《密码学简介》教学大纲一、课程介绍本课程是面向数学与应用数学，信息与计算，计算机科学，人工智能，以及安全等专业的一门通识课程。课程主要讲授古典密码学与现代密码学，包括：古典密码学、流密码、分组密码、散列函数、基于整数分解的RSA密码体制、基于离散对数的公钥密码体制、数字签名、密码协议等内容。二、课程目标通过本课程的学习，培养具有密码学技术的理论知识，能够掌握密码学的基本理论、方法与技能，使得学生对密码学原理、思想和算法有初步了解，培养学生动手能力和提高学生的分析、解决问题的能力，为学生从事网络安全相关工作打下基础。同时，引导学生了解密码学领域及信息安全领域的新进展、新方向，引导学生成为解决信息安全技术和安全系统中实际应用问题的高级理论研究型人才和技术型人才。三、授课对象本科二年级学生。四、教学内容、学时第1章古典密码学简介（4学时）1.古典密码算法2.古典密码分析第2章流密码（4学时）1．初等数论基础2.线性移位寄存器3.流密码的安全性第3章香农理论（4学时）1.概率论与无条件安全2.摘与焰的性质第4章分组密码与高级加密标准（4学时）1.代换-置换网络2.线性密码分析3.差分密码分析4.高级加密标准第5章散列函数（4学时）1．散列函数的安全性2.安全散列函数算法3.消息认证码第6章公钥密码体制（4学时）1.RSA密码体制及分析2.基于离散对数的公钥密码体制第7章数字签名（4学时）1.数字签名的安全需求
《密码学简介》教学大纲 一、课程介绍 本课程是面向数学与应用数学，信息与计算，计算机科学，人工智能，以及 安全等专业的一门通识课程。课程主要讲授古典密码学与现代密码学，包括：古 典密码学、流密码、分组密码、散列函数、基于整数分解的 RSA 密码体制、基于 离散对数的公钥密码体制、数字签名、密码协议等内容。 二、课程目标 通过本课程的学习，培养具有密码学技术的理论知识，能够掌握密码学的基 本理论、方法与技能，使得学生对密码学原理、思想和算法有初步了解，培养学 生动手能力和提高学生的分析、解决问题的能力，为学生从事网络安全相关工作 打下基础。同时，引导学生了解密码学领域及信息安全领域的新进展、新方向， 引导学生成为解决信息安全技术和安全系统中实际应用问题的高级理论研究型 人才和技术型人才。 三、授课对象 本科二年级学生。 四、教学内容、学时 第 1 章 古典密码学简介（4 学时） 1. 古典密码算法 2. 古典密码分析 第 2 章 流密码（4 学时） 1. 初等数论基础 2. 线性移位寄存器 3. 流密码的安全性 第 3 章 香农理论（4 学时） 1. 概率论与无条件安全 2. 熵与熵的性质 第 4 章 分组密码与高级加密标准（4 学时） 1. 代换-置换网络 2. 线性密码分析 3. 差分密码分析 4. 高级加密标准 第 5 章 散列函数（4 学时） 1. 散列函数的安全性 2. 安全散列函数算法 3. 消息认证码 第 6 章 公钥密码体制（4 学时） 1. RSA 密码体制及分析 2. 基于离散对数的公钥密码体制 第 7 章 数字签名（4 学时） 1. 数字签名的安全需求
2.E1Gamal签名方案及变型3.可证明安全签名方案第8章密码协议（4学时）1.密钥共享2.安全多方计算3.区块链五、先修课要求及教学方法建议先修课程：无教学方法建议：从实际问题出发，鼓励学生多临，相互交流心得，重在实际练习，与学科教学结合。六、课程考核1.考核目标：考查学生对密码学原理、思想和算法的了解，会使用所学知识解决实际问题。2.考核方式：闭卷考试，平时成绩。七、教材及参考资料1.教材：《密码学原理与实践（第三版）》DouglasR。Stinson著，冯登国等译，电子工业出版社，2016年2.参考资料：@《Cryptography:Theory and Practice(ThirdEdition)》，DouglasR.Stinson,Chapman and Hal1/CRCNew York,2005②《代数和编码（第三版）》万哲先著，高等教育出版社，2007③《算法数论：格、数域、曲线和密码学》J.P.Buhler等编，王元/冯克勒/张俊译，高等教育出版社，2019@Bitcoin:APeer-to-Peer Electronic Cash System, Satoshi Nakamoto,2009,https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
