专业教学大纲
2013版
辽宁科技大学理学院
信息与计算科学专业教学大纲
I 目录 课程教学大纲 数学分析课程教学大纲………………………………………………………………………1高等代数课程教学大纲………………………………………………………………………6解析几何课程教学大纲……………………………………………………………………10大学物理课程教学大纲…………………………………………………………………12C语言程序设计课程教学大纲……………………………………………………………17离散数学课程教学大纲……………………………………………………………………21常微分方程课程教学大纲…………………………………………………………………24概率论与数理统计课程教学大纲…………………………………………………………27数据结构与算法课程教学大纲……………………………………………………………30创新实践（I数学建模系列课程）课程教学大纲……………………………………………34数据库原理与应用课程教学大纲…………………………………………………………38复变函数课程教学大纲…………………………………………………………………41数据分析课程教学大纲……………………………………………………………………44数值分析课程教学大纲……………………………………………………………………48运筹与优化课程教学大纲…………………………………………………………………52信息论基础课程教学大纲…………………………………………………………………57模糊控制论课程教学大纲…………………………………………………………………60现代控制理论课程教学大纲………………………………………………………………62数字信号处理课程教学大纲………………………………………………………………65数字图像处理课程教学大纲………………………………………………………………68 -II- 信息与计算科学专业教学大纲 算法设计与分析课程教学大纲……………………………………………………………71 C++程序设计课程教学大纲………………………………………………………………75 软件工程课程教学大纲…………………………………………………………………78 计算机网络课程教学大纲…………………………………………………………………81 期权定价理论及其应用课程教学大纲…………………………………………………84 金融数学课程教学大纲…………………………………………………………………86 微观经济学课程教学大纲…………………………………………………………………88 宏观经济学课程教学大纲…………………………………………………………………91 计量经济学课程教学大纲…………………………………………………………………95 数学物理方程课程教学大纲……………………………………………………………98 智能优化算法课程教学大纲……………………………………………………………100 JAVA
程序设计课程教学大纲……………………………………………………………103 数学与美课程教学大纲…………………………………………………………………107 程序设计课程教学大纲……………………………………………………………111 多媒体技术与应用课程教学大纲………………………………………………………114 高等代数选论课程教学大纲……………………………………………………………117 数学分析选论课程教学大纲………………………………………………………………120 微分方程数值解课程教学大纲……………………………………………………………123 应用泛函分析课程教学大纲……………………………………………………………125 集中性实践教学环节教学大纲 新技术专题教学大纲…………………………………………………………127
创新实践II教学大纲…………………………………………………………129计算机综合技能训练教学大纲…………………………………………………………132 信息与计算科学专业教学大纲 III 专业综合训练教学大纲…………………………………………………………135 毕业实习教学大纲…………………………………………………………137 毕业设计（论文）教学大纲…………………………………………………………140 实验教学大纲 C
语言程序设计实验教学大纲…………………………………………………………144数据结构与算法实验教学大纲…………………………………………………………146创新实践I（数学建模系列课程）实验教学大纲…………………………………………149数据库原理与应用实验教学大纲…………………………………………………………151数据分析实验教学大纲…………………………………………………………153数值分析实验实验教学大纲…………………………………………………………156运筹与优化实验实验教学大纲…………………………………………………………158数字信号处理实验教学大纲…………………………………………………………160数字图像处理实验教学大纲…………………………………………………………162算法设计与分析实验教学大纲…………………………………………………………164C++程序设计实验教学大纲…………………………………………………………167计算机网络实验教学大纲…………………………………………………………169计量经济学实验教学大纲…………………………………………………………171智能优化算法实验教学大纲…………………………………………………………173JAVA程序设计实验教学大纲…………………………………………………………175程序设计实验教学大纲…………………………………………………………177多媒体技术与应用实验教学大纲…………………………………………………………180微分方程数值解实验教学大纲…………………………………………………………182 信息与计算科学专业教学大纲 -1- x2080284数学分析课程教学大纲 课程名称：数学分析 英文名称：MathematicalAnalysis 课程编号：x2080284 学时数：256 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：16 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 数学分析是信息与计算科学专业一门最重要的专业基础课，是许多后继课程，如：复变函数、概率论与数理统计、常微分方程、数值计算方法、数学物理方程等课程必备的基础，是数学系本科
一、二年级学生的必修课。
学生通过系统的学习与严格的训练，全面掌握数学分析的基本理论知识；培养学生严格的逻辑思维能力与推理论证能力；使学生具备熟练的运算能力与技巧；提高学生建立数学模型、应用微积分这一数学工具解决实际应用问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）集合与映射理解集合及其相关概念、映射的概念；掌握集合的运算及实数集合的表示法，函数的表示法与函数的一些基本性质；熟练掌握基本初等函数。
重点：集合、映射的概念，基本初等函数。
难点：基本初等函数及其基本性质。
（二）数列极限掌握数列极限的概念与定义、无穷大量和无穷小量的概念；掌握数列的收敛准则；理解实数系具有连续性的分析意义，实数系的一系列基本定理。
熟练掌握数列极限的计算，利用Stolz定理计算数列极限。
重点：数列极限的概念，上（下）确界、无穷大（小）量的概念，数列的收敛准则，实数系的基本定理。
难点：计算数列极限，判断数列的敛散性。
（三）函数极限与连续函数掌握函数极限的概念，函数极限与数列极限的关系，无穷小量与无穷大量阶的估计，闭区间上连续函数的基本性质；熟练掌握函数极限的计算；掌握连续函数的一些基本命题的证明；理解函数 -2- 信息与计算科学专业教学大纲 一致连续的概念。
重点：函数极限、函数连续、一致连续的概念，函数极限与数列极限的关系，闭区间上连续函 数的基本性质，函数极限的计算。
难点：函数极限的计算，函数一致连续、闭区间上连续函数的有关判断、证明。
（四）微分 理解微分、导数、高阶微分和高阶导数的概念、性质及相互关系；熟练掌握求导与求微分的方 法；理解高阶导数的
Leibniz公式。
重点：微分、导数、高阶微分与高阶导数的概念及计算，复合函数、隐函数、参数形式函数的 导数计算。
难点：复合函数、隐函数的导数计算。
（五）微分中值定理及其应用 掌握微分中值定理与函数的
Taylor公式，并能应用于函数性质的研究；熟练掌握运用L＇Hospital 法则计算函数极限，求解函数的极值及其作图问题。
重点：微分中值定理与函数的Taylor公式，L＇Hospital法则，函数的极值与函数作图问题。
难点：应用微分中值定理证明有关问题，运用L＇Hospital法则计算极限，求解函数的极值。
（六）不定积分 掌握不定积分的概念与运算法则；熟练掌握应用换元法和分部积分法求解不定积分；掌握求有 理函数与部分无理函数不定积分的计算方法。
重点：不定积分的计算，应用换元法和分部积分法计算不定积分。
难点：利用换元法和分部积分法计算不定积分，有理函数与部分无理函数不定积分的计算方法。
（七）定积分 理解定积分的概念；掌握微积分基本定理（Newton—Leibniz
公式）；熟练掌握定积分的计算， 能运用微元法解决几何、物理等实际应用问题。
重点：函数可积性的讨论，定积分的计算，利用定积分计算几何、物理与实际应用中的问题。
难点：函数可积性的讨论，利用定积分计算及其在实际问题中的应用。
（八）反常积分 理解反常积分的概念；掌握反常积分的收敛判别法及计算。
重点：反常积分的概念及计算，反常积分的收敛判别法。
难点：反常积分的收敛判别法。
（九）数项级数 掌握数项级数敛散性的概念；理解数列上级限与下极限的概念；掌握运用各种判别法判别正项 级数、任意项级数及无穷乘积的敛散性。
重点：数项级数敛散性，上（下）极限的概念，正项级数、任意项级数与无穷乘积的敛散性的 判别。
难点：正项级数、任意项级数敛散性的判别。
信息与计算科学专业教学大纲 -
3- （十）函数项级数 掌握函数项级数（函数序列）一致收敛性概念、一致收敛性的判别法及一致收敛级数的性质； 掌握幂级数的性质，将函数展开为幂级数；了解函数的幂级数展开的重要应用。
重点：函数项级数（函数序列）一致收敛性、幂级数的概念，幂级数的性质，幂级数的展开及 其应用。
难点：一致收敛性的判别，函数的幂级数的展开。
（十一）Euclid
空间上的极限和连续 了解Euclid空间的拓扑性质；掌握多元函数的极限与连续性的概念及其与一元函数对应概念之 间的区别；理解紧集上连续函数的性质。
重点：多元函数的极限与连续性的概念，紧集上连续函数的性质。
难点：紧集上连续函数的有关问题的证明。
（十二）多元函数的微分学 掌握多元函数的偏导数与微分的概念及其与一元函数对应概念之间的区别；熟练掌握多元（复 合）函数与隐函数的求导方法；掌握偏导数在几何上的应用，多元函数无条件极值与条件极值的求 法。
重点：多元函数的偏导数与微分的概念及计算，多元（复合）函数与隐函数的求导，偏导数在 几何上的应用，多元函数（无）条件极值的计算。
难点：多元复合函数与隐函数的求导，多元函数（无）条件极值的计算。
（十三）重积分 理解重积分的概念；掌握重积分与反常重积分的计算方法及应用变量代换法计算重积分；了解 微分形式的引入在重积分变量代换的表示公式上的应用。
重点：重积分与反常重积分的计算。
难点：重积分与反常重积分的计算，应用变量代换法计算重积分。
（十四）曲线积分与曲面积分 掌握二类曲线积分与二类曲面积分的概念与计算方法，Green
公式、Gauss公式和Stokes公式 的意义与应用；了解外微分的引入在给出Green公式，Gauss公式和Stokes公式统一形式上的意义， 场论的有关基本知识。
重点：二类曲线（曲面）积分的概念与计算，Green公式，Gauss公式和Stokes公式的意义与 应用。
难点：二类曲线（曲面）积分的计算，Green公式，Gauss公式和Stokes公式的应用。
（十五）含参变量积分 掌握含参变量常义积分的性质与计算，含参变量反常积分一致收敛的概念，一致收敛的判别法； 理解一致收敛反常积分的性质及其在积分计算中的应用，Euler
积分的计算。
重点：含参变量常义积分的性质与计算，含参变量反常积分一致收敛的概念及其判别法。
难点：含参变量反常积分一致收敛的判别，一致收敛反常积分在积分计算中的应用。
-4- 信息与计算科学专业教学大纲 （十六）Fourier级数 掌握周期函数的Fourier级数展开方法，Fourier级数的收敛判别法与Fourier级数的性质；了解 Fourier变换与Fourier积分。
重点：周期函数的Fourier级数展开方法，Fourier级数的收敛判别法，Fourier级数的性质。
难点：Fourier级数的展开及其收敛判别法。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五十
六 集合与映射数列极限函数极限与连续函数微分微分中值定理及其应用不定积分定积分反常积分数项级数函数项级数Euclid空间上的极限和连续多元函数的微分学重积分曲线积分与曲面积分含参变量积分Fourier级数 主要教学方式讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 41212142216341216188262222108 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程在课堂上采用启发式教学，以讲授为主，讲练结合；每一次课（两学时）留一定量作业(包含一定的证明题)；每周作业批改一次，答疑一次。
五、本课程与其他课程的联系 本课程为信息与计算科学专业最重要的一门专业基础课，其后继课程为：常微分方程，复变函数，概率论与数理统计，数值计算方法，数学物理方程等课程。
信息与计算科学专业教学大纲
六、教学参考书目 -5- 《数学分析》（第2版），陈纪修、於崇华、金路编，高等教育出版社，2004《数学分析习题全解指南》，陈纪修、徐惠平等编，高等教育出版社，2005《数学分析》，欧阳光中、朱学炎、秦曾复编，上海科学技术出版社，1982《数学分析习题集题解》，费定晖、周学圣编，山东科学技术出版社，1980《数学分析的方法及例题选讲》，徐利治、王兴华编，高等教育出版社，1983 大纲撰写人：姜本源大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -6- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080072高等代数课程教学大纲 课程名称：高等代数英文名称：HigherAlgebra课程编号：x2080072学时数：144 其中实验学时数：0学分数：9.0适应专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 高等代数是数学相关专业三大基础课之
一，它具有较强的抽象性与逻辑性，是高等院校理工科各专业的一门重要基础理论课。
由于高等代数的主要内容是线性代数，而线性问题广泛存在于科学技术的各个领域，因此本课程所介绍的理论与方法广泛地应用于各个学科。
尤其是计算机日益普及的今天，该课程的地位与作用更显得重要。
本大纲是根据教育改革发展和面向二十一世纪高校数学专业课程设置和教学内容改革的要求，针对培养目标的需要进行设计的，从加强基础知识入手，以实际具体的内容为主，提高计算能力和实际应用能力,通过对抽象定义和定理推导、证明的学习，使学生具备良好的数学素养。
通过该门课程的教学，使学生掌握本课程的基本理论与方法，培养学生的科学思维和逻辑推理能力，特别是使学生学会从直观到抽象的思维方法；同时使学生对初等代数有更加深入的了解，培养解决实际问题的能力，并为学习相关的课程及进一步扩大数学知识而奠定必要的数学基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 行列式理论中的行列式性质与计算、Cramer法则等；n维向量空间概念、向量组的线性相关与线性无关；线性方程组的理论与方法；矩阵理论中的矩阵运算、矩阵的秩、逆矩阵、初等矩阵、分块矩阵及其运算；二次型理论；多项式理论中的整除、最大公因式、因式分解定理等基本概念、理论与方法；线性空间与线性变换；欧几里得空间的基本理论。
（一）行列式了解行列式概念的引出及应用。
了解排列、排列的逆序数、偶排列与奇排列的概念与性质。
掌握n级行列式的定义；掌握对角形行列式的性质；熟练掌握行列式的性质；会用这些性质简化行列式的计算；熟练掌握行列式的计算方法；掌握余子式及代数余子式的概念；熟练掌握行列式按一行（列）展开定理。
熟练掌握Cramer法则及应用。
重点：n阶行列式的定义、性质、计算及Cramer法则。
信息与计算科学专业教学大纲 -7- 难点：行列式的计算和代数余子式。
（二）线性方程组 了解线性方程组初等变换的概念及性质；熟练掌握利用初等变换（消元法）解线性方程组的方 法；掌握齐次线性方程组有非零解的条件；熟练掌握数域P上的n维向量的概念及运算规则；了解 数域P上的n维向量空间的概念；了解线性组合、线性表出以及两个向量组等价的概念；熟练掌握 向量组线性相关、线性无关的概念；了解向量组线性相关性与齐次线性方程组解的关系；掌握向量 组线性相关与线性无关的基本性质；会求向量组的极大线性无关组与秩。
矩阵的秩熟练掌握矩阵秩 的概念，齐次线性方程组系数矩阵的秩与齐次线性方程有无非零解的关系；掌握矩阵
k级子式的概 念及矩阵秩为r的充分必要条件；熟练掌握计算矩阵秩的方法；掌握线性方程组有解判别定理；掌 握齐次线性方程组解的性质及基础解系的概念；熟练掌握求齐次线性方程组基础解系的方法；掌握 非齐次线性方程组解的结构定理。
重点：矩阵的秩、线性方程组可解的判别法。
难点：向量线性相关性与齐次线性方程组解的关系。
（三）
矩阵 了解提出矩阵概念的问题及矩阵概念；熟练掌握矩阵的加法、乘法、数量乘法及矩阵的转置定 义及性质；掌握矩阵乘积的行列式与秩和它的因子的行列式与秩的关系；掌握矩阵A可逆及逆矩阵 的概念；了解伴随矩阵与逆矩阵的关系；了解可逆矩阵与矩阵乘积的逆与秩的关系；了解分块矩阵 及分块矩阵的运算规律及应用；掌握初等矩阵的概念与性质；掌握矩阵等价的概念、任一矩阵都与 其标准形等价；掌握初等变换与初等矩阵的关系及矩阵
A与B等价的充要条件；熟练掌握求逆矩阵 的方法。
重点：矩阵的运算、可逆矩阵、矩阵乘积的行列式、矩阵的分块、初等变换。
难点：可逆与逆矩阵的概念，伴随矩阵与可逆矩阵的关系。
（四）
二次型 了解二次型、二次型矩阵的概念及二次型的矩阵表示；掌握矩阵合同的概念及性质。
了解二次 型的标准形概念，任一对称矩阵都合同于一对角矩阵；掌握用非退化线性替换化二次型为标准形的 方法；了解复二次型、实二次型的规范形及规范形的唯一性（惯性定理）。
掌握正定二次型及正定矩 阵的概念；了解二次型为正定的充分必要条件及正定矩阵的性质。
重点：二次型的概念、复数域和实数域上二次型的标准形和规范形。
难点：正定二次型的判定及惯性定理。
（五）
多项式 了解数域的概念与性质了解多项式的概念；掌握多项式的运算及性质；了解一元多项式环的概 念。
熟练掌握整除的概念与性质；掌握带余除法定理及证明。
掌握最大公因式的概念与求法（辗转 相除法）；熟练掌握多项式互素的概念与性质。
熟练掌握不可约多项式的概念与性质；掌握因式分解 及唯一性定理。
掌握重因式的概念；熟练掌握多项式的微商及运算法则；掌握判别多项式
f（x）有 无重因式的方法；掌握余数定理、根与一次因式的关系；了解P[x]中n次多项式在数域P中的根不 -8- 信息与计算科学专业教学大纲 可能多于n个；了解代数基本定理、复系数多项式因式分解定理、实系数多项式因式分解定理。
掌 握本原多项式的概念及性质；掌握求整系数多项式有理根的理论与方法；了解Eisenstein判别法。
重点：多项式的概念、运算、基本性质、因式分解。
难点：多项式的整除性理论和不可约多项式。
（六）线性空间 了解线性空间的定义与简单性质；掌握线性空间维数、基与坐标的概念；掌握过渡矩阵的概念 及坐标变换公式；了解子空间的概念；掌握线性空间V的非空子集W成为子空间的条件；掌握由α
1， α
2，…，αr生成的子空间L（α
1，α2，…，αr）概念及性质；了解子空间交与和的概念；了解维数公 式；了解直和的概念；掌握V1+V2是直和的充分必要条件。
掌握同构概念及性质；了解数域P上两 个有限维线性空间同构的充分必要条件。
重点：线性空间、子空间的概念及基本性质，有限维线性空间的结构。
难点：过渡矩阵、子空间的直和、维数公式。
（七）线性变换 掌握线性变换的概念、恒等变换、数乘变换；了解线性变换的简单性质；了解线性变换的乘法、 加法、数乘、逆变换的概念与性质；熟练掌握线性变换在某基下的矩阵的概念；在取定一组基后，线 性变换与
n×n矩阵1—1对应；掌握用线性变换矩阵计算向量的象的坐标的公式；线性变换在两组基 下的矩阵之间的关系；相似矩阵的概念与性质；熟练掌握特征值与特征向量的概念以及求特征值与特 征向量的方法；了解特征子空间概念；了解
Hamilton-Caylay定理；掌握n维线性空间的一个线性变 换在某基下的矩阵为对角矩阵的充分必要条件及判别办法；掌握矩阵相似于一个对角矩阵的条件；掌 握线性变换的值域与核的概念及主要性质；了解不变子空间的概念及主要性质。
重点：线性变换的概念、性质及运算，特征值与特征向量，线性变换对角化的判定。
难点：特征值与特征向量，线性变换对角化，线性变换的矩阵。
（八）
欧几里得空间 掌握欧几里得空间的定义及基本性质、向量长度的概念、单位向量、柯西-布涅柯夫斯基不等式、 夹角的概念；正交向量及性质；熟练掌握度量矩阵的概念。
掌握标准正交基定义；熟练掌握施密特正 交化过程；了解欧氏空间同构的概念及条件；掌握正交变换方法。
重点：欧几里得空间的概念、结构，欧几里得空间的正交变换、对称变换。
难点：标准正交基定义，施密特正交化过程。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二
三 主要内容 行列式线性方程组矩阵 主要教学 学时 方式 分配 讲授+练习 18 讲授+练习 16 讲授+练习 18 辅导答疑比例 2∶12∶12∶
1 信息与计算科学专业教学大纲
四 二次型
五 多项式
六 线性空间
七 线性变换
八 欧几里得空间 讲授+练习 14 讲授+练习 16 讲授+练习 20 讲授+练习 22 讲授+练习 20 -
9- 2∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节要求 课堂讲授+适量的习题课
五、本课程与其他课程的联系 本课程与解析几何同时开设，为学习相关的课程数学分析、矩阵理论等打好基础，并为学生进一步扩大数学知识而奠定必要的数学基础。
六、教学参考书目 《高等代数》（第三版），北京大学数学系编，高等教育出版社，1999《高等代数》（第三版），张禾瑞，郝丙新编，高等教育出版社，1997《高等代数》（第二版），丘维声编，高等教育出版社，1999 大纲撰写人：沙秋夫大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -10- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080081解析几何课程教学大纲 课程名称：解析几何英文名称：AnalyticGeometry课程编号：x2080081学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算机科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 本课程是信息与计算科学专业的一门专业基础课。
解析几何是数学的一个重要分支，它以代数为工具研究几何问题。
解析几何的基本知识和研究方法是学习高等代数、数学分析、射影几何、微分几何、力学等课程的基础。
通过本课程教学，进一步培养学生解析几何直观能力、逻辑思维能力、计算能力、应用代数方法解决几何问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）向量与坐标理解向量的概念，向量的加法，数量乘矢量，掌握向量的线性关系与矢量的分解，向量在轴上 的射影，熟练掌握标架与坐标，两向量的数性积，两向量的矢性积。
重点：向量的各种运算,向量的分解。
难点：用向量的方法解决一些几何问题。
（二）轨迹与方程理解曲线方程、曲面方程定义，参数方程定义，各类方程化简问题；掌握各类平行于坐标轴的 柱面方程；空间曲线一般方程、参数方程、射影方程。
重点：常用曲线的参数方程及其图形，射影柱面。
难点：应用曲线的参数方程来解决与该曲线有关的一些几何问题。
（三）平面与空间直线理解异面直线的距离与公垂线方程，掌握平面的各种方程，直线的各种方程及各方程之间的互 化，两直线、两平面的相关位置，直线与平面的相关位置，用平面束解决问题，熟练掌握平面、直线方程的求法，两平面、两直线之间的夹角，点到直线、点到平面的距离。
重点：平面与空间直线的各种形式的方程的建立，平面方程和直线方程的各种形式的互化难点：点，平面,直线之间的位置关系。
信息与计算科学专业教学大纲 -11- （四）柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面 了解椭球面、双曲面、抛物面的定义、性质及形成，理解柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面的 定义，熟练掌握柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面的方程。
重点：柱面,锥面,旋转曲面的方程的建立。
难点：由方程认识曲面的大致形状。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例
一 向量与坐标 讲授 14 2∶
1 二 轨迹与方程 讲授
6 2∶
1 三 平面与空间直线 讲授 14 2∶
1 四 柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面 讲授 14 2∶
1 四、课程其他教学环节的要求 本课程以课堂讲授为主，每次课后作业为
3至5题，要求学生认真完成。
五、本课程与其他课程的联系 本课程与数学分析课程同时开设，为数学分析等课程的后继内容的开设打好基础。
六、教学参考书目 《解析几何》（第四版），吕林根、许子道编，高等教育出版社，2006
《空间解析几何引论》，南开大学几何教研室编，南开大学出版社，1992《空间解析几何习题试析》，陈绍菱、傅若男编，天津科技技术出版社，1998 大纲撰写人：石艳霞大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -12- 信息与计算科学专业教学大纲 x1080282大学物理课程教学大纲 课程名称：大学物理 英文名称：CollegePhysics 课程编号：x1080282 学时数：80 其中实验学时：
0 课外学时数：
0 学分：
5 适用专业：土木工程、测绘工程、土木岩土工程、建筑环境工程、道路与桥梁工程、暖通、燃气、 卓采矿、矿物加工、应用化工、环境工程、能源工程、材料工程、材料成型控制和信息与计算科学 等各专业
一、课程的性质和任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质的最基本、最普通的运动形式（机械运动、热
运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的学科。
以物理学基础知识为内容的大学物理课，它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术中运用的初步知识,都是一个高级技术人员所必备的。
另外，作为素质教育的实际载体，大学物理课是对于培养和提高理工科学生的综合素质有着十分重要的作用。
因此，大学物理课是我校所有理工科类专业的一门重要的必修基础课。
我校非物理专业理工科各专业开设大学物理课的任务，一方面在于为学生打好必要的物理基础使其对课程中的基本理论、基本知识能够正确的理解，并有初步的应用能力；另一方面注重学生的素质和能力的培养，使学生初步学会科学的思维方式和研究问题的方法，逐步提高分析问题、解决问题的能力。
通过大学物理课的学习，使学生对物质世界中最普通、最基本的运动形式及其规律有一个较为全面和系统的认识，从而牢固树立辨证唯物主义世界观。
而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新技术，不断更新知识，将发生深远的影响。
