的图。2. 理解路径与回路及有关概念（基本路径、简单路径、基本回路和简单回路），了解连通图的概念（强连通、单向连通、弱连通、强分图、单向分图和弱分图）。3. 掌握图的矩阵表示（邻接矩阵和可达性矩阵）。

（三）重点与难点1. 重点图的基本概念；握手定理；连通性；图的表示。2. 难点

应用握手定理解决实际问题。第 11 章树及其应用（一）教学内容

1. 无向树及其性质2. 生成树

（二）教学要求1. 理解无向树和生成树的概念2. 掌握用 Kruskal 算法求最小生成树。

（三）重点与难点1. 重点树的基本概念；生成树的概念；Kruskal 算法求最小生成树。2. 难点

Kruskal 算法求最小生成树。19

第 13 章欧拉图与哈密顿图（一）教学内容

1. 欧拉回路与欧拉图2. 哈密顿回路与哈密顿图

（二）教学要求1. 掌握欧拉路径、欧拉回路和欧拉图的判别法。2. 理解哈密尔顿路径、哈密尔顿回路和哈密尔顿图的概念，掌握哈密顿图的判定。

（三）重点与难点1. 重点欧拉图的概念和判定；哈密顿图的概念和判定。2. 难点哈密顿图的判定。

第 14 章代数系统（一）教学内容

1. 二元运算及其性质2. 代数系统及其特异元3. 广群、半群和群

（二）教学要求1. 理解二元运算的定义，熟练掌握二元运算性质的判断及证明。2. 理解代数系统的基本概念。3. 理解代数系统中特异元（单位元、逆元）的基本概念，掌握这些元素的求解方法。4. 理解代数系统广群、半群、群、环和域的基本概念，掌握特殊代数系统的判定方法。

（三）重点与难点1. 重点二元运算及其性质的判断及证明；代数系统的特异元；特殊代数系统的判断与证明。2. 难点二元运算性质的判断及证明；代数系统的特异元求取；特殊代数系统的判断与证明。第 15 章半群与群（一）教学内容

1. 子群和正规子群2. 群的同态与同构

（二）教学要求1. 了解子群、子群的陪集以及正规子群的概念。2. 掌握群的同态和同构定义，会证明。

（三）重点与难点20

1. 重点群的同态和同构的证明。2. 难点群的同态和同构的证明。

第 16 章环与域（一）教学内容

1. 环和域（二）教学要求

1. 掌握环和域的定义，判断与证明。（三）重点与难点1. 重点环和域的判断与证明。2. 难点环和域的判断与证明。

三、学时分配及教学方法


主要教学方法支撑的课程目标课堂教

学实验上机课程实践小计

第 1章命题逻辑 10 10讲授、案例、演示、讨论

课程目标1， 2，3

第 3章集合代数 2 2讲授、案例、自学

课程目标1， 2

第 4章二元关系3 3

讲授、案例、对比、讨论

课程目标1， 2， 3

第 5章特殊关系3 3

讲授、案例、对比、讨论

课程目标1， 2， 3

第 6章函数4 4

讲授、案例、讨论

课程目标1， 2， 3

第 8章基本计数方法2 2

讲授、案例、讨论

课程目标1， 2， 3

第 10章图的基本概念 4 4

讲授、案例、演示、讨论

课程目标1， 2

第 11章树及其应用3 3


课程目标1， 2

第 13章欧拉图与哈 3 3 讲授、案例、研课程目标21

密顿图究型、讨论 1， 2， 3第 14章代数系统

2 2讲授、案例、研究型、讨论

课程目标1， 2， 3

第 15章半群与群4 4

讲授、案例、研究型、讨论

课程目标1， 2， 3

第 16章环与域 2 2讲授、案例、研究型、讨论

课程目标1， 2， 3

习题课 6 6 讲授、讨论课程目标1， 2， 3

合计 48 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。

四、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时表现考核。

考核形式考核要求考核权重备注平时作业及期中考试

课后完成 20~25个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 30%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

30%

根据平时作业得分取平均值或结合期中测试和考勤情况

期末考试试卷题型包括选择题、填空题、判断题、计算题、应用题和证明题等，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。

70%期末考试采用闭卷笔试。

五、参考书目及学习资料1. 左孝凌等编，《离散数学》(第一版)，上海科学技术文献出版社，1982。2. 段禅伦、魏仕民编著，《离散数学》(第一版)，北京大学出版社，2006。3. 耿素云、屈婉玲编著，《离散数学（修订版）》(第二版)，高等教育出版社，2007。4. Kenneth，H.Rosen，《Discrete Mathematics and Its Applications (Hardcover， 7th Edition)》，

机械工业出版社，2011。六、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点及一些推导证明板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。

22

2. 课后共需完成近 20~25道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。制定人：陈北京审定人：王金伟批准人：刘琦

2016 年 7月 2日

23

面向对象程序设计（Object-Oriented Programming）

课程代码：2121031

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：32 实验学时：16）先修课程：程序设计基础适用专业：计算机科学与技术专业教材：《C++语言程序设计（第 4 版）》，清华大学出版社，郑莉，董渊，何江舟编著，2010。开课学院：计算机与软件学院一、课程性质与课程目标

（一）课程性质《面向对象程序设计》是计算机专业本科生的一门学科基础必修课程。面向对象软件开发方

法是吸收了软件工程领域有益的概念和有效的方法而发展起来的一种软件开发方法。它集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体，可以帮助人们开发出模块化的程序数据抽象程度高的，体现信息隐蔽、可复用、易修改、易扩充等特性。

（二）课程目标本课程主要通过 C++语言介绍面向对象程序设计基本概念和面向对象程序设计的方法。学生

在学习过程中可以通过大量的程序实例和相关练习，逐步掌握有关 C++语言的基本概念、基本语法和编程方法，理解 C++语言面向对象的重要特征，能够灵活应用自己所学的理论知识进行程序开发，增强实践动手技能，并能够提高学生独立分析问题和解决问题的能力。

课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：掌握面对对象程序设计的基本概念和面向对象的程序设计方法，为解决复杂工

程问题打下基础。课程目标 2：掌握在 Visual Studio 环境下的 C++语言基本语法规则。课程目标 3：通过在 Visual Studio 环境下运用 C++语言编制程序，培养学生面向对象的编程能

力。课程目标 4：培养运用面向对象的思想分析问题和解决问题能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、2.2、3.2。毕业要求指标点 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的

基本方法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求；毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等

24

工程方法发现问题、提出问题及分析问题；毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和

评价。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4

毕业要求 1.2

毕业要求 2.2

毕业要求 3.2

二、课程内容及教学要求本课程主要教学内容包括：面向对象的基本概念和基本思想，C++程序机构、函数、类和对

象、数据的共享和保护、对象的指针和数组、继承与派生、多态、模板和命名空间、流类库和命名空间。

本课程的基本要求是：要求学生在程序设计时采用面向对象的思想来设计程序，了解复杂工程的面向对象解决问题的方法；要掌握面向对象的基本特征：分类、封装、继承与派生和多态，要掌握面向对象的数据的隐藏性、安全性，能够采用面向对象方法合理有效地组织和处理数据；要掌握面向对象的指针和数组以及输入和输出，解决解决实际问题。通过本课程的学习培养学生面向对象程序分析、设计和编程的能力。第 1 章 C++概述（一）教学内容（1）程序设计语言的基本要素和发展过程；（2）面向对象程序设计语言：对象与类的概念，面向对象的基本思想，对象、类、封装和隐藏、继承和重用、派生、多态性（3）C++语言的特点、用途，C++程序的结构特征。（二）教学要求（1）了解程序设计语言的基本要素，了解 C++的发展过程；（2）理解面向对象程序设计基本概念：对象与类的概念，面向对象的基本思想，对象、类、封装和隐藏、继承和重用、派生、多态（3）掌握 C++语言的特点、用途，C++程序的结构特征。（三）重点与难点重点：面向对象程序设计的特点与基本概念。难点：面向对象程序设计的特点与基本概念。第 2 章 C++的语句和简单的程序设计（一）教学内容

25

（1）C++语言概述（2）基本数据类型和表达式（3）数据的输入与输出（4）自定义数据类型（二）教学要求（1）了解 C++语言发展过程和特点（2）理解自定义数据类型（3）掌握 C++的输入和输出（4）掌握 C++语言的基本类型和表达式（三）重点与难点重点： C++的输入和输出难点：C++的输入和输出第 3 章函数（一）教学内容（1）内联函数，C++系统函数；（2）带默认形参值的函数；（3）函数的定义与使用，函数重载；（二）教学要求（1）了解内联函数，C++系统函数；（2）理解带默认形参值的函数；（3）掌握函数的定义与使用，函数重载；（三）重点与难点重点：函数的定义与引用用，函数重载；难点：函数重载，带默认形参值的函数，引用作参数；第 4 章类与对象（一）教学内容（1）面向对象程序设计的基本特点，UML

（2）构造函数和析构函数，类的组合；（3）类和对象的定义和使用，结构体和联合体；（二）教学要求（1）了解面向对象程序设计的基本特点，UML

（2）理解构造函数和析构函数，类的组合；（3）掌握类和对象的定义和使用，结构体和联合体；（三）重点与难点重点：类和对象的定义和使用；

26

难点：构造函数和析构函数；第 5 章数据的共享与保护（一）教学内容（1）对象的生存期，友元类，常对象，常引用，多文件结构和编译预处理命令（2）标识符的作用域与可见性，用 const 修饰的类成员（3）类的静态成员，友元函数；（二）教学要求（1）了解对象的生存期，友元类，常对象，常引用，多文件结构和编译预处理命令（2）理解标识符的作用域与可见性，用 const 修饰的类成员（3）掌握类的静态成员，友元函数；（三）重点与难点重点：标识符的作用域与可见性。难点：静态成员，友元函数。第 6 章数组、指针与字符串（一）教学内容（1）数组、指针；;

（2）动态内存分配，字符串;

（3）深复制与浅复制（二）教学要求（1）了解深复制与浅复制;

（2）理解动态内存分配，字符串;

（3）掌握数组、指针；（三）重点与难点重点：指针。难点：动态内存分配。第 7 章继承与派生（一）教学内容（1）类的继承与派生、访问控制；（2）派生类构造函数、析构函数（3）纯虚函数与抽象类;

（二）教学要求（1）了解纯虚函数与抽象类;

（2）理解派生类成员的标识与访问;

（3）掌握类的继承与派生、访问控制；（三）重点与难点

27

重点：派生类构造函数与析构函数；难点：类型兼容规则；

第 8 章多态性（一）教学内容（1）运算符重载；（2）类型兼容规则;

（3）虚函数;

（二）教学要求（1）了解类型兼容规则;

（2）理解虚函数;

（3）掌握运算符重载；（三）重点与难点重点：运算符重载；难点：虚函数；第 9 章模板与命名空间（一）教学内容（1）函数模板（2）类模板（3）命名空间（二）教学要求（1）理解模板和命名空间概念（2）掌握函数模板、类模板和命名空间的定义和使用（三）重点与难点重点：函数模板和类模板。难点：函数模板和类模板。第 10 章流类库与输入输出（一）教学内容（1）流的概念及流类库结构;

（2）输出流、输入流;

（3）输入输出流流对象文件的读写等操作（二）教学要求（1）了解流的概念及流类库结构;

（2）理解输出流、输入流;

（3）掌握输出流流对象文件的读写等操作（三）重点与难点

28

重点：输入输出流。难点：输入输出流。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1 C++程序的运行环境及简单程序设计 2 验证性必做课程目标 2、3

2 函数 2 设计性必做课程目标 2、3

3 类和对象 2 设计性必做课程目标 1-3

4 数据共享与保护 2 设计性必做课程目标 1-4

5 数组与指针 2 设计性必做课程目标 1-4

6 继承与派生 2 设计性必做课程目标 1-4

7 多态性 2 设计性必做课程目标 1-4

8 流类库与输入输出 2 设计性必做课程目标 1-4

实验 1：C++程序的运行环境及简单程序设计1. 实验目的及要求（1）了解 C++开发工具的特点（2）熟悉 C++开发环境（3）学习用 C++编写标准的 C++程序（4）练习使用简单的输入输出。（5）观察头文件的作用。（6）学会使用 Visual Studio C++的 DEBUG调试程序。2. 实验主要内容（1）使用 C++来建立一个非图形化的标准 C++程序，编译、运行下例程序：

#include <iostream.h> void main(void) { cout<<”Hello!\n”; cout<<”Welcome to C++!\n”; }

（2）输入并运行教材《C++语言程序设计》中的例题 2-7，即：用 do-while 语句编程，求自然数 1~10之和。程序正确运行之后，去掉源程序中的#include 语句，重新编译，观察会有什么问题。

29

（3）do-while 语句用 for 语句代替，完成相同的功能。（4）程计算图形的面积。程序可计算圆形、长方形、正方形的面积，运行时先提示用户选择

图形的类型，然后，对圆形要求用户输入半径值，对长方形要求用户输入长和宽的值，对正方形要求用户输入边长的值，计算出面积后将其显示出来。

a）使用 debug调试功能观察程序运行中变量值的变化情况。b) 定义一个表示时间的结构体，可以精确表示年、月、日、小时、分、秒；提示用户输入年、

月、日、小时、分、秒的值，然后完整地显示出来。3. 重难点（1）C++文件的 debug调试。（2）C++程序结构。

实验 2. 函数的应用1. 实验目的及要求（1）掌握函数的定义和调用方法。（2）练习重载函数使用。（3）练习使用系统函数。2. 实验主要内容参考内容如下：（1）编写一个函数把华氏温度转换为摄氏温度，转换公式为：C=(F-32)*5/9。（2）编写重载函数 Max1可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的

最大值。（3）使用系统函数 pow(x，y)计算 xy 的值，注意包含头文件 math.h。（4）用递归的方法编写函数求 Fibonacci级数，观察递归调用的过程。（5）编一个函数完成两个整数交换，形参分别采用变量、指针、引用，在主函数里观察三种

形参的区别。3. 重难点

（1）函数的定义与调用（2）重载函数

实验 3. 类与对象1. 实验目的及要求（1）掌握类的定义和使用（2）掌握类的定义和对象的声明（3）复习具有不同访问属性的成员的访问方式。（4）察构造函数和析构函数的执行过程。（5）使用 DEBUG来调试程序，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。2. 实验主要内容

30

参考实验内容如下：（1）定义一个 CPU 类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压(voltage)等属性，有两

个公有成员函数 run 、 stop 。其中 rank 为枚举类型 CPU_Rank ，定义为 enum

CPU_Rank={P1=1，P2，P3，P4，P5，P6，P7}，frequency 为单位为 MHz 的整型数，voltage 为浮点型的电压值。观察构造函数和析构函数的调用顺序。

（2）定义一个简单的 Computer 类，有数据成员芯片(cpu)、内存(ram)、光驱（cdrom）等等，cpu 为 CPU 类的一个对象，ram 为 RAM 类的一个对象，cdrom 为 CDROM 类的一个对象，定义并实现这个类。

（3）设计一个用于人事管理的 People（人员）类。考虑到通用性，这里只抽象出所有类型人员都具有的属性：number(编号)、sex(性别)、birthday(出生日期)、id(身份证号)等等。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数。

3. 重难点（1）类与对象的定义。（2）构造函数和析构函数的定义与调用顺序。（3）组合类中构造函数的定义与调用顺序。

实验 4. 数据共享与保护1. 实验目的及要求（1）观察程序运行中变量的作用域。（2）学习类的静态成员的使用。（3）掌握友元的定义和使用方法。2. 实验主要内容参考内容如下：（1）输入下面的程序（教材第 131页例 5-5），体会静态数据成员的特点。#include <iostream.h>class Test

{ private：int k;

public：static int n;Test (int kk) { k=kk; n++; }void Display( ){ cout<<"n="<<n<<" k="<<k<<endl; }

};

int Test：：n=0;void main( ){ Test t1(10);

31

t1.Display( );Test t2(20);t2.Display( );

Test：：n++;t2.Display( );

}

（2）输入下面的程序（教材第 136页例 5-7），体会友元函数的特点。#include <iostream.h>#include <math.h>class point

{ private：double x，y;

public：point(double xx，double yy){ x=xx; y=yy; }double get_x( ){ return x; }double get_y( ){ return y; }

friend double distance(point p1， point p2){ return sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y)); }

};void main( )

{ point myp1(1，1)，myp2(4，5);

cout<<"the distance is："<<distance(myp1，myp2)<<endl;}

（3）编写一个程序：声明一个 Cat 类，拥有静态数据成员HowManyCats，用以记录 Cat 的个体数目；拥有静态成员函数 GetHowMany（），用以存取 HowManyCats。设计程序并测试这个类，体会静态数据成员好静态成员函数的用法。

（4）编写一个程序：输入几个学生的姓名、英语和计算机成绩，然后按照总分从高到低排序。要求定义一个 student 类，用友元函数实现排序。

3. 重难点（1）友元类与友元函数（2）静态数据成员（3）可见性与作用域

实验 5. 数组与指针1. 实验目的及要求（1）掌握数组与指针的使用（2）掌握对象数组与指针的用法

32

（3）学习字符串数据的组织与处理（4）掌握动态内存分配2. 实验主要内容（1）编写并测试 3×3矩阵转置函数，使用数组保存 3×3矩阵。（2）使用动态内存分配生成动态数组类完成上题，使用指针实现函数的功能。（3）实现两个字符串的连接。要求使用字符数组保存字符串，不要使用系统函数。（4）使用 string 类声明字符串对象，重现作上题。（5）声明一个 Emplyee 类，其中包括姓名、街道地址、城市和邮政编码等属性，以及

change_name()和 display()等操作函数。display()显示姓名、街道地址、城市和邮政编码等属性，change_name()改变对象的姓名属性。实现并测试这个类。

（6）声明包含 5个元素的对象数组，每个元素都是 Emplyee 类。（7）设计一个用于人事管理的 People（人员）类。考虑到通用性，这里只抽象出所有类型人员都具有的属性。具体属性 char name[11]、char number[7](编号)、char sex(性别)、birthday(出生日期)、char id[16](身份证号)等等。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数、组合类。在测试程序中声明 people 类的对象数组，录入数据并显示。

3. 重难点（1）对象指针与数组（2）动态分配对象内存

实验 6. 继承与派生1. 实验目的及要求（1）学习定义和使用类的继承关系，定义派生类。（2）熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制。（3）学习利用虚基类解决二义性问题2. 实验主要内容参考内容如下：（1）定义一个基类 Animal，有私有整型成员变量 age，构造其派生类 dog，在其成员函数

SetAge(int n)中直接给 age赋值，看看会有什么问题，把 age改为公有成员变量，还会有问题吗？编程试试看。

（2）定义一个基类 BaseClass，有整型成员变量 Number ，构造其派生类 DerivedClass，观察构造函数和析构函数的执行情况。

（3）定义一个车(vehicle)基类，具有 MaxSpeed、Weight 等成员变量，Run、Stop 等成员函数，由此派生出自行车(bicycle)类、汽车(motorcar)类。自行车类有高度(height)等属性，汽车类有座位数(SeatNum)等属性。从 bicycle 和 motorcar派生出摩托车(motorcycle)类，在继承过程中，注意把vehicle 设置为虚基类。如果不把 vehicle 设置为虚基类，会有什么问题？编程试试看。

（ 4 ）从实验 5 中的 people （人员）类派生出 student( 学生 ) 类，添加属性：班号 char

33

classNo[7];从 people 类派生出 teacher（教师）类，添加属性：职务 char principalship[11]、部门char department[21] 。从 student 类派生出 graduate （研究生）类，添加属性：专业 char

subject[21]、导师 teacher adviser;从 graduate 类和 teacher 类派出 TA（助教生）类，注意虚基类的使用。重载相应的成员函数，测试这些类。

3. 重难点（1）派生类的定义（2）派生类对象构造函数与析构函数调用的先后顺序（3）虚基类

实验 7. 多态性1. 实验目的及要求（1）掌握运算符重载的方法（2）学习使用虚函数实现动态多态性。2. 实验主要内容参考内容如下：（1）定义 Point 类，有坐标 x，y两个成员变量；对 Point 类重载“++”、“- -”运算符，实现

对坐标值的改变。（2）定义一个车(vehicle)基类，有 Run、Stop 等成员函数，由此派生出自行车（bicycle）类、

汽车(motorcar)类，从 bicycle 和 motorcar派生出摩托车(motorcycle)类，它们都有 Run、Stop 等成员函数。观察虚函的作用。

（3）前面实验中的 People 类重载“= =”运算符和“=”运算符，“= =”运算符判断两个 People

类对象的 id属性是否相等；“=”运算符实现 People 类对象的赋值操作。3. 重难点

（1）运算符重载（2）虚函数

实验 8. 流类库与输入输出1. 实验目的及要求（1）熟悉流类库中常用的类及其成员函数的用法。（2）学习标准输入输出及格式控制（3）学习对文件的应用方法2. 实验主要内容参考内容如下：（1）观察以下程序的输出，注意对输出格式的控制方法。

//lab11_1.cpp#include <fstream>using namespace std;#define D(a) T << #a << endl; a

34

ofstream T("output.out");

int main() { D(int i = 53;) D(float f = 4700113.141593;) char* s = "Is there any more?";

D(T.setf(ios：：unitbuf);)

D(T.setf(ios：：showbase);)

D(T.setf(ios：：uppercase);)

D(T.setf(ios：：showpos);) D(T << i << endl;)

D(T.setf(ios：：hex， ios：：basefield);) D(T << i << endl;)

D(T.unsetf(ios：：uppercase);)

D(T.setf(ios：：oct， ios：：basefield);) D(T << i << endl;)

D(T.unsetf(ios：：showbase);)

D(T.setf(ios：：dec， ios：：basefield);)

D(T.setf(ios：：left， ios：：adjustfield);) D(T.fill('0');)

D(T << "fill char： " << T.fill() << endl;) D(T.width(8);) T << i << endl;

D(T.setf(ios：：right， ios：：adjustfield);) D(T.width(8);) T << i << endl;

D(T.setf(ios：：internal， ios：：adjustfield);) D(T.width(8);) T << i << endl; D(T << i << endl;) // Without width(10)

D(T.unsetf(ios：：showpos);)

D(T.setf(ios：：showpoint);) D(T << "prec = " << T.precision() << endl;)

D(T.setf(ios：：scientific， ios：：floatfield);) D(T << endl << f << endl;)

D(T.setf(ios：：fixed， ios：：floatfield);) D(T << f << endl;)

D(T.setf(0， ios：：floatfield);) // Automatic

35

D(T << f << endl;) D(T.precision(16);) D(T << "prec = " << T.precision() << endl;) D(T << endl << f << endl;)

D(T.setf(ios：：scientific， ios：：floatfield);) D(T << endl << f << endl;)

D(T.setf(ios：：fixed， ios：：floatfield);) D(T << f << endl;)

D(T.setf(0， ios：：floatfield);) // Automatic D(T << f << endl;)

D(T.width(8);) T << s << endl; D(T.width(36);) T << s << endl;

D(T.setf(ios：：left， ios：：adjustfield);) D(T.width(36);) T << s << endl;

D(T.unsetf(ios：：showpoint);)

D(T.unsetf(ios：：unitbuf);)}

（2）编写程序，用二进制方式打开指定的一个文件，在每一行前加行号。（3）使用实验五的学生数组，输入数据，显示出来，使用 I/O流把此数组的内容写入磁盘文

件，再显示出文件内容。3. 重难点

（1）输入输出流类（2）输入输出文件流类对文件的读写。

注：本课程为专业基础课，授课对象为大一学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，提交实验报告 3-5次。实验实习报告的撰写要求：

1.实验目的2. 实验内容3.流程图(可选)

4.实现代码5.程序运行结果6.经验总结考核及成绩评定：以上机实习完成情况和实习报告完成情况进行综合考核。

四、学时分配及教学方法36




1、C++概述 2 1 3讲授、举例、上机课程目标 1-4

2、C++的语句和简单的程序设计 2 1 3

讲授、举例、自学、上机课程目标 1-4

3、函数 4 2 6讲授、举例、自学、上机课程目标 1-4

4、类与对象 4 2 6讲授、举例、演示、、上机课程目标 1、4

5、数据的共享与保护 4 2 6讲授、举例、自学、上机课程目标 1-4

6、数组、指针与字符串 4 2 6讲授、举例、自学、上机课程目标 1-4

7、继承与派生 4 2 6讲授、举例、上机课程目标 1-4

8、多态性 4 2 6讲授、举例、上机课程目标 1-4

9、模板和命名空间 2 2 讲授、举例课程目标 1-4

9、流类库与输入输出 2 2 4讲授、举例、自学、上机课程目标 1-4

合计 32 16 48


五、课程考核课程考核方式包括期末考试、平时成绩（包括期中测试、点名、作业实验报告）。

考核形式考核要求考核权重备注

课内测试考勤与上课表现作业，作业：8次。 10%（含上机点名）无期中考试为15%

期中测试笔试，闭卷。题型与期末试卷类似。 10% 无期中考试为 0

37

实验完成 8个实验，主要训练学生应用所学知识解决实际问题的能力。详细评分标准见附件 1。 10% 无期中考试为

15%

期末考试试卷题型包括填空题、选择题、阅读程序题、程序填空题、改错题和编程题 6 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。


六、参考书目及学习资料1. 谭浩强. C++程序设计（第 2 版）. 清华大学出版社，2011

2. (美 )Stephen Prata 著孙建春，韦强译 .C++PrimerPlus-( 第 5 版 )(中文版 ).人民邮电出版社，2005.5.1.

3. 根据个人情况选作教师《自编习题集》上题目。七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 完成教材后所有作业。每章抽取 2-5 题目上交进行评价，完成布置的上交作业即给分，质

量特别差的适度扣分。

制定人：王定成审定人：王金伟



实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 50％、实验报告占 40％。

成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则对应的毕业要求指标点

出勤、预习 10%



1.22.2

实验过程60%

实验中的表现 60 按照预设方案操作，正确完成实验（占25%）；实验结果的准确性（占 20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 15%）。各个

1.22.23.2

38

实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

2.23.2

39

软件工程 II

（Software Engeering II）课程代码：3151039

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：24，实验学时：8）先修课程：面向对象程序设计适用专业：计算机科学与技术教材：《软件工程导论（第 6 版）》，清华大学出版社，张海藩编著，2013 年

8月。开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《软件工程》是软件工程专业教学计划中一门综合性和实践性很强的核心课程，也是本专业

的主干课程之一。它建立在程序设计基础等先修课程知识的基础上。通过本课程的学习，使学生系统地掌握软件工程的基本概念、基本原理、实用的开发方法和技术；了解软件工程各领域的发展动向；掌握开发软件项目的工程化方法以及在软件开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等，以提高软件生产的质量与效率。根据培养科研型与应用型人才的需要，本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，了解软件工程项目开发和维护的一般过程，掌握软件工程项目开发的传统方法和最新方法，为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。

（二）课程目标《软件工程》课程主要介绍软件工程的基本概念、基本原理、实用的开发方法和技术。简单

介绍软件工程各领域的发展动向；重点介绍软件项目开发过程各阶段，即可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、面向对象分析与设计、编程与测试、软件维护等的工程化开发方法及在软件开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等，具体目标如下：

课程目标 1：掌握软件工程基本概念、原理、主流开发模型。培养学生能够运用工程化思维来分析软件开发问题。

课程目标 2：培养学生综合运用需求及设计阶段的基本理论和方法，针对具体的计算机领域复杂工程问题进行需求分析、设计和描述的能力以及设计解决方案的能力。掌握数据流图、需要分析方法，熟悉图形工具的应用。掌握软件总体设计和详细设计的方法；掌握软件测试基本方法。

课程目标 3：培养学生面对计算机领域复杂工程问题时的管理能力，掌握软件工程中基本的管理方法和决策技术。

课程目标 4：使学生了解软件生命周期遵循的标准和规范，了解信息技术发展的前沿和趋势，提高学生在软件过程管理中的工程素养。

40

课程目标 5：能够所学知识进行规范化软件开发，设计并编写各类技术资料。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.3、11.1、11.2 和 12.1。毕业要求指标点 2.3：能够针对具体的计算机领域复杂工程的多种可选方案，进一步根据约束

条件进行分析评价，通过文献研究等方法给出具体指标和有效结论。毕业要求指标点 11.1：掌握技术管理、人员管理和工程管理的原理，掌握经济管理与决策的

方法；毕业要求指标点 11.2：掌握计算机工程项目全生命周期各过程管理的基本方法和技术；毕业要求指标点 12.1：了解计算机技术发展中取得重大突破的历史背景以及当前的热点问题，

了解信息技术发展的前沿和趋势。课程目标毕业要求指标点

课程目标 1

课程目标 2

课程目标 3

课程目标 4

课程目标 5

毕业要求 2.3

毕业要求 11.1

毕业要求 11.2

毕业要求 12.1

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：软件和软件工程的基本概念、典型的软件开发模型及特点以及可行性

分析、需求分析、总体设计、详细设计、面向对象分析与设计、编程与测试、软件维护等软件生命周期各阶段任务的工程化开发方法及相关技术。

本课程基本要求是：了解软件生命周期遵循的标准和规范，掌握软件工程主流开发模型；掌握数据流图、需要分析方法，熟悉图形工具的应用。掌握软件总体设计和详细设计的方法；掌握软件测试基本方法。能够用工程化思想来分析问题，用工程化开发方法进行规范化软件开发设计并能编写各类技术资料。

第 1 章软件工程概述（一）教学内容

1．软件危机产生的原因，软件工程的定义及特点，软件生存期各阶段的特点和内容； 2．软件的生存周期模型；3．软件的特点，软件生产发展的三个阶段及各阶段的特点，软件危机的产生及其表现形式。

（二）教学要求1. 掌握软件危机产生的原因，软件工程的定义及特点，软件生存期各阶段的特点和内容；2. 熟悉软件的生存周期模型；3. 了解软件的特点，软件生产发展的三个阶段，各阶段的特点，软件危机的产生及其表现形式。

41

（三）教学重点与难点1. 重点

掌握软件工程的 5个阶段。2. 难点螺旋模型以及与其它模型之间的关系。

第 2 章可行性研究（一）教学内容

1. 可行性研究的内容；2. 可行性研究的任务及步骤，数据流图的画法及数据字典的编写；3. 系统流程图的作用及符号表示。

（二）教学要求1. 了解可行性研究的必要性；2. 掌握可行性研究的任务及步骤，数据流图的画法及数据字典的编写；3. 了解系统流程图的作用及符号表示。

（三）教学重点与难点1. 重点可行性研究方案制定、数据流图的画法。

2．难点依据问题，如何使用数据流图和数据字典。

第 3 章需求分析（一）教学内容

1. 需要分析阶段的概念及任务，数据流图的细化及 ER 图，IPO 图的画法；2. 各种图形工具的应用方法；3. 获取需求的方法。

（二）教学要求1. 掌握需要分析阶段的概念及任务，数据流图的细化及 ER 图，IPO 图的画法；2. 熟悉各种图形工具的应用；3. 了解与用户沟通获取需求的方法。

（三）教学重点与难点1. 重点　需求获取、，需求分析，掌握数据流图、ER 图、IPO 图。2．难点　需求获取及需求分析，如何运用数据流图等进行分析需求。

第 4 章总体设计（一）教学内容

42

1. 软件总体设计的基本概念及任务，软件设计的基本原理，模块化，抽象，信息隐蔽，模块独立性等概念，度量模块独立性的准则，七条启发式规则，结构化设计方法；2. 从数据流图转换成软件结构的方法。

（二）教学要求1. 掌握软件总体设计的基本任务，软件设计的基本原理，模块化，抽象，信息隐蔽，模块独立性等概念，度量模块独立性的准则，七条启发式规则，结构化设计方法；2. 熟悉将变换流类型的数据流图转换成软件结构，将一个复杂型数据流图转换成软件结构图并优化；3. 了解将事务流类型的数据流图转换成软件结构，将一个复杂型数据流图转换成软件结构图并优化。

（三）教学重点与难点1. 重点　总体设计的原理及方法，模块划分原则。2．难点　熟练运用总体设计的模块划分、软件结构图。

第 5 章详细设计（一）教学内容

1. 详细设计阶段的任务，详细设计方法；结构化程序设计发展史，结构化程序设计定义； 2. 用详细设计的方法设计模块中的算法及程序的逻辑结构；3. Jackson 方法的概念，程序复杂度的度量方法；4. 人机界面的设计问题、设计过程、设计指南。

（二）教学要求1. 掌握使用详细设计描述工具来设计模块中的算法及程序的逻辑结构；2. 熟悉 Jackson 方法的概念及程序复杂度的度量方法；3. 了解结构程序设计发展史，结构程序设计定义；人机界面的设计问题、设计过程、设计

指南。（三）教学重点与难点

1. 重点　详细设计方法以及结构化设计方法。2．难点　运用详细设计方法进行算法和逻辑结构设计。

第 6 章实现及测试（一）教学内容

1. 程序设计中应注意的问题，编程风格；2. 白盒测试技术和黑盒测试技术；

43

3．单元测试、集成测试、验收测试的任务及使用的方法；4. 集成测试策略，渐增式及非渐增式测试，自顶向下集成及自底向上集成步骤，归纳法与演绎法调试策略。

（二）教学要求1. 掌握白盒和黑盒测试技术，掌握单元测试、集成测试、验收测试的任务及使用的方法，掌握测试用例的设计方法。；2. 掌握集成测试策略，了解渐增式及非渐增式测试的区别，了解自顶向下及自底向上结合模块的步骤；掌握归纳法与演绎法调试策略；3. 了解几种常见的程序设计语言的特点，领会程序设计中应注意的问题，注意培养良好的编程风格。

（三）教学重点与难点1. 重点　黑盒测试技术、白盒测试技术、集成测试策略。2．难点　运用软件测试技术进行实例测试。第 7 章维护（一）教学内容

1. 可维性的定义、可维性的度量及提高可维护性的方法；2. 软件维护的内容，维护任务的实施；3. 软件维护的各种困难，软件维护的特点，软件维护的文档。

（二）教学要求1. 掌握可维性的定义、可维性的度量及提高可维护性的方法；2. 熟悉软件维护的内容，维护任务的实施；3. 了解软件维护的各种困难，软件维护的特点，软件维护的文档。

（三）教学重点与难点1. 重点　软件维护的度量。2．难点　精准软件维护。


1 项目可行性研究 2 综合性必做课程目标 1、2、5

2 项目需求分析 2 综合性必做课程目标 1、2、5

44

3 项目总体设计 2 综合性必做课程目标 1、3、5

4 项目软件测试 2 验证性必做课程目标 4、5

实验 1：项目可行性研究1. 实验目的及要求

1）掌握可行性分析的步骤和方法；掌握可行性研究报告内容和书定格式；2）对某软件系统进行可行性研究分析，编写可行性研究报告； 3) 要求报告结构清晰，流程准确，图示和叙述规范。

2. 实验主要内容针对某一软件开发项目（项目内容可根据具体情况调整），进行可行性研究报告撰写。

3.重难点可行性研究分析内容，可行性分析报告编写步骤，高层系统流程分析，高层数据流图和数

据字典。实验 2：项目需求分析1. 实验目的及要求

1）掌握需求分析的方法与流程，掌握需求说明书内容和编写标准；2）完成对选定软件系统需求规格说明书的编写； 3）要求需求内容完整，数据流图及各图示要准确规范；数据字典要完整有序。

2. 实验主要内容根据上一实验的软件开发项目，进行需求报告撰写，要求查阅软件需求规格说明书的国家标准，了解 SRS 的模板格式，对具体项目展开需求获取，需求定义以及需求分析等过程。

3.重难点需求定义转换到相应的形式化功能规格说明的过程。

实验 3：项目总体设计1. 实验目的及要求

1）掌握软件总体设计的步骤和方法；掌握总体设计说明书内容和编写标准； 2）根据软件需求说明规格说明书，确定设计目标及方法，确定设计文档的编制标准，完成总体设计说明书的编写。3）要求数据流图及各图示准确规范；数据字典完整有序；结构设计图完整。

2. 实验主要内容根据上次实验所定的软件开发项目，进行总体设计说明书撰写。

3.重难点软件结构设计及表达、数据结构设计及表达。

45

实验 4：项目软件测试1. 实验目的及要求

1）掌握黑盒和白盒测试技术的基本原理，掌握等价类划分法原理；掌握基本路径测试的原理；2）完成用等价类方法进行黑盒测试用例的设计；3）完成用基本路径测试法进行白盒测试用例的设计。

2. 实验主要内容1）给定某一程序片段（任课老师提供），要求按照白盒测试方法进行测试用例设计。2）给定某一需求规格说明书（任课老师提供），要求根据黑盒测试方法进行测试用例设计。

3.重点和难点黑盒测试的原理，等价类划分的原则；白盒测试的原理，基本路径的确定。



主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程

实践小计第 1章

软件工程概述 2 2 讲授、讨论课程目标 1、5

第 2章可行性研究 2 2 4

讲授、案例、实验

课程目标1、2、5

第 3章需求分析 4 2 6

讲授、案例、讨论、实验

课程目标1、2，5

第 4章总体设计 4 2 6



第 5章详细设计 4 4



第 6章实现及测试 6 2 8

讲授、案例、实验课程目标 4、5

第 7章维护 2 2

讲授、案例、讨论课程目标 1、5

合计 32 8 32

五、课程考核课程考核方式包括期末考试、平时作业、期中考试、实验及期末考试进行考核。


46

课件综合论文及阶段测试

课后完成课程综合论文，主要考核学生对课程知识点的理解和掌握度，可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

20%

要求学生在规定的期限内完成

实验完成 4个实验，主要训练学生应用所学知识完成任务的能力，最后按 20%计入课程总成绩。

20%要求撰写 4 次实验报告

期末考试试卷题型包括填空题、判断题、选择题、简答题和分析题 5 大类，以卷面成绩的 60%计入课程总成绩。

60%期末考试采用闭卷笔试

六、参考书目1. Roger S. Pressman著郑人杰等译，《软件工程实践者的研究方法》（第七版），机械工

业出版社，2011．七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后要在规定的时间内完成作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：徐旦华审定人：王金伟

批准人：刘琦2016 年 7 月 2 日

47


实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 30％、实验报告及思考题占 60％。


出勤、预习 10%



2.3、11.2

实验过程30%


按照预设方案正确完成实验（占20% ）；实验结果的准确性（占20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 10%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

2.3、11.2

实验报告60%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告字迹工整、格式规范（占10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（20%）。

2.3、11.2

48

嵌入式系统设计Ⅰ（Embedded System Design I）

课程代码：3161041

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：32，实验学时：16）先修课程：汇编语言程序设计、微机原理及接口技术 I I

适用专业：计算机科学与技术教材：《嵌入式系统设计与实例开发－基于 ARM 微处理器与 μC/OS-II 实时操

作系统》，王田苗、魏洪兴编著，清华大学出版社，2012 年(第 3 版)


（一）课程性质本课程是一门专业主干课，设置该课程的目的是为学习嵌入式系统设计原理及方法，根据应

用要求，把相应的计算机直接嵌入到应用系统中，将嵌入式软件的知识体系和工程实践有机结合，使学生掌握嵌入式系统设计的基础理论、开发技术和工具，并具备嵌入式在通信、信息家电、工业控制、移动计算设备、网络设备等领域的设计、开发能力。

（二）课程目标嵌入式系统融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握嵌入式系统的基本概念和基本理论，培养学生解决计算机领域复杂

工程问题所需专业基础知识。课程目标 2：培养嵌入式系统设计能力及素养。课程目标 3：让学生掌握嵌入式系统设计的方法，针对计算机领域复杂工程问题，培养学生

工程实践能力。课程目标 4：让学生掌握嵌入式系统的应用，培养学生项目管理经验。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4、2.2、11.1 和 11.3。1. 毕业要求 1.4：系统掌握计算机基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系统等方面

内容，具备理解计算机复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解。2. 毕业要求 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等工程

方法发现问题、提出问题及分析问题。3. 毕业要求 11.1：掌握技术管理、人员管理和工程管理的原理，掌握经济管理与决策的方法。

49

4. 毕业要求 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的计算机工程项目管理经验与能力。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4

毕业要求 1.4

毕业要求 2.2

毕业要求 11.1

毕业要求 11.3

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：嵌入式系统的定义、组成；ARM7TDMI流水线；嵌入式软硬件系统；

ARM 微处理器；μC/OS-II 嵌入式实时操作系统；S3C2410A 微处理器；嵌入式软件应用。本课程基本要求是：让学生学习和掌握嵌入式系统的系统结构、指令系统、程序设计方法、

系统扩展方法、应用技术和发展现状。使学生对嵌入式系统的各部件的工作原理和软件编程方法有全面的了解，掌握单片机应用系统的开发和设计方法，为进一步的学习嵌入式系统打下良好的基础。

第 1 章嵌入式系统概述（一）教学内容 1.嵌入式系统的概念、特点、组成与分类。2.嵌入式系统的应用领域以及在机电控制方面的应用。3.嵌入式系统的现状和发展趋势。（二）教学要求对嵌入式系统及其技术和应用有一个全面的了解。（三）重点与难点1. 重点

嵌入式系统的定义和组成；嵌入式系统的硬件；嵌入式系统的软件。2. 难点

嵌入式系统的硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。第 2 章嵌入式系统的基本知识

（一）教学内容1.嵌入式系统硬件、软件知识。2.嵌入式系统中的选型原则和设计工具。（二）教学要求

了解并掌握嵌入式系统的基本知识。

50

（三）重点与难点1.重点

嵌入式软件体系结构；嵌入式操作系统的选型原则。2.难点

嵌入式软件开发工具。第 3 章 ARM 微处理器体系结构与指令集

（一）教学内容1.ARM 微处理器概述和体系结构。2.ARM 微处理器的指令系统和编程。3.ARM 微处理器初始化分析。（二）教学要求掌握 ARM 微处理器的体系结构和指令系统，能够进行简单的程序开发。（三）重点与难点1.重点

ARM 中的寄存器组织；ARM 处理器的运行模式和异常。2.难点

C 语言与汇编语言的混合编程；Boot Loader 的启动过程。第 4 章 μC/OS-II 嵌入式实时操作系统内核分析

（一）教学内容1.μC/OS-II 实时操作系统简介与内核结构分析。2.μC/OS-II 的任务通信和同步。3.μC/OS-II 在 S3C2410 微处理器上的移植分析。

（二）教学要求理解并掌握 μC/OS-II 的工作原理以及在 S3C2410 微处理器上的移植。

（三）重点与难点1.重点任务就绪表的管理；任务之间的关系。

2.难点操作系统的移植。

第 5 章嵌入式系统硬件平台与接口设计（一）教学内容1.基于 S3C2410A 微处理器的硬件平台体系结构。2.存储器系统设计。3.串行接口设计。4．I/O 接口设计。

51

5.人机交互接口。6.嵌入式系统的网络接口设计。7.嵌入式系统的调试接口 ARM JTAG 的设计。(二) 教学要求掌握嵌入式硬件平台的开发和调试技术.


3C2410A 的存储系统的特征；存储器的地址引脚连接。。2.难点

编址方式及相应的优缺点；JTAG链的工作过程。第 6 章基于 μC/OS-II 的软件体系结构设计

（一）教学内容基于 μC/OS-II扩展 RTOS 的体系结构，建立文件系统，外设及驱动程序，网络通信协议，图形用户接口函数，系统的消息队列以及其它实用的应用程序接口函数。

（二）教学要求掌握文件系统的建立方法，外设以及驱动程序的实现方法，基于 Unicode汉字库的实现方法，基本绘图函数的实现以及其它实用 API 函数的使用。（三）重点与难点1．重点

文件系统的相关概念及建立。2．难点

编写 Unicode 程序。第 7 章嵌入式软件应用程序实例

（一）教学内容1.建立基于 μC/OS-II 的应用程序。2.绘图 API 函数。3.系统的消息循环和文件的使用。4.列表框、文本框控件的使用。5.系统的多任务和系统时钟。6.UDP 通信实验和综合举例。（二）教学要求1．掌握绘图、文件、网络以及系统时间相关的函数的使用。2.掌握系统的消息循环和控件的使用方法。3.掌握同步问题的解决方法。（三）重点与难点

52

1．重点系统消息的循环过程。2．难点嵌入式软件的综合开发。

第 8 章嵌入式系统的应用开发案例（一）教学内容1.嵌入式系统的设计方法。2.嵌入式数控系统设计开发实例。3.智能家居远程监控系统设计实例。（二）教学要求了解并掌握实际嵌入式系统产品的开发流程。（三）重点与难点1．重点嵌入式系统的设计和开发流程；嵌入式系统软硬件划分遵循的原则。2．难点传统的嵌入式系统开发过程。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1 原理图设计（1） 2 设计性必做课程目标 2

2 原理图设计（2） 2 设计性必做课程目标 2

3 PCB 图设计（1） 2 设计性必做课程目标 2

4 PCB 图设计（2） 2 设计性必做课程目标 2

5 uc/os-II 操作系统移植（1） 2 验证性必做课程目标 3

6 uc/os-II 操作系统移植（2） 2 验证性必做课程目标 3

7 应用程序开发（1） 2 综合性必做课程目标 3，4

8 应用程序开发（2） 2 综合性必做课程目标 3，4

实验 1：原理图设计（1）1. 实验目的及要求

利用 Protel，基于 Atmega 微控制器和接口芯片进行原理图的设计。53

2. 实验主要内容(1)首先利用 Protel；(2)基于 Atmega 微控制器和接口芯片的基础上；(3)进行原理图的设计。

3. 重难点基于 Atmega 微控制器和接口芯片进行原理图的设计。实验 2. 原理图设计（2）1. 实验目的及要求利用 Protel，基于 Atmega 微控制器和接口芯片进行原理图的设计。2. 实验主要内容(1)首先利用 Protel；(2)基于 Atmega 微控制器和接口芯片的基础上；(3)进行原理图的设计。3. 重难点基于 Atmega 微控制器和接口芯片进行原理图的设计。实验 3：PCB 图设计（1）1. 实验目的及要求基于设计好的原理图，进行 PCB 版的设计。2. 实验主要内容(1)首先在基于设计好的原理图基础上(2)然后进行 PCB 版的设计。3.重难点进行 PCB 版的设计。实验 4：PCB 图设计（2）1. 实验目的及要求基于设计好的原理图，进行 PCB 版的设计。2. 实验主要内容(1)首先在基于设计好的原理图基础上(2)然后进行 PCB 版的设计。3. 重难点进行 PCB 版的设计。实验 5：uc/os-II 操作系统移植（1）1. 实验目的及要求基于设计好的硬件电路，进行操作系统的移植。

54

2. 实验主要内容(1)首先在基于设计好的硬件电路基础上；(2)然后进行操作系统的移植。3. 重难点进行操作系统的移植。实验 6：uc/os-II 操作系统移植（1）1. 实验目的及要求基于设计好的硬件电路，进行操作系统的移植。2. 实验主要内容(1)首先在基于设计好的硬件电路基础上；(2)然后进行操作系统的移植。3. 重难点进行操作系统的移植。实验 7：应用程序开发（1）1. 实验目的及要求基于 uc/os-II 操作系统，利用 C 语言进行应用程序的开发。2. 实验主要内容（1）首先基于 uc/os-II 操作系统；（2）然后利用 C 语言进行应用程序的开发。3. 重难点利用 C 语言进行应用程序的开发。实验 8：应用程序开发（1）1. 实验目的及要求基于 uc/os-II 操作系统，利用 C 语言进行应用程序的开发。2. 实验主要内容(1)首先基于 uc/os-II 操作系统；(2)然后利用 C 语言进行应用程序的开发。3. 重难点利用 C 语言进行应用程序的开发。注：本课程为专业课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要

提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。

55





第一章嵌入式系统概述4 2 6

讲授、演示、讨论

课程目标1

第二章嵌入式系统的基本知识 4 2 6

讲授、案例、实验

课程目标1

第三章 ARM 微处理器体系结构与指令集 4 2 6

讲授、讨论、对比、课程目标 1、2

第四章 μC/OS-II 嵌入式实时操作系统内核分析 4 2 6

设计、演示、讨论、课程目标 1、2

第五章嵌入式系统硬件平台与接口设计 4 2 6

案例、演示、讨论课程目标 1、2

第六章基于 μC/OS-II 的软件体系结构设计 4 2 6


第七章嵌入式软件应用程序实例 4 2 6


第八章嵌入式系统的应用开发案例 4 2 6


合计 32 16 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。

考核形式考核要求考核权重备注平时作业及阶段测试


15%

根据平时作业得分取平均值或结合平时测试情况

实验完成 8个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验系统，并进行实验的能力，最后按 15%计入课程总成

15% 评分细则见附录 1

56

绩。

期末考试

试卷题型包括填空题、选择题、简答题、分析题和计算题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核 μC/OS-II 嵌入式实时操作系统内核分析、嵌入式系统硬件平台与接口设计和基于 μC/OS-II 的软件体系结构设计基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 马潮，AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践（第二版），北京航空航天大学出版社，2012。 2. 王晓薇，嵌入式操作系统 uc/os-II 及应用开发，清华大学出版社，2012。七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 20道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。建议利用网络

教学平台自学相关内容。制定人：王玉祥审定人：王金伟


57




出勤、预习 10%



1.4

实验过程60%



2.2，11.1

实验报告30%



11.3

58

Java 程序设计 II

（Java ProgrammingⅡ）课程代码：学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：计算机专业导论适用专业：计算机科学与技术教材：《Java 7 实用教程》，刘文杰等，清华大学出版社，2014 年 1月开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《Java 程序设计 II》是计算机科学与技术专业的一门实践性较强的专业限选课，也是本专业

的主干课程之一。通过本课程的学习，学生将会掌握 Java 编程的基础知识和 Java 的面向对象编程技术，为后继课程的学习打下坚实的基础。本课程既培养学生分析问题、解决问题的能力，又能够使学生具备一定的实践能力。通过全面、系统地介绍 Java 语言的基础知识、运行机制、多种编程方法和技术，使学生具备程序设计开发的基本理论、技术和工具，从而为进一步学习 Java Web

开发和移动开发打下良好的基础。（二）课程目标《Java 程序设计 II》作为一门实践性、应用性较强的计算机专业基础课，涵盖 Java 语言概论、

Java 基本语法、Java 类和对象、Java 高级类、Java输入与输出、SWT 用户界面、Java事件处理、异常处理和调试与打包、Java Applet、多线程、JDBC 数据库编程等 Java 基础知识和核心技术。通过该课程的学习，学生可以更好的运用 Java 语言和知识来解决具体问题（系统开发），从而全面提高学生解决实际问题的能力，为未来从事科学研究和企业工程应用打下坚实基础。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：

课程目标 1：掌握面向对象程序设计的基础知识；如何编写 Java 应用程序 Application、小程序 Applet；Java 的常用标准类库、编程技巧、异常处理及高级编程等内容。

课程目标 2：掌握 Java 编程的基础知识和 Java 的面向对象编程技术和应用。课程目标 3：能够具备初步的 Java桌面程序的开发能力，并初步了解 Java EE 平台基础，能够

初步了解各种行业的企业级别软件开发工作。课程目标 4：熟悉 Java 软件开发流程；具备解决主要问题的能力；掌握良好的语言表达、沟

通能力、工作责任心和团队意识。掌握 Java 编程工具。课程目标 5：掌握良好的编码规范和编程习惯，了解编程中注释、文档的意义。

59

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.2 和 5.3。毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析

和评价毕业要求指标点 5.3：能够分析复杂工程问题所使用的技术、资源和工具的优势和不足，理

解其局限性。

课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 课程目标 5

毕业要求 3.2

毕业要求 5.3

二、课程内容及教学要求（按章撰写）第 1 章 Java 语言概论（四）教学内容

1.Java 语言发展史以及 Java 语言特征。2.Java 7 体系结构以及 Java 7 编译环境、工具。3.Java 程序分类。

（二）教学要求1.了解 Java 语言的发展历程；掌握 Java 语言的特点。2.了解 Java 7 体系结构、Java 编程语言特性；了解开发环境、Java 语言的开发工具、使用

Eclipse集成开发环境。3.了解一个简单的 Java Application、一个简单的 Java Applet； 4.掌握 Java 程序的注释方法；掌握 Java 程序的编写规范。


Java 语言的特点；安装开发软件、设置环境变量；Java Application 与 Java Applet 的区别、Java 程序的编写与注释方法；

2. 难点 Java 面向对象的概念；设置系统环境变量； Java 程序的编写。

第 2 章 Java 基本语法（一）教学内容1. 标识符和数据类型。2. 运算符。3. 流程控制。

60

4. 数组与字符串。（二）教学要求1.掌握字符常量和符号表示的常量的概念和应用；掌握整型、浮点型、字符型和布尔型变量

的概念和应用；2.掌握算术运算符、关系运算符、instanceof比较运算符、条件运算符、位运算符、逻辑运算

符、运算符级别；理解参数传递方式；3.掌握 if 和 switch 语句；循环和迭代器；掌握循环控制语句、break 和 continue 语句；掌握带

标号的 break 和 continue 语句。4.掌握数组的概念；掌握声明和构造数组、引用和初始化数组；掌握 String 类、String 类的重

要方法、StringBuffer 类和 StringBuilder 类；（三）重点与难点1.重点字符常量和符号表示的常量、整型、浮点型、字符型和布尔型变量；运算符的级别与使用、

参数传递方式；数组的声明、引用、初始化；String 类、StringBuffer 类、StringBuilder 类的使用。2.难点

标识符的命名规则、数据类型的使用；运算符的使用、参数传递；数组与字符串的使用。

第 3 章 Java 类和对象（一）教学内容1.类和对象。2.对象与类的成员。3.构造函数。4.方法重载与方法覆盖。5.类的继承6.多态性与动态绑定7.Java访问权限

（二）教学要求1.理解面向对象的概念；理解类与对象的关系、区别；掌握类的定义；掌握对象的创建；2.理解实例变量和局部变量；掌握对象中的方法、变量；掌握类中的静态方法、静态变量、

实例变量、静态变量和局部变量的生命周期；3.理解构造函数的概念；理解和掌握无参构造函数、带参数的构造函数；掌握构造函数的作

用；4.理解覆盖与重载的区别；掌握一般方法重载、构造函数重载；掌握方法覆盖；理解继承的

概念、继承的限制；掌握类的继承。5.理解多态性、动态绑定；掌握多态的使用。 6.理解并掌握 Java提供的访问权限修饰符：public、private、protected 和默认修饰符；

61

（三）重点与难点1.重点类与对象的概念、定义以及类与对象的关系、区别；对象中的方法、变量；类中的静态方法、

静态变量、实例变量、静态变量和局部变量的生命周期；构造函数的概念、构造函数的作用、无参构造函数和带参数的构造函数；方法重载、方法覆盖；继承的概念、继承的应用；多态性与动态绑定；访问权限的使用。

2.难点类与对象的关系以及区别；构造函数的使用；方法覆盖与重载的区别；继承的应用；多态的

使用；访问权限的使用。第 4 章 Java 高级类

（一）教学内容1.static 与 final 关键字。2.this 与 super 关键字。3.内部类与匿名类。4.Java 类库简介、抽象类与接口5.包与 Class 类6.反射

（二）教学要求1.掌握 static 关键字，static声明的属性和方法、static 使用时的注意事项；掌握 final 关键字的

使用。2.掌握 this 关键字，this 关键字访问属性、this 关键字调用方法以及 this 表示当前；掌握 super

关键字；this 与 super 的区别；3.理解内部内的概念；掌握内部类声明与访问、成员内部类、方法内部类、匿名内部类和静

态内部类； 4.了解 Java 类库；理解并掌握抽象类与接口。了解包、Class 类的定义； 5.理解类路径(CLASSPATH)；掌握一个简短的包的例子、引入包以及如何创建 Class 类；6.理解并掌握反射机制。（三）重点与难点1.重点static 与 final 关键字的使用；this 与 super 关键字的使用；内部类与匿名类的区别、内部类声

明与访问、成员内部类、方法内部类、匿名内部类和静态内部类；抽象类与接口的使用；包的定义、类路径；反射的使用。

2.难点static 与 final 关键字的使用；this 与 super 关键字的使用；内部类与匿名类的区别、匿名内部

类的使用；抽象类与接口的使用；包的例子以及如何引入包、使用 Class 类；反射的使用。第 5 章 Java 的输入输出

62

（一）教学内容1. Java 的输入输出概述。2. File 类与字节流。3. 字符流、对象流和对象序列化 Serialization。4. 键盘输入。（二）教学要求1.了解 Java 的输入输出；理解并掌握 Java 的输入输出流的使用。掌握 File 类的使用、对象创

建、File 类常用方法；2.掌握字节流使用、输入流 InputStream 类、输出流 OutputStream、一些常见的子类；掌握字

符流 Reader 类、Writer 类的使用；3.理解并掌握基本的对象序列化、自定义对象序列化、序列化时的对象替换、序列化与对象

创建、序列化安全性；了解 Scanner 实现从键盘输入功能、BufferedReader 实现从键盘输入功能。（三）重点与难点1.重点

Java输入输出流的基本概念；File 类的使用、字节流的使用以及输入输出流的使用；字符流、对象流以及对象序列化；Scanner 实现从键盘输入与 BufferedReader 实现从键盘输入。

2.难点 Java输入输出流的基本概念；File 类的使用、字节流的使用以及输入输出流的使用；字符流

Reader 类、Writer 类、对象序列化的使用；Scanner 实现从键盘输入与 BufferedReader 实现从键盘输入。

第 6 章 SWT 用户界面（一）教学内容1. SWT简介。2. MVC 模式、SWT 以及 SWT布局管理器。3. SWT 文本输入以及选择组件。4. SWT菜单与 SWT 对话框（Dialog 类）。（二）教学要求1.了解 AWT、Swing、SWT 以及 SWT 中的包；掌握 SWT 程序开发步骤。； 2.了解 MVC 模式与 SWT；掌握 SWT 的满式布局、行列式布局、网格式布局以及表格式布局

的布局管理器。3.掌握标签（Label 类）、文本框组件；掌握按钮组件（Button）、列表框组件（List 类）、

下拉框组件（Combo 类）。4.了解 SWT菜单；掌握 SWT 对话框；（三）重点与难点1. 重点AWT、Swing、SWT 以及 SWT 程序开发步骤；MVC 模式、SWT 以及 SWT 的布局管理；

63

SWT 文本输入、标签、文本框组件、按钮组件、列表框组件以及下拉框组件；SWT 对话框的使用。2. 难点SWT 程序开发步骤；SWT 组件的使用；SWT 的布局管理器；SWT 对话框的使用。第 7 章 Java 事件处理

（一）教学内容1. SWT事件处理过程、Typed 和 Untyped监听器。2. 适配器Adaptor 与常见 SWT事件处理。

（二）教学要求1.理解 SWT事件处理过程；掌握类型化监听器和事件的使用、用非类型化事件（Untyped

Event）来定制事件处理。2.理解与掌握适配器 Adaptor；掌握常用的 SWT事件处理（键盘事件处理、鼠标事件处理、

焦点事件处理、窗口事件处理、选择与关闭事件处理、其他常用事件处理）。（三）重点与难点

1.重点SWT事件处理过程、Typed 和 Untyped监听器的使用；重合闸前加速和重合闸后加速的工作

原理及适用场合。适配器Adaptor、常用的 SWT事件处理。2.难点SWT事件处理过程；SWT事件处理。

第 8 章异常处理、调试与打包（一）教学内容1. Java异常处理概述与异常处理语句。2. 异常处理语句。3.Java调试技术

（二）教学要求1.了解 Java异常的概念；掌握抛出异常、声明异常、捕获异常及异常处理；2.理解与掌握抛出异常、声明异常、捕获异常以及异常处理；掌握自定义异常的创建与使用、

throw 关键字符使用。3.了解调试的意义；了解 MANIFEST.MF 文件；掌握一些调试技巧、使用调试器；掌握 Jar 主

要的命令及应用、利用 eclipse 打 jar 包。（三）重点与难点

1.重点Java异常处理；Java异常处理机制、异常处理程序编写、自定义异常的创建与使用、throw 关

键字符使用；Java调试、调试技巧、使用调试器以及 Jar 的命令及应用。2.难点

64

Java异常处理；Java异常处理机制、异常处理程序编写、自定义异常的创建与使用、throw 关键字符使用。Java调试技巧、调试器的使用。

第 9 章多线程（一）教学内容

1. 多线程基本概念及 Java线程类。2. 资源的协调和同步。3. 线程间通信。

（二）教学要求1.理解多线程基本概念；理解线程的生命周期；掌握多线程编程中常用的常量和方法；2.掌握多线程的两种实现方式及区别、线程的休眠；3.理解线程调度方法；理解资源冲突与协调；掌握线程的同步与死锁的概念；4.了解线程的几种状态；掌握线程间的通信；

（三）重点与难点1.重点多线程的概念、线程的生命周期、创建多线程的方法；线程调度方法、资源冲突与协调以及

同步与死锁的概念；线程的几种状态、线程间的通信。2.难点线程的同步与死锁的概念；线程间通信几种方法；多线程的概念、多线程的两种实现方式及

区别、线程的休眠。

第 10 章 JDBC 数据库编程（一）教学内容

1. JDBC概述与数据库连接。2. 数据库操作。

（二）教学要求1.了解 SQL常用操作；掌握 SQL增、删、改、查语句；掌握 JDBC 组件、JDBC 架构。掌握

通过 JDBC 进行数据库连接的方法。2. 掌握 Colleciton 接口、 Statement 接口、 PreparedStatement 接口、 CallableStatement 接口、