2. ElGamal 签名方案及变型 3. 可证明安全签名方案 第 8 章 密码协议（4 学时） 1. 密钥共享 2. 安全多方计算 3. 区块链 五、先修课要求及教学方法建议 先修课程：无 教学方法建议：从实际问题出发，鼓励学生多临摹，相互交流心得，重在实 际练习，与学科教学结合。 六、课程考核 1.考核目标：考查学生对密码学原理、思想和算法的了解，会使用所学知识 解决实际问题。 2.考核方式：闭卷考试，平时成绩。 七、教材及参考资料 1.教材：《密码学原理与实践（第三版）》 Douglas R. Stinson 著，冯登 国 等译，电子工业出版社，2016 年 2.参考资料： ①《Cryptography: Theory and Practice (Third Edition)》, Douglas R. Stinson, Chapman and Hall/CRC New York, 2005 ②《代数和编码（第三版）》 万哲先 著，高等教育出版社，2007 ③《算法数论：格、数域、曲线和密码学》 J. P. Buhler 等编，王元/冯 克勤/张俊 译，高等教育出版社，2019 ④ Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System，Satoshi Nakamoto， 2009，https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
《计算思维基础》教学大纲一、课程信息（中文）计算思维基础课程名称(英文)IntroductiontoComputationalThinking口必修口选修课程编码3045062课程性质课程类型口通识课程口专业课程适用专业一年级本科开课部门教育学院课程负责人王晓春学时学分学分：2总学时：32理论：32实验：0实践：0授课语言中文先修课程无二、课程内容简介本课程是通识课。为培养21世纪人才应具备的计算思维素养，本课程主要介绍计算思维的历史、范畴、基本思想和方法，及其在问题解决中的应用。讲授的主要内容包括计算思维概念、历史，计算思维所需的基础概念、数据编码、算法与步骤化思维、人工智能技术思想等基本知识和技能。三、课程目标通过课程的学习，了解和掌握计算思维的基本技能和思想，包括抽象、分解、模式识别、数据编码、算法与步骤化思维、人工智能技术思想等，并采用不插电的方法开展实践，从知识和实践两个角度掌握21世纪所需的计算思维技能。具体而言：LO1：掌握基本计算思想相关的计算机科学基本知识。L02：理解计算思维对教育、教学的影响，激发学生的创新精神。LO3：了解计算思维对个人发展的影响，通过课程形成计算思维素养。L04：了解和阅读计算思维相关国际文献
《计算思维基础》教学大纲 一、课程信息 二、课程内容简介 本课程是通识课。为培养21世纪人才应具备的计算思维素养，本课程主要 介绍计算思维的历史、范畴、基本思想和方法，及其在问题解决中的应用。讲授 的主要内容包括计算思维概念、历史，计算思维所需的基础概念、数据编码、算 法与步骤化思维、人工智能技术思想等基本知识和技能。 三、课程目标 通过课程的学习，了解和掌握计算思维的基本技能和思想，包括抽象、分解、 模式识别、数据编码、算法与步骤化思维、人工智能技术思想等，并采用不插电 的方法开展实践，从知识和实践两个角度掌握21世纪所需的计算思维技能。 