这正是培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高富于创新意识和国际意识的德智体全面发展的复合创新型人才的需要。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 第一部分力学教学内容(学时数：32)质点运动函数、位移、速度、切向加速度和法向加速度、参考系变换、牛顿运动定律、惯性参考系、惯性力、动量定理、动量守恒定律、火箭飞行原理、质心运动定理、角动量定理、角动量守恒定律、功和功率、动能定理、势能、功能原理、机械能守恒定律、刚体的定轴转动、刚体的定轴 信息与计算科学专业教学大纲 -13- 转动定律、刚体定轴转动动能定理、简谐振动、谐振子、同一直线上两个简谐振动的合成、简谐波、 波动方程与波速、波的能量、惠更斯原理、反射与折射、波的叠加、波的干涉和驻波、牛顿相对性 原理和伽利略变换、光速、爱因斯坦相对性原理和洛伦兹变换、时钟效应与长度收缩、相对论质量、 相对论动力学。
（二）
基本要求 理解质点、刚体等物理模型和参照系、惯性系等概念。
掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。
能借助于直角坐标 系熟练地计算质点在平面运动时的速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。
熟练掌握牛顿三定律及其适用条件。
理解功的概念，保守力作功特点及势能的概念，会计算重力势能和弹性势能。
掌握质点的动能定理和动量定理，能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学问题；掌 握机械能守恒、动量守恒定律及其适用条件。
理解转动惯量概念；会计算简单情况下物体的转动惯量；熟练掌握刚体绕定轴转动定律。
理解角动量概念、角动量守恒定律及其适用条件；能应用该定律分析、计算有关问题；掌握刚 体定轴转动动能定理并会使用。
确切理解简谐振动的概念及描述简谐振动的三个特征量振幅、圆频率和位相。
掌握确定谐振动系统特征量的方法，同方向同频率两谐振动合成的规律及合振幅极大、极小条 件。
明确波动是振动状态的传播，区分开质点振动速度与波的传播速度；掌握
、
T、、c间的关系式，理解反映波的空间周期性，T反映波的时间周期性。
掌握简谐行波波函数的导出及其物理意义，能熟练运用波函数作练习题。
明确什么是干涉现象，掌握位相差与波程差的关系式，熟悉干涉加强、减弱条件。
理解牛顿力学的相对性原理、伽利略坐标、速度变换。
理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。
理解洛伦兹坐标变换，了解狭义相对论中同时性的相对性，以及长度收缩和时间膨胀概念，了 解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观以及二者的差异。
理解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系并能用以分析、计算有关简单问题。
（三）重点和难点 重点：位移，速度，加速度，牛顿三定律，功的概念，保守力，质点的动能定理和动量定理， 机械能守恒，动量守恒定律，刚体绕定轴转动定律，刚体定轴转动动能定理，简谐振动，波的干涉， 惠更斯原理，爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设.，洛伦兹坐标变换，相对论中同时性的相对性， 长度收缩和时间膨胀，狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系。
难点：变力做功和变力冲量的计算，保守力的定义，转动惯量的概念，刚体绕定轴转动定律， 刚体定轴转动动能定理，振动初相位的确定、波动方程、洛伦兹坐标变换，相对论中同时性的相对 性，长度收缩和时间膨胀概念。
-
14- 信息与计算科学专业教学大纲 第二部分热学 （一）教学内容(学时数：16) 物质聚集态的宏观与微观描述、温度、实用温标、理想气体的压强、温度的微观意义、能量均 分定理、麦克斯韦速率分布律、范德瓦斯方程、气体分子平均自由程、准静态过程、热力学第一定 律、对理想气体的应用、卡诺循环、自然界演化过程的方向性、热力学第二定律、热力学概率，玻 尔兹曼熵公式与熵增加原理。
（二）
基本要求
1.能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计 表现，宏观量是微观量的统计平均值。
了解气体分子热运动的图象。
理解理想气体的压强公式和温度公式及它们的物理意义。
通过推 导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观 本质的思想和方法。
了解气体分子平均碰撞频率及自由程。
理解麦克斯韦速率分布定律及速率分布函数，掌握麦氏速率分布函数和速率分布曲线的对应关 系。
能用麦氏速率分布函数处理一些简单的问题。
理解气体分子平均能量按自由度均分定理。
会应用该定理计算理想气体的定压、定容热容量和 内能。
理解功、热量和内能的概念以及热力学第一定律；熟练掌握理想气体一些简单过程中的功、热 量、内能改变的计算方法。
理解热力学第二定律的实质及统计意义，了解热力学定律对提高热机效率的指导意义。
（三）重点和难点 重点：压强、温度、内能概念，理想气体的压强公式和温度公式，麦克斯韦速率分布定律及速 率分布函数，功、热量和内能的计算，热力学第一定律，热力学第二定律。
难点：内能和熵概念，麦克斯韦速率分布函数，不可逆过程以及它的相互依存性，热力学第
二 定律的统计意义。
第三部分
电磁学 （一）教学内容(学时数：32) 静电场、库仑定律、高斯定律、场强环路定理、电势、静电场中的导体、静电场中的电介质、 电容器、静电场的能量、磁场、磁感应强度、磁场的高斯定理、安培环路定理极其应用、带电粒 子在磁场中的运动、磁场对电流的作用、磁介质、法拉第电磁感应定律、动生电动势和感生电动势、 自感和互感、磁场的能量、位移电流、全电流安培环路定理、麦克斯韦方程组积分形式。
（二）
基本要求
1.理解静电场的电场强度和电势的概念并掌握计算场强分布和电势分布的方法；熟悉几种典型 带电体的场强分布和电势分布。
理解静电场的规律,高斯定理和环路定理。
明确这两个定理全面反映了静电场的性质；熟练掌 信息与计算科学专业教学大纲 -15- 握用高斯定理计算场强的条件和方法,并能熟练运用。
理解并掌握导体的静电平衡条件及静电平衡导体的基本性质；理解电介质的机构。
正确理解电容概念，掌握计算电容器电容的方法，并通过电容器的储能了解电场的能量。
正确理解磁感应强度的概念并掌握毕奥--萨伐尔定律，能计算一些简单电流回路的磁感应强度。
理解稳恒磁场的规律,磁场高斯定理和安培环路定理，
正确理解并掌握用安培环路定理计算磁 感应强度的条件和方法,并能熟练应用。
正确理解并掌握安培定律和洛仑兹力公式，理解磁力矩的概念；了解霍耳效应及引起霍耳效应 的原因。
理解电动势的概念。
熟练掌握法拉第电磁感应定律。
理解动生电动势及感生电动势的概念和规律。
明确自感系数和互感系数的定义；了解计算自感系数的方法。
了解电磁场的物质性。
理解电能密度概念。
正确理解位移电流的概念，掌握麦克斯韦方程组积 分形式并知道麦克斯韦方程组的定义及在电磁学中的地位。
（三）重点和难点 重点：库仑定律，电场强度，高斯定理，静电场的环路定理，电势，毕奥-萨伐尔定律，安培环 路定理，电磁感应定律，麦克斯韦方程组。
难点：高斯定理，电场强度的环路定理，毕奥-萨伐尔定律，感生电场，位移电流的概念。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二
三 主要内容 力学热学电磁学 主要教学方式讲授加演示实验讲授加演示实验讲授加演示实验 学时分配321632 辅导答疑比例2：12：12：
1 四、课程其它教学环节要求 本课程除课堂讲授、演示实验、讨论等教学方式以外。
每次课后作业练习题数目：3-5题，练习题的类型为：计算题和思考题，题型的比例为4：
1。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：《高等数学》后续课程：各专业基础课及专业课
六.教材和参考书目 -16- 信息与计算科学专业教学大纲 《大学物理学》上海交通大学物理教研室编上海交通大学出版社2011.1第四版 《大学物理学》余虹主编科学出版社2001.2 《大学物理学》张三慧编清华大学出版社1999.12第二版 《普通物理学》程守洙、江之永编高等教育出版社1982.10 《物理学教程》马文蔚主编（上、下册）高等教育出版社2002.7 大纲撰写人：赵汝顺大纲审阅人：高首山负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -17- x2050011C语言程序设计课程教学大纲 课程名称：C语言程序设计英文名称：CProgramming课程编号：x2050011学时数：64 其中实验（实训）学时数：20学分数：4.0适用专业：非计算机本科专业 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 C语言程序设计是大学计算机基础教育的基础与重点，本课程的目的是向学生介绍程序设计的基础知识和程序设计的基本方法，使学生掌握高级语言程序设计的基本理论和方法，培养学生使用计算机解决问题的分析方法和编写程序基本能力，为以后深入学习计算机在本专业的应用打好基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 (一)Ｃ语言的基本概念掌握Ｃ语言的特点及运行环境，掌握基本数据类型的定义、运算符和表达式。
重点：数据类型、变量的定义、运算符和表达式的规则。
难点：数据类型及存储形式。
(二)顺序程序设计掌握Ｃ语句种类、赋值语句；掌握格式输入与输出函数。
重点：格式输入与输出函数。
难点：格式输入与输出函数特殊形式几用法。
(三)选择程序设计掌握关系运算符和关系表达式、逻辑运算符和逻辑表达式；掌握if语句、switch语句。
重点：各种if语句、switch语句。
难点：switch语句的句法与结构。
(四)循环程序设计掌握用while、do_while、for语句构成的循环。
掌握break语句和continue语句。
重点：用while、do_while、for语句构成的循环。
-18- 信息与计算科学专业教学大纲 难点：break语句和continue语句。
(五)数组 掌握一维数组及二维数组的定义、初始化及数组元素的引用。
重点：数组的定义形式、元素的引用方法。
难点:二维数组的存储及引用。
(六)函数 掌握函数定义、函数参数、函数的返回值、函数的调用（嵌套调用、递归调用）数组作为参数、 变量的类型及存储属性。
重点：函数定义、函数的调用、数组作为参数、全局变量的使用。
难点：函数的返回值、递归调用。
(七)
指针 掌握地址和指针的概念及变量的指针和指向变量的指针变量，掌握数组的指针和指向数组的指 针变量、指针作函数参数。
重点：指针变量的定义及运算，用指针访问数组元素、指针作函数参数。
难点：用指针访问数组元素、指针作函数参数。
(八)
结构体与共用体 掌握结构体类型变量、结构体数组的定义、引用；了解结构体类型的指针及用指针处理链表； 掌握共用体变量的定义。
重点：结构体类型变量及数组的引用。
难点：结构体类型变量、结构体类型的指针 (九)
位运算、编译预处理、文件 掌握位运算的方法和作用，了解宏定义、文件包含；掌握文件类型指针的定义、文件的打开关 闭、文件的读写。
重点：位运算方法、文件的打开与关闭、文件的读写。
难点：文件的读写。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 1
C语言的基本概念2顺序结构程序设计3选择结构程序设计 主要教学方式 讲授 学时分配 辅导答疑比例
4 2：
1 讲授+实验 2+
2 2：
1 讲授+实验 4+
2 2：
1 信息与计算科学专业教学大纲 4循环结构程序设计5数组6函数7指针8结构体与共用体9位运算、预处理、文件10总结 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
2 讲授+实验 4+
1 讲授+实验 4+
1 讲授
2 -19- 2：12：12：12：12：12：12：
1 四、课程各教学环节的要求 (一)理论教学环节理论课全程CAI教学(二）实验环节实验一：顺序结构程序设计要求：简单顺序结构程序的建立、编译与运行，输入输出函数使用方法。
实验二：选择结构程序设计要求：条件语句和开关语句的用法，掌握选择结构程序设计的方法。
实验三：循环结构程序设计(一)要求：理解while、do_while、for循环语句的用法,掌握循环结构的设计方法。
实验四：循环结构程序设计(二)要求：循环结构的嵌套、跳转语句(break语句和continue语句)。
实验五：数组程序设计(一)要求：一维数组定义、引用，掌握与数组有关的算法实验六：数组程序设计(二)要求：二维数组定义、引用，掌握与数组有关的算法实验七：函数程序设计(一)要求：函数的定义及调用、返回值。
实验八：函数程序设计(二)要求：数组名及数组元素作实参、全局变量的使用。
实验九：指针应用的程序设计要求：使用数组的指针和指向数组的指针变量、指针变量作函数参数。
实验十：结构体和文件程序设计 -20- 信息与计算科学专业教学大纲 要求：结构体变量的定义和使用、文件的使用。
(三)课外作业 学生完成老师布置的作业，掌握三种基本结构、数组、函数及指针的程序设计，然后利用开放 实验室进行自主学习，完成各部分的程序设计及调试，掌握程序设计的思想和方法。
五、本课程与其他课程的联系 先修《大学计算机基础》课程。
六、教学参考书目 《C
语言程序设计》张继生、白秋颖主编 清华大学出版社2011年第二版 《程序设计技术》（C语言）李勤主编 高等教育出版社2010年第一版 《C程序设计》谭浩强主编 清华大学出版社2010年第四版 《C语言程序设计上机指导与习题解答》张静主编清华大学出版社2011年第二版 大纲撰写人：张继生大纲审阅人：赵骥教学负责人：吴建胜 信息与计算科学专业教学大纲 -21- x2080201离散数学课程教学大纲 课程名称：离散数学英文名称：DiscreteMathematics课程编号：x2080201学时数：64 其中实验学时数：0学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 离散数学是信息与计算科学专业的一门重要的专业基础课。
其教学目的是通过本门课程的学习，培养学生的抽象思维和缜密概括的能力，学会如何应用数学工具处理实际问题，也为进一步学习计算机科学方面的课程打下坚实的数学理论基础，为迎接未来数学、计算机科学的挑战作些必要的理论储备.
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）命题逻辑掌握命题的概念，联结词的定义及其真值，掌握命题的翻译；理解命题公式的合式公式，会判 断命题公式的类型；熟练掌握命题公式和蕴含式定律，会证明命题的等价式和蕴含式；会求主析取范式与主合取范式；会用推理规则进行命题演算的推理证明. 重点：等价式、蕴含式的证明；主析取范式和主合取范式的求法；命题演算的推理理论.难点：命题演算的推理证明.（二）谓词逻辑理解谓词与量词的概念；理解约束变元与自由变元的概念，掌握约束变元的换名和自由变元的代替；掌握谓词公式的等价公式和蕴含式的定律；掌握前束析取范式与前束合取范式的求法；会用
P、T规则与UG规则、US规则、EG规则与ES规则进行谓词演算的推理证明.重点：证明谓词公式的等价式、蕴含式；求公式的前束范式；谓词演算的推理理论.难点：谓词演算的推理证明.（三）集合论了解n元组；理解笛卡儿积的概念；掌握集合的概念；掌握集合的运算定律；掌握幂集的概念；熟练掌握二元关系的概念、性质及其运算；熟练掌握等价关系、序关系的概念及证明.重点：关系的性质的判断；等价关系、序关系的证明.难点：关系的性质的判断；等价关系、序关系的证明. -22- 信息与计算科学专业教学大纲 （四）代数结构 理解代数结构概念；理解同态与同构的概念；理解子群的陪集；掌握子群、循环群及群的生成元素 的概念；熟练掌握群的运算及其性质；熟练掌握群及其子群的判断定理；掌握拉格朗日定理及其应用. 重点：群的概念、性质及运算. 难点：同态与同构的概念. （五）格和布尔代数 理解分配格、有补格；掌握格的基本概念. 重点：格及其性质. （六）图论 掌握图、路的基本概念；掌握图的矩阵表示；熟练掌握欧拉图与汉密尔顿图的概念、判断、应 用；掌握平面图的概念及性质；掌握树的概念，最小生成树的求法. 重点：图、路的概念；图的矩阵表示及应用；平面图的概念及判定；树的概念及性质；最小生 成树的求法. 难点：图的矩阵表示及应用；平面图的判断；欧拉图与汉密尔顿图的应用.
三、教学方式及学时分配 序号 一
二三
四 主要内容 数理逻辑集合论代数结构 图论 主要教学方式 讲授讲授讲授讲授 学时分配20161612 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节的要求 本课程采用课堂讲授与讨论的方式进行教学。
作业与练习题的类型以证明题与计算题为主，数目为2～
4.
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：线性代数、程序设计语言.后继课程：数据结构、数据库等.本课程与计算机和相关科学关系非常密切，是许多计算机有关课程的基础，如：高级语言、数据结构、编译原理、操作系统、可计算机理论、人工智能、形式语言与自动机、信息管理与检索以及开关理论等。
离散数学也是研究自动控制、管理科学、电工工程等的重要工具.
六、教学参考书目 信息与计算科学专业教学大纲 [1]《离散数学》左孝凌等编.上海科学技术文献出版社,1982
[2]《离散数学理论.分析.题解》左孝凌等编.上海科技文献出版社,1988[3]《离散数学》耿素云、屈婉玲编.高等教育出版社,1998[4]《离散数学结构》（翻译版）
D.S.MALIK著.高等教育出版社,2005 -23- 大纲撰写人：孙岩大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -24- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080181常微分方程课程教学大纲 课程名称：常微分方程英文名称：OrdinaryDifferentialEquations课程编号：x2080181学时数：64 其中实验学时数：0学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 常微分方程是高等院校信息与计算科学专业的必修基础课之
一。
通过该课程的学习，使学生正确理解常微分方程的基本概念，掌握微分方程的基本理论和主要方法，并且具有一定的解决实际问题的能力，为后继课程打下基础。
同时使学生认识数学来源于实践，为实践服务。
学习本课程要求贯彻理论联系实际的原则，力求反映常微分方程的实际背景及其应用，要抓住基本内容重点介绍线性方程及线性方程组的基本理论与主要方法。
对定性理论和稳定性理论要强调思想方法。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）基本概念本部分通过几个具体例子，粗略地介绍常微分方程的一些物理背景和方程的建立问题，并讲述 一些最基本的概念。
了解物理学中的一些常微分方程的建立，理解常微分方程及偏微分方程，解与通解等基本概念。
难点：微分方程数学模型的建立。
重点：微分方程及解、通解的概念。
（二）一阶微分方程本部分主要介绍若干能用初等解法求解的方程类型及其求解的一般方法。
要求熟练掌握变量分离方程，线性方程，恰当方程等基本方程的解法，掌握一阶隐方程与参数表示方法。
理解一阶微分方程解的存在唯一性定理，了解解的延拓，解对初值的连续性、可微性定理等。
要求熟练掌握存在唯一定理的条件，结论，解的存在区间，掌握皮卡逐步逼近法求解简单的微分方程。
理解皮卡逐步逼近法证明问题的思想步骤。
难点：存在唯一性定理的证明。
重点：一阶微分方程的各种初等解法。
（三）高阶微分方程 信息与计算科学专业教学大纲 -25- 重点讲述线性方程的基本理论和常系数高阶方程的解法，简单的介绍了高阶方程的降价和幂级数 解法等问题。
熟练掌握常系数线性方程的解法，掌握线性方程的一般理论，了解高阶方程的降阶和
二 阶线性方程的幂级数解法。
本章对常系数方程的解法归类明确，易于记忆，但推理较为复杂，线性方 程基本理论部分易于理解。
难点：常系数线性方程解法的定理推导及某些高阶方程的降阶。
重点：常系数线性方程通解解法。
（四）线性微分方程组 研究了线性微分方程组的理论，常系数线性齐次（非齐次）微分方程组的解法。
要求了解线性微 分方程组的基本概念，理解常系数一阶线性微分方程组的解的一般理论，熟练掌握线性齐次微分方程 组（常系数）的解法和非齐线性微分方程组的求解问题和一般理论，了解拉普拉斯变换的应用。
难点：系数矩阵含重特征值时的微分方程组求解。
重点：一阶常系数微分方程组求解。
（五）非线性微分方程和稳定性 主要论述了在什么条件下可以将非线性微分方程简化成线性微分方程来处理且不致产生较大的误差， 以及当问题不允许线性化时，如何提示物质运动的规律及其属性。
理解零解稳定性的定义及相应概念，要 求熟练掌握按线性近似决定微分方程组零解稳定性条件和方法。
掌握李雅普诺夫第二方法及二次型
V函 数的构造。
本部分属于定性问题讨论，自然难度较大，特别是稳定性理论。
难点：稳定性理论。
重点：判断零解稳定性的两种方法。
（六）一阶线性偏微分方程 介绍了一阶线性偏微分方程概念及其求解，要求掌握一阶齐线性和一阶拟线性偏微分方程的
一 般求解方法，掌握柯西问题求解。
重点：一阶齐线性和一阶拟线性偏微分方程求解。
难点：一阶线性偏微分方程特征方程的首次积分求解。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二三四五六
七 主要内容 基本概念一阶微分方程的初等解法一阶微分方程解的存在唯一性定理高阶微分方程线性微分方程组非线性微分方程和稳定性一阶线性偏微分方程 主要教学方式讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习 学时分配 41081010128 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 -26-
八 总结 讲授 信息与计算科学专业教学大纲
2 2∶
1 四、课程其他教学环节的要求 课堂认真授课，做到讲练结合，力求使学生对所学知识融会贯通，适量加入习题课，作业适中，
巩固课堂学习效果。
五、本课程与其他课程的联系 本课程的先修课程是数学分析、高等代数，后续课程是数理方程。
六、教学参考书目 《常微分方程》，王高雄等编，高等教育出版社，1983
《常微分方程讲义》，叶彦谦编，人民教育出版社，1979《常微分方程》，东北师范大学数学系编，人民教育出版社，1982 大纲撰写人：武力兵大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -27- x2080291概率论与数理统计课程教学大纲 课程名称：概率论与数理统计 英文名称：ProbabilityTheoryandMathematicalStatistics 课程编号：x2080291 学时数：80 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：
5 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 概率论与数理统计课程是信息与计算科学专业的专业基础课。
它是研究随机现象数量规律性的一门学科，是数学中与现实世界联系最密切、应用最广泛的学科之
一，是许多新发展的前沿学科（如控制论、信息论、可靠性理论、人工智能等）的基础。
通过本课程的学习，使学生掌握概率统计的基本概念、基本方法，培养学生“概率思想”、“统计思想”，掌握基本的分析问题的方法和解决实际问题的技能。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）随机事件与概率理解随机事件和样本空间的概念，掌握事件之间的关系与运算。
理解事件频率的概念，了解概 率的统计定义。
理解概率的古典定义，会计算简单的古典概率。
了解概率的公理化定义。
掌握概率的基本性质及概率加法定理。
理解条件概率的概念，掌握概率的乘法定理，理解全概率公式和贝叶斯公式，并学会运算和计算。
理解事件的独立性概念。
重点：条件概率、乘法定理、全概率公式和贝叶斯公式、事件的独立性。
难点：古典概型、全概率公式和贝叶斯公式。
（二）随机变量及其分布理解随机变量的概念、离散型随机变量及其概率分布的概念和性质、连续型随机变量及概率密度的概念和性质。
理解分布函数的概念和性质，会利用概率分布计算有关事件的概率。
掌握二项分布、泊松分布、正态分布、均匀分布与指数分布。
会求简单随机变量函数的概率分布。
重点：分布律的性质、概率密度的性质、分布函数的性质，会利用它们计算有关事件的概率。
难点：求随机变量函数的概率分布。
（三）多维随机变量及其分布 -28- 信息与计算科学专业教学大纲 了解多维随机变量的概念，理解二维随机变量的联合分布函数、联合分布列、联合概率密度的 概念和性质，并会计算有关事件的概率。
理解随机变量的边缘分布，了解条件分布。
理解随机变量 的独立性概念。
会求两个独立随机变量的函数(和、最大值、最小值)的分布。
重点：边缘分布、独立性。
难点：随机变量的函数的分布，条件分布。
（四）随机变量的数字特征、极限定理 理解数学期望与方差的概念，掌握它们的性质与计算。
会计算随机变量函数的数学期望。
掌握 二项分布、泊松分布、正态分布、均匀分布与指数分布的数学期望与方差。
了解矩、相关系数的概 念及其性质与计算。
了解切比雪夫不等式、切比雪夫定理和伯努利定理。
了解独立同分布的中心极 限定理和棣莫弗—拉普拉斯定理，并会用中心极限计算有关事件概率的近似值。
重点：数学期望与方差的计算。
难点：相关系数的计算。
（五）统计量及其分布 理解总体、个体、样本和统计量的概念。
掌握样本均值、样本方差的计算。
了解
2分布、t分 布、F分布的定义，并会查表计算。
了解正态总体的某些常用统计量的分布。
重点和难点：2分布、t分布、F分布的定义，及查表计算；熟悉正态总体的常用统计量的分 布及计算。
（六）参数估计 理解点估计的概念，掌握矩估计法(一阶、二阶)与极大似然估计法。
了解估计量的评选标准(无 偏性，有效性，一致性)。
理解区间估计的概念，掌握区间估计的计算步骤，会求单个正态总体的均 值与方差的置信区间，会求两个正态总体的均值差与方差比的置信区间。
重点：矩估计法(一阶、二阶)与极大似然估计法；正态总体的均值与方差的置信区间。
难点：极大似然估计法。
（七）假设检验 理解假设检验的基本思想，掌握假设检验的基本步骤，了解假设检验可能产生的两类错误。
掌 握单个和两个正态总体的均值与方差的假设检验。
了解非参数假设检验。
重点：正态总体的均值与方差的假设检验。
难点：非参数假设检验。
（八）方差分析 了解方差分析的基本思想。
掌握单因素方差分析的基本方法。
重点：了解与方差分析的基本思想。
难点：单因素方差分析的基本方法。
（九）回归分析 了解回归分析的基本思想。
掌握一元线性回归分析的基本方法。
重点：了解回归分析的基本思想。
难点：一元回归分析基本方法。
信息与计算科学专业教学大纲
三、教学方式及学时分配 -
29- 序号 主要内容
一 随机事件及其概率 二随机变量及其分布 三多维随机向量及其分布 四随机变量的数字特征 五大数定理和中心极限定理 六统计量及其分布 七参数估计 八假设检验 九方差分析与回归分析 十机动 主要教学方式讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 10141284410864 辅导答疑比例2.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程以课堂讲授为主，每周辅导答疑一次，每次课后作业为2—6题，要求学生认真完成。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数学分析、高等代数。
六、教学参考书目 《概率论与数理统计》，茆诗松、程依明、濮晓龙编，高等教育出版社，2004
《概率论与数理统计》，盛骤、谢式千、潘承毅编，高等教育出版社，2001《概率论与数理统计教程》，沈恒范编，高等教育出版社，2003《概率论与数理统计》，范大茵、陈永华编，浙江大学出版社，2003 大纲撰写人：刘洪大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -30- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080241数据结构与算法课程教学大纲 课程名称：数据结构与算法英文名称：DatastructuresandAlgorithms课程编号：x3080241学时数：64 其中实验学时数：16学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程性质和任务 《数据结构与算法》是信息与计算科学专业的一门专业必修课，它所讨论的知识内容和提倡的技术方法，无论是对从事软件工程的开发，还是进一步学习计算机领域的其它课程，都有着不可替代的作用。
