程 序 设 计 语 言 A 计 算 机 网 络 汇 编 语 言 计 算 与 优 化 课 程 设 计 数 据 库 原 理 及 应 用 现 代 操 作 系

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1 信 息 安 全 与 保 密 计 算 机 应 用 基 础 B 数 据 结 构 A 数 据 结 构 B 算 法 设 计 与 分 析 B 信 息 安 全 概 论 A 算 法 设 计 与 分 析 数 据 结 构 算 法 分 析 与 设 计 人 工 智 能 导 论 商 务 智 能 计 算 机 网 络 计 算 机 网 络 计 算 机 网 络 基 础 计 算 机 组 成 原 理 计 算 机 体 系 结 构 嵌 入 式 处 理 器 结 构 嵌 入 式 处 理 器 结 构 实 践 嵌 入 式 应 用 教 学 大 纲 嵌 入 式 系 统 应 用 设 计 实 践 数 字 系 统 设 计 物 联 网 引 论 Internet 网 FLASH 动 画 设 计 与 AS 编 程 C+ + 课 程 设 计 Java 程 序 设 计 A JAVA 程 序 设 计 B MIS 课 程 设 计 Oracle 数 据 库 实 践 X M L 语 言 XML 与 中 间 件 技 术 编 译 原 理 操 作 系 统 A 操 作 系 统 B 程 序 设 计 语 言 A 145 1

2 程 序 设 计 语 言 A 计 算 机 网 络 汇 编 语 言 计 算 与 优 化 课 程 设 计 数 据 库 原 理 及 应 用 现 代 操 作 系 统 数 据 库 原 理 A 软 件 工 程 FLASH 游 戏 设 计 与 制 作 程 序 设 计 语 言 B 现 代 操 作 系 统 C++ 程 序 设 计 语 言 软 件 工 程 ( 计 科 ) 软 件 工 程 ( 数 技 ) W i n d o w s 编 程 技 术 Web 应 用 程 序 设 计 数 据 库 应 用 技 术 数 据 仓 库 与 数 据 挖 掘 W i n d o w s 编 程 技 术 实 践 数 据 库 应 用 技 术 实 践 W e b 编 程 技 术 实 践 软 件 工 程 实 践 嵌 入 式 操 作 系 统 嵌 入 式 操 作 系 统 实 践 操 作 系 统 数 据 库 原 理 Oracle 数 据 库 系 统 基 础 教 程 数 据 仓 库 与 数 据 挖 掘 J a v a 程 序 设 计 基 础 J a v a 课 程 设 计 单 片 机 及 接 口 技 术 单 片 机 与 接 口 技 术 实 验 电 子 商 务 与 电 子 政 务 多 媒 体 技 术 计 算 方 法 325 2

3 网 页 制 作 技 术 p h o t o s h o p 图 像 处 理 决 策 支 持 系 统 决 策 支 持 系 统 实 践 信 息 系 统 分 析 与 设 计 软 件 项 目 过 程 管 理 信 息 技 术 讲 座 A ( 信 管 ) 信 息 技 术 讲 座 A( 数 技 ) 信 息 技 术 讲 座 B 信 息 技 术 讲 座 ( 双 语 ) 专 业 英 语 专 业 英 语 专 业 英 语 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 企 业 资 源 计 划 企 业 资 源 计 划 ERP 实 践 项 目 过 程 管 理 信 息 系 统 项 目 管 理 信 息 资 源 管 理 数 理 经 济 信 息 检 索 技 术 教 育 教 学 实 习 可 视 化 程 序 设 计 网 络 程 序 设 计 ASP.NET 419 3

4 信 息 安 全 与 保 密 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 信 息 安 全 与 保 密 (Information Security) 课 程 编 号 : 学 分 :2.5 学 分 学 时 : 总 学 时 48 讲 授 学 时 32 上 机 学 时 16 开 设 学 期 : 第 6 学 期 授 课 对 象 : 信 息 管 理 与 信 息 系 统 计 算 机 通 信 等 专 业 高 年 级 本 科 学 生 课 程 级 别 : 课 程 负 责 人 : 陈 晓 峰 一 课 程 性 质 与 目 的 本 课 程 是 为 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 本 科 生 开 设 的 专 业 选 修 课 本 课 程 的 教 学 目 的 在 于 通 过 教 与 学, 培 养 学 生 具 有 宽 厚 扎 实 的 数 理 基 础 和 电 子 技 术 通 信 技 术 计 算 机 技 术 基 础, 掌 握 信 息 安 全 的 基 本 理 论 基 本 知 识 基 本 技 能 及 综 合 应 用 方 法, 具 有 较 强 的 信 息 安 全 系 统 分 析 与 设 计 安 全 防 护 安 全 策 略 制 订 操 作 管 理 综 合 集 成 工 程 设 计 和 技 术 开 发 能 力 二 课 程 简 介 (200 字 左 右 ) 本 课 程 主 要 使 学 生 了 解 密 码 学 概 论 ; 对 称 密 码 体 制 ; 公 钥 密 码 体 制 ; 消 息 认 证 与 数 字 签 名 ; 密 码 应 用 与 密 钥 管 理 ; 身 份 认 证 ; 访 问 控 制 ; 安 全 模 型 ; 安 全 审 计 ; 安 全 脆 弱 性 分 析 ; 入 侵 检 测 ; 防 火 墙 ; 网 络 安 全 协 议 ; 安 全 评 估 标 准 ; 应 用 安 全 电 子 邮 件 和 电 子 商 务 安 全 ; Web 安 全 等 信 息 安 全 知 识 掌 握 一 定 的 应 对 信 息 安 全 问 题 的 技 能 三 教 学 内 容 第 一 章 信 息 安 全 概 述 ( 1 学 时 ) 主 要 内 容 : 信 息 安 全 的 目 标 信 息 安 全 的 研 究 内 容 信 息 安 全 学 科 的 发 展 学 习 要 求 : 了 解 信 息 安 全 的 研 究 内 容 信 息 安 全 学 科 的 发 展 自 学 : 信 息 安 全 的 目 标 第 二 章 密 码 学 概 论 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 密 码 学 基 本 概 念 古 典 密 码 学 与 现 代 密 码 学 经 典 密 码 体 制 ( 单 表 代 换 多 表 代 换 多 字 母 代 换 转 轮 密 码 ) 密 码 分 析 ( 差 分 密 码 分 析 与 线 性 密 码 分 析 ) 4

5 学 习 要 求 : 了 解 古 典 密 码 学 与 现 代 密 码 学 的 不 同 实 现 技 术, 重 点 掌 握 一 些 经 典 的 密 码 体 制 自 学 : 密 码 学 基 本 概 念 讨 论 : 多 表 代 换 和 单 表 代 换 密 码 体 制 的 安 全 性 作 业 : 查 阅 资 料 完 成 密 码 分 析 学 读 书 报 告 第 三 章 对 称 密 码 体 制 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 分 组 密 码 原 理 ( 设 计 原 理 与 一 般 结 构 ) 数 据 加 密 标 准 (DES) 描 述 问 题 讨 论 以 及 DES 变 形 IDEA 的 设 计 原 理 与 加 解 密 过 程 AES 算 法 (Rijndael) 的 数 学 基 础 和 设 计 思 想 以 及 算 法 分 组 密 码 的 工 作 模 式 (ECB,CBC,CFB,OFB) 学 习 要 求 : 了 解 分 组 密 码 原 理, 掌 握 主 要 的 对 称 加 密 算 法 的 实 现 机 制 自 阅 学 : 分 组 密 码 的 工 作 模 式 (ECB,CBC,CFB,OFB) 读 : 相 关 对 称 密 码 算 法 的 经 典 学 术 论 文 第 四 章 流 密 码 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 流 密 码 基 本 概 念 ( 同 步 流 密 码 有 限 状 态 自 动 机 密 钥 流 产 生 器 ) 线 性 反 馈 移 位 寄 存 器 线 性 移 位 寄 存 器 的 一 元 多 项 式 表 示 m 序 列 的 伪 随 机 性 以 及 m 序 列 密 码 的 破 译 非 线 性 序 列 (Geffe 序 列 生 成 器 J-K 触 发 器 Pless 生 成 器 钟 控 序 列 生 成 器 ) 学 习 要 求 : 了 解 流 密 码 基 本 概 念 ( 同 步 流 密 码 有 限 状 态 自 动 机 密 钥 流 产 生 器 ) 作 业 : 查 阅 主 要 流 密 码 方 面 的 学 术 论 文 第 五 章 公 钥 密 码 体 制 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 数 学 基 础 ( 数 论 与 近 世 代 数 ) 素 数 与 互 素 以 及 素 性 检 验 模 运 算 费 尔 玛 定 理 与 欧 拉 定 理 欧 几 里 德 算 法 中 国 剩 余 定 理 离 散 对 数 平 方 剩 余 公 钥 密 码 体 制 基 本 原 理 对 公 钥 密 码 体 制 的 攻 击 RSA 算 法 ( 算 法 描 述 以 及 安 全 性 计 算 技 巧 ) 背 包 密 码 体 制 Rabin 密 码 体 制 EIGamal 密 码 体 制 椭 圆 曲 线 密 码 体 制 ( 一 般 椭 圆 曲 线 有 限 域 上 的 椭 圆 曲 线 ; 算 法 以 及 安 全 性 ) 学 习 要 求 : 掌 握 一 定 的 数 学 基 础 知 识, 理 解 公 钥 密 码 体 制 基 本 原 理 以 及 RSA 算 法 的 实 现 ; 了 解 椭 圆 曲 线 密 码 体 制 自 学 : 背 包 密 码 体 制 Rabin 密 码 体 制 EIGamal 密 码 体 制 5

6 作 业 : 查 阅 椭 圆 曲 线 密 码 体 制 方 面 的 学 术 论 文 第 六 章 密 钥 分 配 与 密 钥 管 理 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 单 钥 体 制 的 密 钥 分 配 ( 基 本 方 法 ; 分 层 控 制 ; 会 话 密 钥 的 有 效 期 ; 无 密 钥 中 心 的 密 钥 控 制 ; 密 钥 的 使 用 控 制 ) 公 钥 体 制 的 密 钥 管 理 ( 公 钥 的 分 配 ; 公 钥 加 密 分 配 单 钥 体 制 的 密 钥 ;Diffie-Hellman 密 钥 交 换 ;MTS 以 及 STS 密 钥 交 换 协 议 ) 密 钥 托 管 ( 美 国 托 管 加 密 标 准 简 介 ; 密 钥 托 管 密 码 体 制 的 组 成 成 分 ) 随 机 数 的 产 生 ( 随 机 数 的 使 用 ; 随 机 数 源 ; 伪 随 机 数 产 生 器 ; 基 于 密 码 算 法 的 伪 随 机 数 产 生 器 ;BBS 产 生 器 ) 秘 密 分 割 ( 秘 密 分 割 的 门 限 方 案 ;shamir 门 限 方 案 ;Asmuth-Bloom 门 限 方 案 ) 公 钥 基 础 设 施 PKI( 公 钥 证 书 ; 证 书 的 发 放 与 管 理 ;PKI 的 信 任 模 型 ) 学 习 要 求 : 了 解 在 对 称 密 码 体 制 和 公 钥 密 码 体 制 下 的 常 用 密 钥 分 配 策 略 和 技 术 自 学 : 密 钥 托 管 随 机 数 的 产 生 作 业 : 查 阅 密 钥 分 配 与 管 理 方 面 的 学 术 论 文 第 七 章 消 息 认 证 与 杂 凑 算 法 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 消 息 认 证 码 ( 定 义 和 使 用 方 式 ; 产 生 MAC 的 函 数 应 满 足 的 要 求 ; 数 据 认 证 算 法 ) 杂 凑 函 数 ( 定 义 和 使 用 方 式 ; 应 满 足 的 条 件 ; 生 日 攻 击 问 题 ; 迭 代 型 杂 凑 函 数 的 一 般 结 构 ) MD5 算 法 ( 描 述 ; 压 缩 ; 安 全 性 ) 安 全 杂 凑 函 数 SHA( 描 述 ; 压 缩 ; 安 全 性 以 及 与 MD5 的 比 较 ) HMAC 算 法 ( 设 计 目 标 ; 算 法 描 述 ; 安 全 性 ) 学 习 要 求 : 理 解 消 息 认 证 码 杂 凑 函 数 等 概 念, 掌 握 杂 凑 函 数 设 计 的 基 本 原 则 和 MD5 和 SHA 的 实 现 原 理 讨 论 : 生 日 攻 击 问 题 作 业 : 查 阅 资 料 了 解 杂 凑 函 数 的 安 全 性 问 题 第 八 章 数 字 签 名 与 密 码 协 议 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 数 字 签 名 概 述 ( 满 足 的 要 求 ; 产 生 方 式 ; 执 行 方 式 ) 数 字 签 名 标 准 (DSS 的 基 本 方 式 ; 数 字 签 名 算 法 DSA ) 其 他 数 字 签 名 方 案 ( 基 于 离 散 对 数 的, EIGamalschnorr;Neberg-Eueppel;Okamoto 和 基 于 大 数 分 解 问 题 的, Fiat-Shamir;Guillou-Quisquater) 身 份 认 证 的 基 础 ( 物 理 数 学 协 议 基 础 ) 认 证 协 议 ( 相 6