ResultSet 接口、RowSet 接口操作数据库；掌握数据库 SQL 操作；数据库编程的基本过程。（三）重点与难点

1.重点SQL 语句的使用、JDBC 的连接方法；数据库编程。2.难点通过 SQL来操作数据库；数据库编程。

65


1 Java 环境安装配置与简单程序编写 2 设计性必做课程目标 1，4，5

2 Java 类 2 设计性必做课程目标 1，2

3 Java输入输出流和文件操作 2 设计性必做课程目标 1，2

4 SWT 界面编程 2 设计性必做课程目标 1，2

5 Java 数据库编程 2 设计性必做课程目标 1，2，3

6综合实验—宠物商店管理系统的实

现 2 综合性必做课程目标1，2，3，4，5

实验 1：Java 环境安装配置与简单程序编写1. 实验目的及要求1）掌握 Java 开发运行环境的安装、配置；熟悉 JDK控制台命令；2）掌握 Java简单程序的编写与实践；3）掌握 Java Applet 程序的编写与实践2. 实验主要内容1）下载 Java Development Kit 7 的安装包，并在机器上进行安装；2）配置 JDK；3）完成一个简单的 Java桌面程序，输出“Hello World”；4）完成一个简单的 JavaApplet 程序，输出“Hello World”；3. 重难点JDK 的配置。实验 2： Java 类1. 实验目的及要求1）理解类和对象、掌握 Java 类的使用；2）掌握对象成员和类成员的区别；3）掌握方法重载的正确使用；4）掌握构造函数的使用。2. 实验主要内容1）使用 MyEclipse 创建一个空白 Java 程序；2）分别创建 PetShop 类、Pet 类、Cat 类、Dog 类，其中 Cat 类和 Dog 类是 Pet 类的子类，

PetShop 类中管理 Pet 类对象；66

3）Pet 类中实现构造方法的重载；3. 重难点1）对象数组；2）构造方法的重载。

实验 3： Java 输入输出流和文件操作1. 实验目的及要求1）熟悉输入输出类层次结构，2）了解常用 I/O 类和使用方法；3）理解文件操作常用方法；4）能熟练使用 I/O流进行文件的读写。2. 实验主要内容1）使用 MyEclipse 创建一个空白 Java 程序；2）宠物商店的所有宠物信息持久化到 Text 文件中，实现宠物信息的读写；3）宠物商店的所有宠物信息持久化到XML 文件中，实现宠物信息的读写；4）宠物商店的所有宠物信息持久化到 JSON 文件中，实现宠物信息的读写；3. 重难点1）对象持久化；2）文件的读写。

实验 4： SWT 界面编程1. 实验目的及要求1）理解 MVC 模式和界面 SWT框架；2）掌握 SWT布局管理器；3）理解和掌握 SWT 基本控件的使用。2. 实验主要内容1）使用 MyEclipse 创建一个 Java 程序；2）为宠物商店系统添加界面：登录界面，注册界面和业务界面；3. 重难点1）MVC 的理解；2）事件的理解。3）复杂控件的使用。

实验 5： Java 数据库编程1. 实验目的及要求

67

1）理解 JDBC 基本原理和概念；2）掌握数据库连接；3）掌握 java 数据库基本操作2. 实验主要内容1）使用 MyEclipse 创建一个空白 Java 程序；2）安装MySQL 工具，创建一个数据库，添加一个数据表 Pet；3）将所有宠物信息存入 Pet 表中；3. 重难点1）SQL 语言的使用；2）CRUD 基本操作。

实验 6：综合实验—宠物商店管理系统的实现1. 实验目的及要求1）复习并熟悉本书主要知识点；2）设计学生成绩管理系统的结构和核心算法；3）能熟练使用 Java 进行信息的添、删、改和查2. 实验主要内容1）将宠物商店系统进行分层，使用 DAO 设计模式。2）将所有类放入包中；3）将程序进行打包为 Jar 包，并使用工具封装为 exe可执行文件；3. 重难点1）DAO 设计模式；2）Java 程序的打包。

注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法

68




第一章 Java 语言概论 2 2 讲授课程目标1、2、3、4、5

第二章 Java 基本语法 2 2 4讲授、案例、实验

课程目标1、2

第三章 Java 类和对象 2 2 4讲授、对比、演示课程目标 1、2

第四章 Java 高级类 2 2 4讲授、对比、演示课程目标 1、2

第五章 Java 的输入输出 2 2 讲授、自学课程目标1、2

第六章 SWT 用户界面 2 2 4 讲授、自学课程目标1、2

第七章 Java事件处理 2 2 讲授、自学课程目标 1、2

第八章异常处理、调试与打包 2 2 4 讲授、自学课程目标

1、2

第九章多线程 2 2讲授、自学、演示


第十章 JDBC 数据库编程 2 2 4讲授、自学、演示

课程目标1、2、4、5

合计 20 12 32

注：1. 课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2. 主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核

1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。


课后完成 10~15个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程

15% 根据平时作业得分取平均值或结合平时测试情况

69

相关技术发展情况，自主学习并完成。



期末考试

试卷题型包括填空题、选择题、判断改错题、简答题、程序设计题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核 Java 基本理论和技术应用能力的题占90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1. [美]Cay S.Horstmann 等著，周立新等译，《Java核心技术》卷 I：基础知识（第 9 版），机

械工业出版社，2014 年版2. [美]Mary Campione 著，Java 语言导学，机械工业出版社，2008 年版

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。建议利用网络

教学平台自学相关内容。

制定人：刘文杰审定人：王金伟





习 10%



3-2

实验过程60%

实验中的表现 60 按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实验（占 25% ）；实验结果的准确性（占

5-3

70

20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

实验报告30%



3-2

71

汇编语言程序设计（Assembly Language Programming）

课程代码：5231059

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：24，实验学时：0，上机学时：8，课程实践学时：0）

先修课程：计算机科学与技术专业导论、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术教材：王爽编著，《汇编语言》（第 3 版），清华大学出版社，2013 年 9月第

3 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《汇编语言程序设计》是高等工科院校计算机类相关专业一门限制性选修课程。本课程主要

研究 80X86 汇编语言，通过讲述计算机硬件组成及基本工作原理、内存空间表示及寻址方式、汇编程序编写及调试方法、转移指令原理，帮助学生理解机器设计和运行程序的基本原理，获得底层编程体验，加深和促进对《计算机组成原理》、《操作系统》、《微机原理及接口技术Ⅱ》等课程知识的理解，为深入了解软件加密/解密、安全、逆向工程等打下基础。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握计算机硬件基础知识，掌握基本概念、术语、计算机系统的组成和

工作原理，培养学生理解计算机系统的能力，为本专业后续课程的学习打下良好的基础。课程目标 2：使学生掌握汇编语言程序设计知识，能够运用工具软件编写、调试汇编程序，

培养学生针对计算机领域复杂工程问题，分析、调试、优化程序性能。课程目标 3：能够综合运用汇编语言知识和汇编程序设计、调试方法，针对计算机领域复杂

工程问题研究和设计可行的解决方案，并能对解决方案进行分析和论证。课程目标 4：能够深刻理解汇编语言的桥梁作用，向上承接高级语言，向下关联计算机相关

硬件，通过对汇编语言的设计、调试，深刻理解计算机指令集是汇编语言的说明书，汇编语言是对计算机指令集的描述或表达。

课程目标 5：通过汇编语言的学习，联系计算机指令集、中央处理器、内存，能够从计算机系统的角度贯穿高级语言、汇编语言、机器语言之间的相互转化、逻辑及物理关系，抽象与具象关系，软件与硬件关系，从而为具备解决复杂工程问题奠定基础。

72

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4、3.3、4.2 和 5.2。毕业要求指标点 1.4：系统掌握计算机基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系统等

方面内容，具备理解计算机复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解。毕业要求指标点 3.3：在掌握软硬件资源管理基本算法基础上，理解各类资源系统的概念、原

理及其在计算机领域的主要体现。毕业要求指标点 4.2：具有计算机软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机领域相

关问题进行实验验证与实现，能够利用理论分析手段对实验数据进行解释与对比分析，给出实验结论。毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当

的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 课程目标 5

毕业要求 1.4

毕业要求 3.3

毕业要求 4.2

毕业要求 5.2

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：计算机硬件组成及工作原理、cpu 结构、寄存器、内存地址空间的表示

及寻址方式，常用汇编指令及汇编程序编写、调试方法，汇编中转移指令原理。重点包括内存空间的表示、访问过程及寻址方式，转移指令原理及中断。

课程重点侧重于通过汇编语言加深对计算机工作原理、高级语言程序及内存使用的理解。第 1 章基础知识（一）教学内容

1.计算机编程语言的演进2.汇编语言程序的组成3.计算机硬件系统的基本结构

(1)存储器、存储单元(2) CPU 对存储器的读写(3)地址总线、数据总线、控制总线

(4)内存地址空间（二）教学要求

1.了解机器语言→汇编语言→其它编程语言进化趋势73

2.了解汇编语言源程序的组成3.理解计算机硬件系统的基本结构4.掌握内存地址空间

（三）重点与难点1.重点CPU 对存储器的读写；内存地址空间数据的存取2.难点对内存地址空间的理解及内存地址空间数据的存取

第 2 章寄存器（一）教学内容

1.通用寄存器 2.字在寄存器中的存放3.汇编指令： mov， add

4.8086给出物理地址的方法5.CS 和 IP

（二）教学要求1.了解通用寄存器、段寄存器2.理解段的概念3.掌握字在寄存器中的存储4.掌握物理地址的计算方法，并理解其本质5.掌握寄存器 CS 和 IP 的用途6.掌握汇编指令mov， add 和 jmp 的基本用法

（三）重点与难点1.重点物理地址的计算方法及意义理解；cs 和 ip 的用途；汇编指令mov、add、jmp 用法2.难点物理地址的计算方法及意义理解

第 3 章寄存器（内存访问）（一）教学内容

1.字数据在内存中的存储2.数据在内存和 CPU之间的传送 3.汇编指令mov， add， sub

4.栈5.关于「段」的小结


1.了解栈顶越界问题2.理解寄存器DS 的用途3.理解栈段、代码段、数据段的意义；理解栈的本质4.掌握字数据在内存中的存储5.掌握数据在 CPU 和内存单元之间的传送6.掌握指令mov， add， sub 的更多操作数形式7.掌握与栈相关的两个寄存器 SS 和 SP

8.掌握栈操作的指令 push， pop

（三）重点与难点1.重点「段」，栈的本质及与栈相关的寄存器 SS 和 SP、栈操作指令2.难点对「段」的理解

第 4 章第一个程序（一）教学内容

1.汇编源程序：从编写→调试2.讨论：可执行程序从装载→运行

（二）教学要求1.理解可执行程序执行的过程：装载→运行2.掌握一个完整的汇编源程序从编写→调试的方法3.掌握一个完整的汇编源程序框架与组成

（三）重点与难点1.重点汇编源程序的编写→调试过程2.难点对可执行程序装载→运行的过程的理解

第 5 章 [BX]和 loop 指令（一）教学内容

1.内存单元间接表示： [bx]

2.loop 指令3.loop 指令和[bx]的联合应用4.汇编程序调试时一些注意事项

（二）教学要求1.了解「段前缀」、「安全内存空间」2.了解 debug 工具和汇编工具 masm 一些处理细节差异，掌握处理方法；

75

3.理解并掌握 loop 指令实现循环的方法4.掌握在指令中使用 BX 表示内存单元的方法5.掌握 debug 中 t命令、p命令、g命令用法6.能够综合应用 loop 和[bx]实现问题求解

（三）重点与难点1.重点loop 指令和[bx]的综合应用；debug 工具中常用调试命令2.难点loop 指令和[bx]的综合应用

第 6 章包含多个段的程序（一）教学内容

1.在代码段中使用数据2.在代码段中使用栈3.代码、数据、栈使用不同的段

（二）教学要求1.理解使用多个段的意义2.掌握包含多个段的汇编程序框架

（三）重点与难点1.重点汇编程序框架2.难点无

第 7 章更灵活的定位内存地址的方法（一）教学内容

1.汇编指令： and 和 or

2.汇编中的字符处理3.其它灵活的内存地址表示4. 综合编程应用举例

（二）教学要求1.掌握内存单元地址更灵活的表示方式2.掌握汇编指令 and 和 or 的用法3.掌握汇编语言中字符的处理4.综合应用多种内存单元地址表示方式、loop、栈灵活编程


76

汇编中的字符处理；loop、栈的灵活应用2.难点多种寻址方式及 loop、栈的灵活应用

第 8 章数据处理的两个基本问题（一）教学内容

1.汇编指令中操作数的类型2.汇编指令中内存单元操作数的地址表示3.汇编指令中操作数的寻址方式4.汇编运算符： ptr

5.汇编指令： div 和 mul

6.汇编伪指令： db， dw， dd， dup

（二）教学要求1.理解操作数的寻址方式，掌握其在编程中的灵活应用2.理解指令中操作数长度如何确定3.掌握汇编指令中操作数的类型4.掌握指令 div 和 mul 用法5.掌握伪指令 dd 和 dup 用法

（三）重点与难点1.重点汇编指令中操作数的地址表示2.难点寻址方式在编程中的灵活应用

第 9 章转移指令的原理（一）教学内容

1.8086 指令的转移方式总览2.运算符 offset

3.汇编指令： jmp

4.汇编指令： jcxz

5.转移指令相关说明（二）教学要求

1.理解转移指令中“转移”的原理2.理解指令用法：jmp， jcxz， loop

3.理解 80×25彩色字符模式显示缓冲区结构，掌握此模式下彩色字符显示编程4.掌握运算符 offset


1.重点转移指令中“转移”的原理；汇编指令 jmp，jcxz 用法2.难点转移指令中“转移”的原理

第 10 章 CALL 和 RET 指令（一）教学内容

1.call 和 ret 原理总述2.汇编指令： ret、retf

3.汇编指令： call

4.call 和 ret配合使用实现子程序5.模块化程序设计与参数传递

（二）教学要求1.理解 call 和 ret 实现指令转移的原理2.理解汇编语言中的模块化程序设计与参数传递方式3.掌握指令用法：call，ret， retf

（三）重点与难点1.重点call 和 ret跳转原理；call 和 ret配合使用实现子程序2.难点call 和 ret 的跳转原理

第 11 章标志寄存器（一）教学内容

1.8086CPU 标志寄存器总述2.标志位详细介绍3.与标志位相关的汇编指令简介4.与标志寄存器相关的汇编指令简介

（二）教学要求1.了解标志寄存器作用2.了解和标志位有关的汇编命令的用法3.理解标志寄存器中标志位的用途，掌握常用的标志位 ZF、CF、SF、OF

4.掌握 cmp命令与条件转移指令的组合应用（三）重点与难点1.重点标志寄存器中常用标志位；cmp 指令与条件转移指令的组合应用2.难点

78

cmp 指令与条件转移指令的组合应用第 12 章~第 15 章中断相关（一）教学内容

1.「中断」的基础知识(1) 「中断」的基本概念：中断，中断源，中断信息，中断处理程序/中断例程，中断向量，中断向量表，中断号/中断类型码，中断过程(2) 「中断」的分类(3) BIOS 中断例程和 DOS 中断例程(4) 汇编语言编程时混合接口2.软中断指令 int

(1) 软中断指令 int简介(2) 使用方法(3) 示例

（二）教学要求1.了解「中断」的基础知识2.理解软中断指令 int

（三）重点与难点1.重点「中断」的基础知识2.难点对「中断」相关概念的深度理解备注：1.第 12章~第 15章内容均与中断相关。实际教学时，可结合学时选择和重组教学内容；2.第 16章~第 17章涉及综合应用。可作为自选或自学拓展内容。

三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学

时类型要求支撑的课程目标1 用机器指令和汇编指令编程 2 验证性必做课程目标 1，2

2 汇编语言程序编写与调试 2 验证性必做课程目标 2

3 [bx]和 loop 的使用 2验证性、设计

性、综合性必做课程目标 2，3

4 根据材料编程 2验证性、设计

性、综合性必做课程目标 1，2，3

79

实验 1：用机器指令和汇编指令编程1. 实验目的(1) 掌握使用 debug 工具编写和调试汇编命令的方法(2) 掌握关于 CPU、寄存器、内存的基础知识(3) 理解并掌握内存中多字节数据的存放(4) 理解并掌握「栈」内存空间的特性和使用(5) 掌握常用汇编指令mov， add， sub， jmp， push， pop 的用法2. 实验内容(1) 练习使用汇编指令调试工具 debug

(2) 在 debug 中查看 cpu 和内存，修改内存，并单步跟踪执行(3) 执行给定汇编代码片段，观察和分析内存中栈空间的变化(4) 用机器指令和汇编指令编写简单汇编指令程序3. 重难点(1) 命令行调试工具 debug 的使用。(2) 初始栈顶设置，以及对栈的理解实验 2：汇编语言程序编写与调试1. 实验目的(1) 掌握汇编语言源程序(8086 dos 汇编)编写→汇编→链接→调试的方法(2) 理解具有多个段的汇编源程序对应的目标程序执行时，内存分配方式(3) 理解和掌握将数据、代码、栈放入不同段的程序的编写和调试2. 实验内容(1) 使用汇编语言编写、汇编、连接、调试工具编写、调试、分析简单汇编程序。(2) 调试包含多个段的汇编源程序，观察段的内存空间分配(3) 编写汇编程序，实现多个段之间数据复制(4) 编写汇编程序，实现多个段中数据的存取和运算3. 重难点(1) 完整汇编程序结构及调试、分析。(2) 对内存空间分配和使用的理解以及寻址方式的灵活运用。实验 3： [bx]和 loop 的使用1. 实验目(1) 理解和掌握寄存器间接寻址方式[bx]

(2) 通过汇编指令 loop 的使用理解编程语言中循环的本质(3) 熟练掌握使用 debug按需调试完整汇编源程序的方法2. 实验内容

80

(1) 综合使用 loop，[bx]，编写完整汇编程序，实现向内存 b800：07b8 开始的连续 16个字单元重复填充字数据 0403H。

(2) 综合使用 loop，[bx]，编写完整汇编源程序，实现向内存 0：200~0：23F依次传送数据0~63(3FH)。

① 必做：综合使用 loop， [bx]， mov 实现 ②选做*：利用栈的特性，综合使用 loop，push 实现（限定仅使用 8086 中已学过指令实现）

(3) 使用汇编程序调试工具调试实现内存数据复制的汇编程序3. 重难点loop 和灵活的寻址方式的配合、综合使用。实验 4：根据材料编程1. 实验目的(1) 掌握十进制两位数输出的方法(2) 理解 80×25彩色字符模式显示原理(3) 综合应用寻址方式和汇编指令完成应用编程2. 实验主要内容(1) 补全汇编程序，完成在屏幕上输出内存单元中的十进制两位数(2) 编写汇编程序，完成在屏幕上输出 data段定义的 5个十进制两位数，数据和数据之间以空

格间隔。(3) 编程实现在屏幕中间显示彩色字符串。3. 重难点对显存空间的理解以及 80×25 的彩色字符模式的理解，以及在此基础上，对屏幕中间位置的

计算注：本课程为专业任选课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验。每

次实验课前让学生明确实验目的、实验内容、实验准备（需要学生在实验前预习/复习/学习的关联内容），并提供和本次实验关联的支架性内容。每次实验均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验准备、实验内容、实验结论、实验总结和体会。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章基础知识 2 2 讲授、动画演示课程目标 1

第 2章寄存器 3 1 4讲授、演示、练习、实验课程目标 1， 2

第 3章寄存器（内存访 2.5 1 3.5 讲授、演示、练课程目标 1-3

81

问）习、实验、讨论第 4章第一个程序 1 1 2

讲授、演示、讨论、实验课程目标 1， 2

第 5章 [bx]和 loop 指令 2.5 2 4.5讲授、演示、实验课程目标 1， 2

第 6章包含多个段的程序 1 1 2讲授、演示、自学、实验、讨论课程目标 2， 3

第 7章更灵活的定位内存地址的方法 2 2

讲授、案例、演示、自学课程目标 2， 3

第 8章数据处理的两个基本问题 1 1 讲授、案例课程目标 1， 2

第 9章转移指令的原理 2 2 4

讲授、案例、演示、实验、微视频

课程目标 1-3

第 10章 CALL 和 RET 指令 2 2

讲授、案例、演示、微视频课程目标 1-3

第 11章标志寄存器 2 2讲授、案例、演示、微视频课程目标 1，2

第 12章~第 15章中断相关 3 3

讲授、案例、演示课程目标 1，2

合计 24 8 32

五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。考核形式考核要求考核权重备注

平时作业及阶段测试

课后完成 8次习题，主要考核学生对每章课知识点的复习、理解和掌握度。计算全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程在其它专业课程中的应用，以及，不同的 cpu 架构和汇编指令，自主学习并完成，作为学生平时成绩的加分项。

15%

根据平时作业完成情况及课堂随堂测试评分

实验

完成 4~6个实验（包括课内实验学时和课外实验学时），主要帮助学生掌握汇编语言程序编写、分析及相关工具的使用，训练其设计方案、调试汇编程序辅助理解其它专业课程，或调试高级语言程序的能力，最后按 15%计入课程总成绩。


82

期末考试

试卷题型包括选择题、基础知识填空题、综合分析题、编程题四大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 70%；考核对知识、原理、工具的的综合应用与分析，占比30%。

70%期末考试采用开卷笔试或机试。

六、参考书目及学习资料 1. Randal E.Bryand 等著，龚奕利等译，《深入理解计算机系统》，中国电力出版社， 2004 年 5

月第 1 版，2009 年 9月第 12次印刷2. 罗云彬著，《Windows 环境下 32位汇编语言程序设计》，电子工业出版社，2013 年 8月

第 4 版七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点采用板书、多媒体呈现和在软件环境中演示相结合，多种教学手段综合运用。

2. 课程学习过程中，需完成教材配套练习(8次)以及关联实验内容（4~6次），同时，结合课堂随堂测验，以综合评价学生对所学内容的理解和综合应用情况。

制定人：耿学华审定人：王金伟



实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中预习部分占 10%，实验过程表现部分占 50％、实验报告完成度和质量占 40％。


预习 10% 预习评价 10能够按要求做好实验准备，预习/复习/学习实验相关的知识点、工具 3.3

实验过程50%

实验中的表现 50 (1) 实验中软件操作方法和步骤的正确性；(2) 对实验内容中涉及的知识点的理解程度；(3) 利用所学知识、工具分析和解决问题的能力；各个实验在总分中所占权重系数综合考虑实验

3.34.2

83

内容量级、难度按比例设定。

实验报告40%


(1) 是否按要求完整记录实验结果，并使用所学知识，对实验结果做出正确、合理的分析；(2) 实验报告撰写逻辑是否清晰，分析是否合理、精炼；(3) 是否有主动的延伸拓展实验、学习

3.34.2

84

计算机科学与技术专业导论(Introduction to Computer Science & Technology)

课程代码：4251046

学分：0.5

学时：8 （其中：讲课学时：8，实验学时：0）先修课程：无适用专业：计算机科学与技术教材：自编开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程介绍计算机学科的基本理论框架、基本知识结构，使学生了解从事计算机科学与技术

专业需要什么知识结构，即了解需要学习什么和怎样学习，同时也建立起对该专业的兴趣。（二）课程目标课程目标 1：了解计算机科学与技术专业在 IT 领域中的位置、能解决的主要问题以及学科发

展的前沿问题；课程目标 2：了解计算机专业相关的技术热点和毕业生主要从事的工作领域和工作内容，培

养学生对未来工作技术热点发表看法；课程目标 3：了解本专业的培养目标和涉及的知识领域，对本专业的课程体系有一个初步的

了解，对四年本科学习有一个初步的规划该专业，了解教学体系思路及学习方法，培养学生独立思维能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 6.2、10.2 和 12.1：毕业要求指标点 6.2：熟悉计算机领域相关的国家和行业标准、发展规划以及政策法规；毕业要求指标点 10.2：对计算机领域及行业的国际发展趋势有初步了解，了解计算机专业相

关的技术热点，并能够发表看法；毕业要求指标点 12.1：了解计算机技术发展中取得重大突破的历史背景，以及当前发展的热

点问题，了解信息技术发展的前沿和趋势。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

毕业要求 6.2

毕业要求 10.2

85

毕业要求 12.1

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程主要是为新入学的新生介绍计算机科学与技术专业的产生与发展，以及本专业的培养

方案，让学生熟悉本专业及发展规划，对计算机科学与技术专业国内外发展趋势有一个初步的了解，引导对本专业热点问题进行分析，从而使学生更好地理解本专业所开设课程的必要性，确定自己的职业目标，热爱学习，更好地完成本专业的培养目标。第一章计算机科学与技术专业概述（二）教学内容 1. 专业设置的历史、现状和发展（1）计算机科学与技术专业的历史、现状和发展历程；（2）本专业解决的主要问题；（3）计算机科学与技术专业内涵及该专业在 IT 专业中的地位和作用； 2．计算机科学与技术专业方法论（1）计算机科学与技术的主要研究方法；（2）计算机科学与技术在吸收通信工程与技术和工程学方法论的同时，逐渐发展出的若干独立原则和方法论。3. 计算机科学与技术相关学科专业（1）软件工程、网络工程、信息与通信工程等专业；（2）专业所涉及的数学基础都有哪些数学学科。（二）教学要求1．专业设置的历史、现状和发展（1）了解计算机科学与技术专业的历史、现状和发展历程；（2）了解本专业解决的主要问题；（3）掌握计算机科学与技术的定义，了解该专业在 IT 专业中的地位和作用。 2．计算机科学与技术专业方法论（1）了解计算机科学与技术的主要研究方法；（2）了解计算机科学与技术在吸收通信工程与技术和工程学方法论的同时，逐渐发展出的若干独立原则和方法论。3. 计算机科学与技术相关学科专业（1）理解软件工程、网络工程、信息与通信工程等专业；（2）了解专业所涉及的数学基础都有哪些数学学科。（三）重点与难点重点：计算机科学与技术专业的发展及本校专业学科地位。难点：计算机科学与技术专业的发展及本校专业学科地位。

86

第二章计算机科学与技术知识体系和课程设置（一）教学内容1. 计算机科学与技术作为工科专业，其教育内容和知识体系由普通教育、专业教育和综合教育等三部分构成。（1）了解计算机科学与技术作为工科专业，其教育内容和知识体系的三个组成部分：普通教育、专业教育和综合教育的内涵；（2）了解普通教育、专业教育和综合教育的相关内容。2. 专业知识体系：计算机科学与技术专业知识的体系结构。3. 课程设置：计算机科学与技术专业课程设置的原则和具体课程设置。（二）教学要求1. 计算机科学与技术作为工科专业，其教育内容和知识体系由通识教育、专业教育和综合教育等三部分构成。（1）了解计算机科学与技术作为工科专业，其教育内容和知识体系的三个组成部分：普通教育、专业教育和综合教育的内涵；（2）了解普通教育、专业教育和综合教育的相关内容。2．了解专业知识体系：计算机科学与技术专业知识的体系结构。3．了解课程设置。（三）重点与难点重点：专业知识体系结构。难点：专业知识体系结构。第三章计算机科学与技术专业课程体系构建（二）教学内容1. 专业课程体系（1）计算机科学与技术专业课程体系的分层结构。了解基础课程、主干课程和扩展课程的构成情况；（2）基础课程、主干课程和扩展课程在本专业中的作用。2. 实践教学体系（1）实践教学体系的 3个层次；（2）课内实验、综合课程设计、学科竞赛以及实习实践课程的作用和目的；（3）创新能力培养的意义和途径。3. 专业核心课程：专业核心课程的组成及知识单元的设置情况。（二）教学要求1. 专业课程体系（1）了解计算机科学与技术专业课程体系的分层结构。了解基础课程、主干课程和扩展课程的构成情况；（2）理解基础课程、主干课程和扩展课程在本专业中的作用；

87

2. 实践教学体系（1）了解实践教学体系的 3个层次；（2）理解课内实验、综合课程设计、学科竞赛以及实习实践课程的作用和目的；（3）理解创新能力培养的意义和途径。3. 专业核心课程：了解专业核心课程的组成及知识单元的设置情况（三）重点与难点重点：专业课程体系。难点：专业课程体系。第四章本专业就业去向与职业生涯规划（一）教学内容1. 计算机科学与技术专业毕业学生的主要去向和所从事的工作2. 用人单位对毕业生的能力要求3.如何适应社会对计算机科学与技术专业毕业生的要求4. 什么是职业生涯5. 为什么要对职业生涯进行规划（二）教学要求1. 了解本专业毕业生的工作去向2. 了解用人单位对本专业毕业生的要求；3. 了解如何适应社会对本专业学生的工作能力和科研能力的要求4. 了解计算机科学与技术专业的职业生涯5. 为什么要对职业生涯进行规划（1）理解职业生涯规划的意义和作用；（2）掌握如何制定合适的职业生涯目标。（三）重点与难点重点：职业生涯规划。难点：职业生涯规划。三、学时分配及教学方法




第一章计算机科学与技术专业概述 2 2 讲授、讨论课程目标 1

第二章计算机科学与技术知识体系和课程设置 2 2 讲授、讨论课程目标 3

第三章计算机科学与技术 2 2 讲授、讨论课程目标 3

88

专业课程体系构建第四章本专业就业去向与职业生涯规划 2 2 讲授、讨论课程目标 2

合计 8 0 0 0 8


89

四、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时。

考核形式考核要求考核权重备注平时课内考核 30%

期末课程论文 70%

五、参考书目及学习资料 1、《计算机科学与技术专业教学计划》

2、南京信息工程大学主页学校简介3、南京信息工程大学计算机与软件学院主页

六、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。



90

电子技术基础（Fundamentals of Electronics）

课程代码：2131033

学分：4

学时：64（其中：课程教学学时：48，实验学时：16）先修课程：高等数学、大学物理适用专业：计算机科学与技术教材：《模拟电子技术基础简明教程》，杨素行，高等教育出版社，2014 年《数字电子技术基础简明教程》，余孟尝，高等教育出版社，2014 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《电子技术基础》是计算机相关专业的一门重要的学科基础课。它包括模拟电子线路和数字

电子线路两大部分。通过本课程的学习使学生获得电路与电子技术的必要理论、基本知识和基本技能，了解模拟和数字电路理论的发展概况，熟悉各种电路元件的特征，具备扎实的模数电路分析和设计能力，达到教学计划中本课程所涉及的知识、能力与素质要求。为学习后续课程打下必要的理论和实践基础。

（二）课程目标《电子技术基础》课程主要介绍模数电路的基本概念和基本定律、基本分析及计算方法、常用

电子元件的特点、门电路和组合逻辑电路和时序逻辑电路；半导体器件的特性、放大电路的应用、触发器、电子电路的组成及性能；模数电路的分析方法及一些常用中规模集成芯片的使用。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：

课程目标 1：使学生掌握电子电路的基础理论知识，理解基本电子电路的工作原理，掌握电子电路的基本分析和设计方法。

课程目标 2：能够将电子技术理论的相关知识运用到工程实践中，并能解决工程中遇到的电子电路问题，为以后计算机等相关后续课程的学习以及从事电子技术领域的工作打下扎实的基础。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.1 和 4.2。毕业要求指标点 3.1：理解计算机硬件系统从电子电路到计算机组成的基本理论与设计方法。毕业要求指标点 4.2：具有计算机软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机领域相

关问题进行实验验证与实现，能够利用理论分析手段对实验数据进行解释与对比分析，给出实验结论。

91

课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 3.1

毕业要求 4.2

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：半导体器件、各种放大电路的基本原理和分析方法、组合逻辑电路、

触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路及数模转换电路。本课程基本要求是：掌握电子技术各种基本功能电路的组成、基本工作原理、性能特点和分

析方法，能复述逻辑门电路的功能，并能利用逻辑门电路设计组合逻辑电路，分析时序逻辑电路的功能，为后续课程学习准备必要的知识，为今后从事实际工作打下必要的基础。模拟电子技术基础部分

第 1 章. 半导体器件（一）教学内容 1.本征半导体和杂质半导体的特性。2.半导体二极管的伏安特性及主要参数。3.双极结型三极管的结构、特性曲线及主要参数。4.场效应三极管的结构、特性曲线及主要参数。

（二）教学要求1.掌握二极管、三极管、场效应管的外特性、主要参数的物理意义。2.熟悉自由电子与空穴、扩散与漂移、复合、空间电荷区、PN 结、耗尽层、导电沟道等定义

及概念。3.理解二极管的单向导电性、稳压管的稳压作用、三极管与场效应管的放大作用及其特性曲

线。4.了解影响半导体器件特性的因素。

（三）重点与难点 1.重点：二极管、三极管、场效应管的特性及其主要参数的物理意义。 2.难点：半导体器件工作的内部机理。

第 2 章. 放大电路的基本原理和分析方法（一）教学内容 1.放大的概念及放大电路的主要技术指标。2.单管共射放大电路的组成和工作原理。3. 放大电路的基本分析方法及静态工作点的稳定电路。4.场效应三极管放大电路。

92

5.多级放大电路的组成和工作原理及分析方法。（二）教学要求

1.掌握放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载与交流负载、h参数等效模型、放大倍数、输入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定等基本概念、定义及其有关计算。

2.熟悉放大电路的基本分析方法，能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数，正确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因。

3. 理解组成放大电路的原则和各种基本放大电路的工作原理及特点，能够根据具体要求选择电路的类型。

4. 了解图解法分析放大电路的方法。5. 掌握多级放大电路的各种耦合方式及其优缺点，熟悉多级放大电路的动态特性、动态参数

的估算。（三）重点与难点1.重点：放大电路的工作原理、相应参数的物理意义及其计算。2.难点：微变等效电路的绘制及其物理意义。第 3 章. 放大电路的频率响应（一）教学内容 1.频率响应的概念及三极管的频率参数。2.单管共射放大电路的频率响应。3. 多级放大电路的频率响应。

（二）教学要求1. 掌握上限频率、下限频率、通频带、波特图、增益带宽积等概念及定义。2. 理解多级放大电路频率响应与组成它的各级电路频率响应间的关系。3. 了解波特图的画法。（三）重点与难点1.重点：基本概念的掌握和计算。2. 难点：频率特性相关参数的分析计算。第 4 章. 功率放大电路（一）教学内容 1. 功率放大电路的主要特点。2. 互补对称式功率放大电路及采用复合管的互补对称式功率放大电路的电路组成及工作原理，

主要参数的估算。3. 集成功率放大器的电路组成及主要技术指标。

（二）教学要求1. 掌握晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态以及最大输出功率、转换效率等概念及定义，

93

掌握 OCL 的工作原理。2. 熟悉各类功率放大电路的组成及工作原理，理解功率放大电路的组成原则、功率放大电路

最大输出功率和效率的分析方法，掌握复合管的接法和计算。3. 初步了解集成功率放大电路的工作原理。（三）重点与难点1.重点：乙类功率放大电路工作原理。2. 难点：功率放大电路最大输出功率和效率的分析计算。第 5 章. 集成运算放大电路（一）教学内容 1.集成放大电路的特点及集成运放的主要技术指标。2.集成运放的基本组成及其运算，集成运放的典型电路。3.各类集成运放的性能特点及使用中的具体问题。

（二）教学要求1. 掌握集成运放的电压传输特性、双端输入差动放大电路静态工作点和放大倍数的计算方法。2. 熟悉集成运放的组成及各部分的作用，理解差分放大电路的组成和工作原理。3. 理解集成运放主要指标参数的物理意义及使用注意事项。4. 了解电流源电路的工作原理，初步了解集成运放的应用。（三）重点与难点1.重点：集成运算放大电路工作在线性状态时的概念及其电路参数计算。2. 难点：差分放大电路工作原理及其参数计算。第 6 章. 放大电路中的反馈（一）教学内容 1. 反馈的概念和种类，负反馈的四种组态及对放大电路性能的影响。2. 深度负反馈条件下放大倍数的估算方法。3. 负反馈放大电路的自激振荡。

（二）教学要求1. 掌握反馈的概念和种类、反馈的类型和极性的判断方法，掌握负反馈四种组态对放大电路

性能的影响。2. 熟悉深度负反馈条件下放大倍数的估算方法、根据需要正确引入负反馈的方法。3. 理解负反馈放大电路放大倍数在不同反馈组态下的物理意义，负反馈放大电路产生自激振荡的原因。

4. 了解自激振荡的消除方法、正反馈放大电路稳定性的判断方法，初步了解电流反馈运算放大电路等其它形式的反馈电路。

（三）重点与难点1.重点：反馈的概念和种类、反馈的类型和极性的判断方法，负反馈四种组态对放大电路

94

性能的影响。 2. 难点：反馈类型的判断和参数计算。第 7 章. 模拟信号运算电路（一）教学内容 1. 理想运放的概念及特点。2. 比例运算电路、求和运算电路、积分和微分电路、对数与指数等电路的运算。

（二）教学要求1. 掌握理想运放工作在线性区和非线性区的特点，掌握集成运放组成的基本运算电路的工作

原理、分析方法。2. 掌握比例运算电路、求和运算电路、积分和微分电路、对数与指数电路的运算。（三）重点与难点1.重点：理想运放工作在线性区和非线性区的特点，集成运放组成的基本运算电路的工作原

理、分析方法。 2. 难点：复合运算电路的分析与计算。第 8 章. 信号处理电路（一）教学内容 1. 有源滤波器及滤波电路的作用和分类。2. 电压比较器的电路组成、工作原理和性能特点。

（二）教学要求1. 熟悉有源滤波电路的组成及工作原理。2. 正确理解过零比较器、单限比较器、滞回比较器、双限比较器的电路组成、工作原理和性

能特点，了解集成电压比较器的特点。（三）重点与难点

1.重点：电压比较器的电路组成、工作原理和性能特点。 2. 难点：有源滤波电路的组成及工作原理。第 9 章. 波形发生电路（一）教学内容 1. 正弦波振荡电路的组成及分析方法。2. RC、LC正弦波振荡电路及石英晶体振荡器。3.集成运放构成的矩形波、三角波和锯齿波等非正弦波发生电路的工作原理、波形分析和有

关参数。（二）教学要求

1. 掌握产生正弦波振荡的幅值平衡条件和相位平衡条件，以及 RC桥式正弦波振荡电路的组成和工作原理。

2. 掌握 RC、LC正弦波振荡电路的组成和工作原理。95

3. 正确理解常用的非正弦波发生电路的组成和工作原理和主要参数的估算方法。（三）重点与难点 1.重点：正弦波振荡的幅值平衡条件和相位平衡条件。 2. 难点：RC桥式正弦波振荡电路的组成和工作原理。第 10 章. 直流电源（一）教学内容 1. 反馈的概念和种类，负反馈的四种组态及对放大电路性能的影响。2. 深度负反馈条件下放大倍数的估算方法。3. 负反馈放大电路的自激振荡。

（二）教学要求1. 掌握稳压管稳压电路的工作原理、整流电路的工作原理、输出电压及电流平均值的估算方

法。2. 熟悉直流稳压电源的组成、电路结构及其作用和工作原理。3. 理解串联型稳压电路的工作原理、输出电压调节范围的估算。4. 了解滤波电路工作原理、电容滤波电路输出电压平均值的估算以及集成稳压器的工作原理

及使用方法。5. 初步了解开关型稳压电路的工作原理及特点。（三）重点与难点

1.重点：串联型稳压电路的工作原理及其相关估算。 2. 难点：开关型稳压电路的工作原理。

数字电子技术基础部分第 1 章. 逻辑代数与 EDA 技术的基础知识（一）教学内容 1. 常用数制及其转换，几种常用的编码，补码的概念。2. 逻辑代数的基本概念、公式和定理，逻辑代数的公式法和卡诺图化简方法。3. 逻辑函数中的各种表示方法（真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图、波形图）及其相互之间

的转换。（二）教学要求

1. 掌握常用数制及其转换，熟悉几种常用的编码，了解补码的概念。2. 掌握逻辑代数的三种基本运算、基本公式和常用公式，用公式法和卡诺图法化简逻辑函数

（逻辑变量≤4），几种常用的复合函数（与非、或非、与或非、异或、同或）的定义及其表示方法。

3. 熟悉逻辑函数中的各种表示方法（真值表、逻辑式、逻辑图、卡诺图、波形图）及其相互转换方法。

96

4. 理解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。5. 了解代入规则、反演规则和对偶规则。

（三）重点与难点 1.重点：逻辑代数基本公式和常用公式，逻辑函数的表示方法以及化简。 2.难点：约束项的理解。

第 2 章.门电路（一）教学内容 1. 半导体二极管、三极管和 MOS管的开关特性。2. 分立元器件门电路。3. CMOS、TTL集成门电路。

（二）教学要求1. 掌握 TTL 门电路常用种类(反相器、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OC 门

)的符号、逻辑功能，CMOS 门电路常用种类(反相器、与非门、或非门、异或门、三态门、传输门)的符号、逻辑功能。

2. 熟悉二极管与门和或门、三极管非门的电路结构及工作原理，熟悉 CMOS 和 TTL反相器的电路结构、工作原理。

3. 理解 TTL反相器的电气特性-电压传输特性、输入特性和输出特性及主要参数的物理意义，CMOS反相器的电气特性-电压传输特性及主要参数的物理意义。

4. 了解其它门电路的改进系列，TTL 电路与 CMOS 电路的接口。（三）重点与难点1.重点：逻辑门电路的结构、工作原理及其外部特性。2.难点：逻辑门电路内部原理及其参数计算。第 3 章. 组合逻辑电路（一）教学内容 1. 组合电路的基本分析和设计方法，常用组合逻辑电路的工作原理及应用。2. 加法器、数值比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器等常用组合电路的功能、应

用及实现方法。3. 中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法。4. 组合电路中的竞争冒险。

（二）教学要求1. 掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法、常用组合逻辑电路的工作原理及应用。2. 熟悉加法器、数值比较器、编码器和译码器、数据选择器和分配器等常用组合电路的功能、

应用及实现方法。3. 理解典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的

方法。97

4. 了解组合电路中的竞争冒险现象。（三）重点与难点1.重点：组合电路的特点、基本分析和设计方法。2. 难点：利用集成组合逻辑器件实现组合逻辑函数。第 4 章. 触发器（一）教学内容 1. 基本触发器的电路组成及工作原理。2. 同步触发器、边沿触发器的电路组成及工作原理。3. 触发器的电气特性。

（二）教学要求1. 掌握 RS触发器、JK触发器、D触发器和 T触发器的逻辑符号，逻辑功能表示方法，触发

方式及触发器间的相互转换。2. 熟悉触发器逻辑功能的特性方程、特性表、状态表、状态图、时序图等表示方法，集成触

发器的特点和应用。3. 理解常用集成触发器逻辑符号、功能特点、异步置位、复位端的功能等。4. 了解触发器的几种常见结构及工作原理。（三）重点与难点1.重点： RS触发器、JK触发器、D触发器和 T触发器的逻辑符号，逻辑功能表示方法，触发

方式及触发器间的相互转换。2. 难点：触发器的几种常见结构及工作原理。第 5 章. 时序逻辑电路（一）教学内容 1. 时序电路的基本分析和设计方法。2. 计数器、寄存器、RAM、顺序脉冲发生器的功能及应用。3. 中规模集成计数器的功能、应用以及用中规模集成计数器构成 N 进制计数器的方法。

（二）教学要求1. 掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法，时序电路的基本分析和设计方法，掌握同步、异步计数器的工作原理。

2. 熟悉计数器、寄存器、RAM、顺序脉冲发生器的功能及应用。3. 理解常用中规模集成计数器的功能、应用以及用中规模集成计数器构成 N 进制计数器的方

法。4. 了解计数器的分频、定时等应用，计数器自启动的概念，寄存器的分析方法及应用。（三）重点与难点1.重点：时序电路的基本分析和设计方法。2. 难点：计数器、寄存器、RAM、顺序脉冲发生器的的应用。

98

第 6 章. 脉冲产生与整形电路（一）教学内容 1. 施密特触发器的电路组成及其工作原理。2. 单稳态触发器的电路组成及其工作原理。3. 多谐振荡器的电路组成及其工作原理。

（二）教学要求1. 掌握 555 定时器、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路组成及其工作原理。2. 熟悉施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的特点、参数计算。3. 理解电位触发、单稳态、双稳态、无稳态、脉冲宽度、振荡周期、占空比的概念，单稳态器对触发脉冲信号的要求。

4. 了解施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的典型应用。（三）重点与难点

1.重点： 555 定时器、施密特触发器的组成、工作原理及其使用。 2. 难点：多谐振荡器的参数计算。第 7 章. 数模和模数转换电路（一）教学内容 1. D/A转换器电路的基本工作原理。2. A/D转换的一般步骤和取样定理。

（二）教学要求1. 掌握 A/D、D/A转换的基本思想、共同性的问题。2. 熟悉典型 D/A、A/D转换器电路基本工作原理，输出量与输入量之间的定量关系、特点及参数。

3. 了解 ADC、DAC 在数字系统中的作用及分类方法。（三）重点与难点1.重点： D/A、A/D转换器基本概念、基本工作原理。

2. 难点：ADC、DAC 电路结构、输出量与输入量之间的定量关系计算。


1 常用实验仪器仪表的使用 2 验证性必做课程目标 1

2 单级放大电路 2 验证性必做课程目标 2

3 负反馈放大器 2 验证性必做课程目标 2

4 集成运算放大器的基本应用 2 设计性必做课程目标 2

5 门电路逻辑功能及测试 2 验证性必做课程目标 2

99

6 组合逻辑电路设计 2 综合性必做课程目标 2

7 计数、译码及显示电路 2 设计性必做课程目标 2

8 时序逻辑电路设计性实验 2 设计性必做课程目标 2

实验 1：常用实验仪器仪表的使用1. 实验目的及要求1）熟悉万用表、高低频信号发生器、单双踪示波器、毫伏表、模拟电子技术实验台（箱）的

使用；2）初步掌握数字示波器观测波形和读取波形参数的方法。2. 实验主要内容1）用示波器测量“校准信号”；2）用示波器和毫伏表测量信号发生器输出电压；3）用示波器测量信号频率。3. 重难点实验电路的设计以及实验仪器的使用。

实验 2. 单级放大电路1. 实验目的及要求1) 掌握单级放大器静态工作点的调试和测量方法；2）观察静态工作点的变化对输出波形的影响；3）学习电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法。2. 实验主要内容1）测量静态工作点；2）测量电压放大倍数；3）测量输入电阻和输出电阻；4）观察静态工作点的变化对输出波形失真的影响；5）测量最大不失真输出电压；6）测量幅频特性曲线。3. 重难点1）静态工作点的测量与调试；2）放大器动态指标的测试。

实验 3. 负反馈放大器1. 实验目的及要求1) 理解负反馈放大器的工作原理，以及负反馈对放大器性能的改善；2）掌握负反馈放大器性能指标的调试方法。2. 实验主要内容

100

1）测量静态工作点；2）测量基本放大器的各项性能指标；3）测试负反馈放大器的各项性能指标，观察负反馈对非线性失真的改善。3. 重难点1）静态工作点的测试；2）负反馈放大器动态指标的测试。

实验 4. 集成运算放大器的基本应用1. 实验目的及要求1) 掌握集成运算放大器的正确使用方法； 2）掌握比例、加法、减法等运算电路的计算与组装连接、测试。2. 实验主要内容1）反向比例运算电路；2）反向加法运算电路；3）同向比例运算电路；4）减法器。3. 重难点1）集成运算放大器的正确使用方法；2）运算电路的计算与组装连接、测试。

实验 5. 门电路逻辑功能及测试1. 实验目的及要求1) 掌握集成门电路的引脚分布；2）掌握门电路逻辑功能测试；3）学习逻辑电路输出状态的测试方法。2. 实验主要内容1）验证 74LS20 和 CD4011 的逻辑功能；2）74LS20 和 CD4011 主要参数的测试。3. 重难点测试电路的搭建。

实验 6. 组合逻辑电路设计1. 实验目的及要求1) 熟悉中规模集成电路（例如数据选择器、译码器）的性能及使用方法，掌握组合逻辑电路

的设计；2）利用常见的中规模集成电路根据要求设计组合逻辑电路。2. 实验主要内容设计一个 4 人无弃权表决电路，其中权威人士的一票相当于两票，本设计要求采用四二输入

101

与非门实现。要求按照设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。3. 重难点组合逻辑电路的设计、搭建与测试。

实验 7. 计数、译码及显示电路1. 实验目的及要求1) 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能；2）掌握计数、译码、显示电路的工作原理及其应用。2. 实验主要内容1）测试 74LS163 计数器的各项逻辑功能；2）改变 74LS163 二进制计数器为十进制计数器；3）用两个 74LS163连接成一个两位十进制计数器，并用译码显示器显示出来。3. 重难点计数器的电路设计及搭建，测试，显示。

实验 8. 时序逻辑电路设计性实验1. 实验目的及要求1) 掌握简单时序电路的设计方法；2）掌握简单时序电路的调试方法。2. 实验主要内容设计一个串行数据检测电路，要求：连续输入 3个或者 3个以上 1 时输出为 1，其他情况下输

出为 0。3. 重难点时序逻辑电路的设计、搭建与测试。

注：本课程为专业基础课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性、设计性和综合性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




模拟电子技术基础部分第 1章半导体器件 3 3


课程目标1、2

第 2章放大电路的基本原理和分析方法 6 2 8

讲授、案例、自学、实验课程目标 1、2

102

第 3章放大电路的频率响应 2 2

讲授、讨论、自学课程目标 1、2

第 4章功率放大电路 2 2讲授、演示、讨论、自学课程目标 1、2

第 5章集成运算放大电路 2 2 4讲授、自学、实验课程目标 1、2

第 6章放大电路中的反馈 3 2 5讲授、自学、实验课程目标 1、2

第 7章模拟信号运算电路 2 2 4讲授、自学、实验课程目标 1、2

第 8章信号处理电路 2 2讲授、讨论、自学课程目标 1、2

第 9章波形发生电路 1 1 讲授、自学课程目标 1、2

第 10章直流电源 1 1 讲授、自学课程目标 1、2

数字电子技术基础部分第 1章逻辑代数与 EDA

技术的基础知识4 4

讲授、演示、讨论课程目标 1、2

第 2章门电路 4 2 6讲授、自学、实验课程目标 1、2

第 3章组合逻辑电路 4 2 6讲授、讨论、对比、自学、实验课程目标 1、2

第 4章触发器 4 4讲授、演示、讨论、自学课程目标 1、2

第 5章时序逻辑电路 4 4 8讲授、自学、实验课程目标 1、2

第 6章脉冲产生与整形电路 2 2 讲授、自学课程目标 1、2

第 7章数模和模数转换电路 2 2 讲授、自学课程目标 1、2

合计 48 16 64


五、课程考核103

1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括填空题、选择题、判断改错题、简答题、分析题和计算题 6 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核模电数电的基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1、《数字电子技术基础》，高等教育出版社；阎石，1998 年，第 4 版；

2、《模拟电子技术基础》，高等教育出版社；童诗白，华成英，2006 年，第 4 版；3、《电子技术基础》，人民邮电出版社；姜桥，2009 年，第 1 版。七、大纲说明



制定人：张群审定人：王金伟




104


出勤、预习 10%



4.2

实验过程60%



4.2

实验报告30%



4.2

105

数据结构Ⅰ（Data Structure Ⅰ）

课程代码：2131034

学分：4

学时：64 （其中：课程教学学时：48，实验学时：16）先修课程：计算机科学与技术专业导论、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术教材：《数据结构（C 语言版）》，严蔚敏，吴伟民编著，清华大学出版社，

2016 年 7月第 1 版第 45次印刷开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质数据结构是高等工科院校计算机类相关专业的一门重要学科基础必修课。本课程主要研究各

种数据的抽象表示、实现方法、算法的设计过程以及算法的分析，是计算机软件设计的重要理论和实践基础课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握数据结构的基本概念和基本理论，熟悉合理组织数据的基本方法，

培养学生解决计算机领域复杂工程问题所需专业基础知识，为本专业后续课程的学习以及进一步的软件开发打下良好的理论基础；

课程目标 2：能够运用计算思维分析问题和解决问题，针对计算机领域复杂工程问题，分析并抽象出涉及的数据元素以及它们内在的逻辑关系；

课程目标 3：能够综合运用数据结构的基本理论和设计方法，针对计算机领域复杂工程问题研究和设计可行的解决方案，并能对解决方案进行分析和论证。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、2.2 和 3.2。毕业要求指标点 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的

基本方法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求；毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用草稿、

图表、流程表等工程方法发现问题、提出问题及分析问题；毕业要求指标点 3.2：能够合理地组织数据，有效地存储和处理数据，正确地进行算法设计、

分析和评价。106


毕业要求 1.2

毕业要求 2.2

毕业要求 3.2

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：线性表、栈和队列、数组、树和二叉树、图等常见的数据结构，讨论

各种典型查找算法、内部排序算法以及算法分析的基本方法。本课程基本要求是：从数据的逻辑结构、存储结构和运算三个方面理解并掌握线性表、栈、

队列、数组、树和图等常用的数据结构；了解在各种常用的数据结构上实现的排序和查找运算；对算法的时间和空间复杂度有一定的分析能力；针对常见的应用问题，能选择合适的数据结构及设计有效的算法解决问题。

第 1 章绪论（五）教学内容

1. 数据结构的定义；2. 基本概念和术语（数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构）；3. 抽象数据类型的表示与实现（ADT 的三要素）；4. 算法和算法分析（算法的定义及其五个特性；算法评价的标准；算法效率的度量）。

（二）教学要求 1.了解数据结构的三个方面：逻辑结构、存储结构、运算；

2. 理解抽象数据类型的概念；3. 理解算法的概念和特性；4. 掌握算法的描述方法；5. 了解算法分析的内容；6. 掌握算法时间复杂度的分析方法。


数据结构三方面含义、算法的伪码描述方法、简单算法的时间复杂度分析。2. 难点

算法的伪码描述、算法的时间复杂度分析。第 2 章线性表（一）教学内容

107

5. 线性表的定义、相关概念（前驱、后继、表长、位序、空表等）、线性表的抽象数据结构类型定义；6. 线性表的顺序表示和运算实现；顺序表的插入和删除操作的实现方法；7. 线性链表的有关概念：头结点、结点、数据域、指针域、指针（链）；线性链表的存储结构、插入和删除操作的实现方法及其时间复杂度分析；8. 循环链表的存储结构以及插入和删除操作的实现方法及其时间复杂度分析。

（二）教学要求 1. 理解线性表的基本概念，线性表有关的术语，线性表的特性；2. 熟悉线性表的抽象数据类型定义；3. 掌握线性表的顺序存储表示及实现；

4. 掌握线性表的链接存储表示及实现； 5. 了解线性表的应用。（三）重点与难点1.重点熟练掌握顺序表和单链表上的各种基本算法及相关的时间复杂度分析。2.难点

双向循环链表的插入、删除以及算法时间复杂度的分析。第 3 章栈和队列（一）教学内容1. 栈的有关概念：栈、栈顶、栈底、空栈的定义；2. 栈的“后进先出”特点；3. 栈的抽象数据类型定义；4. 栈的表示和实现：顺序栈和链栈；5. 栈的应用举例：数制转换、括号匹配的检验、表达式求值（应用栈实现表达式求值的过

程）；6. 队列的定义及有关概念，队列的“先进先出”特点，队列的抽象数据类型定义；7. 链队列—队列的链式表示和实现；8. 循环队列—队列的顺序表示和实现：循环队列的存储结构，循环队列的插入和删除操作实

现。（二）教学要求1. 理解栈的基本概念，栈有关的术语，栈的特性；2. 熟悉栈的抽象数据类型定义；3. 掌握栈的顺序存储表示及实现和栈的链接存储表示及实现；4. 掌握栈的应用；5. 理解队列的基本概念，队列有关的术语，队列的特性；6. 熟悉队列的抽象数据类型定义；

108

7. 掌握队列的顺序存储表示及实现和队列的链接存储表示及实现；8. 了解队列的应用（三）重点与难点1.重点顺序栈及其运算的实现、栈的简单应用、循环队列的插入和删除实现。2.难点循环队列的概念以及循环队列的插入和删除实现。

第 4 章字符串（一）教学内容

1. 串的定义，串长、空串、子串、主串、位置、相等、空格串等概念。常用串运算，串的抽象数据类型定义；

2. 串的表示和实现；（1）定长顺序存储表示（2）堆分配存储表示（3）串的块链存储表示

3. 串的模式匹配算法。（二）教学要求1. 理解串的基本概念，串有关的术语，串的特性；2. 熟悉串的抽象数据类型定义；3. 掌握串的存储表示及实现；4. 理解串的模式匹配运算；5. 掌握朴素的模式匹配算法。（三）重点与难点1.重点串的常用运算含义、串的顺序存储表示。2.难点

串的模式匹配运算。第 5 章数组和广义表

（一）教学内容1. 数组的抽象数据结构类型定义；2. 一维数组的顺序存储表示，二维数组的顺序存储表示：以行序存储和以列序存储；数组中

存储元素和修改元素值的操作；3. 矩阵的压缩存储：对称矩阵的压缩存储；稀疏矩阵的抽象数据类型定义，稀疏因子的定义，

稀疏矩阵压缩存储的实现方法：⑴三元组顺序表；⑵十字链表。（二）教学要求

109

1. 理解数组的定义，数组的顺序表示和实现；2. 了解对称矩阵、三角矩阵、稀疏矩阵的压缩存储；3. 了解广义表的定义，广义表的链式存储结构。（三）重点与难点1.重点

数组的存储表示、对称矩阵和稀疏矩阵的压缩存储。2.难点

稀疏矩阵的压缩存储。第 6 章树和二叉树

（一）教学内容1. 树的抽象数据类型定义。结点、结点的度、叶子（终端结点）、分支结点（非终端结点）、树的度、双亲、孩子、兄弟、祖先、子孙、深度、有序树、无序树和森林等术语的定义；

2. 二叉树的抽象数据类型定义；3. 二叉树的 5个性质；满二叉树和完全二叉树的概念；4. 二叉树的存储结构：顺序存储结构、链式存储结构；5. 遍历二叉树：先序遍历、中序遍历、后序遍历的概念及递归算法；6. 树的存储结构：双亲表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法；7. 森林与二叉树的转换；8. 赫夫曼树及其应用：路径长度、树的路径长度、树的带权路径长度、最优二叉树（赫夫曼树）的定义；赫夫曼编码算法。

（二）教学要求1. 理解树的基本概念，树有关的术语，树的特性；2. 熟悉树的抽象数据类型定义；3. 熟悉树的抽象数据类型定义；4. 理解二叉树的基本概念，二叉树有关的术语，二叉树的特性；5. 熟悉二叉树的抽象数据类型定义；6. 掌握二叉树的顺序与链接存储表示；7. 掌握二叉树的遍历运算及实现；8. 了解线索二叉树；9．掌握赫夫曼（Huffman）树及其应用；10. 了解森林与二叉树的转换；11. 了解树和森林的遍历。

（三）重点与难点1.重点二叉树的存储表示、二叉树的遍历算法、赫夫曼算法、赫夫曼编码。

110

2.难点赫夫曼算法、赫夫曼编码。第 7 章图

（一）教学内容1. 基本概念及术语：顶点、弧（弧头、弧尾）、有向图、无向图、完全图、网、子图、度

（出度、入度）、路径、回路（环）、简单回路、连通图（强连通图）、连通分量（强连通分量）等；

2. 图的存储结构：数组表示法（邻接矩阵）；邻接表；3. 图的遍历：深度优先、广度优先；4. 图的连通性问题：最小生成树的定义；构造最小生成树的算法（ Prim 算法和 Kruskal 算

法）。5. 有向无环图及其应用：拓扑排序、关键路径；6. 最短路径：从某个源点到其余各顶点的最短路径（Dijkstra 算法）。

（二）教学要求1. 理解图的基本概念，图有关的术语，图的特性；2. 熟悉图的抽象数据类型定义；3. 掌握图的邻接矩阵、邻接表存储表示；4. 掌握图的深度优先遍历、广度优先遍历算法；5. 掌握以下图的基本应用及其复杂度分析：最小（代价）生成树、最短路径、拓扑排序、关

键路径。（三）重点与难点

1.重点图的存储表示、图的遍历算法、最小生成树算法、关键路径算法。2.难点最小生成树算法，最短路径算法。第 8 章查找

（一）教学内容1. 顺序查找的过程、算法以及性能分析；平均查找长度的定义；2. 有序表的折半查找过程、算法以及性能分析；3. 索引顺序表的查找过程、算法以及性能分析；4. 二叉排序树的定义及查找过程；二叉排序树的插入和删除；二叉排序树的查找分析；平衡

二叉树（AVL树）、平衡因子的定义及平衡二叉树的构造过程；平衡树查找的分析；5. B-树的定义；6. 哈希表：基本概念：哈希（Hash）函数、冲突、同义词、哈希表、散列、哈希地址（散列

地址）等；哈希函数的构造要求、除留余数法；处理冲突的方法：开放地址法、链地址法；哈希111

表的查找及其分析。（二）教学要求1. 理解查找的定义及相关概念；2. 掌握静态查找表：顺序表的查找，有序表的查找，索引顺序表的查找；3. 掌握动态查找表：二叉排序树，平衡二叉树；4. 了解 B-树；5. 掌握哈希表及其查找。

（三）重点与难点1.重点顺序查找、折半查找、二叉排序树及其建立、二叉排序树查找、AVL树建立过程分析、AVL

树的查找及 ASL 分析、哈希表的建立、哈希表查找及 ASL 分析。2.难点AVL树建立过程。第 9 章内部排序

（一）教学内容1. 排序的定义；排序方法的时间和空间特性、稳定性；2. 插入排序：直接插入排序、希尔排序；3. 快速排序；4. 选择排序：堆排序；5. 归并排序；6. 各种内部排序方法的比较。