具体而言： L01：掌握基本计算思想相关的计算机科学基本知识。 L02：理解计算思维对教育、教学的影响，激发学生的创新精神。 L03：了解计算思维对个人发展的影响，通过课程形成计算思维素养。 L04：了解和阅读计算思维相关国际文献。 课程名称 (中文)计算思维基础 (英文) Introduction to Computational Thinking 课程编码 3045062 课程性质 必修 选修 课程类型 通识课程 专业课程 适用专业 一年级本科 开课部门 教育学院 课程负责人 王晓春 学时学分 学分：2 总学时：32 理论：32 实验：0 实践：0 授课语言 中文 先修课程 无
L05：学习利用计算思维解决问题，并展示其在跨学科科技创新中的意义。L06：奠定高中信息技术标准中的核心教育内容一一计算思维的深入理解。课程目标支撑毕业要求指标点支撑程度支撑培养目标指标点支撑程度HL013、知识整合H2、专业素质MML024、教学能力1、师德高尚L03HH5.技术融合2、专业素质MHL049、国际视野2、专业素质L05MM10.反思研究4、创新发展HHL063、知识整合2、专业素质四、教学内容、要求及进度安排第一章绪论公学时6第一节为什么计算思维是21世纪的基本技能第二节计算思维的发展历程第三节计算思维要素与实例第四节计算思维过程及举例第二章计算思维的概念基础3第一节进制第二节计算机组成与工作原理第二节CPU与内存第三节外存与外设第四节计算机网络与域名第五节云计算与普适计算6第三章数据编码及应用第一节二进制的作用与原理第二节字符、语音、图像的二进制表示第三节IP地址及应用第三节二进制的现实应用O第四章算法与步骤化思维第一节算法思维概述
L05： 学习利用计算思维解决问题，并展示其在跨学科科技创新中的意义。 L06：奠定高中信息技术标准中的核心教育内容——计算思维的深入理解。 四、教学内容、要求及进度安排 第一章 绪论 学时 6 第一节 为什么计算思维是21世纪的基本技能 第二节 计算思维的发展历程 第三节 计算思维要素与实例 第四节 计算思维过程及举例 第二章 计算思维的概念基础 3 第一节 进制 第二节 计算机组成与工作原理 第二节 CPU与内存 第三节 外存与外设 第四节 计算机网络与域名 第五节 云计算与普适计算 第三章 数据编码及应用 6 第一节 二进制的作用与原理 第二节 字符、语音、图像的二进制表示 第三节 IP 地址及应用 第三节 二进制的现实应用 第四章 算法与步骤化思维 9 第一节 算法思维概述 课程目标 支撑毕业要求指标点 支撑程度 支撑培养目标指标点 支撑程度 LO1 3、知识整合 H 2、专业素质 H LO2 4、教学能力 M 1、师德高尚 M L03 5.技术融合 H 2、专业素质 H L04 9、国际视野 M 2、专业素质 H L05 10.反思研究 M 4、创新发展 M L06 3、知识整合 H 2、专业素质 H
第二节迭代、递推第三节穷举与验证第四节递归第五节空间搜索第五章人工智能技术思维6课时第一节什么是人工智能？第二节人工智能的发展历程第三节知识驱动的人工智能第四节数据驱动的人工智能第五节人工智能的风险与未来随堂测试：2学时五、先修课要求及教学方法建议1.先修课要求：无2.教学方法建议：课堂讲授、理论与实践相结合六、考核方式考核形式为开卷随堂考试。考核方式考核要求比重（%)对应的课程目标出勤出勤率70%以上10-15%课堂表现5-10%积极参与课堂活动L01、L02、L03、L04作业15-25%完成度70%以上L01、L02、L03、L05、L06实验内容完整、论述50%-70%实验报告L01、L02、L03、L05、L06清晰、数据准确七、教材、参考文献与其他教学资源1.自编讲义：2.参考文献