7 互 认 证 ; 单 向 认 证 ) 身 份 认 证 的 实 现 ( 拨 号 认 证 ;kerberos 认 证 ;PGP;X.509 认 证 协 议 ) 身 份 证 明 技 术 ( 交 互 证 明 系 统 ; 简 化 的 Fiat-Shamir 身 份 识 别 方 案 ; 零 知 识 证 明 等 ) 其 他 密 码 协 议 ( 智 力 扑 克 ; 掷 硬 币 协 议 ; 不 经 意 传 输 等 ) 学 习 要 求 : 理 解 数 字 签 名 以 及 实 现 身 份 认 证 的 常 用 机 制 自 学 : 智 力 扑 克 ; 掷 硬 币 协 议 ; 不 经 意 传 输 作 业 : 查 阅 相 关 文 献 完 成 读 书 报 告 第 九 章 安 全 模 型 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 安 全 模 型 概 述 Bell La Padula Model Harrison-Ruzo-Ullman model Biba model Chinese Wall 等 学 习 要 求 : 了 解 安 全 模 型 概 念 以 及 作 用, 理 解 BLP 和 BIBA 模 型 自 作 学 : 安 全 模 型 概 述 业 : 查 阅 资 料 完 成 BLP 模 型 和 BIBA 模 型 读 书 报 告 第 十 章 访 问 控 制 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 访 问 控 制 概 述 自 主 访 问 控 制 DAC 强 制 访 问 控 制 MAC 基 于 角 色 的 访 问 控 制 RBAC 常 用 OS(Windows & Linux) 中 的 访 问 控 制 学 习 要 求 : 理 解 自 主 访 问 控 制 DAC 强 制 访 问 控 制 MAC 基 于 角 色 的 访 问 控 制 RBAC 自 学 : 常 用 OS(Windows & Linux) 中 的 访 问 控 制 第 十 一 章 安 全 审 计 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 安 全 审 计 目 标 组 成 以 及 日 志 内 容 安 全 审 计 记 录 机 制 以 及 安 全 审 计 分 析 应 用 实 例 (Windows & Unix/Linux 中 的 安 全 审 计 ) 学 习 要 求 : 了 解 安 全 审 计 概 念 以 及 作 用, 理 解 安 全 审 计 记 录 机 制 以 及 安 全 审 计 分 析 自 作 学 :Windows & Unix/Linux 中 的 安 全 审 计 业 : 查 阅 资 料 完 成 Windows & Unix/Linux 中 的 安 全 审 计 读 书 报 告 第 十 二 章 安 全 脆 弱 性 分 析 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 安 全 威 胁 分 析 安 全 扫 描 技 术 学 习 要 求 : 了 解 常 用 的 安 全 威 胁 分 析 安 全 扫 描 技 术 7

8 作 业 : 学 习 使 用 安 全 扫 描 工 具 第 十 三 章 入 侵 检 测 技 术 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 入 侵 检 测 概 述 入 侵 检 测 方 法 以 及 相 关 数 学 模 型 ( 异 常 入 侵 检 测 和 误 用 入 侵 检 测 ) 入 侵 检 测 系 统 的 设 计 原 理 ( 基 于 主 机 和 基 于 网 络 的 入 侵 检 测 系 统 ) 入 侵 检 测 的 响 应 机 制 ( 蜜 罐 技 术 等 ) 入 侵 检 测 的 标 准 化 工 作 入 侵 检 测 技 术 展 望 学 习 要 求 : 了 解 入 侵 检 测 技 术 的 概 念 以 及 作 用, 理 解 入 侵 检 测 技 术 中 相 关 数 学 模 型 自 作 学 : 入 侵 检 测 的 标 准 化 工 作 业 : 查 阅 资 料 完 成 入 侵 检 测 的 响 应 机 制 读 书 报 告 第 十 四 章 防 火 墙 技 术 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 防 火 墙 概 述 防 火 墙 技 术 ( 数 据 包 过 滤 技 术 和 代 理 服 务 器 ) 过 滤 型 防 火 墙 ( 静 态 包 过 滤 防 火 墙 ; 状 态 监 测 防 火 墙 ) 代 理 型 防 火 墙 ( 应 用 级 网 关 防 火 墙 ; 电 路 级 网 关 防 火 墙 ) 防 火 墙 的 连 接 模 式 ( 双 宿 / 多 宿 主 机 ; 屏 蔽 主 机 ; 屏 蔽 子 网 ) 防 火 墙 产 品 特 性 和 局 限 性 学 习 要 求 : 了 解 入 防 火 墙 技 术 的 概 念 以 及 作 用, 掌 握 各 种 防 火 墙 技 术 的 应 用 讨 论 : 防 火 墙 产 品 特 性 和 局 限 性 作 业 : 查 阅 资 料 了 解 主 流 的 防 火 墙 产 品 第 十 五 章 网 络 安 全 协 议 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 安 全 协 议 概 述 ( 应 用 层 / 传 输 层 / 网 络 层 安 全 协 议 ) IPSec( 概 述 ; 结 构 ; 封 装 安 全 载 荷 ESP; 验 证 头 AH;Internet 环 境 密 钥 交 换 ) 传 输 层 安 全 协 议 (SSL)( 体 系 结 构 ; SSL 记 录 协 议 ;SSL 修 改 密 文 规 约 协 议 ;SSL 告 警 协 议 ; 握 手 协 议 ) 安 全 协 议 的 应 用 学 习 要 求 : 了 解 常 用 的 安 全 协 议 以 及 应 用 自 作 学 : 安 全 协 议 的 应 用 业 : 查 阅 资 料 了 解 安 全 协 议 的 研 究 发 展 动 向 第 十 六 章 应 用 安 全 (2 学 时 ) 主 要 内 容 :Web 安 全 ( 目 标 与 措 施 ) 安 全 ( 目 标 与 措 施 ;PGP;S/MIME) 电 子 商 务 安 全 安 全 电 子 交 易 协 议 SET( 目 标 ; 工 作 流 程 ; 交 易 类 型 ) 8

9 学 习 要 求 : 了 解 安 全 理 论 和 技 术 在 各 个 领 域 中 的 应 用 自 学 : 入 侵 检 测 的 标 准 化 工 作 第 十 七 章 计 算 机 病 毒 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 计 算 机 病 毒 的 发 展 种 类 ; 计 算 机 反 病 毒 技 术 计 算 机 病 毒 的 防 治 学 习 要 求 : 了 解 计 算 机 病 毒 原 理 和 分 类, 掌 握 一 定 的 反 病 毒 技 术 自 学 : 计 算 机 病 毒 和 反 病 毒 技 术 的 发 展 第 十 八 章 安 全 评 估 标 准 (1 学 时 ) 主 要 内 容 : 安 全 评 估 概 述 国 际 安 全 标 准 (TCSEC; 通 用 准 则 CC) 国 内 安 全 准 则 (GB ;GB/T15408) 学 习 要 求 : 了 解 主 要 的 安 全 评 估 标 准 课 程 配 套 实 验 实 验 教 学 内 容 概 况 : 上 机 实 习 掌 握 对 称 密 码 算 法 非 对 称 密 码 算 法 的 实 现 ; 实 验 报 告 要 求 : 按 照 上 海 海 洋 大 学 实 验 报 告 模 版 格 式 进 行 撰 写 主 要 仪 器 设 备 : 联 网 计 算 机 实 验 指 导 书 名 称 : 信 息 安 全 实 验 手 册 实 验 项 目 一 览 表 序 号 实 验 项 目 名 称 内 容 提 要 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 1 密 码 对 称 密 码 与 非 对 称 密 码 的 实 现 2 综 合 型 实 验 报 告 1 2 PKI PMI 熟 悉 PKI PMI 2 综 合 型 实 验 报 告 1 3 消 息 认 证 熟 悉 MD5 SHA 2 综 合 型 实 验 报 告 1 4 安 全 审 计 掌 握 审 计 工 具 的 应 用 2 综 合 型 实 验 报 告 1 5 入 侵 检 测 技 术 运 用 IDS 2 综 合 型 实 验 报 告 1 6 防 火 墙 技 术 防 火 墙 配 置 与 管 理 2 综 合 型 实 验 报 告 1 7 VPN 配 置 与 管 理 VPN 2 综 合 型 实 验 报 告 1 8 计 算 机 病 毒 病 毒 的 演 示 与 病 毒 的 防 护 2 综 合 型 实 验 报 告 1 9

10 四 教 学 基 本 要 求 教 师 在 课 堂 上 应 对 信 息 安 全 学 的 基 本 概 念 规 律 原 理 和 方 法 进 行 必 要 的 讲 授, 并 详 细 讲 授 每 章 的 重 点 难 点 内 容 ; 讲 授 中 应 注 意 理 论 联 系 实 际, 通 过 必 要 的 案 例 展 示 讨 论, 启 迪 学 生 的 思 维, 加 深 学 生 对 有 关 概 念 理 论 等 内 容 的 理 解, 并 应 采 用 多 媒 体 辅 助 教 学, 加 大 课 堂 授 课 的 知 识 含 量 重 要 术 语 用 英 文 单 词 标 注 案 例 讨 论 课 的 次 数 应 不 少 2 次, 主 要 安 排 在 密 码 学 网 络 安 全 等 章 进 行 ; 进 行 案 例 讨 论 之 前, 教 师 事 先 对 案 例 讨 论 的 具 体 过 程 进 行 充 分 的 设 计, 考 虑 可 能 发 生 的 各 种 情 况, 并 向 学 生 下 发 有 关 案 例 ; 案 例 讨 论 中, 教 师 应 把 握 讨 论 的 进 度 及 方 向, 进 行 必 要 的 提 示, 引 导 学 生 运 用 所 学 信 息 安 全 学 知 识, 分 析 解 决 实 际 问 题 ; 案 例 讨 论 后, 教 师 应 及 时 进 行 总 结 本 课 程 自 学 内 容 的 量 应 不 少 于 理 论 教 学 时 数 的 20%, 主 要 安 排 在 各 章 节 中 有 关 背 景 资 料 和 易 于 理 解 的 内 容 上, 自 学 不 占 上 课 学 时, 但 必 须 考 试 ; 学 生 进 行 自 学 前, 教 师 应 下 发 自 学 提 纲 或 有 关 思 考 题, 并 进 行 必 要 的 检 查 平 时 作 业 量 应 不 少 于 25 学 时, 在 主 要 章 节 讲 授 完 之 后, 要 布 置 一 定 量 的 案 例 分 析 讨 论 或 阅 读 信 息 安 全 学 学 术 论 文 撰 写 读 书 报 告 等, 旨 在 加 深 学 生 对 所 学 知 识 的 理 解 运 用, 拓 宽 学 生 的 知 识 面 五 教 学 方 法 实 行 模 块 式 教 学, 即 将 整 个 课 程 按 照 上 述 内 容 结 构 划 分 为 十 七 个 单 元, 每 个 单 元 再 由 理 论 授 课 案 例 分 析 研 讨 自 学 作 业 或 者 上 机 实 习 等 方 式 构 成 本 课 程 采 用 的 教 学 媒 体 主 要 有 : 文 字 教 材 ( 包 括 主 教 材 和 学 习 指 导 书 ) 音 像 教 材 ( 磁 带 光 盘 ) 课 件 ( 包 括 主 讲 老 师 对 全 书 的 系 统 讲 授, 还 有 重 要 内 容 的 文 字 提 示 与 电 子 教 学 幻 灯 片 ) 以 及 网 上 辅 导 ( 主 要 采 用 BBS 等 形 式 ) 考 核 主 要 采 用 课 程 论 文 考 查 方 式, 范 围 应 涵 盖 所 有 讲 授 及 自 学 的 内 容, 应 能 客 观 反 映 出 学 生 对 本 门 课 程 主 要 概 念 的 记 忆 掌 握 程 度, 对 有 关 理 论 的 理 解 掌 握 及 综 合 运 用 能 力 总 评 成 绩 : 平 时 作 业 占 30% 课 堂 讨 论 和 出 勤 占 20% 闭 卷 考 试 占 50% 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 参 考 教 材 : 计 算 机 安 全 ( 英 文 版 第 3 版 )( 美 )Charles P.Pfleeger,Shari Lawrence Pfleeger 著 / :00AM / 机 械 工 业 出 版 社 阅 读 书 目 : 10

11 1. 计 算 机 安 全 学 安 全 的 艺 术 与 科 学 电 子 工 业 出 版 社 / / 王 立 斌 黄 征 / 2. 计 算 机 系 统 安 全 原 理 与 技 术 陈 波 于 泠 肖 军 模 3. 信 息 安 全 概 论 编 著 者 : 段 云 所 等 出 版 社 : 高 等 教 育 出 版 社 十 五 国 家 级 规 划 教 材 出 版 时 间 :2004 年 2 月 4. 现 代 密 码 学 编 著 者 : 杨 波 出 版 社 : 清 华 大 学 出 版 社 全 国 高 校 信 息 安 全 系 列 教 材 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 本 课 程 是 为 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 本 科 生 开 设 的 专 业 选 修 课, 各 章 应 重 点 讲 授 基 本 概 念 原 理 和 方 法, 使 学 生 对 信 息 安 全 知 识 有 一 个 总 体 上 的 认 识 把 握 先 修 课 程 : 计 算 机 操 作 系 统 数 据 库 原 理 程 序 设 计 计 算 机 网 络 TCP/IP 网 络 协 议 信 息 安 全 数 学 基 础 等 八 说 明 : 1. 课 堂 发 言 与 讨 论 的 规 则 : 为 了 提 高 发 言 效 率, 发 言 者 事 先 应 制 作 多 媒 体 ; 每 组 发 言 限 制 在 15 分 钟 之 内, 超 过 15 分 钟, 请 自 动 下 台 ; 每 次 发 言 主 题 一 致,2 组 同 学 应 对 该 主 题 从 不 同 角 度 进 行 讲 解 ; 讨 论 时, 每 位 发 言 者 时 间 控 制 在 3 分 钟 内, 发 言 内 容 应 该 与 前 2 组 发 言 主 题 相 关 2. 讨 论 评 价 标 准 小 组 发 言 评 价 指 标 权 重 得 分 讨 论 时 发 言 评 价 指 标 权 重 得 分 1. 课 堂 前 组 间 合 作 发 言 内 容 课 堂 前 组 内 合 作 发 言 时 间 掌 握 发 言 内 容 设 计 发 言 形 式 设 计 发 言 时 间 掌 握 15 主 撰 人 : 陈 晓 峰 审 核 人 : 袁 红 春 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 09 月 13 日 11