（二）教学要求1. 理解排序的定义及相关概念；2. 掌握常用的排序方法：直接插入排序，二分法插入排序，直接选择排序，冒泡排序，希尔

排序，快速排序，堆排序，归并排序，基数排序；3. 理解各类内部排序方法的特点：时间复杂度，空间复杂度，稳定性。

（三）重点与难点1.重点希尔排序、快速排序、堆排序和归并排序。2.难点快速排序、堆排序以及各类内部排序方法的比较。


1 线性表的存储表示及实现 2 验证性必做课程目标 1

112

2 栈的应用(数制转换及回文判断) 2 验证性必做课程目标 1

3 串的应用（串的联接和模式匹配） 2 验证性必做课程目标 1

4 二叉树的遍历 2 验证性必做课程目标 1，2

5 赫夫曼树及其应用 2 设计性必做课程目标 1，2，3

6 图的建立与遍历 2 验证性必做课程目标 1，2

7顺序查找与二分法查找的实现与比较 2 验证性必做课程目标 2，3

8 快速排序算法 2 验证性必做课程目标 2，3

实验 1：线性表的存储表示及实现1. 实验目的及要求1）掌握线性表的顺序存储表示及实现；2）掌握线性表的链接存储表示及实现；3）理解线性表的逻辑结构和两种存储结构；4）能够应用线性表解决实际问题，并能分析其时间复杂度。2. 实验主要内容1）自行建立两个有序的顺序表，然后将其合并成一个新的有序表；2）自行建立两个有序的单链表，然后将其合并成一个新的有序单链表；3）分别分析有序的顺序表合并和有序的单链表合并的算法时间复杂度。3. 重难点有序单链表的创建与合并，合并算法复杂度的分析。实验 2：栈的应用1. 实验目的及要求1) 了解栈的定义及特点；2）掌握顺序栈的实现；3）掌握栈的简单应用。2. 实验主要内容1）建立能够存放十进制整数的顺序栈空栈；2）利用栈的特性完成数制转换（十进制数转成二进制数、八进制数和十六进制数）；3）建立能够存放字符的顺序栈空栈；4）利用栈的特性对输入的字符串完成是否为回文的判断；5）分别对上述两个算法完成算法时间复杂度的分析。

113

3. 重难点利用栈的特性对输入的字符串完成是否为回文的判断。实验 3：串的应用（字符串的联接和字符串的模式匹配）1. 实验目的及要求1) 了解串的三种存储结构；2）掌握串的定长顺序存储结构；3）掌握串的简单模式匹配算法并分析该算法的时间复杂度。2. 实验主要内容1）采用定长顺序存储结构存储两个长度不超过 255 的字符串；2）将上述两个字符串联接起来作为主串 S；3）采用定长顺序存储结构存储一个长度不超过 255 的字符串作为模式子串 T；4）采用简单模式匹配算法，对主串 S，从它的第 pos个字符起和模式串 T比较，如果模式串

中的每个字符都和主串 S 中的字符序列匹配成功，则返回主串的 pos；5）分别对上述两个算法（串的联接和串的模式匹配）完成算法时间复杂度的分析。3. 重难点定长顺序存储的两个串联接时的各种情况分析；匹配不成功时主串应回溯到的位置分析。实验 4：二叉树的遍历1. 实验目的及要求1) 了解二叉树的定义和递归的思想；2）掌握二叉树的链式存储结构：二叉链表；3）掌握二叉树的 5个基本性质；4）掌握建立二叉树的基本算法；5）掌握二叉树的三种遍历算法。2. 实验主要内容1）对给定的二叉树补足空结点（度为 1 的结点只需补 1个空结点；度为 0 的结点需要补 2个

结点；度为 2 的结点不需要补空结点）；2）对补充过空结点的二叉树进行先序遍历（空结点用‘#’表示）；3）根据先序遍历的结果，递归建立二叉树；4）分别用递归和非递归的算法中序遍历该二叉树，输出中序遍历的结果（不包含空结点）；5）分别对上述算法完成算法时间复杂度的分析。3. 重难点根据先序遍历的结果，递归建立二叉树。实验 5：赫夫曼树及其应用1. 实验目的及要求1) 了解最优二叉树的定义及特点；

114

2）掌握赫夫曼树的构造过程；3）掌握赫夫曼编码。2. 实验主要内容1）根据输入的一串电文字符，分别统计各个字符在电文中出现的频率； 2）根据各个字符在电文中出现的频率建立赫夫曼树；3）为赫夫曼树上的每个叶子结点实现赫夫曼编码，并输出该编码；4）对 Huffman 编码生成的代码串进行译码，输出电文字符串。3. 重难点建立赫夫曼树，求每个字符的赫夫曼编码。实验 6：图的建立与遍历1. 实验目的及要求1) 理解并掌握图的逻辑结构和物理结构——邻接矩阵、邻接表；2）以邻接表为存储结构，掌握无向图的基本操作和实现方法；3）掌握图的深度优先遍历和广度优先遍历算法；4）能够对上述算法进行时间复杂度分析。2. 实验主要内容1）以邻接表为存储结构，根据输入的顶点数、边数、顶点信息、边的权值等信息构造一个无

向图 G；2）深度优先遍历图 G，将从键盘输入的顶点作为起始点，输出深度优先遍历的顶点序列；3）广度优先遍历图 G，将从键盘输入的顶点作为起始点，输出广度优先遍历的顶点序列；4）分别对深度优先遍历和广度优先遍历两个算法完成算法时间复杂度的分析；3. 重难点用邻接表的存储结构完成图的构造。实验 7：顺序查找与二分法查找的实现与比较1. 实验目的及要求1）掌握顺序查找的过程、算法以及性能分析；2）了解平均查找长度的定义，掌握平均查找长度的计算方法；3）掌握二分法查找的过程、算法以及性能分析。2. 实验主要内容1）采用顺序表结构存放查找数据，关键字类型为整型；2）采用哨兵法完成顺序查找，计算平均查找长度；3）对上述顺序表中的数据进行排序；4）利用二分查找法完成查找，计算平均查找长度；5）分别对上述两个算法完成算法时间复杂度的分析，对比二者的查找效率。3. 重难点

115

计算二分法查找的平均查找长度。实验 8：快速排序算法1. 实验目的及要求1）理解内部排序的定义及相关概念；2）掌握常用的排序算法—快速排序的实现；3）掌握排序算法的时间复杂度分析过程以及稳定性分析。2. 实验主要内容1）建立能够存放 n个十进制整数的顺序表；2）随机选定其中一个元素作为枢轴；3）根据枢轴，进行一趟快速排序，将原数列划分成两个待排序序列；4）分别递归对两个子序列进行快速排序；5）对快速排序算法完成算法时间复杂度和稳定性分析；3. 重难点快速排序的思想和算法时间复杂度分析。

注：本课程为专业课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第一章绪论 4 4讲授、案例、演示

课程目标1， 2

第二章线性表 6 2 8讲授、案例、自学、实验

课程目标1， 2

第三章栈和队列 6 2 8讲授、对比、自学、讨论、实验

课程目标1， 2， 3

第四章串 2 2 4讲授、演示、自学、实验

课程目标1， 2

第五章数组 2 2 讲授、自学课程目标1， 2

第六章树和二叉树 8 4 12

讲授、案例、演示、讨论、自学、实验

课程目标1， 2， 3

第七章图 8 2 10 讲授、案例、演课程目标116

示、讨论、自学、实验 1， 2， 3

第八章查找 6 2 8讲授、案例、演示、实验

课程目标1， 2， 3

第九章内部排序 6 2 8讲授、案例、演示、实验

课程目标1， 2， 3

合计 48 16 64

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、应用题、算法题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 邓俊辉主编，《数据结构（C++语言版）第 3 版》，清华大学出版社，2013。 2. 耿国华主编，《：数据结构——C 语言描述》，高等教育出版社，2005。

3. 陈卫卫，王庆瑞主编，《数据结构与算法（第 2 版）》，高等教育出版社，2015。七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

117

制定人：郑玉审定人：王金伟


118




出勤、预习 10%



1.2

实验过程60%



1.22.23.2

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告格式规范（占10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

1.22.2

119

操作系统（Operating System）

课程代码：3151038

学分：4

学时：64 学时，（其中：课程教学学时：48，实验学时：16）先修课程：《数据结构》、《程序设计基础》、《汇编语言程序设计》适用专业：计算机科学与技术教材：汤小丹，梁红兵，哲凤屏，汤子瀛，《计算机操作系统》（第四版），

西安电子科技大学出版社，2014 年 5月开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《操作系统》课程是计算机科学与技术专业以及其它计算机相关专业的一门专业主干课程和

必修课程，本课程对计算机专业学科能力的培养具有重要意义。通过本课程的学习，使得学生了解操作系统及其相关的基础计算机科学知识，掌握构建操作

系统的基本思想和原理，实现机制和基本算法。此外，通过和操作系统实践课程互相配合、理论联系实际，进一步巩固所学的相关理论知识，增强对操作系统原理的理解，并培养学生良好的系统设计与实现能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握操作系统的基本概念和基本理论，了解与掌握操作系统组成框架、

原理、实现的核心问题以及解决方案与相关算法，培养学生解决计算机领域复杂工程问题所需专业基础知识，为本专业后续课程的学习打下良好的理论基础；

课程目标 2：通过对操作系统并发与进程管理、内存分配管理以及资源管理等部分的内容学习，培养学生运用计算思维，工程问题建模，分析和解决问题的能力；

课程目标 3：通过对操作系统内存分配、资源分析、并发竞争等相培养学生通过理论分析手段解决计算机领域复杂工程问题，分析判断影响系统性能的核心因素及相应的解决方案；

课程目标 4：能够综合运用操作系统课程的基本理论和设计方法，针对计算机领域复杂工程问题研究和设计可行的解决方案，并能对解决方案进行分析和论证。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4、3.3、4.2。毕业要求指标点 1.4：系统掌握计算机基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系统等

120

方面内容，具备理解计算机复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解；毕业要求指标点 3.3. 在掌握软硬件资源管理基本算法基础上，理解各类资源系统的概念、原

理及其在计算机领域的主要体现；毕业要求指标点 4.2. 具有计算机软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机领域相

关问题进行实验验证与实现，能够利用理论分析手段对实验数据进行解释与对比分析，给出实验结论。

课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4

毕业要求 1.4

毕业要求 3.3

毕业要求 4.2

二、课程内容及教学要求《操作系统》课程主要介绍操作系统的基本概念、基本原理、操作系统各组成部分涉及到的

经典问题与算法。简单介绍操作系统的由来与发展历程；重点介绍操作系统对计算机资源各方面管理的实现，即进程管理、内存管理、文件管理、外设管理的管理方法、数据模型架构、算法等，

本课程基本要求是：掌握操作系统组成、实现原理、核心算法，对操作系统的性能有一定的分析能力；针对典型的计算机系统问题，能选择合适的算法解决问题。

第 1 章操作系统引论（一）教学内容

1. 概述（0.5 学时）操作系统的概念、目标、作用、层次模型；操作系统的历史；2. 操作系统的特征、功能；（0.5 学时）操作系统的特征、服务、功能；3. 操作系统的分类和发展（0.5 学时）批处理系统；分时系统；实时系统；单用户操作系统;

网络操作系统;操作系统的三种基本类型、通用操作系统；4. 操作系统的运行环境（0.5 学时）。

（二）教学要求1. 了解操作系统的作用和两个主要目标；2. 了解批处理的概念，理解单道和多道的区别，理解分时系统和实时系统的区别；3. 熟悉操作系统的四个基本特征，理解并发性的含义，做到能区分并发和并行；4. 熟悉操作系统的五个主要功能；5. 了解操作系统结构设计的几种方法，熟悉他们各自的优缺点；6. 了解操作系统提供给的服务和操作系统运行的环境。

（三）教学重点与难点1. 重点

121

操作系统的作用，多道程序设计的概念，并发概念的深入理解，操作系统的四个基本特征的表述和两个最主要的特征。

2. 难点分时系统和实时系统的比较，操作系统的概念以及操作系统提供给用户的接口。

第 2 章处理器管理（一）教学内容

1. 中断处理（0.5 学时）；2. 进程的概念（1.5 学时）前趋图；程序的顺序执行；程序的并发执行；3. 进程的描述（1.5 学时）进程的定义；特征；状态图；状态转换图;进程控制块4. 进程控制（1.5 学时）进程控制方式；进程控制机构；进程的创建与撤消；进程的阻塞与唤醒；进程的挂起与激活；5. 进程同步与互斥（2 学时）概念；临界资源与临界区；实现临界区互斥的基本方法：软件实现方法、硬件实现方法；信号量与 p.v 原语；管程；经典同步问题：生产者—消费者问题；读者-写者问题；哲学家进餐问题；6. 进程通信（1.5 学时）通信类型：共享存储系统、消息传递系统、管道通信；通信方式；消息缓冲队列通信机制；7. 线程概念与多线程模型（1.5 学时）。

（二）教学要求1. 了解引入进程的原因，引入线程的原因；2. 理解进程的概念和线程的概念和特征，做到能找出进程和程序、进程和现场的区别；3. 理解进程的三个基本状态之间的转换原理，能列出引出转换的典型事件；4. 了解进程控制块的构造，了解进程控制的内容；5. 了解进程为什么要同步和互斥，同步互斥的区别；6. 理解临界区和临界资源的概念，能判读简单的两进程临界区算法的正确性；7. 掌握整型信号量和记录型信号量的伪代码定义；8. 掌握信号量的用法，能用信号量处理各种实际的互斥和同步的问题；9. 了解管程的优势和定义；10. 了解进程通信的几种方式；11. 了解多线程模型和实现临界区互斥的基本方法。

（三）教学重点与难点1. 重点进程和程序的比较，进程和线程的比较，进程的三个基本状态的转换的因果关系，判断临

界区算法的正确与否，整型信号量和记录型信号量的定义。2. 难点

信号量的应用。122

第 3 章调度与死锁（一）教学内容

1. 进程调度（3.5 学时）调度的基本概念；调度的时机、切换与过程，基本准则；调度的类型；调度队列模型；调度算法：先来先服务调度算法、短作业（进程）优先调度算法、优先权优先调度算法进程的时间片轮转法调度、多级反馈调度算法；2. 多处理机调度（0.5 学时）基本概念；调度方式；3. 死锁（4 学时）死锁的基本概念；死锁的成因及必要条件；死锁处理策略；死锁预防与避免；死锁的解除与预防；银行家算法防止死锁；死锁的检测、死锁定理、资源分配图。

（二）教学要求9. 理解处理机调度的三级调度各自的含义，会区分这三种调度；10.理解抢占式调度和非抢占式调度这两种调度方式的概念，知道时间片轮转法等调度算法是抢占式的还是非抢占式的；11.了解调度算法的准则；12.掌握常见的几种调度算法，做到能根据系统中各个进程的属性和到达情况按常见的调度算法调度多个进程执行的顺序；13.理解等待时间、周转时间、加权周转时间的含义，做到会计算他们；14.了解实时调度；15.理解死锁发生的四个必要条件，做到能举例子如何限制这些条件不成立，能判断当前系统有没有发生死锁；16.理解处理死锁的几个方法，尤其是死锁预防和死锁避免的区别；17.掌握死锁避免的重要算法-银行家算法，做到能用银行家算法调度一个系统的资源分配；18.了解死锁检测和解除的概念和方法。

（三）教学重点与难点1. 重点三级调度之间的比较和含义；常见的调度算法的比较；用常见的调度算法调度当前系统，

并计算平均周转时间、平均加权周转时间、平均等待时间。2. 难点用死锁发生的必要条件来分析系统是否会死锁，提出解决方案；用银行家算法判别系统是

否处于安全状态，是否应该同意一个进程的资源申请。

第 4 章存储器管理（一）教学内容

1. 存储管理的功能（1 学时）程序的装入和程序的链接；存储空间的分配和去配；内存分配回收算法；2. 连续分配存储区管理（1 学时）重定位概念；单连续存储管理；固定分区存储区管理；

123

可变分区存储区管理;可变分区存储管理的内存分配算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法；3. 连续分配存储区管理（3 学时）基本的分页存储管理方式：逻辑页面和页表，地址变换机构，基本的分段存储管理方式：段表和分段系统的基本原来、分页存储管理方式和分段存储管理方式得区别，段页式存储管理方式的基本概念；4. 虚拟存储器（3 学时）对换(swapping)的基本概念和对虚拟存储管理的作用；5. 请求分页虚拟存储管理系统；硬件支持：页表机制、缺页中断机构、地址变换机构，页面调度算法：最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最久未使用置换算法(LRU)；时钟置换算法(CLOCK)；请求分段存储管理系统：硬件支持，地址变换机构；页面分配策略；抖动现象和工作集；6. 请求分段管理方式和请求段页式管理方式（2 学时）。

（二）教学要求1. 了解一个程序从编译、链接到被装入执行的过程，理解逻辑地址和物理地址的含义；2. 了解静态链接和动态链接、绝对装入和可重定位装入；3. 理解几种基本的连续分配方式，能区分是否有内部碎片和外部碎片；4. 掌握分页存储管理方式的逻辑地址结构，页表结构，能根据页面大小和逻辑地址位数计算页表的体积；5. 掌握分页存储管理方式的地址变换过程，能画出分页系统的地址机构图；6. 了解快表和多级页表的作用和原理；7. 了解分段系统的逻辑地址结构、段表结构，地址变换过程；8. 了解分页系统和分段系统的区别和联系，优点和缺点；9. 了解段页式系统的地址变换过程；10.理解虚拟存储器的概念，知道请求分页、请求分段和请求段页式是如何实现虚拟存储器的；11.掌握请求分页系统的页面置换算法，能根据给出的引用串列页面替换情况表，会计算缺页率、命中率，知道几种常用置换算法的优缺点，了解 Belady异常，了解抖动和对付抖动的方法—工作集模型；12.了解请求分段系统的优点；

（三）教学重点与难点1. 重点内部碎片和外部碎片；逻辑地址和物理地址；内存分配策略；分页的地址变换、页表的使

用；分页和分段的优缺点；虚拟存储器概念。2. 难点页面置换算法和缺页率。

第 5 章文件系统

124

（一）教学内容1. 文件和文件系统（1.5 学时）文件、记录、数据项；文件类型、文件系统模型、文件操作；2. 文件逻辑结构（1.5 学时）顺序文件、索引文件、索引顺序文件；3. 外存的分配方式（2 学时）连续分配、链接分配、索引分配；4. 目录管理（1 学时）文件控制块和索引结点；目录结构的类型；5. 文件存储空间的管理（1.5 学时）空闲表法和空闲链表，位示图法；6. 文件共享与保护（0.5 学时）。

（二）教学要求1. 了解文件系统、文件、记录、数据项的概念2. 了解文件的几种分类方式，了解文件系统的层次结构3. 掌握文件的打开和关闭操作的含义，了解文件的基本操作4. 了解文件的逻辑结构，理解有结构文件（记录式文件）的类别5. 掌握三种外存分配方式，理解连续分配、链接分配和索引分配之间的优缺点，会用这三种分配方式寻找、删除、插入、移动数据块6. 掌握混合索引结构的分配方式，以 Unix 的索引节点为例，会计算混合索引结构所能访问到的外存空间的容量7. 了解几种目录结构，掌握多级目录结构（树形目录结构）的访问方式8. 理解文件存储管理中的空闲表、空闲链表法、位示图法和成组连接法9. 了解文件保护的方法，了解文件共享的动机、方式和语义，理解文件共享的几种方法10.了解文件系统的实现

（三）教学重点与难点1. 重点文件的打开操作和关闭操作；记录式文件和流式文件的区别；树形目录结构的文件共享

2. 难点连续分配、链接分配及索引分配访问磁盘的次数；混合索引方式访问的磁盘容量和读取所

需的磁盘 I/O次数

第 6 章设备管理（一）教学内容

1. Ｉ／Ｏ控制系统（2 学时）主要Ｉ／Ｏ设备的物理、逻辑特性；Ｉ／Ｏ控制方式；2. 缓冲管理（2 学时）基本概念；缓冲方式；3. 磁盘调度算法（2 学时）磁盘的结构，磁盘的调度算法：先来先服务;最短查找时间优先;

扫描算法;分步扫描;单向扫描；4. 设备分配和管理（2 学时）SPOOLING 技术；5. §6.5 设备处理（2 学时）。

125

（二）教学要求1. 了解 I/O 设备的几种类型；2. 掌握四种 I/O控制方式，重点掌握 DMA 方式和通道方式，做到能列举中断方式、DMA

方式和通道方式之间的区别和联系；3. 了解引入缓冲的目的，了解缓冲区的类别和结构，理解缓冲区和快速缓存的区别；4. 了解设备分配和回收；5. 掌握 SPOOLing 技术的概念，理解引入 SPOOLing 技术的目的，做到能叙述出SPOOLing7；6. 掌握几种典型的磁盘调度算法，重点掌握 SSTF 和 SCAN 算法，理解他们的优缺点，做到能为给定的一组磁盘访问请求按照这些算法调度；7. 了解几种提高磁盘 I/O速度的方法，理解延迟写的过程；8. 了解 I/O 应用接口，出错处理。

（三）教学重点与难点1. 重点DMA控制方式的流程，DMA 方式和通道方式以及中断方式的区别；引入缓冲的目的；快

速缓存和缓冲区的区别；SPOOLing 技术的概念、目的以及实现过程。2. 难点磁盘访问时间的计算；常用磁盘调度算法的使用


1 Unix 的命令控制界面和编程界面 2 综合性必做目标 1

2 死锁的防止_银行家算法 4 设计性必做目标 1，2，3，4

3 请求页式存储管理设计 4 设计性必做目标 1，2，3，4

4 进程管理设计 6 设计性必做目标 1，2，3，4

实验 1：Unix 的命令控制界面和编程界面1. 实验目的及要求1）掌握 Unix 操作系统的基本操作方法；2）掌握 Unix 操作系统的用户管理与配置；3）掌握 Unix 操作系统的终端基本命令操作；4）在 Unix 操作系统中编写 C 语言程序，调用操作系统底层API

2. 实验主要内容1）掌握 Unix 操作系统的基本操作2）验证操作系统为用户操作的二种方式以及编程使用操作系统接口3. 重难点操作系统的内核API调用

126

实验 2. 死锁的防止_银行家算法1. 实验目的及要求1) 了解死锁的概念，死锁产生的原因；2）掌握银行家算法的概念，算法的数据结构流程3）编程实现对银行家算法的模拟实现2. 实验主要内容1）了解银行家算法的内容2）掌握银行家算法实现的数据结构，资源分配策略3）设计银行家算法的程序实现以及模拟银行家算法在资源分配的过程3. 重难点银行家算法的掌握；编程实现与模拟实现银行家算法分配计算机资源的过程。实验 3. 请求页式存储管理设计1. 实验目的及要求1) 了解请求页式存储管理的基本概念，存储分配的流程；2）掌握请求页式存储管理，掌握三种请求页式分配算法的数据结构流程3）编程实现对三种请求页式分配算法的模拟实现2. 实验主要内容1）了解三种请求页式分配算法的内容2）掌握三种请求页式分配算法实现的数据结构，资源分配策略3）设计三种请求页式分配算法程序实现以及模拟页面分配的过程3. 重难点三种请求页式分配算法的掌握；编程实现请求页式分配算法程序实现以及模拟页面分配的过

程。实验 4. 进程管理设计1. 实验目的及要求1) 了解进程调试的基本概念，二种不同调试算法实现的流程；2）掌握二种不同调试算法的数据结构及算法实现流程2. 实验主要内容1) 掌握二种不同调试算法的数据结构及算法实现流程2）编程实现对二种不同调试算法的模拟实现3. 重点和难点二种不同调试算法的模拟实现。

注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实

127

验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法



实践小计

第一章操作系统引论 2 2 4讲授、案例、演示、讨论目标 1

第二章处理器管理 10 6 16讲授、案例、自学、实验目标 1，2，3，4

第三章调度与死锁 8 4 12讲授、讨论、对比、自学目标 1，2，3，4

第四章存储器管理 10 4 14讲授、演示、讨论、自学目标 1，2，3，4

第五章文件系统 8 8 讲授、自学目标 1，2，3，4

第六章设备管理 10 10 讲授、自学目标 1，2，3，4

合计 48 16 64



课后完成 15~20个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程

相关技术发展情况，自主学习并完成。15%


实验完成 2个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验系

统，并进行实验的能力，最后按 15%计入课程总成绩。


期末考试试卷题型包括填空题、选择题、判断改错题、简答题、综合题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核操作系统原理及应用基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，

70% 期末考试采用闭卷笔试。

128

采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。六、参考书目及学习资料

1、《计算机操作系统教程》，清华大学出版社；张尧学史美林，2000；2、《操作系统-习题解析》，清华大学出版社；曾平李春葆，2001；


教学平台自学相关内容。制定人：岳健

审定人：王金伟批准人：刘琦

2016 年 7月 2日附录 1：实验考核方式及评分细则

本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 60％、实验报告及思考题占 30％。


出勤、预习 10%


能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占 5%）；能够预习，并理解实验原理及目的

（占 5%）。1.4

实验过程60%


按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实验（占 25%）；实验结果的准确性（占

20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时

数为标准。

1.43.34.2

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告字迹工整、格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要

求完成相应思考题（10%）。

1.43.34.2

129

计算机组成原理（Principles of Computer Composition）

课程代码：2151035

学分：4

学时：64 （其中：课程教学学时：48，实验学时：16）先修课程：计算机科学与技术专业导论、电子技术基础适用专业：计算机科学与技术教材：计算机组成原理（第三版），华中科技大学出版社，薛胜军，2010.3


（一）课程性质《计算机组成原理》是计算机专业的一门核心专业基础必修课程。在计算机专业的各门课程

中起着承上启下的重要作用。通过本课程的学习，使学生理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。学生通过本课程的学习，还可以培养学生从形象思维向抽象思维过渡，掌握自顶向下分析和解决问题的能力，为后续课程的学习及毕业后从事计算机开发应用和科研工作打下基础。

（二）课程目标《计算机组成原理》主要介绍计算机的基本组成、计算机中各种数据的表示方法、运算器的

功能、组成及工作原理、各类半导体存储器的工作原理和特性、主存储器系统的设计、多级存储器层次结构、指令系统、格式及常用寻址方式、CPU 的组成、CPU各部件在计算机运行过程中的作用、指令的实现、系统的总线和总线的通讯方式等内容。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：

课程目标 1：掌握计算机系统性能评测指标、数的编码、指令格式、高级语言与汇编语言、机器语言之间的转换、单周期及多周期处理器的设计、磁盘的容量与访问、输入输出系统和并行处理系统。

课程目标 2：掌握由基本数字电路模块构建各种存储器、处理器、总线及计算机的基本理论与设计方法；分析各种方案在硬件资源、设计复杂性、性能方面的利弊，选择性价比高的处理器设计方法。

课程目标 3：能够针对具体运算器和运算方法问题，对计算电路进行设计、分析、验证，对指令进行设计与分析。

课程目标 4：根据多种存储结构进行存储器设计并给出方案；能对基本部件进行简单设计，能构建一台基本的计算机。

130

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑计算机科学与技术专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4、3.1、3.4 和 4.2。毕业要求指标点 1.4：系统掌握计算机网络基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系

统等方面内容，具备理解计算机网络复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解。毕业要求指标点 3.1：理解计算机网络系统从电子电路到网络设备、网络组成的基本理论与设

计方法。毕业要求指标点 3.4：在充分理解计算机网络软硬件及系统的基础上，能够针对计算机网络

复杂工程问题的设计解决方案，设计或开发满足特定需求和约束条件的软硬件系统、模块或算法流程，并能够进行模块和系统级优化。毕业要求指标点 4.2 具有计算机网络软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机网

络相关问题，进行实验验证与实现，利用理论分析手段，能够对实验数据进行解释与对比分析，给出实验的结论。


毕业要求 1.4

毕业要求 3.1

毕业要求 3.4

毕业要求 4.2

二、课程内容及教学要求本课程主要介绍计算机系统概述、数据的机器级表示、运算方法与运算部件、指令系统、中

央处理器、指令流水线、存储器分层体系结构、互连及输入输出组织、并行处理系统等内容。为后续课程（如操作系统、汇编语言、微机原理与接口技术、计算机体系结构等）提供必要的专业基础知识。此外，通过一系列计算机组成原理实验和课程设计，结合实际硬件，进一步巩固课堂所教的理论知识，培养学生具有初步的处理器及计算机最小系统的设计与实现技能。

第1章概述（一）教学内容

1. 计算机的发展历史；2. 计算机的组成；3. 电子计算机分类；4. 多媒体技术。

（二）教学要求1. 简单了解计算机的发展历程，掌握冯·诺依曼计算机结构的特点，计算机硬件的基本组成

与功能；131

2. 计算机系统的组成（硬件+软件）及其层次结构和相互关系，计算机的基本工作原理，程序执行原理；

3. 掌握计算机的性能评价，具体指标包括 CPU执行时间、指令的 CPI 及计算机系统中平均CPI、时钟周期、指令执行性能的 MIPS 指标、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS 等

（三）重点与难点1. 重点计算机的硬件组成，冯•诺依曼型计算机的工作原理，计算机系统的多级层次结构。2. 难点冯•诺依曼型计算机的工作原理，计算机系统的多级层次结构。

第2章运算方法与运算器（一）教学内容 1. 字符信息属于符号数据；2. 定点数的组成；3. 定点数的位移运算；4. 运算器的基本结构和设计方法；5. 芯片功能；6. 运算器构造原则；7. 浮点运算方法和浮点运算器。

（二）教学要求1. 了解字符信息属于符号数据，是处理非数值领域的问题；2. 掌握定点数的二进制编码、原码、补码、移码、带符号整数和无符号整数的表示；3. 掌握一个定点数由符号位和数值域两部分组成。掌握定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法；

4. 了解运算器的基本结构和设计方法，了解芯片功能；5. 理解为运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用补码加、减法，原码乘除法或补码乘除法；为了运算器的高速性和控制的简单性，采用了先行进位、阵列乘除法、流水线等并行技术措施。

6. 熟悉算术移位规则与舍入规则；熟悉尾数的规格化；浮点数的表示范围；浮点数的运算步骤。

（三）重点与难点1. 重点定点数的表示与加减乘除运算，运算中的相应规则。2. 难点定点数的表示，定点数的加法运算。第3章存储器及存储系统

132

（一）教学内容 1. 存储器分类；2. 存储器分化结构；3. 存储器的要求（容量大、速度快、成本低）；4. SRAM 和 DRAM存储器及各自的工作原理；5. 虚拟存储器的基本概念；6. 联存储器的存储方式；7. 存储保护的概念；8. 奇偶校验编码。

（二）教学要求1. 了解存储器的分类及其分层结构；2. 半导体存储器随机访问存储器的组织；3. 只读存储器及主存的主要技术指标等；4. 掌握存储器芯片与 CPU 的连接，多模块存储器的交叉存储；5. 掌握 CPU 对高速缓冲存储器及主存的基本访存过程；6. 掌握虚拟存储器的基本概念，三种实现方案，缺页的处理以及快表 TLB 的工作原理，了

解存储保护；7. 掌握奇偶校验编码；掌握常用的纠错码中的海明码和循环码的编码和纠错能力。

（三）重点与难点1. 重点存储器的分类，存储器的层次化结构，存储器的组成与工作原理，存储器地址映射方式，校验编码与纠错码，多级存储体系结构。2. 难点存储器的分类，存储器的层次化结构，存储器的组成与工作原理，存储器地址映射方式，校验编码与纠错码，多级存储体系结构。第4章指令系统

（一）教学内容 1. 指令系统的概念；2. 指令格式概念；3. 指令的基本格式；4. 定长操作码指令格式；5. 定长操作码指令格式；6. 寻址技术概念及工作原理；7. 有效地址的概念；8. RISC 指令系统的优点。


1. 了解指令格式的设计；2. 寻址技术概念及工作原理；3. 掌握指令系统的设计原则；4. 熟悉指令分析。

（三）重点与难点1. 重点指令格式，基本寻址技术及其工作原理。2. 难点指令格式，有效地址，寻址技术及其工作原理。

第5章中央处理器（一）教学内容 1. CPU 的基本概念；2. CPU 的组成；3. 指令执行过程；4. 数据通路的功能和基本结构；5. 时序有关的实现电路的设计、改错、分析、描述，对微指令集合的确定；6. 时序信号的产生及作用；7. 指令后期的概念；8. 微程序、微指令和微命令的概念；9. 微程序的特性；10. 硬布线控制器的功能和工作原理；11. 指令流水线的基本概念；12. 超标量和动态流水线的基本概念；13. 指令流水线中的主要问题及解决方法；14. 流水 CPU 的基本概念。

（二）教学要求1. 了解 CPU 是计算机的中央处理部件；2. 熟悉 CPU 的功能和基本结构；指令执行过程；数据通路的功能和基本结构；3. 了解与时序有关的实现电路的设计、改错、分析、描述，对微指令集合的确定；4. 理解时序信号产生器提供 CPU周期(也称机器周期)所需的时序信号。 5. 掌握 CPU从存储器取出一条指令并执行这条指令的时间和称为指令周期。 6. 熟悉微程序、微指令和微命令；微指令的编码方式；微地址的形成方式；CPU周期与微

指令周期的关系；机器指令与微指令的关系；用方框图语言表示指令周期；微程序控制器原理框图；

7. 掌握微程序设计操作控制器的功能和工作原理；8. 熟悉硬布线控制器的功能和工作原理；

134

9. 了解指令流水线的基本概念；超标量和动态流水线的基本概念；掌握流水 CPU 是以时间并行性为原理构造的处理器。

（三）重点与难点1. 重点微程序设计技术，硬布线控制器的基本思想，CPU 的功能和基本结构，微指令周期。2. 难点微程序设计技术，CPU 的功能和基本结构，微指令周期。

第6章系统总线（一）教学内容 1. 总线及总线标准化的概念；2. 总线的连接方式；3. 总线对于计算机的意义；4. 总线的性能指标；5. 总线的特点；6. 常见的总线实例。

（二）教学要求1. 掌握总线基本概念及总线标准化；掌握信息传送的方式；2. 熟悉总线的连接方式单总线结构、双总线结构、三总线结构；3. 理解总线结构对计算机系统性能的影响；总线的性能指标；4. 了解总线的分类、总线通道的组成、总线上的设备、总线接口、总线控制器；了解流行总线的特点及其带宽；

5. 掌握接口的基本概念及基本组成；掌握总线仲裁方式、定时方式和信息的传送；6. 掌握典型的微型机系统总线和使用最广泛的接口。

（三）重点与难点1. 重点总线相关的基本概念，信息传送的方式，接口的概念及组成。2. 难点总线仲裁方式、定时方式和信息的传送。


1算术逻辑运算单元实验通用寄存器单元实验 2 验证性必做课程目标 3

2 存储器和总线实验 2 验证性必做课程目标 3

3堆栈寄存器实验进位控制、通用寄存器判零实验 2 验证性必做课程目标 3

135

4微程序控制单元实验指令部件模块实验 2 验证性必做课程目标 3

5模型机的总体设计—CPU 及总线电路 2 设计性必做课程目标 4

5 模型机的总体设计—存储器电路 2 设计性必做课程目标 4

5 模型机的总体设计—外围电路 2 设计性必做课程目标 4

5 模型机的总体设计完成 SCH-PCB 图 2 设计性必做课程目标 4

实验 1：算术逻辑运算单元实验和通用寄存器单元实验1. 实验目的及要求1）掌握简单运算器的数据传输方式；2）掌握 74LS181 的功能和应用；3）了解通用寄存器的组成和硬件电路，利用通用寄存器实现数据的置数、左移、右移等功能；4）熟悉带进位控制的算术逻辑运算器的组成和硬件电路，用进位寄存器来实现进位的左移、右移；2. 实验主要内容1）不带进位的位逻辑或；2）不带进位位加法；3）数据输入通用寄存器；4）寄存器内容逻辑移位实验；5）寄存器内容循环移位实验；6）算术逻辑单元带进位位的加法运算实验；7）带进位移位实验。实验 2：存储器和总线实验1. 实验目的及要求1）熟悉存储器和总线的硬件电路；2. 实验主要内容1）存储器的写操作；2）读存储器的数据到总线上；实验 3：堆栈寄存器实验和进位控制、通用寄存器判零实验1. 实验目的及要求1）熟悉堆栈的概念；2）熟悉堆栈寄存器的组成和硬件电路；3）熟悉判零线路；2. 实验主要内容1）对 4个寄存器进行写入操作；2）对 4个寄存器进行读出操作；

136

实验 4：微程序控制单元实验和指令部件模块实验1. 实验目的及要求1）熟悉微程序控制器的原理；2）掌握微程序编制、写入并观察运行状态；2. 实验主要内容1）微地址打入操作；2）微地址+1 操作；实验 5-8：模型机的总体设计1. 实验目的及要求1）掌握了各个单元模块的工作原理，进一步将其组成完整的系统，构造成 1 台基本的模型计算机；2. 实验主要内容1）模型机的总体设计—CPU 及总线电路；2）模型机的总体设计—存储器电路；3）模型机的总体设计—外围电路；4）模型机的总体设计完成 SCH-PCB 图；注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，存储器和总线实验，微程序控制单元实验，模型机的总体设计实验需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章概述 4 4多媒体讲授、案例、自学

课程目标1、2

第 2章运算方法与运算器 10 2 12多媒体讲授、案例、习题、实验


第 3章存储器及存储系统 12 4 16多媒体讲授、案例、设计、实验

课程目标1、2、3、4

第 4章指令系统 8 4 12多媒体讲授、案例、设计、实验


第 5章中央处理器 12 4 16多媒体讲授、案例、设计、实验

课程目标1、2、3、4

第 6章系统总线 2 2 4多媒体讲授、讨论、自学、实验


137

合计 48 16 64

五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。


共将布置五次课后作业，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 20%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

20%




期末考试明确课程考核成绩由几个部分构成，考核的侧重点，相对于知识单元（或课程的各个构成部分）大致的分数分配。利用综合性题目将相关知识点串联起来。


六、参考书目及学习资料1. 白中英，计算机组成原理（2000.5 版），科学出版社，2000.5 版；2. 王爱英，计算机组成与结构（2001 年版），清华大学出版社，2001 年版；3. 唐朔飞，计算机组成原理（2000 年版），高教出版社，2000 年版；4. 王德新，计算机组成（1999 年版），复旦大学出版社，1999 年版；5. David A. Patterson， Jone L.Hennessy著，康继昌，樊晓桠，安建峰等译，《计算机组成与设

计》（第 4 版），机械工业出版社，2012 年6. Randal E. Bryant， david R. O’Hallaron著，龚奕利，雷迎春译，《深入理解计算机系统》（第 2

版），机械工业出版社，2011 年7. Yale N.Patt，Sanjay J.Patel著，梁阿磊，蒋兴昌，林凌译。计算机系统概论（原书第 2 版）. 机械工业出版社，2007

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成五次习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。建议利用网络教学平台自学相关内容。

制定人：马利审定人：王金伟

138





出勤、预习 10%



4-2

实验过程60%



3-4、4-2

实验报告 30%


主要考察学生对实验设计、分析和相应的思考能力。要求报告有过程、有相应思考（占10%）；设计分析准确（占 10%）。

3-4、4-2

139

计算机网络 I

（Computer Networks I）课程代码：3141036

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：计算机科学与技术专业导论、数据结构、程序设计基础适用专业：计算机科学技术教材：谢钧，谢希仁编著，《计算机网络教程（第 4 版）》，人民邮电出版社，

2014


（一）课程性质《计算机网络》是计算机科学与技术专业的一门理论性与实践性很强的专业必修课，也是本

专业的主干课程之一，它建立在计算机与技术专业导论、数据结构、程序设计基础等先修课程知识的基础上。通过本课程的学习，使学生深入理解计算机网络基本工作原理，打下牢固的网络理论与技术基础，为学生以后从事计算机网络的工作和研究奠定坚实的理论及实践基础。计算机网络是一门应用性与实践性很强的课程，本课程既培养学生分析问题、解决问题的能力，也培养学生具备一定的实践能力。本课程重视理论与实际的结合，通过实验和后续的综合课程设计来提高学生分析问题、解决问题的能力。

（二）课程目标《计算机网络》课程主要介绍计算机网络的基本原理、基本构成，重点介绍网络体系结构、网

络各层次的服务和协议、网络互联原理等。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：掌握计算机网络的概念和网络体系结构，深入理解网络的层次化概念，理解服

务、协议的概念和关系；掌握计算机网络各层次的服务和典型协议，理解重要协议的工作原理，理解不同协议的联系。课程目标 2：深入理解网络互联的原理与方法，理解网络互联设备和 IP协议的工作原理。课程目标 3：能够根据用户具体需求，规划、设计计算机网络系统，使之能够满足具体的通信需要，提供必要的网络服务，并对之进行有效分析和评价。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4、2.2 和 4.1。毕业要求指标点 1.4：系统掌握计算机基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系统等

方面内容，具备理解计算机复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等

工程方法发现问题、提出问题及分析问题；140

毕业要求指标点 4.1：能够针对计算机领域的问题，选择合适的仿真实验或者测试方案。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

毕业要求 1.4

毕业要求 2.2

毕业要求 4.1

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：网络体系结构、物理层、数据链路层、局域网、网络层、传输层、应

用层的服务，讨论各层的典型协议的工作原理。本课程基本要求是：深入理解网络体系结构概念，理解并掌握网络各层常见协议的工作原理

理解网络互联的基本原理；针对常见的信息网络基础设施需求，能规划、设计计算机网络系统，使之满足通信和资源共享的需求，并能够提供常见的网络服务。

第 1 章绪论（一）教学内容

(1) 计算机网络的形成与发展(2) 计算机网络定义与分类(3) 计算机网络的组成与结构(4) 计算机网络拓扑结构(5) 分组交换技术的基本概念(6) 网络体系结构与网络协议

教学要求(1) 了解计算机网络在信息时代中的作用；(2) 了解因特网的发展阶段；(3) 了解计算机网络在我国的发展情况；(4) 理解因特网的组成部分；(5) 理解计算机网络的分类；(6) 理解网络的性能指标；(7) 掌握计算机网络的分层体系结构。(8) 掌握 OSI七层模型和 TCP/IP参考模型

重点与难点1. 重点

计算机网络分类的标准和结果；计算机网络性能指标；网络体系结构。2. 难点

距离尺度与传输技术的联系；发送时延与带宽；网络体系结构概念；分层结构中各层的服务及

141

关系。第 2 章物理层

（一）教学内容(1) 物理层与物理层协议的基本概念；(2) 数据通信的基本概念；(3) 频带传输技术；(4) 基带传输技术；(5) 多路复用技术；(6) 同步光纤网与同步数字体系；(7) 接入技术。

（二）教学要求(1) 了解各种常见有线传输介质和无线频谱；(2) 了解 SDH 和 SONET，RS-449 接口标准(3) 理解物理层的基本概念和任务；(4) 理解数据通信的基础知识；(5) 理解信道复用技术；(6) 掌握常见的信号编码技术；(7) 掌握信道的极限码元传输速率、信息传输速率。

（三）重点与难点1. 重点物理层提供的服务、数据通信系统基本模型、信道复用、信号编码、香农公式和恩奎斯特公

式。2. 难点

傅立叶分析与传输速率、QAM 技术。第 3 章数据链路层

（一）教学内容(1) 数据链路层的基本概念；(2) 差错产生的原因与差错控制方法；(3) 帧管理方法；(4) 数据链路层协议的演变与发展；(5) HDLC协议；(6) PPP协议。

（二）教学要求(1) 了解数据链层的三个基本问题；

142

(2) 理解数据链路层的基本概念和服务； (3) 理解点对点协议 PPP 工作原理；(4) 理解 HDLC协议工作原理；(5) 掌握错误检测和纠正的基本原理；(6) 掌握 ARQ、连续ARQ、选择重传ARQ协议的工作原理。

（三）重点与难点1.重点数据链路层的服务、流量控制机制、错误控制机制2.难点

滑动窗口原理、连续ARQ、选择重传ARQ

第 4 章介质访问控制子层（一）教学内容

(1) 局域网技术的发展与演变；(2) Ethernet 基本工作原理；(3) 交换式局域网与虚拟局域网技术；(4) 高速 Ethernet 的研究与发展；(5) 局域网互联与网桥；(6) 无线局域网。（二）教学要求(1) 理解局域网的基本概念和特性；(2) 理解以太网的扩展技术； (3) 理解高速以太网； (4) 掌握无线局域网的特殊问题；(5) 掌握传统以太网的拓扑结构、工作原理；(6) 掌握虚拟局域网；(7) 掌握以太网的 MAC层；(8) 掌握无线局域网 MAC协议。（三）重点与难点

1.重点以太网 MAC层、无线局域网 MAC层。

2.难点 CSMA/CA、早期退避机制。

第 5 章网络层（一）教学内容

143

(1) 网络层基本概念；(2) 网络互联与 IP协议；(3) IPv4协议的基本内容；(4) IPv4 地址；(5) 路由选择算法与分组交付；(6) Internet控制报文协议；(7) IP 多播与 IGMP协议；(8) 地址解析协议；(9) IPv6协议。

（二）教学要求(1) 了解因特网组中的多播：多播地址、多播路由选择； (2) 了解虚拟专用网 VPN 和网络地址转换NAT；(3) 了解 IPv6：IPv6特点、IPv6 地址；(4) 理解网络层的概念和服务；(5) 理解路由的概念和原理；(6) 理解因特网控制报文协议 ICMP；(7) 掌握因特网的路由选择协议：内部路由协议 RIP 和 OSPF、外部路由协议 BGP；(8) 掌握网际协议 IP：IP 分组、IP 地址；(9) 掌握 ARP协议和 RARP协议；(10) 掌握子网划分和构造超网技术。

（三）重点与难点1.重点IP协议、路由器的作用和工作原理、IP 分组的分片2.难点

路由协议。第 6 章传输层

（一）教学内容(1) 传输层与传输层协议；(2) 用户数据报协议UDP；(3) 传输控制协议 TCP。

（二）教学要求(1) 理解运输层协议的基本概念；(2) 理解用户数据报协议UDP：UDP报文、UDP校验；(3) 掌握传输控制协议 TCP：TCP段、TCP连接管理、TCP可靠传输、TCP流量控制和拥塞控制。

144


运输层提供的服务、UDP、TCP。2.难点TCP拥塞控制。第 7 章应用层

（一）教学内容(1) Internet 应用与应用层协议的分类；(2) 域名系统；(3) 远程登录服务与 TELNET协议；(4) 电子邮件服务与 SMTP协议；(5) Web 与基于 Web 的网络应用；(6) 主机配置与动态主机配置协议；(7) 文件传输协议。

（二）教学要求(1) 理解网络应用模型：客户/服务器模型、P2P 模型；(2) 掌握域名系统 DNS：层次域名空间、域名服务器、域名解析过程；(3) 掌握文件传输协议 FTP：FTP协议的工作原理、控制连接与数据连接；(4) 掌握电子邮件：电子邮件系统的组成结构、电子邮件格式与 MIME、SMTP协议与 POP3

协议；(5) 掌握万维网 WWW：WWW 的概念与组成结构、HTTP协议。

（三）重点与难点1.重点HTTP、电子邮件、DNS、FTP。2.难点DNS查询机制、WEB 体系结构。


1 常用网络设备实验 1 验证性必做课程目标 1、3

2 常用网络命令实验 1 验证性必做课程目标 1、3

3 交换机配置实验 2 验证性必做课程目标 1、3

4 VLAN配置实验 2 验证性必做课程目标 1、3

5 静态路由实验 2 设计性必做课程目标 1、2、3

6 动态路由实验 2 设计性必做课程目标 1、2、3

145

7 TCP传输机制分析 2 综合性必做课程目标 1、3

实验 1：常用网络设备实验1. 实验目的及要求1) 认识网络设备：网卡、集线器、交换机、双绞线及其附件等。2) 了解网络拓扑结构的概念。3) 了解网络的构成。4) 掌握双绞线电缆的连接制作方法5) 掌握简单的对等式局域网的应用。2. 实验主要内容1) 观察、认识网络设备；2) 制作双绞线和水晶头；3) 连接组建简单的局域网；4) 测试网络连通性。3. 重难点网络设备连接。实验 2：常用网络命令实验1. 实验目的及要求1) 掌握常用的网络命令；2) 熟悉常见命令格式和执行结果。2. 实验主要内容1) ipconfig查看本地网络配置；2) ping 测试网络连通性；3) netstat 查看网络连接信息；4) route 查看路由信息；5) arp 查看 arp 信息；6) tracert 跟踪路由；7) nslookup 域名查找。3. 重难点Ipconfig命令、ping命令。实验 3：交换机配置实验1. 实验目的及要求1）掌握模拟器软件的使用。2）熟悉交换机基本配置环境和配置模式。2. 实验主要内容1）配置模式下，修改交换机名称、查看当前活动的交换机配置文件。

146

2）查看交换机接口的统计和状态信息。3）查看系统硬件的配置情况、引导镜像等。4）配置主机名称和控制端密码。5）查看mac 地址表。3. 重难点模拟器软件的操作。实验 4. VLAN 配置1. 实验目的及要求1）掌握交换机 vlan 的基本操作；2）熟悉多交换机环境下组网的步骤。2. 实验主要内容1）在模拟器中搭建好实验拓扑环境；2）交换机 vlan端口的划分和配置；3）交换机端口 trunk 属性的配置。。3. 重难点1）VLAN 的建立；2）交换机端口的配置。实验 5. 静态路由实验1. 实验目的及要求1）掌握路由器静态路由配置的方法；2）熟练掌握静态路由协议的使用。2. 实验主要内容1）在模拟器中搭建好实验拓扑环境；2）配置每个路由器的端口参数；3）配置每个路由器的路由表。3. 重难点1）路由器的端口配置；2）静态路由表的配置。实验 6. 动态路由实验1. 实验目的及要求1）掌握动态路由协议的原理；2）掌握动态路由协议的基本配置。2. 实验主要内容1）用模拟器制作网络拓扑；2）配置每个路由器的端口参数；

147

3）动态路由配置。3. 重难点路由器动态路由配置方法。实验 7. TCP传输机制分析1. 实验目的及要求1) 进一步深入理解 TCP 工作原理；2）掌握数据包捕获工具的操作；3）用数据包捕获工具分析 TCP传输过程。2. 实验主要内容1）捕获并分析 TCP三次握手中的报文段；2）捕获并分析 TCP连接释放中的报文段；3）捕获并分析 TCP报文段及该报文的确认段；4）捕获并分析 TCP连接超时重传所发送的报文段。3. 重难点TCP三次握手报文段分析。

注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法


主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实

践小计

第一章绪论 4 4讲授、案例、演示、讨论课程目标 1

第二章物理层 6 6讲授、演示、自学、课程目标 1

第三章数据链路层 4 2 6 讲授、讨论、自学课程目标 1、3

第四章介质访问控制子层 6 4 10 讲授、演示、自学课程目标 1、3

第五章网络层 6 4 10 讲授、演示、自学课程目标 1-3

第六章传输层 6 2 8 讲授、讨论课程目标 1、3

第七章应用层 4 4 讲授、讨论课程目标 1、3

合计 36 12 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教

148

学方法）等。五、课程考核课程考核方式包括期末考试、作业、上机实验、出勤。


平时作业课后完成 15~20个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 10%计入总成绩。

10%


上机实验完成 5个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验系统，并进行实验的能力，最后按 10%计入课程总成绩。


出勤情况点名 5次以上，最后按 10%计入课程总成绩。 10%

期末考试

试卷题型包括填空题、选择题、问答题、分析题和计算题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核计算机网络原理及应用基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1. Andrew s.tanenbaum;david j.wetherall(著) ，严伟，潘爱民(译)，《计算机网络

（第五版）》，清华大学出版社，2012.03。 2. 《计算机网络（第 3 版）》，吴功宜，清华大学出版社，2013 年 1月七、大纲说明



制定人：姚永雷审定人：王金伟


附录 1：实验考核方式及评分细则149



出勤、预习 10%



1.4

实验过程60%



2.2

实验报告30%



4.1

150

数据库系统（Database System）

课程代码：3141037

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：计算机导论、程序设计基础、数据结构适用专业：计算机科学与技术教材：《数据库基础教程（SQL Server 平台)》（第二版），电子工业出版社，

顾韵华李含光编著，2013 年。开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《数据库系统》是计算机类及相关专业的必修专业课程之一。本课程系统、完整地讲述数据

库技术从原理到应用实践的主要内容。本课程的重要任务是：掌握数据库系统的基本原理，了解数据库技术的主要内容，掌握数据库应用系统的基本开发方法，了解数据库管理系统软件的研究内容以及数据库新技术的发展，为今后从事信息系统的开发及相关工作打下坚实的基础。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：掌握数据库的基本概念，数据库设计方法和步骤等内容，能够运用数据库系统

相关知识解决实际问题。课程目标 2：掌握关系规范化理论、对数据库建模，根据实际情况对数据库系统结构进行优

化，能够从事数据库系统的设计、研究工作。课程目标 3：掌握关系模型及应用关系数据库标准语言 SQL ，在实践方面提高综合动手能力，

具备结合编程语言开发数据库应用系统的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、3.2 和 5.1。毕业要求 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的基本方

法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求。毕业要求 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和评价。毕业要求 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具。


151

毕业要求 1.2

毕业要求 3.2

毕业要求 5.1

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：数据库技术的基础知识、数据库管理系统的功能性能和特点、关系数

据库的数据模型、关系数据库标准语言 SQL、关系数据库使用及操作、关系模式的规范化理论与设计、数据库的新技术和研究进展。

本课程基本要求是：能够对数据库的基本概念、三种数据模型、关系数据库的基本理论和应用方法有一个较好的了解；掌握 SQL 语言的使用，以及数据库保护的基本理论和基本方法；掌握从关系数据库设计到应用实现的详细过程和方法等。

第 1 章数据库概览（一）教学内容1. 数据管理技术的进展2. 理解数据库系统3. 数据库系统结构 4. 数据模型5. 数据库系统发展

（二）教学要求1. 掌握数据库系统的特点，数据库系统的结构。2. 掌握概念模型、数据模型的相关概念，常用的数据模型。3. 理解数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念。4. 理解数据管理技术的发展阶段，数据描述的术语，数据库管理系统的功能及组成。


数据库系统组成，三级模式和两层映射的体系结构，概念模型和关系模型。2. 难点

数据库的三级模式结构、数据模型第 2 章关系数据模型（一）教学内容1. 关系数据结构及形式化定义2. 关系操作3. 关系代数4. 关系的完整性


1. 掌握关系模型三要素。2. 掌握关系数据结构、关系模式、关系数据库及相关术语。3. 掌握关系运算的特点、关系代数。4. 掌握关系完整性的三个方面。


关系模型的完整性约束和专门的关系代数运算（选择、投影、连接）。2. 难点

专门的关系代数运算。第 3 章关系数据库标准语言 SQL

（一）教学内容1. SQL概述2. SQL 语言数据类型3. 数据定义4. 数据查询5. 数据更新

（二）教学要求1. 理解 SQL 语言的特点、SQL 语言的组成部分2. 掌握 SQL 数据定义，包括基本表、视图、索引等的定义3. 掌握 SQL查询语句结构、六个子句的作用、构建方法。4. 掌握 SQL更新操作的表达方式。5. 了解 SQL 数据控制的作用6. 了解嵌入式 SQL。


SQL 语言的特点，SQL 语言对数据库的查询、插入、删除、更新操作。2. 难点

SQL 语言进行复杂查询第 4 章数据库设计（一）教学内容1. 数据库设计概述2. 数据库设计步骤3. 概念结构设计4. 逻辑结构设计5. 数据库的实施和维护

153

（二）教学要求1. 了解数据库设计的特点。2. 理解数据库设计的六阶段任务。3. 掌握需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计。4. 理解数据库物理设计、数据库实施、数据库维护。5. 熟悉数据库应用系统设计的全过程。


数据库设计的基本步骤，数据库设计过程中数据字典的内容，数据库设计各阶段的具体设计内容、设计描述、设计方法。

2. 难点 E-R 图的设计，E-R 图向关系模型的转换。

第 5 章关系规范化理论（一）教学内容1. 数据冗余与操作异常2. 数据类型函数依赖3. 范式4. 数据依赖公理系统5. 模式分解

（二）教学要求1. 理解数据冗余与操作异常问题2. 掌握函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNF。3. 掌握关系模式分解方法。4. 掌握关系数据库规范化理论及其在数据库设计中的作用。5. 理解多值依赖、4NF。6. 理解数据依赖公理系统。


关系的形式化定义，数据依赖的概念，码、范式的概念，规范化的含义和作用。2. 难点

各级范式的含义和作用，范式的理解与应用。第 6 章数据库保护（一）教学内容1. 数据保护概述2. 数据库安全

154

3. 数据完整性4. 并发控制5. 数据恢复

（二）教学要求1. 理解数据库保护的含义。2. 理解数据库安全性及其实现机制。3. 理解数据库完整性及其实现机制。4. 理解数据库并发控制及其实现机制。5. 理解数据库恢复及其实现机制。


完整性约束条件的分类，完整性控制的功能，事务的基本概念和事务的 ACID 性质，并发控制，封锁的类型、不同的封锁类型的性质和定义。

2. 难点并发控制，两级封锁协议与串行性的关系。

第 7 章数据库应用开发（一）教学内容1. 数据库应用系统的开发过程2. 数据库应用系统的体系结构3. 常用的数据库系统4. 常用的数据库开发工具简介5. Java 数据库应用开发6. C# 数据库应用开发

（二）教学要求1. 理解数据库应用系统的开发过程。2. 理解数据库应用系统的体系结构。3. 了解常用数据库应用开发工具。


数据库应用系统的开发过程2. 难点

数据库应用系统的开发过程第 8 章数据库新进展（一）教学内容1. 数据库技术的研究与发展

155

2. 数据仓库与数据发掘3. XML 数据管理

（二）教学要求1. 了解数据库技术的研究与发展。2. 了解数据仓库与数据挖掘、XML、非关系型数据库（NoSQL）。


数据仓库与数据挖掘、XML 数据管理技术2. 难点

数据仓库与数据挖掘、XML 数据管理技术三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1SQL Server Management Studio管理工具的使用、创建数据库 2 验证性必做课程目标 3

2 数据查询与修改 1 2 验证性必做课程目标 3

3 数据查询与修改 2 2 验证性必做课程目标 3

4 视图、索引 2 验证性必做课程目标 3

5 流程控制、存储过程 2 设计性必做课程目标 3

6 数据库的设计 2 设计性必做课程目标 1、2、3

实验 1：SQL Server Management Studio 管理工具的使用、创建数据库1. 实验目的及要求1）掌握 SQL Server 软件的使用，2）了解其系统安装、配置和管理等基本使用3）数据库的创建创建数据库和数据表4）删除表，删除数据库5）对表进行插入、修改、删除2. 实验主要内容1）分别利用界面和查询分析分析器两种方式创建 XSCJ 数据库2）在 XSCJ 数据上创建 Student、Course、StuCourse三张表3）在 SSMS 中插入、删除及修改数据4）在查询编辑器中写 SQL插入、删除及修改数据 3. 重难点1）数据库及表的建立和数据更改实验 2：数据查询与修改 1

156

1. 实验目的及要求1）掌握 select 语句的基本语法和查询条件表示方法2）掌握数据汇总方法2. 实验主要内容1）在表 Student、Course、StuCourse上进行简单查询2）使用聚合函数的查询3）对数据的分组查询4）利用 having 子句对分组数据统计结果进行筛选5）利用 order by 子句对查询结果进行排序3. 重难点1）selcet查询语句的使用实验 3：数据查询与修改 2

1. 实验目的及要求1）掌握连接查询的表示方法2）掌握嵌套查询的表示方法2. 实验主要内容1）在表 Student、Course、StuCourse上进行连接查询2）StuCourse上进行嵌套查询3. 重难点1）复杂条件的多表查询2）嵌套查询实验 4：视图、索引和流程控制1. 实验目的及要求1）加深对索引和视图概念的理解2）熟练掌握索引的创建和删除3）熟练掌握视图的创建、修改和删除。 4）熟练运用视图进行各种检索操作。2. 实验主要内容1）利用查询分析器创建表索引2）利用查询分析器用 CREATE 语句建立视图3）利用查询分析器用 INSERT、UPDATE、DELETE 语句更新视图3. 重难点1）在定义的视图上进行查询、插入、更新和删除操作2）哪些操作可以成功完成，哪些不能成功完成实验 5：流程控制、存储过程

157

1. 实验目的及要求1）掌握用户存储过程的创建操作2）掌握用户存储过程的删除操作3）掌握用户存储过程的执行操作2. 实验主要内容1）创建带输入参数的存储过程的存储过程2）执行所创建的存储过程3）删除所有新创建的存储过程3. 重难点1）存储过程的创建和调用实验 6：数据库的设计1. 实验目的及要求1）掌握数据库设计和实现的基本过程2）掌握数据库模式设计、分析和实现的方法3）了解数据库应用系统软件开发的一般过程2. 实验主要内容1）按照数据库设计与实现过程完成数据库的设计2）完成应用程序的开发，上机调试、运行3. 重难点1）数据库概念设计和逻辑设计2）应用程序的开发

注：本课程为专业课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法



实践小计

第 1章绪论 4 4讲授、案例、讨论、自学课程目标 1

第 2章关系数据模型 6 6讲授、讨论、自学课程目标 3

第 3章关系数据库标准语言 SQL

8 8 16讲授、案例、自学、实验课程目标 3

158

第 4章数据库设计 6 6讲授、讨论、自学课程目标 1

第 5章关系规范化理论 6 6讲授、讨论、自学课程目标 2

第 6章数据库保护 3 3讲授、讨论、自学课程目标 3

第 7章数据库应用开发 2 4 6讲授、讨论、自学、实验课程目标 1、3

第 8章数据库新进展 1 1讲授、讨论、自学、课程目标 2

合计 36 12 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括填空题、选择题、判断改错题、设计题、应用题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核继电保护原理及应用基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1. 数据库系统概论（第四版），高等教育出版社，王珊等编，2006