本课程主要讨论如何分析现实世界中的数据的逻辑关系(逻辑结构)，如何设计数据及其逻辑关系在计算机存储器中的表示(存储结构)，以及分析数据结构应有的操作和这些操作的实现，从而培养学生数据抽象能力，为今后学习面向对象程序设计和计算机高级应用打下基础。
本课程的任务是教学生学会从问题入手，分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的操作算法，初步掌握时间和空间分析技术。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）绪论教学内容：介绍数据结构与算法课程背景，讲述一些数据结构与算法的基本概念。
基本要求：
1、了解部分：数据、数据元素、数据类型、数据的逻辑结构、数据的存储结构。
2、理解部分：算法设计的目标，算法的时间复杂度和空间复杂度概念。
3、掌握部分：算法的时间复杂度和空间复杂度分析。
重点：
1、数据类型、抽象数据类型表示。
2、算法设计与分析的概念理解。
难点：算法设计与分析操作。
（二）线性表教学内容：介绍线性表的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：了解循环链表和双向链表的概念和基本操作。
信息与计算科学专业教学大纲 -31-
2、理解部分：线性表的顺序存储和链式存储结构和实现方法。
3、掌握部分：单向链表的存储表示和实现方法。
重点：线性表的顺序存储和链式存储结构和设计方法，特别是单向链表的设计方法。
难点：实现线性表存储和运算的算法设计。
（三）栈和队列 教学内容：介绍栈和队列的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：栈和队列的应用方法，了解优先级队列和一般队列的差别。
2、理解部分：栈的概念、顺序栈和链式栈的设计方法；队列的概念、顺序循环队列和链式 队列的设计方法。
3、掌握部分：栈和队列的存储表示和实现方法。
重点：栈和队列的基本概念及其各种操作算法的设计和实现。
难点：栈的应用算法和循环队列的实现。
（四）字符串 教学内容：介绍字符串的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：字符串的基本操作，BF
模式匹配方法和KMP模式匹配方法。
2、理解部分：字符串的逻辑结构、存储结构和基本操作。
3、掌握部分：字符串设计和实现方法。
重点：字符串操作算法的设计和实现。
难点：串的模式匹配算法。
（五）数组 教学内容：介绍数组的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：特殊矩阵的压缩存储方法，稀疏矩阵的基本压缩存储方法。
2、理解部分：数组的静态、动态存储结构。
3、掌握部分：掌握数组的概念和基本应用。
重点：数组的动态存储结构。
难点：特殊矩阵存储方法及算法设计。
（六）树 教学内容：介绍树和二叉树的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作方法。
基本要求：
1、了解部分：树的定义、表示方法和树的几种典型存储结构。
2、理解部分：二叉树的定义、性质、存储结构和二叉树操作的实现方法；赫夫曼树概念和 赫夫曼编码方面的应用方法，树和二叉树转换方法。
-
32- 信息与计算科学专业教学大纲
3、掌握部分：二叉树的的遍历算法和实现。
重点：二叉树的性质、存储结构，遍历算法和赫夫曼编码方面的应用。
难点：利用二叉树的性质分析问题方法，二叉树应用算法设计与实现。
（七）图 教学内容：介绍图的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作方法。
基本要求：
1、了解部分：图的基本概念、图的几种典型存储结构，关键路径、最短路径算法。
2、理解部分：图的深度和广度优先遍历方法和算法设计，最小生成树及实现算法。
3、掌握部分：图的邻接矩阵和邻接表存储结构和图操作的实现方法。
重点：图的邻接矩阵和邻接表存储结构和图操作的实现方法，图的遍历，求最小生成树。
难点：图的应用。
（八）查找 教学内容：介绍几种静态、动态查找方法和算法实现。
基本要求：
1、了解部分：二叉排序树和平衡二叉树基本结构和插入、删除方法。
2、理解部分：顺序查找和折半查找的算法设计方法，哈希函数和处突处理方法。
3、掌握部分：查找的基本概念和查找方法的评判标准。
重点：二叉排序树的插入、删除方法；哈希函数、哈希冲突函数和哈希表的构造方法。
难点：几种查找方法适用条件和算法设计。
（九）内排序 教学内容：介绍几种内排序方法和算法实现。
基本要求：
1、了解部分：了解希尔排序、二路归并排序、基数排序算法思想和算法设计。
2、理解部分：直接插入排序、直接选择排序、堆排序、快速排序算法设计。
3、掌握部分：排序基本概念和评判标准。
重点：理解各种排序方法的思想和性能特点。
难点：快速排序和堆排序的算法设计。
三、教学方式及学时分配 序号 1
23 主要内容 绪论线性表栈和队列 主要教学 学时 方式 分配 讲授
2 讲授+实验 4+
6 讲授
4 辅导答疑比例 2∶12∶12∶
1 信息与计算科学专业教学大纲
4 字符串
5 数组
6 树
7 图
8 查找
9 排序 10 课程总结 讲授
2 讲授
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
2 -
33- 2∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节的要求 《数据结构与算法》是实践性很强的课程，不仅要学习基本理论知识，更要注重上机实验，通过上机实验验证算法的正确性，掌握和巩固所学理论知识和分析解决问题的方法。
实验一：创建一个不带头结点的单链表，要求：掌握线性链表的建立。
实验二：单链表的逆转，要求：掌握单链表指针的操作。
实验三：单链表的排序，要求：利用排序算法实现单链表数据排序。
实验四：二叉树建立和遍历，要求：掌握如何建立一棵二叉树，自由选择实现其中一种遍历。
实验五：建立赫夫曼树，求赫夫曼编码，要求：掌握建立一棵赫夫曼树，输出赫夫曼编码。
实验六：图的存储、求任意顶点的度，要求：掌握用邻接矩阵实现图的存储和相关操作。
实验七：查找，要求：掌握二分查找方法。
实验八：排序，要求：掌握用选择排序方法实现对一组数据的排序。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：C语言，离散数学。
六、教学参考书目 《数据结构》，严蔚敏编，清华大学出版社，2010《数据结构算法实现及解析》，高一凡编，西安电子科技大学出版社，2012《数据结构学习指导与训练》，蒋盛益编，中国水利水电出版社，2013《数据结构习题与解析——A级》（第三版），李春葆编，清华大学出版社，2012 大纲撰写人：郑丽群大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -34- 信息与计算科学专业教学大纲 x2608104创新实践I课程教学大纲 课程名称：创新实践I（数学建模系列课程）英文名称：InnovationPracticeI课程编号：x2608104学时数：64 其中实验（实训）学时数：32学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 课程性质：专业课课程任务：向学生介绍数学模型的基本理论、方法，进行数学建模常用算法的训练，培养学生创新思维和实践能力，提高学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）数学模型初步
（1）建立数学模型教学内容：数学模型与数学建模介绍，数学建模的基本方法和步骤、数学模型的特点和分类。
重点：数学模型、数学建模难点：数学建模的方法和步骤基本要求：了解数学模型和数学建模过程；了解数学建模竞赛；掌握几个简单数学模型
（2）初等模型教学内容：录像机计数器的用途，双层玻璃窗的功效，动物的身长与体重汽车刹车距离重点：初等方法建模的思想与方法难点：初等方法建模的思想与方法基本要求：了解初等模型建模思路和过程。
（3）简单优化模型教学内容：存储模型，生猪的出售时间，最优价格；重点：存贮模型难点：存贮模型教学基本要求：掌握利用导数、微分方法建模的思想方法，能解决简单的连续问题模型。
（4）数学软件介绍
1 信息与计算科学专业教学大纲 -35- 教学内容：Mathematica软件介绍重点：Mathematica软件应用 难点：Mathematica软件应用 教学基本要求：初步了解Mathematica软件的使用。
（5）数学软件介绍
2 教学内容：matlab软件介绍重点：matlab软件应用 难点：matlab软件应用 教学基本要求：初步了解matlab软件的使用。
（二）数学建模常见模型及常用算法和实例
（6）微分方程模型 教学内容：火箭发射卫星模型，人口模型，战争模型重点：微分方程模型的建立 难点：微分方程模型的建立和求解 教学基本要求：了解掌握微分方程建模的基本方法和过程。
（7）离散模型 教学内容：层次分析法建模重点：层次分析法建模 难点：层次分析法的应用 教学基本要求：理解掌握层次分析法建模过程及应用。
（8）图与网络模型 教学内容：图与网络基本概念和理论介绍；常见图与网络的模型，最短路问题，指派问题，中 国邮递员问题，旅行商问题，运输问题等 重点：常见图与网络模型 难点：常见图与网络模型建模及求解 教学基本要求：了解图与网络的基本概念，理解并掌握几种常见的图与网络模型及其求解方法。
（8）现代优化算法 教学内容：组合优化问题介绍；常用现代优化算法介绍，模拟退火算法、禁忌搜索算法、遗传 算法、蚁群算法介绍，TSP
问题求解。
重点：几种常用现代优化算法的应用 难点：几种常用现代优化算法的理解和应用 教学基本要求：理解几种现代优化算法的基本思想，掌握几种现代优化算法的简单应用。
（9）数据统计描述与分析 教学内容：统计的基本概念，参数估计及
matlab实现，假设检验及matlab实现重点：参数估 计和假设检验 难点：参数估计和假设检验理论和实现 教学基本要求：了解统计的基本概念，理解并掌握参数估计和假设检验及其matlab实现。
（10）插值与拟合 教学内容：插值及常用插值方法，曲线拟合问题及matlab曲线拟合工具箱应用。
重点：插值方 -36- 信息与计算科学专业教学大纲 法和应用，matlab曲线拟合工具箱的使用 难点：插值和曲线拟合的matlab实现 教学基本要求：了解常用的插值算法和曲线拟合的最小二乘法，掌握插值方法和曲线拟合的 matlab实现。
（12）回归模型 教学内容：统计回归理论与模型 重点：统计回归建模的基本思路和方法难点：建立回归模型 教学基本要求：掌握统计回归建模的基本方法，了解统计回归模型在实际工作中的应用。
（13）神经网络模型 教学内容：神经网络简介，蠓虫问题与多层前馈网络，蠓虫问题的神经网络模型与
matlab实现。
重点：神经网络模型的matlab实现 难点：神经网络模型理论 教学基本要求：了解神经网络模型的基本概念、算法，掌握几种简单的神经网络模型的matlab 实现。
（14）时间序列模型 教学内容：时间序列分类，确定性时间序列分析方法概述，移动平均法，趋势移动平均法，指 数平滑法（一次，二次），差分指数平滑法，平稳时间序列模型； 重点：平稳时间序列模型 难点：时间序列模型及时间序列分析方法 教学基本要求：了解时间序列基本概念和常见分析方法，理解时间序列模型掌握简单时间序列 建模方法。
三、教学方式及学时分配 序号 教学内容 第一章
建立数学模型第二章初等模型第三章简单的优化模型第四章数学建模软件1第五章数学建模软件2第六章微分方程模型第七章离散模型第八章图与网络模型第九章现代优化算法 主要教学方式讲授讲授讲授 讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验 学时分配 444444488 辅导答疑比例 2：12：12：12：12：12：12：12：12：
1 信息与计算科学专业教学大纲 第十章数据统计描述与分析第十一章插值与拟合第十二章回归模型第十三章神经网络模型第十四章时间序列模型 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 2：1-372：12：12：12：
1 四、课程其他教学环节要求 课堂讲授在多媒体教室，在课堂上采用启发式教学，以讲授和上机实验并重，讲练结合。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数学分析，常微分方程，高等代数，离散数学，数据结构后续课程：数值分析，数
据分析，金融数学
六、教学参考书目 《数学模型》（第四版）姜启源、谢金星、叶俊编，高等教育出版社，2010年《数学模型》，谭永基、蔡志杰编著，复旦大学出版社出版，2011年《数学建模方法》，刘承平主编，北京：高等教育出版社，2002。
大纲撰写人：屠良平大纲审阅人：姜本源负责人：王艳 -38- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080151数据库原理与应用课程教学大纲 课程名称：数据库原理与应用 英文名称：DatabasePrinciplesandApplications 课程编号：x3080151 学时数：64 其中实验学时数：16 课外学时数：
0 学分数：4.0 适用专业：信息与计算科学
一、课程性质和任务 《数据库原理与应用》课程是信息与计算科学专业的一门专业必修课，教学内容包括数据库的基本原理和SQL语言的使用，以数据库为核心的信息系统开发的基本过程、设计方法和规范。
课程既强调学生对数据库基本理论的学习，也强调学生数据库管理系统的操作方法和开发工具使用，注重理论与应用，知识与技能，传统与现代的有机结合。
通过本课程学习，使学生掌握如何从问题入手，分析研究计算机加工的数据结构的特性，提升学生数据库系统的开发能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）数据库系统概述基本要求：了解数据库技术的产生和发展，数据库技术的基本概念；数据库系统结构，数据库 系统的三级模式结构和二级映射；数据库管理系统的组成、功能和工作流程；数据库系统的组成。
重点：数据库管理系统的组成和主要功能。
难点：数据库系统的体系结构。
（二）数据模型基本要求：掌握数据描述，实体间的联系，实体－联系模型和E-R图，扩充E-R数据模型；数 据模型的概念，关系模型。
重点：数据模型的概念和组成；实体－联系模型和E-R图。
难点：扩充E-R数据模型。
（三）关系运算及关系系统基本要求：掌握关系代数的基本操作；元组关系演算和域关系演算，元组关系演算和域关系演 算，三种关系运算形式的等价性；集合运算；特殊的关系运算——投影、选择、连接运算。
重点：关系代数的基本操作。
信息与计算科学专业教学大纲 -39- 难点：元组关系演算和域关系演算。
（四）关系数据库标准语言SQL 基本要求：掌握SQL语言的特点，SQL的数据定义、数据查询和数据操纵；视图的概念，视图的定义和相关操作；SQL提供的安全性和完整性功能；触发器的概念，触发器的创建和删除。
重点：SQL的数据更新与查询；视图的定义和使用；索引的使用。
难点：嵌入式SQL；复杂的SQL数据查询。
（五）关系数据库理论 基本要求：掌握关系模式的一般表示和设计中的问题；关系模式上函数依赖；关系模式的1NF、 2NF、3NF和BC范式，了解多值依赖和4NF；关系模式的规范化处理。
重点：函数依赖的定义；关系模式的范式；关系模式的规范化处理。
难点：关系模式的规范化处理。
（六）数据库系统设计 基本要求：掌握数据库设计的方法和步骤，数据库的概念结构的设计和逻辑结构的设计；关系 数据库设计的基本方法，数据库应用开发工具，能够进行小型数据库管理系统的设计，了解存储过 程、触发器的创建和使用。
重点：数据库的概念结构的设计和逻辑结构的设计。
难点：小型数据库管理系统的设计。
（七）数据库保护 基本要求：数据库的安全性，数据库安全性控制的一般方法；数据库完整性规则，数据库的完 整性约束类型；事务和并发控制的基本概念，并行事务的并发执行；常用的两段封锁协议和三级封 锁协议；数据库恢复的实现技术。
重点：数据库的安全性概念和安全性控制的一般方法；数据库的完整性概念和约束定义；事务 的基本概念、性质和并发执行；数据库的并发控制和两段封锁协议。
难点：数据库的并发控制实施。
（八）新型数据库 基本要求：了解数据库技术的现状；数据库的新应用；数据库技术面临的挑战和新的研究方向。
重点：数据库技术面临的挑战和新的研究方向。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学
方式 学时分配
1 数据库系统概述，数据模型 讲授+实验 2+
2 2 关系数据库结构及形式定义 讲授
4 3 关系数据库标准语言 讲授+实验 8+
4 4 数据库安全性及控制 讲授
4 辅导答疑
比例 2∶12∶12∶12∶
1 -40- 5678910111213 数据库完整性及触发器关系数据库理论，函数依赖数据库设计、实施、维护数据库编程关系查询化处理和优化数据库恢复技术并发控制数据库发展及大数据管理课程总结 讲授+实验讲授 讲授+实验讲授讲授讲授讲授讲授讲授 信息与计算科学专业教学大纲 2+
2 2∶
1 2 2∶
1 6+
8 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 2 2∶
1 2
四、课程其他教学环节的要求 《数据库原理与应用》是实践性很强的课程，不仅要学习基本理论知识，更要注重上机实验，
巩固所学理论知识的同时，提高学生数据库系统开发能力，本课程设有16学时实验。
实验一：熟悉应用环境（2学时）实验二：表的创建和管理（2学时）实验三：数据查询与更新（2学时）实验四：视图和索引的创建和使用（2学时）实验五：小型数据库系统设计（8学时）
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数据结构与算法，计算机程序设计。
六、教学参考书目 《数据库系统概论》（第4版），王珊等编，高等教育出版社，2008《数据原理与SQLServer应用》，高金兰编，科学出版社，2010《数据库技术与应用》，李雁翎编，高等教育出版社，2011 大纲撰写人：郑丽群大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -41- x2080341复变函数课程教学大纲 课程名称：复变函数英文名称：ComplexAnalysis课程编号：x2080341学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 复变函数是数学、信息与计算科学专业本科大学生必修的数学基础课之
一。
它是继数学分析后开设的分析类课程。
复变函数处理的对象是复变量函数，主要涉及解析函数理论。
复变函数的理论和方法直接应用于概率论与数理统计、常微分方程、数学物理方程和其他数学分支，在热学、电磁学和流体力学等物理、力学学科也有广泛的应用。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）复数与复空间了解复数的定义及其几何意义，掌握复数的运算；了解单连通区域与复连通区域；理解并掌握 复变函数的概念、极限与连续性；了解复球面与无穷远点的概念。
重点：辐角函数、复变函数的概念、极限与连续性。
难点：无穷远点的概念、辐角的集合等式。
（二）复变函数理解解析函数的定义，性质及其充分必要条件；了解函数在一点解析与函数在一点可导的区别； 熟练掌握利用柯西-黎曼条件判别解析函数的方法；理解初等函数的定义和性质，主要是幂函数与指数函数；了解初等多值函数单值化方法（限制辐角或割破复平面）；掌握解析函数在单叶性区域内由初值确定终值。
重点：利用柯西-黎曼条件判别解析函数的方法。
难点：解析函数的定义初等多值函数分出单叶解析分支。
（三）复变函数的积分理解柯西积分定理、柯西积分公式、高阶导数公式；熟练掌握利用柯西积分定理、柯西积分公 式、高阶导数公式计算函数沿闭曲线的积分；理解Cauchy积分定理的推广(推广到函数fz在区 域D内解析，在D上连续的情形和推广到复围线的情形)；了解Liouville定理、Cauchy不等式，掌 握证明它们的方法；掌握利用Morera定理判断解析函数的方法。
-42- 信息与计算科学专业教学大纲 重点：Cauchy积分定理和积分公式。
难点：Cauchy积分定理的推广(推广到fz在区域D内解析，在D上连续的情形)。
（四）级数 了解复级数的基本概念；掌握复变函数项级数的收敛与一致收敛，一致收敛的和函数的分析性 质，解析函数项级数的和函数的解析性质；理解解析函数的幂级数表示，理解收敛圆，收敛半径的 概念；掌握幂级数的和函数在收敛圆周上的奇点的存在性，解析函数的零点唯一性定理，最大模原 理；熟练掌握一些初等函数的
Taylor展式；了解双边幂级数的有关概念；理解孤立奇点的概念，掌 握判断孤立奇点类型的方法；了解Laurent定理，熟练掌握将函数在孤立奇点展成Laurent级数的方 法；了解解析函数在孤立奇点邻域内的性质。
重点：幂级数收敛半径、收敛圆的确定；一些初等函数的Taylor展式；零点的孤立性；唯一性 定理；最大模原理；将函数在孤立奇点展成Laurent级数；收敛圆环的确定；判断孤立奇点类型。
难点：判断在无穷远点的孤立奇点类型。
（五）留数 理解留数的定义，熟练掌握留数的求法；理解留数定理，熟练掌握用留数定理计算实积分；掌 握辐角原理，Rouche'定理，熟练求解解析函数在指定区域内的零点个数；了解整函数与亚纯函数的 概念，对数留数。
重点：留数的求法；考察区域内函数的零点分布状况；用留数定理计算实积分。
难点：对数留数；辐角原理；Rouche'定理的证明。
（六）保形变换 理解解析函数的映射性；掌握幂函数、指数函数、根式函数、对数函数的映射性质；熟练掌握 分式线性变换的映射性质；会求将区域
G映射为单位圆或上半平面的保形映射。
重点：分式线性变换的映射性质。
难点：保形变换的黎曼存在定理与边界对应定理。
（七）解析开拓 理解解析开拓的概念，解析开拓的幂级数方法，对称原理；了解透弧解析开拓。
重点：解析开拓的概念。
难点：对称原理、透弧解析开拓。
（八）调和函数 理解调和函数的概念与性质；熟练掌握"已知解析函数的实部（或虚部），求该解析函数"的方法； 了解中值公式与泊松公式、极值原理；了解狄利克雷问题。
重点：已知解析函数的实部（或虚部）求虚部（或实部）。
难点：狄利克雷问题。
三、教学方式及学时分配 信息与计算科学专业教学大纲 序号 主要内容
一 复数与复空间
二 复变函数
三 复变函数的积分
四 级数
五 留数
六 保形映射
七 解析开拓
八 调和函数 主要教学
方式讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习 讲授讲授 学时分配 466108644 -43- 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12：
1 四、课程其他教学环节要求 课堂授课，布置作业，按时辅导答疑，习题课总结练习。
五、本课程与其它课程的联系 本课程为信息与计算科学专业一门重要的专业基础课，其先修课程为：数学分析、解析几何。
后继课程为：常微分方程、概率论与数理统计、数理方程。
六、教学参考书目 《复变函数》（第三版），余家荣编，高等教育出版社，2002《复变函数论》（第二版），钟玉泉编，高等教育出版社，2002《复变函数》，李庆忠编，科学出版社，2000《复变函数学习指导》，马立新编，山东大学出版社，2004 大纲撰写人：于永新大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -44- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080161数据分析课程教学大纲 课程名称：数据分析英文名称:DataAnalysis课程编号：x3080161学时：64 其中实验（实训）学时数：28学分数：4适用专业:信息与计算科学 课外学时数：
一、课程的性质和任务 本课程是信息与计算科学专业本科生的专业课程；该课程目的是介绍数据分析的基本理论与方法，详细叙述基本内容及算法；通过学习本课程，使学生初步掌握数据分析的基本理论与方法，培养和锻炼学生分析、解决实际问题的能力，同时让学生掌握基本计算技能。
本课程的任务是在64学时的时间内讲授数据描述性分析、多元数据分析等内容。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 (一)数据描述性分析要求学生了解数据分析的基本内容及应用领域与作用；掌握数据的数字特征与分布特征的描述与分析，熟练掌握常用的统计量：如样本均值、样本协方差和方差，以及样本相关系数等。
重点:
1.数据的数字特征
2.数据的分布难点:多元数据的数字特征与相关分析(二)非参数方法讲授两种及多种常用的非参数秩方法。
要求学生重点理解随机化模型下的秩检验方法。
重点:
1.两种处理方法比较的秩检验
2.成对分组设计下两种处理方法的比较难点:
1.分组设计下多种处理方法的比较
2.列联表的独立性检验(三)回归分析要求学生了解建立回归方程的五个基本假设；掌握线性回归模型，回归方程的选取，回归方程效果的检验，以及残差分析方法等；并能运用统计软件实现有关回归过程的分析。
信息与计算科学专业教学大纲 -45- 重点:
1.线性回归模型
2.残差分析 难点:
1.残差分析
2.回归方程的选取与系统建模 (四)方差分析 讲授单因素方差分析与多因素方差分析方法，以及正交设计表的使用方法。
重点：多因素方法分析 难点：方差分析的检验方法 （五）主成分分析 要求学生了解主成分分析的统计思想和实际意义；掌握其数学模型和二维空间上的几何意义； 熟练掌握主成分的推导步骤及其重要的基本性质；能够利用计算软件，自己解决实际问题并给出分 析报告。
了解典型相关分析的基本思想，会用典型相关分析方法处理实际问题。
重点:
1.总体主成分 难点:
1.总体主成分
2.样本主成分 (六)判别分析 要求学生理解判别分析的目的和意义、它的统计思想；了解并熟悉判别分析的三种类型，特别 是Bayes判别方法的统计思想；掌握教材中给出的不同判别方法的判别规则和判别函数的结构；熟 练掌握两总体样本的距离判别法和Bayes判别法的具体计算步骤，并比较其异同；掌握统计软件中 的相应程序。
重点:
1.距离判别
2.Bayes判别 难点:
1.逐步判别 (七)聚类分析 要求学生理解聚类分析的目的和意义、它的统计思想，了解变量类型的几种尺度定义。
熟悉聚 类分析常用的距离和相似系数的定义，掌握教材中介绍的四种谱系聚类方法，以及它们的统一公式， 熟悉软件中最长（短）距离法和重心法的具体使用步骤，能运用聚类分析法及统计软件解决一些实 际问题。
重点:
1.距离与相似系数
2.谱系聚类法 难点:
1.快速聚类法
三、教学方式及学时分配 -46- 序号 主要内容 一R软件的使用二数据描述性分析三非参数方法四回归分析五方差分析六主成分分析与因子分析七判别分析八聚类分析九复习十测验 信息与计算科学专业教学大纲 主要教学方式 学时辅导答分配疑比例 讲授+上机实验
6 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
4 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授
2 上机考试
4 四、课程其他教学环节要求 课堂授课和上机实验，按时辅导答疑，上机实践要求利用所掌握的编程语言实现相应的算法。
实验教学环节(28学时): 序号 实验项目名称 实验计划情况 计划学时开出学时 每组人数
1 R软件的使用
2 数据描述性分析
3 数据描述性分析
4 秩检验
5 秩检验+符号检验
6 线性回归分析
7 逐步回归分析
8 方差分析
9 主成分分析 10 因子分析 11 距离判别 12 Bayes
0 一、课程的性质和任务 数值分析课程是信息与计算科学专业课程。
数值分析是一门运用计算机解决数学计算问题的学科，在科学与工程的计算中发挥着重要作用。
计算机与计算技术的发展使数值分析的研究和应用有了更广阔的前景。
数值模拟方法已成为实验与理论两大科学研究方法之后的第三种方法。
因此，学习和掌握数值分析的基本理论，包括算法设计和误差分析，对于将来从事科学研究的学生来说是必不可少的。
本课程讲授数值计算的基本内容：数值代数，数值逼近，方程数值解，常微分方程数值解，然后转入特殊矩阵及其快速算法。