12 计 算 机 应 用 基 础 B 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 计 算 机 应 用 基 础 B(Basic application B of Computer) 课 程 代 码 : 学 分 :2 学 时 : 总 学 时 32 授 课 学 时 32 开 课 学 期 : 第 2 学 期 授 课 对 象 : 全 校 非 计 算 机 专 业 所 有 本 科 生 课 程 级 别 : 选 修 课 程 课 程 负 责 人 : 裴 仁 林 一 课 程 性 质 与 目 的 本 课 程 是 上 海 水 产 大 学 非 计 算 机 专 业 公 共 选 修 课, 是 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 第 二 层 次 课 程 旨 在 提 高 学 生 的 软 件 知 识, 注 重 实 用 软 件 的 使 用 和 计 算 机 数 据 库 应 用 领 域 的 前 沿 知 识, 培 养 学 生 应 用 计 算 机 的 动 手 能 力 和 编 程 思 想 从 而 具 有 应 用 计 算 机 获 取 和 处 理 一 般 信 息 的 能 力, 为 学 生 走 向 社 会 打 下 良 好 的 基 础, 同 时 也 作 为 学 生 今 后 进 一 步 学 习 计 算 机 知 识 的 基 础 二 课 程 简 介 本 课 程 是 高 校 开 设 最 为 普 遍, 受 益 面 最 广 的 一 门 计 算 机 数 据 库 课 程 是 我 校 学 生 的 第 二 门 计 算 机 公 共 基 础 课, 面 向 全 校 所 有 非 计 算 机 专 业 本 科 生 开 设 主 要 讲 授 数 据 库 及 应 用 等 方 面 的 内 容 通 过 该 课 程 的 学 习 使 学 生 不 但 要 掌 握 Access 的 基 本 使 用 方 法, 同 时 也 要 掌 握 Access 和 VB 程 序 语 言 的 结 合 的 使 用 方 法 课 程 内 容 的 重 点 放 在 如 何 提 高 学 生 解 决 实 际 问 题 的 能 力 上, 力 图 通 过 与 各 专 业 实 际 和 工 作 实 际 密 切 结 合 的 综 合 案 例 的 教 学 和 训 练 提 高 学 生 应 用 计 算 机 的 实 际 能 力, 为 以 后 的 专 业 学 习 和 工 作 奠 定 良 好 的 基 础 三 教 学 内 容 第 1 章 数 据 库 应 用 基 础 知 识 教 学 目 的 和 要 求 : 掌 握 数 据 库 和 关 系 数 据 库 的 基 本 概 念, 了 解 Access 的 发 展 过 程 特 点 及 功 能, 熟 悉 Access 的 环 境 重 点 和 难 点 : 关 系 数 据 库 基 本 概 念 和 基 本 理 论 知 识, 数 据 库 应 用 系 统 的 开 发 过 程 和 方 法 主 要 内 容 : 数 据 库 技 术 已 经 成 为 计 算 机 科 学 与 技 术 的 一 个 重 要 分 支,Microsoft Access 12

13 作 为 一 种 关 系 型 桌 面 数 据 库 管 理 系 统 是 中 小 型 数 据 库 应 用 系 统 的 理 想 开 发 环 境, 具 有 界 面 友 好 易 学 好 用 开 发 简 单 接 口 灵 活 等 特 点, 已 经 得 到 越 来 越 广 泛 的 应 用 本 章 主 要 介 绍 数 据 库 的 基 本 概 念 和 基 本 理 论 知 识, 然 后 对 Access 系 统 进 行 了 简 要 叙 述, 最 后 介 绍 了 数 据 库 应 用 系 统 的 开 发 过 程 和 方 法, 并 给 出 了 贯 穿 全 书 的 实 例 图 书 销 售 管 理 系 统 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 课 上 演 示 教 学 附 以 上 机 实 验, 利 用 实 例 数 据 库 系 统 熟 悉 Access 环 境 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 2 章 应 用 系 统 的 数 据 存 储 表 及 表 的 操 作 教 学 目 的 和 要 求 : 掌 握 数 据 库 设 计 的 方 法 和 步 骤 ; 掌 握 创 建 数 据 表 的 各 种 方 法 ; 掌 握 字 段 属 性 的 设 置 方 法, 并 能 根 据 实 际 情 况 灵 活 运 用 ; 熟 练 建 立 表 之 间 关 系 ; 掌 握 Access 中 查 找 与 替 换 排 序 筛 选 的 操 作 重 点 和 难 点 : 表 的 基 本 概 念 字 段 的 属 性 和 设 置 表 和 表 之 间 的 关 系 主 要 内 容 : 数 据 表 的 创 建 ; 表 结 构 的 编 辑 和 字 段 属 性 的 设 置 ; 表 关 系 的 建 立 ; 表 的 基 本 操 作 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 利 用 案 例 把 建 立 表 结 构 表 关 系 到 输 入 表 中 数 据 编 辑 表 操 作 表 串 在 一 起 详 细 讲 解 以 任 务 为 驱 动 组 织 实 验 课, 每 次 根 据 课 程 内 容 布 置 实 验 任 务, 并 通 过 网 络 提 交 实 验 结 果 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 3 章 应 用 系 统 的 数 据 重 组 查 询 及 相 关 操 作 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 查 询 的 概 念 和 意 义 ; 掌 握 创 建 选 择 查 询 交 叉 表 查 询 参 数 查 询 操 作 查 询 的 方 法 ; 理 解 SQL 查 询 的 建 立 重 点 和 难 点 : 关 系 运 算 和 Access 查 询 之 间 的 关 系, 选 择 查 询 和 查 询 准 则 的 使 用, 计 算 字 段 的 使 用 方 法, 操 作 查 询 和 选 择 查 询 的 区 别 主 要 内 容 : 查 询 的 概 念 ; 选 择 查 询 的 建 立 ; 查 询 准 则 的 描 述 以 及 在 查 询 中 如 何 进 行 计 算 ; 交 叉 表 查 询 参 数 查 询 操 作 查 询 的 建 立 SQL 查 询 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 结 合 讲 解 数 据 表 时 使 用 的 案 例, 按 照 提 出 问 题 分 析 问 题 解 决 问 题 的 步 骤, 引 出 查 询 的 的 需 求, 以 及 针 对 不 同 的 需 求 的 解 决 办 法 即 各 种 不 同 类 型 的 查 询 的 建 立 以 任 务 为 驱 动 组 织 实 验 课, 每 次 根 据 课 程 内 容 布 置 实 验 任 务, 并 通 过 网 络 提 交 实 验 结 果 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 13

14 第 4 章 开 发 用 户 界 面 窗 体 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 窗 体 的 概 念 作 用 和 类 型 ; 掌 握 各 种 创 建 窗 体 的 方 法 ; 熟 练 使 用 控 件 工 具 箱 的 控 件 设 计 窗 体 ; 学 会 美 化 窗 体 的 方 法 重 点 和 难 点 : 窗 体 的 概 念, 各 种 窗 体 控 件 的 使 用, 计 算 控 件 的 使 用 主 要 内 容 : 窗 体 的 概 念 类 型 和 作 用 ; 各 种 不 同 的 创 建 窗 体 的 方 法 ; 文 本 框 组 合 框 选 项 组 等 控 件 的 使 用 ; 美 化 窗 体 的 操 作 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 继 续 围 绕 着 综 合 案 例 进 行 详 细 的 讲 解, 利 用 已 经 建 立 的 表 和 查 询, 通 过 窗 体 的 建 立, 形 成 一 个 基 本 完 整 的 数 据 库 管 理 系 统 以 任 务 为 驱 动 组 织 实 验 课, 每 次 根 据 课 程 内 容 布 置 实 验 任 务, 并 通 过 网 络 提 交 实 验 结 果 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 5 章 开 发 用 户 报 表 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 报 表 的 概 念 作 用 和 类 型 ; 掌 握 各 种 创 建 报 表 的 方 法 ; 熟 练 使 用 控 件 工 具 箱 的 控 件 设 计 报 表 ; 学 会 编 辑 报 表 的 方 法 重 点 和 难 点 : 报 表 的 概 念, 各 种 报 表 控 件 的 使 用, 计 算 控 件 的 使 用 主 要 内 容 : 报 表 的 概 念 类 型 和 作 用 ; 各 种 不 同 的 创 建 报 表 的 方 法 ; 文 本 框 选 项 组 等 控 件 的 使 用 ; 美 化 报 表 的 操 作 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 继 续 围 绕 着 综 合 案 例 进 行 详 细 的 讲 解, 利 用 已 经 建 立 的 表 和 查 询, 通 过 报 表 的 建 立, 以 任 务 为 驱 动 组 织 实 验 课, 每 次 根 据 课 程 内 容 布 置 实 验 任 务, 并 通 过 网 络 提 交 实 验 结 果 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 6 章 Internet/Intranet 数 据 发 布 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 Access 对 网 页 发 布 的 支 持 ; 掌 握 数 据 访 问 页 的 创 建 与 使 用 方 法 ; 掌 握 设 计 视 图 中 设 计 数 据 访 问 页 及 组 件 的 应 用 重 点 和 难 点 : 静 态 网 页 动 态 网 页 和 数 据 访 问 页 的 概 念, 数 据 访 问 页 的 创 建 方 法 主 要 内 容 : 静 态 HTML 网 页 动 态 HTML 网 页 以 及 数 据 访 问 页 的 概 念 ; 数 据 访 问 页 的 创 建 与 使 用 ; 数 据 透 视 表 等 Office Web 组 件 在 数 据 访 问 页 中 的 设 置 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 以 实 例 讲 解 用 网 页 发 布 数 据 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 7 章 宏 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 宏 的 概 念 ; 掌 握 宏 的 创 建 及 操 作 14

15 重 点 和 难 点 : 宏 的 概 念 宏 与 其 他 对 象 的 关 系 主 要 内 容 : 宏 如 何 转 换 成 VB 代 码 ; 创 建 宏 宏 组 条 件 操 作 宏 ; 宏 的 运 行 调 试 以 及 宏 操 作 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 围 绕 实 例 引 出 宏, 围 绕 应 用 介 绍 宏 的 建 立 和 操 作, 以 任 务 为 驱 动 组 织 实 验 课, 每 次 根 据 课 程 内 容 布 置 实 验 任 务, 并 通 过 网 络 提 交 实 验 结 果 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 8 章 VBA 模 块 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 类 模 块 和 标 准 模 块 的 基 本 概 念 ; 了 解 创 建 模 块 的 方 法 ; 了 解 VBA 的 程 序 设 计 重 点 和 难 点 : 程 序 设 计 的 基 本 概 念, 常 量 变 量 运 算 符 表 达 式 的 概 念, 函 数 的 使 用, 三 种 基 本 程 序 设 计 结 构,VBA 模 块 与 其 它 对 象 的 联 合 开 发 主 要 内 容 : 结 合 例 题 介 绍 类 模 块 和 标 准 模 块 ; 创 建 各 种 模 块 的 过 程 ; 面 向 对 象 程 序 设 计 的 概 念 ;VBA 的 编 程 环 境 ;VBA 的 编 程 基 础 : 常 量 变 量 运 算 符 和 表 达 式 ; 常 用 标 准 函 数 介 绍 ;VBA 的 基 本 语 句 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 结 合 宏 的 使 用 引 出 VBA, 重 在 让 学 生 理 解 VBA 的 方 法, 能 够 运 用 简 单 的 VBA 解 决 实 际 问 题 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 9 章 数 据 安 全 教 学 目 的 和 要 求 : 理 解 保 障 数 据 安 全 的 意 义 ; 理 解 Access 中 的 数 据 访 问 安 全 和 数 据 存 储 安 全 的 具 体 安 全 措 施 重 点 和 难 点 : 数 据 库 的 安 全 机 制,MDE 文 件 的 使 用, 启 动 选 项 的 设 置 主 要 内 容 : 数 据 库 密 码 管 理 用 户 及 安 全 机 制 数 据 库 编 码 / 解 码 生 成 MDE 文 件 设 置 启 动 选 项 等 安 全 机 制 ; 备 份 / 恢 复 数 据 库 和 压 缩 和 修 复 数 据 库 等 安 全 机 制 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 结 合 实 例 边 讲 解 边 演 示 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 第 10 章 开 发 图 书 销 售 管 理 系 统 教 学 目 的 和 要 求 : 结 合 学 习 的 Access 数 据 库 的 知 识, 根 据 现 实 的 应 用 需 求, 开 发 出 满 足 用 户 需 要 的 数 据 库 应 用 系 统 重 点 和 难 点 :Access 数 据 库 中 各 种 对 象 的 关 系 和 综 合 应 用 主 要 内 容 : 本 章 详 细 介 绍 了 一 个 数 据 库 应 用 系 统 实 例 图 书 销 售 管 理 系 统 的 开 发 15

16 过 程, 总 结 并 应 用 前 面 各 章 介 绍 的 各 种 方 法 主 要 教 学 环 节 的 组 织 : 以 学 生 的 交 流 讨 论 和 实 验 为 主 教 师 结 合 图 书 销 售 管 理 系 统 讲 解 数 据 库 应 用 系 统 开 发 的 步 骤, 并 布 置 开 发 任 务, 提 出 基 本 要 求, 组 织 学 生 分 组 完 成 一 个 小 型 的 数 据 库 应 用 系 统 的 开 发 思 考 题 : 参 考 教 材 本 章 后 的 习 题 四 教 学 基 本 要 求 课 堂 教 学 以 案 例 为 中 心 展 开, 教 师 通 过 案 例 分 析, 将 软 件 的 知 识 点 恰 当 地 融 入 案 例 的 分 析 和 制 作 过 程 中 教 师 在 案 例 教 学 中 必 须 给 出 案 例 目 的 完 成 案 例 需 要 的 知 识 点 和 完 成 的 详 细 步 骤, 并 且 穿 插 介 绍 技 巧 要 点 和 重 点 同 时 教 师 向 学 生 提 供 与 教 学 案 例 相 对 应 的 习 题 作 为 巩 固 练 习 之 用, 使 学 生 通 过 贴 近 实 际 学 习 和 工 作 的 案 例 掌 握 各 种 软 件 的 应 用 从 而 使 学 生 在 学 习 过 程 中 不 但 能 掌 握 独 立 的 知 识 点, 而 且 具 备 综 合 的 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 本 课 程 充 分 利 用 网 络 教 学 平 台 资 源 辅 助 教 学 网 络 教 学 平 台 需 提 供 : 视 频 教 学 与 练 习 多 媒 体 视 频 教 学 课 件 下 载 电 子 教 案 下 载 练 习 下 载 等 级 考 试 试 题 下 载 答 疑 等 教 学 内 容 实 验 教 学 时 数 应 与 课 堂 教 学 时 数 相 当, 教 师 需 提 供 丰 富 的 综 合 实 验 内 容, 以 配 合 课 堂 教 学 五 教 学 方 法 在 教 学 中, 采 用 案 例 驱 动 的 教 学 方 法, 将 教 条 式 的 菜 单 学 习, 变 为 生 动 实 用 的 案 例 学 习 教 师 通 过 丰 富 的 教 学 内 容 和 充 足 的 实 例, 将 计 算 机 应 用 基 础 的 知 识 点 恰 当 地 融 入 案 例 的 分 析 和 制 作 过 程 中, 使 学 生 在 学 习 过 程 中 不 但 能 掌 握 独 立 的 知 识 点, 而 且 具 备 了 综 合 的 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 为 学 生 提 供 了 多 媒 体 视 频 教 学 课 件 电 子 教 案 视 频 练 习 演 示 系 统 网 上 答 疑 系 统 网 上 自 测 系 统 网 上 自 主 学 习 给 不 同 层 次 学 生 提 供 了 形 式 多 样 的 教 学 资 源, 兼 顾 了 边 远 地 区 学 生 计 算 机 水 平 较 差 的 情 况, 有 利 于 学 生 自 学 能 力 和 创 新 精 神 的 培 养 教 学 采 用 教 师 大 班 多 媒 体 课 堂 教 学 实 验 员 小 班 上 机 实 践 指 导 讲 座 性 的 补 习 教 学 与 学 生 网 上 自 主 学 习 多 种 方 式 相 结 合 的 教 学 模 式 将 以 教 师 为 主 导 的 教 学 模 式, 转 变 为 以 教 师 为 引 导 的, 学 生 自 主 学 习 为 主 的 教 学 模 式 教 师 把 主 要 精 力 放 在 教 学 生 学 习 方 法 上 来, 把 教 学 16