2. 《数据库系统简明教程》，高等教育出版社，王珊， 2004

159

3. 《数据库系统导论（第 8 版）》，机械工业出版社，C.J. Date. ，2007

4. 《数据库系统概念（第 5 版）》，机械工业出版社， Abraham Silberschatz ， Henry

F.Korth， S.Sudarshan.2006



制定人：马瑞审定人：王金伟





出勤、预习 10%



3.25.1

实验过程60%


按照实验内容操作，正确完成实验（占25%）；实验结果的准确性（占 20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

1.23.25.1

实验报告30%



3.25.1

160

编译原理 I（Compiler PrinciplesⅠ）

课程代码：3161040

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：40，实验学时：8）先修课程：程序设计基础、离散数学、数据结构、计算机组成原理适用专业：计算机科学与技术教材：《程序设计语言编译原理》，国防科技大学出版社，陈火旺等，2016 年

第 3 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《编译原理》是计算机科学与技术专业的一门理论性与实践性很强的专业课，以离散数学、

高级语言程序设计、数据结构、计算机组成原理等作为先修课程。《编译原理》课程蕴涵着复杂问题的抽象能力、解决问题的分析思路和方法等分析问题能力的培养。通过本课程的学习，学生应该掌握程序设计语言翻译过程的基本原理、方法、技术，为学生毕业后从事复杂软件设计及计算机科学研究等相关工作培养理论学习基础以及实践技能的训练。学习课程有利于对程序设计语言的理解，可以便于掌握新的语言工具。同时，能够利用形式化描述工具，表示复杂问题及求解过程。编译系统是计算机系统中最重要的系统软件之一，因此，对编译系统的理论基础、构造方法、实现技术的学习是计算机与技术专业的学生重要专业内容。课程从计算机科学中形式语言与自动机的基本理论出发，全面系统地介绍编译系统程序的主要功能、设计原理和构造方法，重点解决高级程序设计语言翻译器时遇到的普遍问题，而不偏向于某种源语言或目标机器。本课程讨论的概念和技术也可应用于一般的软件设计之中。

（二）课程目标课程要求学生掌握编译的基本理论、常用的编译技术，了解编译过程及编译系统的构造原理。

目的是系统地向学生介绍编译系统的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术，使学生既掌握编译理论和方法方面的基本知识，也具有设计、实现、分析和维护编译程序的初步能力。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：

课程目标 1：掌握程序设计语言编译过程和编译程序设计的结构，以及构造描述语言的文法。理解基于 DAG 的局部优化和循环优化等编译器的优化策略。培养学生解决计算机领域复杂工程问题的一般思路，并能够判别计算机系统的复杂性，分析计算机系统优化方法；

课程目标 2：理解形式化语言的表示语言的方法，理解简单的图灵机（有穷状态自动机与下推自动机）的初步知识，了解自动机技术在计算机科学领域中的重要作用。为深入学习计算机科

161

学领域中的基本理论和基本方法奠定基础。培养学生设计复杂软件设计的基本方法，并能够针对一个系统或者过程进行抽象分析与识别，选择或建立一种模型抽象表达，并进行推理、求解和验证。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2 和 2.1。毕业要求指标点 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的

基本方法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求。毕业要求指标点 2.1：应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对一个系统或者过程进

行抽象、分析与识别，并进行问题推理、求解和验证。课程目标

毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业指标点 1.2

毕业指标点 2.1

二、课程内容及教学要求课程教学内容包括：编译过程和编译程序的结构，文法的构造，非确定有限自动机的确定化

和最小化，正规表达式与有限自动机的等价性，消除文法的左递归和回溯，递归下降子程序的构造，预测分析表的构造，算符优先分析表和优先函数的构造，LR 分析表的构造，属性的计算，翻译模式的构造，说明语句、赋值语句、布尔表达式和控制语句等的翻译，名字的作用范围和运行时存储空间的分配，基于 DAG 的局部优化和循环优化等。

课程基本要求是：掌握编译的基本理论、常用的编译技术，了解编译过程及编译系统的构造原理。目的是系统地向学生介绍编译系统的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术，使学生既掌握编译理论和方法方面的基本知识，也具有设计、实现、分析和维护编译程序的初步能力。

第 1 章引论（一）教学内容

1. 编译器的逻辑结构(工作阶段)

2. 编译程序的结构3. 编译程序的生成

（二）教学要求1. 了解编译程序的起源2. 程序设计语言的发展3. 理解编译程序和解释程序的区别4. 了解编译程序的基本工作过程5. 理解编译程序的基本结构

162

6. 掌握编译程序各逻辑结构的主要功能；（三）重点与难点1. 重点

编译程序的基本结构和各个逻辑结构的主要功能2. 难点

编译器的组织与设计第 2 章高级语言及语法描述（一）教学内容

1. 程序语言的定义2. 高级语言的一般特性3. 程序语言的语法描述

（二）教学要求1. 理解形式语言中语法的概念2. 了解语义的概念3. 了解高级语言的分类 4. 了解高级语言的结构 5. 理解上下文无关文法 6. 理解语法分析树与二义性 7. 理解形式语言的分类


（1）形式语言中文法的定义（2）形式语言中语言的定义（3）形式语言中文法的分类

2. 难点文法、推导及语言的形式化定义，上下文无关文法、正则文法和对应语言的相互转换

第 3 章词法分析（一）教学内容

1. 词法分析器的功能2. 词法分析器的设计3. 正规表达式与有限自动机

（二）教学要求1. 了解词法分析器的功能和输出形式 2. 理解词法分析器作为一个独立子程序3. 掌握状态转换图及实现

163

4. 理解单词符号的识别：超前搜索 5. 掌握正规式与正规集 6. 掌握确定有限自动机（DFA） 7. 掌握非确定有限自动机（NFA） 8. 掌握正规文法与有限自动机的等价性 9. 掌握正规式与有限自动机的等价性 10. 掌握确定有限自动机的化简 11. 了解 Lex 工具的使用方法


DFA 的概念和工作原理；词法分析器的功能及词法分析器的实现；lex 工具的使用2. 难点

状态转换图及实现；正则文法、有穷状态自动机和正则式间的相互转化；正则表达式转化为最小化的 DFA 的过程

第 4 章语法分析——自上而下分析（一）教学内容

1. 语法分析器的功能 2. 自上而下分析面临的问题3. LL（1）分析法 4. 递归下降分析程序构造5. 预测分析程序

（二）教学要求1. 了解语法分析程序的功能2. 掌握自上而下分析面临的问题3. 掌握左递归的消除方法 4. 掌握避免回溯、提左因子的方法5. 理解 LL（1）文法的定义 6. 理解递归下降分析程序的构造方法7. 理解预测分析程序工作过程 8. 掌握预测分析表的构造 9. 了解 LL（1）分析中的错误处理 10. 理解词法分析器作为一个独立子程序

（三）重点与难点1. 重点自上而下分析面临的问题；预测分析表的构造；左递归的消除方法和避免回溯的方法；递归下降分析程序的构造

164

2. 难点 First集合与 Follow集合的含义与计算方法

第 5 章语法分析——自上而下分析（一）教学内容

1. 自下而上分析基本问题2. 算符优先分析 3. LR 分析法4. 语法分析器的自动产生工具 Yacc

（二）教学要求1.掌握归约的方法 2.理解符号栈的使用与语法树的表示3.掌握算符优先分析算法 4.了解优先函数 5.了解算符优先分析中的出错处理 6.理解 LR 分析器的工作方法7.掌握 LR（0）项目集族和 LR（0）分析表的构造8.掌握 SLR 分析表的构造 9.了解 Yacc 工具的使用


规约的方法；算符优先分析表的构造；LR 分析法的工作方法2. 难点

项目集规范组的构造与 LR（0）分析表的构造第 6 章属性文法和语法制导翻译及中间代码生成（一）教学内容

1. 属性文法2. 翻译模式3. 语义处理4. 语法制导翻译5. 中间代码6. 简单赋值语句的翻译7. 数组的翻译8. 布尔表达式和控制结构的翻译

（二）教学要求1.了解基于属性文法的处理方法

165

2.理解属性的依赖图和属性计算方法3.了解 S-属性文法的自下而上计算4.了解 L-属性文法和自顶向下翻译 5.理解自顶向下翻译及常见语言的翻译及中间代码表示6.了解递归下降翻译器的设计理解符号栈的使用与语法树的表示7.理解后缀式、图表示法、三地址代码的中间代码表示方法8.掌握四元式的表示方法9.理解说明语句的翻译方法10.理解赋值语句的翻译 11.理解简单算术表达式及赋值语句 12.理解数组元素的引用 13.掌握控制结构中的布尔式翻译 14.理解简单控制语句的翻译

（三）重点与难点1. 重点属性的分类及属性的依赖图；常见语言的翻译及中间代码表示；四元式表示形式；赋值语句的翻译；数组的翻译；布尔表达式和 if控制结构的翻译

2. 难点属性的计算方法；数组的翻译；理解控制结构的目标结构

*第 7 章符号表的管理与组织（一）教学内容

15.理解符号表的构成（二）教学要求

16.掌握符号表的构造与组织（三）重点与难点1. 重点符号表的结构与组织

2. 难点符号表的存储

第八章运行时存储空间组织（一）教学内容

1. 目标程序运行时的活动 2. 存储分配策略

（二）教学要求1. 了解过程（函数）的活动

166

2. 理解参数传递基本过程3. 了解运行时存储器的划分 4. 理解活动记录 5. 了解静态存储分配 6. 理解简单的栈式存储分配 7. 理解 C 的活动记录及函数调用、函数进入、数组空间分配和过程返回8. 了解嵌套过程语言的栈式实现 9. 了解堆式动态存储分配


理解参数传递方法和 C 语言活动记录的结构2. 难点

C 语言的函数调用的活动记录组织与管理第 9 章优化（一）教学内容

1. 什么是优化2. 局部优化3. 循环优化

（二）教学要求 1.理解局部优化的基本方案 2.掌握基本块的 DAG 表示及其应用 3.了解循环优化、代码外提、强度削弱、删除归纳变量等常用局部优化方法


基本块的 DAG 表示及其应用2. 难点

构造基本块对应的 DAG 图；循环优化三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1 词法分析程序的实现 4 设计性必做课程目标 1，2

2 递归下降语法分析程序的实现 4 综合性必做课程目标 1，2

3 简单编译器(解释器)的实现选做课程目标 1，2

实验 1：词法分析程序的实现

167

1. 实验目的及要求1) 理解应用 DFA 表示高级语言源程序的单词构成；2) 深刻领会状态转换图的含义，逐步理解有限自动机；3) 掌握手工生成词法分析器的方法，了解词法分析器的内部工作原理。2. 实验主要内容1) 按规则拼单词，并转换成二元式形式2) 删除注释行3) 删除多余的空格、回车符、制表符4) 列表打印源程序，按照源程序的行打印，在每行的前面加上行号，并且打印出每行包含

的记号的二元形式5) 填写并生成符号表6) 发现并定位错误3. 重难点

分析浮点数的合法性与指出单词的错误类型，符号表的建立与管理实验 2. 递归下降语法分析程序的实现1. 实验目的及要求1) 理解高级语言语法的表示工具—上下文无关文法；2) 深刻领会规则的含义，并能够利用递归程序模拟推导的过程；3) 掌握手工生成语法分析器的方法，了解语法分析器的内部工作原理。2. 实验主要内容1）设计合适的文法的规则存储结构；2）利用递归程序模拟文法的推导句子的基本过程。3. 重难点1）构造合适的存储结构存储文法中的规则；2）设计递归程序完成推导过程。实验 3. （选做）简单编译器(解释器)的实现1. 实验目的及要求1) 理解高级语言语法的表示方法，使用 Lex 和 Yacc 工具实现定义语言的词法语法及语义分

析；2) 深刻领会规则的含义，并能够利用利用属性文法设计设计实现中间代码生成任务；3) 掌握编译器的基本设计原理和设计方法及工作原理；4) 以小组答辩形式解题，并给出实习分数。2. 实验主要内容1）自定义语言的规则；2）实现所定义语言的简单翻译过程。

168

3. 重难点1）构造合适的存储结构存储文法中的规则；2）使用语法工具实现简单编译器的前端任务；3）设计合适的属性文法实现语义以及中间代码生成任务，最好能给出局部优化的方法。

注：本课程为专业课，授课对象为三年级的学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，设计说明文档，测试用例、运行结果、源代码以及总结。四、学时分配及教学方法

章教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标

课堂教学

实验

上机

课程实践

小计

第一章引论 2 2 讲授课程目标 1

第二章高级语言及语法描述 4 4 讲授、习题课程目标 1，2

第三章词法分析 6 4 10讲授、习题、实

验课程目标 1，2

第四章语法分析—自上而下分析 6 4 10讲授、演示、实

验课程目标 1，2

第五章语法分析—自上而下分析 6 6讲授、演示、习

题课程目标 1，2

第六章属性文法和语法制导翻译及中间代码生成 8 8

讲授、演示、习题课程目标 1，2

*第七章符号表的管理与组织 0 0 自学课程目标 1，2

第八章运行时存储空间组织 4 4讲授、演示、习


第九章优化 4 4讲授、演示、习


合计 40 8 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核课程考核方式包括期末考试、平时作业及实习情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。

169


平时作业课后完成 20~30个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，按 10%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成

10% 平时作业情况

期中测试笔试，闭卷。题型与期末试卷类似 10%~25% 无期中考试为 0

实验完成 2个实验（或者选做任务，以答辩形式考核），主要训练学生应用所学知识构建实验系统，并进行实验的能力，最后按 10%计入课程总成绩

10%~15%

实验报告 5%；程序检查通过 5%，优秀实习增加 5%

期末考试试卷题型包括简答题、分析题 2 大类，以卷面成绩的60-70%计入课程总成绩 60%~70%

期末考试采用闭卷笔试。

六、参考书目及学习资料1.[美] Alfred V.Aho 等著，赵建华，郑滔等译，《编译原理（第 2 版）》，机械工业出版社，

2009。2.张幸儿，计算机编译原理，科学出版社，2008

3.劳顿著，冯博琴等译，编译原理及实践，机械工业出版社，2004

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 20~30个习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：郑关胜审定人：王金伟


170




出勤、预习 10%



1.2

实验过程60%



1.22.1

实验报告30%



1.22.1

171

算法设计（Algorithm Design）

课程代码：5241057

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：程序设计基础、数据结构适用专业：计算机科学与技术，软件工程教材：王晓东，计算机算法设计与分析(第四版)，电子工业出版社，2013


（一）课程性质随着计算机的广泛应用，对计算机算法的研究变得日益重要。本课程将覆盖计算机软件实现

中的大部分算法，并具有一定的深度和广度，使学生对计算机常用算法有一个全盘的了解；本课程首先介绍计算复杂性的定义和算法分析的基本方法，结合计算机科学及应用领域中常见的有代表性的非数值算法，介绍了几种重要的算法设计方法：分治法、动态规划、贪心法、回溯法、分支限界法以及 NP完全问题。使学生在掌握各种算法的同时，掌握算法分析的基本方法和技巧。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：通过对常用的、有代表性的算法的研究，让学生理解并掌握算法设计的基本技

术，培养学生分析算法复杂度的初步能力，能够运用算法知识解决各自学科的实际问题；课程目标 2：能够运用计算思维分析问题和解决问题，培养学生的独立科研能力和理论联系

实际的能力，锻炼其逻辑思维能力和想象力，并使之了解当今算法理论的发展。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 5.2 和 12.1。毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当

的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率；毕业要求指标点 12.1：了解计算机技术发展中取得重大突破的历史背景以及当前的热点问题，

了解信息技术发展的前沿和趋势。


172

毕业要求 5.2

毕业要求 12.1

二、课程内容及教学要求通过课堂讲授、课堂练习和讨论互动、课后作业和上机实验等教学手段，系统介绍计算机算

法的有关概念和算法设计的基本技巧。使学生掌握计算机算法的基本概念和特性，了解计算机相关学科中算法分析与设计技巧的重要性，掌握算法时间复杂性的分析方法和基本的算法设计策略，结合具体问题实例，使学生重点掌握分治法、蛮力法、回溯法、分支限界法、贪心法、动态规划法、网络流、几何计算和概率算法及近似算法等常见的算法设计策略，了解计算复杂性基本理论，具备灵活运用所学解决实际应用问题的能力。

本课程基本要求是：首先了解并掌握计算复杂性的定义和算法分析的基本方法；结合计算机科学及应用领域中常见的有代表性的非数值算法，重点掌握几种重要的算法设计方法：分治法、动态规划、贪心法、回溯法、分支限界法以及 NP完全问题。使学生在掌握各种算法的同时，掌握算法分析的基本方法和技巧。

第 1 章算法概述（一）教学内容

1. 算法的定义；2. 算法设计与分析（如何设计、表示、确认和分析算法）；3. 掌握使用大 O记号、W记号、Q记号表示算法复杂度的估算方法。

（二）教学要求 1. 了解算法与程序的概念；；

2. 理解学习算法设计的目的；3. 理解算法的概念和特性；4. 掌握算法的描述方法；5. 了解算法分析的内容；6. 掌握不同的算法时间复杂度的分析方法。


问题求解过程、系统生命周期。2. 难点

算法的几种不同时间复杂度分析的估算方法。第 2 章递归与分治策略（一）教学内容1.递归与分治2.分治策略设计技巧

173

（二）教学要求1.了解递归的概念； 2. 理解分治法的基本思想； 3. 掌握分析递归算法时间复杂度的计算方法；4. 掌握用分治策略求最大最小元问题；5. 掌握用分治策略进行二分搜索；6. 掌握用分治策略进行合并排序和快速排序；7. 掌握用分治策略完成 Strassen矩阵乘法。

（三）重点与难点1. 重点掌握分析递归算法时间复杂度的计算方法；用分治策略进行合并排序和快速排序，用分治策略完成 Strassen矩阵乘法。2. 难点掌握分析递归算法时间复杂度的计算方法；用分治策略完成 Strassen矩阵乘法。

第 3 章动态规划（二）教学内容1. 动态规划的基本概念，算法框架；2. 动态规划算法应用。

（二）教学要求1. 了解动态规划算法的概念与步骤；2. 理解动态规划算法与分治法、贪心法的异同；3. 掌握动态规划算法的基本要素

① 最优子结构性质；② 重叠子问题性质；

4. 掌握设计动态规划算法的步骤；5. 掌握多段图问题、关键路径问题算法的设计与分析；6. 掌握最长公共子序列问题的算法设计与分析；7. 掌握每对结点间的最短路径问题的算法设计与分析；8. 掌握 0/1背包问题的算法设计与分析。（三）重点与难点1.重点掌握动态规划算法的基本要素：①最优子结构性质；②重叠子问题性质；掌握设计动态规划

算法的步骤；掌握最长公共子序列问题的算法设计与分析；掌握最长公共子序列问题的算法设计与分析。

2.难点理解并掌握动态规划算法的基本要素：①最优子结构性质；②重叠子问题性质；掌握 0/1背

174

包问题的算法设计与分析；掌握最长公共子序列问题的算法设计与分析。第 4 章贪心算法

（一）教学内容1. 贪心算法概念；2. 贪心算法设计范例。

（二）教学要求1. 了解贪心算法的概念；2. 理解贪心算法的基本要素

① 最优子结构性质；②贪心选择性质；

3. 掌握最优装载问题的算法分析；4. 掌握哈夫曼编码的算法分析；5. 掌握单源最短路径的 Dijkstra 算法的设计与分析；6.掌握最小生成树的 Prim 和 Kruskal 算法的设计与分析。（三）重点与难点1.重点理解贪心算法的基本要素：①最优子结构性质；②贪心选择性质；掌握最优装载问题的算法

分析；掌握单源最短路径的 Dijkstra 算法的设计与分析。2.难点

掌握单源最短路径的 Dijkstra 算法的设计与分析。第 5 章回溯法

（一）教学内容1. 回溯法的基本概念及定义；2. n皇后问题；3. 图的着色问题；4. 哈密顿环问题；5. 0/1背包问题；6. 批处理作业调度。（二）教学要求1. 了解回溯法的思想及算法框架；2. 掌握装载问题、批处理作业调度问题、符号三角形问题、0-1背包问题、图的着色问题的算

法设计与分析方法；3. 掌握 n皇后问题、最大团问题的回溯法的算法设计与分析。（三）重点与难点1.重点

175

掌握批处理作业调度问题、0-1背包问题、图的着色问题的算法设计与分析方法。2.难点

掌握批处理作业调度问题、图的着色问题的算法设计与分析方法。第 6 章分支限界法

（一）教学内容1. 分支限界法的定义及算法框架；2. 最优解的分支限界法；3. 带时限的作业排序问题研究；4. 0/1背包问题的分支限界解决方案。

（二）教学要求1. 理解并掌握分支限界法的一般方法；2. 掌握求最优解的分支限界法；3. 掌握采用分支限界法解决带时限的作业排序问题；4. 掌握采用分支限界法解决 0/1背包问题。

（三）重点与难点1.重点分支限界法的定义及算法框架。2.难点采用分支限界法解决带时限的作业排序问题。第 7 章 NP完全问题

（一）教学内容1. NP完全问题的定义及基本概念；2. Cook 定理和证明；3. 典型的 NP完全问题。

（二）教学要求1. 理解 NP 类的基本概念，NP 有关的术语，NP 类的特性；2. 理解 Cook 定理的证明；3. 掌握一些典型的 NP完全问题的算法。

（三）重点与难点1.重点NP 类的基本概念，NP 有关的术语，NP 类的特性。2.难点Cook 定理的证明。

三、本课程开设的实验项目 176

编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 用分治法—斯特拉森矩阵乘法 2 验证性必做课程目标 1

2 分治法—实现大整数相乘法 2 验证性必做课程目标 1

3 贪心算法—作业调度问题 2 验证性必做课程目标 1

4 动态规划算法—资源分配问题 2 验证性必做课程目标 1

5 动态规划算法—最长公共子序列问题 2 验证性必做课程目标 1

6 回溯法—8-皇后问题 2 验证性必做课程目标 1

177

实验 1：分治法—斯特拉森矩阵乘法1. 实验目的及要求1）理解分治法的应用场合及分治法算法的递推关系式；2）掌握斯特拉森矩阵的算法及算法时间复杂度的分析；2. 实验主要内容1）设 A 和 B 是两个 n*n阶矩阵，求它们的乘积矩阵 C。（假设 n=2k）；2）自行建立两个 n*n阶矩阵，然后执行 7次子矩阵乘法和 10次加（减）法得到 7个中间矩阵；3）再使用 8次子矩阵加（减）法得到最终的乘积矩阵，并分析算法时间复杂度。3. 重难点算法的设计及算法时间复杂度的分析。实验 2：分治法—实现大整数相乘法1. 实验目的及要求1) 掌握分治算法的原理；2）掌握大整数相乘法的算法及算法时间复杂度的分析；2. 实验主要内容1）采用分治法求解两个十进制大整数的乘法，以提高乘法的效率，减少乘法次数；2）将 n位的十进制整数 X 和 Y各分为 2段，每段的长为 n/2位；3）利用公式：XY=AC10n+[(A-B)(D-C)+AC+BD]10n/2+BD 完成大整数相乘；4）对上述算法进行算法时间复杂度的分析。3. 重难点算法的设计及算法时间复杂度的分析。实验 3：贪心算法—作业调度问题1. 实验目的及要求1) 握贪心算法的原理；2）熟悉多机调度问题的算法；3）进一步掌握贪心算法；4) 提高分析与解决问题的能力。2. 实验主要内容1 ）设有 4 个作业，每个作业的时限为 (d0 ， d1 ， d2 ， d3)=(2 ， 1 ， 2 ， 1) ，收益为

(p0，p1，p2，p3)=(100，10，15，27)。先用贪心算法求解该问题，并测试程序，直至正确为止；2）针对问题实例，实录运行时的输入、输出文件；3）将程序和实录的界面存盘备用。3. 重难点算法的设计及算法时间复杂度的分析。

178

实验 4：动态规划算法—资源分配问题1. 实验目的及要求1）掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路；2）掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路。2. 实验主要内容1）掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路；2）在 Windows 环境下用 C 语言实现该算法。记录实验的数据及执行结果（即最优分配方案、

最优分配方案的值）、运行时间；3）记录各实例的数据及执行结果（即最优分配方案、最优分配方案的值）、运行时间。3. 重难点分析算法的时间和空间复杂度，并由此解释释相应的实验结果。实验 5：动态规划算法—最长公共子序列问题1. 实验目的及要求1) 进一步掌握动态规划法的原理；2）并能够按其原理编程实现求两个序列数据的最长公共子系列，以加深对其的理解。2. 实验主要内容1）用动态规划法解决最长子序列问题； 2）用动态规划法解决最长子序列问题；3）输出两个序列的最长公共子序列。3. 重难点分析算法的时间和空间复杂度，并由此解释释相应的实验结果。实验 6：回溯法—8-皇后问题1. 实验目的及要求1) 巩固和加深对回溯法的理解；2）回溯法—8-皇后问题；3）能够对上述算法进行时间复杂度分析。2. 实验主要内容1）在 n×n格的棋盘上放置彼此不受攻击的 n个皇后；2）按照国际象棋的规则，皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子；3）理解皇后不被攻击的条件，编程模拟国际象棋规则，输入多组皇后，输出所有的解。3. 重难点分析算法的时间和空间复杂度，并由此解释释相应的实验结果。

注：本课程为专业课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复

179

杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。

180





第一章算法概述 2 2讲授、案例、演示课程目标 1， 2

第二章递归与分治策略 4 4 8讲授、案例、自学、实验课程目标 1

第三章动态规划 4 4 8讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1

第四章贪心算法 2 2 4讲授、演示、自学、实验课程目标 1

第五章回溯法 2 2 4 讲授、自学课程目标 1

第六章分支限界法 4 4


课程目标 1

第七章NP完全问题 2 2


课程目标 1， 2

合计 20 12 32




15%




课程报告课程报告包括实验目的、实验内容、实验步骤以及实 70% 期末采用提交课181

验分析与总结，课程报告成绩的 70%计入课程总成绩。平时成绩*0.3+课程论文成绩*0.7=综合成绩程报告的方式。

六、参考书目及学习资料1.陈慧南. 算法设计与分析：C++语言描述（第 2 版）.电子工业出版社.2012；2.吕国英.算法分析与设计.清华大学出版社.2006；3. 罗伯特.塞奇威克，菲利普·弗拉若莱，算法分析导论（第 2 版），电子工业出版社.2015.。

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：郑玉





出勤、预习 10%



5.2

实验过程60%



5.2

实验报告30%



5.2，12.1

182

微机原理及接口技术Ⅱ（Microcomputer Principle and Interface TechnologyⅡ）

课程代码：5261055

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：电子技术基础、汇编语言程序设计、计算机组成原理适用专业：计算机科学与技术教材：《微机原理与接口技术》，周明德，张晓霞，兰方鹏编著，人民邮电出

版社，2007 年 4月第 2 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《微机原理及接口技术》是计算机科学与技术专业一门实践性很强的限制性选修课程。本课

程主要研究微型计算机工作的原理，包括中央处理器、存储器直至各种外部设备的原理和工作方式，是有效掌握微型计算机的硬件知识理论和实践的基础课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：让学生掌握微型计算机结构特点，以及实现微型计算机与外部连结的软硬件基

础知识和基本技能；能掌握和了解常用的微处理器，并运用微处理器和典型的接口集成电路，设计出基本的微型计算机及其应用系统。

课程目标 2：能够让学生通过计算机系统的全局视角理解计算机软硬件的关系，硬件如何微观表达软件，软件如何宏观制约指令的执行，硬件的动作。软件、指令集、硬件如何三位一体，相互影响，相互支持，相互转化表达。

课程目标 3：通过课程目标 1，2 的学习和训练，能够解决计算机类工程复杂问题，如设计并实现一个小型微机系统或单片机，同时借助工具开发所需软件及硬件。

课程目标 4：具备基本的环境和可持续发展的意识，能够理解和评价计算机专业工程实践对环境、社会可持续发展方面的积极贡献和影响，理解用技术手段降低其负面影响的作用与局限性。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.4、5.2 和 7.2。毕业要求指标点 3.4：在充分理解计算机软硬件及系统的基础上，能够设计针对计算机领域复

杂工程问题的解决方案，设计或开发满足特定需求和约束条件的软硬件系统、模块或算法流程，并能够进行模块和系统级优化。

184

毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率。毕业要求指标点 7.2：了解信息化与环境保护的关系，能够理解和评价计算机专业工程实践对

环境和社会可持续发展的影响。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4

毕业要求 3.4

毕业要求 5.2

毕业要求 7.2

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：IA-32 结构微处理器与 8086、处理器总线时序和系统总线、存储器、

输入和输出、常用接口电路芯片和微处理器性能提高技术。本课程基本要求是：使学生学习微处理器芯片的基本功能、指令系统、构成微型计算机的外

围芯片，以及构成微型计算机系统的接口芯片。掌握微型计算机结构特点，以及实现微型计算机与外部连接的软硬件基础知识和基本技能；掌握和了解各种典型环境下接口设计原则，熟悉和正确选择常用的几种集成接口电路。

第 1 章概述（一）教学内容

1. IA-32 结构的发展概要（通用微处理器、专用微处理器的发展历程）；2. 计算机基础（计算机的基本结构、常用的名词术语和二进制编码、指令程序和指令系统、初级计算机）；3. 计算机的硬件和软件（系统软件、应用软件和支撑软件）；4. 微型计算机的结构（三总线、微处理器内部三大部分）。

（二）教学要求1. 了解 IA-32 结构的概要历史及各代处理器的特点；2. 了解计算机基本结构、常用的名词术语、计算机的软硬件结构；3. 理解二进制编码、指令程序和指令系统、初级计算机、简单程序举例、寻址方式。


数制转换、原反补码转换、BCD 码、ASCII 码。2. 难点

多核与超线程的异同点，计算机的寻址方式。第 2 章 IA-32 结构微处理器与 8086

185

（一）教学内容1. IA-32位处理器是 8086 的延伸（8086功能的扩展和性能的提升）；2. 8086 的功能结构（总线接口单元 BIU 和执行单元 EU、流水线）；3. 8086 微处理器的执行环境（基本执行环境概要、基本的程序执行寄存器、存储器组织）。

（二）教学要求1. 掌握片内缓存的工作原理；2. 掌握流水线技术的机制；3. 了解 8086 微处理器基本执行环境；4. 了解 FLAGS寄存器相关位的含义；5. 掌握物理地址的形成机制。

（三）重点与难点1.重点8086种 EU 和 BIU各自的职责。2.难点存储器物理地址的形成。

第 3 章 8086 指令系统（三）教学内容1. 基本数据类型；2. 8086 的指令格式；3. 8086 指令的操作数寻址方式；4. 8086 的通用指令。（二）教学要求1. 理解 8086 基本数据类型；2. 理解 8086 的指令格式；3. 理解 8086 指令的操作数寻址方式；4. 理解 8086 的通用指令。（三）重点与难点1.重点8086各种寻址方式的含义及其汇编格式。2.难点掌握有效地址、物理地址、逻辑地址、偏移量等概念。

第 4 章汇编语言程序设计（一）教学内容

1. 汇编语言的格式；2. 语句的格式；

186

3. 伪指令语句；4. 指令语句；5. 汇编语言程序设计及举例。

（二）教学要求1. 理解汇编语言的格式；2. 理解语句行的构成；3. 理解指示性语句；4. 理解指令语句；5. 了解汇编语言程序设计思路。（三）重点与难点1.重点8086 汇编语言的基本语法，指令语句。2.难点

汇编语言程序的基本结构形式的应用。第 5 章处理器总线时序和系统总线

（一）教学内容1. 8086 的引脚功能（最大/最小组态、8086引脚及含义）；2. 8086 处理器时序（指令的执行过程、指令周期，总线周期，时钟周期的含义、总线周期时

序、Tw 等待周期、存储器读写周期、IO读写周期、空闲周期、中断响应周期、中断响应、系统复位）；

3. 系统总线（分类、总线的数据传输方式、主要的 PC总线）。（二）教学要求1. 了解 8086 的引脚功能；2. 掌握 8086 处理器时序；3. 了解系统总线分类及用途。（三）重点与难点1.重点

最大/最小模式特点及系统典型配置；指令周期、总线周期、时钟周期的概念。2.难点

分时复用的基本原理及流程；典型处理器时序图。第 6 章存储器

（一）教学内容1. 半导体存储器的分类（RAM 的种类及特点、ROM 的种类及特点）；2. 读写存储器 RAM（基本存储电路、RAM 的结构、RAM 与 CPU 的连接）；3. 只读存储器（掩模只读存储器、可擦除的可编程序的只读存储器 EPROM）；

187

4. 提高存储器性能的技术（高速缓存、虚拟存储器和并行存储器）；5. 微机主存空间分配。

（二）教学要求1. 了解半导体存储器的分类；2. 了解介绍六管静态存储电路和单管存储电路的原理；3. 掌握 RAM 地址译码的方式；4. 了解只读存储器种类及工作原理；5. 了解提高存储器性能的技术；6. 了解微机主存空间分配方法；7. 掌握 RAM 与 CPU 的连接

（三）重点与难点1.重点RAM 地址译码的方式、RAM 与 CPU 的连接。2.难点全译码、部分译码造成的地址重叠。第 7 章输入和输出

（一）教学内容1. 概述（输入/输出的寻址方式、CPU 与 I/O 设备之间的接口信息、CPU 的输入/输出时序、

CPU 与接口电路间数据传送的形式、可编程接口的概念）；2. CPU 与外设数据传送的方式（查询传送方式、中断传送方式、直接数据通道传送）；3. 中断系统（中断和中断源、中断的功能、最简单的中断情况、8086 的中断方式、中断控制

器 8259）。（二）教学要求

1. 理解输入/输出的寻址方式及各自的优缺点；2. 掌握查询与中断两种不同类型的 IO 数据传送方式各自的流程和优缺点；3. 了解中断的概念，中断源；4. 掌握 DMA 的流程；5. 掌握查询、中断、DMA三种不同类型的 IO 数据传送方式各自的流程和优缺点。

（三）重点与难点1.重点查询、中断、DMA三种不同类型的 IO 数据传送方式各自的流程。2.难点查询、中断、DMA三种不同类型的 IO 数据传送方式的差异。第 8 章常用接口电路芯片

（一）教学内容188

1. 可编程定时器/计数器 8253（8253 主要功能、结构功能、引线、控制字、工作方式、编程）；

2. 可编程并行接口 8255A（8255引线、内部结构、工作方式、控制字和状态字、应用举例）；3. 串行通信及串行通信接口芯片 8251（串行通信概述、8251可编程通信接口、8251 的编程）；4. 数模（D/A）转换与模数（A/D）转换接口（数模转换器、模数转换器）。

（二）教学要求1. 了解 8253 计数特点，内部结构，引线；2. 掌握 8253 方式 0-5 的工作原理；3. 掌握 8253 的编程；4. 了解 8255A 结构和工作方式；5. 掌握 8255A 的编程；6. 了解串行通信特点，8251 的基本功能；7. 掌握 8251 方式选择字的设定。8. 了解模数/数模转换方法及对应接口芯片的功能及特点；（三）重点与难点1.重点8253 的编程；8255 的编程；8251 的编程。2.难点数模转换逐次逼近原理。第 9 章微处理器性能提高技术

（一）教学内容1. 精简指令集计算机技术（复杂指令集和精简指令集、RISC 技术的主要特点）；2. 指令流水线技术（指令流水线思想、Pentium超标量指令流水线）；3. 浮点数据处理单元（浮点寄存器、Pentium浮点指令）；4. 并行处理技术（并行性概念、数据级并行技术、指令级并行技术、线程级并行技术）。

（二）教学要求1. 了解各种微处理器性能提高技术。（三）重点与难点1.重点各种微处理器性能提高技术的原理及特点。2.难点各并行处理技术的差异。


1 8086/8088 汇编语言练习 2 验证性必做课程目标 1

189

2 指令运行时间比较 2 验证性必做课程目标 1

3 存储器与 CPU 的连接 2 验证性必做课程目标 1

4 8259A单级中断控制实验 2 验证性必做课程目标 1，2

5 8255A可编程并行口实验 2 设计性必做课程目标 1，2

6 8237/8253/8251 实验 2 验证性选做课程目标 1，2

实验 1：8086/8088 汇编语言练习1. 实验目的及要求1）掌握汇编语言源程序的编辑、汇编、连接的方法；2）利用 DEBUG 掌握有关指令的功能；3）利用 DEBUG 运行简单的程序段。2. 实验主要内容1）建立汇编语言程序；2）写出调试步骤；3）记下代码段、数据段数据内容，观察每句程序执行过程中 CS、IP、FLAGS寄存器的变化。3. 重难点DEBUG 过程及查看代码段、数据段和各寄存器的内容。实验 2：指令运行时间比较1. 实验目的及要求1）比较不同指令的运行时长；2）针对不同问题能选择恰当的解决方案。2. 实验主要内容1）分别以累加、乘法、移位的形式建立 15*15 的汇编语言程序；2）考察各个程序运行时间，以讨论加法、乘法、移位的运行速度。3. 重难点如何计算程序运行时间。实验 3：存储器与 CPU 的连接1. 实验目的及要求1）了解 2114引脚含义；2）根据系统要求确定需要的 2114 的数目；3）画出存储系统与 CPU 的连接图。2. 实验主要内容1）明确存储芯片的数据线、地址线数据，计算需要的芯片数及分组；2）依据译码方式画出存储系统与 CPU 的连接图；3）写出各组地址范围。

190

3. 重难点译码方式不同造成的地址重叠区的理解。实验 4： 8259A 单级中断控制实验1. 实验目的及要求1）掌握中断控制器 8259A 与微机接口的原理和方法；2）掌握中断控制器 8259A 的应用编程。2. 实验主要内容1）8259A 和 8088 系统总线直接相连；2）8259A 有 2 个端口地址，本系统中为 20H、21H，分别用于书写初始化字与命令字；3）IR3 作为中断源，产生边沿触发类型的中断，实验箱演示中断次数。3. 重难点8259A初始化和命令字的确定。实验 5： 8255A 可编程并行口实验1. 实验目的及要求1）了解 8255A两组端口的组成及特点；2）掌握 8255A 应用编程技术；3）完成模拟交通灯实验。2. 实验主要内容1）模拟交通灯管理，控制发光二极管交替闪灭； 2）8255A 的 PB4～PB7 对应黄灯，PC0～PC3 对应红灯，PC4～PC7 对应绿灯；3）8255A 工作于模式 0，并置为输出。4）各发光二极管为共阳极，编程实现交替闪灭。3. 重难点8255A 的编程；延时的实现。实验 6： 8237/8253/8251 实验1. 实验目的及要求1）熟悉常用的接口芯片 8237/8253/8251；2）学生可以选做其中的一个或多个芯片进行实验。2. 实验主要内容1）针对 8237，掌握 8237A可编程 DMA控制器进行 RAM到 RAM 的数据传送方法；2）针对 8253，掌握 8253 对于工作方式 3 时计数结束时 GATE端波形的变化；3）针对 8251，掌握 8251A异步方式发送数据时波形的变化以判断发送数据的过程。3. 重难点各芯片的工作原理及编程。注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要

191

提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、源代码和总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章概述 5 5讲授、案例、自学课程目标 1，2

第 2章 IA-32 结构微处理器与 8086

3 3讲授、案例、自学课程目标 1，2

第 3章 8086 指令系统 2 2 讲授、自学课程目标 1

第 4章汇编语言程序设计 2 2 4讲授、自学、实验课程目标 1

第 5章处理器总线时序和系统总线 5 2 7


课程目标 1

第 6章存储器 5 2 7


课程目标 1，2

第 7章输入和输出 6 2 8


课程目标 1， 2

第 8章常用接口电路芯片 6 4 10


课程目标 1，2

第 9章微处理器性能提高技术 2 2 讲授、自学课程目标 1，2

合计 36 12 48


192



15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、应用题、问答题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 李继灿主编，微机原理与接口技术，清华大学出版社，2011。

2. 王晓萍主编，微机原理与接口技术，浙江大学出版社，2015。3. 楼顺天主编，微机原理与接口技术，科学出版社，2015。

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：杜杰


2016 年 7月 2日

193




出勤、预习 10%



3.4

实验过程60%



3.47.2

实验报告30%



3.4

194

数字图像处理 I

（Digital Image Processing I）课程代码：4241042

学分：3

学时：48（其中：课程教学学时 34，实验学时：14）先修课程：线性代数、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术教材：《数字图像处理第 2 版》，Rafael C. Gonzalez，阮秋琦等翻译，电子工

业出版社，2003 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课（一）课程性质《数字图像处理》是计算机专业的一门重要的综合性和实践性较强的专业方向选修课。本课

程研究数字图象处理的基本理论、方法和技术，是模式识别、计算机视觉和人工智能等学科的基础。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握数字图像处理的基本理论、方法和技术，熟悉数字图像增强、复原、

分割和编码的基本方法，培养学生解决计算机领域复杂工程问题所需专业知识，为本专业后续课程的学习打下良好的理论基础。

课程目标 2：能够综合运用数字图像处理的基本理论、方法和技术，分析研究数字图像处理领域的复杂问题，设计可行的解决方法或算法。

课程目标 3：针对设计的解决方法或算法，能够合理使用编程工具实现算法并进行算法有效性和合理性验证与分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.2、3.2 和 4.4。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等

工程方法发现问题、提出问题及分析问题。毕业要求指标点 3.2：能够合理地组织数据，有效地存储和处理数据，正确地进行算法设计、

分析和评价。毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实

现等多种科学方法说明其有效性和合理性，并对解决方案的实施质量进行分析，通过信息综合得到合理有效的结论。

195


毕业要求 2.2

毕业要求 3.2

毕业要求 4.4

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：数字图像处理基础、空间域图像增强，图像变换、频域图像增强、图

像复原和图像分割。本课程基本要求是：通过学习使学生了解数字图像处理的基本概念和原理；了解图像处理技

术的特点、应用范围和现状；掌握图像处理的基本原理和技术，熟悉图像变换、直方图和点运算等基本运算；掌握图像增强、图像复原、图像分割、图像的编码与压缩等相关原理；学会设计图像处理应用系统的方法，能够通过编写程序解决基本的图像处理问题，为今后从事图像处理的研究和开发打下良好的基础。


1. 什么是数字图像处理2. 数字图像处理的起源3. 数字图像处理领域的应用实例4. 数字图像处理的基本步骤5. 图像处理系统的组成

（二）教学要求1. 了解数字图像处理的基本概念，发展历史，应用领域和研究内容。通过大量的实例讲解数字图像处理的应用领域； 2. 了解数字图像处理的基本步骤；3. 了解图像处理系统的组成。


数字图像处理基本步骤和图像处理系统的各组成部分构成2. 难点

数字图像处理基本步骤第 2 章数字图像基础（一）教学内容

1. 视觉感知要素

196

2. 光和电磁波谱3. 图像感知和获取4. 图像取样和量化5. 像素间的一些基本关系6. 数字图像处理中所用数学工具的介绍

（二）教学要求1. 了解视觉感知要素；2. 了解几种常用的图像获取方法；3. 掌握图像的数字化过程及其图像分辨率之间的关系；4. 掌握像素间的联系的概念；5. 了解数字图像处理中的常用数学工具。


图像数字化过程及图像中像素的联系2. 难点

图像中像素的联系第 3 章灰度变换与空间滤波（一）教学内容

1. 背景知识2. 一些基本的灰度变换函数3. 直方图处理4. 空间滤波基础5. 平滑空间滤波器6. 锐化空间滤波器7. 混合空间增强法8. 使用模糊技术进行灰度变换和空间滤波

（二）教学要求1. 了解空间域图像增强的概念、目的及主要技术； 2. 理解直接灰度变换的方法原理；3. 理解直方图的定义、性质及用途，掌握直方图均衡化技术细节，理解直方图规定化处理方法的原理及作用；4. 掌握图像的空间域的平滑和锐化技术方法。


直方图均衡化技术及常用的图像的空间域的平滑和锐化方法197

2. 难点直方图规定化算法

第 4 章频率域滤波（一）教学内容

1. 背景2. 基本概念3. 取样和取样函数的傅里叶变换4. 单变量的离散傅里叶变换（DFT）5. 两个变量的函数的扩展6. 二维离散傅里叶变换的一些性质7. 频率域滤波基础8. 使用频率域滤波器平滑图像9. 使用频率域滤波器锐化图像10. 选择性滤波11. 实现

（二）教学要求 1. 了解傅里叶变换和频率域的概念； 2. 理解常用的平滑和锐化滤波器的概念和方法。


图像的傅立叶变换及常用的图像的频率域的平滑和锐化技术方法2. 难点

图像的傅立叶变换及常用的图像的频率域的平滑和锐化技术方法第 5 章图像复原与重建（一）教学内容

1. 图像退化/复原过程的模型2. 噪声模型3. 只存在噪声的复原——空间滤波4. 用频率域滤波消除周期噪声5. 线性、位置不变的退化6. 估计退化函数7. 逆滤波8. 最小均方误差（维纳）滤波9. 约束最小二乘方滤波器10. 几何均值滤波

198

11. 由投影重建图像（二）教学要求

1. 理解图像退化/复原过程的模型；2. 掌握几种常用的空间滤波方法；3. 理解几种常用的频率域方法；4. 了解估计退化函数、逆滤波和最小均方误差（维纳）滤波。


常用的空间和频率滤波器2. 难点

逆滤波和维纳滤波第 6 章彩色图像处理（一）教学内容

1. 彩色基础型2. 彩色模型3. 伪彩色处理4. 全彩色图像处理基础5. 彩色变换6. 平滑和尖锐化7. 基于彩色的图像分割8. 彩色图像中的噪声9. 彩色图像压缩

（二）教学要求1. 了解彩色基础、RGB颜色模型以及 HIS颜色模型；2. 理解 RGB颜色模型和 HIS颜色模型的色度学基础和适用范围；3. 了解常用的彩色图像处理方法。


彩色基础和模型、伪彩色处理、全彩色处理基础及彩色变换和不同颜色空间的定义和选择2. 难点

彩色变换第 7 章图像分割（一）教学内容

1. 基础知识2. 点、线和边缘检测

199

3. 阈值处理4. 基于区域的分割5. 用形态学分水岭的分割6. 分割中运动的应用

（二）教学要求 1. 掌握图像分割的思想及策略； 2. 理解点、线和边缘检测和阈值分割的基本思想和方法。


图像分割，轮廓跟踪2. 难点

基于区域的分割第 8 章图像编码（一）教学内容

1. 图像压缩的基本概念2. 有损压缩和无损压缩3. 统计编码4. 预测编码5. 变换编码6. 图像压缩编码标准

（二）教学要求1. 了解图像压缩的基本概念和分类；2. 掌握统计编码、预测编码、变换编码的基本原理；3. 了解图像压缩的编码标准。


统计编码、预测编码和变换编码2. 难点变换编码和图像压缩编码标准


1 Matlab 图像处理初步 2 验证性必做课程目标 2

2 灰度变换及直方图均衡化算法实现 2 验证性必做课程目标 1、2、3

3 空域平滑与锐化算法实现 2 验证性必做课程目标 1、2、3

4 频域滤波算法实现 2 验证性必做课程目标 1、2、3

200

5 图像复原算法实现 2 验证性必做课程目标 1、2、3

6 彩色图像处理 2 验证性必做课程目标 1、2、3

7 图像分割算法实现 2 验证性必做课程目标 1、2、3

实验 1：Matlab 图像处理初步1. 实验目的及要求熟悉Matlab 语言关于图像处理的基本操作2. 实验主要内容1）练习 imread、imshow、iminfo、imwrite、subplot、for 等命令以及矩阵计算有关命令；2）读取图像并对对图像进行点处理，显示处理后的数字图像；3. 重难点Matlab矩阵的用法和 Matlab 图像处理一般步骤实验 2：灰度变换及直方图均衡化算法实现1. 实验目的及要求1）理解点操作图像增强方法；2）理解直方图均衡化算法的原理，掌握算法的实现；2. 实验主要内容1）理解图像灰度拉伸，练习 imadjust 函数的使用；2）编程实现图像线性灰度变换算法；3）编程实现图像灰度对数和指数变换；4）在 Matlab 中编程实现直方图均衡化算法；3. 重难点图像灰度变换算法和直方图均衡化算法的实现实验 3：空域平滑与锐化算法实现1. 实验目的及要求1）理解图像平滑的相关算法，并掌握算法的实现2）理解图像锐化的相关算法，并掌握算法的实现2. 实验主要内容1）编程实现均值滤波器、加权均值滤波器、高斯滤波器；2）编程实现中值滤波器、最大值最小值滤波器和中点滤波器；3）编程实现各类梯度算子和拉普拉斯算子对图像进行锐化；3. 重难点梯度算子和拉普拉斯算子图像锐化算法的实现；实验 4：频域滤波算法实现

201

1. 实验目的及要求1）理解图像傅里叶变换及其性质，并掌握傅里叶变换频谱分析的方法；2）理解各类频域平滑和锐化算法，并掌握算法的实现；2. 实验主要内容1）编程显示图像的傅里叶变换频谱；2）编程实现各类低通滤波器；3）编程实现各类高通滤波器；4）编程实现高频增强滤波器和高频提升滤波器；3. 重难点梯度算子和拉普拉斯算子图像锐化算法的实现实验 5：图像复原算法实现1. 实验目的及要求1）了解图像复原的原理； 2）通过实验了解不同噪声模型的分布特点；3）熟练掌握空域和频域滤波复原的方法；2. 实验主要内容1）实现四种均值滤波器（算术均值、几何均值、谐波均值和逆谐波均值），对比分析算法特

点；2）实现 alpha 修正均值滤波器；3）实现自适应中值滤波器3. 重难点自适应中值滤波器实验 6：彩色图像处理1. 实验目的及要求1）理解彩色模型； 2）掌握伪彩色图像处理和全彩色图像处理；3）掌握彩色变换方法；2. 实验主要内容1）实现伪彩色和全彩色图像处理算法；2）实现彩色变换算法实验 7：图像分割算法实现1. 实验目的及要求1）理解点线面检测方法； 2）掌握阈值分割方法；3）掌握基于区域的分割算法；

202

2. 实验主要内容1）实现图像的点线的检测算法；2）实现阈值分割算法；3）实现区域生长法注：本课程为数字图像处理实验课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和综合性

实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法



实践小计第 1章绪论 4 4 讲授、演示课程目标 1

第 2章数字图像基础 4 2 6 讲授、演示、讨论课程目标 1

第 3章灰度变换与空间滤波 6 4 10 讲授、演示、讨论课程目标 1、2、3

第 4章频率域滤波 4 2 8 讲授、演示、讨论程目标 1、2、3

第 5章图像复原与重建 4 2 8 讲授、演示、讨论程目标 1、2、3

第 6章彩色图像处理 4 2 6 讲授、演示、讨论程目标 1、2、3

第 7章图像分割 4 2 6 讲授、演示、讨论程目标 1、2、3

第 8章图像编码 4 0 4 讲授、演示、讨论程目标 1、2、3

合计 34 14 52

注：1.课程实践学时按相关专业培养方案列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。

五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业及阶段测试情况考核（其中包括笔记、大作业等）和实验情况考核。


课后完成课程配套在线课程章节测试题，主要考核学生对每节课知识点的理解和掌握程度，计算全部作业的平均成绩再按 20%计入总成绩；可让学生查阅资

20% 在线课程测试题设置了最低分和完成期限

203

料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

实验完成 7个实验，主要训练学生应用所学知识完成任务的能力，最后按 20%计入课程总成绩。 20%

要求撰写不少于 3

次得实验报告期末考试试卷题型包括填空题、选择题、简答题和综合题四大

类，以卷面成绩的 60%计入课程总评成绩。 60%期末考试采用闭卷笔试

六、参考书目及学习资料1. 冈萨雷斯著.《数字图像处理》（MATLAB 版），电子工业出版社，2013 年2. 塞利斯基著，哀海舟译.计算机视觉：算法与应用，，清华大学出版社，2012

2. 杨丹，赵海滨，龙哲　等编著.MATLAB 图像处理实例详解，清华大学出版社，2013

七、大纲说明1. 课程教学秉承“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念，开展“启发式”教学。采用多媒体

教学手段，主要知识点板书与多媒体演示结合，融合课堂讨论等多种教学手段。2. 线上主要为课堂出勤管理、课后答疑、课程教学课件和章节测试题，以便及时了解学生对

所学内容的理解和掌握情况并及时答疑解惑，提高教学效果。

制定人：范春年审定人：王金伟


204




出勤、预习 20%



2.2

实验过程60%


按照预设方案正确完成实验（占 20%）；实验结果的准确性（占 20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 20%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

2.23.2

实验报告20%



4.4

205

计算机图形学（Computer Graphics）

课程代码：0900807

学分：3

学时：48（其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：程序设计基础、数据结构适用专业：计算机科学与技术教材：《计算机图形学》（第二版），清华大学出版社，孙家广编著，

2009.11


（一）课程性质《计算机图形学》是计算机科学与技术专业的一门重要的专业限制性选修课，讲授与计算机

图形学相关的方法、原理、算法及系统。主要特点是理论与实践结合性强，学习内容在许多方面都有重要应用。通过本课程的学习，使学生了解计算机在图形应用方面的基础原理，了解图形应用中的特殊性处理方法，进而学习和掌握计算机在图形领域应用中分析、建模、程序设计等方面知识，为实际问题的解决提供适宜的模型和办法，培养学生使用计算机分析问题和解决问题的实际能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握计算机图形学的基本概念和基本理论，熟悉计算机图形学的经典方

法，培养学生解决计算机领域复杂工程问题所需专业基础知识，为本专业后续课程的学习以及进一步的软件开发打下良好的理论基础。

课程目标 2：能够运用计算思维分析问题和解决问题，针对计算机领域复杂工程问题，分析并抽象出计算机图形中的问题。

课程目标 3：能够综合运用计算机图形学的基本理论和设计方法，针对计算机领域复杂工程问题研究和设计可行的解决方案，并能对解决方案进行分析和论证。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、2.2 和 3.2。毕业要求指标点 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的

基本方法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用草稿、

图表、流程表等工程方法发现问题、提出问题及分析问题。

206

毕业要求指标点 3.2：能够合理地组织数据，有效地存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和评价。


毕业要求 1.2

毕业要求 2.2

毕业要求 3.2

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：计算机图形学简介、基本图形生成算法、二维变换及二维观察、三维

变换及三维观察、曲线和曲面、消除隐藏线和隐藏面算法、真实感图形学和用户接口级交互技术。讨论图形显示及图形表示的方法和原理。本课程基本要求是：全面掌握计算机图形学的基本概念，掌握图形处理的基本原理以及各种相关的算法，全面、系统地了解计算机图形学在计算机应用技术中的特殊处理方法。理解和掌握二维图形显示流程和三维图形显示流程，进一步掌握真实感图形显示技术。注重培养学生独立思考的能力，结合理论和实践环节，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。通过对各种算法的深入学习和扎实掌握，从而能够针对计算机图形图像方面实际问题解决提出适宜的方法和模型。

第 1 章计算机图形学简介（一）教学内容

1. 计算机图形学的研究内容。2. 计算机图形学的发展历史回顾。3. 计算机图形学的应用及发展动向4. 计算机图形系统硬件。5. 计算机图形标准

（二）教学要求1. 掌握计算机图形学的基本概念、计算机图形系统的体系结构。2. 了解计算机图形学的发展历程和计算机图形学的应用领域，了解图形学课程的研究内容和发展动态。3. 熟悉计算机图形系统的输入与输出设备。4. 掌握常用图形显示设备的基本原理与性能。

（三）重点与难点1. 重点掌握计算机图形学概念、计算机图形的硬件结构及显示原理。掌握常用的计算机图形系统的

输入与输出设备。2. 难点

207

理解光栅扫描显示器和随机扫描显示器的区别以及彩色显示机理。第 2 章基本图形生成算法（一）教学内容1. 直线扫描转换算法：微分法，中点画线法，Bresenham画线法。2. 圆和椭圆的扫描转换算法：中点画线法，Bresenham画线法。3. 种子填充算法。4. 多边形的扫描转换。5. 线宽与线型与字符技术：矢量字符，点阵字符，字符属性。6. 反走样技术。

（二）教学要求1. 掌握直线扫描转换的数值微分法、中点 Bresenham 算法，圆扫描转换的中点 Bresenham 算

法，多边形扫描转换的 X-扫描线法。2. 熟悉多边形扫描转换的边缘填充算法、边界填充算法等。3. 了解字符处理的基本概念和方法，反走样处理技术。

（三）重点与难点1. 重点直线、圆的 DDA 算法、中点和 Breshenham 方法，种子填充算法，多边形扫描算法。2. 难点各种基本图形生成算法的原理。

第 3 章二维变换及二维观察（一）教学内容1. 变换的数学基础2. 几何变换的基本概念3. 二维图形基本几何变换4. 二维观察

（二）教学要求1. 掌握齐次坐标的概念、意义，二维基本几何变换的种类及实现原理与方法，常见复合变换

的意义和方法，二维观察中窗口到视区的变换；2. 理解坐标系间转换，光栅变换方法，二维观察基本概念。

（三）重点与难点1. 重点二维基本几何变换原理、方法、实现算法及优缺点。2. 难点二维基本几何变换原理、方法、实现算法及优缺点。

第 4 章三维变换及三维观察208

（一）教学内容1. 三维变换的基本概念2. 基本几何变换的种类与计算公式3. 三维几何变换与组合变换4. 三维投影变换5. 透视变换6. 三维观察7. 裁剪

（二）教学要求1. 掌握三维变换的基本概念、三维基本几何变换类型原理和方法、常用三维复合变换，平行

投影的原理与实现，包括三视图、正轴测图的投影变换；2. 理解斜投影的基本原理、透视投影的基本原理和实现方法；3. 了解三维观察的概念与方法；4. 裁剪的概念与方法，包括直线段裁剪的 Cohen-Sutherland 算法、Liang-Barsky 算法，多边

形裁剪的 Sutherlan-Hodgeman 算法。（三）重点与难点

1. 重点三维变换、正投影变换、斜投影变换、透视投影变换、投影、裁剪。直线段裁剪、多边形裁

剪的原理、方法、实现算法及优缺点。2. 难点三维变换、投影、裁剪。直线段裁剪、多边形裁剪的原理、方法、实现算法及优缺点；透视

投影变换。第 5 章曲线和曲面（一）教学内容1. 曲线曲面的基本概念2. Bezier曲线/曲面3. B样条曲线/曲面4. Hermite 多项式和 Coons曲面

（二）教学要求1. 了解曲线曲面数学描述的发展历程，样条描述，Bezier曲面；2. 理解曲线曲面的表示要求和表示形式，理解插值和逼近的概念；3. 掌握曲线连接的连续性条件，掌握 Bezier曲线的定义、性质、生成和拼接。

（三）重点与难点1. 重点曲线和曲面的表示方法、Hermite曲线和曲面、Bezier曲线与曲面、B样条曲线与曲面。2. 难点

209

Bezier曲线/曲面，B样条曲线/曲面。第 6 章消除隐藏线和隐藏面算法（一）教学内容1. 线面比较法消除隐藏线2. 深度排序算法3. Z-缓冲算法4. 扫描线算法5. 区域分割算法

（二）教学要求1. 理解采用消隐技术的缘由，了解和掌握消隐的基本概念；2. 掌握常见的凸平面体的三维消隐算法；3. 掌握 Z-缓冲算法原理；4. 理解扫描线算法和区域分割算法。

（三）重点与难点1. 重点线面比较法消除隐藏线、深度排序算法、 Z-缓冲算法、扫描线算法、区域分割算法。2. 难点深度排序算法、Z-缓冲算法。

第 7 章真实感图形学（一）教学内容1. 颜色模型：颜色模型的视觉基础；RGB颜色模型；HSV颜色模型；其它颜色模型2. Phong 光照模型：环境光；漫反射；镜面反射与 Phong 模型；光的衰减3. 多边形网的明暗处理4. 光线跟踪算法5. 纹理6. 阴影

（二）教学要求1. 理解颜色模型的概念及种类；2. 掌握 Phong 光照模型的基本原理；3. 掌握多边形网的明暗处理方法及其优缺点；4. 掌握并理解光线跟踪算法原理及其应用；5. 了解纹理和阴影的概念。

（三）重点与难点1. 重点颜色模型的种类、Phong 光照模型的基本原理、多边形网的明暗处理方法及其优缺点、光线

210

跟踪算法。2. 难点Phong 光照模型的基本原理、多边形网的明暗处理方法及其优缺点、光线跟踪算法。

第 8 章用户接口级交互技术（一）教学内容1. 颜色模型用户接口设计2. 逻辑输入设备与输入处理3. 交互式绘图技术

（二）教学要求1. 掌握用户接口设计的基本概念、特点、意义和方法；2. 熟悉逻辑输入设备与输入处理的模式与方法；3. 了解常用交互技术的类型和方法以及三维交互技术。

（三）重点与难点1. 重点用户接口设计的基本方法。


1 基本绘图练习 2 验证性必做课程目标 1

2 直线与圆弧的扫描转换 2 设计性必做课程目标 1

3 二维几何变换 2 设计性必做课程目标 1

4 三维投影变换 2 设计性必做课程目标 1，2

5 Bezier曲线 2 验证性必做课程目标 1，2，3

6 凸平面立体的消隐 2 设计性必做课程目标 1，2

实验 1：基本绘图练习1. 实验目的及要求1）掌握基本绘图练习。2. 实验主要内容1）利用 VC6.0 编写一绘制简单多边形的程序；2）利用画圆和画弧函数编写一个绘制图案。3. 重难点利用画圆和画弧函数编写一个绘制图案。