要求学生了解这些数值计算问题的来源，理解求解它们的数学思想和理论根据，掌握相应数值分析及其计算步骤，能够分析计算中产生误差的原因，能采取减少误差的措施，还希望学生能够解释计算结果的意义，根据计算结果作合理的预测。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）误差正确理解数值计算中应注意的一些问题，学会选用相对较好的数值计算方法。
了解数值分析研究对象；理解并掌握绝对误差，相对误差，有效数字的概念并会求解有关题目；理解计算机中的数系，舍入误差和浮点运算。
掌握函数值的误差估计及在数值计算中应注意的几个问题。
重点：重点是绝对误差、相对误差、有效数字等概念的掌握及求解有关题目。
难点：有关近似值的绝对误差、相对误差、有效数字等题目的求解。
（二）函数的数值逼近掌握插值问题的提法与求解原理，能对表格函数作出插值的结果与拟合。
熟练掌握几种常用方法:Lagrange插值、牛顿插值、分段插值、三次样条函数插值、曲线拟合的最小二乘法及函数的最佳一致逼近和最佳平方逼近，了解插值余项及误差估计，理解高次插值的Runge现象。
信息与计算科学专业教学大纲 -49- 重点：Lagrange插值、牛顿插值、三次样条函数插值、曲线拟合的最小二乘法及函数的最佳平 方逼近。
难点：三次样条函数插值及函数的最佳一致逼近。
（三）数值积分和微分 了解数值积分和微分的基本思想，能够熟练地确定具体求积公式的代数精度及确定求积公式的 节点和系数。
熟练地用梯形公式、Simpson
公式、复化求积公式、Gauss公式等进行数值积分计算。
重点：求积公式的代数精度、复化求积公式、Gauss公式(只要求掌握两点、三点公式即可)。
难点：复化求积公式计算。
（四）线性方程组求解的数值方法 掌握解线性方程组的几种基本常用的直接法：Gauss消去法、Doolittle分解、Crout分解、Cholesky 分解、解特殊矩阵的追赶法等，并能比较它们各自的优缺点。
了解向量范数和矩阵范数的概念，并 会计算常用的向量和矩阵的范数，了解方程组的状态和系数矩阵的条件数的关系，会计算矩阵的条 件数。
掌握解线性方程组的几种基本常用的迭代法：Jacobi
迭代法、Gauss-Seidel迭代法和松弛迭代法, 掌握构造迭代格式的基本原理与技巧，能判别迭代法的收敛性,并能比较它们各自的优缺点。
重点：Gauss消去法、LU分解、Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和SOR迭代法。
难点：LU分解、Cholesky分解及迭代法收敛的判定定理。
（五）非线性方程求解的数值方法 熟练掌握计算机上常用的一些求非线性方程的近似根的数值方法（二分法、迭代法、牛顿法、 割线法），并能比较各种方法的异同点；掌握迭代法的收敛性定理，收敛阶的概念。
正确应用所学方 法求出给定的非线性方程满足一定精度要求的数值解。
重点：牛顿法及迭代收敛的概念。
难点：迭代收敛的判定。
（六）矩阵特征值计算 熟练掌握求矩阵主特征值及相应特征向量的幂法，掌握求按模最小特征值及相应特征向量的反 幂法，掌握正交变换（Householder
和Given变换），掌握用Householder方法化对称矩阵为三对角矩 阵和把一般矩阵化为Hessenberg矩阵的方法，掌握求一般矩阵全部特征值的QR方法。
重点：幂法，Householder方法。
难点：正交变换，QR方法。
（七）常微分方程初值问题数值解法 理解常微分方程初值问题数值求解的基本概念：单步法、多步法、显式、隐式、精度、单步法 收敛性、稳定性的概念等。
掌握欧拉方法、改进的欧拉法与龙格－库塔法的推导，精度的求法，以 及它们的应用；了解基于数值积分构造出的亚当姆斯显、隐式多步公式，了解基于泰勒展开式的构 造方法，了解化高阶为方程组的方法。
重点：欧拉方法、改进的欧拉法、龙格-库塔法。
-
50- 难点：单步法和多步法的推导。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 一误差二插值法三函数逼近四数值积分与数值微分五解线性方程组的直接方法六解线性方程组的迭代法七非线性方程的数值解法八矩阵特征值计算九常微分方程初值问题数值解法 十总复习 信息与计算科学专业教学大纲 主要教学方式讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授 讲授+练习 学时分配486886668
4 辅导答疑比例 2：12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶1 1∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程采用课堂教学：讲授理论知识。
采用启发式教学配套实例分析，以讲授为主，讲练结合，每一次课（两学时）留一定量作业，每周答疑一次。
五、本课程与其他课程的联系 本课程先修课程：数学分析、高等代数、常微分方程、程序设计。
后续课程：偏微分方程数值解。
六、教学参考书目 《数值分析》第5版，李庆扬、王能超、易大义编，北京：清华大学出版社，2008.12《数值分析》，林成森编，北京：科学出版社，2006.1《数值计算方法与算法》第二版，张韵华、奚梅成、陈效群编，北京：科学出版社，2006.9《MATLAB6.0与科学计算》，王沫然编，北京：电子工业出版社，2001.9《C程序设计》，谭浩强，北京：清华大学出版社，1991.7《数据结构》第一版，严蔚敏、吴伟民.北京：清华大学出版社，1997.4 信息与计算科学专业教学大纲 -51- 大纲撰写人：陶玉敏、陆立娟大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -52- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080201运筹与优化课程教学大纲 课程名称：运筹与优化 英文名称：OperationalResearchandOptimization 课程编号：x3080201 学时数：64 其中实验（实训）学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：4.0 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 课程性质：专业课课程任务：向学生介绍运筹学与优化的基本理论和解决问题的基本方法，培养学生运用该学科知识分析解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，训练学生科学决策的能力；提高学生使用定量分析技术解决实际问题能力；培养学生确立数学抽象思维能力、逻辑思维能力；求解数学模型的计算能力；编写计算机程序能力；运用运筹学软件解决、分析问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）绪论基本要求：
1.了解运筹学的产生、发展及最新发展动向和成果。
2.了解本学科的研究内容、特点及研究方法。
内容：运筹学的产生、发展及应用；运筹学的主要分支。
重点及难点：运筹学的研究内容及研究方法。
（二）线性规划与单纯形法 信息与计算科学专业教学大纲 基本要求： -53-
1.理解线性规划问题的概念，会建立线性规划问题的数学模型。
2.理解线性规划问题“解”的概念及性质，理解单纯形法的思想，并熟练掌握此法。
3.掌握大M法和两阶段法。
4.了解线性规划的图解法，了解线性规划的应用。
内容：线性规划的数学模型及其标准形式；线性规划问题的图解法；线性规划问题解的基本 性质；单纯形法，大M法与两阶段法；线性规划的应用。
重点：单纯形法、大M法、两阶段法的计算。
难点：有关单纯形法几个定理的证明。
（三）对偶理论与灵敏度分析 基本要求：
1.理解对偶问题及其基本性质。
2.理解对偶问题的经济意义。
3.熟练掌握对偶单纯形法。
4.掌握
bi、aij及ci的灵敏度分析。
内容：对偶问题及其基本性质；对偶问题的经济意义；对偶单纯形法，解的灵敏度分析。
重点：对偶问题的基本性质，对偶单纯形法。
难点：灵敏度分析。
（四）运输问题 基本要求：
1.了解运输问题的特点；熟练掌握产销平衡运输问题的表上作业法。
2.了解产销不平衡运输问题的求解方法。
内容：运输问题的数学模型；表上作业法；产销不平衡运输问题及其求解方法。
-
54- 重点：表上作业法。
信息与计算科学专业教学大纲 难点：产销不平衡运输问题的求解方法。
（五）整数规划 基本要求：
1.掌握分支定界法和割平面法。
2.掌握0-1规划问题的解法，并会简单应用。
内容：整数规划问题的数学模型及解的特点；分支定界法；割平面法；隐枚举法；指派问题 与匈牙利法。
重点：分支定界法、割平面法和匈牙利法。
难点：割平面约束的构造。
（六）非线性规划 基本要求：
1.了解非线性规划的概念与数学模型。
2.掌握无约束问题和约束极值问题的求解方法。
内容：无约束问题的基本概念和黄金分割法；外推法；最速下降方法；古典牛顿法；有约束 极值问题的最优性条件及乘子罚函数法。
重点：黄金分割法，梯度法，共轭梯度法，拟牛顿算法。
难点：共轭梯度法，拟牛顿算法，罚函数的构造。
（七）动态规划 基本要求：
1.了解动态规划的基本思想和规划方法。
2.能解决简单的无后效性多阶段决策过程优化问题。
信息与计算科学专业教学大纲 -
55- 内容：多阶段决策问题；动态规划的基本概念和基本原理；动态规划模型的建立和求解方法； 动态规划的应用。
重点：最优性原理，动态规划的求解。
难点：动态规划模型的建立。
（八）图与网络分析 基本要求：
1.理解图论的基本知识。
2.掌握网络分析方法，能熟练地求解简单网络最短路问题及最大流问题。
内容：图的基本概念；树；最短路问题；网络最大流问题；最小费用最大流问题；网络计划 与图解评审法。
重点：最短路问题，最大流问题，关键路线法。
难点：最小费用最大流问题，网络优化。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 绪论
二 线性规划与单纯形法
三 对偶理论与灵敏度分析
四 运输问题
五 整数规划
六 非线性规划
七 动态规划
八 图与网络分析
四、课程其他教学环节要求 主要教学
方式 讲授讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 2886624812 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 课堂讲授在多媒体教室。
在课堂上采用启发式教学，以讲授为主，讲练结合；每一次课（两学 -56- 时）留少量作业；每两周（四学时）答疑一次，要求独立完成作业。
信息与计算科学专业教学大纲
五、本课程与其他课程的联系 先前课程：数学分析、线性代数、概率论与数理统计后续课程：数学模型
六、教学参考书目 《运筹学教程》（第三版），胡运权编，清华大学出版社，2007《运筹学》，运筹学教材编写组，清华大学出版社，2005《最优化原理与方法》修订版，薛嘉庆编，冶金工业出版社，2003《最优化理论与算法》，陈宗存编，清华大学出版社，1981《实用运筹学——运用Excel建模和求解》，叶向编，中国人民大学出版社，2007 大纲撰写人：赵健大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 x4080201信息论基础课程教学大纲 课程名称：信息论基础 英文名称：FundamentalsofInformationTheory 课程编号：x4080201 学时数：32 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：2.0 适用专业：信息与计算科学 -57-
一、课程的性质和任务 信息论基础是信息与计算科学专业的一门基础理论课程。
课程围绕香农(Shannon)信息论，以信源与信道编码定理为信息论的基本理论与主要内容。
这些内容不仅是近代信息处理的理论基础，具有深刻而又严格的数学描述与证明，而且在通信领域得到重要应用。
通过这些内容的学习，使学生看到数学理论在通信技术与通信工程中的重要作用，看到数学理论与这些技术与工程问题的相结合过程。
另外，还介绍了信息科学、信息技术与信息度量，使数学类专业的学生在更广泛的意义上来学习和理解信息论.
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）信息技术和信息科学概论了解信息科学、信息技术与信息产业；了解信息论的产生、发展与应用；掌握香农(Shannon)信息论的建立与发展.重点：香农(Shannon)信息论的建立与发展.（二）信息的度量问题掌握信源的数学模型；掌握香农熵，联合熵和条件熵，熵的基本性质，互熵与互信息定义与性质；了解连续型随机变量的熵；了解最大熵原理.重点：香农熵、联合熵和条件熵及其基本性质；互熵与互信息定义与性质.难点：熵的性质；互信息的性质.（三）通信系统概论了解通信系统各部分的主要组成以及作用；掌握通信系统的数学模型.重点：通信系统的数学模型.难点：通信系统的数学模型. -58- 信息与计算科学专业教学大纲 （四）信源编码问题 了解一些无失真信源编码方法；熟练掌握信源编码的概念，原理及典型编码的方法（香农编码 方法，费诺编码方法，哈夫曼编码方法）；掌握最优变长码
Huffman编码方法，算术编码方法. 重点：信源编码的概念，原理及典型编码的方法. 难点：变长编码定理. （五）信道编码定理. 掌握信道的数学模型，离散无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理；了解可加 Gaussian
信道. 重点：无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理. 难点：无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理. （六）信息率失真函数 了解保真度准则下的信源编码定理；掌握失真度与平均失真度，信息率失真函数与特性，R(D) 函数的参数表述及其计算；掌握率失真函数的定义和保真度准则下的信源编码定理的物理意义，离 散信源率失真函数的基本计算方法. 重点：率失真函数及其基本计算方法. 难点：率失真函数的性质和迭代算法.
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 信息技术和信息科学概论
二 信息的度量问题
三 通信系统概论
四 信源编码问题
五 信道编码定理
六 信息率失真函数 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例 讲授
2 1∶
1 讲授
8 1∶
1 讲授
2 1∶
1 讲授
6 1∶
1 讲授
8 1∶
1 讲授
6 1∶
1 四、课程其他教学环节要求 学生独立完成教师布置的任务，包括查阅资料.
五、本课程与其他课程的联系 本课程的先修课程是数学分析、高等代数、概率论与数理统计等。
本课程体现了用数学方法定
量的研究问题的理论和方法的过程，为后续课程的学习介绍了一种方法. 信息与计算科学专业教学大纲
六、教学参考书目 [1]《信息论基础与应用》沈世镒,吴忠华编.高等教育出版社,2003[2]《信息论与编码》曹雪虹,张宗橙编.清华大学出版社,2004[3]《信息论基础》傅祖芸编.电子工业出版社,1989[4]《信息论基础》叶中行编.高等教育出版社,2003 -59- 大纲撰写人：孙岩大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -60- 信息与计算科学专业教学大纲 x4080211模糊控制理论课程教学大纲 课程名称：模糊控制理论英文名称：FuzzyControlTheory课程编号：x4080211学时数：16 其中实验学时数：0学分数：1.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 模糊控制理论作为智能控制的一个重要分支，备受控制理论与控制工程界广大科技人员的重视，自1965年美国控制论专家
L.A.Zadeh提出模糊集合到现在为止，模糊控制理论在相关领域已经得到越来越广泛的应用，如工业过程控制、家电行业、软科学、人工智能与计算机高科技等领域；同时，国内外与模糊控制理论相关的文献也越来越多，如模糊逻辑、T-S模糊系统等方面的文献较多。
开设这门课程重点在与向学生介绍模糊控制理论在一些相关领域中的应用，以及国内外学者在这方面的一些科研成果，为本科生、研究生在写毕业论文方面提供一些有意义的知识，也为学生在今后科学研究及实际工作中处理解决问题打下良好的理论基础。
二、课程内容的教学基本要求、重点和难点 本课以介绍模糊控制理论在相关领域中的应用以及国内外学者在这方面的一些科研成果为主，重点介绍与模糊控制理论相关的一些文献，而学生对有关这方面的基本理论，线性系统理论掌握的多少直接影响对这门课的学习与理解。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 模糊理论的产生与发展
二 模糊系统稳定性理论
三 模糊控制理论的应用(一)
四 模糊控制理论的应用(二) 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 信息与计算科学专业教学大纲
五 模糊逻辑系统
六 T-S模糊系统（一）
七 T-S模糊系统（二）
八 机动 讲授
2 讲授
2 讲授
2 2
四、课程其他教学环节要求 本课程以课堂讲授和师生相互讨论相结合。
五、该课程与其他课程的联系 先修课程：模糊数学、线性系统理论。
六、教学参考书目 《模糊数学：原理及应用》（第三版），华南理工大学出版社，2001
《模糊数学基础》，西安交通大学出版社，1984《模糊系统与模糊控制教程》，王立新编，清华大学出版社，2003《线性系统理论》，郑大钟编，清华大学出版社，2002《模糊控制原理与应用》，诸静编，机械工业出版社，1995《鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法》，俞立编，清华大学出版社，2002 -61- 2：12：12：12：
1 大纲撰写人：黄胜绢大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -62- 信息与计算科学专业教学大纲 x4020491现代控制理论课程教学大纲 课程名称：现代控制理论英文名称：ModernControlTheory课程编号：x4020491学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 现代控制理论是自动化专业的专业基础课程之
一，本课程的主要任务是讲授现代控制理论的基本概念、基本原理和基本方法，使学生在学习经典控制理论的基础上，从一个全新的角度了解控制系统的性能，掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法，为研究和设计多变量控制系统打下良好的基础。
通过本课程的教学，使学生了解现代控制理论的体系结构，熟练地掌握线性控制系统的状态空间描述，时域分析与离散化，控制系统的李雅普诺夫稳定性，线性控制系统的能控性与能观测性，以及状态反馈与状态观测器等基本理论和方法，为进一步学习现代控制理论的其它分支如自适应控制、最优控制、多变量控制等打下较扎实的基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 1绪论基本要求：了解控制理论的发展概况，以及现代控制理论的主要特点，内容和研究方法，介绍现代控制理论的基本概念以及与经典控制理论的关系。
2线性控制系统的状态空间描述基本要求：理解状态空间基本概念，系统状态空间模型的一般描述方法，掌握系统数学模型之间的转换，以及线性变换与状态方程标准形。
重点：状态空间表达式的建立，线性变换的基本性质。
要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统的状态空间表达式，并画出状态变量图，以及可控、可观、对角和约当标准型。
难点：状态变量选取的非唯一性，多输入多输出状态空间表达式的建立。
3线性控制系统的运动与离散化基本要求：熟练掌握线性定常系统的自由运动；矩阵指数的计算方法；线性定常系统的受控运 信息与计算科学专业教学大纲 -63- 动；离散系统的状态空间描述；离散时间系统状态方程求解；线性连续系统的离散化。
重点：状态转移矩阵和线性定常系统状态方程的求解方法。
难点：线性连续系统的离散化 4控制系统的李雅普诺夫稳定性 基本要求：了解李雅普诺夫意义下的稳定性，二次型函数定号性的判定，李雅普诺夫稳定性定 理；掌握线性系统的李雅普诺夫稳定性分析方法及离散系统的分析方法。
重点：
李雅普诺夫第
一、第二法的主要定义与定理，李雅普诺夫函数，线性定常系统与非线性 系统稳定性定理与判别，李雅普诺夫方程，渐近稳定性的分析与判别。
难点：李雅普诺夫函数的构造与选取，离散系统的稳定性定理及稳定判据。
5
线性控制系统的能控性与能观测性 基本要求：正确理解定常和离散系统能控性与能观性的基本概念与判据，熟练掌握能控标准型 与能观标准型，对偶原理，规范分解。
重点：能控、能观的含义和定义，定常系统的能控、能观的各种判据。
难点：对偶原理，规范分解。
6
状态反馈与状态观测器 基本要求：了解系统状态反馈与输出反馈的不同；掌握单输入—单输出状态反馈系统的极点配 置法，状态重构问题，观测器的极点配置，以及系统综合设计。
重点：状态反馈与输出反馈的基本结构、性质和有关定理，单输入—单输出状态反馈系统的极 点配置，观测器的极点配置。
难点：状态反馈与输出反馈实现的充要条件，带观测器的闭环反馈系统设计。
三、教学方式及学时分配 本课程教学方式以课堂教学为主，兼以专题讨论、习题课等。
在授课过程中，可适当给出本课 程的主要专业英语词汇，适当介绍控制系统采用
MATLAB的计算机仿真知识。
再通过课内习题课和课 内、课外一定数量的辅导与练习，提高学生的分析问题、解决问题的能力，达到理解、掌握、巩固 所学理论知识的目的。
序号 主要内容 主要教学方式 学时分配 辅导答疑比例 一
1.绪论 讲授
2 2:
1 二
2.线性控制系统的状态空间描述 讲授 10 2:
1 三
3.线性控制系统的运动与离散化 讲授
8 2:
1 四
4.控制系统的李亚普诺夫稳定性 讲授
8 2:
1 五
5.线性控制系统的能控性与能观测性 讲授
8 2:
1 六
6．状态反馈与状态观测器 讲授
8 2:
1 -64-
七 7．习题课 信息与计算科学专业教学大纲 练习
4 1:
1 四、课程其他教学环节要求 在授课过程中，应有一定的习题课或讨论课，作业要有一定的量，在课后加强辅导，以使学生
更好地掌握所学内容。
还可适当加入MATLAB仿真的内容。
五、本课程与其他课程的联系 先修课：高等数学，线性代数，自动控制原理，电子电路等。
后续课：计算机控制系统，最优控制，系统辨识，自适应控制等。
六、教学参考书目
1、《自动控制原理》胡寿松主编科学出版社出版时间：2007.6第五版
2、《现代控制理论》，于长官，哈尔滨工业大学出版社，2005年8月第三版。
3、《ModernControlTheory》,井元伟著，冶金工业出版社，2006年10月第一版。
大纲撰写人：李小华大纲审阅人：沈明新负责人：孙红星 信息与计算科学专业教学大纲 -65- x4020111数字信号处理课程教学大纲 课程名称：数字信号处理英文名称：DigitalSignalProcessing课程编号：x4020111学时数：48 其中实验（实训）学时数：8学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 数字信号处理是电子信息工程专业、通信工程专业及自动化（试点）专业的专业基础课。
通过对该课的学习使学生掌握数字信号处理的基本理论，包括时域离散信号和系统的描述方法，序列的傅里叶变换（FT）、Z变换、离散傅里叶变换（DFT），以及用它们对时域离散信号和系统进行频域分析。
掌握数字滤波器的基本理论和设计方法，了解数字信号处理的技术实现。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）基本要求：
1、数字信号处理课程的基本内容、应用领域和在学习及应用中的思想方法（了解）。
2、抽样定理的内容和推导（理解）。
3、离散时间信号与系统的基本概念以及信号通过离散时间系统的表示（掌握）。
4、常用的基本序列（掌握）。
5、系统的稳定性和因果性以及离散时间信号和系统的频域表示（掌握）。
6、Z变换及Z反变换的计算方法（熟练掌握）。
7、离散傅里叶级数和离散傅里叶变换方法（熟练掌握），离散傅里叶变换的性质（掌握）、离散傅里叶变换与Z变换的关系（理解），圆周卷积应用于线性卷积的问题（理解）。
8、快速傅立叶变换算法的推导过程（理解），离散傅里叶变换和快速傅立叶变换算法的计算量，蝶形算法（熟练掌握）。
9、数字滤波器的结构（理解）。
10、模拟巴特沃思、切比雪夫等数字滤波器的设计（掌握）。
11、FIR滤波器的特性，窗函数设计方法（掌握）。
（二）重点内容： -66- 信息与计算科学专业教学大纲
1、离散时间信号和系统的频域表示及抽样定理，系统的稳定性和因果性的定义，z变换z反 变换的计算方法，离散系统的表示。
2、各种傅立叶变换的形式，周期序列的离散傅里叶级数、离散傅里叶变换的形式和性质。
3、按时间抽取的FFT算法和按频率抽取的FFT算法。
4、模拟巴特沃思、切比雪夫等滤波器的设计，脉冲响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器 的过程。
5、有限冲击响应数字滤波器的性质和结构，窗函数设计法。
（三）难点内容：
1、采样和重构过程的推导，所有类型
z变换收敛域的推导，Z变换、拉氏变换和傅氏变换三者 关系。
2、傅立叶变换的各种形式，用圆周卷积计算序列的线性卷积。
3、快速傅立叶变换过程的推导。
4、模拟巴特沃思、切比雪夫等滤波器的设计，脉冲响应不变法的原理，双线性变换法设计数字 滤波器方法。
5、不同的窗函数截断对滤波器性能的影响。
三、教学方式及学时分配 以讲授和练习为主，自己学习为辅。
序号 主要内容 一
数字信号处理概述二离散时间信号与系统三离散傅里叶变换四快速傅里叶变换（FFT）五无限长单位脉冲响应数字滤波器的设计六有限长单位脉冲响应数字滤波器的设计七复习和机动 主要教 学时 学方式 分配 讲授
2 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
4 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
2 辅导答
疑比例2：12：12：12：12：12：12：
1 四、课程其他教学环节要求 本课程的其他教学环节包括日常考核和实验考核等。
日常考核包括平时考勤、作业、小测验等，对缺课三分之一的学生和一半以上作业没上交的学生将不允许参加期末考试；本课程要求在讲授完每个知识点，应布置一定的作业，作业要求每个学生独立完成并上交。
作业布置表： 信息与计算科学专业教学大纲 -67- 知识点 作业题型 数量 绪论 问答题
2 数字信号与系统分析的基础 计算题
5 离散傅立叶变换 计算题
5 快速傅立叶变换 计算题、分析题
3 无限冲击响应滤波器 计算题、分析题
4 有限冲击响应滤波器 计算题、综合应用
4 本课程的实验要求每个学生要独立认真完成实验的全部内容并写出实验报告上交，包括实验方 法、实验过程与结果、心得和体会等。
实验作为平时成绩的一部分，对未完成实验的或不上交实验 报告的不准参加期末考试。
实验项目表： 实
验 内容 时数
1、熟悉Matlab
2 2、应用FFT对信号进行频谱分析
2 3、IIR数字滤波器设计
2 4、用窗函数设计FIR滤波器
2 五、本课程与其他课程的联系 先修课程：《高等数学》，《概率》，《信号与系统》或《自动控制原理》。
后续课程：DSP原理与应用等。
六、教学参考书目
1、教材:《数字信号处理》，王世一编著，北京:北京理工大学出版社，1997。
2、参考书：
（1）《数字信号处理学习辅导及习题详解》，邓立新，曹雪虹，张玲华编著，北京：电子工业出版社，2003。
（2）《数字信号处理及其MATLAB实现》，赵红怡，张常年编著，化学工业出版社，2002。
大纲撰写人：王立东大纲审阅人：杨永辉负责人：孙红星 -68- 信息与计算科学专业教学大纲 x4020761数字图像处理教学大纲 课程名称：数字图像处理英文名称：Digitalimageprocessing课程编码：x4020761学时数：32 其中实践学时数：16学分数：2适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 课外学时数：
0 《数字图像处理》课程是一门软件工程专业的专业选修课。
本课程介绍数字图像处理的基本概念、原理和实现方法，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。