17 重 点 放 在 培 养 学 生 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 和 创 新 精 神 上 借 助 自 主 开 发 的 计 算 机 应 用 基 础 网 上 无 纸 化 考 试 系 统, 实 现 知 识 点 分 模 块 考 核 通 过 改 革 考 试 手 段, 督 促 学 生 加 强 课 余 时 间 的 自 主 学 习 达 到 了 学 习 内 容 及 早 消 化, 教 学 计 划 得 以 顺 利 实 施 的 目 的 六 教 材 及 参 考 书 教 材 : Access 数 据 库 实 用 教 程, 机 械 工 业 出 版 社 出 版 社, 朱 翠 娥,2011 年 2 月 参 考 书 : 计 算 机 应 用 基 础 项 家 祥 华 东 师 范 大 学 出 版 社 大 学 计 算 机 文 化 基 础 李 秀 清 华 大 学 出 版 社 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 本 课 程 的 后 续 课 程 为 程 序 设 计 语 言 八 学 时 分 配 章 课 程 内 容 学 时 1 数 据 库 应 用 基 础 知 识 2/2 2 应 用 系 统 的 数 据 存 储 表 6/6 3 应 用 系 统 的 数 据 重 组 查 询 8/8 4 开 发 用 户 界 面 窗 体 6/6 5 开 发 用 户 报 表 4/4 6 Internet/Intranet 数 据 发 布 2/2 7 宏 2/2 8 Access 的 编 程 VBA 模 块 2/2 9 数 据 安 全 2/2 10 开 发 图 书 销 售 管 理 系 统 2/2 主 撰 人 : 裴 仁 林 审 核 人 : 陈 庆 海 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 10 月 25 日 17

18 数 据 结 构 A 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 数 据 结 构 A / Data Structure A 课 程 编 号 : 学 分 :4 学 时 : 总 学 时 64 学 时 分 配 :( 讲 授 学 时 :48 实 验 学 时 :16) 开 设 学 期 : 第 3 学 期 授 课 对 象 : 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 课 程 级 别 : 课 程 负 责 人 : 于 庆 梅 教 学 团 队 : 一 课 程 性 质 与 目 的 本 课 程 是 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 必 修 课, 开 设 本 门 课 程 的 目 的 在 于 使 学 生 了 解 数 据 结 构 内 在 的 逻 辑 关 系 及 它 们 在 计 算 机 中 的 存 储 表 示, 结 合 各 种 典 型 事 例 说 明 它 们 在 解 决 应 用 问 题 时 的 动 态 行 为 和 各 种 必 要 的 操 作, 为 学 生 今 后 在 软 件 开 发 方 面 打 好 基 础 二 课 程 简 介 课 程 内 容 包 括 软 件 设 计 中 常 用 的 数 据 结 构 及 其 运 算, 是 软 件 开 发 应 用 人 员 必 备 的 知 识 其 中 线 性 表 栈 队 列 等 几 种 基 本 的 数 据 结 构 及 其 存 储 结 构 和 运 算 与 实 现 是 重 点 内 容 而 复 杂 数 据 结 构 的 运 算 方 法 是 其 中 的 难 点 课 程 中 还 介 绍 软 件 设 计 中 常 用 的 几 种 查 找 和 排 序 算 法, 以 及 递 归 技 术 等, 在 介 绍 各 项 内 容 的 同 时, 还 涉 及 到 算 法 设 计 与 分 析 的 基 本 技 术 和 面 向 对 象 程 序 设 计 的 理 论 与 技 术 等 内 容 全 面 地 掌 握 计 算 机 软 件 开 发 领 域 的 有 关 原 理 框 架 和 技 术, 深 入 分 析 C++ 语 言 面 向 对 象 程 序 设 计 数 据 结 构 的 表 达 和 实 现, 把 软 件 的 开 发 维 护 活 动 标 准 化, 工 程 化 三 教 学 内 容 第 1 章 数 据 结 构 概 论 (4 学 时 ) 第 2 章 线 性 表 (4 学 时 ) 第 3 章 栈 和 队 列 (6 学 时 ) 第 4 章 数 组 串 与 广 义 表 (4 学 时 ) 第 5 章 树 (6 学 时 ) 第 6 章 集 合 与 字 典 (4 学 时 ) 18

19 第 7 章 搜 索 结 构 (4 学 时 ) 第 8 章 图 (6 学 时 ) 第 9 章 排 序 (6 学 时 ) 第 10 章 文 件 外 部 排 序 与 搜 索 (4 学 时 ) 实 验 教 学 内 容 概 况 : 数 据 结 构 是 一 门 理 论 性 很 强 的 课 程, 通 过 实 验 教 学, 可 加 深 学 生 对 理 论 知 识 的 理 解, 达 到 理 论 指 导 实 践, 实 践 加 深 理 解 理 论 的 效 果 在 64 学 时 中, 安 排 16 学 时 进 行 实 验 教 学, 通 过 实 验, 达 到 理 论 与 实 践 应 用 相 结 合 实 验 报 告 要 求 : 每 次 实 验 上 交 一 次 实 验 报 告 主 要 仪 器 设 备 :PC 机 C++ 语 言 开 发 平 台 实 验 指 导 书 名 称 : 数 据 结 构 实 验 项 目 一 览 表 序 号 实 验 项 目 名 称 内 容 提 要 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 1. 顺 序 线 性 表 线 性 表 顺 序 存 储 2 验 证 型 必 须 完 成 1 2 链 式 线 性 表 线 性 表 的 链 式 存 储 2 验 证 型 必 须 完 成 1 3 栈 栈 的 基 本 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 4 队 列 队 列 的 基 本 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 5 二 叉 树 的 遍 历 二 叉 树 的 遍 历 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 6 Huffman 树 Huffman 树 的 建 立 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 7 查 找 查 找 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 8 排 序 排 序 算 法 实 现 2 验 证 型 必 须 完 成 1 四 教 学 基 本 要 求 教 师 在 课 堂 上 应 对 数 据 结 构 的 基 本 概 念 规 律 原 理 和 方 法 进 行 必 要 的 讲 授, 并 详 细 讲 授 每 章 的 重 点 难 点 内 容 ; 讲 授 中 应 注 意 理 论 联 系 实 际, 通 过 必 要 的 案 例 展 示 讨 论, 启 迪 学 生 的 思 维, 加 深 学 生 对 有 关 概 念 理 论 等 内 容 的 理 解, 并 应 采 用 多 媒 体 及 网 络 课 堂 辅 助 教 学, 加 大 课 堂 授 课 的 知 识 含 量 五 教 学 方 法 本 课 程 采 用 的 教 学 媒 体 主 要 有 : 文 字 教 材 ( 包 括 主 教 材 和 学 习 指 导 书 ) 课 件 ( 包 括 主 讲 老 师 对 全 书 的 系 统 讲 授, 还 有 重 要 内 容 的 文 字 提 示 与 电 子 教 学 幻 灯 片 ) 以 及 网 络 课 堂 19

20 考 试 主 要 采 用 闭 卷 方 式, 考 试 范 围 应 涵 盖 所 有 讲 授 及 自 学 的 内 容, 考 试 内 容 应 能 客 观 反 映 出 学 生 对 本 门 课 程 主 要 概 念 的 记 忆 掌 握 程 度, 对 有 关 理 论 的 理 解 掌 握 及 综 合 运 用 能 力 总 评 成 绩 : 平 时 作 业 占 30% 闭 卷 考 试 占 70% 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 1 参 考 教 材 : 数 据 结 构 ( 用 面 向 对 象 方 法 与 C++ 描 述 ) 殷 人 昆 主 编 清 华 大 学 出 版 社 2007 年 9 月 第 二 版 2 阅 读 书 目 : 1) 数 据 结 构 21 世 纪 大 学 计 算 机 基 础 规 划 教 材, 严 蔚 敏 主 编, 清 华 大 学 出 版 社,2002 年 9 月 第 一 版 2) C++ 面 向 对 象 程 序 设 计 任 哲 主 编 高 等 教 育 出 版 社 出 版 2003 年 6 月 第 一 版,2004 年 6 月 第 二 版 七 先 修 课 程 1. 离 散 数 学 2. 程 序 设 计 语 言 3. 计 算 机 导 论 主 撰 人 : 于 庆 梅 审 核 人 : 骆 解 民 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 6 月 25 日 20

21 数 据 结 构 B 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 数 据 结 构 (Data Structure) 课 程 编 号 : 学 分 :4 学 分 学 时 : 总 学 时 80 讲 授 学 时 48 实 验 16 其 它 16 开 设 学 期 : 第 2 学 期 授 课 对 象 : 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 本 科 生 课 程 级 别 : 市 级 重 点 建 设 课 程, 上 海 海 洋 大 学 精 品 课 程 课 程 负 责 人 : 袁 红 春 一 课 程 性 质 与 目 的 数 据 结 构 是 信 息 类 专 业 的 一 门 综 合 性 的 专 业 基 础 课 数 据 结 构 的 研 究 不 仅 涉 及 到 计 算 机 硬 件 的 研 究 范 围, 而 且 和 计 算 机 软 件 的 研 究 有 密 切 的 关 系, 无 论 是 编 译 程 序 还 是 操 作 系 统, 都 涉 及 到 数 据 元 素 在 存 储 器 中 的 分 配 问 题 可 以 认 为 数 据 结 构 是 介 于 数 学 计 算 机 硬 件 和 计 算 机 软 件 三 者 之 间 的 一 门 核 心 课 程 在 计 算 机 科 学 中, 数 据 结 构 不 仅 是 一 般 程 序 设 计 的 基 础, 而 且 是 设 计 和 实 现 编 译 程 序 操 作 系 统 数 据 库 系 统 及 其 它 系 统 程 序 和 大 型 应 用 程 序 的 重 要 基 础 因 此, 数 据 结 构 课 程 在 计 算 机 学 科 中 具 有 举 足 轻 重 的 作 用 二 课 程 简 介 本 课 程 主 要 讲 授 软 件 设 计 中 经 常 遇 到 的 线 性 表 栈 队 列 串 数 组 树 和 二 叉 树 图 等 典 型 数 据 结 构 的 逻 辑 结 构 存 储 结 构 和 操 作 的 实 现 方 法, 以 及 递 归 算 法 设 计 方 法 和 各 种 典 型 排 序 和 查 找 算 法 的 设 计 方 法 通 过 本 课 程 的 学 习, 要 求 学 生 学 会 分 析 研 究 计 算 机 加 工 的 数 据 对 象 特 性, 以 便 选 择 适 当 的 数 据 结 构 以 及 相 应 的 算 法, 并 初 步 掌 握 算 法 的 时 间 分 析 和 空 间 分 析 技 巧, 从 而 为 学 习 后 续 计 算 机 类 课 程 打 下 坚 实 的 理 论 基 础 三 教 学 内 容 第 1 章 数 据 结 构 概 念 主 要 讲 述 数 据 结 构 的 基 本 概 念 和 术 语 及 算 法 和 算 法 分 析 ( 理 论 :2 学 时 ) 第 2 章 线 性 表 主 要 讲 述 线 性 表 的 定 义 和 特 点, 顺 序 表 单 链 表 循 环 链 表 和 双 向 链 表 的 类 定 义 及 相 关 操 作 实 现 ( 理 论 :6 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 3 章 栈 和 队 列 21

22 主 要 讲 述 抽 象 数 据 类 型 栈 和 队 列 的 顺 式 和 链 式 表 示, 及 其 类 定 义 及 相 关 操 作 实 现 ( 理 论 :4 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 4 章 数 组 串 与 广 义 表 主 要 讲 述 一 维 数 组 与 多 维 数 组 特 殊 矩 阵 稀 疏 矩 阵 字 符 串 广 义 表 的 概 念 表 示 操 作 及 其 存 储 结 构 的 实 现 ( 理 论 :4 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 5 章 树 与 二 叉 树 主 要 讲 述 树 和 森 林 的 概 念, 二 叉 树 树 和 森 林 的 逻 辑 结 构 和 存 储 结 构 及 其 遍 历 算 法, 赫 夫 曼 树 及 其 应 用 ( 理 论 :6 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 6 章 集 合 与 字 典 主 要 讲 述 集 合 及 其 表 示 并 查 集 与 等 价 类 字 典 跳 表 散 列 ( 理 论 :4 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 7 章 搜 索 结 构 主 要 讲 述 静 态 搜 索 表 二 叉 搜 索 树 最 优 二 叉 搜 索 树 AVL 树 伸 展 树 和 红 黑 树 ( 理 论 :4 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 8 章 图 主 要 讲 述 图 的 基 本 概 念 图 的 存 储 表 示 图 的 遍 历 和 连 通 性 最 小 生 成 树 最 短 路 径 和 活 动 网 络 ( 理 论 :8 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 9 章 排 序 主 要 讲 述 插 入 排 序 交 换 排 序 选 择 排 序 归 并 排 序 和 基 数 排 序 等 各 种 内 部 排 序 的 方 法 及 实 现 ( 理 论 :6 学 时, 上 机 :2 学 时, 其 它 :2 学 时 ) 第 10 章 文 件 外 部 排 序 与 搜 索 主 要 讲 述 主 存 储 器 和 外 存 储 器 文 件 组 织 外 排 序 多 级 索 引 结 构 可 扩 充 散 列 和 Trie 树 (4 学 时 ) 四 教 学 基 本 要 求 教 师 在 课 堂 上 应 对 数 据 结 构 的 基 本 概 念 软 件 设 计 中 经 常 遇 到 的 线 性 表 栈 队 列 串 数 组 树 与 森 林 图 等 典 型 数 据 结 构 的 逻 辑 结 构 存 储 结 构 和 操 作 的 实 现 方 法, 以 及 递 归 算 法 各 种 典 型 排 序 和 查 找 算 法 进 行 必 要 的 讲 授, 并 详 细 讲 授 每 章 的 重 点 难 点 内 容 ; 讲 授 中 应 注 意 理 论 联 系 实 际, 通 过 必 要 的 案 例 展 示 讨 论, 启 迪 学 生 的 思 维, 加 深 学 生 对 有 关 概 念 理 论 等 内 容 的 理 解, 并 应 采 用 多 媒 体 辅 助 教 学, 加 大 课 堂 授 课 的 知 识 含 量 22