211

实验 2：直线与圆弧的扫描转换1. 实验目的及要求掌握直线与圆弧的扫描转换算法。2. 实验主要内容直线与圆弧的扫描转换：利用 VC6.0 编写一简单系统，用以实现任意给定直线和圆的扫描转

换。3. 重难点利用 VC6.0 实现任意给定直线和圆的扫描转换。实验 3：二维几何变换1. 实验目的及要求了解二维几何变换原理及其变换种类，会利用简单二维变换实现复杂的二维变换；2. 实验主要内容1）实现二维平移变换；2）实现二维尺度变换；3）实现二维旋转变换；4）实现复杂的二维平移变换。3. 重难点复杂的二维平移变换的实现。实验 4：三维投影变换1. 实验目的及要求1）了解三维几何变换原理及其变换种类，会利用简单三维变换实现复杂的三维变换；2）透视投影的实现。2. 实验主要内容1）实现三维平移变换；2）实现三维尺度变换；3）实现三维旋转变换；4）实现复杂的三维平移变换；5）实现透视投影。3. 重难点透视投影的实现。实验 5：Bezier曲线1. 实验目的及要求掌握 Bezier曲线的绘制和拼接。2. 实验主要内容

212

Bezier曲线：编写绘制 3次 Bezier曲线 C 程序，实现曲线拼接。3. 重难点Bezier曲线的绘制与拼接。实验 6：凸平面立体的消隐1. 实验目的及要求1）通过本次实验，掌握三维图形的旋转等变换和消隐的基本概念和相关算法；2）掌握凸多面体的消隐算法和实现；3）进一步熟练和掌握编程环境中三维图形的绘制和消隐的程序设计方法。2. 实验主要内容利用 OpenGL或者Vc绘制模型。3. 重难点凸多面体的消隐算法的实现。





第 1章计算机图形学简介 2 4讲授、案例、演示

课程目标1

第 2章基本图形生成算法 8 2 10讲授、案例、自学、实验

课程目标1，2

第 3章二维变换及二维观察 4 2 6

讲授、对比、自学、讨论、实验

课程目标1，2

第 4章三维变换及三维观察 4 2 6

讲授、演示、自学、实验

课程目标1，2

第 5章曲线和曲面 8 2 10 讲授、自学课程目标1，2，3

第 6章消除隐藏线和隐藏面算法 4 2 6


课程目标1，2，3

第 7章真实感图形学 4 2 6


课程目标1，2，3

第 8章用户接口级交互技术 2 2

讲授、案例、演示、实验

课程目标1，2

213

合计 36 12 48




课后完成 8~12个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

15%




期末考试



六、参考书目及学习资料1. 计算机图形学─原理、方法及应用，高等教育出版社，潘云鹤等编著，2011 年，第 3 版；2. 计算机图形学基础教程，清华大学出版社，孙家广等编著，2009 年，第 2 版；3. 计算机图形学基础教程(Visual C++版)，清华大学出版社，孔令德编著，2013 年，第 2 版。七、大纲说明


制定人：陈北京审定人：王金伟

214





出勤、预习 10%


能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占5%）。

1.2

实验过程60%


按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实验（占 25%）；实验结果的准确性（占 20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

1.22.23.2

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告格式规范（占 10% ）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

1.22.2

215

用户界面设计（User Interface Design）

课程代码：4261043

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：24，实验学时：24）先修课程：程序设计基础、面向对象程序设计适用专业：计算机科学与技术教材：陈启安，《软件人机界面设计》，高等教育出版社，2005 年 4月王赛兰，《计算机图形用户界面设计与应用》，北京大学出版社，2014 年


（一）课程性质《用户界面设计》是高等工科院校计算机类相关专业的一门重要的限制性选修课程，本课程

是计算机科学中最年轻的分支学科之一，它是计算机科学和认知心理学两个学科相结合的产物，涉及当前许多热门的计算机技术如人工智能、自然语言处理、多媒体系统等等，该课程讲授用户界面的基本概念、基本原理及其设计原则，通过设计 ICON、FLASH 动画、色彩运用等实验，培养学生的软件开发能力和团队合作能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：讲授软件人机界面的设计技术、方法和过程，主要任务是使学生掌握人机界面

的基本概念、基本原理、及其设计原则，具备设计图标、FLASH 动画、熟练运用色彩的能力。课程目标 2：了解人机界面设计的发展方向，如何用规范的方法进行软件界面设计，以及在

设计过程中应遵循的流程、准则、标准和规范，具备设计网页界面、WINDOWS 软件用户界面、手机软件用户界面的能力，并能具备终身学习的能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 11.3 和 12.3。毕业要求指标点 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的

计算机工程项目管理经验与能力。毕业要求指标点 12.3：能根据个人或职业发展的需求，具备不断学习和适应计算机技术快速

发展的能力。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

216

毕业要求 11.3

毕业要求 12.3

二、课程内容及教学要求通过本课程学习，学生需要掌握如下基本内容：简单软件界面的基本概念和内容；介绍界面设计的基本概念、特性与分析方法，以及软件界

面的应用领域及软件开发过程；讨论如何建立软件界面的快速原型，并介绍原型开发工具MS.NET；介绍常用的软件界面交互形式；通过实际训练，让学生掌握客户端与 WEB 软件、手机界面设计技术；介绍如何对软件界面进行测试与评估。

本课程采用实例教学法：学习用户界面设计需要将理论和实践结合起来，通过课堂学习了解理论知识，通过实验课程巩固和实践理论知识。《用户界面设计》是一门实践性很强的课程，因此在学完所要求的内容后安排了案例实践，根据所给的案例要求，完成实际应用的开发。为能够顺利完成课程的学习，建议学生认真做每章的实验内容。

第 1 章用户界面概念（2 学时）（一）教学内容1.用户界面的基本概念；2.用户界面对软件产品的重要性；3.用户界面的研究内容和应用领域；4.人机交互与用户界面设计；5.用户界面设计的发展趋势。

（二）教学要求1.掌握用户界面的基本概念；2.了解用户界面的特性；3.了解用户界面的应用领域；4.了解人机交互与用户界面设计的含义。（三）重点与难点1. 重点用户界面对软件产品的重要性2. 难点

人机交互与用户界面设计的含义第 2 章用户界面的设计规则和方法（2 学时）（一）教学内容

1.用户界面的设计规则；2.用户界面的设计流程；3.界面需求分析；

217

4.UI 设计师的工作。（二）教学要求1.了解如何制订设计原则；2.掌握交互设计的内容和流程；3.熟悉如何建立用户界面原型。（三）重点与难点1.重点用户界面的设计流程2.难点

交互设计的内容和流程第 3 章界面设计的部分编码实现技术（4 学时）（四）教学内容1.HTML、DHTML、XHTML；2.XML、SGML；3.JAVASCRIPT；4.CSS；5.VRML。

（二）教学要求1.了解 HTML 的主要特性、掌握 HTML 语言的使用；2.了解 JAVASCRIPT 的基本特性，掌握 JAVASCRIPT 编程开发技术；3.掌握 CSS样式、XML、SGML、VRML 在网页界面设计中的应用。（三）重点与难点1.重点HTML 语言的使用、JAVASCRIPT 编程开发技术、CSS样式2.难点CSS样式、XML、SGML、VRML 在网页界面设计中的应用

第 4 章多媒体制作和处理方法（4 学时）（一）教学内容

1.图标制作设计；2.图像处理设计；3.动画制作设计。

（二）教学要求1.了解图象处理的基本原理；2.掌握使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行基本的图片、图标制作处理和设计。（三）重点与难点

218

1.重点图标制作、图像处理、动画制作2.难点

使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行基本的图片、图标制作处理和设计第 5 章 WEB 软件用户界面设计（4 学时）

（一）教学内容1.网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2.网页颜色设计；3.导航栏设计；4.网页的布局和网站总体设计；5.网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。（二）教学要求1.了解网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2.掌握网页颜色设计原则、导航栏设计方法；3.掌握网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。（三）重点与难点1.重点

网页颜色设计原则、导航栏设计方法2.难点网页的布局和网站总体设计

第 6 章 WINDOWS 软件用户界面设计（4 学时）（一）教学内容

1.WINDOWS 图形用户界面的特点；2.图形用户界面设计的艺术原则；3.在图形用户界面中使用图标；4.利用 VS.NET 开发图形用户界面。（二）教学要求1.了解图形用户界面的特点；2.掌握图形用户界面设计的艺术原则；3.熟悉如何在图形用户界面中使用图标；4.掌握利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发技术。

（三）重点与难点1.重点图形用户界面设计的艺术原则、在图形用户界面中使用图标2.难点

219

利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发第 7 章手机软件用户界面设计（2 学时）

（一）教学内容1.手机的用户界面特点；2.手机的用户界面设计开发方法；3.未来手机的用户界面设计发展。

（二）教学要求1.了解手机的用户界面特点；2.掌握手机的用户界面设计开发方法；3.熟悉未来手机的用户界面设计发展趋势。

（三）重点与难点1.重点手机的用户界面特点、手机的用户界面设计开发方法2.难点手机的用户界面设计开发方法第 8 章软件界面测试与评估（2 学时）

（一）教学内容1.人机界面测试与评估的内容与要求；2.进行反复的可用性测试；3.验收测试；4.经验评估方法。

（二）教学要求1.掌握人机界面测试与评估的内容与要求2.了解如何进行反复的可用性测试；3.了解验收测试的内容；4.掌握经验评估方法。

（三）重点与难点1.重点人机界面测试与评估的内容与要求、验收测试的内容、经验评估方法2.难点经验评估方法


1 人机界面认知实验 2 验证性必做课程目标 1

220

2 人机系统显示界面设计实验 2 设计性必做课程目标 1

3 用户界面的编码实现实验 2 验证性必做课程目标 1

4 ICON 设计实验 2 设计性必做课程目标 1

5 FLASH 动画设计实验 2 设计性必做课程目标 1

6 色彩设计实验 2 验证性必做课程目标 1

7 网页界面设计实验-** Expression is faulty **

2 综合性必做课程目标 1，2

8 网页界面设计实验-** Expression is faulty **


9 WINDOWS 软件用户界面设计实验-** Expression is faulty **


10 WINDOWS 软件用户界面设计实验-** Expression is faulty **


11 手机软件用户界面设计实验-** Expression is faulty **


12 手机软件用户界面设计实验-** Expression is faulty **


实验 1：人机界面认知实验1. 实验目的及要求1）掌握用户界面的基本概念；2）了解用户界面对软件产品的重要性；3）理解用户界面的研究内容和应用领域；4）了解用户界面设计的发展趋势。2. 实验主要内容1）通过收集各种类型的界面，并对其进行分析，从感性上理解人机界面的概念，指导学生从

网上或者生活中收集不同类型的界面，并带入到课堂中讨论，应用到以后的界面设计中去；2）收集一些有价值的设计经验，供以后设计界面使用。3. 重难点理解人机界面的概念，收集一些有价值的设计经验。实验 2：人机系统显示界面设计实验1. 实验目的及要求1）掌握用户界面的设计规则；2）了解用户界面的设计流程；3）熟悉如何建立用户界面原型；4）学会界面需求分析。2. 实验主要内容

221

1）给学生一些已有界面，并提供这些界面所处的应用环境资料，在原有界面基础上按设计规则进行修改和改进设计，提高运用界面设计的知识能力和分析已有界面特点的能力，将理论和实践相结合；

2）掌握交互设计的内容和流程，收集一些有价值的设计经验，供以后设计界面使用。3. 重难点熟悉如何建立用户界面原型，掌握交互设计的内容和流程。实验 3：用户界面的编码实现实验1. 实验目的及要求1）了解 HTML 的主要特性、掌握 HTML 语言的使用；2）了解 JAVASCRIPT 的基本特性，掌握 JAVASCRIPT 编程开发技术；3）掌握 CSS样式、XML、SGML、VRML 在网页界面设计中的应用。2. 实验主要内容1）利用 JAVASCRIPT、CSS 等语言来实现各类网页界面风格如：动画、导航栏、特效、界面

布局等。2）使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行基本的图片、图标制作处理和设计。3. 重难点图标制作、图像处理、动画制作实验 4： ICON 设计实验1. 实验目的及要求1）了解 HTML 的主要特性、掌握 HTML 语言的使用；2）了解 JAVASCRIPT 的基本特性，掌握 JAVASCRIPT 编程开发技术；3）掌握 CSS样式、XML、SGML、VRML 在网页界面设计中的应用。2. 实验主要内容1）利用 JAVASCRIPT、CSS 等语言来实现各类网页界面风格如：动画、导航栏、特效、界面

布局等。2）使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行图标制作处理和设计，提供源代码作为实验

报告结果。3. 重难点使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行图标制作实验 5： FLASH动画设计实验1. 实验目的及要求1）通过设计 FLASH 动画，对界面设计的知识进行融会贯通，通过上机实践对理论进行更深

入的了解；2）利用 JAVASCRIPT、CSS 等语言来实现各类网页界面风格如：动画、导航栏、特效、界面

布局等。222

2. 实验主要内容1）利用 JAVASCRIPT、CSS 等语言来实现网页动画等。2）使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行动画设计，提供源代码作为实验报告结果。3. 重难点使用 FLASH、FIREWORKS、PS 等工具进行动画制作实验 6：色彩设计实验1. 实验目的及要求1）了解色彩的设计原则；2）了解各种颜色主题；3）掌握使用不同颜色搭配。2. 实验主要内容1）学会使用不同颜色搭配以及通过不同颜色来表现主题；2）将色彩的设计原则熟练应用到实际设计中，提供设计作品作为实验报告结果。3. 重难点颜色主题、色彩的设计原则实验 7：网页界面设计实验-I

1. 实验目的及要求1）了解网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2）掌握网页颜色设计原则、导航栏设计方法；3）掌握网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。2. 实验主要内容1）根据给定的设计主题或者目标，在网络和生活中搜集素材，做好网站的规划；2）根据界面设计的原则，设计出符合主题思想、有创意、实用的网页界面。3. 重难点网页的布局和网站总体设计实验 8：网页界面设计实验-II

1. 实验目的及要求1）了解网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2）掌握网页颜色设计原则、导航栏设计方法；3）掌握网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。2. 实验主要内容1）根据给定的设计主题或者目标，在网络和生活中搜集素材，做好网站的规划；2）根据界面设计的原则，设计出符合主题思想、有创意、实用的网页界面；3）提供设计的网站代码作为实验报告结果。3. 重难点

223

网页的布局和网站总体设计实验 9：WINDOWS 软件用户界面设计实验-I

1. 实验目的及要求1）了解图形用户界面的特点；2）掌握图形用户界面设计的艺术原则；3）熟悉如何在图形用户界面中使用图标；4）掌握利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发技术2. 实验主要内容1）掌握在图形用户界面中使用图标的方法； 2）利用 VS.NET 开发图形用户界面。3. 重难点图形用户界面设计的艺术原则、在图形用户界面中使用图标实验 10：WINDOWS 软件用户界面设计实验-II

1. 实验目的及要求1）了解图形用户界面的特点；2）掌握图形用户界面设计的艺术原则；3）熟悉如何在图形用户界面中使用图标；4）掌握利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发技术2. 实验主要内容1 ）将软件界面设计原理应用于 WINDOWS 软件系统的人机界面设计中，提供一个

WINDOWS 应用系统的例子，要求设计登录界面、不同用户界面和其他功能界面； 2）利用 VS.NET 开发图形用户界面，提供设计代码作为实验报告结果。3. 重难点利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发实验 11：手机软件用户界面设计实验-I

1. 实验目的及要求1）了解手机用户界面特点；2）了解手机用户界面设计开发方法。2. 实验主要内容1）根据界面设计原则对手机的软件界面进行设计；2）考虑手机自身分辨率以及手机功能和手机用户群特点，进行手机软件界面设计。3. 重难点手机的用户界面设计开发方法实验 12：手机软件用户界面设计实验-II

224

1. 实验目的及要求1）了解手机用户界面特点；2）了解手机用户界面设计开发方法。2. 实验主要内容1）根据界面设计原则对手机的软件界面进行设计；2）考虑手机自身分辨率以及手机功能和手机用户群特点，进行手机软件界面设计；3）提供设计代码作为实验报告结果。3. 重难点未来手机的用户界面设计发展趋势




践小计

第 1章用户界面概念 2 2 4讲授、案例、演示、课程目标 1

第 2章用户界面的设计规则和方法 2 2 4

讲授、案例、演示、实验课程目标 1

第 3章界面设计的部分编码实现技术 4 4 8

讲授、案例、演示、实验课程目标 1，2

第 4章多媒体制作和处理方法 4 4 8


第 5章 WEB 软件用户界面设计 4 4 8


第 6章 WINDOWS 软件用户界面设计 4 4 8


第 7章手机软件用户界面设计 2 4 6


第 8章软件界面测试与评估 2 2讲授、案例、演示、实验课程目标 1，2

合计 24 24 48


225

五、课程考核1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。


课后完成 3~5个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、应用题、设计题 5 大类，以卷面成绩的 50%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1、张国印，《用户界面设计--有效的人机交互策略(第 4 版)》，电子工业出版社，2006 年2.周苏，《人机界面设计》，科学出版社，2007 年3.陈大炜，《用户界面设计指南》，机械工业出版社，2008 年4.(美)Robin Williams，《写给大家看的设计书（第 3 版）》，人民邮电出版社，2009 年5.黄岩，《用户界面设计与制作》，上海科技教育出版社，2012 年七、大纲说明1.主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2.每节课后需完成 3-5道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：崔萌萌审定人：王金伟


226




出勤、预习 10%



11.3

实验过程60%



11.3

实验报告30%



11.312.3

227

统一建模语言 UML(Unified Modeling Language)

课程代码：5241054

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：程序设计基础适用专业：计算机科学与技术专业教材：李波等. UML 2 与 Rose 建模从入门到精通. 清华大学出版社，2016.7.


（一）课程性质统一建模语言 UML 是计算机科学与技术专业软件开发方向的一门专业方向选修课程。本课程

主要讲述UML 的语法规则和在面向对象软件设计中的应用。通过本课程的学习使学生能够掌握可视化建模语法规则、可视化建模方法以及初步的软件设计能力。

（二）课程目标通过该课程的教学活动，让学生熟悉软件开发的分析、设计过程，能够使用 UML 进行软件分

析和设计，提高学生的软件开发的设计和分析能力。课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：掌握 UML 语言基本语法规则和可视化建模方法，能够合理有效地组织数据并进

行可视化建模分析。课程目标 2：掌握面对对象程序设计的基本概念和面向对象的软件设计方法，培养运用 UML

分析和设计软件的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.2 和 4.4。毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和

评价；毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实



毕业要求 3.2

毕业要求 4.4

228

二、课程内容及教学要求本课程主要包括：UML 发展、面向对象的基本概念和软件设计放方法、UML 建模的用例图、

类和对象、类之间关系图、顺序图、协作图、状态图和活动图、构件图、部署图和、双向工程。本课程主要是采用 UML 进行软件的分析与设计，通过本课程的学习学生能够掌握软件开发的规范，采用 UML 针对复杂工程问题提供软件的设计方案，提高学生的软件设计和分析能力。第 1 章 UML 简介（一）教学内容（1）UML 的注释方法、关键字及构造型的用途以及表达方法；（2）UML 的各个主要组成图型的简介，包括：类图、对象图、用例图、状态图、顺序图、活动图、协作图、构件图、部署图；（3）UML 的诞生及其发展过程；（4）初步了解在纷繁复杂环境中寻求解决问题的办法。（二）教学要求（1）掌握 UML 的注释方法、关键字及构造型的用途以及表达方法；（2）初步了解 UML 的各个主要组成部分；（3）了解 UML 的诞生及其发展过程；（4）初步了解在纷繁复杂环境中寻求解决问题的办法。（三）重点与难点重点：ＵＭＬ的发展与 UML 的概念。难点：UML 的概念。第 2 章理解面向对象（一）教学内容（1）面向对象的基本概念：抽象、继承、多态性、封装、消息传递、关联、聚集；（2）面向对象的基本术语；（3）面向对象思想的基本原则：对象是类的实例，类是具有相同属性和操作的一类对象集合；（4）了解面向对象思想与现实世界的关联。（二）教学要求（1）掌握一些面向对象的基本概念（2）熟悉面向对象的基本术语；（3）理解面向对象思想的基本原则（4）了解面向对象思想与现实世界的关联。（三）重点与难点重点：面向对象的基本概念和基本思想。难点：面向对象的基本思想。第 3 章运用面向对象

229

（一）教学内容（1）类的可视化表示方法，其中主要是类的属性、类的操作的可视化表示方法；（2）类的职责和约束的含义及表示方法；（3）为什么需要可视化表示；（4）类的附加注释的含义及表示方法；（5）类的功能和现实世界中的发现。（二）教学要求（1）掌握类的可视化表示方法;

（2）熟悉类的职责和约束的含义及表示方法；（3）理解类为什么需要可视化表示；（4）了解类的附加注释的含义及表示方法；（5）初步了解类应该或者能够做什么？如何从现实世界中去识别出它们。（三）重点与难点重点：类图的表示、发现类。难点：发现类。第 4 章关系（一）教学内容（1）掌握如何可视化类和子类的关系、如何对类之间的关系建模；（2）熟悉 UML 中表达关系的基本术语，如：关联、多重性、限定关联、自身关联、继承和泛化、依赖；（3）理解可视化类和子类的关系的意义；（4）了解为什么对类之间的关系建模；（5）初步了解类之间的关系建模对系统设计的重要性。（二）教学要求（1）掌握如何可视化类和子类的关系、如何对类之间的关系建模；（2）熟悉 UML 中表达关系的基本术语，如：关联、多重性、限定关联、自身关联、继承和泛化、依赖；（3）理解可视化类和子类的关系的意义；（4）了解为什么对类之间的关系建模；（5）初步了解类之间的关系建模对系统设计的重要性。（三）重点与难点重点：关系图的表示。难点：类的发现。第 5 章聚集、组成、接口和实现（一）教学内容

230

（1）接口和类之间的关系进行建模；（2）接口和类之间的关系建模的可视化表示；（3）类和接口的可见性和作用域；（4）了聚集与组成的区别，以及接口和实现的关系；（二）教学要求（1）接口和类之间的关系进行建模；（2）熟悉接口和类之间的关系建模的可视化表示；（3）理解类和接口的可见性和作用域；（4）了解聚集与组成的区别，以及接口和实现的关系；（5）掌握聚集、组成、接口和实现的概念。（三）重点与难点重难点：聚集、组成、接口和实现的概念及表示。第 6 章用例图（一）教学内容（1）用例图的作用；（2）用例的概念及可视化表示;

（3）用例的关系（包含、扩展、泛化、分组）及可视化表示;

（4）用例的发现；（5）用例的应用：饮料销售机、清查存货。（二）教学要求（1）了解用例图的作用；（2）掌握用例的概念及可视化表示;

（3）掌握用例的关系（包含、扩展、泛化、分组）及可视化表示;

（4）理解用例的发现；（5）了解用例的应用：饮料销售机、清查存货。（三）重点与难点重点：用例概念和用例的发现。难点：发现用例。第 7 章状态图（一）教学内容（1）状态图及其可视化表示法；（2）状态图的基本符号集、状态图中的细节表示；（3）子状态以及历史状态；（4）UML 2.0 中状态图的新变化；（5）状态图的重要性；

231

（6）状态图的应用。（二）教学要求（1）掌握状态图及其可视化表示法；（2）熟悉状态图的基本符号集、状态图中的细节表示；（3）理解状态图的子状态以及历史状态；（4）了解面 UML 2.0 中状态图的新变化；（5）了解状态图的重要性。（三）重点与难点重难点：状态图的可视化表示。第 8 章顺序图（一）教学内容（1）顺序图及其可视化表示；（2）顺序图的对象、消息和时间；（3）消息序列中创建对象实例；（4）两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的顺序图的分析与设计过程；（5）UML 2.0 中帧化顺序图。（二）教学要求（1）掌握顺序图及其可视化表示；（2）掌握顺序图的对象、消息和时间；（3）熟悉序列中创建对象实例;

（4）理解两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的顺序图的分析与设计过程；（5）了解 UML 2.0 中帧化顺序图。（三）重点与难点重难点：顺序图的表示。第 9 章协作图（一）教学内容（1）协作图及其可视化表示法；（2）协作图的图符集以及在 UML 2.0 中的变化；（3）两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的协作图的分析与设计过程；（4）协作图中如何创建新对象；（5）协作图的其他概念：发送给多对象的消息、返回结果、主动对象等。（二）教学要求（1）掌握协作图及其可视化表示法；（2）熟悉协作图的图符集以及在 UML 2.0 中的变化；（3）理解两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的协作图的分析与设计过程；

232

（4）了解协作图中如何创建新对象；（5）了解协作图的其他概念：发送给多对象的消息、返回结果、主动对象等。（三）重点与难点重难点：协作图的可视化表示。第 10 章活动图（一）教学内容（1）活动图及其可视化表示，泳道以及混合图及其可视化表示；（2）活动图的图符集；（3）泳道及其可视化表示；（4）活动图中 UML 2.0 的新概念；（5）活动图应用举例。（二）教学要求（1）掌握活动图及其可视化表示，泳道以及混合图及其可视化表示；（2）熟悉活动图的图符集；（3）理解泳道及其可视化表示；（4）了解活动图中 UML 2.0 的新概念；（5）理解活动图应用举例。（三）重点与难点重难点：活动图的表示。第 11 章构件图（一）教学内容（1）构建图的意义；（2）构件图及其可视化表示；（3）构件和接口；（4）构件图的接口表示法、黑盒和白盒表示法；（5）构件和接口中的替换和复用的概念；（6）构件图的应用。（二）教学要求（1）理解构建图的意义；（1）掌握构件图及其可视化表示；（2）熟悉构件和接口；（3）理解构件图的接口表示法、黑盒和白盒表示法；（4）了解构件和接口中的替换和复用的概念；（5）理解构件图的用法。（三）重点与难点

233

重难点：构件图及其可视化表示。第 12 章部署图（一）教学内容（1）部署图的重要性；（2）部署图及其可视化表示；（3）部署图的图符集；（4）部署图的应用。（二）教学要求（1）了解部署图的重要性；（2）掌握部署图及其可视化表示；（3）掌握部署图的图符集；（4）理解部署图的应用。（三）重点与难点重难点：部署图的表示。第 13 章双向工程（一）教学内容（1）软件设计方法；（2）双向工程的意义与作用；（3）双向工程及其实现；（4）双向工程的应用。（二）教学要求（1）了解软件设计方法；（2）理解双向工程的意义与作用；（3）掌握双向工程及其实现；（4）理解双向工程的应用。（三）重点与难点重点与难点：双向工程及其实现。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1 UML 用例图建模 2 设计性必做课程目标 1、课程目标 2

2 UML 类图建模 2 设计性必做课程目标 1、课程目标 2

3 时序图和协作图建模 4 设计性必做课程目标 1、课程目标 2

4 状态图与活动图 2 设计性必做课程目标 1、课程目标 2

5 构件图与部署图 2 设计性必做课程目标 1、课程目标 2

234



主要教学方法支撑的课程目标课堂教

学实验

上机

课程实践小计

1、UML简介 2 3 讲授、举例、上机课程目标 1、2

2、理解面向对象 2 3讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

3、运用面向对象 2 6讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

4、关系 1 6讲授、举例、演示、上机课程目标 1、2

5、聚集、组成、接口和实现 1 2 6

讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

6、用例 2 2 6讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

7、状态图 2 1 6 讲授、举例、上机课程目标 1、2

8、顺序图 2 2 6 讲授、举例、上机课程目标 1、2

9、协作图 1 2 2 讲授、举例课程目标 1、2

10、活动图 1 1 4讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

11、构建图 1 1讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

12部署图 1 1讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

13、双向工程 2讲授、举例、自学、上机课程目标 1、2

合计 20 12 32

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核课程考核方式包括期末考试、平时成绩（包括期中测试、点名、作业实验报告）。

235

考核形式考核要求考核权重备注课内测试上课（提问、考勤、随堂作业），课后作业：4次。 15%

实验完成 5个实验，主要训练学生应用所学知识解决实际问题的能力。详细评分标准见附件 1。 15%

期末考试开卷考试或课程设计 70%

六、参考书目及学习资料1. James Rumbaugh ， Ivar Jacobson ， Grady Booch. UML 参考手册 (第二版 ). 机械工业出版社，2005.

2. 邱仲潘等译（wendy著）. UML with Rational Rose从入门到精通. 电子工业出版社，2000 年.

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 完成布置的所有作业。



236


实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 60％、实验报告占 30％。


出勤、预习 10%



4.4

实验过程60%


按照预设方案操作，正确完成实验（占25%）；实验结果的准确性（占 20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。

3.2、4.4

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（20%）。

3.2、4.4

237

新一代网络技术与应用（Technology and Application of Next Generation Web）

课程代码：5251048

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：32，实验学时：16）先修课程：计算机网络，数据库系统适用专业：计算机科学与技术教材：《Web 技术与应用》，顾韵华编著，科学出版社，2013 年 3月第 1 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程是计算机科学与技术专业高年级本科生的专业课，属于实践性较强的课程。通过本课

程主要学习 Web 开发的语法、流程控制、对象、组件和与数据库的集成等知识，掌握开发ASP.NET 程序的技巧和方法，对网络程序设计有一个全面的认识和了解，并能够独立开发小型Web 应用程序。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：通过掌握 Web 系统开发的基础模式、Web客户端程序设计、Web服务端程序设

计和 Web 数据库应用开发，使学生对目前的 Web 技术从概念原理到应用有一个总体把握，能够运用相关知识分析并解决实际问题。

课程目标 2：培养学生较强的知识及技术更新能力，能快速跟随网络编程语言的发展动向，为学生在未来网络化信息化社会里更好地从事网络资源建设工作打下良好的基础。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.2、12. 3。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等

工程方法发现问题、提出问题及分析问题。毕业要求指标点 12.3：能根据个人或职业发展的需求，具备不断学习和适应计算机技术快速


毕业要求 2.2

238

毕业要求 12.3

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括： Web概览、Web 网页设计、JavaScript脚本编程、C#程序设计语言、

ASP.NET 基本程序设计、ASP.NET 内建对象、ASP.NET 数据库编程、.NET框架类库、ASP.NET

的高级应用和综合实例等。在教学过程中，可根据实际情况安排Web 技术最新进展的内容。本课程基本要求是：从应用和实践的角度出发，了解课程所讲述的程序设计思想；掌握

ASP .NET 及其应用技术，培养 Web 的框架理论和相关的 Web 应用程序设计方法，并学会运用Web 应用系统开发方法解决实际问题。

第 1 章 Web 概览（一）教学内容

1. Internet 与 Web

2. Web相关的基本概念 3. Web 的基本原理 4. Web 开发技术 5. Web 开发工具简介

（二）教学要求1. 了解 Internet、WWW、HTTP、HTML 等概念及作用； 2. 掌握 Web 的组成及相关术语； 3. 理解 IP 地址和 DNS 域名； 4. 掌握 Web 的基本工作原理； 5. 了解 Web 开发技术和开发工具。


Web 的工作原理及相关术语。2.难点

Web 的组成及核心技术。第 2 章 Web网页设计（一）教学内容

1. 网页设计概述：网站开发流程和网站设计要求、Web页面的三层结构2. 超文本标记语言 HTML： HTML 文件结构和标记分类、设置文本与段落、使用图像标记、

设置超链接、创建列表、表格、表单等。3. CSS样式表：选择符及相关标记、CSS样式的引用、样式的优先级、样式的继承、CSS样

式属性、CSS+DIV页面布局等。（二）教学要求

239

1. 了解超文本标记语言及其文件结构； 2. 理解基本标记的用法； 3. 掌握使用绝对和相对 URL，创建文本超链接，图像热点的方法；

4. 掌握使用表格、框架、布局页面的方法； 5. 掌握表单创建及处理的方法；了解线性表的应用。6. 掌握 CSS样式的定义；7. 掌握 CSS样式在网页中的设置及应用。

（三）重点与难点1.重点；HTML 文件结构及各种标记的使用； CSS 规则创建；样式表在网页中的应用。2.难点表格、框架、表单设计处理；CSS 规则创建。

第 3 章 JavaScript脚本编程（一）教学内容

1. 客户端脚本程序；2. JavaScript 程序设计基础；3. 事件驱动及事件处理；4. 对象及其操作；5. 常用内部对象及函数；6. JavaScript浏览器对象模型 BOM；7. HTML 文档对象模型 DOM。

（二）教学要求1. 了解 JavaScript 的历史及其特点； 2. 了解 JavaScript 语句在浏览器中的执行过程； 3. 掌握 JavaScript 语言基础知识； 4. 掌握 JavaScript 的函数和事件处理；5. 掌握 JavaScript 中对象的使用。

（三）重点与难点1.重点JavaScript事件处理函数的定义和调用。2.难点JavaScript常用对象的使用。

第 4 章 C#程序设计（一）教学内容

1. C#言概述；240

2. C#应用程序的创建；3. 命名空间；4. C#程序结构；5. C#面向对象编程。

（二）教学要求1. 了解 C#程序设计语言的语法和程序结构； 2. 理解命名空间的导入； 3. 掌握 C#的数据类型，以及变量、常量的定义； 4. 掌握面向对象编程的基本概念； 5. 掌握 C#类的属性和方法的使用。

（三）重点与难点1.重点命名空间的导入、数据类型转换、C#类的使用。2.难点

C#类的使用。第 5 章 ASP.NET 基本程序设计（一）教学内容

1. ASP.NET服务器控件概述；2. HTML元素和服务器控件；3.标准服务器控件：按钮控件、TextBox(文本框)控件、 ListBox控件和 DropDownList控件、 CheckBox(复选框 ) 和 CheckBoxList(复选框列表 )控件、 Image 和 ImageMap 控件、RadioButton 和 RadioButtonList服务器控件、控件和 Panel。4. 验证控件：ASP.NET 验证控件、验证Web窗体页中的用户输入。

（二）教学要求1. 了解.NET Framework 的体系结构； 2. 了解 ASP.NET页的结构； 3. 掌握 ASP.NET 应用程序创建的步骤；4. 掌握 Web服务器控件和使用； 5. 掌握验证控件和使用。


ASP.NET服务器控件的属性、方法、事件；ASP.NET服务器控件的事件触发机制。2.难点ASP.NET服务器控件的方法使用。

第 6 章 ASP.NET 内置对象

241

（一）教学内容1. ASP.NET 基础知识：页面管理、ASP.NET页面代码模式、页面往返机制、页面生存周期。2. ASP.NET 的常用内置对象： Response 对象、Request 对象、Application 对象、Session 对象、Server 对象、Cookie 对象。

（二）教学要求1. 掌握 Page 对象及其使用； 2. 掌握 Response 对象及其使用；3. 掌握 Response 对象及其使用；4. 掌握 Request 对象及其使用； 5. 掌握 Server 对象及其使用；6. 掌握 Application 对象及其使用；7. 掌握 Session 对象及其使用； 8. 掌握 Cookie 对象及其使用。

（三）重点与难点1.重点ASP.NET页面的运行机制和页面的生命周期；常用内置对象的使用方法。2.难点ASP.NET各基本内建对象的作用及使用。第 7 章 ASP.NET 数据库编程（一）教学内容

1. ADO.NET概述2. 使用 Connection连接数据库；3. 使用 Command 对象执行数据库命令；4. 使用 DataAdapter 对象执行数据库命令。

（二）教学要求1. 了解 ADO .NET 模型、ADO .NET 的结构；2. 掌握通过 Connection 对象连接数据库方法； 3. 掌握 Command、DataAdapter 对象以及存储过程等执行对数据库的查询和更新操作； 4. 掌握数据显示控件：Repeater、DataList 和 DataGrid； 5. 掌握 ASP .NET 数据库应用程序简例。

（三）重点与难点1.重点使用 Connection连接数据库；使用 Command 对象执行数据库命令；使用 DataAdapter 对象执

行数据库命令。2.难点访问数据库的对象 Command、DadaAdapter 等。

242

第 8 章 .NET框架类库（一）教学内容

1. 使用 System.IO 操作文件和目录；2. 使用 System.Drawing 实现图形的绘制；3. 使用 System.web.Security 进行字符的加密。

（二）教学要求1. 了解.net框架中部分类的使用。

（三）重点与难点1.重点.net框架中部分类的使用。2.难点.net框架中部分类的使用。


1 HTML 网页制作 2 设计性必做课程目标 1，2

2 CSS样式表的应用 2 验证性必做课程目标 1，2

3 JavaScript 编程 2 验证性必做课程目标 1，2

4 C#程序设计 2 设计性必做课程目标 1，2

5 Web服务器控件 2 设计性必做课程目标 1，2

6 验证控件 2 设计性必做课程目标 1，2

7 ASP.NET 内置对象 2 设计性必做课程目标 1，2

8 ASP.NET 数据库编程 2 验证性必做课程目标 1，2

实验 1：HTML网页制作1. 实验目的及要求1）掌握 HTML 文档结构；2）掌握 HTML常用标记的用法；3）掌握在网页中插入文本、设置文本格式的方法；4）掌握表格及单元格的建立和设置方法；5）掌握表单的建立方法。2. 实验主要内容1）在 VS 环境中制作一个网页进行自我介绍，显示基本信息、个人相片、兴趣爱好、学习经

历、和获得奖励，并对文本进行段落和格式的设置。2）使用 table 等标记制作一个课程表。

243

3）设计一个用户登录信息的页面。3. 重难点表格、框架、表单设计。实验 2： CSS样式表的应用1. 实验目的及要求1）掌握 CSS 的定义及应用；2）掌握 CSS样式的语法规则；3）掌握 CSS样式表的定义位置；4）掌握 CSS样式表的引用的几种方式。2. 实验主要内容1）将给定文件的超链接定义格式“字体：宋体，大小：18pt，颜色：黄色，无下划线“，访

问后的超链接的格式”字体：宋体，大小：18pt，颜色：黑色，无下划线”，鼠标移到超链接的文字上显示十字型光标。

2）文件正文定义格式“字体：宋体，大小：24pt，颜色：白色，文字行间距为 20px”，背景颜色#333333，字体为“华文楷体”，鼠标显示十字型光标样式。

3）所有页面中标题的格式字体："华文琥珀"，大小：24pt，颜色：红色。3. 重难点CSS样式表的定义和引用。实验 3： JavaScript 编程1. 实验目的及要求1）掌握 JavaScript 的基本语法；2）掌握使用浏览器运行、调试 JavaScript 代码；3）学会使用 JavaScript 内建对象及其属性和方法；4）学会使用 JavaScript浏览器对象及其属性和方法。2. 实验主要内容1）计算 1+2+…+100，将结果输出到页面中。2）根据输入的阿拉伯数字（0~6），在页面输出“星期 X”，“星期 X”代表“星期日”~“星

期六”。例如，当输入 0 时，则输出“星期日”。3）设计一个在线问卷调查的表单页面，包含选择、填空、单选、多选和下拉列表等元素，单

击 “提交”按钮时，弹出一个对话框，显示用户的填写和选择。3. 重难点JavaScript浏览器对象属性和方法的使用。实验 4：C#程序设计1. 实验目的及要求1）掌握 C#语言的数据类型、常量、变量及运算符的使用方法；

244

2）掌握控制语句的使用方法；3）掌握数组的使用； 4）掌握在 C#语言中方法的定义和调用。2. 实验主要内容1）编写一个控制台程序，定义 3个 double 类型的变量，分别从键盘输入值给它们，然后用

Console.WriteLine 方法将这 3个变量以及变量的输出各成一列、小数点对齐、保留 2位小数。2）编写一个控制台程序，求一个圆柱体的体积以及底面积。其中，定义常量 PI=3.14159，再

定义两个变量分别代表圆半径和圆柱体高度，且值由控制台输入。3）编写一个控制台程序，用 for 语句建立一个一维整数数组，共包含 3、6、9、12、…、30

共 10个元素。使用 foreach 语句遍历该数组，计算出各元素的和。4）编写一个控制台程序，要求定义一个名为 getMax 的方法，用于求得 2个、3个或 4个自然

数中最大的数，并在主方法中调用该方法。3. 重难点C#面向对象编程。实验 5： Web服务器控件1. 实验目的及要求1）掌握常用的 Web服务器控件的使用方法；2）熟悉各控件的常用属性和方法；2. 实验主要内容1）使用 Web服务器控件 Label、TextBox、和 Button 设计一个计算器界面，使用 C#语言实现

基本的加减乘除运算功能，并将计算结果输出。 2）使用 Web服务器控件 TextBox、Button、CheckBox、RadioButton、DropList 等设计一个用

户注册界面。3. 重难点Web服务器控件常用属性和方法的使用。实验 6：验证控件1. 实验目的及要求1）掌握常用验证服务器控件的常用属性和方法；2）使用验证服务器控件编写程序。2. 实验主要内容1）使用 Web服务器控件 TextBox、Button、CheckBox、RadioButton、DropList 等设计一个用

户注册界面，实现用户注册信息的填写，以及用户名、密码的必要性验证、两次输入密码的一致性验证、邮箱格式正确性的验证等功能。

3. 重难点验证服务器控件常用属性和方法的使用。

245

实验 7： ASP.NET 内置对象1. 实验目的及要求1）掌握 ASP.NET 内置对象的常用属性和方法；2）学会在程序中 ASP.NET 内置对象。2. 实验主要内容1）使用 Request 对象获取表单提交数据。程序运行时，用户提交所输入的信息，在另一个页

面中显示相应的信息。2）设计一个实现发布人姓名、信息和时间的简单聊天室程序。3. 重难点ADO .NET 数据库操作。实验 8： ASP.NET 数据库操作1. 实验目的及要求1）掌握在 SQLServer 中建立数据库、表的方法；2）掌握使用 ADO.NET 模型操作数据库的基本步骤；3）掌握 SqlDataReader 对象和 SqlCommand 对象的使用方法；4）掌握 DataAdapter 对象和 DataSet 对象的使用方法。2. 实验主要内容1）在 SQLServer 中建立数据库 StuGrade，并在该库中建立 3 个表：strudent（学生表）、

Course（课程表）、Stucourse（选课表）。2）使用 ADO.NET 的 SqlConnection 对象和 SqlCommand 对象，建立与数据库 StuGrade 的连

接，返回 Student 表的所有记录，并在浏览器中显示。3）设计向 Student 表中插入一条记录的程序，各字段值由用户通过界面输入。3. 重难点ADO .NET 数据库操作。

注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、实验步骤以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。三、学时分配及教学方法




第 1章 Web概览 4 4 讲授、自学课程目标 1， 2第 2章 Web 网页设计 6 4 10

讲授、案例、自学、实验课程目标 1， 2

第 3章 JavaScript脚本编 4 2 6 讲授、案例、自课程目标 1， 2246

程学、实验第 4章 C#程序设计 4 2 6


第 5章 ASP.NET 基本程序设计 5 4 9


第 6章 ASP.NET 内置对象 4 2 6讲授、案例、自学、实验课程目标 1， 2

第 7章 ASP.NET 数据库编程 4 2 6


第 8章 .NET框架类库 1 1 讲授、自学课程目标 1， 2合计 32 16 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。四、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



10%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、应用题、程序题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


五、参考书目及学习资料 1. 《ASP.NET 程序设计教程》，顾韵华，电子工业出版社，2004.8。 2. 《ASP.NET 实用教程》，顾韵华、周淑琴、黄群电子工业出版社，2004.9。

3. 《SQL Server 教程》，顾韵华，清华大学出版社，2005.8。

247

六、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：马瑞





出勤、预习 10%



2.2

实验过程60%



2.212.3

实验报告30%



2.212.3

248

J2EE架构与开发（J2EE Architecture and Development）

课程代码：7251083

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：Java 程序设计，数据库基础适用专业：计算机科学与技术教材：郑阿奇，Java EE 基础实用教程（第 2 版），电子工业出版社，2014 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《J2EE 架构与开发》是计算机科学与技术专业的一门重要的方向专业课程。本课程主要讲述

J2EE轻框架的相关理论和技术，包括 JavaEE 平台及开发基础、JSP/Servlet 基础、Struts 2 编程、H

ibernate 编程、MVC框架组合开发、Spring 基础及应用、Java EE 多框架整合编程等。（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握 J2EE轻框架的基本理论和应用技巧，培养学生解决计算机领域复杂

工程问题所需专业基础知识和应用能力，培养学生专业素养、项目实践能力和团队协作精神。课程目标 2：能够综合 Struts/Hibernate/Spring 编程技术，针对计算机领域复杂工程问题研究和

设计可行的解决方案，具备初步的计算机工程项目管理经验与能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2 和 11.3。毕业要求指标点 1.2：具备扎实的计算机工程基础知识，了解通过计算机解决复杂工程问题的

基本方法，并遵循复杂系统开发的工程化基本要求；；毕业要求指标点 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的

计算机工程项目管理经验与能力。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 1.2

毕业要求 11.3

二、课程内容及教学要求249

本课程教学内容包括： JavaEE 平台及开发基础、JSP/Servlet 基础、Struts 2 编程、Hibernate

编程、MVC框架组合开发、Spring 基础及应用、Java EE 多框架整合编程等。本课程基本要求是：通过本课程的学习，使掌握 J2EE 应用程序的开发、组装和部署流程，提

高学生在软件设计过程中分析问题和解决问题的实际动手能力。第 1 章 Java EE 平台及开发基础（2 学时）（一）教学内容1. Java EE 的开发方式。2. Java EE 开发环境搭建。3. Java EE 开发入门。

（二）教学要求 1. 了解 Java EE 的开发方式；

2. 掌握 JDK、MyEclipse、Tomcat 的正确安装和配置；3. 熟练开发环境的测试；4. 了解 MyEclipse集成开发环境；5. 理解和掌握一个简单的 Java EE 程序；6. 掌握 Java EE 程序的调试；9. 管理 Java EE项目


JDK、MyEclipse、Tomcat 的安装和配置、编写 Java EE 程序、Java EE 程序的调试。2. 难点

JBoss 及其相关插件的安装和配置、Java EE 程序的调试。第 2 章 Java Web 开发基础（4 学时）（一）教学内容1. HTML 语言。2. JSP 基础。3. Servlet 技术。

（二）教学要求 1. 了解 HTML 文件的基本结构；2. 掌握 HTML 文件的语言标记。3. 掌握 JSP 语法、脚本元素、动作组件、以及内置对象。

4. 掌握 JavaBean 及其应用。 5. 了解 Servlet 的概念。6. 理解和掌握 Servlet 基本结构、编程方式、生命周期。

250

7. 掌握 Servlet 的应用举例。（三）重点与难点1.重点HTML 文件的基本结构、HTML 文件的语言标记；JSP 基础知识；JSP脚本元素、指令元素、

动作以及内置对象；Servlet 基础知识；Servlet 编程方式、Servlet 生命周期2.难点

HTML 文件的语言标记、JSP 动作以及内置对象的正确使用、Servlet 的编程方式和生命周期。第 3 章 Struts 2 基础（五）教学内容1. 使用 Struts 2 的动机。2. Struts 2 原理及工作流程。3. Struts 2 数据验证。4. Struts 2 标签库。5. Struts 2拦截器。6. Struts 2国际化应用。7. Struts 2 文件上传。

（二）教学要求1. 了解 Model 2 模式的缺陷。2. 理解和掌握 Struts 2 基本原理。3. 理解和掌握 Struts 2框架工作流程。4. 理解和掌握 Struts 2配置文件及元素。5. 了解 validate校验。6. 理解使用校验框架。7. 掌握 Struts 2 的 OGNL 表达式。8. 掌握数据标签、控制标签、表单标签、非表单标签。9. 了解拦截器配置。10. 理解拦截器实现类。11. 了解 Struts 2国际化应用。12. 理解和掌握上传单个文件。13. 理解和掌握多文件上传。（三）重点与难点1.重点Struts 2框架的原理、Struts 2 的 OGNL 表达式、数据标签、控制标签以及非表单标签、Struts

2截器配置、拦截器实现类、Struts 2国际化、Struts 2上传单个文件、Struts 2上传多个文件。2.难点

251

Struts 2框架的理解和掌握、表单标签、拦截器实现类、Struts 2上传单个、多个文件。第 4 章 Hibernate 基础

（一）教学内容1. 使用 Hibernate 的动机。2. Hibernate 应用基础。3. Hibernate 关系映射。

（二）教学要求1. 了解 Hibernate概述。2. 理解和理解简单Hibernate 应用。3. 掌握 Hibernate 应用开发步骤。4. 理解和掌握 Hibernate各种文件的作用。5. 理解和掌握 Hibernate核心接口。6. HQL查询。7. 理解和掌握一对一关联。8. 理解和掌握多对一单向关联。9. 理解和掌握一对多双向关联10. 理解和掌握多对多关联。（三）重点与难点1.重点Hibernate 应用开发步骤、Hibernate核心接口以及一对一关联、多对一单向关联。2.难点

Hibernate 应用开发步骤、HQL查询、一对多双向、多对多关联。第 5 章 MVC框架开发基础

（一）教学内容1. MVC 基本思想。2. MVC 关键技术。（二）教学要求1. 理解和掌握 MVC 基本思想。2. 理解和掌握 DAO 技术。3. 整合 Hibernate 与 Struts 2。（三）重点与难点1.重点

DAO 技术、Hibernate框架与 Struts 2框架。2.难点

Hibernate 与 Struts 2 结合。252

第 6 章 Spring 基础及应用（一）教学内容

1. 使用 Spring 的动机。2. Spring 应用基础。3. Spring核心接口及配置。（二）教学要求1. 理解和掌握工厂模式。2. 掌握 Spring框架。3. 了解依赖注入应用。4. 理解和掌握注入的两种方式。5. 了解 Spring核心接口。7. 掌握 Spring 基本配置。

（三）重点与难点1.重点工厂模式、Spring框架、注入的两种方式、Spring核心接口、Spring 基本配置。2.难点Spring框架、两种注入方式、Spring配置。


1 J2EE 环境配置与简单程序编写 2 验证性必做课程目标 1

2 JSP/Servlet 综合编程 2 验证性必做课程目标 1

3 Struts2框架编程 2 验证性必做课程目标 1

4 Hibernate 应用编程 2 验证性必做课程目标 1

5 Spring 与 Struts、Hibernate整合编程 2 设计性必做课程目标 1，2

6 综合实验 2 验证性必做课程目标 1，2

实验 1：J2EE 环境配置与简单程序编写1. 实验目的及要求1) 了解 J2EE项目开发流程；2）掌握 J2EE 开发环境的配置；3）掌握 MyEclispse+JBoss 平台程序开发。2. 实验主要内容1）完成 J2EE 开发环境的配置；2）使用 MyEclispse+JBoss 平台进行简易HelloWorld 的程序编写；3）MyEclispse 程序调试和运行；

253

3. 重难点MyEclispse+JBoss配置和程序调试。实验 2： JSP/Servlet 综合编程1. 实验目的及要求1) 掌握 JSP 基础知识；2）掌握 Servlet 基础知识；3）掌握 JSP+Servlet 编程技巧。2. 实验主要内容1）使用 MyEclispse 开发工具创建 Web 工程；2）编写两个 JSP页面，测试 application、session 和 request 对象的作用范围；3）采用 JSP+Servlet+JavaBean +JDBC 方式设计并实现一个简易的网上留言系统；3. 重难点JSP+Servlet+JavaBean +JDBC 实现一个简易的网上留言系统。实验 3：Struts2框架编程1. 实验目的及要求1) 掌握 Struts框架基础知识；2）掌握 Stuts框架加载方法；3）掌握 MyEclipse 程序调试技巧。2. 实验主要内容1）使用 MyEclispse 开发工具创建 Web 工程，并加载 Struts框架；2）编程实现“学生综合管理系统”的“添加学生信息”功能；3）采用 JSP+Action+JDBC 方式设计并实现一个简易的网上留言系统；3. 重难点JSP+Action+JDBC 实现一个简易的网上留言系统。实验 4： Hibernate 应用编程1. 实验目的及要求1) 掌握 Hibernate 基本知识；2）掌握多种OR映射方式；3）掌握 MyEclipse 程序调试技巧。2. 实验主要内容1）使用 MyEclispse 开发工具创建 Web 工程，并加载Hibernate框架；2）使用 Hibernate OR映射实现学生表、课程表；3）实现学生表、课程表的基本数据操作（查、增、改、删）；3. 重难点利用 Hibernate OR映射，实现学生表、课程表的基本数据操作。

254

实验 5：Spring 与 Struts、Hibernate整合编程1. 实验目的及要求1) 掌握 SSH框架的整合方法；2）锻炼学生团队合作意识；3）掌握 MyEclipse 程序调试技巧。2. 实验主要内容1）使用 MyEclispse 开发工具创建 Web 工程，并加载 Struts、Hibernate、Spring框架；； 2）开发一个 Spring 与 Struts 2 的整合项目；3）通过一个实例，实现 Spring 与 Hibernate 的整合。3. 重难点Spring 与 Struts 2、Hibernate 的项目整合。实验 6：综合实验1. 实验目的及要求1) 掌握 SSH框架的整合方法；2）掌握 MyEclipse 程序调试技巧；3）培养学生的团队协作能力和项目管理经验。2. 实验主要内容以“网上留言系统”或“学生综合信息管理系统”为例，采用 JSP+Struts+Hibernate 组合进行

系统的设计与开发3. 重难点系统的调试和错误改进。注：本课程为专业选修课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均

需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章 Java EE 平台及开发基础 2 2 4

讲授、案例、演示课程目标 1

第 2章 Java Web 开发基础 4 2 6讲授、案例、自学、实验课程目标 1

第 3章 Struts 2 基础 6 2 8 讲授、对比、自课程目标 1

255

学、讨论、实验第 4章 Hibernate 基础 4 2 6

讲授、演示、自学、实验课程目标 1

第 5章 MVC框架开发基础 2 2 4 讲授、自学课程目标 1，2

第 6章 Spring 基础及应用 2 2 4


课程目标 1，2

合计 20 12 32



课后完成 6~10 课后编程题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

15%




期末考试

试卷题型包括选择题、名词解释、阅读程序题、编程题 4 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力等个人素质的题占 70%；考核能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的计算机工程项目管理经验与能力的题占比 30%。

70%期末考试采用开卷笔试。

六、参考书目及学习资料 1. 高洪岩编，Java EE核心框架实战，人民邮电出版社，2014 年 9月

七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。

256

2. 课后共需完成近 6-10道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：刘文杰审定人：王金伟





出勤、预习 10%



1.2

实验过程60%



1.2

实验报告30%



1.211.3

257

移动平台开发技术与应用（Mobile Platform Development Technology and Application）课程代码：5261052

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：24，实验学时：8）先修课程：程序设计基础、数据结构、数据库基础、面向对象程序设计、Java 程

序设计适用专业：计算机科学与技术教材：《Android 移动应用设计与开发》，黄宏程，胡敏，陈如松编著，人民

邮电出版社，2012 年 9月第 1 版第 1次印刷开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质移动平台开发技术与应用是高等工科院校计算机类相关专业的一门专业任选课。是在学生具

备一定编程能力后学习的一门方向性和实践性很强的课程。主要研究基于 Android 平台的手机等智能终端的开发技术。该课程以理论讲授为主，穿插一定的随堂实验，目的是让学生掌握手机平台软件开发的基本知识和基本技能，锻炼学生的实际编程能力，为学生毕业后从事移动软件开发打下良好的理论和实践基础。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握基于 Android 系统的手机编程技术，能够分析并解决实际问题。课程目标 2：使学生通过 Android 开发的项目实践，掌握项目开发的流程，熟悉项目管理原理，

提升动手能力，能够将所学知识整合运用到实际项目中。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.2 和 11.3。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用图表等

工程方法发现问题、提出问题及分析问题；。毕业要求指标点 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的


毕业要求 2.2

258

毕业要求 11.3

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：Android 开发环境的搭建，Android项目结构分析，用户界面设计，

Activity 基础，UI 设计，服务和广播，数据存储和访问，Android 网络通信编程，Android 综合案例。

本课程基本要求是：了解并熟悉 Android手机操作系统的开发工具，理解并掌握手机项目开发流程中的各个环节。具备程序设计思想和代码编写与查错能力，以及动手操作和运用知识完成设计的能力，能够独立或合作设计实现基于 Android 平台的手机 APP项目。

第 1 章基础（一）教学内容 Android 发展概述及配置开发环境。（二）教学要求（1）了解 Android 发展过程（2）掌握配置开发环境：JDK + Eclipse + SDK

（3）了解配置开发环境：Android Studio

（三）重点与难点1. 重点Android 开发环境搭建的过程2. 难点Android 应用开发的前沿动态

第 2 章 Android 项目（一）教学内容

应用程序创建与案例分析。（二）教学要求（1）熟悉Android项目的创建过程（2）了解基于 Android 平台的需求分析及概要设计。（三）重点与难点

1.重点Android源代码、编译和运行2.难点运行错误的处理

第 3 章 Android 基本原理（一）教学内容Android框架及应用程序简介。

259

（二）教学要求（1）了解 Android 体系结构与运行原理（2）了解 Activity、Service、BroadCastReceiver、ContentProvider 等应用程序。（三）重点与难点

1.重点四大组件简介2.难点Android 体系结构

第 4 章 Activity 及 Intent通信机制（一）教学内容Activity 程序周期及 Intent 组件程序（二）教学要求（1）掌握 Activity 的交互机制、状态和生命周期事件回调方法（2）掌握 Intent 的属性、解析与 Activity 的跳转（三）重点与难点

1.重点Activity功能实现；Intent显示启动机制与隐式启动机制2.难点Activity回调函数；Intent传递数据方法及 Bundle 数据封装方法

第 5 章 UI 设计（一）教学内容View 、 Layout 、对话框、菜单、 Toast 、 Notification 、列表、 AppWidget 、 TabActivity 与

TabHost。（二）教学要求（1）掌握 View 的设计方法（2）掌握各种 Layout 设计（3）掌握菜单设计（4）Toast 设计（5）Notification 设计（6）列表设计（7）AppWidget、TabActivity 与 TabHost。（三）重点与难点

1.重点各种界面布局的使用方法2.难点

260

布局使用的针对性；使用 Adapter 实现界面布局与代码的分离第 6 章服务（一）教学内容本地服务、远程服务（二）教学要求（1）掌握本地服务的启动方式和生命周期（2）掌握远程服务。（三）重点与难点

1.重点服务组件的生命周期；绑定的方式启动服务2.难点远程服务的 AIDL 接口

第 7 章广播（一）教学内容广播的发送与接收及广播小实例（二）教学要求（1）了解广播的发送、接收、声明、生命周期及常见Action常量（2）广播实例（三）重点与难点

1.重点接受广播和发送广播的代码2.难点广播的异步处理方式（线程）

第 8 章数据存储和提供器（一）教学内容SharedPreference存储、SQLite存储、ContentProvider存储及文件存储。（二）教学要求（1）了解 SharedPreference存储（2）掌握 SQLite存储（3）掌握 ContentProvider存储（4）了解文件存储。（三）重点与难点

1.重点SQlite 和 ContentProvider 的使用方法2.难点

261

四大存储方式的不同适用场景第 9 章网络（一）教学内容Android 平台网络访问方式、数据解析和 WebView 组件。（二）教学要求（1）掌握 HTTP 与 Socket 通信（2）了解 JSON 与 SAX 解析（3）了解在 WebView 中使用 JavaScript

（三）重点与难点1.重点HTTP 与 Socket 接口的使用方法2.难点在 Android 中实现 Java 与 JavaScript 的链接

第 10 章重要概念应用（一）教学内容进程与线程、Handler 与 AsynTask、Application。（二）教学要求（1）掌握进程模型、进程间通信（2）掌握线程模型（3）掌握 Handler 基本概念与具体使用场合（4）了解 AsynTask 的使用（5）了解 Application

（三）重点与难点1.重点Handler 的使用2.难点异步处理数据的编程理念

第 11 章综合案例（一）教学内容客户端及服务端的案例讲解。（二）教学要求（1）了解客户端的代码结构与功能模块（2）了解服务端简述及数据解析和控制流程（三）重点与难点

1.重点262

了解并掌握 Android完整项目开发的基本方法2.难点项目中功能模块的划分

第 12 章程序发布（一）教学内容应用程序的发布（二）教学要求（1）了解应用程序签名（2）了解应用程序发布与销售（3）了解应用程序的更新（三）重点与难点

1.重点应用程序发布的流程2.难点应用程序签名的作用


1 Android 开发环境搭建 2 验证性必做课程目标 1

2Activity 生命周期的验证与 logcat调试器的使用 2 验证性必做课程目标 1

3 Android 用户界面的设计 2 验证性必做课程目标 1

4 Android 本地服务与远程服务的使用 2 验证性必做课程目标 1，2

实验 1：Android 开发环境搭建1. 实验目的及要求了解 Android集成开发环境；掌握 Android 开发平台搭建的步骤，分别下载相关软件并安装配置；掌握 Android简单项目的创建。2. 实验主要内容1）在线下载Android 开发工具，安装工具并搭建开发环境；2）创建一个Android 开发的简单项目。3. 重难点安装插件的顺序实验 2： Activity 生命周期的验证与 logcat 调试器的使用

263

1. 实验目的及要求了解 Android 程序生命周期的各个阶段；掌握 Activity 生命周期各个阶段之间的关系；掌握 Activity回调函数的使用方法；掌握 logcat调试器的使用方法。2. 实验主要内容1）创建 Hello World初始项目，实现回调函数的重载，在 Activity 界面上显示回调函数调用顺