第二节 迭代、递推 第三节穷举与验证 第四节 递归 第 五节空间搜索 第五章 人工智能技术思维 6 课时 第一节 什么是人工智能？ 第二节 人工智能的发展历程 第三节 知识驱动的人工智能 第四节 数据驱动的人工智能 第五节 人工智能的风险与未来 随堂测试：2 学时 五、先修课要求及教学方法建议 1.先修课要求：无 2.教学方法建议： 课堂讲授、理论与实践相结合 六、考核方式 考核形式为开卷随堂考试。 七、教材、参考文献与其他教学资源 1.自编讲义： 2.参考文献 考核方式 考核要求 比重(%) 对应的课程目标 出勤 出勤率70%以上 10- 15% 课堂表现 积极参与课堂活动 5-10% L01、L02、 L03、L04 作业 完成度70%以上 15-25% L01、L02、L03、L05、L06 实验报告 实验内容完整、论述 清晰、数据准确 50%-70% L01、L02、L03、L05、L06
（1）大学计算机-计算思维导论战德臣，电子工业出版社出版，2013年07月(2)PowerofComputationalThinking,PeterW.(With)McOwan(3)Computational Thinking andCoding for Every Student:TheTeacher'sGetting-StartedGuide,JaneKrauss,KikiProttsman.七、备注各院系应有教学大纲修订的制度。上课前须按规定完成修订，并经院系专业负责人、教学院长批准并报教务处备案后公布大纲。教学须按教学大纲实施，不允许任课教师随意修订教学大纲和离开大纲要求实施教学。教学日历须按教学大纲编制，任课教师可以在总学时不变的前提下根据具体情况适当调整某些章节的教学时数：可以调整参考资料（不能调整教材）：在教学大纲或考试大纲规定的范围内确定考试方式、试卷结构、成绩评定方式
（1）大学计算机-计算思维导论 战德臣, 电子工业出版社出版,2013年07月. （2）Power of Computational Thinking, Peter W.(With) McOwan （3）Computational Thinking and Coding for Every Student: The Teacher's Getting-Started Guide, Jane Krauss, Kiki Prottsman. 七、备注 各院系应有教学大纲修订的制度。上课前须按规定完成修订，并经院系专业负责人、教学院 长批准并报教务处备案后公布大纲。教学须按教学大纲实施，不允许任课教师随意修订教学 大纲和离开大纲要求实施教学。 教学日历须按教学大纲编制，任课教师可以在总学时不变的前提下根据具体情况适当调整某 些章节的教学时数；可以调整参考资料（不能调整教材）；在教学大纲或考试大纲规定的范 围内确定考试方式、试卷结构、成绩评定方式
《创新设计理论与实践课程名称》教学大纲（针对通识课）一、课程信息创新设计理论与实践课程名称Theory and practice of innovative design3757145课程编码课程性质口必修√选修课程类型口专业课程√通识课程所有适用专业陈鹏教育学院开课部门课程负责人学时学分学分：2总学时：32理论：实验：实践：中文授课语言无先修课程二、课程内容简介当前，创新人才的培养成为当前教育重点关注的问题。设计是实现创新的有效方法和途径，设计思维作为一种通用方法论，引入教育领域有利于提高学生的设计驱动创新的意识，发展学生在设计、艺术和美学等方面的兴趣，培养学生的创新思维与能力。本课程基于设计思维开展创新设计实践活动，围绕基于项目的学习，学生通过体验式学习，掌握创新设计的理论及方法；通过小组协作学习的方式，体验创新实践过程，完成创新方案或产品的设计与开发。本课程通过大量鲜活、生动的案例，为学生部析创新设计活动的实践。包括三个大主题模块：（1）创新设计概述；（2）创新设计理论与设计思维；（3）创新设计实践。三、课程目标LO01：认识设计思维，能够说出设计思维的过程、方法和工具。L02：能够运用设计思维的方法和工具，解决现实生活的问题，产生具有一定创意的作品。L03：通过小组合作，完成创新实践过程