23 五 教 学 方 法 从 面 向 21 世 纪 信 息 类 专 业 人 才 培 养 需 求 出 发, 以 培 养 创 新 精 神 和 提 高 实 践 能 力 为 目 标, 改 变 课 程 内 容 繁 难 偏 旧 和 偏 重 书 本 知 识 的 现 状 为 此 本 课 程 采 用 多 种 教 学 方 法, 充 分 发 挥 学 生 学 习 的 潜 能 和 积 极 性 (1) 以 问 题 驱 动 提 高 学 生 学 习 兴 趣 数 据 结 构 理 论 是 从 解 决 实 际 问 题 中 产 生 总 结 并 提 高 的, 那 么 它 也 必 然 以 解 决 更 多 实 际 问 题 为 其 归 宿, 所 以 数 据 结 构 的 理 论 学 习 和 解 决 实 际 问 题 是 紧 密 结 合 的 例 如, 栈 的 应 用 : 火 车 调 度 问 题 ; 哈 夫 曼 树 的 应 用 : 电 文 编 码 ; 图 的 应 用 : 工 程 或 网 络 通 讯 造 价 问 题 等 这 些 程 序 的 实 现 不 仅 有 助 于 数 据 结 构 课 程 的 学 习, 更 主 要 的 是 通 过 这 些 程 序 的 实 现, 大 大 提 高 了 学 生 编 程 能 力 和 解 决 实 际 问 题 的 能 力 (2) 以 启 发 式 教 学 培 养 创 新 能 力 创 新 思 维 是 培 养 学 生 创 造 力 的 基 础, 是 学 生 进 行 创 新 活 动 的 前 提 在 教 学 中 有 意 识 地 培 养 学 生 的 创 新 思 维 能 力, 可 以 提 高 学 生 理 论 联 系 实 际 的 能 力 发 现 问 题 以 及 灵 活 独 特 地 解 决 问 题 的 能 力 因 此, 要 从 实 际 教 学 内 容 出 发, 适 当 引 入 难 易 适 中 的 实 例 分 析, 采 用 启 发 式 教 学 方 法, 强 调 把 教 学 内 容 设 置 到 复 杂 的 有 意 义 的 实 际 问 题 环 境 中, 让 学 生 通 过 解 决 实 际 问 题, 来 理 解 和 掌 握 隐 含 于 问 题 背 后 的 知 识, 提 高 解 决 问 题 的 能 力, 从 而 提 高 创 新 思 维 能 力 (3) 以 灵 活 的 教 学 方 式 培 养 学 生 的 自 主 学 习 能 力 在 教 学 形 式 上 有 以 教 师 为 主 体 的 集 中 课 堂 教 学 形 式, 还 有 适 合 学 生 自 学 方 式 的 分 组 学 习 形 式 或 自 主 实 验 时 间 通 过 教 师 留 讨 论 题 目, 学 生 按 项 目 小 组 通 过 查 阅 文 献 探 究 相 关 知 识, 并 在 课 堂 上 进 行 互 相 交 流 教 师 引 导 学 生 利 用 已 有 的 知 识 经 验 建 构 新 的 相 关 知 识 以 此 激 发 学 生 的 学 习 潜 能, 进 而 取 得 良 好 的 教 学 效 果 既 可 以 起 到 教 师 的 主 导 作 用, 也 可 以 满 足 学 生 个 性 化 学 习 的 需 求 与 肯 定 学 生 个 别 的 表 现 提 高 了 学 生 的 自 主 学 习 能 力 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 参 考 教 材 : 殷 人 昆 编 著, 数 据 结 构 ( 用 面 向 对 象 方 法 与 C++ 语 言 描 述 )( 第 二 版 ), 清 华 大 学 出 版 社, 2010 年 阅 读 书 目 : 1. 严 蔚 敏, 吴 伟 民 编 著, 数 据 结 构, 出 版 社 : 清 华 大 学 出 版 社, 2004 年. 2. 严 蔚 敏, 吴 伟 民 编 著, 数 据 结 构 题 集 (C 语 言 版 ), 清 华 大 学 出 版 社, 1999 年. 3. 徐 孝 凯, 殷 人 昆 编 著, 数 据 结 构 实 验, 中 央 广 播 电 视 大 学 出 版 社, 2003 年. 23

24 4. 殷 人 昆, 徐 孝 凯 编 著, 数 据 结 构 习 题 解 析, 清 华 大 学 出 版 社, 2002 年 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 本 课 程 是 一 般 程 序 设 计 的 基 础, 而 且 是 设 计 和 实 现 编 译 程 序 操 作 系 统 数 据 库 系 统 及 其 它 系 统 程 序 和 大 型 应 用 程 序 的 重 要 基 础, 各 章 应 重 点 讲 授 各 种 数 据 结 构 的 基 本 概 念 逻 辑 结 构 物 理 结 构 和 算 法 实 现 主 撰 人 : 袁 红 春 审 核 人 : 袁 红 春 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 9 月 23 日 算 法 设 计 与 分 析 B 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 算 法 设 计 与 分 析 (Design and Analysis of Algorithms) 课 程 编 号 : 学 分 :2 学 分 学 时 : 总 学 时 32, 讲 授 学 时 24, 上 机 学 时 8 开 设 学 期 : 第 6 学 期 授 课 对 象 : 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 本 科 生 课 程 级 别 : 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 教 育 高 地 建 设 课 程 课 程 负 责 人 : 袁 红 春 教 学 团 队 : 袁 红 春, 李 净, 王 令 群 一 课 程 性 质 与 目 的 算 法 设 计 与 分 析 B 是 信 息 管 理 与 信 息 系 统 专 业 的 学 科 选 修 课 本 课 程 的 学 习 目 的 如 下 : 一 方 面 需 要 学 习 求 解 计 算 领 域 中 典 型 问 题 的 各 种 有 效 算 法, 在 遇 到 问 题 时 能 灵 活 地 应 用 所 掌 握 的 方 法 技 巧 ; 另 一 方 面 还 要 学 习 设 计 新 算 法 和 分 析 算 法 性 能 的 方 法, 当 没 有 现 成 可 用 的 算 法 时, 能 够 创 造 出 有 效 的 问 题 求 解 方 法 二 课 程 简 介 本 课 程 主 要 讲 授 以 下 内 容 : 算 法 基 本 概 念 算 法 的 复 杂 度 算 法 设 计 与 分 析 步 骤 ; 递 归 24

25 技 术 概 念 递 归 方 程 的 建 立 与 求 解 递 归 消 除 ; 分 治 法 概 念 及 其 典 型 应 用 案 例 ; 贪 心 法 概 念 及 其 典 型 应 用 案 例 ; 动 态 规 划 概 念 及 其 典 型 应 用 案 例 ; 回 溯 法 概 念 及 其 典 型 应 用 案 例 ; 分 支 限 界 法 概 念 及 其 典 型 应 用 案 例 ; 概 率 算 法 概 念 及 四 种 典 型 的 概 率 算 法 ;NP 问 题 概 念 P 类 与 NP 类 问 题 NP 完 全 问 题 ; 近 似 算 法 等 通 过 学 习, 使 学 生 了 解 典 型 的 算 法 设 计 策 略, 掌 握 基 本 的 算 法 设 计 和 分 析 方 法, 为 编 写 高 质 量 的 程 序 打 下 基 础 三 教 学 内 容 第 一 章 算 法 概 述 ( 理 论 2 学 时 ) 对 分 析 算 法 的 抽 象 表 示 算 法 渐 进 复 杂 度 以 及 如 何 对 算 法 进 行 设 计 与 分 析 作 简 要 的 阐 述 第 二 章 递 归 技 术 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 递 归 技 术 概 述,Hanoi 塔 问 题, 递 归 方 程 的 建 立 与 求 解, 递 归 消 除 学 习 要 求 : 掌 握 递 归 的 概 念, 学 会 用 递 归 方 法 解 决 实 际 问 题, 熟 练 掌 握 递 归 算 法 的 复 杂 度 ( 时 间 和 空 间 ) 分 析 方 法 第 三 章 分 治 法 ( 理 论 2 学 时, 上 机 2 学 时 ) 主 要 内 容 : 分 治 法 概 述, 二 分 检 索 技 术, 找 第 K 小 元 素, 分 治 乘 法, 棋 盘 覆 盖, 分 治 合 并 排 序, 分 治 快 速 排 序 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 分 治 策 略 设 计 算 法, 解 决 实 际 问 题, 学 会 分 治 算 法 的 复 杂 度 分 析 第 四 章 贪 心 法 ( 理 论 2 学 时, 上 机 2 学 时 ) 主 要 内 容 : 贪 心 算 法 概 述, 背 包 问 题, 磁 带 存 储, 作 业 调 度, 启 发 式 算 法 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 贪 心 算 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 某 高 级 语 言 编 写 贪 心 算 法 解 决 问 题 的 程 序, 并 能 对 算 法 的 复 杂 度 可 靠 性 进 行 分 析 第 五 章 动 态 规 划 ( 理 论 2 学 时, 上 机 2 学 时 ) 主 要 内 容 : 动 态 规 划 的 概 述, 最 短 路 径,0/1 背 包 问 题, 多 矩 阵 乘 积,TSP 问 题, 资 源 分 配 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 动 态 规 划 方 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 某 高 级 语 言 编 写 动 态 规 划 解 决 问 题 的 程 序, 并 能 对 算 法 的 复 杂 度 进 行 分 析 第 六 章 回 溯 法 ( 理 论 2 学 时, 上 机 2 学 时 ) 主 要 内 容 : 回 溯 法 概 述,n- 皇 后 问 题, 图 的 m 着 色 问 题, 批 处 理 作 业 调 度 问 题 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 回 溯 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 某 高 级 语 言 编 写 回 溯 法 解 决 问 题 的 程 序, 并 能 准 确 地 分 析 回 溯 法 的 效 率 及 稳 定 性 25

26 第 七 章 分 支 限 界 法 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 分 支 限 界 概 述, 复 杂 的 有 限 作 业 调 度 问 题,TSP 问 题, 分 支 限 界 法 与 回 溯 法 的 比 较 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 分 支 限 界 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 能 用 多 种 不 同 方 法 解 法 同 一 问 题, 并 分 析 各 方 法 的 效 率 第 八 章 概 率 算 法 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 概 率 算 法 概 述, 数 值 概 率 算 法, 舍 伍 德 算 法, 拉 斯 维 加 斯 算 法, 蒙 特 卡 罗 算 法 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 概 率 算 法 的 基 本 思 想, 会 用 概 率 算 法 解 决 有 关 问 题 第 九 章 NP 问 题 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 计 算 模 型,P 类 与 NP 类 问 题,NP 完 全 问 题, 合 取 范 式 (CNF) 顶 点 覆 盖 问 题, 哈 密 顿 回 路 问 题 学 习 要 求 : 了 解 NP 完 全 性 问 题, 掌 握 P 类 与 NP 类 问 题 的 划 分 第 十 章 近 似 算 法 (2 学 时 ) 主 要 内 容 : 近 似 算 法 的 基 本 思 想 及 性 能, 顶 点 覆 盖 问 题 的 近 似 算 法, 集 合 覆 盖 问 题 的 近 似 算 法, 子 集 合 问 题 的 近 似 算 法 学 习 要 求 : 掌 握 利 用 近 似 算 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 能 对 其 可 靠 性 进 行 分 析 实 验 教 学 内 容 概 况 : 为 巩 固 学 生 的 理 论 知 识, 提 高 学 生 实 践 动 手 能 力, 设 计 了 4 个 设 计 性 实 验 项 目, 要 求 学 生 分 别 采 用 分 治 法 贪 心 法 动 态 规 划 法 和 回 溯 法, 解 决 棋 盘 覆 盖 问 题 作 业 调 度 问 题 旅 行 商 问 题 及 N 皇 后 问 题 实 验 报 告 要 求 : 实 验 报 告 应 包 含 :(1) 统 一 封 面 ( 单 独 一 页 );(2) 算 法 实 现 题 内 容 及 要 求 ;(3) 算 法 思 想 ;(4) 参 考 代 码 ( 将 调 试 以 后 能 运 行 的 代 码 拷 贝 到 Word 文 档 中 );(5) 体 会 ( 谈 谈 遇 到 的 困 难 及 如 何 解 决 方 法 ) 报 告 中 的 正 文 一 般 文 字 用 5 号 宋 体, 正 文 小 标 题 用 小 四 宋 体 并 加 粗 左 右 页 边 距 为 2.5 厘 米 主 要 仪 器 设 备 : 安 装 VC++6.0 或 Visual Studio.NET 环 境 的 PC 机 或 Laptop 实 验 指 导 书 名 称 : 26

27 自 编 实 验 教 材 实 验 项 目 一 览 表 序 号 实 验 项 目 名 称 内 容 提 要 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 1 棋 盘 覆 盖 问 题 在 棋 盘 覆 盖 问 题 中, 要 用 4 种 2 设 计 分 治 3 不 同 形 态 的 L 型 骨 牌 覆 盖 给 型 法 定 的 特 殊 棋 盘 上 除 特 殊 方 格 以 外 的 所 有 方 格, 且 任 何 2 个 L 型 骨 牌 不 得 重 叠 覆 盖 2 作 业 调 度 问 题 有 n 个 作 业, 每 个 作 业 都 有 一 2 设 计 贪 心 3 个 截 止 期 限 d i >0,d i 为 整 数 型 法 如 果 作 业 能 够 在 截 止 期 限 之 内 完 成, 可 获 得 p i >0 的 收 益 问 题 要 求 得 到 一 种 作 业 调 度 方 案, 该 方 案 给 出 作 业 的 一 个 子 集 和 该 作 业 子 集 的 一 种 排 列, 使 得 若 按 照 这 种 排 列 次 序 调 度 作 业 运 行, 该 子 集 中 的 每 个 作 业 都 能 如 期 完 成, 并 且 能 够 获 得 最 大 收 益 3 旅 行 商 问 题 假 设 有 一 个 旅 行 商 人 要 拜 2 设 计 动 态 3 访 n 个 城 市, 他 必 须 选 择 所 型 规 划 要 走 的 路 径, 路 经 的 限 制 是 每 个 城 市 只 能 拜 访 一 次, 而 且 最 后 要 回 到 原 来 出 发 的 城 市 路 径 的 选 择 目 标 是 要 求 得 的 路 径 路 程 为 所 有 路 径 之 中 的 最 小 值 4 N 皇 后 问 题 在 N*N 的 方 格 棋 盘 放 置 了 N 2 设 计 回 溯 3 27