通过《数字图像处理》课程的学习，使学生在所学的图像处理理论指导下，能应用图像处理软件和相关算法语言编写程序，熟悉Matlab图像处理软件，巩固和掌握图像数据输入与输出、图像格式转换、图像增强与图像分析等基本处理技术，提高实际动手能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一
I 目录 课程教学大纲 数学分析课程教学大纲………………………………………………………………………1高等代数课程教学大纲………………………………………………………………………6解析几何课程教学大纲……………………………………………………………………10大学物理课程教学大纲…………………………………………………………………12C语言程序设计课程教学大纲……………………………………………………………17离散数学课程教学大纲……………………………………………………………………21常微分方程课程教学大纲…………………………………………………………………24概率论与数理统计课程教学大纲…………………………………………………………27数据结构与算法课程教学大纲……………………………………………………………30创新实践（I数学建模系列课程）课程教学大纲……………………………………………34数据库原理与应用课程教学大纲…………………………………………………………38复变函数课程教学大纲…………………………………………………………………41数据分析课程教学大纲……………………………………………………………………44数值分析课程教学大纲……………………………………………………………………48运筹与优化课程教学大纲…………………………………………………………………52信息论基础课程教学大纲…………………………………………………………………57模糊控制论课程教学大纲…………………………………………………………………60现代控制理论课程教学大纲………………………………………………………………62数字信号处理课程教学大纲………………………………………………………………65数字图像处理课程教学大纲………………………………………………………………68 -II- 信息与计算科学专业教学大纲 算法设计与分析课程教学大纲……………………………………………………………71 C++程序设计课程教学大纲………………………………………………………………75 软件工程课程教学大纲…………………………………………………………………78 计算机网络课程教学大纲…………………………………………………………………81 期权定价理论及其应用课程教学大纲…………………………………………………84 金融数学课程教学大纲…………………………………………………………………86 微观经济学课程教学大纲…………………………………………………………………88 宏观经济学课程教学大纲…………………………………………………………………91 计量经济学课程教学大纲…………………………………………………………………95 数学物理方程课程教学大纲……………………………………………………………98 智能优化算法课程教学大纲……………………………………………………………100 JAVA
程序设计课程教学大纲……………………………………………………………103 数学与美课程教学大纲…………………………………………………………………107 程序设计课程教学大纲……………………………………………………………111 多媒体技术与应用课程教学大纲………………………………………………………114 高等代数选论课程教学大纲……………………………………………………………117 数学分析选论课程教学大纲………………………………………………………………120 微分方程数值解课程教学大纲……………………………………………………………123 应用泛函分析课程教学大纲……………………………………………………………125 集中性实践教学环节教学大纲 新技术专题教学大纲…………………………………………………………127
创新实践II教学大纲…………………………………………………………129计算机综合技能训练教学大纲…………………………………………………………132 信息与计算科学专业教学大纲 III 专业综合训练教学大纲…………………………………………………………135 毕业实习教学大纲…………………………………………………………137 毕业设计（论文）教学大纲…………………………………………………………140 实验教学大纲 C
语言程序设计实验教学大纲…………………………………………………………144数据结构与算法实验教学大纲…………………………………………………………146创新实践I（数学建模系列课程）实验教学大纲…………………………………………149数据库原理与应用实验教学大纲…………………………………………………………151数据分析实验教学大纲…………………………………………………………153数值分析实验实验教学大纲…………………………………………………………156运筹与优化实验实验教学大纲…………………………………………………………158数字信号处理实验教学大纲…………………………………………………………160数字图像处理实验教学大纲…………………………………………………………162算法设计与分析实验教学大纲…………………………………………………………164C++程序设计实验教学大纲…………………………………………………………167计算机网络实验教学大纲…………………………………………………………169计量经济学实验教学大纲…………………………………………………………171智能优化算法实验教学大纲…………………………………………………………173JAVA程序设计实验教学大纲…………………………………………………………175程序设计实验教学大纲…………………………………………………………177多媒体技术与应用实验教学大纲…………………………………………………………180微分方程数值解实验教学大纲…………………………………………………………182 信息与计算科学专业教学大纲 -1- x2080284数学分析课程教学大纲 课程名称：数学分析 英文名称：MathematicalAnalysis 课程编号：x2080284 学时数：256 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：16 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 数学分析是信息与计算科学专业一门最重要的专业基础课，是许多后继课程，如：复变函数、概率论与数理统计、常微分方程、数值计算方法、数学物理方程等课程必备的基础，是数学系本科
一、二年级学生的必修课。
学生通过系统的学习与严格的训练，全面掌握数学分析的基本理论知识；培养学生严格的逻辑思维能力与推理论证能力；使学生具备熟练的运算能力与技巧；提高学生建立数学模型、应用微积分这一数学工具解决实际应用问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）集合与映射理解集合及其相关概念、映射的概念；掌握集合的运算及实数集合的表示法，函数的表示法与函数的一些基本性质；熟练掌握基本初等函数。
重点：集合、映射的概念，基本初等函数。
难点：基本初等函数及其基本性质。
（二）数列极限掌握数列极限的概念与定义、无穷大量和无穷小量的概念；掌握数列的收敛准则；理解实数系具有连续性的分析意义，实数系的一系列基本定理。
熟练掌握数列极限的计算，利用Stolz定理计算数列极限。
重点：数列极限的概念，上（下）确界、无穷大（小）量的概念，数列的收敛准则，实数系的基本定理。
难点：计算数列极限，判断数列的敛散性。
（三）函数极限与连续函数掌握函数极限的概念，函数极限与数列极限的关系，无穷小量与无穷大量阶的估计，闭区间上连续函数的基本性质；熟练掌握函数极限的计算；掌握连续函数的一些基本命题的证明；理解函数 -2- 信息与计算科学专业教学大纲 一致连续的概念。
重点：函数极限、函数连续、一致连续的概念，函数极限与数列极限的关系，闭区间上连续函 数的基本性质，函数极限的计算。
难点：函数极限的计算，函数一致连续、闭区间上连续函数的有关判断、证明。
（四）微分 理解微分、导数、高阶微分和高阶导数的概念、性质及相互关系；熟练掌握求导与求微分的方 法；理解高阶导数的
Leibniz公式。
重点：微分、导数、高阶微分与高阶导数的概念及计算，复合函数、隐函数、参数形式函数的 导数计算。
难点：复合函数、隐函数的导数计算。
（五）微分中值定理及其应用 掌握微分中值定理与函数的
Taylor公式，并能应用于函数性质的研究；熟练掌握运用L＇Hospital 法则计算函数极限，求解函数的极值及其作图问题。
重点：微分中值定理与函数的Taylor公式，L＇Hospital法则，函数的极值与函数作图问题。
难点：应用微分中值定理证明有关问题，运用L＇Hospital法则计算极限，求解函数的极值。
（六）不定积分 掌握不定积分的概念与运算法则；熟练掌握应用换元法和分部积分法求解不定积分；掌握求有 理函数与部分无理函数不定积分的计算方法。
重点：不定积分的计算，应用换元法和分部积分法计算不定积分。
难点：利用换元法和分部积分法计算不定积分，有理函数与部分无理函数不定积分的计算方法。
（七）定积分 理解定积分的概念；掌握微积分基本定理（Newton—Leibniz
公式）；熟练掌握定积分的计算， 能运用微元法解决几何、物理等实际应用问题。
重点：函数可积性的讨论，定积分的计算，利用定积分计算几何、物理与实际应用中的问题。
难点：函数可积性的讨论，利用定积分计算及其在实际问题中的应用。
（八）反常积分 理解反常积分的概念；掌握反常积分的收敛判别法及计算。
重点：反常积分的概念及计算，反常积分的收敛判别法。
难点：反常积分的收敛判别法。
（九）数项级数 掌握数项级数敛散性的概念；理解数列上级限与下极限的概念；掌握运用各种判别法判别正项 级数、任意项级数及无穷乘积的敛散性。
重点：数项级数敛散性，上（下）极限的概念，正项级数、任意项级数与无穷乘积的敛散性的 判别。
难点：正项级数、任意项级数敛散性的判别。
信息与计算科学专业教学大纲 -
3- （十）函数项级数 掌握函数项级数（函数序列）一致收敛性概念、一致收敛性的判别法及一致收敛级数的性质； 掌握幂级数的性质，将函数展开为幂级数；了解函数的幂级数展开的重要应用。
重点：函数项级数（函数序列）一致收敛性、幂级数的概念，幂级数的性质，幂级数的展开及 其应用。
难点：一致收敛性的判别，函数的幂级数的展开。
（十一）Euclid
空间上的极限和连续 了解Euclid空间的拓扑性质；掌握多元函数的极限与连续性的概念及其与一元函数对应概念之 间的区别；理解紧集上连续函数的性质。
重点：多元函数的极限与连续性的概念，紧集上连续函数的性质。
难点：紧集上连续函数的有关问题的证明。
（十二）多元函数的微分学 掌握多元函数的偏导数与微分的概念及其与一元函数对应概念之间的区别；熟练掌握多元（复 合）函数与隐函数的求导方法；掌握偏导数在几何上的应用，多元函数无条件极值与条件极值的求 法。
重点：多元函数的偏导数与微分的概念及计算，多元（复合）函数与隐函数的求导，偏导数在 几何上的应用，多元函数（无）条件极值的计算。
难点：多元复合函数与隐函数的求导，多元函数（无）条件极值的计算。
（十三）重积分 理解重积分的概念；掌握重积分与反常重积分的计算方法及应用变量代换法计算重积分；了解 微分形式的引入在重积分变量代换的表示公式上的应用。
重点：重积分与反常重积分的计算。
难点：重积分与反常重积分的计算，应用变量代换法计算重积分。
（十四）曲线积分与曲面积分 掌握二类曲线积分与二类曲面积分的概念与计算方法，Green
公式、Gauss公式和Stokes公式 的意义与应用；了解外微分的引入在给出Green公式，Gauss公式和Stokes公式统一形式上的意义， 场论的有关基本知识。
重点：二类曲线（曲面）积分的概念与计算，Green公式，Gauss公式和Stokes公式的意义与 应用。
难点：二类曲线（曲面）积分的计算，Green公式，Gauss公式和Stokes公式的应用。
（十五）含参变量积分 掌握含参变量常义积分的性质与计算，含参变量反常积分一致收敛的概念，一致收敛的判别法； 理解一致收敛反常积分的性质及其在积分计算中的应用，Euler
积分的计算。
重点：含参变量常义积分的性质与计算，含参变量反常积分一致收敛的概念及其判别法。
难点：含参变量反常积分一致收敛的判别，一致收敛反常积分在积分计算中的应用。
-4- 信息与计算科学专业教学大纲 （十六）Fourier级数 掌握周期函数的Fourier级数展开方法，Fourier级数的收敛判别法与Fourier级数的性质；了解 Fourier变换与Fourier积分。
重点：周期函数的Fourier级数展开方法，Fourier级数的收敛判别法，Fourier级数的性质。
难点：Fourier级数的展开及其收敛判别法。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五十
六 集合与映射数列极限函数极限与连续函数微分微分中值定理及其应用不定积分定积分反常积分数项级数函数项级数Euclid空间上的极限和连续多元函数的微分学重积分曲线积分与曲面积分含参变量积分Fourier级数 主要教学方式讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 41212142216341216188262222108 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程在课堂上采用启发式教学，以讲授为主，讲练结合；每一次课（两学时）留一定量作业(包含一定的证明题)；每周作业批改一次，答疑一次。
五、本课程与其他课程的联系 本课程为信息与计算科学专业最重要的一门专业基础课，其后继课程为：常微分方程，复变函数，概率论与数理统计，数值计算方法，数学物理方程等课程。
信息与计算科学专业教学大纲
六、教学参考书目 -5- 《数学分析》（第2版），陈纪修、於崇华、金路编，高等教育出版社，2004《数学分析习题全解指南》，陈纪修、徐惠平等编，高等教育出版社，2005《数学分析》，欧阳光中、朱学炎、秦曾复编，上海科学技术出版社，1982《数学分析习题集题解》，费定晖、周学圣编，山东科学技术出版社，1980《数学分析的方法及例题选讲》，徐利治、王兴华编，高等教育出版社，1983 大纲撰写人：姜本源大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -6- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080072高等代数课程教学大纲 课程名称：高等代数英文名称：HigherAlgebra课程编号：x2080072学时数：144 其中实验学时数：0学分数：9.0适应专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 高等代数是数学相关专业三大基础课之
一，它具有较强的抽象性与逻辑性，是高等院校理工科各专业的一门重要基础理论课。
由于高等代数的主要内容是线性代数，而线性问题广泛存在于科学技术的各个领域，因此本课程所介绍的理论与方法广泛地应用于各个学科。
尤其是计算机日益普及的今天，该课程的地位与作用更显得重要。
本大纲是根据教育改革发展和面向二十一世纪高校数学专业课程设置和教学内容改革的要求，针对培养目标的需要进行设计的，从加强基础知识入手，以实际具体的内容为主，提高计算能力和实际应用能力,通过对抽象定义和定理推导、证明的学习，使学生具备良好的数学素养。
通过该门课程的教学，使学生掌握本课程的基本理论与方法，培养学生的科学思维和逻辑推理能力，特别是使学生学会从直观到抽象的思维方法；同时使学生对初等代数有更加深入的了解，培养解决实际问题的能力，并为学习相关的课程及进一步扩大数学知识而奠定必要的数学基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 行列式理论中的行列式性质与计算、Cramer法则等；n维向量空间概念、向量组的线性相关与线性无关；线性方程组的理论与方法；矩阵理论中的矩阵运算、矩阵的秩、逆矩阵、初等矩阵、分块矩阵及其运算；二次型理论；多项式理论中的整除、最大公因式、因式分解定理等基本概念、理论与方法；线性空间与线性变换；欧几里得空间的基本理论。
（一）行列式了解行列式概念的引出及应用。
了解排列、排列的逆序数、偶排列与奇排列的概念与性质。
掌握n级行列式的定义；掌握对角形行列式的性质；熟练掌握行列式的性质；会用这些性质简化行列式的计算；熟练掌握行列式的计算方法；掌握余子式及代数余子式的概念；熟练掌握行列式按一行（列）展开定理。
熟练掌握Cramer法则及应用。
重点：n阶行列式的定义、性质、计算及Cramer法则。
信息与计算科学专业教学大纲 -7- 难点：行列式的计算和代数余子式。
（二）线性方程组 了解线性方程组初等变换的概念及性质；熟练掌握利用初等变换（消元法）解线性方程组的方 法；掌握齐次线性方程组有非零解的条件；熟练掌握数域P上的n维向量的概念及运算规则；了解 数域P上的n维向量空间的概念；了解线性组合、线性表出以及两个向量组等价的概念；熟练掌握 向量组线性相关、线性无关的概念；了解向量组线性相关性与齐次线性方程组解的关系；掌握向量 组线性相关与线性无关的基本性质；会求向量组的极大线性无关组与秩。
矩阵的秩熟练掌握矩阵秩 的概念，齐次线性方程组系数矩阵的秩与齐次线性方程有无非零解的关系；掌握矩阵
k级子式的概 念及矩阵秩为r的充分必要条件；熟练掌握计算矩阵秩的方法；掌握线性方程组有解判别定理；掌 握齐次线性方程组解的性质及基础解系的概念；熟练掌握求齐次线性方程组基础解系的方法；掌握 非齐次线性方程组解的结构定理。
重点：矩阵的秩、线性方程组可解的判别法。
难点：向量线性相关性与齐次线性方程组解的关系。
（三）
矩阵 了解提出矩阵概念的问题及矩阵概念；熟练掌握矩阵的加法、乘法、数量乘法及矩阵的转置定 义及性质；掌握矩阵乘积的行列式与秩和它的因子的行列式与秩的关系；掌握矩阵A可逆及逆矩阵 的概念；了解伴随矩阵与逆矩阵的关系；了解可逆矩阵与矩阵乘积的逆与秩的关系；了解分块矩阵 及分块矩阵的运算规律及应用；掌握初等矩阵的概念与性质；掌握矩阵等价的概念、任一矩阵都与 其标准形等价；掌握初等变换与初等矩阵的关系及矩阵
A与B等价的充要条件；熟练掌握求逆矩阵 的方法。
重点：矩阵的运算、可逆矩阵、矩阵乘积的行列式、矩阵的分块、初等变换。
难点：可逆与逆矩阵的概念，伴随矩阵与可逆矩阵的关系。
（四）
二次型 了解二次型、二次型矩阵的概念及二次型的矩阵表示；掌握矩阵合同的概念及性质。
了解二次 型的标准形概念，任一对称矩阵都合同于一对角矩阵；掌握用非退化线性替换化二次型为标准形的 方法；了解复二次型、实二次型的规范形及规范形的唯一性（惯性定理）。
掌握正定二次型及正定矩 阵的概念；了解二次型为正定的充分必要条件及正定矩阵的性质。
重点：二次型的概念、复数域和实数域上二次型的标准形和规范形。
难点：正定二次型的判定及惯性定理。
（五）
多项式 了解数域的概念与性质了解多项式的概念；掌握多项式的运算及性质；了解一元多项式环的概 念。
熟练掌握整除的概念与性质；掌握带余除法定理及证明。
掌握最大公因式的概念与求法（辗转 相除法）；熟练掌握多项式互素的概念与性质。
熟练掌握不可约多项式的概念与性质；掌握因式分解 及唯一性定理。
掌握重因式的概念；熟练掌握多项式的微商及运算法则；掌握判别多项式
f（x）有 无重因式的方法；掌握余数定理、根与一次因式的关系；了解P[x]中n次多项式在数域P中的根不 -8- 信息与计算科学专业教学大纲 可能多于n个；了解代数基本定理、复系数多项式因式分解定理、实系数多项式因式分解定理。
掌 握本原多项式的概念及性质；掌握求整系数多项式有理根的理论与方法；了解Eisenstein判别法。
重点：多项式的概念、运算、基本性质、因式分解。
难点：多项式的整除性理论和不可约多项式。
（六）线性空间 了解线性空间的定义与简单性质；掌握线性空间维数、基与坐标的概念；掌握过渡矩阵的概念 及坐标变换公式；了解子空间的概念；掌握线性空间V的非空子集W成为子空间的条件；掌握由α
1， α
2，…，αr生成的子空间L（α
1，α2，…，αr）概念及性质；了解子空间交与和的概念；了解维数公 式；了解直和的概念；掌握V1+V2是直和的充分必要条件。
掌握同构概念及性质；了解数域P上两 个有限维线性空间同构的充分必要条件。
重点：线性空间、子空间的概念及基本性质，有限维线性空间的结构。
难点：过渡矩阵、子空间的直和、维数公式。
（七）线性变换 掌握线性变换的概念、恒等变换、数乘变换；了解线性变换的简单性质；了解线性变换的乘法、 加法、数乘、逆变换的概念与性质；熟练掌握线性变换在某基下的矩阵的概念；在取定一组基后，线 性变换与
n×n矩阵1—1对应；掌握用线性变换矩阵计算向量的象的坐标的公式；线性变换在两组基 下的矩阵之间的关系；相似矩阵的概念与性质；熟练掌握特征值与特征向量的概念以及求特征值与特 征向量的方法；了解特征子空间概念；了解
Hamilton-Caylay定理；掌握n维线性空间的一个线性变 换在某基下的矩阵为对角矩阵的充分必要条件及判别办法；掌握矩阵相似于一个对角矩阵的条件；掌 握线性变换的值域与核的概念及主要性质；了解不变子空间的概念及主要性质。
重点：线性变换的概念、性质及运算，特征值与特征向量，线性变换对角化的判定。
难点：特征值与特征向量，线性变换对角化，线性变换的矩阵。
（八）
欧几里得空间 掌握欧几里得空间的定义及基本性质、向量长度的概念、单位向量、柯西-布涅柯夫斯基不等式、 夹角的概念；正交向量及性质；熟练掌握度量矩阵的概念。
掌握标准正交基定义；熟练掌握施密特正 交化过程；了解欧氏空间同构的概念及条件；掌握正交变换方法。
重点：欧几里得空间的概念、结构，欧几里得空间的正交变换、对称变换。
难点：标准正交基定义，施密特正交化过程。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二
三 主要内容 行列式线性方程组矩阵 主要教学 学时 方式 分配 讲授+练习 18 讲授+练习 16 讲授+练习 18 辅导答疑比例 2∶12∶12∶
1 信息与计算科学专业教学大纲
四 二次型
五 多项式
六 线性空间
七 线性变换
八 欧几里得空间 讲授+练习 14 讲授+练习 16 讲授+练习 20 讲授+练习 22 讲授+练习 20 -
9- 2∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节要求 课堂讲授+适量的习题课
五、本课程与其他课程的联系 本课程与解析几何同时开设，为学习相关的课程数学分析、矩阵理论等打好基础，并为学生进一步扩大数学知识而奠定必要的数学基础。
六、教学参考书目 《高等代数》（第三版），北京大学数学系编，高等教育出版社，1999《高等代数》（第三版），张禾瑞，郝丙新编，高等教育出版社，1997《高等代数》（第二版），丘维声编，高等教育出版社，1999 大纲撰写人：沙秋夫大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -10- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080081解析几何课程教学大纲 课程名称：解析几何英文名称：AnalyticGeometry课程编号：x2080081学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算机科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 本课程是信息与计算科学专业的一门专业基础课。
解析几何是数学的一个重要分支，它以代数为工具研究几何问题。
解析几何的基本知识和研究方法是学习高等代数、数学分析、射影几何、微分几何、力学等课程的基础。
通过本课程教学，进一步培养学生解析几何直观能力、逻辑思维能力、计算能力、应用代数方法解决几何问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）向量与坐标理解向量的概念，向量的加法，数量乘矢量，掌握向量的线性关系与矢量的分解，向量在轴上 的射影，熟练掌握标架与坐标，两向量的数性积，两向量的矢性积。
重点：向量的各种运算,向量的分解。
难点：用向量的方法解决一些几何问题。
（二）轨迹与方程理解曲线方程、曲面方程定义，参数方程定义，各类方程化简问题；掌握各类平行于坐标轴的 柱面方程；空间曲线一般方程、参数方程、射影方程。
重点：常用曲线的参数方程及其图形，射影柱面。
难点：应用曲线的参数方程来解决与该曲线有关的一些几何问题。
（三）平面与空间直线理解异面直线的距离与公垂线方程，掌握平面的各种方程，直线的各种方程及各方程之间的互 化，两直线、两平面的相关位置，直线与平面的相关位置，用平面束解决问题，熟练掌握平面、直线方程的求法，两平面、两直线之间的夹角，点到直线、点到平面的距离。
重点：平面与空间直线的各种形式的方程的建立，平面方程和直线方程的各种形式的互化难点：点，平面,直线之间的位置关系。
信息与计算科学专业教学大纲 -11- （四）柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面 了解椭球面、双曲面、抛物面的定义、性质及形成，理解柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面的 定义，熟练掌握柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面的方程。
重点：柱面,锥面,旋转曲面的方程的建立。
难点：由方程认识曲面的大致形状。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例
一 向量与坐标 讲授 14 2∶
1 二 轨迹与方程 讲授
6 2∶
1 三 平面与空间直线 讲授 14 2∶
1 四 柱面、锥面、旋转曲面与二次曲面 讲授 14 2∶
1 四、课程其他教学环节的要求 本课程以课堂讲授为主，每次课后作业为
3至5题，要求学生认真完成。
五、本课程与其他课程的联系 本课程与数学分析课程同时开设，为数学分析等课程的后继内容的开设打好基础。
六、教学参考书目 《解析几何》（第四版），吕林根、许子道编，高等教育出版社，2006
《空间解析几何引论》，南开大学几何教研室编，南开大学出版社，1992《空间解析几何习题试析》，陈绍菱、傅若男编，天津科技技术出版社，1998 大纲撰写人：石艳霞大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -12- 信息与计算科学专业教学大纲 x1080282大学物理课程教学大纲 课程名称：大学物理 英文名称：CollegePhysics 课程编号：x1080282 学时数：80 其中实验学时：
0 课外学时数：
0 学分：
5 适用专业：土木工程、测绘工程、土木岩土工程、建筑环境工程、道路与桥梁工程、暖通、燃气、 卓采矿、矿物加工、应用化工、环境工程、能源工程、材料工程、材料成型控制和信息与计算科学 等各专业
一、课程的性质和任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质的最基本、最普通的运动形式（机械运动、热
运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的学科。
以物理学基础知识为内容的大学物理课，它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术中运用的初步知识,都是一个高级技术人员所必备的。
另外，作为素质教育的实际载体，大学物理课是对于培养和提高理工科学生的综合素质有着十分重要的作用。
因此，大学物理课是我校所有理工科类专业的一门重要的必修基础课。
我校非物理专业理工科各专业开设大学物理课的任务，一方面在于为学生打好必要的物理基础使其对课程中的基本理论、基本知识能够正确的理解，并有初步的应用能力；另一方面注重学生的素质和能力的培养，使学生初步学会科学的思维方式和研究问题的方法，逐步提高分析问题、解决问题的能力。
通过大学物理课的学习，使学生对物质世界中最普通、最基本的运动形式及其规律有一个较为全面和系统的认识，从而牢固树立辨证唯物主义世界观。
而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新技术，不断更新知识，将发生深远的影响。