序，验证Activity 生命周期；2）在所创建的项目中使用 logcat调试器，验证Activity 生命周期。3. 重难点回调函数的编写实验 3： Android 用户界面的设计1. 实验目的及要求了解 Android 用户界面的构成；掌握 Android 界面控件的使用方法；熟练掌握 TextView、EditText 和 Button控件；熟练掌握事件监听器的使用方法；熟练掌握 Layout 的界面布局方式。2. 实验主要内容1）创建 myGUIDemo项目，分别用 TextView、EditText 和 Button控件实现用编辑框显示、文

本输入框和确认按钮;

2）在所创建的项目中使用按键事件监听器，实现将输入的文本内容变为编辑框显示的内容;

3）在 Layout 中分别实现线性布局（纵向、横向）和相对布局。3. 重难点各种布局之间的嵌套使用实验 4：Android 本地服务与远程服务的使用1. 实验目的及要求了解 Android服务（Service）的构成；熟练掌握启动与绑定两种不同的调用服务的方法；熟练掌握 Android 本地服务（Local Service）的使用方法；熟练掌握 AIDL 接口的使用方法；熟练掌握 Android远程服务（Remote Service）的使用方法。2. 实验主要内容1）创建一个具有 MP3音乐播放功能的项目，要求将播放界面与播放功能分开。创建音乐播

放功能的本地服务，编制界面调此服务实现MP3 文件的播放;

264

2）使用 AIDL 接口创建一个具备远程音乐播放服务的项目，要求在播放界面内实现播放进度条的实时显示，并能控制音乐的播放进度。

3. 重难点AIDL 接口的使用注：本课程为选修课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需

要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第一章基础 2 2讲授、案例、演

示课程目标 1， 2

第二章 Android项目 1 1讲授、案例、自学、实验课程目标 1， 2

第三章 Android 基本原理 2 2 4讲授、对比、自学、讨论、实验

课程目标 1， 2，

第四章 Activity 及 Intent

通信机制 2 2讲授、演示、自学、实验课程目标 1， 2

第五章 UI 设计 3 2 5 讲授、自学课程目标 1， 2

第六章服务 1 1

讲授、案例、演示、讨论、自

学、实验课程目标 1，

2，

第七章广播 2 2 4

讲授、案例、演示、讨论、自

学、实验课程目标 1， 2

第八章数据存储和提供器 2 2讲授、案例、演示、实验课程目标 1， 2

第九章网络 2 2 4讲授、案例、演示、实验课程目标 1， 2

第十章重要概念应用 3 3


课程目标 1， 2

第十一章综合案例 2 2讲授、案例、演示、实验课程目标 1， 2

第十二章程序发布 2 2 讲授、案例、演课程目标 1， 2265

示、实验合计 24 8 32

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例

等教学方法）等。五、课程考核

1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。考核形式考核要求考核权重备注平时作业及阶段测试

课后作业完成 10道练习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、名词解释、简答题、案例题 6 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1. 《Android 移动应用设计与开发》，黄宏程，胡敏，陈如松，北京：人民邮电出版社，

2012；2. 《移动开发全平台解决方案：Android/IOS/Windows Phone（第一版）》，DevDiv 移动开发

社区，海洋出版社，2012。七、大纲说明


制定人：王海彬审定人：王金伟


266




出勤、预习 10%


能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占5%）。

11.3

实验过程60%



2.211.3

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告格式规范（占 10%）；数据准确（占 10% ）；并按要求完成相应思考题（10%）。

2.211.3

267

密码学（Cryptology）

课程代码：4241047

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：高等数学、离散数学、计算机网络适用专业：计算机科学与技术教材：无开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质密码学是学院开设的一门专业方向选修课程，为学生开展个性化学习提供专业方向，实现个

性化分类培养。本课程主要研究密码学的基础知识、传统密码学技术、常用的加解密算法，是学生了解网络安全过程中一门重要的理论和实验课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够熟悉密码学中加解密算法的基本原理，熟悉加解密算法的推导，应用加解

密算法实现加密系统的设计与实现，培养学生解决具体工程问题的能力。课程目标 2：能够了解密码学与信息安全之间的关系，针对网络环境中信息保护等问题研究

和设计可行的加密系统，并对解决方案惊醒分析和论证。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.1 和 7.2。毕业要求指标点 2.1：应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对一个系统或者过程进

行抽象、分析与识别，并进行问题推理、求解和验证。毕业要求指标点 7.2：了解信息化与环境保护的关系，能够理解和评价计算机专业工程实践对

环境和社会可持续发展的影响。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 2.1

毕业要求 7.2

二、课程内容及教学要求（按章撰写）268

本课程教学内容包括：密码学的基础知识、传统密码学技术、分组密码、序列密码、哈希函数和消息认证、公钥密码体制、数字签名技术。

本课程基本要求是：了解密码学发展过程、基础知识，其与信息安全的关系；了解常用的加解密方法，掌握其含义、数学原理、推导过程并编程实现；针对网络环境中的实际应用，设计并实现加密系统。

第 1 章引言（一）教学内容

1. 密码学的发展史；2. 密码学基本概念和术语；3. 信息安全的重要性、四个目标、与密码学的关系。

（二）教学要求1. 了解现代密码学与信息安全的关系；2. 了解密码学的发展史；3. 熟悉现代密码学的主要内容。

（三）重点与难点1. 重点信息安全的重要性、密码学与信息安全的关系、密码学发展的三阶段。2. 难点信息安全的四个目标。

第 2 章密码学基础知识（一）教学内容1. 密码学的基本概念，包括密码编码学和密码分析学，现代密码学的特点；2. 从通信的参加者、信道和密码系统三个方面介绍安全通信的实现过程；3. 信道的概念和分类，密码系统的组成、基础概念、密码体制的分类，密码系统和认证系统应满足的基本要求；4. 密码破译的四种方式，密码分析者攻击密码体制的三种方法。5. 商农信息论的重要思想包括熵的基本概念、密码系统的熵、语言的冗余度、唯一解距离、密码系统的安全性、信息论的应用，其中密码系统的安全性包括有条件的安全性和无条件的安全性。

（二）教学要求 1. 掌握密码学系统的构成；2. 熟悉密码分析学；3. 熟悉商农信息论的重要思想。


269

密码系统的组成和其中的基础概念、密码体制的分类、密码系统的安全性。2.难点密码破译的四种方式、密码分析者攻击密码体制的方法。

第 3 章传统密码学技术（一）教学内容1. 传统的置换密码，包括列置换密码和周期置换密码；2. 栈代换密码的分类，单表代换密码和多表代换密码；3. 单表代换密码举例：移位密码、置换密码；4. 多表代换密码举例：多表密码；5. 表密码（Playfair）算法基本原理和过程；6. 希尔密码(Hill Cipher)算法基本原理和过程；7. 轮转机和轮转加密算法，转轮加密算法和应用；8. 传统密码体制分析，包括单表代换密码分析和多表代换密码分析，单表代换密码分析主要

分析的是明文中各个字母出现的统计概率、字符出现频率分类、字母组合概率、最常用中文单字频率等；多表代换密码分析主要包括决定密钥字的长度和确定密钥两个方面。

9. 基于代换或换位的密码安全性。（二）教学要求1. 掌握置换密码和代换密码；2. 熟悉多表代换密码；3. 熟悉传统密码体制分析。（三）重点与难点1.重点多表代换密码分析。2.难点列置换密码、周期置换密码、单表代换密码、多表代换密码、多表密码（ Playfair）、希尔

密码(Hill Cipher)加解密。第 4 章分组密码（一）教学内容1. 分组密码，包括含义、参数和特征、算法要求、设计思想、设计准则；2. SP 网络，包括基本操作、性质；3. DES 密码算法，包括概述、算法框图、加密流程图；4. S-盒的构造和设计准则、p-盒的构造和设计准则；5. AES 密码算法，包括结构和加解密过程，结构和分组；6. 组密码的四种操作模式。（二）教学要求

270

1. 熟悉分组密码；2. 熟悉 SP 网络；3. 掌握 DES 密码算法；4. 熟悉DES 的核心技术；5. 熟悉AES 的的核心技术；6. 熟悉分组密码的四种操作模式。（三）重点与难点1.重点分组密码的设计思想、设计准则、DES 的核心技术、DES 安全性的四个方面、AES 的 S盒。2.难点

DES 和 AES 的加解密过程、组密码操作模式。第 5 章序列密码（一）教学内容1. 序列密码的基本含义、框架、加解密流程；2. 密钥流生成器对于序列密码的重要性；3. 线性反馈移位寄存器在密钥流生成器中的作用；4. 解线性反馈移位寄存器的组成和原理，反馈函数与密钥流生成器输出序列之间的关系；5． m 序列的生成原理以及破译过程；6. 非线性序列的生成过程以及对于密钥流生成器的要求；7. Geffe 序列生成器的序列生成流程；8. J-K触发器，pless 生成器，门限发生器的原理和流程；9. 两种常用的序列算法：A5 算法和 RC4 算法。（二）教学要求1. 了解序列密码的含义以及加解密流程；2. 掌握密钥流产生器的结构和密钥序列生成原理；3. 熟悉线性反馈移位寄存器的工作原理；4. 了解非线性序列的生成原理；5. 掌握几个常用的序列密码的算法（A5，RC4）。（三）重点与难点1.重点

序列密码的工作原理、序列密码的加解密流程、线性反馈移位寄存器的工作原理、非线性序列与线性序列的异同、序列算法的加解密流程。

2.难点序列密码的工作原理、反馈函数在线性移位寄存器中的作用、序列算法的加解密过程。第 6 章 Hsah 函数和消息认证

271

（一）教学内容9. 现代密码学中数据完整性与通信学中检错码的关系；10. 哈希函数的特性：输入是任意有限长度的、输出是固定长度的、易于计算的、单向不可逆的、抗碰撞的。

11. 哈希函数的特点，哈希函数模型中压缩函数选取的困难性；12. 经典的哈希算法 MD5，介绍MD5 发展历史、特点、基本结构、工作流程、数学原理、

以及 MD5相对于 MD4 算法的改进与优势；13. SHA 算法的发展以及其和 MD5 算法的联系与区别；14. 哈希函数的应用：数字签名、完整性保护、口令传输、消息认证；15. 网络安全中的两个方面：被动安全与主动安全，认证在抗主动攻击中的重要性；16. 消息认证包括来源认证和完整性认证，认证的原理、过程，哈希算法在其中的作用。

（二）教学要求1. 了解哈希函数的产生背景；2. 了解哈希函数的一般模型及其性质；3. 了解 MD5 算法的数学原理及编程实现；4. 了解常用的几种哈希函数；5. 了解不同哈希函数之间的联系与区别；6. 了解哈希函数与消息认证的关系。（三）重点与难点1.重点哈希函数的一般模型、主要特点、哈希函数的几种应用、哈希函数在几种应用中的区别。2.难点MD5 算法的数学原理、SHA 的算法原理与数学推导。第 7 章公钥密码体制（一）教学内容1. 公钥密码体制的基本概念，包括对称密码体制的缺陷和公钥体制加解密模型；2. 公钥体制加解密模型、公钥密码体制的基本原理、公钥算法的用途分类、公钥密码体制的

攻击、公钥密码的常用算法。3. 背包算法及背包密码体制、MH背包密码的基本思想及其体制、加解密的实现过程。4. RSA公钥密码的基本概念，包括欧拉函数和欧拉定理，RSA 的密钥对生成算法和 RSA 的加

解密过程。5. 离散对数问题，离散对数的公钥密码、离散对数加解密。（二）教学要求1. 熟悉公钥密码体制；2. 熟悉背包密码体制并掌握加解密过程；3. 掌握 RSA公钥密码体制；

272

4. 掌握离散对数公钥密码的加解密过程；（三）重点与难点1.重点公钥密码体制的基本原理、ElGamal 算法的加解密。2.难点MH背包密码体制及加解密的实现过程、RSA加解密的证明过程。第 8 章数字签名技术（一）教学内容1. 数字签名概念，数字签名的安全要求、原理和过程；2. RSA 方案参数与密钥生成规则，签名算法和验证算法的计算过程和成立条件，推导验证

RSA 方案的正确性；3. Elgamal签名体制，初始化、签名过程、验证过程、公式推导 Elgamal签名的正确性；4. Schnorr签名体制的概念和应用过程，证明其正确性；5. 比较 Schnorr签字与 ElGamal签字的差异；6. 不可否认签名算法的实现流程，包括初始化，签名，验证三个阶段，转换为普通数字签名

的实现方法；7. 盲签名概念、实现过程和基本协议，举例说明盲签名机制存在的问题，分析该签名方法的

安全性；8. 强弱盲签名的概念，解释对应原理，验证二者正确性，分析比较二者差异；9. 群签名方案的基本概念、正确性、实现流程。（二）教学要求1. 了解数字签名的相关概念和原理；2. 了解对称密码体制的相关概念；3. 掌握几种常见的数字签名方法的原理和差异；4. 了解不可否认签名的相关概念，掌握相关算法实现原理；5. 了解盲签名的原理和概念，熟悉强弱盲签的异同点；6. 了解群签名方案的基本原理；7. 了解多重签名概念，熟悉有序多重签名方案，重点掌握 Elgamal 有序和传播多重方案的相

关知识点；8. 熟悉代理签名分类，掌握各种代理签名方案的原理及优劣性。（三）重点与难点1.重点4种签名体制的原理和差异、不可否签名、盲签名、群签名的原理及应用、两种多重签名方

案和三种代理签名方法。2.难点签名体制的数学原理和正确性证明。

273


1 LSB 算法原理及实现 2 验证性必做课程目标 1

2 RSA 算法原理及实现 2 验证性必做课程目标 1

3 基于行间距的信息隐藏方案实现 2 验证性必做课程目标 1

4 分组密码算法原理及实现 2 验证性必做课程目标 1

5 加密聊天系统设计和实现（1） 2 设计性必做课程目标 1，2

6 加密聊天系统设计和实现（2） 2 设计性必做课程目标 1，2

实验 1： LSB 算法原理及实现1. 实验目的及要求1）熟悉 Python 语言关于图像处理的基本操作；2）了解 LSB 算法的基本原理及实现方式.

2. 实验主要内容1）读取并显示 cameraman.png 图像；2）将信息“Hello World”转换为二进制；3）用 LSB 的方法将二进制信息替换到图像的最低有效位。3. 重难点了解最低有效位嵌入（LSB）的具体算法，使用 Python现有的图处理模块进行操作。实验 2： RSA 算法原理及实现1. 实验目的及要求1) 理解非对称加密算法的基本原理；2）了解 RSA 算法的实现方法和基本应用；3）使用一种编程语言实现 RSA 算法并能够实现加解密。2. 实验主要内容1）使用 Python、Java或者 C 语言实现 RSA加密算法；2）利用实现的 RSA加密算法将给定的明文进行加密并使用不同的密钥进行签名；3）对已经加密后的密文进行签名验证并恢复出明文。3. 重难点完成 RSA 算法的数学推导；编程实现 RSA加密算法。实验 3：基于行间距的信息隐藏方案实现1. 实验目的及要求1) 了解除图片隐写外的其他信息隐藏方案；2）了解基于文本行间距的信息隐藏方案并进行实现。

274

2. 实验主要内容1）使用加密程序读取指定 doc 文件，并判断该文件的行间距是否均匀；2）将信息“Hello World”转换为二进制；3）将 doc 文件中每行之间的行间距根据转换得到的二进制进行相应改动；4）使用解密程序读取改动后的 doc 文件；5）将行间距的差值转换为二进制，然后由二进制转换为明文信息。3. 重难点利用 Python 在指定 doc 文件中通过改变文本行间距的方案嵌入指定秘密消息。实验 4：分组密码算法原理及实现1. 实验目的及要求1) 了解分组密码算法的基本原理和实现方案；2）了解针对 DES 算法的差分攻击。2. 实验主要内容1）将明文“Hello World”转换为二进制数组；2）利用 Python、Java或者 C 语言实现DES加解密算法；3）利用指定的分组密钥对该二进制数组进行加密操作并输出密文；4）将输出的密文利用相同的分组密钥进行解密操作并输出解密后的明文。3. 重难点了解 DES 算法基本工作原理，利用 Python 在指定指定分组密钥下对指定信息进行 DES加解

密操作。实验 5：加密聊天系统设计和实现（1）1. 实验目的及要求1) 了解密码学在实际网络中的应用；2）了解多种不同环境下使用的加密方案选择；3）了解实时聊天系统的设计与实现流程。2. 实验主要内容1）设计出加密聊天系统的数据流、控制流框架； 2）分析加密聊天系统的结构并将系统拆分为独立组件；3）利用相应的加解密算法、签名验证算法、网络协议、数据库接口完成各组件的编写。3. 重难点分析实时聊天系统所需的系统、文件、网络构架和数据结构；分析实时聊天系统各阶段所需

的加解密、签名认证算法，利用高级语言实现加密聊天系统的构建并完成系统测试。实验 6：加密聊天系统设计和实现（2）1. 实验目的及要求1) 了解密码学在实际网络中的应用；

275

2）了解多种不同环境下使用的加密方案选择；3）了解实时聊天系统的设计与实现流程。2. 实验主要内容1）对实验 5 中已完成的各组件进行测试，发现并解决其中的漏洞；2）根据数据流和控制流组合各组件；3）对完整的加密聊天系统进行测试，发现并解决其中的漏洞；4）对完成的加密聊天系统进行实际使用的评估。3. 重难点利用高级语言实现加密聊天系统的构建并完成系统测试。注：本课程为专业课，授课对象为大二学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，设计性

实验需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章引言 2 2讲授、案例、演示课程目标 1， 2

第 2章密码学基础知识 3 2 5讲授、案例、自学、实验课程目标 1， 2

第 3章传统密码学技术 3 2 5讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1， 2

第 4章分组密码 6 2 10讲授、演示、自学、实验课程目标 1， 2

第 5章序列密码 4 4 讲授、自学课程目标 1， 2第 6章 Hsah 函数和消息认证 6 6

讲授、案例、演示、讨论、自学课程目标 1， 2

第 7章公钥密码体制 6 6 12


课程目标 1， 2

第 8章数字签名技术 6讲授、案例、演示课程目标 1， 2

合计 36 12 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教

276

学方法）等。五、课程考核 1. 课程考核方式包括出勤、平时作业、实验情况考核和课程论文。

考核形式考核要求考核权重备注出勤能按时到勤，认真听讲，做实验时，遵守实验规定，

不损坏实验设备，按 10%计入总成绩。 10%



30%




课程论文期末考核以课程论文的形式，学生对于本课程的核心内容——加解密算法的掌握情况通过课程论文中的实验过程、实验结果、实验分析来体现，最终论文的得分按 50%计入总成绩。


六、参考书目及学习资料 1. Bruce Schneier著，吴世忠等译，《应用密码学－协议、算法与 C源程序》2nd，机械工业出版社，2000。 2. 胡向东等编著，《应用密码学》，电子工业出版社，2011。

4. 卢开澄著，《计算机密码学》（第三版），清华出版社，2003。七、大纲说明


制定人：付章杰审定人：王金伟


277




习 10%



2.1

实验过程60%



2.17.2

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

2.17.2

278

计算机安全导论（Introduction to Computer Security）

课程代码：4251046

学分：3

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：操作系统，计算机网络，编程基础适用专业：计算机科学与技术教材：古德里奇 (Goodrich.M.T.) (作者)，塔玛萨 (Tamassia.R.) (作者)，葛秀慧

(译者)，田浩 (译者)，等 (译者)，世界著名计算机教材精选：计算机安全导论第 1 版，清华大学出版社，2012 年


（一）课程性质计算机安全导论是高等工科院校计算机类相关专业的一门选修课。本课程主要研究讲述计算

机信息安全相关的基础理论知识，技术、以及常见的计算机安全设备与系统等，是计算机安全的重要理论课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握计算机安全的基本概念和基本理论，熟悉访问控制，加密，物理安

全的基本方法，培养学生解决计算机安全问题所需专业基础知识，为本专业后续课程的学习打下良好的理论基础。

课程目标 2：能够运用安全保护和攻击的思维分析问题和解决问题，针对计算机安全问题，分析并提出针对的安全防御方法。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.2、2.2 和 3.2。毕业要求指标点 10.2：对计算机领域及行业的国际发展趋势有初步了解，了解计算机专业相

关的技术热点，并能够发表观点；毕业要求指标点 12.2：能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识；


279

毕业要求 10.2

毕业要求 12.2

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：计算机安全基本概念、物理安全、操作系统安全、恶意软件、网络安

全、WEB 安全和加密等，介绍各类安全问题及防御方法。本课程基本要求是：通过教学使学生掌握基础的信息安全理论，包括信息安全的概念，安全

的内涵，加解密种类与方法，操作系统安全的主要内容等；通过教学使用学生掌握常见的信息安全技术，包括用户角色管理，身份认证，数字签名，网络安全基本知识等；通过教学使用学生了解恶意软件的原理，网络安全常见设备及其工作原理等。

（一）教学内容1. 计算机安全的基本概念。2. 访问控制模型。3. 加密的概念。4. 实现和可用性问题。

（二）教学要求1. 了解计算机安全的内涵；2. 理解和掌握计算机安全的基本原则；3. 理解访问控制的定义；4. 掌握对称加密技术与非对称加密技术的概念，用法等；5. 了解实现和可用性概念。

（三）重点与难点1. 重点计算机安全的基本原则。访问控制的组成部分，访问控制实现原理与技术2. 难点对称加密技术与非对称加密技术的概念，用法。

第 2 章物理安全（一）教学内容19.物理安全的概念。20.身份验证技术。21.物理攻击的常用方法。

（二）教学要求 1. 了解物理安全的内涵，概念以及常用的方法。2. 了解常用的身份验证技术，包括生物特证认证，以及口令认证技术。3. 了解常用的物理攻击方法，以及应对的措施。

280

（三）重点与难点1.重点身份验证技术的种类及实现原理。2.难点

身份验证技术的种类及实现原理。第 3 章操作系统安全

（一）教学内容1. 操作系统概念与进程概念。2. 进程的安全。3. 内存与文件系统安全。4. 应用程序安全。

（二）教学要求1. 熟悉操作系统的组成，以及基本的概念。2. 了解进程安全内涵，进程的漏洞与进程空间的入侵，进程数据保存等概念。3．掌握常见的缓冲区溢出原因及防御方法。4. 了解操作系统内存保护机制，内存破坏与内存映射技术。5. 了解应用程序 PE 文件头结构。（三）重点与难点1.重点掌握常见的缓冲区溢出原因及防御方法。2.难点应用程序 PE 文件头结构。

第 4 章恶意软件（一）教学内容1. 内部攻击。2. 计算机病毒。3．恶意软件攻击以及入侵隐私软件4．对策与学习（二）教学要求1. 理解内部攻击的种类及攻击原理，防御方法。2. 熟悉计算机病毒的种类，传播方式，实现攻击的原理。3. 理解隐私信息的内涵，以及隐私软件窃取信息的途径与基本。（三）重点与难点1.重点计算机病毒的种类，传播方式，实现攻击的原理及防御方法。

281

2.难点计算机病毒的代码阅读与理解。第 5 章网络安全（一）教学内容1. 网络安全的基本概念。2. 网络各协议层安全。3. 拒绝服务攻击。（二）教学要求1. 了解网络安全的基本概念，内涵以及与系统安全的区别。2. 了解网络安全的相关案例。3. 了解网络各协议层安全面临的威胁。4. 了解拒绝服务攻击原理，实现技术，以及防范措施。（三）重点与难点1.重点

网络安全的基本概念，内涵以及与系统安全的区别。2.难点

拒绝服务攻击原理。第 6 章网络安全 II

（一）教学内容17. 应用层与 DNS。18. 常见网络安全设备与原理。19. 无线网安全。（二）教学要求1. 熟悉应用层与 DNS 原理，以及面临的安全威胁种类。2. 了解与掌握防火墙，隧道，入侵检测网络安全设备的原理。3. 了解无线网安全面临的威胁，以及无线网安全保护的一些基础知识。（三）重点与难点1.重点防火墙，隧道，入侵检测网络安全设备的原理。2.难点防火墙，隧道，入侵检测网络安全设备的原理。第 7 章 WEB 安全（一）教学内容1. WEB 安全威胁。2. SQL注入和 XSS攻击。

282

（二）教学要求1. 掌握 WEB 安全组成部分，以及面临的威胁种类。2. 掌握基本的 WEB 安全攻击技术，如 SQL注入，XSS攻击等。（三）重点与难点1.重点WEB 安全组成部分，以及面临的威胁种类。2.难点XSS攻击。第 8 章加密（一）教学内容1. 各类加密技术。（二）教学要求1. 掌握各类加密技术原理，用法，以及算法。（三）重点与难点1.重点掌握对称加密与非对称加密概念，编程实现对数据的加密以及数字签名。2.难点掌握对称加密与非对称加密概念，编程实现对数据的加密以及数字签名。


1 Sniffer 和 Warshark 软件的使用 2 验证性必做课程目标 1

2 DLL注入 2 验证性必做课程目标 1

3 XSS攻击的实现与基本原理 2 验证性必做课程目标 1

4 SQL注入实现与基本原理 2 验证性必做课程目标 1，2

5 PE 文件头与应用程序加密（1） 2 设计性必做课程目标 1，2

6 PE 文件头与应用程序加密（1） 2 验证性必做课程目标 1，2

7 Sniffer 和 Warshark 软件的使用 2 验证性必做课程目标 1

8 DLL注入 2 验证性必做课程目标 1

实验 1：Sniffer 和 Warshark 软件的使用1. 实验目的及要求1）掌握 Sniffer 和 Warshark 软件的使用；2）掌握数据监听攻击；3）能够分析监听数据。

283

2. 实验主要内容1）下载安装 Sniffer 和 Warshark 软件；2）搭建主机和客户端系统，并建立连接；3）监听通信数据并分析数据内容。3. 重难点监听通信数据并分析数据内容。实验 2： DLL 注入1. 实验目的及要求1) 了解 DLL封装过程；2）掌握注入攻击方法；3）熟悉DLL攻击防御方法。2. 实验主要内容1）建立 DLL；2）开始DLL注入攻击实验；3）注入解除实验；3. 重难点DLL注入攻击实验。实验 3： XSS攻击的实现与基本原理1. 实验目的及要求1) 掌握 XSS攻击原理；2. 实验主要内容1）将恶意代码植入到提供给用户使用的页面。2）将过滤敏感字符直接输出或者写入数据库。3）恶意代码被执行；4）显示XSS攻击过的结果3. 重难点XSS攻击原理。实验 4： SQL 注入实现与基本原理1. 实验目的及要求1）SQL注入攻击的实现与防御。2. 实验主要内容1）搭建环境；2）SQL注入攻击过程；3）SQL注入攻击防御过程；3. 重难点

284

SQL注入攻击。实验 5： PE 文件头与应用程序加密（1）1. 实验目的及要求1) 了解 PE 文件头加密原理和方法；2. 实验主要内容1）提取 PE 文件头；2）分解 PE 文件头；3）对 PE 文件头进行置换加密；3. 重难点提取 PE 文件头。实验 6： PE 文件头与应用程序加密（2）1. 实验目的及要求1) 编制基本的文本加、解密程序；2. 实验主要内容1）凯撒密码实现；2）维吉尼亚表加密实现；3）DES 实现；4）3种加密方法的比较；3. 重难点DES 实现。

注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章简介 4 4讲授、案例、演示课程目标 1，2

第 2章物理安全 3 3讲授、案例、自学、实验课程目标 1，2

第 3章操作系统安全 7 7讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1，2

第 4章恶意软件 8 2 10 讲授、演示、自课程目标 1，2

285

学、实验第 5章网络安全 5 5 讲授、自学课程目标 1，2

第 6章网络安全 II 5 2 7


课程目标 1，2

第 7章 Web 安全 2 4 6


课程目标 1，2

第 8章加密 2 4 6讲授、案例、演示、实验课程目标 1，2

合计 36 12 48

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、名称解释、综合题、分析题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 国外计算机科学教材系列：计算机安全：原理与实践(第 2 版)(英文版) 。 2. 高等院校信息安全专业系列教材：计算机网络安全实验教程七、大纲说明

286


制定人：郑玉


2016 年 7月 2日




出勤、预习 10%



10.2

实验过程60%



10.212.2

实验报告30%



10.212.2

287

Unix 系统原理及应用（Principle and Application of Unix System）

课程代码：5251051

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：24，实验学时：8）先修课程：程序设计基础、操作系统适用专业：计算机科学与技术教材：《Unix 入门经典》，Paul Love 等编著，清华大学出版社，2006 年 4月

第 1 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质Unix 系统原理及应用是高等工科院校计算机类相关专业的专业必修课。Unix 操作系统是多用

户、多进程、多任务操作系统的典型代表，是网络操作系统的主流，尤其随着 Internet 的高速发展和广泛应用，Unix 的应用又得到进一步扩大。本课程着重从应用的角度介绍 Unix 系统的使用、原理和开发等内容。通过本课程的学习，使学生掌握 Unix 操作系统的基本原理、系统常用命令及基于 SHELL 的程序开发方法，增强学生基于 Unix 系统的软件开发能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握现代系统的基本使用与操作方法、工具。课程目标 2：培养学生能够针对计算机系统的复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、软硬

件及系统资源，为工程实践奠定良好的基础。课程目标 3：能够运用计算机基础知识，对工程实践、系统解决方案进行合理分析与评价。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 5.1 和 6.3。毕业要求指标点 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具。毕业要求指标点 6.3：能够评价计算机科学与技术工程专业实践和解决方案对社会、健康、安

全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。


288

毕业要求 5.1

毕业要求 6.3

二、课程内容及教学要求本课程教学内容包括：Unix 系统的登录与退出，常用命令，文件操作命令，用户与工作组管

理，用户权限配置，文件系统，工作环境配置，vi 编辑器，shell 操作的高级命令，shell 编程，网络配置等，介绍各种功能的基本命令。

本课程基本要求是：掌握基本语法命令，部分高级命令和复杂功能命令的使用，能够合理配置 shell 环境，并使用 vi 编辑器编写 shell脚本。


1. Unix 系统的主要特征。2. Unix 系统的层次结构。3. Unix 系统的发展史及各种分支。4. Windows 系统下 Linux 的安装。

（二）教学要求1.了解 Unix 系统的发展史及各种分支；2. 理解 Unix 系统的主要特征；3. 理解 Unix 系统与 Windows 的区别；4. 掌握 Unix 系统的层次结构；

（三）重点与难点1. 重点Unix 的主要特征，与 Windows 的区别。2. 难点Unix 系统的层次结构。

第 2 章起步（一）教学内容1. Unix 的登录与退出。2. 命令语法。3. 帮助系统 man 的使用。4. 基础命令集和 shell 基本概念。

（二）教学要求 1. 理解系统登录与退出过程。2. 掌握基本登录与退出命令。3. 掌握帮助系统 man命令的使用方法。

289

4. 理解 shell概念。 5. 掌握、who，write、mesg 等基本命令。（三）重点与难点1.重点帮助系统 man命令的使用。2.难点

Shell 基本概念。第 3 章用户和组

（一）教学内容1. 用户的创建。2. 创建工作组。3. 权限设置。4. 账户管理。

（二）教学要求1. 理解用户与组的基本概念。2. 熟悉不同角色账户类型。3. 掌握用户创建命令。4. 掌握用户配置文件 passwd、group 和 shadow。5. 理解用户账户的基本保护机制。6. 掌握账户管理的基本方法。（三）重点与难点1.重点用户与工作组的创建。2.难点配置文件与账户管理。

第 4 章文件系统（一）教学内容1. 目录结构与路径概念，文件类型。2. 文件操作基础命令。

（1）ls，pwd，cd

（2）rm

（3）which，whereis

3. 软链接与硬链接。（二）教学要求1. 理解目录结构和路径。

290

2. 熟悉文件类型定义。3. 掌握文件导航命令 pwd，cd。4. 掌握文件列举命令 ls。5. 掌握 which，whereis命令。（三）重点与难点1.重点目录操作与基本命令。2.难点

软链接与硬链接的区别。第 5 章定制工作环境（一）教学内容1. 不同 shell 的选择与配置。2. 常用环境变量。3. 路径的概念和作用。（二）教学要求1. 理解不同 shell 的特点。2. 了解环境命令的基本信息。3. 理解并掌握绝对路径和相对路径。4. 掌握常见环境变量的配置方法（三）重点与难点1.重点

基本环境变量，env，path 等的配置。2.难点

定制提示符。第 6 章深入 Unix 命令（一）教学内容1. 命令的剖析。2. 查找命令。3. 重定向与管道。4. 操作文件和目录。5. 文件权限与 umask。（二）教学要求1. 理解命令的修改和置换。2. 掌握输入输出重定向。3. 掌握管道命令。

291

4. 掌握文件与目录操作命令。5. 掌握文件所有权和权限的设置。（三）重点与难点1.重点文件的高级操作命令。2.难点umask 与 8 进制掩码。第 7 章用 vi 编辑文件（一）教学内容1. 使用 vi。2. 光标移动命令。3. 删除和修改命令。4. 文本查找和替换。5. 保存和退出命令。（二）教学要求1. 理解 vi 的启动与退出。2. 熟练掌握光标移动基本命令。3. 掌握删除和修改命令。4. 掌握文本查找和替换命令。5. 掌握文件的保存和退出。6. 掌握 vi 的三种工作方式。（三）重点与难点1.重点光标移动命令，查找和替换命令。2.难点Vi 编辑器的三种工作方式。第 8 章高级工具（一）教学内容1. 正则表达式。2. 高级命令 grep，find。3. 高级命令 sed，awk。4. 高级命令wc 与 sort。5. shell脚本。（二）教学要求1. 理解正则表达式的基本原理，掌握基本用法。

292

2. 掌握高级命令 grep，find 的查找功能。3. 掌握高级命令 sed，awk 的过滤作用。4. 掌握高级命令wc 与 sort 统计与排序作用。5. 理解 shell脚本的运行。（三）重点与难点1.重点grep，find，wc命令。2.难点级命令 sed，awk，正则表达式。第 9 章基本 shell脚本编程（一）教学内容1. shell概念。2. shell变量的声明与赋值。3. 条件测试语句。4. shell脚本的创建5. 执行 shell脚本。6. 各种内部排序方法的比较。（二）教学要求1. 了解 shell 的概念；2. 了解 shell变量的种类及其使用。3. 理解和掌握条件测试的原理和方法。4.掌握用 vi 创建 shell脚本的方法；5.掌握 shell脚本的执行方法（三）重点与难点1.重点Shell变量，条件测试语句。2.难点条件测试语句。第 10 章作业和进程管理（一）教学内容1. 进程概念。2. ps命令语法。3. 系统进程。4. top命令5. setuid 和 setgid。

293

6. 进程控制脚本。（二）教学要求1. 了解 shell 的概念；2. 了解 shell变量的种类及其使用。3. 理解和掌握条件测试的原理和方法。4.掌握用 vi 创建 shell脚本的方法；5.掌握 shell脚本的执行方法（三）重点与难点1.重点后台运行，ps命令，kill命令，top 性能监测。2.难点进程优先级 nice。第 11 章高级 shell脚本编程（一）教学内容1. 高级脚本编程概念。2. 重定向与命令替换。3. shell 函数。4. 流程控制与循环5. Shell 的安全性6. 系统管理（二）教学要求1. 了解高级脚本编程概念；2. 了掌握 shell 重定向与命令替换。3. 理解和掌握 shell 函数4.掌握循环语句的使用；5.掌握文件测试语句6.了解 shell 的安全性与在系统管理中的作用（三）重点与难点1.重点循环 do 和 while，多种测试文件语句。2.难点多种测试文件语句。第 12 章 Unix网络管理（一）教学内容1. TCP/IP协议。

294

2. 配置网络。3. 动态配置。4. 回应网络请求5. 网络管理工具6. 防火墙（二）教学要求1. 了解 TCP/IP协议概念；2. 理解和掌握 Unix 网络配置方式。3. 理解和掌握动态配置4.理解网络请求；5.掌握网络配置命令6.了解防火墙6.了解 shell 的安全性与在系统管理中的作用（三）重点与难点1.重点网络配置命令，ifconfig，网络配置文件。2.难点网络配置文件、防火墙配置


1 Unix常用命令 1 2 验证性必做课程目标 1，2

2 Unix 基本命令 2 2 验证性必做课程目标 1，2

3 vi 文本编辑 2 验证性必做课程目标 1，2

4 shell 编程 2 验证性必做课程目标 1，2，3

实验 1：Unix 常用命令 1

1. 实验目的及要求1）掌握一般命令格式，熟悉Unix 环境；2）掌握有关文件和目录操作的常用命令；3）能够创建账户、账户切换；4）熟练使用 man。2. 实验主要内容1）正确登录与退出；2）熟悉 date，uname，who，echo，clear，touch命令；

295

3）查看文件属性及内容，管理目录；4）利用 man查看命令手册。3. 重难点查看文件属性及内容，管理目录。实验 2： Unix 常用命令 2

1. 实验目的及要求1) 理解文件所有者和权限的概念； 2）掌握使用长列表命令查看文件与目录信息，解释文件与目录权限中各位的含义；3）掌握对普通文件与目录的权限操作；4）掌握熟悉文件/目录的打包和压缩命令。2. 实验主要内容1）创建文件，并设置和修改不同的权限2）打包压缩指定目录下的文件3）讨论和验证 chmod 与 umask 的区别4）验证权限 x 对目录的作用。3. 重难点chmod 与 umask。实验 3： vi 文本编辑1. 实验目的及要求1) 掌握 vi 编辑器的启动和退出方法；2）掌握 vi 编辑器中录入文件内容的方法；3）掌握 vi 编辑器的各种编辑命令的使用；4）比对微软公司的 Word 编辑软件，了解 vi 的优缺点；2. 实验主要内容1）vi 编辑器的启动和退出2）使用键在编辑命令模式和末行命令模式和插入模式之间进行切换3）复制、删除正文，查找指定内容4）字符串搜索5）文件合并6）保存和退出。3. 重难点字符串搜索。实验 4： shell 编程1. 实验目的及要求1) 了解 shell 的概念；

296

2）了解 shell变量的种类及其使用；3）理解和掌握条件测试的原理和方法；4）掌握用 vi 创建 shell脚本的方法；5）掌握 shell脚本的执行方法。2. 实验主要内容1）shell变量与用户自定义变量；2）读写功能测试；3）利用位置参数给定变量赋值。3. 重难点位置参数的使用。

注：本课程为专业方向选修课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章绪论 2 2讲授、案例、演示课程目标 1，2

第 2章起步 2 2 讲授、案例课程目标 1，2

第 3章用户和组 2 2讲授、对比、讨论课程目标 1-3

第 4章文件系统 2 2 讲授、演示课程目标 1，2

第 5章定制工作环境 2 2 4 讲授、演示课程目标 1，2

第 6章深入 Unix命令 2 2 4讲授、案例、演示、实验课程目标 1-3

第 7章用 vi 编辑文件 2 2 4讲授、案例、演示、课程目标 1-3

第 8章高级工具 2 2讲授、案例、演示课程目标 1-3

第 9章基本 shell脚本编程 2 2讲授、案例、演示课程目标 1-3

第 10章作业和进程管理 2 2讲授、案例、演示课程目标 1-3

第 11章高级 shell脚本编 2 2 4 讲授、案例、演课程目标 1-3

297

程示、实验第 12章 Unix 网络管理 2 2

讲授、案例、演示课程目标 1， 2

合计 24 8 32




15%




期末考试

试卷题型包括选择题、判断题、操作与简单题、程序阅读题、编程题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 《Unix 教程（第二版）》，机械工业出版社，Sarwar 等著，张玉洁、孟祥武译， 2006。 2. 《Unix 基础教程（第二版）》，清华大学出版社，龚汉明、肖俊才、刘伟著，2007。 3. 《Unix 实用教程（第五版）》，人民邮电出版社，Andersen 著，宋虹等译，2008。七、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成 10~15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：闫雷鸣审定人：王金伟

298


299




出勤、预习 10%



5.1

实验过程60%



5.16.3

实验报告30%



6.3

300

气象信息系统工程（Meteorological Information System Engineering）

课程代码：5251064

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：24，实验学时：8）先修课程：大气科学概论适用专业：计算机科学与技术教材：自编《气象信息处理与系统设计基础》开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质“气象信息系统工程”是一门专业方向的选修课，。本课程主要研究气象信

息表示方法、资料加工处理技术、处理方法、业务与规范、管理与服务、GrADS 软件的应用等内容，是计算机与气象相结合的理论和实践基础课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生了解气象资料种类，掌握常用气象资料的加工、处理方法，培养学生使

用 GrADS 对气象数据进行处理的能力，让学生能在一个较高的层次上利用计算机处理气象应用中可能出现的问题。

课程目标 2：使学生了解气象信息系统现状及发展目标，掌握气象要素及对应的预报方法及相应的业务与规范、管理与服务为今后可能的技术应用做好必要的知识准备。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.3 和 7.2。毕业要求指标点 1.3：了解气象及国防相关知识，了解计算机专业知识、方法和技术在该领域

的应用背景、发展现状和趋势。毕业要求指标点 7.2：了解信息化与环境保护的关系，能够理解和评价计算机专业工程实践对

环境和社会可持续发展的影响。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 1.3

毕业要求 7.2

二、课程内容及教学要求301

本课程教学内容包括：气象信息系统现状概述、气象要素预报、常用气象资料、气象图形图像分析处理软件 GrADS 的使用。

本课程基本要求是：了解气象信息系统现状，理解气象信息系统的组成，了解气象信息系统发展历程。理解资料库、程序库、图形图像库、预报员的基本定义并掌握相关应用。掌握大气的基本要素，掌握降水、云雾、温度、风的预报方法，了解其他天气预报方法。了解气象资料的定义并掌握其种类；掌握常用的气象资料处理技术；了解气象产品研发的相关知识；了解气象数据库的相关内容，掌握数据库的业务流程。掌握使用 GrADS 对相关数据进行处理的方法及绘图。

第 1 章气象信息系统现状概述（一）教学内容

1. 气象信息系统的基本概念。2. 气象信息系统现状。3. 气象信息系统发展历程。

（二）教学要求1. 理解资料库、程序库、图形图像库、预报员的基本定义。 2. 掌握资料库、程序库、图形图像库、预报员的作用。 3. 了解各级气象信息部门的业务部局。4. 了解目前气象信息系统的核心构成。5. 理解气象信息系统的组成。6. 了解通信网络的发展。7. 了解国内外预报工作平台系统介绍。8. 了解高性能计算机的性能。（三）重点与难点1. 重点气象信息系统的基本概念，气象信息系统的组成。2. 难点

全国综合气象信息共享平台总体结构示意图第 2 章气象要素预报（一）教学内容

1.气象的基本要素。2.气象要素的预报方法。

（二）教学要求1. 掌握大气的基本要素。2. 掌握降水、云雾、温度、风的预报方法。3. 了解其他天气预报方法。


1.重点气象的基本要素、气象要素的预报。2.难点

气象要素的预报。第 3 章常用气象资料

（一）教学内容1. 气象资料概述。2. 气象资料的处理技术。3. 气象资料产品研发。4. 气象资料存储管理和共享服务。5. 中国气象数据网

（二）教学要求1. 了解气象资料的定义。2. 掌握气象资料的种类。3. 掌握气象资料的处理技术。4. 掌握常用气象资料处理。5. 了解国内气象数据产品研发现状。6. 了解气象数据产品研发主要问题。7. 了解综合数据产品研发方向。8. 了解数据库系统结构。9.了解数据库系统布局。10.了解数据库系统应用实例。11.掌握数据库业务流程。（三）重点与难点1.重点气象资料的种类、处理技术、数据库系统结构、布局与业务流程。2.难点气象资料处理技术。

第 4 章数据处理和显示的绘图软件 GrADS

（一）教学内容1. GrADS 及其软件包。2. GrADS 的数据处理。3. GrADS 的使用。（二）教学要求1. 理解各类数据格式的特点。

303

2. 掌握 GrADS 处理 FNL 1.0X1.0（grib1）数据。3. 掌握.gs 文件的基本内容。4. 掌握系统运行环境的参数设置和功能定义。（三）重点与难点1.重点编写.gs 文件。2.难点

编写.gs 文件。

304


1 基础绘图命令的使用练习 2 验证性必做课程目标 1

2 一维图形各类参数设置综合练习 2 验证性必做课程目标 1

3使用 GrADS 处理 FNL

1.0X1.0（grib1）数据 2 综合性必做课程目标 1，2

4 GrADS 综合应用 4 综合性必做课程目标 1

实验 1：基础绘图命令的使用练习1. 实验目的及要求

1) 安装 grads1.9；2) 熟练掌握 GrADS 基本命令。

2. 实验主要内容1) 修改 C：\GrADS19\data\model.ctl 文件2) 维数环境设置3) 画温度图，加标题4) 画 grid 网格图5) 流线形式绘制二维风场6) 矢量箭头形式绘制二维风场7) 风向杆形式绘制二维风场8) 画高度场二维等值线图①单色②彩虹色(反)

③画虚线④设定等值线线宽 6

⑤设置样条插值光滑开关⑥控制等值线的标记方式（off）⑦设置等值线间隔 200

9) 画高度场二维填色等值线图3. 重难点GrADS 基本命令。实验 2：一维图形各类参数设置综合实验1. 实验目的及要求

1) 熟练掌握一维单线图基本绘图设置指令

305

2) 熟练掌握直方图基本绘图设置指令3) 熟练掌握间距、起点等基本绘图指令的使用4) 熟练掌握坐标轴基本设置命令的使用

2. 实验主要内容1) 利用所提供的数据资料，绘制变量名为“r1”的单线图，要求标记符号为实心方框，颜色

中蓝色，线条为短虚线并加粗。显示０线并加粗设为红色。2) 设置ｘ轴和ｙ轴颜色、线宽和字符大小；ｘ坐标轴的坐标从１９５９－２００２年间隔

给４年；只画垂直网格线，为一点线，颜色为绿色；Ｙ轴坐标轴标尺的取值范围是：－４~４；不打印ＧＲＡＤＳ的标注画 grid 网格图。

3) 在图的顶部协商“ｏｎｅ　ｄｉｍｅｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｆｉｇｕｒｅ”；在ｘ轴侧边写下“ｙｅａｒ”作为坐标轴标注，在ｙ轴侧面写下“Ｖａｌｕｅ”作为ｙ轴标注；设置图注的颜色为兰色（ａｎｎｏｔ）；

4) 绘制ｒ２时线条为实线，不加粗，线条标记符号为实心圆，线条为紫色，其他设置同ｒ１；

5) 绘制一张“ｒ１”、“ｒ２”绘制在同一个图上；6) 分别将上述两个变量分别绘制直方图，设置间距、起始位置分别为从顶绘制、从底绘制、

从０的位置绘制，设置ｒ１为黄色，ｒ２为蓝色；7) 　其他图形设置同单线图设置；并最后将两个变量绘制在同一个直方图形上；

3. 重难点坐标轴的设置、图注设置、０的位置绘制。

实验 3：使用 GrADS 处理 FNL 1.0X1.0（grib1）数据1. 实验目的及要求1) 利用 GrADS 处理 FNL 1.0X1.0（grib1）数据。2. 实验主要内容1）使用 GrADS 处理 FNL 1.0X1.0（grib1）数据，并画出各种距平图形。3. 重难点生成.ctl 和.idx 文件。实验 4： GrADS 综合应用1. 实验目的及要求1) GrADS 对系统运行环境参数的设置，编写.gs 文件。2. 实验主要内容1）使用 GrADS 对系统运行环境参数的设置，了解功能的部分定义，按照教科书 P58-P74自行设计编写.gs 文件。3. 重难点

306

对.gs 文件的编写。四、学时分配及教学方法




第 1章气象信息系统现状概述 4 4


第 2章气象要素预报 4 4讲授、案例、自学课程目标 2

第 3章常用气象资料 8 8讲授、对比、自学、讨论课程目标 1，2

第 4章气象图形图像软件的使用——GrADS

8 8 16讲授、演示、自学、讨论、实验课程目标 1，2

合计 24 8 32



平时作业及到课情况

课后共完成 3个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。点名若学生有未到课情况，每次扣 5 分，直接计入平时成绩。

15%




期末考试

试卷题型包括中英文对照题、填空题、简述原理题、分析题、编程应用题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


307

六、参考书目及学习资料1.朱乾根，天气学原理与方法（第四版），气象出版社，2007.7； 2.赵立成、郑国光，气象信息系统（第二版），气象出版社，2011.3；七、大纲说明


制定人：马利



本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占 10%，实验过程表现占 60％、实验报告及思考题占 30％。成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则对应的毕业


习 10%



7.2

实验过程60%



1.3，7.2

实验报告30%


主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求报告格式规范（占 10%）；数据准确（占 10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

7.2

308

大数据挖掘（Big Data Mining）

课程代码：5251058

学分：3

学时：48（其中：课程教学学时：32，实验学时：16）先修课程：《数据库原理》、《概率论与数理统计》、《SAS 软件基础》适用专业：计算机科学与技术教材：《Oracle 数据库应用与实践》，方巍，文学志编著，清华大学出版社，

2014 年 8月第 1 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质大数据挖掘是高等工科院校计算机类相关专业的一门专业选修课程。本课程主要介绍本课程

以数据挖掘为主要内容，讲述实现数据挖掘的各主要功能、挖掘算法和应用。（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对相关问题选取合适的数据挖掘算法分析数据，通过对比做出归纳性的

推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助决策者做出正确的决策。课程目标 2：提高对生活、学习和工作中产生的大数据的分析和处理能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 4.2 和 5.2。毕业要求指标点 4.2：具有计算机软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机领域相

关问题进行实验验证与实现，能够利用理论分析手段对实验数据进行解释与对比分析，给出实验结论。毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当

的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 11.3

二、课程内容及教学要求（按章撰写）

309

本课程教学内容包括：数据挖掘的基本理论、常用挖掘算法及其应用。本课程基本要求是：理解数据挖掘的基本概念和方法，掌握数据挖掘算法基本原理及其实现，

并能借助算法对数据进行分析和处理。学生能够借助 SAS Enterprise Miner 软件工具进行具体数据的挖掘分析，从中获取有价值的信息。

第 1 章数据挖掘导论（一）教学内容

1. 数据挖掘发展概述。2. 数据挖掘功能。3. 数据挖掘系统。

（二）教学要求1. 了解数据挖掘基本概念。2. 了解数据挖掘发展历程。3. 熟悉数据挖掘的基本功能。4. 了解数据挖掘系统及分类。

（三）重点与难点1. 重点数据挖掘功能。2. 难点数据挖掘系统应用。

第 2 章数据预处理（一）教学内容1. 数据清洗：噪声数据处理、不一致数据处理。2. 数据集成与转换。

（二）教学要求 1. 熟悉噪声数据处理方法。2. 熟悉不一致数据处理方法。3. 了解数据集成方法。4. 了解数据转换方法。

（三）重点与难点1.重点数据清洗方法。2.难点

数据转换方法。第 3 章分类与预测

（一）教学内容310

1. 分类与预测基本知识。2. 分类：基于决策树的分类、贝叶斯分类、支持向量机分类、神经网络分类、预测方法。

（二）教学要求1. 掌握分类的基础知识。2. 掌握预测的基础知识。3. 理解常用分类和预测方法。（三）重点与难点1.重点支持向量机分类方法。2.难点神经网络分类方法。

第 4 章聚类分析（一）教学内容聚类分析基础与应用：K-Means聚类方法、K-中心点聚类方法。（二）教学要求1. 掌握 K-Means聚类方法原理、实现及应用。2. 掌握 K-中心点聚类方法原理、实现及应用。（三）重点与难点1.重点K-Means聚类方法。2.难点K-中心点聚类方法。


1 演化分析 2 综合必做课程目标 1

2 数据清洗 2 综合必做课程目标 1

3 数据集成与转换 2 综合必做课程目标 1

4 基于决策树的分类 2 综合必做课程目标 1，2

5 贝叶斯分类 2 综合必做课程目标 1，2

6 支持向量机分类 2 综合必做课程目标 1，2

7 K－Means聚类算法 2 综合必做课程目标 1，2

8 K－中心点聚类算法 2 综合必做课程目标 1，2

实验 1：演化分析

311

1. 实验目的及要求1）熟悉演化分析的基本方法；2）掌握演化分析软件使用方法。2. 实验主要内容使用 SAS 软件对数据集进行演化分析。3. 重难点SAS 软件使用方法。实验 2：数据清洗1. 实验目的及要求1) 掌握噪声数据处理方法；2）掌握不一致数据处理方法。2. 实验主要内容使用 SAS 软件分别对噪声数据和不一致进行处理。3. 重难点噪声数据的处理。实验 3：数据集成与转换1. 实验目的及要求1) 掌握数据集成方法；2）掌握常用数据转换方法。2. 实验主要内容使用 SAS 软件分别完成数据的集成和转换。3. 重难点数据转换。实验 4：基于决策树的分类1. 实验目的及要求1) 掌握 ID3 算法原理与实现；2）掌握 C4.5 算法原理与实现。2. 实验主要内容分别使用 ID3 算法和 C4.5 算法对给定的训练数据集创建决策树。3. 重难点C4.5 算法创建决策树。实验 5：贝叶斯分类 1. 实验目的及要求1) 掌握贝叶斯算法分类原理；

312

2）掌握贝叶斯算法的实现及应用；2. 实验主要内容基于给定的训练样本集使用贝叶斯分类算法对给定数据进行分类。3. 重难点贝叶斯分类准则。实验 6：支持向量机分类 1. 实验目的及要求1) 掌握支持向量机的基本原理；2）熟悉支持向量机代码；3）掌握 k-交叉验证法选取最佳参数方法。2. 实验主要内容从网上下载支持向量机代码和实验数据集，完成训练和测试过程。3. 重难点k-交叉验证法选取最佳参数方法。实验 7：K－Means聚类算法1. 实验目的及要求1）掌握 K－Means聚类算法原理；2）熟悉K－Means聚类算法代码及应用。2. 实验主要内容对给定的实验数据集，使用 K－Means聚类算法完成聚类操作。3. 重难点聚类中心的更新及误差准则函数计算。实验 8： K－中心点聚类算法1. 实验目的及要求1）掌握 K－中心点聚类算法原理；2）掌握 K－中心点聚类算法代码及应用。2. 实验主要内容对给定的实验数据集，使用 K－中心点聚类算法完成聚类操作。3. 重难点中心点替换代价计算。

注：本课程为专业方向课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、实验结果以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法

313




第 1章数据挖掘导论 8 8 讲授、自学课程目标 1

第 2章数据预处理 8 6 14讲授、自学、演示课程目标 1，2

第 3章分类与预测 8 6 14讲授、演示、自学、讨论、实验课程目标 1，2

第 4章聚类分析 8 4 12讲授、演示、自学、实验课程目标 1，2

合计 32 16 48


314

五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



15%




课程论文课程论文的 70%计入课程总成绩。其中考核对算法原理的理解和分析占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比10%。

70%

参照综述论文撰写格式提交课程论文

六、参考书目及学习资料1. 张云涛、龚玲著，《数据挖掘原理与技术》，电子工业出版社，2004。2. 陈京民编著，《数据仓库与数据挖掘技术》，电子工业出版社，2002。3. 林杰斌主编，《数据挖掘与 OLAP 理论与实务》，清华大学出版社，2003.1。4. 朱明编著，《数据挖掘》，中国科学技术大学出版社，2002.2。5. Richard J. Roiger， Michael W. Geatz 著，翁敬农译，《数据挖掘教程》，清华大学出版社，

2003。6. David Hand， Heikki Mannila， Padhraic Smyth著，张银奎、廖丽、宋俊等译，《数据挖掘

原理》，机械工业出版社，2003。七、大纲说明


制定人：文学志审定人：王金伟


315




习 10%



4.2

实验过程60%



4.2，5.2

实验报告30%


主要考察学生对数据进行分析和处理的能力。要求报告格式规范（占 10% ）；操作准确（占10%）；并按要求完成相应思考题（10%）。

4.2，5.2

316

安全编程技术（Secure Programming Technology）

课程代码：5261055

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：计算机导论、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术教材：无开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质

本课程为 java 编程技术的进阶课程，在熟悉和掌握 java 语言基本知识的基础上深入理解java 语言底层原理。课程内容主要包括内存管理， java 中异常的分类和本质，多线程，线程安全，反射概念以及编程技巧的掌握，类加载器的原理，一些基本常用的设计模式和泛型本质分析等，其中重点和难点是多线程，线程安全的理解和掌握以及对 java异常机制的理解和运用。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：要求学生在掌握 java 基本编程原理和思想的基础上深入理解 java 技术的各项技

术细节，深入理解 java 语言的异常处理，多线程编程，反射，类加载器等核心机制和相关编程技巧以及如何在实际软件工程项目中合理使用数据结构避免潜在的安全性问题。

课程目标 2：能够运用计算思维分析问题和解决问题，针对计算机领域复杂工程问题，分析并抽象出涉及的数据元素以及它们内在的逻辑关系。

课程目标 3：能够综合运用 java 语言的各种高级特性，在实践中熟练使用，避免一些常见的安全性问题。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 6.3， 7.3 和 8.3。毕业要求指标点 6.3：能够评价计算机科学与技术工程专业实践和解决方案对社会、健康、安

全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。毕业要求指标点 7.3：正确认识计算机工程实践对于客观世界和社会的贡献和影响，理解用技

术手段降低其负面影响的作用与局限性。毕业要求指标点 8.3：能够在计算机科学与技术工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，

履行责任。317


毕业要求 6.3

毕业要求 7.3

毕业要求 8.3

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程为 java 程序设计的进阶课程，要求学生在掌握 java 基本编程原理和思想的基础上深

入理解 java 技术的各项技术细节，深入理解 java 语言的异常处理，多线程编程，反射，类加载器等核心机制和相关编程技巧以及如何在实际软件工程项目中合理使用数据结构避免潜在的安全性问题。第 1 章内存管理（2）1.1 内存管理（1）（1）了解内存和寄存器的区别；（2）理解堆，栈，BSS区，Data区，代码区等的特点；（3）掌握内存分配和管理的原理；

重点：内存分配和管理的原理难点：理解堆，栈，BSS区，Data区，代码区等的特点

1.2 java 内存管理（学时数）（1）（1）了解 java垃圾回收机制的工作原理；（2）理解产生内存泄露的原因；（3）理解 hashcode 方法，掌握 hashcode 和 equals 方法的区别和联系；

重点：java垃圾回收机制难点：，掌握 hashcode 和 equals 方法的区别和联系

第 2 章 java 的反射技术（2）2.1 反射的基本概念（1）（1）了解 Class 类；（2）理解反射相关的类比如 Field，Method 等类；（3）掌握反射技术的运用；

重点：理解反射的概念难点：掌握 Class 类

2.2反射技术实践（学时数）（1）（1）了解反射相关的方法；（2）理解为什么会需要使用反射技术，理解动态语言的特点；（3）掌握如何使用反射技术对类成员变量和方法的调用；

318

重点：理解反射和动态语言的概念和特点难点：，灵活掌握并运用反射技术

第 3 章 HashSet，ArrayList 和 Hashcode 原理分析（2）（1）了解 set 和 List 基本概念；（2）理解 set 和 list各自存储的特点和机制；（3）掌握 hashcode 方法的特点和用途（4）

重点：hashcode 方法的特点和用途难点：理解 Hashcode 方法在的存储特点和实现方式

第 4 章内省和 JavaBean 原理分析（2）（1）了解 javaBean 的简单内省操作；（2）理解 javaBean 内省的复杂运用；（3）使用 BeanUtils 工具操作 javabean

重点：内省的机制和原理难点：javaBean 的内省操作

第 5 章了解和应用注释（2）（1）了解注解的概念和简单运用；（2）注解的定义和反射调用（3）为注解增加各种属性

（4）用注解控制方法的访问权限重点：注解的反射调用难点：用注解控制方法的访问权限

第 6 章泛型的内部机制和运用（4）6.1 泛型的概念和内部机制（2）（1）了解泛型的基本运用；（2）理解泛型的内部机制，如何通过反射获得泛型的实际参数类型；（3）掌握泛型的通配符扩展运用；

重点：泛型的内部机制的理解难点：泛型的通配符扩展运用

6.2泛型的综合运用（学时数）（2）（1）理解自定义泛型的概念和用法；（2）理解自定义泛型和类型腿短；

319

（3）掌握自定义泛型的运用；重点：自定义泛型的概念和用法难点：，自定义泛型的运用

第 7 章类加载器工作原理以及委托模式（2）（1）掌握 Class 类的基本概念；（2）理解类加载器的概念（3）掌握类加载器的工作原理

（4）理解类加载器的委托模式重点：类加载器的工作原理难点：委托模式的理解和运用

第 8 章多线程以及线程安全（4）8.1传统线程技术回顾（2）（1）了解线程互斥技术；（2）理解线程同步通信技术；（3）掌握线程范围内共享变量的概念与作用；

重点：线程互斥技术的理解难点：线程范围内共享变量的掌握

8.2 java线程锁技术（学时数）（2）（1）理解死锁和线程安全的概念；（2）理解 java线程锁技术；（3）掌握 java读写锁技术；（4）掌握 java条件阻塞和 condition 的应用；

重点：线程锁技术和读写锁技术的掌握和应用难点：，条件阻塞的概念和运用三、本课程开设的实验项目

序号项目名称所需学时内容提要项目要求实验类型必开选开

实验一反射技术的综合运用 2

应用反射技术实现对一个类的成员变量，方法的调用和修改

是验证

实验二自定义泛型的综合应用 2

编写一个应用自定义泛型的类并测试是验证

实验三注释的综合 2 利用注释实现方法的是综合

320

运用权限控制实验四动态代理模

式实践 2在代码中运用动态代

理模式是综合

实验五 javaBean 的内省实践 2

熟练掌握 javabean 的内省操作是综合

实验六多线程以及线程安全的

应用2

通过实现一个多线程售票系统来掌握多线程和

线程安全是综合

实验七线程互斥与线程锁的实

践2

在实践编码过程中实现线程互斥和线程锁是综合

实验 1：反射技术的综合运用1. 实验目的及要求1）了解反射技术的概念2）理解反射的用途3）利用反射技术解决问题2. 实验主要内容1）先自己写一个类，要求这个类又共有私有的成员变量和方法，和静态成员变量和方法2）使用反射技术访问调用这个类的所有成员方法和变量3. 重点和难点数量掌握反射技术