28 个 皇 后, 使 得 它 们 不 相 互 攻 击 ( 即 任 意 2 个 皇 后 不 允 许 处 在 同 一 排, 同 一 列, 也 不 允 许 处 在 与 棋 盘 边 框 成 45 角 的 斜 线 上 对 于 给 定 的 N, 求 出 有 多 少 种 合 法 的 放 置 方 法 型 法 四 教 学 基 本 要 求 本 课 程 的 主 要 目 的 : 使 学 生 掌 握 算 法 设 计 过 程 与 方 法, 并 学 会 分 析 算 法 的 时 间 复 杂 度 空 间 复 杂 度 和 稳 定 性, 具 有 问 题 抽 象 和 建 模 的 初 步 能 力 五 教 学 方 法 本 课 程 用 理 论 与 实 践 相 结 合 的 教 学 方 法, 以 理 论 学 习 为 主, 并 配 上 适 当 的 上 机 实 验 为 辅, 加 深 对 理 论 的 理 解 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 参 考 教 材 : 1. 算 法 设 计 与 分 析, 陈 慧 南, 电 子 工 业 出 版 社, 2006 年 5 月, 第 1 版. 2. 算 法 设 计 与 分 析, 田 翠 华, 冶 金 工 业 出 版 社, 2007 年 8 月, 第 1 版. 阅 读 书 目 : 3. 算 法 设 计 与 分 析, 王 晓 东, 电 子 工 业 出 版 社, 2003 年 1 月, 第 1 版. 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 算 法 设 计 与 分 析 以 高 级 语 言 程 序 设 计 数 据 结 构 计 算 方 法 数 学 等 课 程 为 基 础, 在 具 有 雄 厚 的 以 上 四 门 课 基 础 上 对 解 决 问 题 的 算 法 进 行 综 合 设 计 与 分 析 主 撰 人 : 袁 红 春 审 核 人 : 袁 红 春 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 9 月 13 日 28

29 信 息 安 全 概 论 A 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 信 息 安 全 概 论 A(Introduction to Information Security A) 课 程 编 号 : 学 分 :2.5 学 分 学 时 : 总 学 时 48 讲 授 学 时 32 讨 论 学 时 16 开 设 学 期 : 第 5 学 期 授 课 对 象 : 计 算 机 科 学 与 技 术 系 本 科 生 课 程 级 别 : 课 程 负 责 人 : 一 课 程 性 质 与 目 的 信 息 安 全 概 论 A 是 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 专 业 选 修 课 课 程 理 论 与 实 践 紧 密 结 合, 实 用 性 强, 目 的 在 于 使 学 生 较 全 面 地 学 习 有 关 信 息 安 全 的 基 本 理 论 和 实 用 技 术, 掌 握 信 息 系 统 安 全 防 护 的 基 本 方 法, 培 养 信 息 安 全 防 护 意 识, 增 强 信 息 系 统 安 全 保 障 能 力 二 课 程 简 介 随 着 计 算 机 及 其 网 络 技 术 的 飞 速 发 展 和 普 及, 计 算 机 安 全 事 件 层 出 不 穷, 保 护 信 息 系 统 的 安 全 变 得 越 来 越 重 要 一 个 健 全 的 信 息 系 统 安 全 方 案 是 一 项 复 杂 的 系 统 工 程 因 此, 有 必 要 在 大 学 计 算 机 专 业 中 开 设 计 算 机 安 全 与 技 术 这 样 一 门 课 程, 以 提 高 学 生 在 计 算 机 实 体 与 信 息 安 全 领 域 的 防 范 意 识 和 相 关 的 技 术 水 平 本 课 程 主 要 向 学 生 介 绍 计 算 机 系 统 安 全 领 域 的 各 种 知 识 和 技 术 通 过 本 课 程 的 学 习, 使 学 生 对 信 息 安 全 有 个 全 面 的 理 解 和 认 识, 掌 握 计 算 机 安 全 的 基 本 理 论 概 念 和 关 键 技 术 方 法, 并 知 道 在 实 际 应 用 中 如 何 使 用 这 些 技 术, 同 时 练 习 解 决 基 本 安 全 问 题 的 方 法, 增 强 对 计 算 机 系 统 安 全 的 保 护 能 力 三 教 学 内 容 第 一 章 信 息 安 全 概 述 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 网 络 信 息 安 全 现 状 ; 掌 握 信 息 安 全 基 本 概 念 ; 掌 握 信 息 安 全 主 要 技 术 和 安 全 解 决 方 案 ; 了 解 信 息 安 全 发 展 方 向 本 章 的 主 要 内 容 为 : 网 络 信 息 安 全 现 状 ; 网 络 信 息 安 全 威 胁 ; 信 息 安 全 基 本 概 念 ; 信 息 安 全 主 要 技 术 ; 信 息 系 统 安 全 解 决 方 案 ; 信 息 安 全 发 展 方 向 29

30 第 二 章 安 全 体 系 结 构 与 模 型 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 信 息 安 全 总 体 框 架 ; 了 解 ISO/OSI 安 全 体 系 结 构 ; 掌 握 P 2 DR 动 态 网 络 安 全 模 型 和 分 层 网 络 安 全 体 系 ; 了 解 ESP 企 业 安 全 计 划 及 其 模 型 本 章 的 主 要 内 容 为 : 信 息 安 全 总 体 框 架 ;ISO/OSI 安 全 体 系 结 构 ;PDRR 动 态 网 络 安 全 模 型 ; 分 层 网 络 安 全 体 系 ;ESP 企 业 安 全 计 划 及 其 模 型 第 三 章 计 算 机 系 统 安 全 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 计 算 机 系 统 的 安 全 保 护 机 制 ; 了 解 系 统 安 全 评 估 标 准 ; 掌 握 身 份 认 证 技 术 授 权 与 访 问 控 制 及 Windows 系 统 安 全 本 章 的 主 要 内 容 为 : 计 算 机 系 统 的 安 全 保 护 机 制 ; 系 统 安 全 评 估 标 准 ; 身 份 认 证 技 术 ; 授 权 与 访 问 控 制 ;Windows 系 统 安 全 第 四 章 密 码 技 术 基 础 与 公 钥 基 础 设 施 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 密 码 学 基 本 概 念 ; 理 解 传 统 密 码 技 术 和 公 钥 密 码 技 术 ; 掌 握 公 钥 基 础 设 施 本 章 的 主 要 内 容 为 : 密 码 学 基 本 概 念 ; 传 统 密 码 技 术 ; 公 钥 密 码 技 术 ; 公 钥 基 础 设 施 第 五 章 网 络 攻 击 技 术 与 防 御 基 础 (4 学 时 ) 本 章 要 求 掌 握 网 络 攻 击 技 术 与 原 理 ; 会 用 网 络 攻 击 工 具 ; 能 进 行 网 络 攻 击 防 范 本 章 的 主 要 内 容 为 : 关 于 黑 客 ; 网 络 攻 击 技 术 与 原 理 ; 网 络 攻 击 工 具 ; 网 络 攻 击 防 范 第 六 章 病 毒 分 析 与 防 范 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 计 算 机 病 毒 的 基 本 概 念 ; 掌 握 蠕 虫 特 洛 伊 木 马 的 原 理 ; 掌 握 病 毒 防 范 的 技 术 本 章 的 主 要 内 容 为 : 计 算 机 病 毒 ; 蠕 虫 ; 特 洛 伊 木 马 ; 恶 意 代 码 ; 病 毒 防 范 第 七 章 防 火 墙 技 术 与 VPN(4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 防 火 墙 的 基 本 概 念 和 类 型 ; 掌 握 防 火 墙 的 基 本 技 术 和 体 系 结 构 ; 会 用 防 火 墙 产 品 ; 掌 握 VPN 技 术 基 本 原 理 ; 了 解 网 络 边 界 设 计 与 实 现 本 章 的 主 要 内 容 为 : 防 火 墙 的 基 本 概 念 ; 防 火 墙 的 类 型 ; 防 火 墙 的 基 本 技 术 ; 防 火 墙 的 体 系 结 构 ; 防 火 墙 产 品 ;VPN 技 术 ; 网 络 边 界 设 计 与 实 现 第 八 章 安 全 扫 描 与 入 侵 检 测 (4 学 时 ) 本 章 要 求 了 解 常 见 系 统 漏 洞 ; 了 解 安 全 扫 描 技 术 ; 理 解 入 侵 检 测 技 术 原 理 和 方 法 本 章 的 主 要 内 容 为 : 常 见 系 统 漏 洞 ; 安 全 扫 描 技 术 ; 入 侵 检 测 技 术 实 验 教 学 概 况 : 实 验 是 本 课 程 的 一 个 重 要 环 节, 是 学 生 自 己 动 手 进 行 安 全 防 范 的 尝 试 30

31 实 验 的 目 的 和 任 务 是 : 使 学 生 掌 握 信 息 安 全 及 其 防 范 技 术 的 基 本 方 法, 学 生 能 自 觉 运 用 安 全 管 理 的 技 术 与 规 范 ; 使 学 生 了 解 信 息 安 全 的 标 准 和 法 律 法 规, 自 觉 维 护 信 息 系 统 的 安 全 1. 培 养 理 论 联 系 实 际 的 设 计 思 想, 训 练 综 合 运 用 安 全 技 术 和 有 关 先 修 课 程 的 理 论, 结 合 实 际 情 况, 培 养 分 析 和 解 决 实 际 问 题 的 能 力, 巩 固 加 深 和 扩 展 有 关 安 全 方 面 的 知 识 ; 2. 对 所 学 信 息 安 全 的 基 本 知 识 进 一 步 巩 固, 为 从 事 信 息 安 全 工 作, 做 好 知 识 准 备 ;3. 通 过 使 学 生 掌 握 信 息 安 全 及 其 防 范 技 术 的 基 本 方 法, 学 生 能 自 觉 运 用 安 全 管 理 的 技 : 术 与 规 范 ; 实 验 的 基 本 要 求 : 实 验 的 进 行 方 式 是 在 教 师 指 导 下 由 学 生 独 立 完 成 的 每 个 学 生 都 应 该 明 确 实 验 的 目 的 任 务 和 要 求, 拟 定 实 验 计 划, 注 意 掌 握 进 度, 按 时 完 成 在 实 验 中 注 意 检 查 每 一 个 步 骤, 只 有 保 证 前 面 步 骤 没 有 错 误, 才 能 继 续 进 行 下 面 的, 以 保 证 正 确 的 实 验 效 果 实 验 过 程 中 要 独 立 思 考 深 入 钻 研, 主 动 地 创 造 性 地 进 行 实 验, 反 对 照 抄 别 人 或 依 赖 教 师 要 求 实 验 态 度 严 肃 认 真, 有 错 必 改, 反 对 敷 衍 塞 责, 容 忍 错 误 存 在 只 有 这 样 才 能 保 证 实 验, 达 到 教 学 基 本 要 求, 在 实 验 方 法 和 实 验 技 能 等 方 面 得 到 良 好 的 训 练 主 要 仪 器 设 备 : 信 息 安 全 综 合 实 验 系 统 实 验 指 导 书 名 称 : 信 息 安 全 导 论 第 15 章 实 验 项 目 一 览 表 序 号 实 验 项 目 名 称 内 容 提 要 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 1 密 码 系 统 2 验 证 型 1 2 攻 防 系 统 2 综 合 型 1 3 入 侵 检 测 系 统 2 综 合 型 1 4 防 火 墙 系 统 2 综 合 型 1 5 VPN 系 统 2 综 合 型 1 6 病 毒 系 统 2 综 合 型 1 7 PKI 系 统 2 综 合 型 1 8 安 全 审 计 系 统 2 综 合 型 1 四 教 学 基 本 要 求 本 课 程 在 教 学 方 法 上, 采 用 课 堂 讲 授, 课 后 自 学, 课 堂 讨 论, 作 业 偏 重 编 程 实 践 等 教 学 形 式 31