这正是培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高富于创新意识和国际意识的德智体全面发展的复合创新型人才的需要。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 第一部分力学教学内容(学时数：32)质点运动函数、位移、速度、切向加速度和法向加速度、参考系变换、牛顿运动定律、惯性参考系、惯性力、动量定理、动量守恒定律、火箭飞行原理、质心运动定理、角动量定理、角动量守恒定律、功和功率、动能定理、势能、功能原理、机械能守恒定律、刚体的定轴转动、刚体的定轴 信息与计算科学专业教学大纲 -13- 转动定律、刚体定轴转动动能定理、简谐振动、谐振子、同一直线上两个简谐振动的合成、简谐波、 波动方程与波速、波的能量、惠更斯原理、反射与折射、波的叠加、波的干涉和驻波、牛顿相对性 原理和伽利略变换、光速、爱因斯坦相对性原理和洛伦兹变换、时钟效应与长度收缩、相对论质量、 相对论动力学。
（二）
基本要求 理解质点、刚体等物理模型和参照系、惯性系等概念。
掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。
能借助于直角坐标 系熟练地计算质点在平面运动时的速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。
熟练掌握牛顿三定律及其适用条件。
理解功的概念，保守力作功特点及势能的概念，会计算重力势能和弹性势能。
掌握质点的动能定理和动量定理，能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学问题；掌 握机械能守恒、动量守恒定律及其适用条件。
理解转动惯量概念；会计算简单情况下物体的转动惯量；熟练掌握刚体绕定轴转动定律。
理解角动量概念、角动量守恒定律及其适用条件；能应用该定律分析、计算有关问题；掌握刚 体定轴转动动能定理并会使用。
确切理解简谐振动的概念及描述简谐振动的三个特征量振幅、圆频率和位相。
掌握确定谐振动系统特征量的方法，同方向同频率两谐振动合成的规律及合振幅极大、极小条 件。
明确波动是振动状态的传播，区分开质点振动速度与波的传播速度；掌握
、
T、、c间的关系式，理解反映波的空间周期性，T反映波的时间周期性。
掌握简谐行波波函数的导出及其物理意义，能熟练运用波函数作练习题。
明确什么是干涉现象，掌握位相差与波程差的关系式，熟悉干涉加强、减弱条件。
理解牛顿力学的相对性原理、伽利略坐标、速度变换。
理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。
理解洛伦兹坐标变换，了解狭义相对论中同时性的相对性，以及长度收缩和时间膨胀概念，了 解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观以及二者的差异。
理解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系并能用以分析、计算有关简单问题。
（三）重点和难点 重点：位移，速度，加速度，牛顿三定律，功的概念，保守力，质点的动能定理和动量定理， 机械能守恒，动量守恒定律，刚体绕定轴转动定律，刚体定轴转动动能定理，简谐振动，波的干涉， 惠更斯原理，爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设.，洛伦兹坐标变换，相对论中同时性的相对性， 长度收缩和时间膨胀，狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系。
难点：变力做功和变力冲量的计算，保守力的定义，转动惯量的概念，刚体绕定轴转动定律， 刚体定轴转动动能定理，振动初相位的确定、波动方程、洛伦兹坐标变换，相对论中同时性的相对 性，长度收缩和时间膨胀概念。
-
14- 信息与计算科学专业教学大纲 第二部分热学 （一）教学内容(学时数：16) 物质聚集态的宏观与微观描述、温度、实用温标、理想气体的压强、温度的微观意义、能量均 分定理、麦克斯韦速率分布律、范德瓦斯方程、气体分子平均自由程、准静态过程、热力学第一定 律、对理想气体的应用、卡诺循环、自然界演化过程的方向性、热力学第二定律、热力学概率，玻 尔兹曼熵公式与熵增加原理。
（二）
基本要求
1.能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计 表现，宏观量是微观量的统计平均值。
了解气体分子热运动的图象。
理解理想气体的压强公式和温度公式及它们的物理意义。
通过推 导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观 本质的思想和方法。
了解气体分子平均碰撞频率及自由程。
理解麦克斯韦速率分布定律及速率分布函数，掌握麦氏速率分布函数和速率分布曲线的对应关 系。
能用麦氏速率分布函数处理一些简单的问题。
理解气体分子平均能量按自由度均分定理。
会应用该定理计算理想气体的定压、定容热容量和 内能。
理解功、热量和内能的概念以及热力学第一定律；熟练掌握理想气体一些简单过程中的功、热 量、内能改变的计算方法。
理解热力学第二定律的实质及统计意义，了解热力学定律对提高热机效率的指导意义。
（三）重点和难点 重点：压强、温度、内能概念，理想气体的压强公式和温度公式，麦克斯韦速率分布定律及速 率分布函数，功、热量和内能的计算，热力学第一定律，热力学第二定律。
难点：内能和熵概念，麦克斯韦速率分布函数，不可逆过程以及它的相互依存性，热力学第
二 定律的统计意义。
第三部分
电磁学 （一）教学内容(学时数：32) 静电场、库仑定律、高斯定律、场强环路定理、电势、静电场中的导体、静电场中的电介质、 电容器、静电场的能量、磁场、磁感应强度、磁场的高斯定理、安培环路定理极其应用、带电粒 子在磁场中的运动、磁场对电流的作用、磁介质、法拉第电磁感应定律、动生电动势和感生电动势、 自感和互感、磁场的能量、位移电流、全电流安培环路定理、麦克斯韦方程组积分形式。
（二）
基本要求
1.理解静电场的电场强度和电势的概念并掌握计算场强分布和电势分布的方法；熟悉几种典型 带电体的场强分布和电势分布。
理解静电场的规律,高斯定理和环路定理。
明确这两个定理全面反映了静电场的性质；熟练掌 信息与计算科学专业教学大纲 -15- 握用高斯定理计算场强的条件和方法,并能熟练运用。
理解并掌握导体的静电平衡条件及静电平衡导体的基本性质；理解电介质的机构。
正确理解电容概念，掌握计算电容器电容的方法，并通过电容器的储能了解电场的能量。
正确理解磁感应强度的概念并掌握毕奥--萨伐尔定律，能计算一些简单电流回路的磁感应强度。
理解稳恒磁场的规律,磁场高斯定理和安培环路定理，
正确理解并掌握用安培环路定理计算磁 感应强度的条件和方法,并能熟练应用。
正确理解并掌握安培定律和洛仑兹力公式，理解磁力矩的概念；了解霍耳效应及引起霍耳效应 的原因。
理解电动势的概念。
熟练掌握法拉第电磁感应定律。
理解动生电动势及感生电动势的概念和规律。
明确自感系数和互感系数的定义；了解计算自感系数的方法。
了解电磁场的物质性。
理解电能密度概念。
正确理解位移电流的概念，掌握麦克斯韦方程组积 分形式并知道麦克斯韦方程组的定义及在电磁学中的地位。
（三）重点和难点 重点：库仑定律，电场强度，高斯定理，静电场的环路定理，电势，毕奥-萨伐尔定律，安培环 路定理，电磁感应定律，麦克斯韦方程组。
难点：高斯定理，电场强度的环路定理，毕奥-萨伐尔定律，感生电场，位移电流的概念。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二
三 主要内容 力学热学电磁学 主要教学方式讲授加演示实验讲授加演示实验讲授加演示实验 学时分配321632 辅导答疑比例2：12：12：
1 四、课程其它教学环节要求 本课程除课堂讲授、演示实验、讨论等教学方式以外。
每次课后作业练习题数目：3-5题，练习题的类型为：计算题和思考题，题型的比例为4：
1。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：《高等数学》后续课程：各专业基础课及专业课
六.教材和参考书目 -16- 信息与计算科学专业教学大纲 《大学物理学》上海交通大学物理教研室编上海交通大学出版社2011.1第四版 《大学物理学》余虹主编科学出版社2001.2 《大学物理学》张三慧编清华大学出版社1999.12第二版 《普通物理学》程守洙、江之永编高等教育出版社1982.10 《物理学教程》马文蔚主编（上、下册）高等教育出版社2002.7 大纲撰写人：赵汝顺大纲审阅人：高首山负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -17- x2050011C语言程序设计课程教学大纲 课程名称：C语言程序设计英文名称：CProgramming课程编号：x2050011学时数：64 其中实验（实训）学时数：20学分数：4.0适用专业：非计算机本科专业 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 C语言程序设计是大学计算机基础教育的基础与重点，本课程的目的是向学生介绍程序设计的基础知识和程序设计的基本方法，使学生掌握高级语言程序设计的基本理论和方法，培养学生使用计算机解决问题的分析方法和编写程序基本能力，为以后深入学习计算机在本专业的应用打好基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 (一)Ｃ语言的基本概念掌握Ｃ语言的特点及运行环境，掌握基本数据类型的定义、运算符和表达式。
重点：数据类型、变量的定义、运算符和表达式的规则。
难点：数据类型及存储形式。
(二)顺序程序设计掌握Ｃ语句种类、赋值语句；掌握格式输入与输出函数。
重点：格式输入与输出函数。
难点：格式输入与输出函数特殊形式几用法。
(三)选择程序设计掌握关系运算符和关系表达式、逻辑运算符和逻辑表达式；掌握if语句、switch语句。
重点：各种if语句、switch语句。
难点：switch语句的句法与结构。
(四)循环程序设计掌握用while、do_while、for语句构成的循环。
掌握break语句和continue语句。
重点：用while、do_while、for语句构成的循环。
-18- 信息与计算科学专业教学大纲 难点：break语句和continue语句。
(五)数组 掌握一维数组及二维数组的定义、初始化及数组元素的引用。
重点：数组的定义形式、元素的引用方法。
难点:二维数组的存储及引用。
(六)函数 掌握函数定义、函数参数、函数的返回值、函数的调用（嵌套调用、递归调用）数组作为参数、 变量的类型及存储属性。
重点：函数定义、函数的调用、数组作为参数、全局变量的使用。
难点：函数的返回值、递归调用。
(七)
指针 掌握地址和指针的概念及变量的指针和指向变量的指针变量，掌握数组的指针和指向数组的指 针变量、指针作函数参数。
重点：指针变量的定义及运算，用指针访问数组元素、指针作函数参数。
难点：用指针访问数组元素、指针作函数参数。
(八)
结构体与共用体 掌握结构体类型变量、结构体数组的定义、引用；了解结构体类型的指针及用指针处理链表； 掌握共用体变量的定义。
重点：结构体类型变量及数组的引用。
难点：结构体类型变量、结构体类型的指针 (九)
位运算、编译预处理、文件 掌握位运算的方法和作用，了解宏定义、文件包含；掌握文件类型指针的定义、文件的打开关 闭、文件的读写。
重点：位运算方法、文件的打开与关闭、文件的读写。
难点：文件的读写。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 1
C语言的基本概念2顺序结构程序设计3选择结构程序设计 主要教学方式 讲授 学时分配 辅导答疑比例
4 2：
1 讲授+实验 2+
2 2：
1 讲授+实验 4+
2 2：
1 信息与计算科学专业教学大纲 4循环结构程序设计5数组6函数7指针8结构体与共用体9位运算、预处理、文件10总结 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 6+
2 讲授+实验 4+
1 讲授+实验 4+
1 讲授
2 -19- 2：12：12：12：12：12：12：
1 四、课程各教学环节的要求 (一)理论教学环节理论课全程CAI教学(二）实验环节实验一：顺序结构程序设计要求：简单顺序结构程序的建立、编译与运行，输入输出函数使用方法。
实验二：选择结构程序设计要求：条件语句和开关语句的用法，掌握选择结构程序设计的方法。
实验三：循环结构程序设计(一)要求：理解while、do_while、for循环语句的用法,掌握循环结构的设计方法。
实验四：循环结构程序设计(二)要求：循环结构的嵌套、跳转语句(break语句和continue语句)。
实验五：数组程序设计(一)要求：一维数组定义、引用，掌握与数组有关的算法实验六：数组程序设计(二)要求：二维数组定义、引用，掌握与数组有关的算法实验七：函数程序设计(一)要求：函数的定义及调用、返回值。
实验八：函数程序设计(二)要求：数组名及数组元素作实参、全局变量的使用。
实验九：指针应用的程序设计要求：使用数组的指针和指向数组的指针变量、指针变量作函数参数。
实验十：结构体和文件程序设计 -20- 信息与计算科学专业教学大纲 要求：结构体变量的定义和使用、文件的使用。
(三)课外作业 学生完成老师布置的作业，掌握三种基本结构、数组、函数及指针的程序设计，然后利用开放 实验室进行自主学习，完成各部分的程序设计及调试，掌握程序设计的思想和方法。
五、本课程与其他课程的联系 先修《大学计算机基础》课程。
六、教学参考书目 《C
语言程序设计》张继生、白秋颖主编 清华大学出版社2011年第二版 《程序设计技术》（C语言）李勤主编 高等教育出版社2010年第一版 《C程序设计》谭浩强主编 清华大学出版社2010年第四版 《C语言程序设计上机指导与习题解答》张静主编清华大学出版社2011年第二版 大纲撰写人：张继生大纲审阅人：赵骥教学负责人：吴建胜 信息与计算科学专业教学大纲 -21- x2080201离散数学课程教学大纲 课程名称：离散数学英文名称：DiscreteMathematics课程编号：x2080201学时数：64 其中实验学时数：0学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 离散数学是信息与计算科学专业的一门重要的专业基础课。
其教学目的是通过本门课程的学习，培养学生的抽象思维和缜密概括的能力，学会如何应用数学工具处理实际问题，也为进一步学习计算机科学方面的课程打下坚实的数学理论基础，为迎接未来数学、计算机科学的挑战作些必要的理论储备.
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）命题逻辑掌握命题的概念，联结词的定义及其真值，掌握命题的翻译；理解命题公式的合式公式，会判 断命题公式的类型；熟练掌握命题公式和蕴含式定律，会证明命题的等价式和蕴含式；会求主析取范式与主合取范式；会用推理规则进行命题演算的推理证明. 重点：等价式、蕴含式的证明；主析取范式和主合取范式的求法；命题演算的推理理论.难点：命题演算的推理证明.（二）谓词逻辑理解谓词与量词的概念；理解约束变元与自由变元的概念，掌握约束变元的换名和自由变元的代替；掌握谓词公式的等价公式和蕴含式的定律；掌握前束析取范式与前束合取范式的求法；会用
P、T规则与UG规则、US规则、EG规则与ES规则进行谓词演算的推理证明.重点：证明谓词公式的等价式、蕴含式；求公式的前束范式；谓词演算的推理理论.难点：谓词演算的推理证明.（三）集合论了解n元组；理解笛卡儿积的概念；掌握集合的概念；掌握集合的运算定律；掌握幂集的概念；熟练掌握二元关系的概念、性质及其运算；熟练掌握等价关系、序关系的概念及证明.重点：关系的性质的判断；等价关系、序关系的证明.难点：关系的性质的判断；等价关系、序关系的证明. -22- 信息与计算科学专业教学大纲 （四）代数结构 理解代数结构概念；理解同态与同构的概念；理解子群的陪集；掌握子群、循环群及群的生成元素 的概念；熟练掌握群的运算及其性质；熟练掌握群及其子群的判断定理；掌握拉格朗日定理及其应用. 重点：群的概念、性质及运算. 难点：同态与同构的概念. （五）格和布尔代数 理解分配格、有补格；掌握格的基本概念. 重点：格及其性质. （六）图论 掌握图、路的基本概念；掌握图的矩阵表示；熟练掌握欧拉图与汉密尔顿图的概念、判断、应 用；掌握平面图的概念及性质；掌握树的概念，最小生成树的求法. 重点：图、路的概念；图的矩阵表示及应用；平面图的概念及判定；树的概念及性质；最小生 成树的求法. 难点：图的矩阵表示及应用；平面图的判断；欧拉图与汉密尔顿图的应用.
三、教学方式及学时分配 序号 一
二三
四 主要内容 数理逻辑集合论代数结构 图论 主要教学方式 讲授讲授讲授讲授 学时分配20161612 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节的要求 本课程采用课堂讲授与讨论的方式进行教学。
作业与练习题的类型以证明题与计算题为主，数目为2～
4.
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：线性代数、程序设计语言.后继课程：数据结构、数据库等.本课程与计算机和相关科学关系非常密切，是许多计算机有关课程的基础，如：高级语言、数据结构、编译原理、操作系统、可计算机理论、人工智能、形式语言与自动机、信息管理与检索以及开关理论等。
离散数学也是研究自动控制、管理科学、电工工程等的重要工具.
六、教学参考书目 信息与计算科学专业教学大纲 [1]《离散数学》左孝凌等编.上海科学技术文献出版社,1982
[2]《离散数学理论.分析.题解》左孝凌等编.上海科技文献出版社,1988[3]《离散数学》耿素云、屈婉玲编.高等教育出版社,1998[4]《离散数学结构》（翻译版）
D.S.MALIK著.高等教育出版社,2005 -23- 大纲撰写人：孙岩大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -24- 信息与计算科学专业教学大纲 x2080181常微分方程课程教学大纲 课程名称：常微分方程英文名称：OrdinaryDifferentialEquations课程编号：x2080181学时数：64 其中实验学时数：0学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 常微分方程是高等院校信息与计算科学专业的必修基础课之
一。
通过该课程的学习，使学生正确理解常微分方程的基本概念，掌握微分方程的基本理论和主要方法，并且具有一定的解决实际问题的能力，为后继课程打下基础。
同时使学生认识数学来源于实践，为实践服务。
学习本课程要求贯彻理论联系实际的原则，力求反映常微分方程的实际背景及其应用，要抓住基本内容重点介绍线性方程及线性方程组的基本理论与主要方法。
对定性理论和稳定性理论要强调思想方法。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）基本概念本部分通过几个具体例子，粗略地介绍常微分方程的一些物理背景和方程的建立问题，并讲述 一些最基本的概念。
了解物理学中的一些常微分方程的建立，理解常微分方程及偏微分方程，解与通解等基本概念。
难点：微分方程数学模型的建立。
重点：微分方程及解、通解的概念。
（二）一阶微分方程本部分主要介绍若干能用初等解法求解的方程类型及其求解的一般方法。
要求熟练掌握变量分离方程，线性方程，恰当方程等基本方程的解法，掌握一阶隐方程与参数表示方法。
理解一阶微分方程解的存在唯一性定理，了解解的延拓，解对初值的连续性、可微性定理等。
要求熟练掌握存在唯一定理的条件，结论，解的存在区间，掌握皮卡逐步逼近法求解简单的微分方程。
理解皮卡逐步逼近法证明问题的思想步骤。
难点：存在唯一性定理的证明。
重点：一阶微分方程的各种初等解法。
（三）高阶微分方程 信息与计算科学专业教学大纲 -25- 重点讲述线性方程的基本理论和常系数高阶方程的解法，简单的介绍了高阶方程的降价和幂级数 解法等问题。
熟练掌握常系数线性方程的解法，掌握线性方程的一般理论，了解高阶方程的降阶和
二 阶线性方程的幂级数解法。
本章对常系数方程的解法归类明确，易于记忆，但推理较为复杂，线性方 程基本理论部分易于理解。
难点：常系数线性方程解法的定理推导及某些高阶方程的降阶。
重点：常系数线性方程通解解法。
（四）线性微分方程组 研究了线性微分方程组的理论，常系数线性齐次（非齐次）微分方程组的解法。
要求了解线性微 分方程组的基本概念，理解常系数一阶线性微分方程组的解的一般理论，熟练掌握线性齐次微分方程 组（常系数）的解法和非齐线性微分方程组的求解问题和一般理论，了解拉普拉斯变换的应用。
难点：系数矩阵含重特征值时的微分方程组求解。
重点：一阶常系数微分方程组求解。
（五）非线性微分方程和稳定性 主要论述了在什么条件下可以将非线性微分方程简化成线性微分方程来处理且不致产生较大的误差， 以及当问题不允许线性化时，如何提示物质运动的规律及其属性。
理解零解稳定性的定义及相应概念，要 求熟练掌握按线性近似决定微分方程组零解稳定性条件和方法。
掌握李雅普诺夫第二方法及二次型
V函 数的构造。
本部分属于定性问题讨论，自然难度较大，特别是稳定性理论。
难点：稳定性理论。
重点：判断零解稳定性的两种方法。
（六）一阶线性偏微分方程 介绍了一阶线性偏微分方程概念及其求解，要求掌握一阶齐线性和一阶拟线性偏微分方程的
一 般求解方法，掌握柯西问题求解。
重点：一阶齐线性和一阶拟线性偏微分方程求解。
难点：一阶线性偏微分方程特征方程的首次积分求解。
三、教学方式及学时分配 序号 一
二三四五六
七 主要内容 基本概念一阶微分方程的初等解法一阶微分方程解的存在唯一性定理高阶微分方程线性微分方程组非线性微分方程和稳定性一阶线性偏微分方程 主要教学方式讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习 学时分配 41081010128 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 -26-
八 总结 讲授 信息与计算科学专业教学大纲
2 2∶
1 四、课程其他教学环节的要求 课堂认真授课，做到讲练结合，力求使学生对所学知识融会贯通，适量加入习题课，作业适中，
巩固课堂学习效果。
五、本课程与其他课程的联系 本课程的先修课程是数学分析、高等代数，后续课程是数理方程。
六、教学参考书目 《常微分方程》，王高雄等编，高等教育出版社，1983
《常微分方程讲义》，叶彦谦编，人民教育出版社，1979《常微分方程》，东北师范大学数学系编，人民教育出版社，1982 大纲撰写人：武力兵大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -27- x2080291概率论与数理统计课程教学大纲 课程名称：概率论与数理统计 英文名称：ProbabilityTheoryandMathematicalStatistics 课程编号：x2080291 学时数：80 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：
5 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 概率论与数理统计课程是信息与计算科学专业的专业基础课。
它是研究随机现象数量规律性的一门学科，是数学中与现实世界联系最密切、应用最广泛的学科之
一，是许多新发展的前沿学科（如控制论、信息论、可靠性理论、人工智能等）的基础。
通过本课程的学习，使学生掌握概率统计的基本概念、基本方法，培养学生“概率思想”、“统计思想”，掌握基本的分析问题的方法和解决实际问题的技能。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）随机事件与概率理解随机事件和样本空间的概念，掌握事件之间的关系与运算。
理解事件频率的概念，了解概 率的统计定义。
理解概率的古典定义，会计算简单的古典概率。
了解概率的公理化定义。
掌握概率的基本性质及概率加法定理。
理解条件概率的概念，掌握概率的乘法定理，理解全概率公式和贝叶斯公式，并学会运算和计算。
理解事件的独立性概念。
重点：条件概率、乘法定理、全概率公式和贝叶斯公式、事件的独立性。
难点：古典概型、全概率公式和贝叶斯公式。
（二）随机变量及其分布理解随机变量的概念、离散型随机变量及其概率分布的概念和性质、连续型随机变量及概率密度的概念和性质。
理解分布函数的概念和性质，会利用概率分布计算有关事件的概率。
掌握二项分布、泊松分布、正态分布、均匀分布与指数分布。
会求简单随机变量函数的概率分布。
重点：分布律的性质、概率密度的性质、分布函数的性质，会利用它们计算有关事件的概率。
难点：求随机变量函数的概率分布。
（三）多维随机变量及其分布 -28- 信息与计算科学专业教学大纲 了解多维随机变量的概念，理解二维随机变量的联合分布函数、联合分布列、联合概率密度的 概念和性质，并会计算有关事件的概率。
理解随机变量的边缘分布，了解条件分布。
理解随机变量 的独立性概念。
会求两个独立随机变量的函数(和、最大值、最小值)的分布。
重点：边缘分布、独立性。
难点：随机变量的函数的分布，条件分布。
（四）随机变量的数字特征、极限定理 理解数学期望与方差的概念，掌握它们的性质与计算。
会计算随机变量函数的数学期望。
掌握 二项分布、泊松分布、正态分布、均匀分布与指数分布的数学期望与方差。
了解矩、相关系数的概 念及其性质与计算。
了解切比雪夫不等式、切比雪夫定理和伯努利定理。
了解独立同分布的中心极 限定理和棣莫弗—拉普拉斯定理，并会用中心极限计算有关事件概率的近似值。
重点：数学期望与方差的计算。
难点：相关系数的计算。
（五）统计量及其分布 理解总体、个体、样本和统计量的概念。
掌握样本均值、样本方差的计算。
了解
2分布、t分 布、F分布的定义，并会查表计算。
了解正态总体的某些常用统计量的分布。
重点和难点：2分布、t分布、F分布的定义，及查表计算；熟悉正态总体的常用统计量的分 布及计算。
（六）参数估计 理解点估计的概念，掌握矩估计法(一阶、二阶)与极大似然估计法。
了解估计量的评选标准(无 偏性，有效性，一致性)。
理解区间估计的概念，掌握区间估计的计算步骤，会求单个正态总体的均 值与方差的置信区间，会求两个正态总体的均值差与方差比的置信区间。
重点：矩估计法(一阶、二阶)与极大似然估计法；正态总体的均值与方差的置信区间。
难点：极大似然估计法。
（七）假设检验 理解假设检验的基本思想，掌握假设检验的基本步骤，了解假设检验可能产生的两类错误。
掌 握单个和两个正态总体的均值与方差的假设检验。
了解非参数假设检验。
重点：正态总体的均值与方差的假设检验。
难点：非参数假设检验。
（八）方差分析 了解方差分析的基本思想。
掌握单因素方差分析的基本方法。
重点：了解与方差分析的基本思想。
难点：单因素方差分析的基本方法。
（九）回归分析 了解回归分析的基本思想。
掌握一元线性回归分析的基本方法。
重点：了解回归分析的基本思想。
难点：一元回归分析基本方法。
信息与计算科学专业教学大纲
三、教学方式及学时分配 -
29- 序号 主要内容
一 随机事件及其概率 二随机变量及其分布 三多维随机向量及其分布 四随机变量的数字特征 五大数定理和中心极限定理 六统计量及其分布 七参数估计 八假设检验 九方差分析与回归分析 十机动 主要教学方式讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 10141284410864 辅导答疑比例2.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶12.5∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程以课堂讲授为主，每周辅导答疑一次，每次课后作业为2—6题，要求学生认真完成。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数学分析、高等代数。
六、教学参考书目 《概率论与数理统计》，茆诗松、程依明、濮晓龙编，高等教育出版社，2004