实验 2：自定义泛型的综合应用1. 实验目的及要求1) 掌握泛型概念2）掌握自定义泛型的技术3）熟练运用泛型技术2. 实验主要内容1）使用泛型实现一个类中的所有方法2）定义一个自定义泛型的类3）使用泛型技术处理 int，double， float 类型的数组排序3. 重难点掌握自定义泛型类实验 3：注释的综合运用

321

1. 实验目的及要求1) 了解注释的概念2）掌握自定义注释技术；3）掌握自定义注释控制方法访问权限的技术2. 实验主要内容1）访问自己的自定义注释2）读取自定义注释的内容3）利用自定义注释控制访问全新啊3. 重难点使用自定义注释控制方法访问权限实验 4：动态代理模式实践1. 实验目的及要求1) 掌握代理的概念2）掌握动态代理的概念3）实现动态代理模式2. 实验主要内容1）实现一个普通代理类2）实现一个动态代理类3）用动态代理实现访问数据库3. 重难点掌握动态代理的实现技术实验 5： javaBean 的内省实践1. 实验目的及要求1) 了解 javaBean 的概念2）掌握使用 javaBean 实现基本功能。2. 实验主要内容1）自己写一个 javaBean 的类2）使用 javaBean 技术访问这个类3）使用这个类实现对数据库的访问3. 重难点掌握 javaBean 的实现技术实验 6：多线程以及线程安全的应用1. 实验目的及要求1) 掌握多线程概念

322

2）掌握死锁的概念3）掌握线程同步概念2. 实验主要内容1）自己实现一个多线程售票程序2）为售票程序加上防止死锁功能3）实现线程同步3. 重难点实现线程同步和防止死锁实验 7：线程互斥与线程锁的实践1. 实验目的及要求1）掌握线程互斥的概念2）掌握线程通信技术3）如何使用锁来实现线程互斥2. 实验主要内容1）实现生产者消费者模型2）在模型中实现线程间通信3）防止线程死锁3. 重难点线程通信的概念和技术注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要

提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第一章内存管理 2 2讲授、案例、演示课程目标 1，2

第二章 java 的反射技术 2 2 4讲授、案例、自学、实验课程目标 1，2

第三章 HashSet，ArrayList 和Hashcode 原理分析

4 4讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1-3

第四章内省和 JavaBean 原理分析 2 2 2

讲授、演示、自学、实验课程目标 1，2

323

第五章了解和应用注释 2 2 讲授、自学课程目标 1，2

第六章泛型的内部机制和运用 2 2 4


课程目标 1-3

第七章泛型的综合运用 2 2 4


课程目标 1-3

第八章类加载器工作原理以及委托模式 2 2

讲授、案例、演示、实验课程目标 1-3

第九章多线程以及线程安全 2 4 6

讲授、案例、演示、实验课程目标 1-3

合计 20 12 32




15%




期末考试



六、参考书目及学习资料1. Java 编程思想，作者：[美]埃克尔，出版社：机械工业出版社，出版时间：2007 年 6月2.Java 语言程序设计，作者：Y.Daniel Liang，出版社：机械工业出版社，出版时间：2015 年月 3.深入分析 Java Web 技术内幕，作者：许玲波，出版社：电子工业出版社出版时间：2014 年月

324

4.深入理解 Java 虚拟机：JVM 高级特性与最佳实践，作者：周志明，出版社：机械工业出版，七、大纲说明


制定人：张成军审定人：王金伟





出勤、预习 10%



6.3

实验过程60%



6.37.38.3

实验报告30%



6.38.3

325

信息内容安全（Information Content Security）

课程代码：4261045

学分：4

学时：48 （其中：课程教学学时：36，实验学时：12）先修课程：计算机安全导论、数字图像处理适用专业：计算机科学与技术教材：《数字内容安全原理与应用》，清华大学出版社，2012，彭飞等编著开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《信息内容安全》是高等工科院校计算机类相关专业的一门专业方向课程之一。本课程主要

研究各种数字内容的安全威胁及安全保护技术，是信息安全的重要理论和实践课程。（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：理解信息内容安全的内涵和发展概况，理解信息内容安全的基本原理，掌握各

种常见的信息内容安全应用技术。课程目标 2：能够运用内容安全思维分析问题和解决问题，针对数字内容安全领域的问题，

设计可行的解决方案，并能对解决方案进行分析和论证。课程目标 3：理解信息内容安全对社会生活各方面的影响。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 1.4 和 6.3。毕业要求指标点 1.4：系统掌握计算机基础理论及专业知识，包括计算机硬件、软件及系统等

方面内容，具备理解计算机复杂工程问题的能力，能够运用所学知识进行计算机问题求解。毕业要求指标点 6.3：能够评价计算机科学与技术工程专业实践和解决方案对社会、健康、安

全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

毕业要求 1.4

毕业要求 6.3

326

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：信息内容安全的内涵、密码学、信息隐藏技术、数字水印技术、数字

取证原理和技术、文本内容安全、图像技术安全、音频内容安全、视频内容安全等。本课程基本要求是：理解信息内容安全的概念和内涵，掌握流行的密码技术，理解并掌握常

见数字内容的安全技术；针对常见的信息内容安全问题，能分析、选择或设计合适的数据结构及算法解决问题。


1. 信息内容安全威胁与起因；2. 信息内容安全技术发展历程；3. 信息内容安全与法律；4. 信息内容安全定义及内涵；5. 信息内容安全与信息安全关系。

（二）教学要求1. 了解信息内容安全威胁与起因；2. 了解信息内容安全技术发展历程；3. 了解信息内容安全与法律；4. 理解信息内容安全定义及内涵；5. 掌握信息内容安全与信息安全关系。


信息内容安全定义及内涵、信息内容安全与信息安全关系。2. 难点

信息内容安全与信息安全关系。第 2 章密码学（一）教学内容1. 密码系统模型；2. 古典密码技术；3. 现代对称密码技术；4. 非对称密码技术。

（二）教学要求1. 了解密码学发展历史；2. 了解密码学新方向；3. 理解密码系统模型；4. 理解古典密码技术；

327

5. 掌握 DES 和 RC4；6. 了解 AES；7. 掌握 RSA 和 ElGamal。

（三）重点与难点1.重点DES 算法、RSA 算法。2.难点

密码攻击方式。第 3 章消息认证与数字签名

（一）教学内容1. 单向哈希函数；2. 消息认证码；3. 数字签名技术；4. 消息认证模式。

（二）教学要求1. 理解 Hash 函数基本概念；2. 掌握常见Hash 函数及其攻击方法；3. 掌握常见消息认证码的算法；4. 理解数字签名；5. 掌握常见的数字签名体制；6. 了解盲签名和群签名；7. 掌握常见的消息认证模式。（三）重点与难点1.重点SHA 系列算法、DSA、消息认证模式。2.难点对 Hash 函数的攻击及其安全性分析。。

第 4 章信息隐藏与数字水印（一）教学内容1. 信息隐藏和数字水印基本概念；2. 信息隐藏技术；3. 数字水印技术；4. 应用与发展。

（二）教学要求1. 了解信息隐藏技术的发展历程；

328

2. 了解信息隐藏技术的分类与要求；3. 了解数字水印的框架和分类；4. 了解信息隐藏与数字水印的应用与发展方向；5. 理解信息隐藏技术的基本原理与模型；6. 理解信息隐藏与加密的区别；7. 理解软件水印技术；8. 理解数字水印的攻击方法；9. 掌握空域信息隐藏技术和变换域信息隐藏技术；10. 掌握版权保护数字水印技术；11. 掌握可逆水印技术；12. 掌握内容认证数字水印技术。（三）重点与难点1.重点信息隐藏工作原理、数字水印技术原理。2.难点

串的模式匹配运算。第 5 章数字取证技术（一）教学内容1. 数字取证基本概念；2. 数字取证分类；3. 数字内容篡改取证;

4. 数字内容来源取证；5. 数字内容隐秘分析取证。（二）教学要求1. 了解数字取证常用工具；2. 理解数字取证的概念；3. 了解数字取证的分类；4. 掌握数字内容篡改取证方法；5. 掌握数字内容来源取证方法；6. 掌握数字内容隐秘分析取证。（三）重点与难点1.重点

数字取证的分类、数字内容取证方法。2.难点

数字内容隐秘分析取证。第 6 章文本内容安全

329

（一）教学内容1. 文本内容安全基本概念；2. 文本加密技术；3. 文本隐写技术；4. 文本水印技术；5. 文本过滤与分类技术；6. 文本隐写分析技术。（二）教学要求1. 了解文本数据的概念、分类及表示；2. 理解文本字符的编码方式；3. 理解文本过滤与分类技术；4. 掌握典型的文本加密方法；5. 掌握常见的文本隐写与文本水印技术；6. 掌握文本隐写分析技术。

（三）重点与难点1.重点文本内容编码、文本隐写与水印技术。2.难点文本隐写分析。第 7 章数字图像内容安全

（一）教学内容1. 数字图像内容安全基本概念；2. 数字图像加密技术；3. 数字图像隐写技术；4. 数字图像水印技术；5. 数字图像内容隐写与分析技术。

（二）教学要求1. 了解数字图像的概念、分类及特点；2. 了解数字图像的编码方式、处理技术；3. 了解数字图像内容安全的技术分类；4. 理解数字图像内容加密技术；5. 掌握典型的数字图像加密算法；6. 掌握数字图像内容隐写与水印技术。

（三）重点与难点1.重点数字图像编码、数字图像加密。

330

2.难点数字图像隐写与水印技术。第 8 章数字音频内容安全

（一）教学内容1. 数字音频内容安全基本概念；2. 数字音频加密技术；3. 数字音频隐写技术；4. 数字音频水印技术；5. 数字音频隐写分析技术；6. 数字音频取证技术。

（二）教学要求1. 了解音频的数字表示；2. 了解人类听觉特性；3. 理解数字音频加密技术；4. 理解数字音频水印基本原理；5. 理解数字音频中的常见隐写算法；6. 理解数字音频取证常用算法；7. 掌握常见数字音频水印算法；8. 掌握数字音频的常见隐写分析方法。

（三）重点与难点1.重点数字音频编码、数字音频加密。2.难点数字音频水印、数字音频隐写。第 9 章数字视频内容安全

（一）教学内容1. 数字视频安全基本概念；2. 数字视频加密技术；3. 数字视频隐写技术；4. 数字视频水印技术；5. 数字视频隐写分析；6. 数字视频取证。

（二）教学要求1. 了解视频的数字表示和压缩编码；2. 了解数字视频内容安全技术分类；

331

3. 理解数字视频加密技术；4. 理解数字视频水印基本原理；5. 理解数字视频中的常见隐写算法；6. 理解数字视频取证常用算法；7. 掌握常见数字视频水印算法；8. 掌握数字视频的常见隐写分析方法。

（三）重点与难点1.重点数字视频编码、数字视频加密。2.难点数字视频水印、数字视频隐写。


1 BMP 图像信息隐藏 2 验证性必做课程目标 1

2 WAV音频的 ISB 信息隐藏 2 验证性必做课程目标 1

3 DCT 域图像水印 2 验证性必做课程目标 1

4 简单扩频语音水印算法 2 设计性必做课程目标 1，2

5 LSB 信息隐藏的卡方分析 2 验证性必做课程目标 1，2

6 基于 SPA 的音频隐写分析 2 设计性必做课程目标 1，2

实验 1：BMP 图像信息隐藏1. 实验目的及要求1) 理解 BMP 图像文件格式；2) 掌握利用 BMP 图像文件隐藏信息的原理；3) 实现 3种基于 24 位真彩色 BMP 图像的文件信息隐藏方法。2. 实验主要内容1) 在实际的图像数据后隐藏信息；2) 文件头与图像数据之间隐藏信息；3) 在图像文件头和信息头的保留字段中隐藏信息。3. 重难点图像文件头和信息头的保留字段中隐藏信息。实验 2： WAV音频的 ISB 信息隐藏1. 实验目的及要求1) 掌握 wav音频文件的数据格式；

332

2）实现基于 ISB 的 wav音频文件信息隐藏方法。2. 实验主要内容1) 读入 wav格式的载体音频；2) 将音频转换为二进制比特流；3) 基于 LSB 算法，将秘密信息嵌入音频文件的数据部分；4) 隐藏信息提取。3. 重难点秘密信息嵌入。实验 3： DCT 域图像水印1. 实验目的及要求1) 熟悉DCT 域图像水印技术；2) 掌握基于 DCT 系数关系的图像水印算法原理；3) 实现基于 DCT 域的图像水印。2. 实验主要内容1) 读入载体图像并转换为二进制流；2) 利用载体中两个特定 DCT 系数的相对大小将秘密信息按位隐藏入连续的像素中；3) 隐藏信息的提取。3. 重难点信息的嵌入和提取。。实验 4：简单扩频语音水印算法1. 实验目的及要求1) 理解扩频通讯的特点；2) 理解在扩频语音中嵌入水印的原理；3) 实现将水印嵌入扩频音频的算法。2. 实验主要内容1) 选择载体音频；2) 产生水印；3) 产生正交的伪随机序列（PN 序列）；4) 选择嵌入强度，在音频中嵌入水印；5) 水印提取。3. 重难点伪随机序列的产生；水印嵌入。实验 5： LSB 信息隐藏的卡方分析1. 实验目的及要求1) 理解隐写分析概念；

333

2) 掌握隐写分析与数字隐藏和数字水印的关系；3) 掌握基于 LSB隐写的分析方法；4) 实现基于图像的 LSB卡方分析方法。2. 实验主要内容1) 选择图像文件；2) 基于 LSB 在图像文件中嵌入秘密信息；3) 对嵌入秘密信息的图像文件进行卡方分析。3. 重难点灰度直方图分布变化分析，隐写可能性计算。。实验 6：基于 SPA 的音频隐写分析1. 实验目的及要求1) 理解抽样对分析(Sample Pairs Analysis，SPA)方法的基本原理；2) 掌握使用 SPA 方法来判断音频文件是否经过 LSB隐写的方法；3) 实现基于 SPA音频隐写分析的算法。2. 实验主要内容1) 选择音频文件；2) 将秘密信息嵌入到音频载体；3) 利用 SPA 对音频文件进行隐写分析。3. 重难点基本集的势的计算。

334





第一章绪论 2 2讲授、案例、演示课程目标 1，2

第二章密码学 4 4讲授、案例、自学、实验课程目标 1，2

第三章消息认证与数字签名 4 4

讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1- 3

第四章信息隐藏与数字水印 6 2 8


第五章数字取证技术 3 2 5 讲授、自学课程目标 1，2

第六章文本内容安全 3 2 5


课程目标 1- 3

第七章数字图像内容安全 6 2 8


课程目标 1- 3

第八章数字音频内容安全 4 2 6讲授、案例、演示、实验课程目标 1- 3

第九章数字视频内容安全 4 2 6讲授、案例、演示、实验课程目标 1- 3

合计 36 16 48




15%


335



期末考试



六、参考书目及学习资料 1. 李建华 ;李翔 ;李生红 ;刘功申 ;马颖华(著)，信息内容安全管理及应用，机械工业出版社，2010。七、大纲说明







出勤、预习 10%



1.4

实验过程60%

实验中的表现 60 按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实验（占 25% ）；实验结果的准确性（占20%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占15%）。各个实验在总分中所占权重系数以课时

1.46.3

336

数为标准。

实验报告30%



1.4

337

文献检索与论文写作（Document Retrieval & Paper Writing）

课程代码：5261063

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：16，实验学时：0）先修课程：适用专业：计算机科学与技术教材：《文献信息检索与论文写作（第五版）》王细荣、吕玉龙、李仁德等编

著，上海交通大学出版社，2015 年 7月开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质文献检索与论文写作是大学计算机专业的一门选修课。该课程结合了学术研究入门与信息素

养教育，将文献信息检索、学术规范与论文写作看作学术研究的基本要素，并置于信息素养教育的基本范畴之内，为学生今后的学习和工作打下基础。。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生了解和掌握各种文献的特点与分布，一些常用传统文献检索工具的编排

组织规则和使用方法，电子文献信息检索技术，境内外著名的开放获取资源以及经典的中外文题录或文摘数据库、引文数据库、全文数据库的特点和检索技能，文献原文获取的技巧和方法。

课程目标 2：使学生掌握学术论文的写作规范、撰写方法、道德规范及投稿技巧等。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.3、和 10.3。毕业要求指标点 2.3：能够针对具体的计算机领域复杂工程的多种可选方案，进一步根据约束

条件进行分析评价，通过文献研究等方法给出具体指标和有效结论。毕业要求指标点 10.3：能够就计算机领域复杂工程问题与业界同行及社会公众通过撰写报告

和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令等方式进行有效沟通与交流。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 2.3

毕业要求 10.3

338

二、课程内容及教学要求（按课时写）本课程教学内容包括：常用传统文献检索工具的编排组织规则和使用方法，电子文献信息检

索技术，境内外著名的开放获取资源以及经典的中外文题录或文摘数据库、引文数据库、全文数据库的特点和检索技能，文献原文获取的技巧和方法；学术论文的写作规范、撰写方法、投稿技巧与校样审读要领等。

本课程基本要求是：了解和掌握文献检索的系统方法，论文写作的规范和撰写方法。第 1 课文献信息检索基础（一）教学内容

1. 文献的分类、属性与基本规律；2. 文献信息检索的含义、类型和基本原理；3．文献信息检索的方法和步骤；4．选择检索词的原则

（二）教学要求1.理解文献的分类、属性与基本规律，文献信息检索的含义、类型和基本原理；2.掌握文献信息检索的方法和步骤，理解抽象数据类型的概念，选择检索词的原则；


文献及文献信息检索相关概念，文献检索的方法和步骤，检索词的选择。2. 难点

如何获取有效、合理的检索词。第 2 课文献信息检索工具基础（一）教学内容1. 文献信息检索工具的概念、特点与分类；2. 学科导航与信息共享空间；3. 中文综合性检索工具；4. 境外文献综合性检索工具。

（二）教学要求 1. 文献信息检索工具的概念、特点与分类；2. 了解学科导航与信息共享空间；3. 掌握中文及外文综合性检索工具；


文献检索的概念、特点与分类等，中、英文综合性检索工具。2.难点

中、英文综合性检索工具的使用。339

第 3 课网络信息资源的检索及 EI 的检索（一）教学内容1. 学术搜索引擎；2. 互联网时代的世界图书馆与信息服务；3. 文献原文的获取；4. EI 系列文献概要；5. EI 的网络检索。

（二）教学要求1. 了解世界图书馆与信息服务，EI 系列文献概要；2. 掌握学术搜索引擎；文献原文的获取方法；EI 的网络检索方法；（三）重点与难点1.重点学术搜索引擎、图书馆与信息服务、EI概要及 EI 检索方法；2.难点

学术搜索引擎及 EI 网络检索的使用方法。第 4 课引文索引及其检索，特种文献的检索（一）教学内容1. 引文索引概述及 SCI 与 SSCI简介；2. 引文索引网络数据库的检索；3. 科技报告；4. 专利文献的检索；5. 标准文献的检索；6. 会议文献及其检索；7. 学位论文及其检索。

（二）教学要求1. 了解引文索引及 SCI 与 SSCI概述，科技报告；2. 掌握引文索引网络数据库的检索3. 掌握专利文献的检索，标准文献的检索，会议文献及其检索，学位论文及其检索；（三）重点与难点1.重点引文索引网络数据库的检索，专利文献的检索，标准文献的检索，会议文献及其检索，学位论文及其检索。2.难点

如何了解具体领域的权威会议有哪些。

340

第 5 课中文文献检索平台及其数据库的检索（一）教学内容1. CNKI 平台及中国期刊全文数据库的检索；2. 掌握万方数据知识服务平台及其检索；3. 维普期刊资源整合服务平台及其期刊文献的检索。（二）教学要求1. 掌握 CNKI 平台及中国期刊全文数据库的检索，万方数据知识服务平台及其检索，维普期刊资源整合服务平台及其期刊文献的检索。（三）重点与难点1.重点CNKI 平台及中国期刊全文数据库的检索；万方数据知识服务平台及其检索；维普期刊资源整合服务平台及其期刊文献的检索。

2.难点上述平台下高级检索的使用。

第 6 课外文检索平台及其数据库的检索（一）教学内容1. EBSCOhost 平台及其数据库的检索；2. SpringerLink 平台及其数据库的检索；3. SciVerse 平台及其 ScienceDirect 数据库的检索；4. IEEE 数据库的检索。（二）教学要求1. 了解 EBSCOhost 平台及其数据库的检索；2. 掌握 SpringerLink 平台及其数据库的检索；ScienceDirect 数据库的检索；IEEE 数据库的检

索。（三）重点与难点

1.重点EBSCOhost 平台及其数据库的检索；SpringerLink 平台及其数据库的检索；SciVerse 平台及其 ScienceDirect 数据库的检索；IEEE 数据库的检索。2.难点熟练使用上述平台中的高级搜索。

第 7 章学术规范与论文写作(上)

（一）教学内容1. 学术规范；2. 学术论文的撰写(主要指格式)。


1. 了解学术规范2. 理解学术论文的撰写(主要指格式)。

（三）重点与难点1.重点学术规范及科技论文撰写的格式要求2.难点无。第 8 课学术规范与论文写作(下)

（一）教学内容1. 学术论文的撰写(主要指文章的组成，论文各部分的写作要点及重点，科技文献写作语言的严谨准确风格)；

2. 学术论文的投稿；3. 二次发表与一稿多投的道德问题。

（二）教学要求1. 理解学术论文的撰写(主要指文章的组成，论文各部分的写作要点及重点，科技文献写作语

言的严谨准确风格)

2. 了解学术论文的投稿，二次发表与一稿多投的道德问题；（三）重点与难点

1.重点学术论文的撰写，学术论文的投稿，二次发表与一稿多投的道德问题。2.难点理解论文各部分的写作要点及重点，感受科技文献写作语言的严谨准确风格。

三、学时分配及教学方法

教学内容教学形式及学时分配



文献信息检索基础 2 2讲授、案例、演示课程目标 1

文献信息检索工具基础 2 2讲授、案例、演示课程目标 1

网络信息资源的检索及 EI

的检索 2 2讲授、案例、演示课程目标 1

引文索引及其检索，特种文献的检索 2 2


中文文献检索平台及其数 2 2 讲授、案例、演课程目标 1

342

据库的检索示外文检索平台及其数据库的检索 2 2


学术规范与论文写作(上) 2 2讲授、案例、演示课程目标 2

学术规范与论文写作(下) 2 2讲授、案例、演示课程目标 2

合计 16 16

四、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。

考核形式考核要求考核权重备注平时作业

及考情课后习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度，占总成绩 15%，出勤占总成绩 15%

30%


期末考试

撰写一篇科技论文作为课程结业考核，具体要求包括(按照满分 100 分计)：1，科技论文要素齐全 50 分(题目 5 分，作者及单位信

息 5 分，摘要 10 分，关键字 10 分，正文部分 20

分，参考文献 10 分)。2，论文摘要及正文的写作内容的正确性，结构逻辑的

合理性，语言表达的准确性等综合总体评价 30

分。3，论文文字格式排版，图、表、公式等要素的格式正确性等综合总体评价 20 分。

70% 考核

五、参考书目及学习资料 1. 《文献检索与论文写作》李振华清华大学出版社 2016 年。 2. 《文献检索与论文写作》邓富民经济管理出版社 2010 年。六、大纲说明

1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后需完成每次的课程作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：梅园

审定人：王金伟 343

批准人：刘琦 2016 年 7月 2日

344

多媒体技术（Multimedia Technology）

课程代码：5261061

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：计算机导论、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术、软件工程教材：《多媒体实用技术（第 3 版）》，张小川，邵桂芳编著，电子工业出版

社，2016 年 5月第 3 版第 5次印刷。开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质多媒体技术是高等工科院校计算机类相关专业的一门专业选修课。本课程主要研究各种媒体

的数据格式、处理方法，包括对各种媒体数据进行压缩的方法，是多媒体应用系统创作的重要理论和实践基础课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：使学生掌握多媒体技术的基本理论知识和系统分析能力，掌握使用多媒体应用

软件完成多媒体应用系统创作的能力，为本专业后续课程的学习及进一步的软件开发打下良好的理论及实践基础。

课程目标 2：了解计算机领域及行业的发展趋势，能够理解各种数字媒体的数据格式，掌握常用的多媒体数据压缩算法，为后续的工程设计及算法研究奠定坚实的基础。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.2 和 10.2。毕业要求指标点 2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用草稿、

图表、流程表等工程方法发现问题、提出问题及分析问题。毕业要求指标点 10.2：对计算机领域及行业的国际发展趋势有初步了解，了解计算机专业相

关的技术热点，并能够发表观点。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

毕业要求 2.2

345

毕业要求 10.2

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：媒体、多媒体、多媒体技术的基本概念和基础知识，多媒体系统的组

成，声音、图像及视频等各种媒体的数据组成及处理技术，多媒体数据的压缩算法。本课程基本要求是：了解多媒体技术的形成与发展；理解声音、图像及视频等媒体数据的结

构，掌握多种媒体处理软件的使用；掌握常见的多媒体数据压缩算法；了解超文本、超媒体的基本知识；了解基于内容的检索技术及方法。

第 1 章基本概念和基础知识（四）教学内容

1. 多媒体的基本概念。2. 多媒体的应用和发展。3. 多媒体的研究内容。

（二）教学要求1. 掌握数据、信息、媒体和多媒体的概念。2. 熟悉多媒体技术的概念。3. 理解多媒体的特性。4. 了解多媒体技术的主要应用领域、发展状况和主要研究内容。5. 理解多媒体中“多”的具体含义。


媒体及多媒体的概念；多媒体的特征。2. 难点数据与信息之间的关系。

第 2 章多媒体计算机系统（一）教学内容

1. 多媒体计算机系统的组成。2. 多媒体硬件设备。3. 其他多媒体扩展设备。4. 多媒体软件系统

（二）教学要求1. 掌握声卡、视频卡、CD-ROM 光盘驱动器的功能、技术指标和基本工作原理。2. 熟悉多媒体软件系统的分类。3. 理解多媒体软件系统应用领域。

346

4. 了解常见数码设备的技术指标和基本工作原理。5．了解触摸屏的功能、技术指标和基本工作原理。

（三）重点与难点1. 重点声卡、视频卡、CD-ROM 光盘驱动器的功能及技术指标。2. 难点见数码设备的技术指标；声卡、视频卡、CD-ROM 光盘驱动器的基本工作原理。

第 3 章多媒体音频技术（一）教学内容 1. 概述（声音的基本特征，声音的三要素）。2. 声音的数字化过程。3. 音频文件。4. 音频处理软件

（二）教学要求1. 掌握音频的基本概念、声音的数字化过程。2. 熟悉一种音频处理软件的使用方法。3. 理解影响数字音频质量的技术指标。4. 了解常用音频文件格式。5. 初步了解常用的音频处理软件及音频处理方法。

（三）重点与难点1. 重点音频的基本概念；声音的数字化过程；音频处理软件的使用。2. 难点影响数字音频质量的技术指标；音频数据量的计算。

第 4 章多媒体视频技术（一）教学内容 1. 彩色空间。2. 图形与图像。3. 数字视频技术。

（二）教学要求1. 掌握色彩空间、图形、图像、数字视频的概念。2. 熟悉色彩形成的原理。3. 理解视频的数字化过程。4. 了解几种常见的色彩空间及其转换方法。5. 初步了解常用的图像文件格式。

347

（三）重点与难点1. 重点色彩空间；图像及视频的数字化。2. 难点色彩形成的原理；图像数据量的计算；视频数据量的计算。

第 5 章多媒体数据压缩技术（一）教学内容 1. 多媒体数据压缩的必要性和可能性。2. 量化3. 多媒体数据压缩编码方法。4. 多媒体数据压缩编码的国际标准。

（二）教学要求1. 掌握数据冗余的概念和冗余的种类。2. 熟悉霍夫曼（Huffman）编码的原理和方法。3. 理解多媒体数据压缩编码的内涵。4. 了解多媒体数据压缩编码的国际标准。

（三）重点与难点1. 重点数据冗余的概念及种类；霍夫曼编码的原理和方法；压缩编码技术的种类。2. 难点预测编码、变换编码的基本原理；多媒体数据压缩编码的国际标准。

第 6 章图形与图像处理技术（一）教学内容 1. 图形与图像的获取与处理。2. 图像处理软件。3. 动画的制作。4. 虚拟现实

（二）教学要求1. 掌握图形和图像的获取技术。2. 熟悉图形和图像的处理技术。3. 理解计算机动画的基本概念和分类。4. 了解常用的图像、动画和视频处理软件的使用。5. 了解虚拟现实技术的相关知识。


348

图像处理的基本原理；图像处理软件的使用。2. 难点动画设计的基本原理；计算机动画制作软件的使用。

第 7 章超文本与超媒体技术（一）教学内容 1. 超文本。2. 超媒体与流媒体。3. 超媒体系统的构成。4. Web超媒体系统

（二）教学要求1. 掌握超文本、超媒体的基本知识。2. 熟悉超媒体系统的构成。3. 理解超媒体、流媒体的基本概念。4. 了解 Web超媒体系统的构成。

（三）重点与难点1. 重点超文本、超媒体的基本概念；流媒体的基本概念。2. 难点超媒体系统的构成。

第 8 章多媒体数据库与基于内容检索（一）教学内容

1. 多媒体数据库。2. 基于内容检索。

（二）教学要求 1.理解多媒体数据库的基本概念和基本结构。

2.了解基于内容的检索技术和方法。（三）重点与难点1. 重点

多媒体数据库的基本概念。2. 难点

基于内容的检索技术。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1 音频数据的采集、使用、编辑和转 2 设计性必做课程目标 1，2

349

换2 图像素材采集 2 设计性必做课程目标 1，2

3 图像处理与编辑 2 设计性必做课程目标 1

4 视频编辑软件的使用 2 设计性必做课程目标 1，2

5 Flash 基本动画制作 2 设计性必做课程目标 1

6 Flash制作多媒体作品 2 设计性必做课程目标 1

实验 1：音频数据的采集、使用、编辑和转换1. 实验目的及要求1）掌握利用多媒体计算机及声音处理软件录制语音的操作；2）对录制声音文件的音质进行处理；3）根据特定需要修饰声音；4）能将不同的声音素材进行混合编辑；5）能利用声音软件实现不同声音格式的转换。2. 实验主要内容1）用计算机录制一段朗读的语音；2）对录音效果进行处理；3）将录制的声音保存为数字声音文件。3. 重难点声音文件的音质处理，不同的声音素材混合编辑。实验 2：图像素材采集1. 实验目的及要求1) 掌握从因特网搜索图像素材的基本方法；2）掌握利用数码相机获取图像素材的基本方法；3）掌握利用扫描仪获取图像素材的基本方法。2. 实验主要内容1）从因特网获取图像素材；2）使用数码相机获取图像素材；3）使用扫描仪获取图像素材；3. 重难点数码相机的结构和操作使用方法，扫描仪的工作原理和使用方法。实验 3：图像处理与编辑1. 实验目的及要求1) 掌握 Adobe Photoshop 编辑图像的基本方法；2）能利用合适的选择工具制作选区；

350

3）掌握 Adobe Photoshop 合成图像的基本方法；4）掌握图层的使用技术及特效工具的使用；5）掌握图像处理技术在教学中的应用。2. 实验主要内容1）利用选择工具制作选区；2）使用 Photoshop 编辑图像；3）使用 Photoshop 合成图像。3. 重难点Photoshop 合成图像，选择工具的使用，图层的使用。实验 4：视频编辑软件的使用1. 实验目的及要求1) 熟悉 Premiere 的工作界面和主要窗口的使用；2）掌握视频素材的编辑与管理；3）学会视频特效的应用与编辑；4）学会字幕的编辑；5）掌握视频节目的输出方法。2. 实验主要内容1）综合应用所学的知识制作一段 2min 的教学视频，包括片头、教学内容、片尾；2）对视频添加特效。3. 重难点视频的特效的应用于编辑，学会字幕的编辑。实验 5： Flash 基本动画制作1. 实验目的及要求1) 熟练掌握工具箱中各种工具的使用；2）掌握各种资源的导入、编辑和处理方法；3）学会形状改变动画的制作；4）学会补间动画的制作；5）学会遮罩效果的制作。2. 实验主要内容1）综合应用所学的知识制作一个完整的 Flash 动画作品； 2）在作品中添加遮罩效果；3. 重难点补间动画的制作，遮罩效果的制作。实验 6： Flash 制作多媒体作品1. 实验目的及要求

351

1) 掌握 Flash制作动画的基本操作； 2）掌握文字动画、图像动画的制作方法3）掌握引导层动画的制作。2. 实验主要内容1）利用 Flash制作一份声文图并茂的多媒体作品3. 重难点引导层动画的设计与制作。注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型为设计性实验，均需要提交实验报告，

实验报告主要包括实验目的、实验内容、实验步骤及结果及实验总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法



践小计第一章基本概念和基础知识 2 2 讲授、案例、演示课程目标 1，2

第二章多媒体计算机系统 2 2讲授、案例、自学、实验课程目标 1，2

第三章多媒体音频技术 3 2 5讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1，2

第四章多媒体视频技术 3 2 5讲授、演示、自学、实验课程目标 1，2

第五章多媒体数据压缩技术 4 4 讲授、自学课程目标 2

第六章图形与图像处理技术 4 4 8


课程目标 1，2

第七章超文本和超媒体技术 1 4 5


课程目标 1， 2

第八章多媒体数据库与基于内容检索 1 1


合计 20 12 32


352

五、课程考核 1. 课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、名词解释、综合体 4 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料1．沈洪，多媒体技术与应用，人民邮电出版社，2010 年。2．Ze-Nian Li，Mark S.Drew，史元春等译，多媒体技术教程，机械工业出版社，2007 年。3．胡晓峰，吴玲达，老松杨，司光亚，多媒体技术教程（第 3 版），人民邮电出版社，2009

年。七、大纲说明


制定人：王水平审定人：王金伟




353


出勤、预习 10%



10.2

实验过程60%



2.210.2

实验报告30%



2.210.2

354

人工智能（Artificial Intelligence）

课程代码：5271062

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：20，实验学时：12）先修课程：高等代数、离散数学、概率论与数理统计、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术教材：《人工智能》，朱福喜编著，清华大学出版社，2016 年 3月第 1 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质人工智能是高等工科院校计算机类相关专业的一门选修课。本课程是讲授人工智能专业知识

的一门课程。在学生具备数学与编程基本能力的基础上，对人工智能多个分支领域有较全面的了解。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：通过本课程的学习，要求学生系统地掌握人工智能领域的主要研究内容，提高

学生在人工智能领域的理论与应用研究基础。理解人工智能国内外发展趋势与最新研究成果。课程目标 2：通过对知识的表示方法、确定性推理、计算智能、机器学习以及神经网络与深

度学习等相关方法的学习，解决实际智能化工程应用问题。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 4.4 和 12.3。毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实

现等多种科学方法说明其有效性和合理性，并对解决方案的实施质量进行分析，通过信息综合得到合理有效的结论。毕业要求指标点 12.3：能根据个人或职业发展的需求，具备不断学习和适应计算机技术快速


毕业要求 4.4

毕业要求 12.3

355

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：模糊数学、人工神经网络、计算智能的基本知识及其典型算法。本课程基本要求是：对人工智能的三大技术领域，覆盖领域的问题、基本原理、基本方法以

及领域发展的基本思路，其中需详细讲解基本原理，使学生掌握至少一种基本方法，并通过课程编程作业，达到能够在实验环境中运用至少一项基本技术的程度。


1. 人工智能的发展历史、基本概念、专业术语以及典型应用。2. 建立科学客观的人工智能发展观。

（二）教学要求 1. 了解制定简单决策复杂决策的相关概念；

2. 熟悉专业术语以及典型应用；3. 掌握回归和分类的线性模型。


分类模型和算法。2. 难点

分类的概念、输入、输出，非线性模型。第 2 章模糊数学（一）教学内容1. 模糊集合论的基本概念。2. 模糊集合的分解定理。3. 模糊集合的隶属度。4. 模糊集合的扩张原理。5. 模糊模式识别。6. 模糊关系与聚类分析。7. 模糊综合评判。8. 模糊逻辑与模糊推理。

（二）教学要求 1. 了解经典集合论的基本概念。2. 理解模糊集合的定义。3. 掌握模糊集合的运算。

（三）重点与难点1.重点模糊集合的分解定理、模糊集合的隶属度。

356

2.难点模糊关系与聚类分析。第 3 章人工神经网络（一）教学内容1. 人工神经网络研究简史。2. 前向神经网络。3. Hopfield 网络。4. 自组织神经网络(SOM 网络)。5. 随机神经网络——Boltzman（玻耳兹曼）机。6. 模糊神经网络。

（二）教学要求1. 理解人脑神经元与人工神经元模型。2. 熟悉感知器。3. 掌握有导师学习网络(BP 网络)。4. 掌握离散型 Hopfield 网络、连续型 Hopfield 网络、旅行商问题(TSP)。5. 理解模糊Hopfield 网络。（三）重点与难点1.重点人脑神经元与人工神经元模型、反向传播神经网络。2.难点Hopfield 网络、模糊神经网络。

第 4 章演化计算（一）教学内容

1. 遗传算法的生物学基础。2. 遗传算法的基本理论与方法。

(1) 模式定理(2) 误导问题(3) 编码(4) 群体设定(5) 适应度函数(6) 选择(7) 交换(8) 变异(9) 性能评估(10) 收敛性

3. 非线性问题寻优的遗传算法。357

4. 背包问题。 5. 调度问题。 6. 混合遗传算法。（二）教学要求1. 理解线性问题和非线性问题。2. 熟悉遗传算法原理。3. 掌握遗传算法的设计步骤。（三）重点与难点1.重点遗传算法的基本理论与方法。2.难点

背包问题、调度问题。三、本课程开设的实验项目

编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 利用 KNN 实现分类问题 2 验证性必做课程目标 1

2 利用 SVM 实现分类问题 2 验证性必做课程目标 1

3 判定树学习算法的实现 2 验证性必做课程目标 1

4 用 BP神经网络实现XOR 分类问题 2 验证性必做课程目标 1，2

5 用遗传算法求函数的最大值问题 2 设计性必做课程目标1，2，3

6 基于 BSO 的聚类求解算法实现 2 设计性必做课程目标1，2，3

实验 1：利用 KNN 实现分类问题1. 实验目的及要求1）掌握 KNN 算法的基本原理；2）学会输入训练样本，并划分训练集和测试集；3）通过运行算法取得一个预期的分类结果；4）明白KNN 的适用范围。2. 实验主要内容1）计算样本样本数据和待分类数据的距离；2）为待分类数据选择 k个与其距离最小的样本吧；3）统计 k个样本中大多数样本所属的分类；

358

4）这个分类就是待分类数据所属的分类。3. 重难点数据集的运行，KNN 算法的实现，最后的分类精度达到预期值。实验 2：利用 SVM 实现分类问题1. 实验目的及要求1) 熟悉支持向量机 SVM( Support Vector Machine)模型分类算法的使用。2) 用 svm-train 中提供的代码框架用 train.data 训练数据提供的矩阵来训练参数得到训练模型

model，利用 libsvm 进行模型的训练，分类预测等。3) 利用 model 和 svm- train 的代码来分类测试数据集 test.data，并报告其分类正确率。2. 实验主要内容支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里，在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。

在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假定平行超平面间的距离越大，分类器的总误差越小。

1、数据预处理(将原始数据格式做一定的处理，转换成 libsvm 能够使用的数据)。2、训练数据集的训练，产生训练模型。3、测试数据集的分类预测，观察分析实验结果。3. 重难点模型的训练，分类精度。实验 3：判定树学习算法的实现1. 实验目的及要求1) 了解判定树概念；2）掌握折半查找判定树的结构；3）掌握折半查找判定树的构建方法。2. 实验主要内容1）对给定有序序列进行折半查找（二分查找）；2）确定树的根节点，将原有序序列分成两部分；3）然后分对左右两部分进行步骤 1)与 2），直至无元素可分；4）利用二叉树还原上述过程。3. 重难点寻找根节点，按照二叉树每层最大结点数为 2^（h-1）依次由上至下构建满二叉树至最底层不

够形成满二叉树为止。

实验 4：用 BP神经网络实现 XOR 分类问题1. 实验目的及要求

359

BP 网络是目前前馈式神经网络中应用最广泛的网络之一，实现 BP 算法训练的神经网络完成XOR 分类问题，需要掌握 BP神经网络的原理及应用，要会自行推理 BP 算法；2. 实验主要内容1) 设置网络的输入节点数，隐层节点数，网络层数，学习常数等各项参数；2）输入训练样本；3）实现 BP 训练过程；4）实现训练过程的动态演示；5）训练完后可以输入测试数据进行测试。3. 重难点BP 算法的反向传播过程，算法是如何进行调参的以及链式法则。实验 5：用遗传算法求函数的最大值问题1. 实验目的及要求1) 了解遗传算法的二进制编码过程；2）掌握遗传算法的基本流程；3）掌握遗传算法的实现方法。2. 实验主要内容1）根据实际问题，对参数集进行编码；2）初始化种群，设置相应的适应度函数；3）评价群体，判断是否满足停止规则；4）应用选择、交叉、变异，产生下一代种群，重新进行评价；5）执行完毕，产生问题的解。3. 重难点遗传操作产生下一代种群。1）根据输入的一串电文字符，分别统计各个字符在电文中出现的频率； 2）根据各个字符在电文中出现的频率建立赫夫曼树；3）为赫夫曼树上的每个叶子结点实现赫夫曼编码，并输出该编码；4）对 Huffman 编码生成的代码串进行译码，输出电文字符串。

实验 6：基于 BSO 的聚类求解算法实现1. 实验目的及要求1) 了解聚类问题及现有的相关方法；2）掌握 BSO 算法的基本流程；3）掌握 BSO 算法的实现方法；4）掌握进化算法求解聚类问题。2. 实验主要内容

360

1) 构建 BSO 算法求解聚类问题的算法模型；2）设置 BSO 算法中种群大小，聚类个数，阈值等各项参数；3）输入训练样本；4）通过评价函数寻找最优解；5）训练完后可以输入测试数据对最优解进行测试。3. 重难点如何构建 BSO 算法求解聚类问题的算法模型。注：本课程为专业课，授课对象为大四学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要

提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、算法的时间复杂度分析以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法



教学实验上机课程

实践小计

第一章绪论 4 4讲授、案例、演示课程目标 1

第二章模糊数学 4 4讲授、案例、自学、实验课程目标 1，2

第三章人工神经网络 6 8 14讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 1，2

第四章演化计算 6 4 10讲授、演示、自学、实验课程目标 1，2

合计 20 12 32




15%


实验完成 5个实验，主要训练学生应用所学知识构建实验 15% 评分细则见附录361

系统，并进行实验的能力，最后按 15%计入课程总成绩。 1

期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、应用题、算法题 4 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 朱福喜主编，《人工智能第 3 版》，清华大学出版社，2016。 2. Trevor Hastie 等著，范明等译，《统计学习基础.数据挖掘、推理与预测》，电子工业出版社，2003。七、大纲说明


制定人：薛羽


2016 年 7月 2日

362




出勤、预习 10%



4.4

实验过程60%



4.412.3

实验报告30%



4.412.3

363

云计算与虚拟化技术（Cloud Computing and Virtualization）

课程代码：5271060

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：26，实验学时：6）先修课程：程序设计基础、操作系统适用专业：计算机科学与技术教材：李天目、韩进，《云计算技术架构与实践》，清华大学版社，2014，第

1 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质、教学目标和任务（一）课程性质

云计算和虚拟化技术是大学计算机专业的一门的选修课。本课程设置的目的是深入了解云计算和虚拟化相关知识，掌握云计算的概念，为学生今后学习和工作打下基础。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：学生掌握云计算的服务模式和架构，能够初步掌握用共有云处理计算问题。

课程目标 2：初步具有云计算的设计能力，提出云计算的解决方案。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当

的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率毕业要求指标点 6.3：能够评价计算机科学与技术工程专业实践和解决方案对社会、健康、安

全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。


毕业要求 5.2

毕业要求 6.3

二、教学内容和要求本课程教学内容包括：云计算出现的历史背景、云计算关键技术、云计算架构和云安全等内

364

容。本课程基本要求是：从发展、架构、商业模式等几个方面来理解云计算，掌握云计算相关概念初步具有云计算使用、设计、维护的能力。

1．绪论（ 2 学时）（1）了解云计算出现的历史背景；（2）理解云计算的特点；（3）掌握云计算总体结构；

重点：云计算总体结构难点：云计算的特点

2．虚拟化（ 4 学时）（1）了解虚拟化出现的历史背景；（2）理解网络、桌面、存储、应用虚拟化（3）掌握服务器虚拟化

重点：服务器虚拟化难点：网络、桌面、存储、应用虚拟化

3．分布式计算（3 学时）（1）了解分布式计算基本概念、基本原则；（2）理解分布式协同控制；（3）掌握 hadoop 计算框架；

重点：hadoop 计算框架难点：分布式协同控制

4．Web2.0（ 2 学时）（1）了解 Web2.0产生背景和定义；（2）理解 Web2.0 应用产品；（3）掌握 Web2.0 技术；

重点：Web2.0 技术难点：Web2.0 技术

5．绿色数据中心（ 2 学时）（1）了解云数据中心的发展（2）理解绿色数据中心建设原则；（3）掌握云数据中心管理和维护；

重点：云数据中心管理和维护难点：云数据中心管理和维护

365

6．基础设施即服务（4 学时）（1）了解基础设施即服务定义和特征；（2）理解 IAAS 云管理；（3）掌握基础设施即服务的技术架构；

重点：基础设施即服务的技术架构难点：IAAS 云管理

7．平台即服务（ 3 学时）（1）了解 PaaS 的由来；（2）理解 PaaS 的功能；（3）掌握 PaaS 的架构；

重点：PaaS 的架构难点：PaaS 的功能

8．软件即服务（ 3 学时）（1）了解 SaaS 的由来；（2）理解 SaaS 的功能；（3）掌握 SaaS 的架构；

重点：SaaS 的架构难点：SaaS 的功能

9．云计算安全（ 3 学时）（1）了解云计算面临的安全威胁；（2）理解用云计算保障安全；（3）掌握保障云计算安全；

重点：保障云计算安全难点：用云计算保障安全


1 虚拟化应用 2 验证性必做课程目标 1

2 域名系统验证和应用 2 验证性必做课程目标 1

3 IPV6配置和应用 2 验证性必做课程目标 1

实验 1：虚拟化应用1. 实验目的及要求1）掌握虚拟机的应用；2）能够应用虚拟机部署计算机应用。

366

2. 实验主要内容1）自行安装VMware 虚拟机软件；2）在 VMware 中安装 linux 系统；3）在虚拟的 linux 系统里安装一个应用程序。3. 重难点虚拟机的安装和部署。实验 2：域名系统验证和应用1. 实验目的及要求1) 了解域名系统工作过程；2）掌握域名系统的配置。2. 实验主要内容1）在计算机上配置域名系统；2）在网络上验证域名的工作。3. 重难点域名系统的验证。实验 3：IPV6 配置和应用1. 实验目的及要求1) 了解 IPV6 的结构；2）掌握 IPV6 的的验证。2. 实验主要内容1）规划 IPV6 地址；2）验证 IPV6 地址通信。3. 重难点验证 IPV6 地址通信。

四、课程考核




第一章　绪论 2 2讲授、案例、演示课程目标 1，2

第二章　虚拟化 4 2 6讲授、案例、自学、实验课程目标 2

第三章　分布式计算 3 2 5讲授、对比、自学、讨论、实验课程目标 2

367

第四章　Web2.0 2 2讲授、演示、自学、实验课程目标 2

第五章　绿色数据中心 2 2讲授、演示、自学课程目标 2

第六章　基础设施即服务 4 2 6


课程目标 1，2

第七章　平台即服务 3 3讲授、案例、演示、讨论、自学课程目标 1，2

第八章　软件即服务 3 3讲授、案例、演示课程目标 1，2

第九章　云计算安全 3 3讲授、案例、演示课程目标 1，2

合计 26 6 32

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格； 2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核课程考核方式包括期末考试、平时作业和实验情况考核。



15%




期末考试

试卷题型包括选择题、简答题、综合题 3 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比10%。


六、参考书目1.《云计算（第三版）》，电子工业出版社，刘鹏等著， 2015；

368

2.《云计算及应用》，清华大学出版社，唐国纯著，2015；3．《云计算之道》，清华大学出版社，邹恒明著，宋虹等译，2015；七、大纲说明1. 主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。2. 课后共需完成近 15道习题作业，以评价学生对所学内容的理解和应用情况。

制定人：李天目审定人：王金伟


369




出勤、预习 10%



5.2

实验过程60%



5.26.3

实验报告30%



6.3

370

Oracle 数据库系统及应用（Oracle Database System and Its Application）

课程代码：5271053

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：16，实验学时：16）先修课程：Java 程序设计、Linux 操作系统、数据库原理适用专业：计算机科学与技术教材：《Oracle 数据库应用与实践》，方巍，文学志编著，清华大学出版社，


一、课程性质与课程目标（一）课程性质Oracle 数据库系统及应用是高等工科院校计算机类相关专业的一门专业方向课程。本课程主

要介绍Oracle 数据库体系结构、基本操作与数据库基本管理，是数据库操作和管理的重要理论和实践专业课程。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够综合运用 Oracle 数据库的基本理论、设计、组织和管理方法，针对计算机

领域复杂工程问题研究和设计可行的数据库组织和管理方案课程目标 2：初步具备计算机工程项目管理能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 11.3。毕业要求指标点 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的


毕业要求 11.3

二、课程内容及教学要求（按章撰写）本课程教学内容包括：Oracle 数据库体系结构、基本操作与数据库基本管理。本课程基本要求是：了解数据库系统的体系结构，分布式数据库系统的概念及 Oracle 的并行

处理能力。熟练掌握 Oracle 数据库系统下的 SQL 语言运用及 PL/SQL 程序设计，了解应用程序开371

发中哪些用户逻辑适宜在客户端解决，哪些适宜在数据库服务端解决，熟练掌握存储子程序和触发器的使用。进一步了解数据库安全性与完整性的概念，掌握实现 Oracle 数据库系统下安全性，完整性的基本方法。掌握 Oracle 数据库系统下的物理设计技术。了解对象数据类型和 LOB 数据类型的使用方法。理解 Oracle 下事务的概念，并能在实际应用中合理的使用事务控制命令。

第 1 章 Oracle 数据库概述（一）教学内容

1. 数据库基本概念与 Oracle产品。2. Oracle11g 环境（安装及使用）。

（二）教学要求1. 了解数据库环境；2. 熟悉常用数据库产品与 Oracle 的发展历程；3. 理解数据库基础知识和关系数据库基础知识；4. 了解 Oracle 的特性；5. 掌握 Oracle11g 的安装和使用。

（三）重点与难点1. 重点Oracle 应用结构，Oracle11g 的安装与常用工具使用。2. 难点Oracle 11g 在 Linux 平台上安装使用。

第 2 章 Oracle 数据库体系结构表（一）教学内容5. Oracle 数据库体系结构：Oracle 进程结构、物理结构和逻辑结构。6. 数据字典：静态数据字典、动态数据字典。

（二）教学要求 1. 理解 Oracle 进程结构。2. 掌握 Oracle 的物理结构和逻辑结构。3. 理解 Oracle 的数据库实例与进程4. 理解静态数据字典概念与使用。

5. 理解动态数据字典概念与使用。（三）重点与难点1.重点Oracle 的物理结构和逻辑结构、静态数据字典。2.难点

Oracle 进程结构、动态数据字典。第 3 章 Oracle 数据库常用工具

372

（一）教学内容1. SQL*Plus 工具：SQL*Plus启动与退出、SQL*Plus命令。2. 企业管理器（OEM）：OEM 的启动、配置使用。

（二）教学要求1. 了解启动、退出 SQL*Plus。2. 掌握使用 SQL*Plus命令。3. 了解 OEM 的启动。4. 掌握 OEM 的管理与使用。（三）重点与难点1.重点常用命令、OEM 的管理与使用。2.难点SQL*Plus 的报表功能、OEM 的配置使用。

第 4 章表空间和数据文件管理（一）教学内容1. Oracle 数据库逻辑结构。2. 创建和维护表空间。（二）教学要求1. 熟悉表空间和数据文件。2. 掌握表空间中的磁盘空间管理。3. 掌握创建永久表空间、创建临时表空间。4. 熟悉创建撤销表空间、创建非标准块表空间。5. 了解维护表空间和数据文件。6. 了解查看表空间和数据文件信息。（三）重点与难点1.重点创建表空间。2.难点维护表空间和数据文件。

第 5 章 Oracle模式对象（一）教学内容1. 表与表的约束：创建表、管理表。2. 视图与索引：创建视图、使用索引。（二）教学要求1. 掌握创建表与管理表。

373

2. 理解表的约束。3. 掌握创建视图。4. 掌握视图的 DML 操作。5. 熟悉修改和删除视图。6. 理解索引概念。（三）重点与难点1.重点

创建表与管理表、创建视图和 DML 操作。2.难点

表的约束、索引的使用。第 6 章 SELECT 高级查询（一）教学内容5. SELECT 高级连接查询：多表连接、连接查询、集合操作。6. 子查询：子查询类型及使用。（二）教学要求1. 掌握使用等号（＝）实现多个表的简单连接。2. 理解使用 JOIN 关键字的连接查询。3. 熟悉 SELECT查询的集合操作。4. 了解 UNION，INTERSECT，MINUS集合运算。5. 理解子查询的类型。6. 了解其他语句中使用子查询。（三）重点与难点1.重点多个表的简单连接、SELECT查询的集合操作。2.难点其他语句中使用子查询。第 7 章 PL/SQL 编程基础（一）教学内容1. PL/SQL 基本概念：PL/SQL 体系结构、PL/SQL 程序块结构、常量和变量。2. PL/SQL控制结构与游标使用：条件结构、循环结构、游标使用。（二）教学要求1. 理解 PL/SQL 体系结构。2. 理解 PL/SQL 程序块结构。3. 理解常量和变量。4. 熟悉使用%TYPE 和%ROWTYPE 定义变量。

374

5. 掌握条件结构。6. 掌握循环结构。7. 理解游标的创建与使用。（三）重点与难点1.重点PL/SQL 程序块结构、条件结构和循环结构使用。2.难点使用%TYPE 和%ROWTYPE 定义变量，游标的创建与使用。第 8 章存储过程、函数、触发器和包（一）教学内容1. 存储过程与函数：创建及使用。2. 触发器与程序包：创建及管理。（二）教学要求1. 掌握创建与调用存储过程和函数。2. 掌握修改与删除存储过程和函数。3. 了解与存储过程、函数相关数据字典。4. 了解存储过程使用注意事项。5. 了解触发器类型。6. 了解触发器类型。7. 了解触发器类型。8. 了解触发器类型。（三）重点与难点1.重点创建与调用存储过程和函数、创建、管理触发器和包。2.难点创建触发器的限制。第 9 章 Oracle 安全性管理（一）教学内容1. 用户与权限管理：权限管理、角色管理。2. 审计：启用与关闭。（二）教学要求1. 理解创建和管理用户。2. 理解权限管理。3. 理解角色管理。4. 了解概要文件和数据字典视图。

375

5. 理解审计启用与关闭。6. 了解登录，语句，对象，权限审计。7. 理解实例分析内容。（三）重点与难点1.重点创建和管理用户、审计启用与关闭。2.难点概要文件和数据字典视图、实例分析。


1 数据库创建和 SQL*Plus 工具使用 2 验证性必做课程目标 1

2 SQL常用语句操作 2 验证性必做课程目标 1

3 表空间管理，视图和索引操作 2 验证性必做课程目标 1，2

4 SQL 高级查询 2 验证性必做课程目标 1

5 PL/SQL 编程 I 2 设计性必做课程目标 1，2

6 PL/SQL 编程 II 2 设计性必做课程目标 1，2

7 用户权限与安全 2 验证性必做课程目标 1，2

8 SQL 语句优化 2 设计性必做课程目标 1

实验 1：数据库创建和 SQL*Plus 工具使用1. 实验目的及要求1）掌握数据库实例的创建方法；2）掌握 SQL*Plus启动与退出方法；3）掌握数据库连接与断开方法；4）掌握 SQL*Plus常用命令使用方法。2. 实验主要内容1）创建一个名为”myorcl”的数据库实例；2）完成教材第三章习题四的上机操作题。3. 重难点SQL*Plus常用命令使用方法。实验 2： SQL 常用语句操作1. 实验目的及要求1) 掌握 PL/SQL 语句对数据库表的查询操作；2）掌握 PL/SQL 语句对数据库表的插入操作；3）掌握 PL/SQL 语句对数据库表的更新操作；

376

4）掌握 PL/SQL 语句对数据库表的删除操作；5）熟悉常用函数用法。2. 实验主要内容完成教材中本章 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等语句和常用函数的示例操作。3. 重难点INSERT 语句及字符串函数用法。实验 3：表空间管理，视图和索引操作1. 实验目的及要求1) 掌握六种表空间（永久表空间、临时表空间、撤销表空间、非标准块表空间、大文件表空

间）的创建方法；2）掌握表空间和数据文件的管理方法；3）掌握视图的创建及管理方法。4）掌握索引的创建及管理方法。2. 实验主要内容1）完成教材第四章习题第四题关于表空间和数据文件的上机操作题；2）完成教材第五章习题第四题关于表、视图和索引的上机操作题。3. 重难点表空间管理；视图和索引的管理。实验 4： SQL 高级查询1. 实验目的及要求1) 掌握简单连接查询；2）掌握使用 JOIN 关键字的连接查询；3）掌握查询的集合操作；4）掌握单行、多行、多列和关联子查询；2. 实验主要内容1）完成教材中第七章 SELECT 语句的多表连接查询；2）完成教材中第七章 SELECT 语句的子查询操作；3）完成教材中第七章综合实例分析操作。3. 重难点简单连接查询，单行和多行子查询。实验 5： PL/SQL 编程 I

1. 实验目的及要求1) 掌握运算符的使用方法；2）掌握常量和变量的声明及使用方法；3）掌握控制语句用法；

377

4）掌握存储过程和函数的创建和调用方法。2. 实验主要内容1）完成教材中第八章 PL/SQL 语句示例操作；2）完成教材中第八章综合实例操作。3）教材中第九章存储过程和函数的应用示例。3. 重难点存储过程和函数的创建和调用方法。实验 6： PL/SQL 编程 II

1. 实验目的及要求1) 掌握触发器的创建及管理方法；2）掌握包的创建及管理方法。2. 实验主要内容1）完成教材中第九章触发器和包的应用示例；2）完成教材中第九章综合实例分析操作。3. 重难点触发器的创建及管理。实验 7：用户权限与安全1. 实验目的及要求1）熟练掌握用户的创建及管理；2）熟练掌握权限管理；3）熟练掌握角色的创建、授权和回收等操作。2. 实验主要内容1）完成教材中第十章用户的创建及管理应用示例；2）完成教材中第十章权限管理应用示例；3）完成教材中第十章角色的创建、授权和回收等应用示例。3. 重难点权限管理。实验 8： SQL 语句优化1. 实验目的及要求1）掌握 SQL 语句优化的一般性原则；2）掌握 SQL 语句优化方法。2. 实验主要内容1）完成教材中第十二章 SQL 语句优化应用示例。3. 重难点SQL 语句优化方法。

378

注：本课程为专业方向课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括验证性和设计性实验，均需要提交实验报告，实验报告主要包括实验目的、实验内容、预习内容、实验步骤、实验结果以及总结。实验评价内容和评分细则参见附录 1。四、学时分配及教学方法




第 1章 Oracle 数据库概述 1 1讲授、演示、自学课程目标 1

第 2章 Oracle 数据库体系结构 2 2 讲授、自学课程目标 1

第 3章 Oracle 数据库常用工具 1 2 3

讲授、演示、自学、讨论、实验课程目标 1

第 4章表空间和数据文件管理 2 2 4


第 5章 Oracle 模式对象 2 2 4 讲授、自学课程目标 1，2

第 6章 SELECT 高级查询 2 4 6


课程目标 1

第 7章 PL/SQL 编程基础 2 2 4


课程目标 1，2

第 8章存储过程、函数、触发器和包 2 2 4


第 9章 Oracle 安全性管理 2 2 4讲授、案例、演示、实验课程目标 2

合计 16 16 32


考核形式考核要求考核权重备注平时作业课后完成 10~15个习题，主要考核学生对每节课知识点 15% 根据平时作业得

379

及阶段测试

的复习、理解和掌握度，计算全部作业的平均成绩再按 15%计入总成绩；可让学生查阅资料，了解本课程相关技术发展情况，自主学习并完成。

分取平均值或结合平时测试情况



期末考试

试卷题型包括选择题、填空题、判断题、简答题、应用题 5 大类，以卷面成绩的 70%计入课程总成绩。其中考核基础知识及应用能力的题占 90%；考核能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展占比 10%。


六、参考书目及学习资料 1. 方巍，文学志，《Oracle 数据库应用与实践》，清华大学出版社， 2014 年。 2. 杨少敏，《Oracle11g 数据库应用简明教程》，清华大学出版社，2010 年。