32 ( 一 ) 课 堂 讲 授 本 课 程 属 专 业 方 向 课 程, 涉 及 到 应 用 背 景 和 发 展 现 状, 在 讲 述 的 过 程 中 教 师 应 尽 量 联 系 生 产 生 活 实 际, 引 起 和 培 养 学 生 兴 趣, 使 学 生 在 课 下 多 参 考 相 关 书 籍 来 扩 充 自 己 的 专 业 知 识 在 教 学 中 要 求 同 学 重 点 掌 握 网 络 与 信 息 安 全 的 各 种 技 术 的 技 术 原 理 优 势 及 应 用 场 合, 要 着 重 培 养 学 生 根 据 技 术 原 理 动 手 实 践 的 能 力, 在 课 程 内 容 方 面 既 要 保 持 系 统 性, 又 要 注 意 联 系 工 程 实 际, 并 且 重 视 学 生 创 新 能 力 的 培 养, 针 对 现 在 的 安 全 问 题 提 出 自 己 的 想 法 ( 二 ) 课 后 自 学 为 了 培 养 学 生 整 理 归 纳, 综 合 分 析 和 处 理 问 题 的 能 力, 每 章 都 安 排 一 部 分 内 容, 课 上 教 师 只 给 出 自 学 提 纲, 不 作 详 细 讲 解, 课 后 学 生 自 学 ( 三 ) 课 堂 讨 论 课 堂 讨 论 的 目 的 是 活 跃 学 习 气 氛, 开 拓 思 路, 旨 在 学 生 创 新 能 力 的 培 养, 针 对 现 在 的 安 全 问 题 提 出 自 己 的 想 法 教 师 应 认 真 组 织, 安 排 重 点 发 言, 充 分 调 动 每 一 名 同 学 的 学 习 积 极 性, 做 好 总 结 总 评 成 绩 : 平 时 成 绩 占 30%; 期 末 开 卷 考 试 占 70% 平 时 成 绩 包 括 课 堂 表 现, 实 验 成 绩 和 考 勤 五 教 学 方 法 实 行 模 块 式 教 学, 即 将 整 个 课 程 按 照 上 述 内 容 结 构 划 分 为 九 个 单 元, 每 个 单 元 再 由 理 论 授 课 案 例 分 析 研 讨 自 学 作 业 或 者 模 拟 实 习 参 观 调 查 等 方 式 构 成 本 课 程 采 用 的 教 学 媒 体 主 要 有 : 文 字 教 材 ( 包 括 主 教 材 和 学 习 指 导 书 ) 音 像 教 材 ( 磁 带 光 盘 ) 课 件 ( 包 括 主 讲 老 师 对 全 书 的 系 统 讲 授, 还 有 重 要 内 容 的 文 字 提 示 与 电 子 教 学 幻 灯 片 ) 以 及 网 上 辅 导 ( 主 要 采 用 BBS 等 形 式 ) 考 试 主 要 采 用 闭 卷 方 式, 考 试 范 围 应 涵 盖 所 有 讲 授 及 自 学 的 内 容, 考 试 内 容 应 能 客 观 反 映 出 学 生 对 本 门 课 程 主 要 概 念 的 记 忆 掌 握 程 度, 对 有 关 理 论 的 理 解 掌 握 及 综 合 运 用 能 力 总 评 成 绩 : 平 时 作 业 占 30% 课 堂 讨 论 和 出 勤 占 20% 闭 卷 考 试 占 50% 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 参 考 教 材 : 1 印 润 远 编 著 信 息 安 全 导 论 中 国 铁 道 出 版 社 2011 年 3 月 2 冯 登 国 赵 险 峰 编 著, 信 息 安 全 技 术 概 论, 电 子 工 业 出 版 社, 胡 道 元 编 著 网 络 安 全, 清 华 大 学 出 版 社 4 曹 天 杰 编 著, 计 算 机 系 统 安 全, 高 等 教 育 出 版 社 32

33 5 段 云 所 编, 信 息 安 全 概 论, 高 等 教 育 出 版 社 6 张 红 旗 编, 信 息 网 络 安 全, 清 华 大 学 出 版 社 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 先 修 课 程 : 计 算 机 网 络 技 术, 密 码 学, 信 息 论 基 础 信 息 安 全 概 论 是 这 些 课 程 的 深 入, 也 是 这 些 课 程 在 信 息 安 全 方 面 的 扩 展 或 应 用 主 撰 人 : 张 明 华 审 核 人 : 骆 解 民 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 6 月 30 日 算 法 设 计 与 分 析 教 学 大 纲 课 程 名 称 : 算 法 设 计 与 分 析 (Design and Analysis of Algorithms ) 课 程 编 号 : 学 分 :3 学 时 : 总 学 时 48 讲 授 学 时 :46 学 时 其 他 2 学 时 开 设 学 期 : 4 授 课 对 象 : 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 本 科 生 课 程 负 责 人 : 骆 解 民 一 课 程 性 质 与 目 的 本 课 程 是 计 算 机 科 学 与 技 术 本 科 专 业 的 必 修 课 程 课 程 主 要 介 绍 计 算 机 算 法 分 析 算 法 设 计 及 复 杂 性 理 论 的 基 本 概 念 基 本 的 算 法 分 析 方 法 和 常 用 的 算 法 设 计 方 法 通 过 本 课 程 的 教 学, 强 化 学 生 算 法 分 析 与 设 计 的 基 础 理 论 知 识, 使 学 生 掌 握 计 算 机 算 法 分 析 的 基 本 方 法 及 常 见 的 算 法 设 计 方 法 ( 如 : 分 治 法 回 溯 法 贪 心 法 动 态 规 划 法 分 枝 限 界 法 等 ) 通 过 学 习, 学 生 能 够 利 用 常 见 的 算 法 设 计 方 法 来 解 决 软 件 开 发 中 的 实 际 问 题 培 养 扎 实 的 专 业 知 识 和 基 本 技 能 和 从 事 应 用 软 件 开 发 和 测 试 的 能 力 二 课 程 简 介 33

34 本 课 程 主 要 讲 授 算 法 基 本 概 念 及 常 用 算 法 通 过 介 绍 了 递 归 与 分 治 法 动 态 规 划 基 本 思 想 和 算 法 贪 心 算 法 回 溯 法 分 支 限 界 法 概 率 算 法 NP 完 全 性 理 论 等 常 用 算 法 使 学 生 掌 握 算 法, 算 法 复 杂 度 的 基 本 概 念, 及 时 间 复 杂 度 的 估 算 方 法 使 学 生 了 解 各 算 法 的 基 本 思 想, 掌 握 其 解 决 问 题 的 方 法, 分 析 其 效 率 三 教 学 内 容 第 一 章 算 法 概 述 ( 学 时 数 :4) 掌 握 算 法, 算 法 复 杂 度 的 基 本 概 念, 及 时 间 复 杂 度 的 估 算 方 法 第 二 章 递 归 与 分 治 法 ( 学 时 数 :6) 掌 握 递 归 的 概 念, 学 会 用 递 归 方 法 解 决 实 际 问 题, 熟 练 掌 握 利 用 分 治 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 某 高 级 语 言 对 算 法 进 行 描 述, 并 对 算 法 复 杂 度 ( 时 间 和 空 间 ) 进 行 分 析 主 要 内 容 : 递 归 概 念, 分 治 法 基 本 思 想, 二 分 搜 索 技 术, 大 整 数 乘 法, 矩 阵 乘 法, 棋 盘 覆 盖, 合 并 排 序, 快 速 排 序, 线 性 时 间 选 择, 最 接 近 点 对 问 题, 循 环 赛 日 程 表 重 点 : 递 归, 分 治 法 的 基 本 思 想 第 三 章 动 态 规 划 ( 学 时 数 :6) 熟 练 掌 握 利 用 动 态 规 划 方 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 学 会 如 何 将 问 题 化 为 多 阶 段 图 的 方 法, 并 能 对 具 体 问 题 写 出 正 确 的 递 推 公 式 主 要 内 容 : 动 态 规 划 的 基 本 要 素, 矩 阵 连 乘, 最 长 公 共 子 序 列, 最 大 子 段 和, 凸 多 边 形 最 优 三 角 剖 分, 多 边 形 游 戏, 图 像 压 缩, 电 路 布 线, 流 水 作 业 调 度,0-1 背 包 问 题, 最 优 二 叉 搜 索 树 重 点 : 动 态 规 划 算 法 的 基 本 要 素 第 四 章 贪 心 算 法 ( 学 时 数 :6) 掌 握 利 用 贪 心 算 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 某 高 级 语 言 编 写 用 贪 心 算 法 解 决 问 题 的 程 序, 并 能 对 算 法 的 复 杂 度, 可 靠 性 进 行 分 析 主 要 内 容 : 贪 心 算 法 的 基 本 要 素, 活 动 安 排 问 题, 最 优 装 载, 哈 夫 曼 编 码, 单 源 最 短 路 径, 最 小 生 成 树, 多 机 调 度 重 点 : 贪 心 算 法 的 基 本 要 素 第 五 章 回 溯 法 ( 学 时 数 :6) 掌 握 利 用 回 溯 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 会 用 回 溯 法 解 决 :n 个 皇 后 问 题, 图 的 m 着 色 问 题, 批 处 理 作 业 调 度 问 题 等, 并 能 准 确 地 分 析 回 溯 法 的 效 率 及 稳 定 性 34

35 主 要 内 容 : 回 溯 法 的 算 法 框 架 符 号, 三 角 形 问 题,n 个 皇 后 问 题, 最 大 团 问 题, 图 的 m 着 色 问 题, 旅 行 售 货 员 问 题, 圆 排 列 问 题, 连 续 邮 资 问 题, 电 路 板 排 列 问 题 重 点 : 回 溯 法 的 基 本 思 想, 回 溯 法 的 效 率 分 析 第 六 章 分 支 限 界 法 ( 学 时 数 :5) 掌 握 利 用 分 支 限 界 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 能 用 多 种 不 同 方 法 解 法 同 一 问 题, 并 分 析 各 方 法 的 效 率 主 要 内 容 : 分 支 限 界 的 基 本 思 想, 单 源 最 短 路 径, 布 线 问 题,0-1 背 包 问 题, 批 处 理 作 业 调 度 问 题 重 点 : 分 支 限 界 法 的 基 本 思 想 和 各 方 法 的 效 率 分 析 第 七 章 概 率 算 法 ( 学 时 数 :5) 掌 握 利 用 概 率 算 法 的 基 本 思 想, 会 用 概 率 算 法 解 决 有 关 问 题, 主 要 内 容 : 概 率 算 法 的 基 本 思 想, 随 机 数, 数 值 概 率 算 法, 舍 伍 德 算 法, 拉 斯 维 加 斯 算 法, 蒙 特 卡 罗 算 法 重 点 : 概 率 算 法 的 基 本 思 想 及 准 确 应 用 第 八 章 NP 完 全 性 理 论 ( 学 时 数 :4) 了 解 NP 完 全 性 问 题, 掌 握 P 类 与 NP 类 问 题 的 划 分 主 要 内 容 : 计 算 模 型,P 类 与 NP 类 问 题,NP 完 全 问 题, 合 取 范 式 (CNF) 顶 点 覆 盖 问 题, 哈 密 顿 回 路 问 题 重 点 :NP 完 全 问 题 第 九 章 近 似 算 法 ( 学 时 数 :4) 掌 握 利 用 近 似 算 法 解 决 问 题 的 基 本 思 想, 能 对 其 可 靠 性 进 行 分 析 主 要 内 容 : 近 似 算 法 的 基 本 思 想 及 性 能, 顶 点 覆 盖 问 题 的 近 似 算 法, 集 合 覆 盖 问 题 的 近 似 算 法, 子 集 合 问 题 的 近 似 算 法 重 点 : 近 似 算 法 的 设 计 与 可 靠 性 分 析 四 教 学 基 本 要 求 算 法 分 析 的 基 本 概 念 主 要 介 绍 算 法 的 定 义 算 法 设 计 的 步 骤 分 析 算 法 的 若 干 准 则 算 法 的 复 杂 性 算 法 描 述 使 用 的 语 言 等 内 容 递 归 设 计 技 术 35

36 主 要 介 绍 递 归 的 定 义, 执 行 过 程 及 常 见 问 题 的 递 归 程 序 分 析 与 设 计 方 法 要 求 学 生 掌 握 递 归 设 计 的 方 法 并 能 给 出 常 规 问 题 的 递 归 算 法 分 治 与 平 衡 通 过 介 绍 问 题 解 决 的 分 治 思 想, 给 出 几 个 典 型 问 题 的 分 治 设 计 思 想, 包 括 合 并 排 序 快 速 排 序 归 并 排 序 堆 排 序 等 集 合 运 算 介 绍 集 合 的 概 念 及 其 计 算 机 上 的 实 现, 包 括 集 合 上 的 基 本 操 作 二 叉 检 索 最 优 二 叉 检 索 树 等 算 法 设 计 技 术 是 本 课 程 的 重 点 章 节, 通 过 对 典 型 问 题 的 分 析 给 出 分 析 和 解 决 算 法 问 题 的 常 规 方 法, 这 些 方 法 包 括 : 分 治 法 贪 心 法 动 态 规 划 分 枝 限 界 法 回 溯 法 等 要 求 学 生 掌 握 各 种 方 的 思 想 和 设 计 方 法, 掌 握 各 种 方 法 中 的 典 型 案 例 算 法 的 设 计 与 分 析 五 教 学 方 法 本 课 程 涉 及 了 常 见 算 法 分 析 方 法 和 算 法 设 计 技 术, 比 较 抽 象 且 难 懂 建 议 采 用 案 例 教 学 并 结 合 演 示 让 学 生 理 解 和 掌 握 各 种 算 法 设 计 方 法, 通 过 课 堂 讨 论 课 后 作 业, 加 强 学 生 对 各 种 算 法 设 计 方 法 的 掌 握 考 核 主 要 考 察 学 生 应 用 算 法 设 计 方 法 来 解 决 具 体 问 题 的 能 力, 建 议 由 算 法 设 计 与 实 现 ( 程 序 设 计 ) 期 末 考 试 和 出 勤 三 部 分 构 成, 分 别 占 20% 70% 和 10% 算 法 设 计 与 实 现 部 分 共 可 在 平 时 课 程 教 学 过 程 中 完 成 教 师 除 课 堂 教 学 外, 可 利 用 网 络 教 学 平 台, 电 子 邮 件 等 方 法 收 缴 作 业 和 答 疑 六 参 考 教 材 和 阅 读 书 目 1. 计 算 机 算 法 设 计 与 分 析 王 晓 东 电 子 工 业 出 版 社 出 版 2007 年 2. 算 法 设 计 与 分 析 曹 新 谱 湖 南 科 学 技 术 出 版 社 1984 年 3. 算 法 设 计 与 分 析 朱 洪 等 上 海 科 学 技 术 文 献 出 版 社 1989 年 4. 算 法 设 计 与 分 析 周 培 德 机 械 工 业 出 版 社 1996 年 七 本 课 程 与 其 它 课 程 的 联 系 与 分 工 本 课 程 先 修 课 程 : 程 序 设 计 语 言 数 据 结 构 高 等 数 学 概 率 论 36 主 撰 人 : 骆 解 民