《创新设计理论与实践课程名称》教学大纲 （针对通识课） 一、课程信息 二、课程内容简介 当前，创新人才的培养成为当前教育重点关注的问题。设计是实现创新的有 效方法和途径，设计思维作为一种通用方法论，引入教育领域有利于提高学生的 设计驱动创新的意识，发展学生在设计、艺术和美学等方面的兴趣，培养学生的 创新思维与能力。本课程基于设计思维开展创新设计实践活动，围绕基于项目的 学习，学生通过体验式学习，掌握创新设计的理论及方法；通过小组协作学习的 方式，体验创新实践过程，完成创新方案或产品的设计与开发。 本课程通过大量鲜活、生动的案例，为学生剖析创新设计活动的实践。包括 三个大主题模块：（1）创新设计概述；（2）创新设计理论与设计思维；（3） 创新设计实践。 三、课程目标 L01：认识设计思维，能够说出设计思维的过程、方法和工具。 L02：能够运用设计思维的方法和工具，解决现实生活的问题，产生具有一 定创意的作品。 L03：通过小组合作，完成创新实践过程。 课程名称 创新设计理论与实践 Theory and practice of innovative design 课程编码 3757145 课程性质 必修 √选修 课程类型 √通识课程 专业课程 适用专业 所有 开课部门 教育学院 课程负责人 陈鹏 学时学分 学分：2 总学时：32 理论： 实验： 实践： 授课语言 中文 先修课程 无
L04：认可创新的意义和价值，产生创新解决问题的意识，喜欢创意创新。支撑毕业要求指标点支撑培养目标指标点【此列需要公共课部门课程目标支撑程度支撑程度【学校整体培养目标核根据各自学科特点，自行心素养】描述】HM创新设计知识具备理想信念与道德规范L01HH创新能力、实践能力具备综合优良素质L02MH具备扎实专业素养小组合作能力L03创新意识H具备创新发展能力HL04M具备国际视野L05L06备注：支撑毕业要求指标点，毕业要求指标点描述参考2024版本科人才培养方案（非师范）对毕业要求的描述样例，结合各自学科特点，自行描述。四、教学内容、要求及进度安排模块一：创新设计概述（3学时）为什么要创新设计？1.2创新设计做什么？3.创建团队、发现问题模块二：创新设计理论与设计思维（12学时）（1）创意灵感：需求理解为什么进行需求理解？需求理解方法及工具：实地观察、目标访谈、问卷、用户画像、同理心地图（2）创意灵感：定义问题为什么进行问题定义？如何定义问题：POV、HMV方法（3）创意构思：方案构思为什么进行方案构思？
L04：认可创新的意义和价值，产生创新解决问题的意识，喜欢创意创新。 备注：支撑毕业要求指标点，毕业要求指标点描述参考2024版本科人才培养方案（非师范）对毕 业要求的描述样例，结合各自学科特点，自行描述。 四、教学内容、要求及进度安排 模块一：创新设计概述（3 学时） 1. 为什么要创新设计？ 2. 创新设计做什么？ 3. 创建团队、发现问题 模块二：创新设计理论与设计思维（12 学时） （1）创意灵感：需求理解 • 为什么进行需求理解？ • 需求理解方法及工具：实地观察、目标访谈、问卷、用户画像、同理心地图 （2）创意灵感：定义问题 • 为什么进行问题定义？ • 如何定义问题：POV、HMV 方法 （3）创意构思：方案构思 • 为什么进行方案构思？ 课程目标 支撑毕业要求指标点 【此列需要公共课部门 根据各自学科特点，自行 描述】 支撑程度 支撑培养目标指标点 【学校整体培养目标核 心素养】 支撑程度 LO1 创新设计知识 H 具备理想信念与道德规范 M LO2 创新能力、实践能力 H 具备综合优良素质 H L03 小组合作能力 H 具备扎实专业素养 M L04 创新意识 H 具备创新发展能力 H L05 具备国际视野 M L06