《概率论与数理统计》，盛骤、谢式千、潘承毅编，高等教育出版社，2001《概率论与数理统计教程》，沈恒范编，高等教育出版社，2003《概率论与数理统计》，范大茵、陈永华编，浙江大学出版社，2003 大纲撰写人：刘洪大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -30- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080241数据结构与算法课程教学大纲 课程名称：数据结构与算法英文名称：DatastructuresandAlgorithms课程编号：x3080241学时数：64 其中实验学时数：16学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程性质和任务 《数据结构与算法》是信息与计算科学专业的一门专业必修课，它所讨论的知识内容和提倡的技术方法，无论是对从事软件工程的开发，还是进一步学习计算机领域的其它课程，都有着不可替代的作用。
本课程主要讨论如何分析现实世界中的数据的逻辑关系(逻辑结构)，如何设计数据及其逻辑关系在计算机存储器中的表示(存储结构)，以及分析数据结构应有的操作和这些操作的实现，从而培养学生数据抽象能力，为今后学习面向对象程序设计和计算机高级应用打下基础。
本课程的任务是教学生学会从问题入手，分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的操作算法，初步掌握时间和空间分析技术。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）绪论教学内容：介绍数据结构与算法课程背景，讲述一些数据结构与算法的基本概念。
基本要求：
1、了解部分：数据、数据元素、数据类型、数据的逻辑结构、数据的存储结构。
2、理解部分：算法设计的目标，算法的时间复杂度和空间复杂度概念。
3、掌握部分：算法的时间复杂度和空间复杂度分析。
重点：
1、数据类型、抽象数据类型表示。
2、算法设计与分析的概念理解。
难点：算法设计与分析操作。
（二）线性表教学内容：介绍线性表的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：了解循环链表和双向链表的概念和基本操作。
信息与计算科学专业教学大纲 -31-
2、理解部分：线性表的顺序存储和链式存储结构和实现方法。
3、掌握部分：单向链表的存储表示和实现方法。
重点：线性表的顺序存储和链式存储结构和设计方法，特别是单向链表的设计方法。
难点：实现线性表存储和运算的算法设计。
（三）栈和队列 教学内容：介绍栈和队列的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：栈和队列的应用方法，了解优先级队列和一般队列的差别。
2、理解部分：栈的概念、顺序栈和链式栈的设计方法；队列的概念、顺序循环队列和链式 队列的设计方法。
3、掌握部分：栈和队列的存储表示和实现方法。
重点：栈和队列的基本概念及其各种操作算法的设计和实现。
难点：栈的应用算法和循环队列的实现。
（四）字符串 教学内容：介绍字符串的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：字符串的基本操作，BF
模式匹配方法和KMP模式匹配方法。
2、理解部分：字符串的逻辑结构、存储结构和基本操作。
3、掌握部分：字符串设计和实现方法。
重点：字符串操作算法的设计和实现。
难点：串的模式匹配算法。
（五）数组 教学内容：介绍数组的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作。
基本要求：
1、了解部分：特殊矩阵的压缩存储方法，稀疏矩阵的基本压缩存储方法。
2、理解部分：数组的静态、动态存储结构。
3、掌握部分：掌握数组的概念和基本应用。
重点：数组的动态存储结构。
难点：特殊矩阵存储方法及算法设计。
（六）树 教学内容：介绍树和二叉树的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作方法。
基本要求：
1、了解部分：树的定义、表示方法和树的几种典型存储结构。
2、理解部分：二叉树的定义、性质、存储结构和二叉树操作的实现方法；赫夫曼树概念和 赫夫曼编码方面的应用方法，树和二叉树转换方法。
-
32- 信息与计算科学专业教学大纲
3、掌握部分：二叉树的的遍历算法和实现。
重点：二叉树的性质、存储结构，遍历算法和赫夫曼编码方面的应用。
难点：利用二叉树的性质分析问题方法，二叉树应用算法设计与实现。
（七）图 教学内容：介绍图的定义、逻辑结构、存储结构和基本操作方法。
基本要求：
1、了解部分：图的基本概念、图的几种典型存储结构，关键路径、最短路径算法。
2、理解部分：图的深度和广度优先遍历方法和算法设计，最小生成树及实现算法。
3、掌握部分：图的邻接矩阵和邻接表存储结构和图操作的实现方法。
重点：图的邻接矩阵和邻接表存储结构和图操作的实现方法，图的遍历，求最小生成树。
难点：图的应用。
（八）查找 教学内容：介绍几种静态、动态查找方法和算法实现。
基本要求：
1、了解部分：二叉排序树和平衡二叉树基本结构和插入、删除方法。
2、理解部分：顺序查找和折半查找的算法设计方法，哈希函数和处突处理方法。
3、掌握部分：查找的基本概念和查找方法的评判标准。
重点：二叉排序树的插入、删除方法；哈希函数、哈希冲突函数和哈希表的构造方法。
难点：几种查找方法适用条件和算法设计。
（九）内排序 教学内容：介绍几种内排序方法和算法实现。
基本要求：
1、了解部分：了解希尔排序、二路归并排序、基数排序算法思想和算法设计。
2、理解部分：直接插入排序、直接选择排序、堆排序、快速排序算法设计。
3、掌握部分：排序基本概念和评判标准。
重点：理解各种排序方法的思想和性能特点。
难点：快速排序和堆排序的算法设计。
三、教学方式及学时分配 序号 1
23 主要内容 绪论线性表栈和队列 主要教学 学时 方式 分配 讲授
2 讲授+实验 4+
6 讲授
4 辅导答疑比例 2∶12∶12∶
1 信息与计算科学专业教学大纲
4 字符串
5 数组
6 树
7 图
8 查找
9 排序 10 课程总结 讲授
2 讲授
4 讲授+实验 6+
4 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
2 -
33- 2∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 四、课程其他教学环节的要求 《数据结构与算法》是实践性很强的课程，不仅要学习基本理论知识，更要注重上机实验，通过上机实验验证算法的正确性，掌握和巩固所学理论知识和分析解决问题的方法。
实验一：创建一个不带头结点的单链表，要求：掌握线性链表的建立。
实验二：单链表的逆转，要求：掌握单链表指针的操作。
实验三：单链表的排序，要求：利用排序算法实现单链表数据排序。
实验四：二叉树建立和遍历，要求：掌握如何建立一棵二叉树，自由选择实现其中一种遍历。
实验五：建立赫夫曼树，求赫夫曼编码，要求：掌握建立一棵赫夫曼树，输出赫夫曼编码。
实验六：图的存储、求任意顶点的度，要求：掌握用邻接矩阵实现图的存储和相关操作。
实验七：查找，要求：掌握二分查找方法。
实验八：排序，要求：掌握用选择排序方法实现对一组数据的排序。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：C语言，离散数学。
六、教学参考书目 《数据结构》，严蔚敏编，清华大学出版社，2010《数据结构算法实现及解析》，高一凡编，西安电子科技大学出版社，2012《数据结构学习指导与训练》，蒋盛益编，中国水利水电出版社，2013《数据结构习题与解析——A级》（第三版），李春葆编，清华大学出版社，2012 大纲撰写人：郑丽群大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -34- 信息与计算科学专业教学大纲 x2608104创新实践I课程教学大纲 课程名称：创新实践I（数学建模系列课程）英文名称：InnovationPracticeI课程编号：x2608104学时数：64 其中实验（实训）学时数：32学分数：4.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 课程性质：专业课课程任务：向学生介绍数学模型的基本理论、方法，进行数学建模常用算法的训练，培养学生创新思维和实践能力，提高学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）数学模型初步
（1）建立数学模型教学内容：数学模型与数学建模介绍，数学建模的基本方法和步骤、数学模型的特点和分类。
重点：数学模型、数学建模难点：数学建模的方法和步骤基本要求：了解数学模型和数学建模过程；了解数学建模竞赛；掌握几个简单数学模型
（2）初等模型教学内容：录像机计数器的用途，双层玻璃窗的功效，动物的身长与体重汽车刹车距离重点：初等方法建模的思想与方法难点：初等方法建模的思想与方法基本要求：了解初等模型建模思路和过程。
（3）简单优化模型教学内容：存储模型，生猪的出售时间，最优价格；重点：存贮模型难点：存贮模型教学基本要求：掌握利用导数、微分方法建模的思想方法，能解决简单的连续问题模型。
（4）数学软件介绍
1 信息与计算科学专业教学大纲 -35- 教学内容：Mathematica软件介绍重点：Mathematica软件应用 难点：Mathematica软件应用 教学基本要求：初步了解Mathematica软件的使用。
（5）数学软件介绍
2 教学内容：matlab软件介绍重点：matlab软件应用 难点：matlab软件应用 教学基本要求：初步了解matlab软件的使用。
（二）数学建模常见模型及常用算法和实例
（6）微分方程模型 教学内容：火箭发射卫星模型，人口模型，战争模型重点：微分方程模型的建立 难点：微分方程模型的建立和求解 教学基本要求：了解掌握微分方程建模的基本方法和过程。
（7）离散模型 教学内容：层次分析法建模重点：层次分析法建模 难点：层次分析法的应用 教学基本要求：理解掌握层次分析法建模过程及应用。
（8）图与网络模型 教学内容：图与网络基本概念和理论介绍；常见图与网络的模型，最短路问题，指派问题，中 国邮递员问题，旅行商问题，运输问题等 重点：常见图与网络模型 难点：常见图与网络模型建模及求解 教学基本要求：了解图与网络的基本概念，理解并掌握几种常见的图与网络模型及其求解方法。
（8）现代优化算法 教学内容：组合优化问题介绍；常用现代优化算法介绍，模拟退火算法、禁忌搜索算法、遗传 算法、蚁群算法介绍，TSP
问题求解。
重点：几种常用现代优化算法的应用 难点：几种常用现代优化算法的理解和应用 教学基本要求：理解几种现代优化算法的基本思想，掌握几种现代优化算法的简单应用。
（9）数据统计描述与分析 教学内容：统计的基本概念，参数估计及
matlab实现，假设检验及matlab实现重点：参数估 计和假设检验 难点：参数估计和假设检验理论和实现 教学基本要求：了解统计的基本概念，理解并掌握参数估计和假设检验及其matlab实现。
（10）插值与拟合 教学内容：插值及常用插值方法，曲线拟合问题及matlab曲线拟合工具箱应用。
重点：插值方 -36- 信息与计算科学专业教学大纲 法和应用，matlab曲线拟合工具箱的使用 难点：插值和曲线拟合的matlab实现 教学基本要求：了解常用的插值算法和曲线拟合的最小二乘法，掌握插值方法和曲线拟合的 matlab实现。
（12）回归模型 教学内容：统计回归理论与模型 重点：统计回归建模的基本思路和方法难点：建立回归模型 教学基本要求：掌握统计回归建模的基本方法，了解统计回归模型在实际工作中的应用。
（13）神经网络模型 教学内容：神经网络简介，蠓虫问题与多层前馈网络，蠓虫问题的神经网络模型与
matlab实现。
重点：神经网络模型的matlab实现 难点：神经网络模型理论 教学基本要求：了解神经网络模型的基本概念、算法，掌握几种简单的神经网络模型的matlab 实现。
（14）时间序列模型 教学内容：时间序列分类，确定性时间序列分析方法概述，移动平均法，趋势移动平均法，指 数平滑法（一次，二次），差分指数平滑法，平稳时间序列模型； 重点：平稳时间序列模型 难点：时间序列模型及时间序列分析方法 教学基本要求：了解时间序列基本概念和常见分析方法，理解时间序列模型掌握简单时间序列 建模方法。
三、教学方式及学时分配 序号 教学内容 第一章
建立数学模型第二章初等模型第三章简单的优化模型第四章数学建模软件1第五章数学建模软件2第六章微分方程模型第七章离散模型第八章图与网络模型第九章现代优化算法 主要教学方式讲授讲授讲授 讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验讲授+实验 学时分配 444444488 辅导答疑比例 2：12：12：12：12：12：12：12：12：
1 信息与计算科学专业教学大纲 第十章数据统计描述与分析第十一章插值与拟合第十二章回归模型第十三章神经网络模型第十四章时间序列模型 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 讲授+实验
4 2：1-372：12：12：12：
1 四、课程其他教学环节要求 课堂讲授在多媒体教室，在课堂上采用启发式教学，以讲授和上机实验并重，讲练结合。
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数学分析，常微分方程，高等代数，离散数学，数据结构后续课程：数值分析，数
据分析，金融数学
六、教学参考书目 《数学模型》（第四版）姜启源、谢金星、叶俊编，高等教育出版社，2010年《数学模型》，谭永基、蔡志杰编著，复旦大学出版社出版，2011年《数学建模方法》，刘承平主编，北京：高等教育出版社，2002。
大纲撰写人：屠良平大纲审阅人：姜本源负责人：王艳 -38- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080151数据库原理与应用课程教学大纲 课程名称：数据库原理与应用 英文名称：DatabasePrinciplesandApplications 课程编号：x3080151 学时数：64 其中实验学时数：16 课外学时数：
0 学分数：4.0 适用专业：信息与计算科学
一、课程性质和任务 《数据库原理与应用》课程是信息与计算科学专业的一门专业必修课，教学内容包括数据库的基本原理和SQL语言的使用，以数据库为核心的信息系统开发的基本过程、设计方法和规范。
课程既强调学生对数据库基本理论的学习，也强调学生数据库管理系统的操作方法和开发工具使用，注重理论与应用，知识与技能，传统与现代的有机结合。
通过本课程学习，使学生掌握如何从问题入手，分析研究计算机加工的数据结构的特性，提升学生数据库系统的开发能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）数据库系统概述基本要求：了解数据库技术的产生和发展，数据库技术的基本概念；数据库系统结构，数据库 系统的三级模式结构和二级映射；数据库管理系统的组成、功能和工作流程；数据库系统的组成。
重点：数据库管理系统的组成和主要功能。
难点：数据库系统的体系结构。
（二）数据模型基本要求：掌握数据描述，实体间的联系，实体－联系模型和E-R图，扩充E-R数据模型；数 据模型的概念，关系模型。
重点：数据模型的概念和组成；实体－联系模型和E-R图。
难点：扩充E-R数据模型。
（三）关系运算及关系系统基本要求：掌握关系代数的基本操作；元组关系演算和域关系演算，元组关系演算和域关系演 算，三种关系运算形式的等价性；集合运算；特殊的关系运算——投影、选择、连接运算。
重点：关系代数的基本操作。
信息与计算科学专业教学大纲 -39- 难点：元组关系演算和域关系演算。
（四）关系数据库标准语言SQL 基本要求：掌握SQL语言的特点，SQL的数据定义、数据查询和数据操纵；视图的概念，视图的定义和相关操作；SQL提供的安全性和完整性功能；触发器的概念，触发器的创建和删除。
重点：SQL的数据更新与查询；视图的定义和使用；索引的使用。
难点：嵌入式SQL；复杂的SQL数据查询。
（五）关系数据库理论 基本要求：掌握关系模式的一般表示和设计中的问题；关系模式上函数依赖；关系模式的1NF、 2NF、3NF和BC范式，了解多值依赖和4NF；关系模式的规范化处理。
重点：函数依赖的定义；关系模式的范式；关系模式的规范化处理。
难点：关系模式的规范化处理。
（六）数据库系统设计 基本要求：掌握数据库设计的方法和步骤，数据库的概念结构的设计和逻辑结构的设计；关系 数据库设计的基本方法，数据库应用开发工具，能够进行小型数据库管理系统的设计，了解存储过 程、触发器的创建和使用。
重点：数据库的概念结构的设计和逻辑结构的设计。
难点：小型数据库管理系统的设计。
（七）数据库保护 基本要求：数据库的安全性，数据库安全性控制的一般方法；数据库完整性规则，数据库的完 整性约束类型；事务和并发控制的基本概念，并行事务的并发执行；常用的两段封锁协议和三级封 锁协议；数据库恢复的实现技术。
重点：数据库的安全性概念和安全性控制的一般方法；数据库的完整性概念和约束定义；事务 的基本概念、性质和并发执行；数据库的并发控制和两段封锁协议。
难点：数据库的并发控制实施。
（八）新型数据库 基本要求：了解数据库技术的现状；数据库的新应用；数据库技术面临的挑战和新的研究方向。
重点：数据库技术面临的挑战和新的研究方向。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学
方式 学时分配
1 数据库系统概述，数据模型 讲授+实验 2+
2 2 关系数据库结构及形式定义 讲授
4 3 关系数据库标准语言 讲授+实验 8+
4 4 数据库安全性及控制 讲授
4 辅导答疑
比例 2∶12∶12∶12∶
1 -40- 5678910111213 数据库完整性及触发器关系数据库理论，函数依赖数据库设计、实施、维护数据库编程关系查询化处理和优化数据库恢复技术并发控制数据库发展及大数据管理课程总结 讲授+实验讲授 讲授+实验讲授讲授讲授讲授讲授讲授 信息与计算科学专业教学大纲 2+
2 2∶
1 2 2∶
1 6+
8 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 4 2∶
1 2 2∶
1 2
四、课程其他教学环节的要求 《数据库原理与应用》是实践性很强的课程，不仅要学习基本理论知识，更要注重上机实验，
巩固所学理论知识的同时，提高学生数据库系统开发能力，本课程设有16学时实验。
实验一：熟悉应用环境（2学时）实验二：表的创建和管理（2学时）实验三：数据查询与更新（2学时）实验四：视图和索引的创建和使用（2学时）实验五：小型数据库系统设计（8学时）
五、本课程与其他课程的联系 先修课程：数据结构与算法，计算机程序设计。
六、教学参考书目 《数据库系统概论》（第4版），王珊等编，高等教育出版社，2008《数据原理与SQLServer应用》，高金兰编，科学出版社，2010《数据库技术与应用》，李雁翎编，高等教育出版社，2011 大纲撰写人：郑丽群大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 -41- x2080341复变函数课程教学大纲 课程名称：复变函数英文名称：ComplexAnalysis课程编号：x2080341学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 复变函数是数学、信息与计算科学专业本科大学生必修的数学基础课之
一。
它是继数学分析后开设的分析类课程。
复变函数处理的对象是复变量函数，主要涉及解析函数理论。
复变函数的理论和方法直接应用于概率论与数理统计、常微分方程、数学物理方程和其他数学分支，在热学、电磁学和流体力学等物理、力学学科也有广泛的应用。
二、课程教学内容的基本要求、重点及难点 （一）复数与复空间了解复数的定义及其几何意义，掌握复数的运算；了解单连通区域与复连通区域；理解并掌握 复变函数的概念、极限与连续性；了解复球面与无穷远点的概念。
重点：辐角函数、复变函数的概念、极限与连续性。
难点：无穷远点的概念、辐角的集合等式。
（二）复变函数理解解析函数的定义，性质及其充分必要条件；了解函数在一点解析与函数在一点可导的区别； 熟练掌握利用柯西-黎曼条件判别解析函数的方法；理解初等函数的定义和性质，主要是幂函数与指数函数；了解初等多值函数单值化方法（限制辐角或割破复平面）；掌握解析函数在单叶性区域内由初值确定终值。
重点：利用柯西-黎曼条件判别解析函数的方法。
难点：解析函数的定义初等多值函数分出单叶解析分支。
（三）复变函数的积分理解柯西积分定理、柯西积分公式、高阶导数公式；熟练掌握利用柯西积分定理、柯西积分公 式、高阶导数公式计算函数沿闭曲线的积分；理解Cauchy积分定理的推广(推广到函数fz在区 域D内解析，在D上连续的情形和推广到复围线的情形)；了解Liouville定理、Cauchy不等式，掌 握证明它们的方法；掌握利用Morera定理判断解析函数的方法。
-42- 信息与计算科学专业教学大纲 重点：Cauchy积分定理和积分公式。
难点：Cauchy积分定理的推广(推广到fz在区域D内解析，在D上连续的情形)。
（四）级数 了解复级数的基本概念；掌握复变函数项级数的收敛与一致收敛，一致收敛的和函数的分析性 质，解析函数项级数的和函数的解析性质；理解解析函数的幂级数表示，理解收敛圆，收敛半径的 概念；掌握幂级数的和函数在收敛圆周上的奇点的存在性，解析函数的零点唯一性定理，最大模原 理；熟练掌握一些初等函数的
Taylor展式；了解双边幂级数的有关概念；理解孤立奇点的概念，掌 握判断孤立奇点类型的方法；了解Laurent定理，熟练掌握将函数在孤立奇点展成Laurent级数的方 法；了解解析函数在孤立奇点邻域内的性质。
重点：幂级数收敛半径、收敛圆的确定；一些初等函数的Taylor展式；零点的孤立性；唯一性 定理；最大模原理；将函数在孤立奇点展成Laurent级数；收敛圆环的确定；判断孤立奇点类型。
难点：判断在无穷远点的孤立奇点类型。
（五）留数 理解留数的定义，熟练掌握留数的求法；理解留数定理，熟练掌握用留数定理计算实积分；掌 握辐角原理，Rouche'定理，熟练求解解析函数在指定区域内的零点个数；了解整函数与亚纯函数的 概念，对数留数。
重点：留数的求法；考察区域内函数的零点分布状况；用留数定理计算实积分。
难点：对数留数；辐角原理；Rouche'定理的证明。
（六）保形变换 理解解析函数的映射性；掌握幂函数、指数函数、根式函数、对数函数的映射性质；熟练掌握 分式线性变换的映射性质；会求将区域
G映射为单位圆或上半平面的保形映射。
重点：分式线性变换的映射性质。
难点：保形变换的黎曼存在定理与边界对应定理。
（七）解析开拓 理解解析开拓的概念，解析开拓的幂级数方法，对称原理；了解透弧解析开拓。
重点：解析开拓的概念。
难点：对称原理、透弧解析开拓。
（八）调和函数 理解调和函数的概念与性质；熟练掌握"已知解析函数的实部（或虚部），求该解析函数"的方法； 了解中值公式与泊松公式、极值原理；了解狄利克雷问题。
重点：已知解析函数的实部（或虚部）求虚部（或实部）。
难点：狄利克雷问题。
三、教学方式及学时分配 信息与计算科学专业教学大纲 序号 主要内容
一 复数与复空间
二 复变函数
三 复变函数的积分
四 级数
五 留数
六 保形映射
七 解析开拓
八 调和函数 主要教学
方式讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习讲授、练习 讲授讲授 学时分配 466108644 -43- 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12：
1 四、课程其他教学环节要求 课堂授课，布置作业，按时辅导答疑，习题课总结练习。
五、本课程与其它课程的联系 本课程为信息与计算科学专业一门重要的专业基础课，其先修课程为：数学分析、解析几何。
后继课程为：常微分方程、概率论与数理统计、数理方程。
六、教学参考书目 《复变函数》（第三版），余家荣编，高等教育出版社，2002《复变函数论》（第二版），钟玉泉编，高等教育出版社，2002《复变函数》，李庆忠编，科学出版社，2000《复变函数学习指导》，马立新编，山东大学出版社，2004 大纲撰写人：于永新大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -44- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080161数据分析课程教学大纲 课程名称：数据分析英文名称:DataAnalysis课程编号：x3080161学时：64 其中实验（实训）学时数：28学分数：4适用专业:信息与计算科学 课外学时数：
一、课程的性质和任务 本课程是信息与计算科学专业本科生的专业课程；该课程目的是介绍数据分析的基本理论与方法，详细叙述基本内容及算法；通过学习本课程，使学生初步掌握数据分析的基本理论与方法，培养和锻炼学生分析、解决实际问题的能力，同时让学生掌握基本计算技能。
本课程的任务是在64学时的时间内讲授数据描述性分析、多元数据分析等内容。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 (一)数据描述性分析要求学生了解数据分析的基本内容及应用领域与作用；掌握数据的数字特征与分布特征的描述与分析，熟练掌握常用的统计量：如样本均值、样本协方差和方差，以及样本相关系数等。
重点:
1.数据的数字特征
2.数据的分布难点:多元数据的数字特征与相关分析(二)非参数方法讲授两种及多种常用的非参数秩方法。
要求学生重点理解随机化模型下的秩检验方法。
重点:
1.两种处理方法比较的秩检验
2.成对分组设计下两种处理方法的比较难点:
1.分组设计下多种处理方法的比较
2.列联表的独立性检验(三)回归分析要求学生了解建立回归方程的五个基本假设；掌握线性回归模型，回归方程的选取，回归方程效果的检验，以及残差分析方法等；并能运用统计软件实现有关回归过程的分析。
信息与计算科学专业教学大纲 -45- 重点:
1.线性回归模型
2.残差分析 难点:
1.残差分析
2.回归方程的选取与系统建模 (四)方差分析 讲授单因素方差分析与多因素方差分析方法，以及正交设计表的使用方法。
重点：多因素方法分析 难点：方差分析的检验方法 （五）主成分分析 要求学生了解主成分分析的统计思想和实际意义；掌握其数学模型和二维空间上的几何意义； 熟练掌握主成分的推导步骤及其重要的基本性质；能够利用计算软件，自己解决实际问题并给出分 析报告。
了解典型相关分析的基本思想，会用典型相关分析方法处理实际问题。
重点:
1.总体主成分 难点:
1.总体主成分
2.样本主成分 (六)判别分析 要求学生理解判别分析的目的和意义、它的统计思想；了解并熟悉判别分析的三种类型，特别 是Bayes判别方法的统计思想；掌握教材中给出的不同判别方法的判别规则和判别函数的结构；熟 练掌握两总体样本的距离判别法和Bayes判别法的具体计算步骤，并比较其异同；掌握统计软件中 的相应程序。
重点:
1.距离判别
2.Bayes判别 难点:
1.逐步判别 (七)聚类分析 要求学生理解聚类分析的目的和意义、它的统计思想，了解变量类型的几种尺度定义。
熟悉聚 类分析常用的距离和相似系数的定义，掌握教材中介绍的四种谱系聚类方法，以及它们的统一公式， 熟悉软件中最长（短）距离法和重心法的具体使用步骤，能运用聚类分析法及统计软件解决一些实 际问题。
重点:
1.距离与相似系数
2.谱系聚类法 难点:
1.快速聚类法
三、教学方式及学时分配 -46- 序号 主要内容 一R软件的使用二数据描述性分析三非参数方法四回归分析五方差分析六主成分分析与因子分析七判别分析八聚类分析九复习十测验 信息与计算科学专业教学大纲 主要教学方式 学时辅导答分配疑比例 讲授+上机实验
6 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
4 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授+上机实验
8 2:
1 讲授
2 上机考试
4 四、课程其他教学环节要求 课堂授课和上机实验，按时辅导答疑，上机实践要求利用所掌握的编程语言实现相应的算法。
实验教学环节(28学时): 序号 实验项目名称 实验计划情况 计划学时开出学时 每组人数
1 R软件的使用
2 数据描述性分析
3 数据描述性分析
4 秩检验
5 秩检验+符号检验
6 线性回归分析
7 逐步回归分析
8 方差分析
9 主成分分析 10 因子分析 11 距离判别 12 Bayes
判别
13
谱系聚类法
14
快速聚类法
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
2
2
1
信息与计算科学专业教学大纲
五、本课程与其他课程的联系
本课程先修课程：数学分析、高等代数、概率论与数理统计。
六、教学参考书目
1.