37 审 核 人 : 骆 解 民 分 管 教 学 院 长 : 沙 荣 方 2011 年 8 月 20 日 数 据 结 构 教 学 大 纲 课 程 名 称 ( 中 文 / 英 文 ): 数 据 结 构 (Data Structure) 课 程 编 号 : 学 分 :4 学 分 学 时 : 总 学 时 80 讲 授 学 时 64 实 验 学 时 16 开 设 学 期 : 第 3 学 期 授 课 对 象 : 本 科 生 课 程 级 别 : 课 程 负 责 人 : 张 书 台 一 课 程 性 质 与 目 的 数 据 结 构 是 介 于 数 学 计 算 机 硬 件 和 计 算 机 软 件 之 间 的 一 门 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 核 心 课 程, 是 高 级 程 序 设 计 语 言 编 译 原 理 操 作 系 统 数 据 库 人 工 智 能 等 课 程 的 基 础 同 时, 数 据 结 构 技 术 也 广 泛 应 用 于 信 息 科 学 系 统 工 程 应 用 数 学 以 及 各 种 工 程 技 术 领 域 数 据 结 构 课 程 集 中 讨 论 软 件 开 发 过 程 中 的 设 计 阶 段 同 时 设 计 编 码 和 分 析 阶 段 的 若 干 基 本 问 题 此 外, 为 了 构 造 出 好 的 数 据 结 构 及 其 实 现, 还 需 考 虑 数 据 结 构 及 其 实 现 的 评 价 与 选 择 教 学 要 求 : 1. 掌 握 各 种 数 据 结 构 的 特 点 及 实 现 方 法 和 适 用 范 围 2. 培 养 学 生 阅 读 分 析 和 设 计 算 法 的 能 力 3. 进 行 必 要 的 分 析 设 计 基 本 技 能 训 练 4. 掌 握 常 规 设 计 方 法 和 技 巧 二 课 程 简 介 本 课 程 是 空 间 信 息 与 数 字 技 术 专 业 基 础 课 数 据 结 构 是 计 算 机 专 业 的 核 心 课 程, 是 从 事 计 算 机 软 件 开 发 和 应 用 人 员 必 备 的 专 业 基 础 随 着 计 算 机 的 日 益 普 及, 数 据 结 构 课 程 也 在 不 断 地 发 展 从 面 向 对 象 的 概 念 对 象 类 设 计 的 风 格 和 数 据 结 构 的 层 次 开 始, 从 线 性 结 构 到 非 线 性 结 构, 从 简 单 到 复 杂, 深 入 地 讨 论 了 各 种 数 据 结 构 内 在 的 逻 辑 关 系 及 其 在 计 算 37

38 机 中 的 实 现 方 式 和 使 用 主 要 讲 解 数 据 结 构 和 算 法 设 计 与 分 析 的 基 本 知 识, 各 种 基 本 数 据 结 构 的 定 义, 存 储 结 构 相 应 的 算 法 以 及 应 用, 掌 握 基 本 的 数 据 结 构 与 算 法 的 关 系 培 养 计 算 机 专 业 的 学 生 结 合 实 际 应 用, 设 计 有 效 的 算 法 和 数 据 结 构 的 能 力 数 据 结 构 的 内 容 包 括 抽 象 实 现 和 评 价 三 个 层 次, 从 数 据 表 示 和 数 据 处 理 上 看 有 五 个 基 本 组 成 要 素 分 别 是 逻 辑 结 构, 存 储 结 构 基 本 运 算 算 法 及 不 同 数 据 结 构 的 比 较 与 算 法 分 析 通 过 学 习, 使 学 生 初 步 具 备 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力, 养 成 良 好 的 程 序 设 计 风 格, 积 聚 和 提 高 基 本 的 分 析 设 计 能 力 为 后 续 课 程 的 学 习 打 下 坚 实 的 基 础 三 教 学 内 容 第 一 章 数 据 结 构 概 论 (6 学 时 ) 主 要 内 容 :C++ 的 预 备 知 识, 数 据 结 构 的 概 念, 抽 象 形 式,ADT 的 C++ 类, 算 法 的 定 义 和 算 法 性 能 分 析 与 度 量 学 习 要 求 : 掌 握 基 本 的 C++ 的 知 识, 理 解 概 念 包 括 : 数 据 数 据 对 象 和 数 据 源 书, 数 据 结 构, 数 据 类 型, 数 据 抽 象, 数 据 抽 象 类 型, 数 据 结 构 的 抽 象 层 次, 面 向 对 象, 对 象 与 类 的 关 系, 类 的 继 承 关 系, 对 象 间 的 消 息 通 信 等 算 法 的 五 个 特 性, 如 何 评 价 算 法 的 性 能 自 学 :C++ 基 础 知 识 讨 论 : 线 性 结 构 与 非 线 性 结 构 ; 面 向 对 象, 算 法 分 析 第 二 章 线 性 表 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 线 性 表, 线 性 表 的 存 储 形 式, 顺 序 表, 单 链 表, 循 环 链 表, 以 及 单 链 表 的 应 用 学 习 要 求 : 线 性 表 的 特 点, 单 链 表 的 定 义, 相 应 操 作 的 实 现, 单 链 表 和 双 向 循 环 链 表 的 异 同, 熟 练 掌 握 单 链 表 的 操 作 自 学 : 单 链 表 的 应 用 讨 论 : 线 性 结 构 与 内 存 结 构 第 三 章 栈 和 队 列 (6 学 时 ) 主 要 内 容 : 栈 和 队 列, 优 先 级 队 列, 双 端 队 列, 递 归 学 习 要 求 : 熟 练 掌 握 栈 和 队 列 的 特 点 以 及 操 作, 了 解 递 归 的 概 念 自 学 : 栈 的 应 用, 队 列 的 应 用 讨 论 : 栈 和 队 列 的 差 异 第 四 章 数 组 串 和 广 义 表 (6 学 时 ) 38

39 主 要 内 容 : 数 组, 特 殊 矩 阵, 稀 疏 矩 阵, 字 符 串 和 广 义 表 学 习 要 求 : 熟 练 掌 握 数 组, 特 殊 矩 阵 和 稀 疏 矩 阵 的 数 据 存 储 形 式, 掌 握 存 储 地 址 的 计 算 了 解 广 义 表 和 字 符 串 的 概 念 和 存 储 形 式 自 学 : 字 符 串 的 匹 配 讨 论 : 多 维 数 组 和 稀 疏 矩 阵 特 殊 矩 阵 的 存 储 形 式, 广 义 表 的 表 示 第 五 章 树 (8 学 时 ) 主 要 内 容 : 树, 二 叉 树, 二 叉 树 的 遍 历, 线 索 二 叉 树, 树 和 森 林 学 习 要 求 : 树 的 定 义, 数 的 抽 象 数 据 类 型, 二 叉 树 的 定 义, 二 叉 树 的 性 质, 二 叉 树 的 抽 象 数 据 类 型, 存 储 表 示 掌 握 二 叉 树 的 遍 历 对 于 线 索 化 二 叉 树, 要 求 理 解 什 么 是 线 索 掌 握 堆 的 定 义 及 其 实 现 方 法 最 后 掌 握 Huffman 树 的 实 现 方 法 和 Huffman 编 码 树 和 森 林 的 转 换, 树 的 存 储 表 示 自 学 : 堆 的 应 用, 最 优 判 定 树 讨 论 : 二 叉 树 的 遍 历, 二 叉 树 的 生 成 第 六 章 集 合 和 字 典 (6 学 时 ) 主 要 内 容 : 集 合 和 字 典, 跳 表, 散 列 学 习 要 求 : 理 解 集 合 及 其 表 示 方 法, 并 查 集 的 实 现 方 法 掌 握 散 列 函 数 和 散 列 方 法 自 学 : 跳 表 的 应 用, 并 查 集 的 应 用 讨 论 : 二 叉 树 的 遍 历, 二 叉 树 的 生 成 第 七 章 搜 索 结 构 (8 学 时 ) 主 要 内 容 : 静 态 搜 索 结 构, 二 叉 搜 索 树,AVL 树, 伸 展 树 和 红 黑 树 学 习 要 求 : 掌 握 静 态 搜 索 结 构, 二 叉 搜 索 树 的 概 念, 插 入 和 删 除 算 法 以 及 性 能 分 析, AVL 树 的 概 念,AVL 数 的 插 入 删 除 以 及 平 衡 化 的 旋 转, 了 解 伸 展 树 和 红 黑 树 的 概 念 自 学 : 红 黑 树 的 插 入 和 删 除 讨 论 : 二 叉 搜 索 树 的 应 用 第 八 章 图 (8 学 时 ) 主 要 内 容 : 图 的 概 念, 图 的 存 储 结 构, 图 的 遍 历 以 及 最 小 生 成 树, 最 短 路 径 和 AOV,AOE 网 络 学 习 要 求 : 掌 握 图 的 概 念, 图 的 存 储 结 构, 图 的 深 度 优 先 和 广 度 优 先 遍 历, 最 小 生 成 树 的 生 成 方 法 最 短 路 径 算 法 以 及 AOV,AOE 网 络 自 学 : 任 意 权 值 的 单 源 最 短 路 径, 所 有 定 点 之 间 的 最 短 路 径, 重 连 通 分 量 39

40 讨 论 : 最 小 生 成 树 的 应 用 第 九 章 排 序 (8 学 时 ) 主 要 内 容 : 排 序 的 概 念, 插 入 排 序, 快 速 排 序, 选 择 排 序, 归 并 排 序, 基 于 链 表 的 排 序 算 法, 分 配 排 序 学 习 要 求 : 掌 握 排 序 的 概 念, 插 入 排 序, 快 速 排 序, 选 择 排 序, 归 并 排 序, 基 于 链 表 的 排 序 算 法, 分 配 排 序 的 算 法, 以 及 性 能 自 学 : 链 表 插 入 排 序, 链 表 归 并 排 序 讨 论 : 排 序 的 应 用 第 十 章 文 件 外 部 排 序 和 搜 索 (4 学 时 ) 主 要 内 容 : 主 存 储 和 外 存 储 器 文 件 组 织 外 排 序 多 级 索 引 结 构, 可 扩 充 的 散 列,Tries 学 习 要 求 : 掌 握 主 存 储 和 外 存 储 器 文 件 组 织 外 排 序 自 学 : 多 级 索 引 结 构, 可 扩 充 的 散 列,Tries 实 验 教 学 内 容 概 况 : 本 课 程 实 验 大 纲 是 面 向 计 算 机 相 关 专 业 学 生 开 设 的 数 据 结 构 实 验 课 计 划 指 导 大 纲, 是 依 据 数 据 结 构 课 程 教 学 计 划 指 导 大 纲 编 制 计 算 机 编 程 中 加 工 处 理 的 对 象 是 数 据, 而 数 据 具 有 一 定 的 组 织 结 构, 所 以 学 习 编 写 计 算 机 程 序 仅 仅 了 解 计 算 机 语 言 是 不 够 的, 还 必 须 掌 握 数 据 组 织 存 储 和 运 算 的 一 般 方 法, 这 是 数 据 结 构 课 程 中 学 习 和 研 究 的 内 容 由 于 数 据 结 构 的 原 理 和 算 法 较 抽 象, 而 该 课 程 一 般 在 本 科 低 年 级 开 设, 对 于 计 算 机 程 序 设 计 知 识 的 初 学 者, 理 解 和 掌 握 其 中 的 原 理 就 显 得 较 为 困 难 数 据 结 构 实 验 课 程 着 眼 于 数 据 结 构 原 理 和 应 用 的 结 合 点, 使 读 者 学 会 如 何 将 书 上 学 到 的 知 识 用 于 解 决 实 际 问 题, 培 养 软 件 工 作 需 要 的 动 手 能 力 ; 另 一 方 面, 能 使 书 上 的 知 识 变 活, 起 到 深 化 理 解 和 灵 活 掌 握 教 学 内 容 的 目 的 本 实 验 课 程 主 要 结 合 数 据 结 构 课 程 的 教 学 大 纲 的 相 应 内 容, 设 计 了 7 个 实 验 ( 包 括 验 证 型 综 合 型 设 计 型 实 验 ), 力 求 提 高 学 生 的 动 手 能 力, 做 到 理 论 和 实 践 相 结 合 使 学 生 在 实 验 过 程 中 进 一 步 掌 握 典 型 数 据 结 构 的 逻 辑 结 构 存 储 结 构 及 算 法 的 程 序 实 现, 并 训 练 问 题 的 综 合 分 析 能 力 和 编 程 能 力, 形 成 良 好 的 编 程 风 格, 为 后 续 课 程 的 学 习 奠 定 坚 实 的 理 论 和 实 践 基 础 为 了 提 高 学 生 的 动 手 能 力, 我 们 为 数 据 结 构 安 排 了 课 程 设 计 ( 见 教 学 大 纲 的 课 程 设 计 I ), 在 教 学 结 束 后 的 期 末 集 中 一 个 星 期 进 行, 分 组 选 题, 教 师 指 导, 这 样 就 可 以 将 一 40

41 些 比 较 难 的 规 模 较 大 的 综 合 型 设 计 型 实 验 放 在 课 程 设 计 中 完 成, 由 于 时 间 的 原 因, 这 里 的 设 计 的 实 验 以 基 本 实 验 和 验 证 型 实 验 为 主 实 验 报 告 要 求 : 包 括 试 验 内 容, 实 验 目 的, 程 序 代 码, 心 得 体 会 四 个 部 分 主 要 仪 器 设 备 :PC, C++ 实 验 指 导 书 名 称 : 数 据 结 构 C++ 版 自 编 实 验 项 目 一 览 表 序 号 实 验 项 目 名 称 内 容 提 要 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 1 C++ 基 础 实 验 熟 悉 C++ 的 编 程 2 验 证 必 做 1 2 抽 象 数 据 类 型 的 表 示 与 实 现 抽 象 数 据 类 型 的 表 示 与 实 现 2 验 证 必 做 1 3 线 性 表 实 验 线 性 表 的 存 储 实 现 及 有 关 应 用 2 验 证 必 做 1 4 栈 和 队 列 实 验 栈 和 队 列 的 基 本 操 作 及 其 实 现, 以 及 典 型 应 用 举 例 2 验 证 必 做 1 5 字 符 串 和 稀 疏 矩 阵 实 验 6 树 和 二 叉 树 实 验 7 图 及 其 应 用 实 验 字 符 串 的 存 储 表 示, 稀 疏 矩 阵 的 压 缩 存 储 树 的 两 种 种 存 储 结 构, 及 各 种 操 作 的 算 法 实 现 ( 建 立 遍 历 线 索 化 最 优 二 叉 树 ) 图 的 两 种 基 本 存 储 结 构, 及 各 种 操 作 的 算 法 实 现 ( 建 立 遍 历 图 的 典 型 应 用 ) 2 验 证 必 做 1 2 验 证 必 做 1 2 验 证 必 做 1 8 查 找 和 排 序 实 验 各 种 基 本 的 查 找 和 排 序 算 法 及 其 实 现 分 析 2 验 证 必 做 1 四 教 学 基 本 要 求 教 师 在 课 堂 上 应 对 数 据 结 构 的 基 本 概 念 原 理 进 行 必 要 的 讲 授, 并 详 细 讲 授 每 章 的 重 点 难 点 内 容 ; 讲 授 中 应 注 意 理 论 联 系 实 际, 通 过 必 要 的 动 画 演 示 讨 论, 启 迪 学 生 的 思 维, 加 41

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