如何构思方案：头脑风暴法、创意筛选法（4）创意实现：原型制作为什么进行原型制作？原型类型以及如何原型制作（5）创意实现：测试送代为什么进行测试送代？+如何测试送代：测试的流程与方法模块三：创新设计实践（18学时）（1）需求理解实践（2）定义问题实践（3）构思方案实践（4）原型制作实践（5）测试选代实践（6）产品发布五、先修课要求及教学方法建议1.先修课要求：无2.教学方法建议：（1）项目式学习：以真实情境中的问题为项目主题，引领学生通过体验、探索、实践，通过项目实践，提升创新思维和能力。（2）协作学习模式：4人一组，共同协作完成项目。六、考核方式必修课：见考试大纲选修课要求如下：1.考核目标：应与课程目标一致2.考核方式与考核要求
• 如何构思方案：头脑风暴法、创意筛选法 （4）创意实现：原型制作 • 为什么进行原型制作？ • 原型类型以及如何原型制作 （5）创意实现：测试迭代 • 为什么进行测试迭代？ • 如何测试迭代：测试的流程与方法 模块三：创新设计实践（18 学时） （1）需求理解实践 （2）定义问题实践 （3）构思方案实践 （4）原型制作实践 （5）测试迭代实践 （6）产品发布 五、先修课要求及教学方法建议 1.先修课要求：无 2.教学方法建议： （1）项目式学习：以真实情境中的问题为项目主题，引领学生通过体验、 探索、实践，通过项目实践，提升创新思维和能力。 （2）协作学习模式：4 人一组，共同协作完成项目。 六、考核方式 必修课：见考试大纲 选修课要求如下： 1.考核目标：应与课程目标一致 2.考核方式与考核要求
考试、考查及具体方式（如为考试，说明闭卷或开卷考试即可：如为考查：明确“提交论文、调查报告、实验报告、读书报告”等形式。考核方式考核要求比重(%)对应的课程目标课堂参与1.每次课出勤20%L01,L02,L03,L042.参与小组讨论3.参与课堂互动阶段汇报1.按照需求理解、定30%L01,L02,03,04义问题、方案构思、原型制作、测试送代五个阶段，进行小组任务汇报项目式学习作品1.每个小组提交一份50%01,L02,L03,L04作品，并进行现场汇报2.从主题、创意、实现、汇报等维度进行评价。3.填写《首都师范大学考试（考查）分析表》，与学生考试试卷或考查的论文、调查报告、实验报告、读书报告等一并保存五年。（从考试当日开始计算）七、教材、参考文献与其他教学资源《设计思维及产品创意》，陈鹏、周主编，清华大学出版社《设计方法与策略：代尔夫特设计指南》，代尔夫特理工大学工业设计工程学院倪裕伟译《设计思维-右脑时代必备创新思考力》，梁凌燕，著《IDEO，设计改变一切：设计思维如何变革组织和激发创新》，TimBrown八、备注
考试、考查及具体方式（如为考试，说明闭卷或开卷考试即可；如为考查， 明确“提交论文、调查报告、实验报告、读书报告”等形式。 3.填写《首都师范大学考试（考查）分析表》，与学生考试试卷或考查的论 文、调查报告、实验报告、读书报告等一并保存五年。（从考试当日开始计算） 七、教材、参考文献与其他教学资源 《设计思维及产品创意》，陈鹏、周玥主编，清华大学出版社 《设计方法与策略:代尔夫特设计指南》，代尔夫特理工大学工业设计工程学院， 倪裕伟 译 《设计思维-右脑时代必备创新思考力》，梁凌燕，著 《 IDEO，设计改变一切：设计思维如何变革组织和激发创新》，Tim Brown 八、备注 考核方式 考核要求 比重(%) 对应的课程目标 课堂参与 1.每次课出勤 2.参与小组讨论 3.参与课堂互动 20% L01,L02,L03,L04 阶段汇报 1. 按照需求理解、定 义问题、方案构思、 原型制作、测试迭代 五个阶段，进行小组 任务汇报 30% L01,L02,L03,L04 项目式学习作品 1.每个小组提交一份 作品，并进行现场汇 报 2.从主题、创意、实 现、汇报等维度进行 评价。 50% L01,L02,L03,L04