0 一、课程的性质和任务 数值分析课程是信息与计算科学专业课程。
数值分析是一门运用计算机解决数学计算问题的学科，在科学与工程的计算中发挥着重要作用。
计算机与计算技术的发展使数值分析的研究和应用有了更广阔的前景。
数值模拟方法已成为实验与理论两大科学研究方法之后的第三种方法。
因此，学习和掌握数值分析的基本理论，包括算法设计和误差分析，对于将来从事科学研究的学生来说是必不可少的。
本课程讲授数值计算的基本内容：数值代数，数值逼近，方程数值解，常微分方程数值解，然后转入特殊矩阵及其快速算法。
要求学生了解这些数值计算问题的来源，理解求解它们的数学思想和理论根据，掌握相应数值分析及其计算步骤，能够分析计算中产生误差的原因，能采取减少误差的措施，还希望学生能够解释计算结果的意义，根据计算结果作合理的预测。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）误差正确理解数值计算中应注意的一些问题，学会选用相对较好的数值计算方法。
了解数值分析研究对象；理解并掌握绝对误差，相对误差，有效数字的概念并会求解有关题目；理解计算机中的数系，舍入误差和浮点运算。
掌握函数值的误差估计及在数值计算中应注意的几个问题。
重点：重点是绝对误差、相对误差、有效数字等概念的掌握及求解有关题目。
难点：有关近似值的绝对误差、相对误差、有效数字等题目的求解。
（二）函数的数值逼近掌握插值问题的提法与求解原理，能对表格函数作出插值的结果与拟合。
熟练掌握几种常用方法:Lagrange插值、牛顿插值、分段插值、三次样条函数插值、曲线拟合的最小二乘法及函数的最佳一致逼近和最佳平方逼近，了解插值余项及误差估计，理解高次插值的Runge现象。
信息与计算科学专业教学大纲 -49- 重点：Lagrange插值、牛顿插值、三次样条函数插值、曲线拟合的最小二乘法及函数的最佳平 方逼近。
难点：三次样条函数插值及函数的最佳一致逼近。
（三）数值积分和微分 了解数值积分和微分的基本思想，能够熟练地确定具体求积公式的代数精度及确定求积公式的 节点和系数。
熟练地用梯形公式、Simpson
公式、复化求积公式、Gauss公式等进行数值积分计算。
重点：求积公式的代数精度、复化求积公式、Gauss公式(只要求掌握两点、三点公式即可)。
难点：复化求积公式计算。
（四）线性方程组求解的数值方法 掌握解线性方程组的几种基本常用的直接法：Gauss消去法、Doolittle分解、Crout分解、Cholesky 分解、解特殊矩阵的追赶法等，并能比较它们各自的优缺点。
了解向量范数和矩阵范数的概念，并 会计算常用的向量和矩阵的范数，了解方程组的状态和系数矩阵的条件数的关系，会计算矩阵的条 件数。
掌握解线性方程组的几种基本常用的迭代法：Jacobi
迭代法、Gauss-Seidel迭代法和松弛迭代法, 掌握构造迭代格式的基本原理与技巧，能判别迭代法的收敛性,并能比较它们各自的优缺点。
重点：Gauss消去法、LU分解、Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和SOR迭代法。
难点：LU分解、Cholesky分解及迭代法收敛的判定定理。
（五）非线性方程求解的数值方法 熟练掌握计算机上常用的一些求非线性方程的近似根的数值方法（二分法、迭代法、牛顿法、 割线法），并能比较各种方法的异同点；掌握迭代法的收敛性定理，收敛阶的概念。
正确应用所学方 法求出给定的非线性方程满足一定精度要求的数值解。
重点：牛顿法及迭代收敛的概念。
难点：迭代收敛的判定。
（六）矩阵特征值计算 熟练掌握求矩阵主特征值及相应特征向量的幂法，掌握求按模最小特征值及相应特征向量的反 幂法，掌握正交变换（Householder
和Given变换），掌握用Householder方法化对称矩阵为三对角矩 阵和把一般矩阵化为Hessenberg矩阵的方法，掌握求一般矩阵全部特征值的QR方法。
重点：幂法，Householder方法。
难点：正交变换，QR方法。
（七）常微分方程初值问题数值解法 理解常微分方程初值问题数值求解的基本概念：单步法、多步法、显式、隐式、精度、单步法 收敛性、稳定性的概念等。
掌握欧拉方法、改进的欧拉法与龙格－库塔法的推导，精度的求法，以 及它们的应用；了解基于数值积分构造出的亚当姆斯显、隐式多步公式，了解基于泰勒展开式的构 造方法，了解化高阶为方程组的方法。
重点：欧拉方法、改进的欧拉法、龙格-库塔法。
-
50- 难点：单步法和多步法的推导。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 一误差二插值法三函数逼近四数值积分与数值微分五解线性方程组的直接方法六解线性方程组的迭代法七非线性方程的数值解法八矩阵特征值计算九常微分方程初值问题数值解法 十总复习 信息与计算科学专业教学大纲 主要教学方式讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授 讲授+练习 学时分配486886668
4 辅导答疑比例 2：12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶1 1∶
1 四、课程其他教学环节要求 本课程采用课堂教学：讲授理论知识。
采用启发式教学配套实例分析，以讲授为主，讲练结合，每一次课（两学时）留一定量作业，每周答疑一次。
五、本课程与其他课程的联系 本课程先修课程：数学分析、高等代数、常微分方程、程序设计。
后续课程：偏微分方程数值解。
六、教学参考书目 《数值分析》第5版，李庆扬、王能超、易大义编，北京：清华大学出版社，2008.12《数值分析》，林成森编，北京：科学出版社，2006.1《数值计算方法与算法》第二版，张韵华、奚梅成、陈效群编，北京：科学出版社，2006.9《MATLAB6.0与科学计算》，王沫然编，北京：电子工业出版社，2001.9《C程序设计》，谭浩强，北京：清华大学出版社，1991.7《数据结构》第一版，严蔚敏、吴伟民.北京：清华大学出版社，1997.4 信息与计算科学专业教学大纲 -51- 大纲撰写人：陶玉敏、陆立娟大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -52- 信息与计算科学专业教学大纲 x3080201运筹与优化课程教学大纲 课程名称：运筹与优化 英文名称：OperationalResearchandOptimization 课程编号：x3080201 学时数：64 其中实验（实训）学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：4.0 适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 课程性质：专业课课程任务：向学生介绍运筹学与优化的基本理论和解决问题的基本方法，培养学生运用该学科知识分析解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，训练学生科学决策的能力；提高学生使用定量分析技术解决实际问题能力；培养学生确立数学抽象思维能力、逻辑思维能力；求解数学模型的计算能力；编写计算机程序能力；运用运筹学软件解决、分析问题的能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）绪论基本要求：
1.了解运筹学的产生、发展及最新发展动向和成果。
2.了解本学科的研究内容、特点及研究方法。
内容：运筹学的产生、发展及应用；运筹学的主要分支。
重点及难点：运筹学的研究内容及研究方法。
（二）线性规划与单纯形法 信息与计算科学专业教学大纲 基本要求： -53-
1.理解线性规划问题的概念，会建立线性规划问题的数学模型。
2.理解线性规划问题“解”的概念及性质，理解单纯形法的思想，并熟练掌握此法。
3.掌握大M法和两阶段法。
4.了解线性规划的图解法，了解线性规划的应用。
内容：线性规划的数学模型及其标准形式；线性规划问题的图解法；线性规划问题解的基本 性质；单纯形法，大M法与两阶段法；线性规划的应用。
重点：单纯形法、大M法、两阶段法的计算。
难点：有关单纯形法几个定理的证明。
（三）对偶理论与灵敏度分析 基本要求：
1.理解对偶问题及其基本性质。
2.理解对偶问题的经济意义。
3.熟练掌握对偶单纯形法。
4.掌握
bi、aij及ci的灵敏度分析。
内容：对偶问题及其基本性质；对偶问题的经济意义；对偶单纯形法，解的灵敏度分析。
重点：对偶问题的基本性质，对偶单纯形法。
难点：灵敏度分析。
（四）运输问题 基本要求：
1.了解运输问题的特点；熟练掌握产销平衡运输问题的表上作业法。
2.了解产销不平衡运输问题的求解方法。
内容：运输问题的数学模型；表上作业法；产销不平衡运输问题及其求解方法。
-
54- 重点：表上作业法。
信息与计算科学专业教学大纲 难点：产销不平衡运输问题的求解方法。
（五）整数规划 基本要求：
1.掌握分支定界法和割平面法。
2.掌握0-1规划问题的解法，并会简单应用。
内容：整数规划问题的数学模型及解的特点；分支定界法；割平面法；隐枚举法；指派问题 与匈牙利法。
重点：分支定界法、割平面法和匈牙利法。
难点：割平面约束的构造。
（六）非线性规划 基本要求：
1.了解非线性规划的概念与数学模型。
2.掌握无约束问题和约束极值问题的求解方法。
内容：无约束问题的基本概念和黄金分割法；外推法；最速下降方法；古典牛顿法；有约束 极值问题的最优性条件及乘子罚函数法。
重点：黄金分割法，梯度法，共轭梯度法，拟牛顿算法。
难点：共轭梯度法，拟牛顿算法，罚函数的构造。
（七）动态规划 基本要求：
1.了解动态规划的基本思想和规划方法。
2.能解决简单的无后效性多阶段决策过程优化问题。
信息与计算科学专业教学大纲 -
55- 内容：多阶段决策问题；动态规划的基本概念和基本原理；动态规划模型的建立和求解方法； 动态规划的应用。
重点：最优性原理，动态规划的求解。
难点：动态规划模型的建立。
（八）图与网络分析 基本要求：
1.理解图论的基本知识。
2.掌握网络分析方法，能熟练地求解简单网络最短路问题及最大流问题。
内容：图的基本概念；树；最短路问题；网络最大流问题；最小费用最大流问题；网络计划 与图解评审法。
重点：最短路问题，最大流问题，关键路线法。
难点：最小费用最大流问题，网络优化。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 绪论
二 线性规划与单纯形法
三 对偶理论与灵敏度分析
四 运输问题
五 整数规划
六 非线性规划
七 动态规划
八 图与网络分析
四、课程其他教学环节要求 主要教学
方式 讲授讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习讲授+练习 学时分配 2886624812 辅导答疑比例 2∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶12∶
1 课堂讲授在多媒体教室。
在课堂上采用启发式教学，以讲授为主，讲练结合；每一次课（两学 -56- 时）留少量作业；每两周（四学时）答疑一次，要求独立完成作业。
信息与计算科学专业教学大纲
五、本课程与其他课程的联系 先前课程：数学分析、线性代数、概率论与数理统计后续课程：数学模型
六、教学参考书目 《运筹学教程》（第三版），胡运权编，清华大学出版社，2007《运筹学》，运筹学教材编写组，清华大学出版社，2005《最优化原理与方法》修订版，薛嘉庆编，冶金工业出版社，2003《最优化理论与算法》，陈宗存编，清华大学出版社，1981《实用运筹学——运用Excel建模和求解》，叶向编，中国人民大学出版社，2007 大纲撰写人：赵健大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 信息与计算科学专业教学大纲 x4080201信息论基础课程教学大纲 课程名称：信息论基础 英文名称：FundamentalsofInformationTheory 课程编号：x4080201 学时数：32 其中实验学时数：
0 课外学时数：
0 学分数：2.0 适用专业：信息与计算科学 -57-
一、课程的性质和任务 信息论基础是信息与计算科学专业的一门基础理论课程。
课程围绕香农(Shannon)信息论，以信源与信道编码定理为信息论的基本理论与主要内容。
这些内容不仅是近代信息处理的理论基础，具有深刻而又严格的数学描述与证明，而且在通信领域得到重要应用。
通过这些内容的学习，使学生看到数学理论在通信技术与通信工程中的重要作用，看到数学理论与这些技术与工程问题的相结合过程。
另外，还介绍了信息科学、信息技术与信息度量，使数学类专业的学生在更广泛的意义上来学习和理解信息论.
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）信息技术和信息科学概论了解信息科学、信息技术与信息产业；了解信息论的产生、发展与应用；掌握香农(Shannon)信息论的建立与发展.重点：香农(Shannon)信息论的建立与发展.（二）信息的度量问题掌握信源的数学模型；掌握香农熵，联合熵和条件熵，熵的基本性质，互熵与互信息定义与性质；了解连续型随机变量的熵；了解最大熵原理.重点：香农熵、联合熵和条件熵及其基本性质；互熵与互信息定义与性质.难点：熵的性质；互信息的性质.（三）通信系统概论了解通信系统各部分的主要组成以及作用；掌握通信系统的数学模型.重点：通信系统的数学模型.难点：通信系统的数学模型. -58- 信息与计算科学专业教学大纲 （四）信源编码问题 了解一些无失真信源编码方法；熟练掌握信源编码的概念，原理及典型编码的方法（香农编码 方法，费诺编码方法，哈夫曼编码方法）；掌握最优变长码
Huffman编码方法，算术编码方法. 重点：信源编码的概念，原理及典型编码的方法. 难点：变长编码定理. （五）信道编码定理. 掌握信道的数学模型，离散无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理；了解可加 Gaussian
信道. 重点：无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理. 难点：无记忆信道的信道容量的计算及信道正反编码定理. （六）信息率失真函数 了解保真度准则下的信源编码定理；掌握失真度与平均失真度，信息率失真函数与特性，R(D) 函数的参数表述及其计算；掌握率失真函数的定义和保真度准则下的信源编码定理的物理意义，离 散信源率失真函数的基本计算方法. 重点：率失真函数及其基本计算方法. 难点：率失真函数的性质和迭代算法.
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 信息技术和信息科学概论
二 信息的度量问题
三 通信系统概论
四 信源编码问题
五 信道编码定理
六 信息率失真函数 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例 讲授
2 1∶
1 讲授
8 1∶
1 讲授
2 1∶
1 讲授
6 1∶
1 讲授
8 1∶
1 讲授
6 1∶
1 四、课程其他教学环节要求 学生独立完成教师布置的任务，包括查阅资料.
五、本课程与其他课程的联系 本课程的先修课程是数学分析、高等代数、概率论与数理统计等。
本课程体现了用数学方法定
量的研究问题的理论和方法的过程，为后续课程的学习介绍了一种方法. 信息与计算科学专业教学大纲
六、教学参考书目 [1]《信息论基础与应用》沈世镒,吴忠华编.高等教育出版社,2003[2]《信息论与编码》曹雪虹,张宗橙编.清华大学出版社,2004[3]《信息论基础》傅祖芸编.电子工业出版社,1989[4]《信息论基础》叶中行编.高等教育出版社,2003 -59- 大纲撰写人：孙岩大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -60- 信息与计算科学专业教学大纲 x4080211模糊控制理论课程教学大纲 课程名称：模糊控制理论英文名称：FuzzyControlTheory课程编号：x4080211学时数：16 其中实验学时数：0学分数：1.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 模糊控制理论作为智能控制的一个重要分支，备受控制理论与控制工程界广大科技人员的重视，自1965年美国控制论专家
L.A.Zadeh提出模糊集合到现在为止，模糊控制理论在相关领域已经得到越来越广泛的应用，如工业过程控制、家电行业、软科学、人工智能与计算机高科技等领域；同时，国内外与模糊控制理论相关的文献也越来越多，如模糊逻辑、T-S模糊系统等方面的文献较多。
开设这门课程重点在与向学生介绍模糊控制理论在一些相关领域中的应用，以及国内外学者在这方面的一些科研成果，为本科生、研究生在写毕业论文方面提供一些有意义的知识，也为学生在今后科学研究及实际工作中处理解决问题打下良好的理论基础。
二、课程内容的教学基本要求、重点和难点 本课以介绍模糊控制理论在相关领域中的应用以及国内外学者在这方面的一些科研成果为主，重点介绍与模糊控制理论相关的一些文献，而学生对有关这方面的基本理论，线性系统理论掌握的多少直接影响对这门课的学习与理解。
三、教学方式及学时分配 序号 主要内容
一 模糊理论的产生与发展
二 模糊系统稳定性理论
三 模糊控制理论的应用(一)
四 模糊控制理论的应用(二) 主要教学 学时 辅导答疑 方
式 分配 比例 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 讲授
2 2：
1 信息与计算科学专业教学大纲
五 模糊逻辑系统
六 T-S模糊系统（一）
七 T-S模糊系统（二）
八 机动 讲授
2 讲授
2 讲授
2 2
四、课程其他教学环节要求 本课程以课堂讲授和师生相互讨论相结合。
五、该课程与其他课程的联系 先修课程：模糊数学、线性系统理论。
六、教学参考书目 《模糊数学：原理及应用》（第三版），华南理工大学出版社，2001
《模糊数学基础》，西安交通大学出版社，1984《模糊系统与模糊控制教程》，王立新编，清华大学出版社，2003《线性系统理论》，郑大钟编，清华大学出版社，2002《模糊控制原理与应用》，诸静编，机械工业出版社，1995《鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法》，俞立编，清华大学出版社，2002 -61- 2：12：12：12：
1 大纲撰写人：黄胜绢大纲审阅人：屠良平负责人：王艳 -62- 信息与计算科学专业教学大纲 x4020491现代控制理论课程教学大纲 课程名称：现代控制理论英文名称：ModernControlTheory课程编号：x4020491学时数：48 其中实验学时数：0学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 现代控制理论是自动化专业的专业基础课程之
一，本课程的主要任务是讲授现代控制理论的基本概念、基本原理和基本方法，使学生在学习经典控制理论的基础上，从一个全新的角度了解控制系统的性能，掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法，为研究和设计多变量控制系统打下良好的基础。
通过本课程的教学，使学生了解现代控制理论的体系结构，熟练地掌握线性控制系统的状态空间描述，时域分析与离散化，控制系统的李雅普诺夫稳定性，线性控制系统的能控性与能观测性，以及状态反馈与状态观测器等基本理论和方法，为进一步学习现代控制理论的其它分支如自适应控制、最优控制、多变量控制等打下较扎实的基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 1绪论基本要求：了解控制理论的发展概况，以及现代控制理论的主要特点，内容和研究方法，介绍现代控制理论的基本概念以及与经典控制理论的关系。
2线性控制系统的状态空间描述基本要求：理解状态空间基本概念，系统状态空间模型的一般描述方法，掌握系统数学模型之间的转换，以及线性变换与状态方程标准形。
重点：状态空间表达式的建立，线性变换的基本性质。
要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统的状态空间表达式，并画出状态变量图，以及可控、可观、对角和约当标准型。
难点：状态变量选取的非唯一性，多输入多输出状态空间表达式的建立。
3线性控制系统的运动与离散化基本要求：熟练掌握线性定常系统的自由运动；矩阵指数的计算方法；线性定常系统的受控运 信息与计算科学专业教学大纲 -63- 动；离散系统的状态空间描述；离散时间系统状态方程求解；线性连续系统的离散化。
重点：状态转移矩阵和线性定常系统状态方程的求解方法。
难点：线性连续系统的离散化 4控制系统的李雅普诺夫稳定性 基本要求：了解李雅普诺夫意义下的稳定性，二次型函数定号性的判定，李雅普诺夫稳定性定 理；掌握线性系统的李雅普诺夫稳定性分析方法及离散系统的分析方法。
重点：
李雅普诺夫第
一、第二法的主要定义与定理，李雅普诺夫函数，线性定常系统与非线性 系统稳定性定理与判别，李雅普诺夫方程，渐近稳定性的分析与判别。
难点：李雅普诺夫函数的构造与选取，离散系统的稳定性定理及稳定判据。
5
线性控制系统的能控性与能观测性 基本要求：正确理解定常和离散系统能控性与能观性的基本概念与判据，熟练掌握能控标准型 与能观标准型，对偶原理，规范分解。
重点：能控、能观的含义和定义，定常系统的能控、能观的各种判据。
难点：对偶原理，规范分解。
6
状态反馈与状态观测器 基本要求：了解系统状态反馈与输出反馈的不同；掌握单输入—单输出状态反馈系统的极点配 置法，状态重构问题，观测器的极点配置，以及系统综合设计。
重点：状态反馈与输出反馈的基本结构、性质和有关定理，单输入—单输出状态反馈系统的极 点配置，观测器的极点配置。
难点：状态反馈与输出反馈实现的充要条件，带观测器的闭环反馈系统设计。
三、教学方式及学时分配 本课程教学方式以课堂教学为主，兼以专题讨论、习题课等。
在授课过程中，可适当给出本课 程的主要专业英语词汇，适当介绍控制系统采用
MATLAB的计算机仿真知识。
再通过课内习题课和课 内、课外一定数量的辅导与练习，提高学生的分析问题、解决问题的能力，达到理解、掌握、巩固 所学理论知识的目的。
序号 主要内容 主要教学方式 学时分配 辅导答疑比例 一
1.绪论 讲授
2 2:
1 二
2.线性控制系统的状态空间描述 讲授 10 2:
1 三
3.线性控制系统的运动与离散化 讲授
8 2:
1 四
4.控制系统的李亚普诺夫稳定性 讲授
8 2:
1 五
5.线性控制系统的能控性与能观测性 讲授
8 2:
1 六
6．状态反馈与状态观测器 讲授
8 2:
1 -64-
七 7．习题课 信息与计算科学专业教学大纲 练习
4 1:
1 四、课程其他教学环节要求 在授课过程中，应有一定的习题课或讨论课，作业要有一定的量，在课后加强辅导，以使学生
更好地掌握所学内容。
还可适当加入MATLAB仿真的内容。
五、本课程与其他课程的联系 先修课：高等数学，线性代数，自动控制原理，电子电路等。
后续课：计算机控制系统，最优控制，系统辨识，自适应控制等。
六、教学参考书目
1、《自动控制原理》胡寿松主编科学出版社出版时间：2007.6第五版
2、《现代控制理论》，于长官，哈尔滨工业大学出版社，2005年8月第三版。
3、《ModernControlTheory》,井元伟著，冶金工业出版社，2006年10月第一版。
大纲撰写人：李小华大纲审阅人：沈明新负责人：孙红星 信息与计算科学专业教学大纲 -65- x4020111数字信号处理课程教学大纲 课程名称：数字信号处理英文名称：DigitalSignalProcessing课程编号：x4020111学时数：48 其中实验（实训）学时数：8学分数：3.0适用专业：信息与计算科学 课外学时数：
0 一、课程的性质和任务 数字信号处理是电子信息工程专业、通信工程专业及自动化（试点）专业的专业基础课。
通过对该课的学习使学生掌握数字信号处理的基本理论，包括时域离散信号和系统的描述方法，序列的傅里叶变换（FT）、Z变换、离散傅里叶变换（DFT），以及用它们对时域离散信号和系统进行频域分析。
掌握数字滤波器的基本理论和设计方法，了解数字信号处理的技术实现。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一）基本要求：
1、数字信号处理课程的基本内容、应用领域和在学习及应用中的思想方法（了解）。
2、抽样定理的内容和推导（理解）。
3、离散时间信号与系统的基本概念以及信号通过离散时间系统的表示（掌握）。
4、常用的基本序列（掌握）。
5、系统的稳定性和因果性以及离散时间信号和系统的频域表示（掌握）。
6、Z变换及Z反变换的计算方法（熟练掌握）。
7、离散傅里叶级数和离散傅里叶变换方法（熟练掌握），离散傅里叶变换的性质（掌握）、离散傅里叶变换与Z变换的关系（理解），圆周卷积应用于线性卷积的问题（理解）。
8、快速傅立叶变换算法的推导过程（理解），离散傅里叶变换和快速傅立叶变换算法的计算量，蝶形算法（熟练掌握）。
9、数字滤波器的结构（理解）。
10、模拟巴特沃思、切比雪夫等数字滤波器的设计（掌握）。
11、FIR滤波器的特性，窗函数设计方法（掌握）。
（二）重点内容： -66- 信息与计算科学专业教学大纲
1、离散时间信号和系统的频域表示及抽样定理，系统的稳定性和因果性的定义，z变换z反 变换的计算方法，离散系统的表示。
2、各种傅立叶变换的形式，周期序列的离散傅里叶级数、离散傅里叶变换的形式和性质。
3、按时间抽取的FFT算法和按频率抽取的FFT算法。
4、模拟巴特沃思、切比雪夫等滤波器的设计，脉冲响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器 的过程。
5、有限冲击响应数字滤波器的性质和结构，窗函数设计法。
（三）难点内容：
1、采样和重构过程的推导，所有类型
z变换收敛域的推导，Z变换、拉氏变换和傅氏变换三者 关系。
2、傅立叶变换的各种形式，用圆周卷积计算序列的线性卷积。
3、快速傅立叶变换过程的推导。
4、模拟巴特沃思、切比雪夫等滤波器的设计，脉冲响应不变法的原理，双线性变换法设计数字 滤波器方法。
5、不同的窗函数截断对滤波器性能的影响。
三、教学方式及学时分配 以讲授和练习为主，自己学习为辅。
序号 主要内容 一
数字信号处理概述二离散时间信号与系统三离散傅里叶变换四快速傅里叶变换（FFT）五无限长单位脉冲响应数字滤波器的设计六有限长单位脉冲响应数字滤波器的设计七复习和机动 主要教 学时 学方式 分配 讲授
2 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
4 讲授+实验 8+
2 讲授+实验 8+
2 讲授
2 辅导答
疑比例2：12：12：12：12：12：12：
1 四、课程其他教学环节要求 本课程的其他教学环节包括日常考核和实验考核等。
日常考核包括平时考勤、作业、小测验等，对缺课三分之一的学生和一半以上作业没上交的学生将不允许参加期末考试；本课程要求在讲授完每个知识点，应布置一定的作业，作业要求每个学生独立完成并上交。
作业布置表： 信息与计算科学专业教学大纲 -67- 知识点 作业题型 数量 绪论 问答题
2 数字信号与系统分析的基础 计算题
5 离散傅立叶变换 计算题
5 快速傅立叶变换 计算题、分析题
3 无限冲击响应滤波器 计算题、分析题
4 有限冲击响应滤波器 计算题、综合应用
4 本课程的实验要求每个学生要独立认真完成实验的全部内容并写出实验报告上交，包括实验方 法、实验过程与结果、心得和体会等。
实验作为平时成绩的一部分，对未完成实验的或不上交实验 报告的不准参加期末考试。
实验项目表： 实
验 内容 时数
1、熟悉Matlab
2 2、应用FFT对信号进行频谱分析
2 3、IIR数字滤波器设计
2 4、用窗函数设计FIR滤波器
2 五、本课程与其他课程的联系 先修课程：《高等数学》，《概率》，《信号与系统》或《自动控制原理》。
后续课程：DSP原理与应用等。
六、教学参考书目
1、教材:《数字信号处理》，王世一编著，北京:北京理工大学出版社，1997。
2、参考书：
（1）《数字信号处理学习辅导及习题详解》，邓立新，曹雪虹，张玲华编著，北京：电子工业出版社，2003。
（2）《数字信号处理及其MATLAB实现》，赵红怡，张常年编著，化学工业出版社，2002。
大纲撰写人：王立东大纲审阅人：杨永辉负责人：孙红星 -68- 信息与计算科学专业教学大纲 x4020761数字图像处理教学大纲 课程名称：数字图像处理英文名称：Digitalimageprocessing课程编码：x4020761学时数：32 其中实践学时数：16学分数：2适用专业：信息与计算科学
一、课程的性质和任务 课外学时数：
0 《数字图像处理》课程是一门软件工程专业的专业选修课。
本课程介绍数字图像处理的基本概念、原理和实现方法，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。
通过《数字图像处理》课程的学习，使学生在所学的图像处理理论指导下，能应用图像处理软件和相关算法语言编写程序，熟悉Matlab图像处理软件，巩固和掌握图像数据输入与输出、图像格式转换、图像增强与图像分析等基本处理技术，提高实际动手能力。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 （一
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