5. 蔡立军、瞿亮著，《Oracle9i 关系数据库实用教程》，中国水利水电出版社， 2004 年。七、大纲说明




380




习 10%



11.3

实验过程60%



11.3

实验报告30%


主要考察学生对数据库数据进行组织和管理的能力。要求报告格式规范（占 10%）；操作准确（占 10% ）；并按要求完成相应思考题（10%）。

11.3

381

认知实习（Cognitive Practice）

课程代码：7111072

学分：0.5

学时：0.5周（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：0.5周）先修课程：无适用专业：计算机科学与技术教材：无开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《认知实习》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修通识课程。主要是参观计算机科学

与技术相关企业和听企业专家讲座，使学生了解计算机科学与技术专业相关工作性质和工作流程，培养学生树立职业自豪感，自觉树立自主学习和终身学习意识。

（二）课程目标课程目标 1：通过实地参观学习，了解大型软件公司工作流程，提高学生未来职业的认识，

增强对职业的认识能力。课程目标 2：通过知名企业讲座，了解社会职场需求，促进学习兴趣，培养终身学习意识。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养方案中的培养要求（标准）指标点 7.2 和指标点 12.2。

指标点 7.2：了解信息化与环境保护的关系，能够理解和评价计算机专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

指标点 12.2：能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2

指标点 7.2

指标点 12.2

二、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

382

1 实地参观学习 0.5周综合课程目标 1、2

三、课程考核本课程采用平时成绩、程序设计报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用等级制，其中平

时成绩占比 30%（平时成绩=（考勤成绩×10%+实验操作情况×20%），设计报告 70%。平时成绩评价方式见表 1，设计报告对应毕业要求指标点及对应分值见下表 2。

表 1 平时成绩评价方式类别所占比

例级别评分规则

出勤、预习 10%

（出勤状况，预习评价）10

能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占 5%）。

实习 20% 20

按照预设方案操作，正确完成实验（占 10%）；实验结果的准确性（占 5%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 5%）。各个实验在总分中所占权重系数以

课时数为标准。

实习报告 70% 70

主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求格式规范（占 10%），完整实习过程描述（30%），社会需求和自己学习目标的定位（30）。

表 2 设计报告对应毕业要求指标点实验项目名称对应毕业要求指标点分值格式指标点 7.2 10

完整实习过程描述指标点 7.2 30

社会需求和自己学习目标的定位指标点 12.2 30

四、参考书目及学习资料无


批准人：刘琦383

2016 年 7 月 2 日

384

程序设计实训（Programming Lab）

课程代码：7121073

学分：2

学时：32 （其中：课程教学学时：8，课程实践学时：24）先修课程：程序设计基础适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程教材：《程序设计导引与在线实践》，清华大学出版社，李文新等，2007 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质课程是一门实践性课程，主要培养学生的程序设计能力，是程序设计基础课程的重要补充。

通过编程环境的熟练掌握和使用，利用足量的编程练习，逐步掌握基本的程序方法。课程要求学生在具有基本的编程能力后，能够将一个具体问题抽象成一个可计算的问题，并找出可行的计算过程；然后掌握一门程序设计语言，将设计的计算过程写成具体的代码在机器上运行。课程的主要任务是巩固程序设计语言的基本语法，在能编写程序的基础上，强调学生会利用语言编写能够解决基本实际问题的能力，并能够对不同类型的常见问题，应该如何抽象计算过程，并将计算过程写成具体代码。

（二）课程目标课程目标是强化程序设计语言的使用和问题求解的一般过程，了解问题的能解到给出更合理

的求解方法的认识和理解。为此，课程的主要目标为：课程目标 1：熟练掌握程序设计语言的开发环境和调试能力的基本方法和技巧。课程目标 2：巩固程序设计语言，提高并强化学生的编程能力，能够解决基本实际问题的能

力；逐步建立将具体问题抽象成一个可计算的问题的方法，并找出可行的计算过程的问题求解能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.2 和 5.1。毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和

评价。毕业要求指标点 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具。

课程目标课程目标 1 课程目标 2

385

毕业要求指标点毕业要求 3.2

毕业要求 5.1


1 Online Judge 系统的使用 2 验证性必做课程目标 2

2 数制转换 2 2 综合性必做课程目标 1

3 问题求解 1 2 综合性必做课程目标 1

4 问题求解 2 2 综合性必做课程目标 1

5 字符串处理 1 2 综合性必做课程目标 1

6 日期计算 2 综合性必做课程目标 1

7 高精度计算 1 2 综合性必做课程目标 1

8 高精度计算 2 2 综合性必做课程目标 1

9 问题模拟 1 2 综合性必做课程目标 1

10 问题模拟 2 2 综合性必做课程目标 1

11 递归问题 1 2 综合性必做课程目标 1

12 递归问题 2 2 综合性必做课程目标 1

注：本课程为基础必修课，授课对象为大一的学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，编程练习在 Online Judge 系统中提交程序代码，由系统评定程序的正确与否。故没有纸质报告。三、课程考核

本课程采用考勤、练习完成情况与机试部分进行综合评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 10%，练习完成情况占比 40%，机试成绩占比 50%。考勤成绩评价方式、练习完成情况评价方式和机试的评分规则如表 1所示。

表 1 课程设计评价方法类别所占比例评分规则

考勤 10%

无缺勤缺勤次数<3，每次扣 2 分缺勤次>=3，取消考试资格，练习完成者除外

练习 40%一般练习题目数在 40~50 题，全部完成的满分完成 80%练习，允许参加考试，否则取消资格

机试 50% 考试题目数量 5~9 题，按照竞争排名方式评定成绩386

满足最低通过数要求者及格，否则不及格

387

表 2 实验项目与毕业要求指标点对照关系及分值分布表实验项目名称对应毕业要求指标点分值

实验 1 5.1 10

实验 2-实验 12 3.2，5.1 90

四、参考书目及学习资料李含光主编，《C 语言程序设计教程》，清华大学出版社，2015。

制定人：郑关胜审定人：王金伟


388

面向对象程序设计实训（Practical Training of Object-Oriented Programming）

课程代码：7121074

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：程序设计基础、面向对象程序设计适用专业：计算机科学与技术教材：《C++语言程序设计（第 4 版）》，清华大学出版社，郑莉，董渊，何江舟编著，

2010。开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《面向对象程序设计实训》是计算机科学与技术专业本科生的一门必修集中实践性课程。面

向对象程序设计方法是吸收了软件工程领域有益的概念和有效的方法而发展起来的一种软件开发方法。它集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体，可以帮助人们开发出模块化的程序数据抽象程度高的，体现信息隐蔽、可复用、易修改、易扩充等特性。通过本课程的学习可以提高学生采用面向对象观点分析问题和解决问题的能力。

（二）课程目标《面向对象程序设计实训》实习课程是计算机科学与技术专业实践课程。本课程的主要目标是：课程目标 1：掌握 Visual Studio集成开发环境进行 C++应用程序和系统的开发设计；课程目标 2：掌握面向对象程序设计的基本方法和步骤；课程目标 3：通过独立或共同完成一个综合应用程序的开发，培养学生实践动手技能，提高

学生分析问题和解决问题的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养方案中的培养要求（标准）指标点 5.1 和 5.2。毕业要求指标点 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具；毕业要求指标点 5.2：在计算机领域复杂工程问题的建模、模拟或解决过程中，能够使用恰当

的技术、软硬件及系统资源和研发工具，提高解决复杂工程问题的能力和效率。课程目标毕业要求指标点

课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

指标点 5.1

389

指标点 5.2


1 公司人员管理系统 1周综合题目 1 和 2选一课程目标 1-3

2 高校学籍管理系统 1周综合题目 1 和 2选一课程目标 1-3

题目 1：公司人员管理系统1. 实验目的及要求采用面向对象的程序设计方法，设计一个简单的系统，要求至少包括以下内容：

某小型公司，主要有四类人员：经理、兼职技术人员、销售经理和兼职推销员。现在，需要存储这些人员的姓名、编号、级别、当月薪水，计算月薪总额并显示全部信息。要求：

（1）人员编号在生成人员信息时同时生成，每输入一个人员信息编号顺序加 1。（2）程序对所有人员有提升级别的功能。（3）月薪计算方法是：经理拿固定月薪，兼职技术人员按工作小时数领取月薪，兼职推销员的报酬按该推销员当月销售额提成

（4）销售经理既拿固定月薪也领取销售提成。（5）能按姓名或者编号显示、查找、增加、删除和保存各类人员的信息。

题目 2：高校学籍管理系统1. 实验主要内容采用面向对象的程序设计方法，设计一个简单的系统，要求至少包括以下内容：

（1）能够从屏幕上读取一个学生的信息并将其存入数据文件中。（2）能将指定信息从文件中删除。（3）能够按编号、姓名对学生的信息进行检索并将检索结果显示在屏幕上。（4）可以统计全部学生总成绩及其在班上排名。（5）能够统计各科的平均成绩及及格率。（6）要求有错误提示功能，如性别只能输入男女，输入错误提示重新输入。如果检索不到相应

信息应提示用户。3. 重难点：（1）类的发现（2）类之间的关系注：本课程为集中实践课，授课对象为计算机科学与技术专业学生，实验类型主要是综合性实

390

验，需要提交程序设计报告，设计报告主要包括实验目的、要求、内容、设计、程序代码、总结等内容。三、课程考核

本课程采用平时成绩、程序设计报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用等级制，其中平时成绩占比 30%（平时成绩=（考勤成绩×10%+实验操作情况×20%），设计报告 70%。平时成绩评价方式见表 1，设计报告对应毕业要求指标点及对应分值见下表 2。

表 1 平时成绩评价方式类别所占比

例级别评分规则

出勤、预习 10%

（出勤状况，预习评价）10

能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占5%）；能够预习，并理解实验原理及目的（占 5%）。

实验过程 20% 20

按照预设方案操作，正确完成实验（占 5%）；实验结果的准确性（占 5%）；利用所学知识分析解决问题的能力（占 10%）。

设计报告 70% 70

主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据进行处理的能力。要求格式规范（占 10%），设计合理（20%），完整代码实现（30），总结合理（10）。

表 2 设计报告对应毕业要求指标点实验项目名称对应毕业要求指标点分值格式指标点 5.1 10

设计指标点 5.2 20

代码指标点 5.2 30

总结指标点 5.2 10

四、参考书目及学习资料1. 郑莉，董渊，何江舟，C++语言程序设计（第 4 版），清华大学出版社，2010。


391

批准人：刘琦2016 年 7 月 2 日

392

数据结构课程设计Ⅱ（Curriculum Design of Data StructureⅡ）

课程代码：7131075

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：计算机科学与技术专业导论、程序设计基础适用专业：计算机科学与技术、软件工程教材：《数据结构（C 语言版）》，严蔚敏，吴伟民编著，清华大学出版社，

2016 年 7月第 1 版第 45次印刷开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质数据结构课程设计是计算机类专业的工程基础课。课程设计的主要内容包括线性表、栈与队

列、树、图等经典的数据结构实现，以及排序、查找等经典算法的设计与实现。该门课程设计主要培养学生软件开发的基本能力，包括基本数据结构的设计与实现能力，基

本算法的设计、编程与调试能力，算法时间和空间复杂度的基本分析能力。提高学生解决问题的能力，初步锻炼学生系统设计与分析能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体案例，有效组织、存储和处理数据，能够正确地改进或设计满足

功能需求的算法，并对算法进行有效分析和评价。课程目标 2：针对一定数量和中等规模的实际应用案例，具有数据结构和算法的编程实现能

力，具有系统全面的实践经历。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 4.1 和 4.4。毕业要求指标点 4.1：能够针对计算机领域的问题，选择合适的仿真实验或者测试方案。毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实



毕业要求 4.1

393

毕业要求 4.4

二、本课程开设的实验项目

编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 线性表的应用实践 4 验证性必做课程目标 1

2 图的应用实践 4 综合性必做课程目标 2

3 小型信息管理系统 8 综合性必做课程目标 2

实验 1：线性表的应用实践1. 实验目的及要求1) 了解线性表的定义及性质；2) 掌握线性表的不同存储方式；3) 掌握栈和队列两种特殊的线性表的特点和实现；4) 能够使用线性表解决具体实践问题。2. 实验主要内容1）表达式求值；2）迷宫问题求解；3）N皇后问题求解。3. 重难点

1）重点顺序栈及其运算的实现、栈的简单应用、循环队列的插入和删除实现。2）难点循环队列的概念以及循环队列的插入和删除实现。

实验 2：图的应用实践1. 实验目的及要求1) 了解图和网的定义及性质；2) 掌握图的两种不同存储方式；3) 掌握图的基本应用及其复杂度分析：最小生成树、最短路径、拓扑排序、关键路径；4) 能够使用图解决具体实践问题。2. 实验主要内容1）交通线路设计问题；2）最短路径问题；

394

3）关键路径问题。3. 重难点

1）重点图的存储表示、图的遍历算法、最小生成树算法、关键路径算法。2）难点最小生成树算法，最短路径算法。

实验 3：小型信息管理系统1. 实验目的及要求1) 熟悉并掌握数据结构的基础算法；2) 能够根据实践问题，采用不同的方式建立查找表；3) 能够综合应用所学的知识解决具体实践问题。2. 实验主要内容建立一个小型信息（可以是图书、人事、学生、物资、商品等任何信息）管理系统。实现插

入、查找、删除、计数、排序、输出等功能。3. 重难点

1）重点采用不同方式建立存储记录的查找表，并比较它们之间的查找效率。2）难点二叉排序树，二叉平衡树以及哈希表的建立。

注：本课程为学科基础必修课，授课对象为大二的学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，最终提交的实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。三、课程考核

本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 20%，实验完成情况占比 40%，课程报告成绩占比40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式见下表。

表 1 课程设计评价方法类别所占比例级别评分规则

考勤 20%

优满勤良缺勤 1次中缺勤 2次

395

及格缺勤 3次不及格缺勤次>3次

实验完成情况

40%

优能够按照预设方案完成实验，实验结果完全正确。良能够按照预设方案完成实验，实验结果略有欠缺。中能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果略有欠缺。

及格能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果不完善。不及格不能够按照预设方案完成实验的基本步骤，无实验结果。

课程报告 40%

优报告格式规范；按要求及时提交。良报告格式基本规范；按要求及时提交。中报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；按要求及

时提交。及格报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；且没有按

要求及时提交。不及格报告格式不规范；没有按要求及时提交。


线性表的应用实践 4.1 30

图的应用实践 4.4 35

小型信息管理系统 4.1， 4.4 35

四、参考书目及学习资料1. 邓俊辉主编，《数据结构（C++语言版）第 3 版》，清华大学出版社，2013。

2. 耿国华主编，《：数据结构——C 语言描述》，高等教育出版社，2005。 3. 陈卫卫，王庆瑞主编，《数据结构与算法（第 2 版）》，高等教育出版社，2015。

制定人：郑玉审定人：王金伟

批准人：刘琦396

2016 年 7月 2日

397

计算机网络实践（Curriculum Design of Computer Networks）

课程代码：7141077

学分：1

学时：16 （其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：计算机网络适用专业：计算机科学与技术教材：谢钧，谢希仁编，《计算机网络教程（第 4 版）》，人民邮电出版社，2014


（一）课程性质《计算机网络实践》是计算机科学与技术专业的一门专业必修课，也是本专业的主干课程之

一，主要内容包括网络设计、规划、组建、设备与服务的配置等。该课程主要是培养学生将计算机网络基本理论和知识应用于网络实践，即网络需求分析、规

划与组建的能力，目的是提高学生分析问题、解决问题的能力。（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体案例，正确地获取、分析需求，提出能够满足需求的网络实施方

案；课程目标 2：掌握组建一定规模计算机网络的技术，特别是网络规划、交换与路由设备的选

型与连接等能力；课程目标 3：掌握网络设备和网络服务配置的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 4.1、4.3 和 5.3。毕业要求指标点 4.1: 能够针对计算机领域的问题，选择合适的仿真实验或者测试方案；毕业要求指标点 4.3: 针对计算机领域复杂工程问题，具有依据解决方案进行工程设计与实施

的能力，具有系统的工程研究与实践经历；毕业要求指标点 5.3：能够分析复杂工程问题所使用的技术、资源和工具的优势和不足，理

解其局限性。课程目标毕业要求指标点课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

毕业要求 4.1

398

毕业要求 4.3

毕业要求 5.3


编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 网络需求分析和网络规划 4 设计性必做课程目标 1

2 网络组建 4 综合性必做课程目标 2

3 网络设备及网络服务配置 8 综合性必做课程目标 3

实验 1：网络需求分析和网络规划1. 实验目的及要求5) 掌握网络基础设施需求分析方法和技巧；6) 掌握网络规划方法；3）培养分析与动手的能力。2. 实验主要内容1）根据某小型企业的业务需要，分析其网络基础设施需求；2）基于需求分析，完成网络规划工作；3）画出网络拓扑结构图。3. 重难点网络规划。实验 2：网络组建1. 实验目的及要求1) 熟悉模拟器的操作和使用；2) 掌握网络设备互联。2. 实验主要内容根据实验 1 的分析和设计结果，搭建网络。3. 重难点网络设备连接。实验 3：网络设备及网络服务配置1. 实验目的及要求1) 掌握网络设备配置；2) 掌握网络子网划分、路由聚合等方法；

399

3) 掌握网络服务器配置方法。2. 实验主要内容1）在实验 2搭建的企业网络中，配置各网络设备。2）配置各网络服务器；2）测试网络连通性，测试是否符合用户需求；测试各服务器能否正常提供服务。3. 重难点子网划分与路由聚合。注：本课程为专业课，授课对象为大三学生，实验类型主要包括设计性和综合性实验，需要提

交课程设计报告，报告内容主要包括分析、设计和实现。三、课程考核

本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 20%，实验完成情况占比 40%，课程报告成绩占比40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。


考勤 20%



实验完成情况

40%



课程报告 40%




400


网络需求分析和网络规划 4.1 30

网络组建 4.3 30

网络设备配置 5.3 40

四、参考书目及学习资料1. Andrew s.tanenbaum;david j.wetherall(著) ,严伟，潘爱民(译)，《计算机

网络（第五版）》,清华大学出版社，2012.03。2. 《计算机网络（第 3 版）》，吴功宜，清华大学出版社，2011 年



401

数据库系统课程设计（Curriculum Design of Database System）

课程代码：7141078

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：程序设计基础、数据结构 I

适用专业：计算机科学与技术教材：《数据库基础教程（SQL Server 平台）》，顾韵华，李含光编著，电子工业

出版社，2014 年 8月第 2 版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质数据库是计算机科学与技术的重要分支，是信息技术的核心和基础，数据库系统课程设计作

为数据库系统的配套综合实践课，是一门实践性较强的专业主干必修课。数据库系统课程设计的主要内容是对数据库知识的综合应用，该课程主要培养学生应用数据库技术的能力，包括数据库设计，应用系统的设计与开发，用户界面的设计与实现，系统的安装和调试等，为学生将来开发应用系统奠定基础。

（二）课程目标本课程旨在通过一个完整的数据库应用系统设计的综合训练，达到如下具体的目标：课程目标 1：使学生掌握数据库系统的基本概念、原理和技术，将理论与实践相结合，运用

数据库设计的基本方法，基于给定的工程应用环境，构造最优的数据库模式，设计并建立数据库。课程目标 2：使学生加深对所学数据库设计理论的理解，熟练掌握数据库表创建、查询和更

新等基本操作，掌握数据库操作在复杂工程系统中的运用。课程目标 3：选择一门开发语言和相应的开发工具，设计并开发一个具有一定工程应用背景

的、具有较完备的数据维护和较复杂数据查询统计功能的信息管理系统。课程目标 4：培养学生撰写较规范的系统设计报告的能力和素质。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.4，4.3 和 5.1。毕业要求指标点 3.4：在充分理解计算机软硬件及系统的基础上，能够设计针对计算机领域

复杂工程问题的解决方案，设计或开发满足特定需求和约束条件的软硬件系统、模块或算法流程，并能够进行模块和系统级优化。毕业要求指标点 4.3：针对计算机领域复杂工程问题，具有依据解决方案进行工程设计与实施

402

的能力，具有系统的工程研究与实践经历。毕业要求指标点 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具。


毕业要求 3.4

毕业要求 4.3

毕业要求 5.1

二、本课程的实验项目

编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1

数据库的设计（数据库需求分析，数据库概念结构设计，数据库逻辑结构设计）

4 设计性必做课程目标 2，4

2

数据库的实现（在 SQL Server

中创建数据库表，视图，索引，存储过程等）

4 设计性必做课程目标 1

3

数据库应用系统开发与测试（使用一种开发语言和相应开发环境实现相应系统）

8 综合性必做课程目标 3

实验 1：数据库的设计1. 实验目的及要求1) 理解数据库设计的六阶段任务；2) 掌握数据库需求分析、数据库概念结构设计、数据库逻辑结构设计；3) 理解数据库物理设计、数据库实施、数据库维护。2. 实验主要内容1) 以数据库设计方法为指导，对选题项目进行需求分析、概念设计和逻辑设计；2) 用关系数据理论对逻辑模式进行优化。3. 重难点1) 重点

掌握数据模型和数据库设计的六个主要步骤。2) 难点

403

概念设计向逻辑设计的转换，关系模型的完整性约束。实验 2：数据库的实现

1. 实验目的及要求1) 掌握数据库的创建和管理；2) 掌握表的创建、修改与删除及约束管理； 3) 掌握视图、索引和流程控制等复杂操作。2. 实验主要内容在 SQL Server 中创建所用的数据库，创建所需要的表，并视需要建立视图、索引、存储过程、触发器；加载初始数据。3. 重难点1) 重点

通过 SQL命令的常规数据查询、多表查询、子查询与修改等。2) 难点

通过 SQL命令的视图、索引的创建与使用，并掌握 T-SQL流程控制语句的使用方法。实验 3：数据库应用系统开发与测试

1. 实验目的及要求1) 培养查阅文献、分析问题、解决问题的能力；2) 锻炼编程能力，进一步提高系统设计与开发能力；3) 能够综合应用所学的知识解决具体实践问题。2. 实验主要内容采用系统开发工具（.NET/C#、 Java 、VC++、VB、Delphi 等）完成系统开发（C/S、B/S 架

构均可）。开发出有相当完善功能并有一定规模的数据库应用系统，系统中要能实现对数据的插入、删除、修改、简单查询、复杂查询、数据的统计等。

3. 重难点1) 重点

掌握数据库应用系统的开发过程：需求分析；总体设计；详细设计；编码与单元测试；系统测试与交付；系统使用与维护。

2) 难点系统总体设计中数据库应用系统体系结构设计；应用软件结构设计；业务规划设计。

三、课程考核本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采

用百分制，其中考勤成绩占比 10%，实验完成情况占比 60%，课程报告成绩占比404

30%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。表 1 课程设计评价方法

类别所占比例级别评分规则

考勤 10%



实验完成情况

60%

优能够很好的完成所有实验要求，实验结果完全正确且有一定的创新性。

良能够完成所有实验要求，实验结果正确。中能够完成主要实验要求，实验结果基本正确。

及格能够完成大部分实验要求，实验结果不完善。不及格不能完成既定实验的要求，无实验结果。

课程报告 30%

优报告格式规范，报告内容充分，能充分展现实验过程和结果；按要求及时提交。

良报告格式基本规范，报告内容稍有欠缺，基本能展现实验过程；按要求及时提交。

中报告格式基本规范，报告内容有欠缺，能大致展现实验过程；按要求及时提交。

及格报告格式不规范，报告内容不全；按要求及时提交。不及格报告格式不规范；内容空洞；没有按要求及时提交。

表 2 实验项目与毕业要求指标点对照关系及分值分布表实验项目名称对应毕业要求指标点分值数据库的设计 3.4 40

数据库的实现 5.1 25

数据库应用系统开发与测试 4.3 35

四、参考书目及学习资料1. 周爱武主编，《数据库课程设计》第 1 版，机械工业出版社，2012。

2. 郑阿奇主编，《SQL Server 实用教程》第 4 版，电子工业出版社，2014。 3. 王珊、萨师煊主编，《数据库系统概论》第 4 版，高等教育出版社，2014。

405

制定人：顾伟审定人：王金伟


406

操作系统课程设计（Curriculum Design of Operating Systems）

课程代码：7151076

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：《数据结构》、《计算机组成原理》、《面向对象程序设计》。适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程教材：汤小丹，《计算机操作系统》，西安电子科技大学出版社，2006


（一）课程性质操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。

操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，具有很强的实践性，因此必须把理论与实践紧密结合。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

以 Linux 为实验平台，进行源代码分析和修改，是一门系统性和技术性很强的课程。通过该课程的学习，学生能掌握 Linux 系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，运用内核开发环境实现对内核的修改，培养学生的系统设计能力，并了解操作系统的发展动向和趋势。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体实验项目，确切理解操作系统的处理器管理、存储器管理和设备

管理等主要功能。课程目标 2：针对具体的实验项目，提高各种算法的编程实现能力，具有系统全面的实践经

历。课程目标 3：针对具体的实验项目，掌握 Linux 系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地

了解操作系统的设计和实现思路，运用内核开发环境实现对内核的修改，培养学生的系统设计能力。

407

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.3、4.2 和 5.1。毕业要求指标点 3.3：在掌握软硬件资源管理基本算法基础上，理解各类资源系统的概念、原

理及其在计算机领域的主要体现；毕业要求指标点 4.2：具有计算机软硬件及系统相关的工程基础能力，能够针对计算机领域

相关问题进行实验验证与实现，能够利用理论分析手段对实验数据进行解释与对比分析，给出实验结论；毕业要求指标点 5.1：掌握计算机系统相关开发环境、资源和软硬件开发工具


毕业要求 3.3

毕业要求 4.2

毕业要求 5.1


1 Linux初始代码分析 4 验证性必做课程目标 1、3

2 Linux 的 fork、exec、wait 函数的分析 4 验证性必做课程目标 2、3

3 Linux 的消息函数的分析 4 综合性必做课程目标 2、3

4 Linux 的调度和时钟中断处理代码的分析 4 综合性必做课程目标 1、3

实验 1： Linux初始代码的分析（4 学时）1．实验目的及要求1)通过对 Linux初起代码的分析，了解一个操作系统的初起过程，锻炼学生分析大型软件代码的能力2)通过与同组同学的合作，锻炼学生的合作能力2．实验主要内容根据课程设计指导书提供的基础知识和有关资料分析 init/main.c 中关于系统初起的相关

代码，得到相关的框图，写出报告1）了解基础知识；2)与同组同学一起讨论出任务的分配方式；3)对自己的任务部分的代码充分阅读，得到相应的框图；4)与同组同学讨论，得到整体的框图；

408

3. 重难点操作系统课程设计，可以培养学生程序设计的方法和技巧，加深对操作系统课程和 linux 操作

系统的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

实验 2 ：Linux 的 fork、exec、wait 函数的分析（4 学时）1．实验目的及要求

1）通过对 Linux 的 fork、exec、wait 代码的分析，了解一个操作系统进程的创建、执行、等待、退出的过程，锻炼学生分析大型软件代码的能力

2）通过与同组同学的合作，锻炼学生的合作能力。2. 实验主要内容

1）根据课程设计指导书提供的基础知识和有关资料，分析相关代码，得到相关的框图，写出设计报告。

2）了解基础知识；3）与同组同学一起讨论出任务的分配方式；4）对自己的任务部分的代码充分阅读，得到相应的框图；

3. 重难点培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程和 linux 操作系统的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

实验 3 ：Linux 的消息函数的分析（4 学时）1．实验目的及要求

1） 1 通过对 Linux 的消息传递代码的分析，了解 Linux 操作系统中用于消息传递的msgget、msgsnd、msgrcv、msgctl 的执行过程，锻炼学生分析大型软件代码的能力

2）通过与同组同学的合作，锻炼学生的合作能力2. 实验主要内容

1）了解基础知识；2）与同组同学一起讨论出任务的分配方式；3）对自己的任务部分的代码充分阅读，得到相应的框图；

3. 重难点培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，

加深对操作系统课程和 linux 操作系统的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

409

实验 4： Linux 的调度和时钟中断处理代码的分析（4 学时）1. 实验目的及要求

培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程和 linux 操作系统的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

2. 实验主要内容1）根据课程设计指导书提供的基础知识和有关资料，分析相关代码，得到相关的框图，写

出设计报告。2）了解基础知识；3）与同组同学一起讨论出任务的分配方式；4）对自己的任务部分的代码充分阅读，得到相应的框图；5）与同组同学讨论，得到整体的框图；

3. 重难点提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程和 linux

操作系统的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能，具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。

三、课程考核本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采

用百分制，其中考勤成绩占比 20%，实验完成情况占比 40%，课程报告成绩占比40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。


考勤 20%



实验完成情况

40%


410


课程报告 40%




411


Linux初始代码分析 3.3、5.1 25

Linux 的 fork、exec、wait 函数的分析 3.3、5.1 25

Linux 的消息函数的分析 4.2， 25

Linux 的调度和时钟中断处理代码的分析 4.2、5.1 25

四、参考书目及学习资料1、《操作系统教程题解与实验指导》孟静高等教育出版社 2003 年2、《操作系统实验指导书》傅秀芬广东工业大学出版科3、《计算机操作系统》汤子赢等西安电子科技大学出版社

制定人：岳键审定人：王金伟


412

Java 程序设计工程实践（Engineering Practice of JAVA Programming）

课程代码：7231084

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：计算机专业导论，程序设计基础适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程教材：《Java 7 实用教程》，刘文杰等编著，清华大学出版社，2014 年 7月第 1

版开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质Java 程序设计工程实践是计算机类专业的专业实践选修课程。课程设计的主要内容包括学生

成绩管理系统需求分析、学生成绩管理系统的数据库设计与实现、学生成绩管理系统的编程实现、系统调优与界面优化，撰写文档，以及完整 Java 项目的设计与实现。

该门课程设计主要培养学生程序设计和软件开发的基本能力，包括基本 Java 语言的算法设计、分析与实现能力，数据库的设计、编程与调试能力，具备初步分析复杂工程问题所使用的技术、资源和工具的优势和不足的能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体案例，有效组织、存储和处理数据，能够正确地改进或设计满足

功能需求的算法，并对算法进行有效分析和评价。课程目标 2：针对一定数量和中等规模的实际应用案例，具备分析复杂工程问题所使用的技

术、资源和工具的优势和不足能力，理解其局限性，具有系统全面的实践经历。。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 3.2 和 5.3。毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和

评价；毕业要求指标点 5.3：能够分析复杂工程问题所使用的技术、资源和工具的优势和不足，理解

其局限性。

413


毕业要求 3.2

毕业要求 5.3


1 学生成绩管理系统需求分析 2 验证性必做课程目标 1

2学生成绩管理系统的数据库设计与实现 4 综合性必做课程目标 1

3 学生成绩管理系统的编程实现 6 综合性必做课程目标 2

4系统调优与界面优化，撰写文档 4 验证性必做课程目标 2

实验 1：学生成绩管理系统需求分析1. 实验目的及要求1) 了解需求分析的作用；2) 掌握需要分析报告的撰写；3) 掌握系统开发环境搭建；4) 能够在开发环境下成功运行现有项目。2. 实验主要内容1) Eclipse 安装与使用；2) Access 数据库的使用；3) 学生成绩管理系统需求分析。3. 重难点1) 重点需要分析报告的撰写、Eclipse 安装与使用、能够在开发环境下成功运行现有项目。

2) 难点需要分析报告的撰写。

实验 2：学生成绩管理系统的数据库设计与实现1. 实验目的及要求1) 了解数据库基本原理及概念；2) 掌握 Access 数据库创建和使用；

414

3) 掌握数据库中表的创建和管理操作；4) 能够使用 Java 数据库操作解决实际问题。2. 实验主要内容1) Access 数据库创建和使用；2) 数据库中表的创建和管理操作；3) 能够在 Eclipse 中使用数据库解决具体实践问题。3. 重难点1) 重点

能够在 Eclipse 中使用 Access 数据库解决具体实践问题。2) 难点

能够在 Eclipse 中使用 Access 数据库解决具体实践问题。实验 3：学生成绩管理系统的编程实现

1. 实验目的及要求1) 熟悉 Java 语言进行数据库操作；2) 能够根据实践问题，采用 Java 编写系统；3) 能够综合应用所学的知识解决具体程序设计实践问题。2. 实验主要内容建立一个简单的学生成绩管理系统。实现插入、查找、删除、计数、排序、输出等功能。3. 重难点1) 重点能够综合应用所学的知识解决具体程序设计实践问题。2) 难点能够综合应用所学的知识解决具体程序设计实践问题。

实验 4：系统调优与界面优化，撰写文档1. 实验目的及要求1) 熟悉系统调优过程和方法；2) 能够根据实践问题，对系统界面进行优化；3) 能够综合应用所学的知识进行项目业务逻辑设计，并撰写文档报告。2. 实验主要内容对实现的学生成绩管理系统进行系统调优与界面优化操作，并撰写文档报告。。3. 重难点1) 重点

415

系统调优与界面优化操作，并撰写文档报告。2) 难点系统调优与界面优化操作，并撰写文档报告。注：本课程为专业实践课程（选修），授课对象为大二的学生，实验类型主要包括验证性和综

合性实验，最终提交的实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。三、课程考核


416


考勤 20%



实验完成情况

40%

优能够按照预设方案完成实验，实验结果完全正确。良能够按照预设方案完成实验，实验结果略有欠缺。中能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果略有欠

缺。及格能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果不完善。不及格不能够按照预设方案完成实验的基本步骤，无实验结果。

课程报告 40%

优报告格式规范；按要求及时提交。良报告格式基本规范；按要求及时提交。中报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；按要

求及时提交。及格报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；且没

有按要求及时提交。不及格报告格式不规范；没有按要求及时提交。


学生成绩管理系统需求分析 3.2 15

学生成绩管理系统的数据库设计与实现 5.3 25

学生成绩管理系统的编程实现 3.2，5.3 40

系统调优与界面优化，撰写文档 5.3 20

四、参考书目及学习资料1. [美]Cay S.Horstmann 等著，周立新等译，《Java核心技术》卷 I：基础知识（第 9 版），机

械工业出版社，2014 年版制定人：方巍


417

2016 年 7月 2日

418

图像处理技术应用实践（Practice of Applied Image Processing Technology）

课程代码：7241081

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：线性代数、程序设计基础、数字图像处理适用专业：计算机科学与技术教材：《Matlab 应用图像处理（第二版）》，胡晓军、徐飞编著，西安电子科

技大学出版社，2011 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质《图像处理技术应用实践》是计算机科学与技术专业的集中性实践课程。课程设计的主要内

容是在熟练掌握一门编程语言的基础上，综合运用数字图像处理的基本理论、方法和技术解决有一定复杂度的数字图像处理任务，包括数字图像增强和图像分割等任务。

该门实践课程主要培养学生针对特定的图像处理任务，在查阅相关文献的基础上，设计解决方案并在 MATLAB或其他平台上实现，并进行实验结果分析的能力，培养学生的文献检索、编程能力和实践能力，切实提高学生解决实际问题的能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体图像处理任务，应用图像处理的基本原理、方法和技术，对问题

进行抽象与分析，并进行问题求解和验证。课程目标 2：能够针对具体图像处理任务，有效处理数据，能够正确地改进或设计满足功能

需求的算法，并对算法进行有效分析和评价。课程目标 3：针对图像增强、图像分割等具体任务，设计了解决方案后，能够通过实验仿真

检验方案的有效性和合理性，并通过信息综合得到合理有效的结论。。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 2.1、3.2 和 4.4。毕业要求指标点 2.1：应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对一个系统或者过程进

行抽象、分析与识别，并进行问题推理、求解和验证；毕业要求指标点 3.2：能够合理有效地组织、存储和处理数据，正确地进行算法设计、分析和

评价。419

毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实现等多种科学方法说明其有效性和合理性，并对解决方案的实施质量进行分析，通过信息综合得到合理有效的结论。

420


毕业要求 2.1

毕业要求 3.2

毕业要求 4.4


1 图像空间变换系统 4 综合性必做课程目标 1

2 图像增强算法综合应用 8 综合性必做课程目标 2

课程目标 3

3 图像分割算法综合应用 4 综合性必做课程目标 2

课程目标 3

实验 1：图像空间变换系统1. 实验目的及要求1) 掌握 Matlab GUI 编程；2) 理解数字图像的各类空间变换原理及实现方法。2. 实验主要内容1) 自学 Matlab GUI 编程，设计并实现一个图像空间变换系统；2) 能对图像进行平移、旋转、缩放、剪切、投影、仿射、变换以及各种复合变换；3) 能将各种变换后结果保存为图像文件；4) 各种变换可以采用按钮或者菜单的方式进行；5) 变换时的用户可以自行设置简单的变换参数；6) 课堂上提交系统代码并阐述设计思路。3. 重难点1) 重点

Matlab GUI 编程技术与图像空间变换算法的理解与应用。2) 难点投影、仿射变换及各种复合变换的实现。

实验 2：图像增强算法综合应用1. 实验目的及要求1) 理解并掌握图像增强的各类算法；

421

2) 灵活运用所学图像增强技术解决实际问题。2. 实验主要内容1) 设计两套空间域与频率域结合的图像增强算法，处理两组样本图片中的带噪声图像，去除噪声，提高图像质量。已知噪声为随机噪声和周期噪声混合噪声；2) 去噪处理后，计算均方误差评估去噪处理后图像的去噪效果；3) 撰写完整的科技报告表述自己的算法设计、算法实现与算法评估过程，报告的内容包括任务描述、问题分析、算法设计、算法实现以及程序运行结果及分析；4) 提交源程序项目文件和课程设计报告。3. 重难点1) 重点

算法的设计与实现。2) 难点

算法的设计、实现与实验结果分析。实验 3：图像分割算法综合应用

1. 实验目的及要求1) 理解并掌握各类图像分割算法；2) 灵活运用所学图像分割技术解决实际问题。2. 实验主要内容1) 设计一套图像分割算法提取样本图像中的所有 ROI，并计算每一个 ROI 的大小（大小为包含多少个像素，如包含 20个像素，则大小为 20）；2) 撰写完整的科技报告表述自己的算法设计、算法实现与算法评估过程，报告的内容包括任务描述、问题分析、算法设计、算法实现以及程序运行结果及分析；3) 提交源程序项目文件和课程设计报告。3. 重难点1) 重点

算法设计与实现。2) 难点

算法的设计、实现与实验结果分析。三、课程考核

本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 20%，实验完成情况占比 40%，课程报告成绩占比 40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。

表 1 课程设计评价方法422

类别所占比例级别评分规则

考勤 20%



实验完成情况

40%



课程报告 40%





图像空间变换系统 2.1 30

图像增强算法综合应用 3.2，4.4 40

图像分割算法综合应用 3.2，4.4 30

四、参考书目及学习资料1. 冈萨雷斯著，阮秋琦译，《数字图像处理》（第三版），电子工业出版社，2013 年。2. 杨丹，赵海滨，龙哲等编著，《MATLAB 图像处理实例详解》，清华大学出版社，2013。2. 冈萨雷斯等著，《Digital Image Processing using MATLAB （second edition）》，电子工业

出版社，2014。

制定人：范春年审定人：王金伟


423

J2EE架构与开发实训（Practical Training of J2EE Architecture and Development）课程代码：7251083

学分：2

学时：32（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：32）先修课程：Java 程序设计，数据库基础适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程教材：《Java EE 基础实用教程（第 2 版）》，郑阿奇编著，电子工业出版社，

2014 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质J2EE 架构与开发实训是计算机类专业的专业实践选修课程。课程设计的主要内容包括项目需

求分析与系统开发环境搭建、系统数据库设计与实现、系统网页设计与 JSP 编程、业务逻辑设计与 Struts框架编程实现、数据库对接与 Hibernate 编程等框架技术开发实现，以及完整 Java EE项目的设计与实现。

该门课程设计主要培养学生软件开发的基本能力和团队合作精神，包括基本 Java EE框架技术的设计与实现能力，数据库的设计、编程与调试能力，多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法能力。具备初步的计算机工程项目管理经验与能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体案例，合理组队分工合作，承担个体、团队成员的角色，具有良

好的团队合作精神，共同完成项目的开发实现任务。课程目标 2：针对特定的实际应用案例，具有在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策

方法，具有系统全面的实践经历和初步的计算机工程项目管理经验与能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 9.2 和 11.3。毕业要求指标点 9.2：能够承担个体、团队成员的角色，具备良好的团队合作精神；毕业要求指标点 11.3：能够在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法，具备初步的

计算机工程项目管理经验与能力。

425


毕业要求 9.2

毕业要求 11.3


1 项目需求分析与系统开发环境搭建 6 验证性必做课程目标 2

2 系统数据库设计与实现 4 综合性必做课程目标 1

3 系统网页设计与 JSP 编程 6 综合性必做课程目标 1

4 业务逻辑设计与 Struts框架编程实现 6 验证性必做课程目标 1

5 数据库对接与 Hibernate 编程 6 验证性必做课程目标 1

6系统整合中，系统调试与完善，撰写实习报告。 4 综合性必做课程目标 2

实验 1：项目需求分析与系统开发环境搭建1. 实验目的及要求1) 了解需求分析的作用；2) 掌握需要分析报告的撰写；3) 掌握系统开发环境搭建；4) 能够在开发环境下成功运行现有项目。2. 实验主要内容1) MyEclipse 安装与使用；2) MySQL 安装与使用；3) Tomcat 安装与配置。3. 重难点1) 重点需要分析报告的撰写、MyEclipse 安装与使用、能够在开发环境下成功运行现有项目。

2) 难点系统开发环境搭建。

实验 2：系统数据库设计与实现1. 实验目的及要求

426

1) 了解数据库基本原理及概念；2) 掌握 MySQL 数据库创建和使用；3) 掌握数据库中表的创建和管理操作；4) 能够使用 MySQL 解决具体实践问题。2. 实验主要内容1) MySQL 数据库创建和使用；2) 数据库中表的创建和管理操作；3) 能够在 MyEclipse 中使用 MySQL 解决具体实践问题。3. 重难点1) 重点

能够在 MyEclipse 中使用 MySQL 解决具体实践问题。2) 难点

能够在 MyEclipse 中使用 MySQL 解决具体实践问题。实验 3：系统网页设计与 JSP 编程

1. 实验目的及要求1) 熟悉网页HTML 语言；2) 能够根据实践问题，采用 HTML 和 JSP 编写网页；3) 能够综合应用所学的知识解决具体网页设计实践问题。2. 实验主要内容建立一个简单的 JSP 学生成绩查询系统。实现插入、查找、删除、计数、排序、输出等功能。3. 重难点1) 重点能够综合应用所学的知识解决具体网页设计实践问题。2) 难点能够综合应用所学的知识解决具体网页设计实践问题。

实验 4：业务逻辑设计与 Struts框架编程实现1. 实验目的及要求1) 熟悉系统业务逻辑过程和方法；2) 能够根据实践问题，采用 Struts框架设计系统；3) 能够综合应用所学的知识进行项目业务逻辑设计。2. 实验主要内容采用 Struts框架技术建立一个简单的留言板系统。实现留言，回复和评价等功能。3. 重难点

427

1) 重点能够根据实践问题，采用 Struts框架设计系统。2) 难点能够综合应用所学的知识进行项目业务逻辑设计。

实验 5：数据库对接与 Hibernate 编程1. 实验目的及要求1) 熟悉MyEclipse 中数据库对接操作；2) 能够根据实践问题，采用 Hibernate框架设计系统；3) 能够综合应用所学的知识解决具体系统开发设计实践问题。2. 实验主要内容采用 Hibernate框架技术连接 MySQL 数据库，对前面设计的学生成绩查询系统，采用 HQL 语

言现插入、查找、删除、计数、排序、输出等功能。3. 重难点1) 重点能用 Hibernate框架技术进行数据库系统的连接与开发操作。2) 难点能够综合应用所学的知识解决具体系统开发设计实践问题

实验 6：系统整合中，系统调试与完善，撰写实习报告。1. 实验目的及要求1) 熟悉 SSH框架整合应用；2) 能够根据系统中出现的错误和异常，进行系统调试和纠错；3) 能够综合应用所学的知识完成系统开发并撰写实习报告和 PPT。2. 实验主要内容采用小组合作方式将所学的 Java EE框架技术建立一个完整的能解决一定应用问题的较大业务

系统。3. 重难点1) 重点采用小组合作方式将所学的 Java EE框架技术建立一个完整的能解决一定应用问题的较大业务系统2) 难点采用小组合作方式将所学的 Java EE框架技术建立一个完整的能解决一定应用问题的较大业务

系统。

428

注：本课程为专业实践课程（选修），授课对象为大三的学生，实验类型主要包括验证性和综合性实验，最终提交的实验报告主要包括实验目的、要求和内容，数据的分析以及思考题的回答。三、课程考核


429


考勤 20%



实验完成情况

40%

优能够按照预设方案完成实验，实验结果完全正确。良能够按照预设方案完成实验，实验结果略有欠缺。中能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果略有欠

缺。及格能够按照预设方案基本完成实验步骤，实验结果不完善。不及格不能够按照预设方案完成实验的基本步骤，无实验结果。

课程报告 40%

优报告格式规范；按要求及时提交。良报告格式基本规范；按要求及时提交。中报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；按要

求及时提交。及格报告格式基本规范，但缺少图表等来辅助描述算法；且没

有按要求及时提交。不及格报告格式不规范；没有按要求及时提交。


项目需求分析与系统开发环境搭建 9.2 20

系统数据库设计与实现 11.3 15

系统网页设计与 JSP 编程 11.3 15

业务逻辑设计与 Struts框架编程实现 11.3 15

数据库对接与 Hibernate 编程 11.3 15

系统整合中，系统调试与完善，撰写实习报告。 9.2，11.3 20

430

四、参考书目及学习资料1. 郑阿奇，Java EE 基础实用教程（第 4 版），电子工业出版社，2017 年。2. [美]Cay S.Horstmann 等著，周立新等译，《Java核心技术》卷 I：基础知识（第 9 版），机

械工业出版社，2014 年版。

制定人：方巍审定人：王金伟


431

大数据挖掘原理实践（Theoretical Practice of Big Data Mining）

课程代码：7251085

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：《数据库原理》、《概率论与数理统计》适用专业：计算机科学与技术教材：David Hand， Heikki Mannila， Padhraic Smyth著，张银奎、廖丽、宋俊

等译，《数据挖掘原理》，机械工业出版社，2003


（一）课程性质大数据挖掘原理实践是计算机类专业的算法实现及应用课程。课程实践的主要内容：分别完

成关联规则挖掘系统、支持向量机分类系统以及数据聚类系统的设计和实现。该门课程通过实践环节，使学生在了解大数据挖掘课程理论基础上，深入掌握大数据挖掘的

原理。使用理论课的基础知识的方法及步骤，进一步加深对大数据挖掘有关概念和理论的理解，并且使学生能够提高运用大数据挖掘解决实际问题的能力，并为毕业设计做准备。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：通过对相关问题的分析，选取合适的数据挖掘方法，通过系统实现及公共数据

集得到相关的测试结果，并能对测试结果进行分析和有效性比较。课程目标 2：通过对算法在公共数据集上的测试结果比较，能够分析算法的优点和局限性。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 4.4 和 5.3。毕业要求指标点 4.4：针对设计或开发的解决方案，能够通过理论证明、实验仿真或者系统实

现等多种科学方法说明其有效性和合理性，并对解决方案的实施质量进行分析，通过信息综合得到合理有效的结论。毕业要求指标点 5.3：能够分析复杂工程问题所使用的技术、资源和工具的优势和不足，理解

其局限性。


432

毕业要求 4.4

毕业要求 5.3


编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 关联规则挖掘系统 4 综合性必做课程目标 1，2

2 支持向量机分类系统 6 综合性必做课程目标 1

3 数据聚类系统 6 综合性必做课程目标 1，2

实验 1：关联规则挖掘系统1. 实验目的及要求1) 掌握 Python GUI 编程； 2) 理解关联规则挖掘原理及实现方法；3) 所有操作要求通过用户界面实现；4) 关联规则挖掘算法要求可从两种经典算法 Apriori或 FP-Growth 中任意选取；5) 可自行设置最小支持度计数和最小置信度参数值；6) 输出：各个频繁项集、强关联规则；7) 课堂上提交系统代码并阐述设计思路。2. 实验主要内容自学 Python GUI 编程，设计并实现一个基于 GUI 的关联规则挖掘系统。3. 重难点1) 重点

算法的实现方法。2) 难点

图形用户界面设计。实验 2：支持向量机分类系统

1. 实验目的及要求1) 理解支持向量机的原理；2) 运用支持向量机解决分类问题；3) 训练过程采用 K-交叉验证法选取最优参数组合；4) 训练过程中可自行设置参数值及 SVM参数的取值范围；5) 要求输出：最佳参数组合值、分类准确率、虚警率、ROC曲线、AUC值；

6) 撰写完整的科技报告表述自己的算法设计、算法实现与算法评估过程，报告的内容包括任务描述、问题分析、算法设计、算法实现以及程序运行结果及分析；

7) 提交源程序项目文件和课程设计报告。2. 实验主要内容

433

自学 Python GUI 编程，设计并实现一个基于 GUI 的支持向量机分类系统。。3. 重难点1) 重点

算法的实现方法。2) 难点

使用 K-交叉验证法选取最优参数。实验 3：数据聚类系统

1. 实验目的及要求1) 理解并掌握各种数据聚类算法；2) 灵活运用所学聚类方法解决实际问题；3) 可自行选取聚类算法；4) 不同的聚类算法要求使用不同的操作界面；5) 可自行设置参数值；6) 撰写完整的科技报告表述自己的算法设计、算法实现与算法评估过程，报告的内容包括任务描述、问题分析、算法设计、算法实现以及程序运行结果及分析；7) 提交源程序项目文件和课程设计报告。2. 实验主要内容分别使用 K-means聚类算法和 K-中心点聚类算法实现数据的聚类操作。

3. 重难点1) 重点

图形用户界面设计。2) 难点

对不同的应用选取最佳距离度量函数。注：本课程为学科专业选修课，授课对象为大三的学生，实验类型主要是综合性实验，最终提

交的课程实践报告主要包括数据关联规则算法应用、支持向量机分类算法和聚类算法应用。三、课程考核

本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 20%，系统演示成绩占比 40%，课程报告成绩占比40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。

表 1 课程实践评价方法类别所占比例级别评分规则

考勤 20%


434


系统演示情况

40%

优能够按照GUI 设计方案开发，系统功能完全实现。良能够按照GUI 设计方案开发，系统功能略有欠缺。中能够基本按照 GUI 设计方案开发，系统功能略有欠

缺。及格能够基本按照GUI 设计方案开发，系统功能不完善。不及格不能够基本按照GUI 设计方案开发，无演示效果。

课程报告 40%

优报告格式规范；按要求及时提交。良报告格式基本规范；按要求及时提交。中报告格式基本规范，但 GUI 设计缺少图表等；按要求

及时提交。及格报告格式基本规范，但 GUI 设计缺少图表等；且没有

按要求及时提交。不及格报告格式不规范；没有按要求及时提交。


关联规则挖掘系统 4.4， 5.3 30

支持向量机分类系统 4.4 35

数据聚类系统 4.4， 5.3 35

四、参考书目及学习资料1. 张云涛、龚玲著，《数据挖掘原理与技术》，电子工业出版社，2004。2. 陈京民编著，《数据仓库与数据挖掘技术》，电子工业出版社，2002。3. 林杰斌主编，《数据挖掘与 OLAP 理论与实务》，清华大学出版社，2003.1。4. 朱明编著，《数据挖掘》，中国科学技术大学出版社，2002.2。5. Richard J. Roiger， Michael W. Geatz 著，翁敬农译，《数据挖掘教程》，清华大学出版社，

2003。6. David Hand， Heikki Mannila， Padhraic Smyth著，张银奎、廖丽、宋俊等译，《数据挖掘

原理》，机械工业出版社，2003。435



436

用户界面设计工程实践（Engineer Practice of User Interface Design）

课程代码：7261082

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：程序设计基础、面向对象程序设计适用专业：计算机科学与技术教材：陈启安，《软件人机界面设计》，高等教育出版社，2005 年 4月王赛兰，《计算机图形用户界面设计与应用》，北京大学出版社，2014 年开课学院：计算机与软件学院

一、课程性质与课程目标（一）课程性质用户界面设计课程设计是计算机类专业的工程选修课，是继《用户界面设计》课程学习过后

进行的一次全面的综合练习，其目的在于是使学生掌握人机界面的基本概念、基本原理、及其设计原则。了解人机界面设计的发展方向，如何用规范的方法进行软件界面设计，以及在设计过程中应遵循的流程、准则、标准和规范。提高学生的应用能力和动手实践能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：掌握软件人机界面的设计技术、方法和过程，主要任务是使学生掌握人机界面

的基本概念、基本原理、及其设计原则，具备设计图标、FLASH 动画、熟练运用色彩的能力。课程目标 2：了解人机界面设计的发展方向，如何用规范的方法进行软件界面设计，以及在

设计过程中应遵循的流程、准则、标准和规范，具备设计网页界面、 WINDOWS 软件用户界面、手机软件用户界面的能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 10.3 和 11.2。毕业要求指标点 10.3：能够就计算机领域复杂工程问题与业界同行及社会公众通过撰写报告

和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令等方式进行有效沟通与交流。毕业要求指标点 11.2：掌握计算机工程项目全生命周期各过程管理的基本方法和技术。

437


毕业要求 10.3

毕业要求 11.2


编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 WEB 软件用户界面设计 4 验证性必做课程目标 1

2WINDOWS 软件用户界面设计 6 综合性必做课程目标 2

3 手机软件用户界面设计 6 综合性必做课程目标 2

实验 1：WEB 软件用户界面设计1. 实验目的及要求1) 了解网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2) 掌握网页颜色设计原则、导航栏设计方法；3) 掌握网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。2. 实验主要内容1) 网页设计与传统 WINDOWS 软件的区别；2) 网页颜色设计；3) 导航栏设计；4) 网页的布局和网站总体设计；5) 网页设计开发软件 dreamweaver 的使用。3. 重难点3) 重点

网页颜色设计原则、导航栏设计方法。4) 难点

网页的布局和网站总体设计。实验 2：WINDOWS 软件用户界面设计

1. 实验目的及要求

438

1) WINDOWS 图形用户界面的特点；2) 图形用户界面设计的艺术原则；3) 在图形用户界面中使用图标；4) 利用 VS.NET 开发图形用户界面。2. 实验主要内容1) 了解图形用户界面的特点；2) 掌握图形用户界面设计的艺术原则；3) 熟悉如何在图形用户界面中使用图标；4) 掌握利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发技术。3. 重难点3) 重点

图形用户界面设计的艺术原则、在图形用户界面中使用图标。4) 难点

利用 VS.NET 进行WINDOWS 图形用户界面软件开发。实验 3：手机软件用户界面设计

1. 实验目的及要求8) 了解手机的用户界面特点；9) 掌握手机的用户界面设计开发方法；10) 熟悉未来手机的用户界面设计发展趋势。2. 实验主要内容1) 了解手机的用户界面特点；2) 掌握手机的用户界面设计开发方法；3) 熟悉未来手机的用户界面设计发展趋势。3. 重难点3) 重点手机的用户界面特点、手机的用户界面设计开发方法。

4) 难点手机的用户界面设计开发方法。

三、课程考核本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，

其中考勤成绩占比 20%，实验完成情况占比 40%，课程报告成绩占比 40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。

439


考勤 20%



实验完成情况

40%



课程报告 40%





WEB 软件用户界面设计 10.3，11.2 30

WINDOWS 软件用户界面设计 10.3，11.2 35

手机软件用户界面设计 10.3，11.2 35

四、参考书目及学习资料1.陈启安，《软件人机界面设计》，高等教育出版社，2005 年 4月2.王赛兰，《计算机图形用户界面设计与应用》，北京大学出版社，2014 年

制定人：崔萌萌审定人：王金伟

440


441

Oracle 数据库系统实践（Practice of Oracle Database System and Its Application）

课程代码：7271086

学分：1

学时：16（其中：课程教学学时：0，课程实践学时：16）先修课程：Java 程序设计、Linux 操作系统、数据库原理适用专业：计算机科学与技术教材：《Oracle 数据库应用与实践》，方巍，文学志编著，清华大学出版社，


一、课程性质与课程目标（一）课程性质Oracle 数据库系统实践是计算机类专业的工程应用课。课程实践的主要内容：完成一个典型

信息管理系统的开发，包括数据库的分析、设计与实现的整个过程。该门课程实践主要培养学生对数据库进行设计、开发和管理的能力，理解和掌握后台数据库

的分析、设计与实现的整个过程，能利用一、两种编程语言实现 Oracle 数据库应用系统的开发，使学生初步具备信息管理系统的开发和管理能力。

（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标 1：能够针对具体案例，搭建合理的开发团队，明确项目负责人及团队内部成员的

分工和职责，具备良好的团队合作精神。课程目标 2：遵循软件工程项目生命周期各个阶段任务运用所学方法和技术展开小规模信息

管理系统软件开发工作，具备根据需求执行开发任务的能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点 9.2 和 11.2。毕业要求指标点 9.2：能够承担个体、团队成员的角色，具备良好的团队合作精神。毕业要求指标点 11.2：掌握计算机工程项目全生命周期各过程管理的基本方法和技术。


毕业要求 9.2

442

毕业要求 11.2


编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1 需求分析 2 设计性必做课程目标 1

2 系统概要设计和详细设计 2 设计性必做课程目标 1

3 数据库设计 4 设计性必做课程目标 1

4 数据库实现及系统编码实现 6 综合性必做课程目标 1，2

5 系统测试 2 综合性必做课程目标 1，2

实验 1：需求分析1. 实验目的及要求1) 能够根据团队成员的能力特点选择合适的题目；2) 掌握撰写需求分析的内容结构。2. 实验主要内容1) 信息管理系统的选题；2) 完成系统的需求分析报告。3. 重难点1) 重点

理解信息管理系统题目的功能需求。2) 难点需求分析报告内容撰写。

实验 2：系统概要设计和详细设计1. 实验目的及要求1) 掌握系统概要设计的表达方法；2) 掌握系统概要设计的表达方法。2. 实验主要内容1) 系统概要设计的文字描述及分层图；2) 系统详细设计的文字描述及流程图。3. 重难点1) 重点

443

系统概要设计分层图。2) 难点

系统详细设计的流程图。实验 3：数据库设计

1. 实验目的及要求1) 掌握数据库总体设计 E-R 图表达方法；2) 掌握数据库详细设计的关系表表达方法。2. 实验主要内容1) 给出数据库的总体设计的文字描述及 E-R 图；2) 给出数据库的详细设计的文字描述及关系表。3. 重难点1) 重点

E-R 图。2) 难点

E-R 图中实体属性及实体之间的关系。实验 4：数据库实现及系统编码实现

1. 实验目的及要求1) 掌握使用 Oracle 实现数据库存储和管理的方法；2) 掌握选择一种合适的编程语言实现系统各个功能模块的方法；

3) 掌握数据库的连接及使用方法。2. 实验主要内容1) 使用 Oracle 实现数据库的创建；2) 选择一种合适的编程语言实现各个功能模块；3) 实现数据库的连接及访问。3. 重难点1) 重点

使用 Oracle 实现数据库的存储和管理。2) 难点

数据库的连接及使用。实验 5：系统测试

1. 实验目的及要求1) 熟悉系统测试的基本方法；2) 掌握系统测试的操作流程；

444

3) 掌握系统测试结果的表达方法。2. 实验主要内容1) 完成系统的单元测试；2) 完成系统的集成测试；3) 完成测试报告撰写。3. 重难点1) 重点单元测试及集成测试。

2) 难点测试报告撰写。

注：本课程为学科专业选修课，授课对象为大三的学生，实验类型主要包括设计性和综合性实验，最终提交的课程实践报告主要包括需求分析、系统设计、系统实现、系统测试及总结。三、课程考核

本课程采用考勤、实验完成情况与课程报告相结合的方式进行评价，成绩评定采用百分制，其中考勤成绩占比 20%，系统演示成绩占比 40%，课程报告成绩占比40%。考勤成绩评价方式、实验完成情况评价方式和课程报告评价方式如表 1所示。

表 1 课程实践评价方法类别所占比例级别评分规则

考勤 20%



系统演示情况

40%

优能够按照系统设计完成系统开发，系统功能完全实现。良能够按照系统设计完成系统开发，系统功能略有欠缺。中能够按照系统设计基本完成系统开发，系统功能略有欠缺。

及格能够按照系统设计基本完成系统开发，系统功能不完善。不及格不能够能够按照系统设计基本完成系统开发，无演示效果。

课程 40% 优报告格式规范；按要求及时提交。

445

报告

良报告格式基本规范；按要求及时提交。中报告格式基本规范，但系统设计缺少图表等；按要求及时提

交。及格报告格式基本规范，但系统设计缺少图表等；且没有按要求及

时提交。不及格报告格式不规范；没有按要求及时提交。

446


需求分析 9.2 20

系统概要设计和详细设计 9.2 20

数据库设计 9.2 20

数据库实现及系统编码实现 9.2， 11.2 20

系统测试 9.2， 11.2 20

四、参考书目及学习资料1. 方巍，文学志，《Oracle 数据库应用与实践》，清华大学出版社， 2014 年。

2. 杨少敏，《Oracle11g 数据库应用简明教程》，清华大学出版社，2010 年。 3. 蔡立军、瞿亮著，《Oracle9i 关系数据库实用教程》，中国水利水电出版社， 2004 年。



447

scs.nuist.edu.cn · web view图像处理技术应用实践366 j2ee架构与开发实训370...

Documents