计算机科学与技术专业教学大纲晋中学院信息技术与工程系2023年8月
计算机科学与技术专业 教学大纲 晋中学院信息技术与工程系 2023 年 8 月
目录《专业导论》课程大纲《高级语言程序设计I》课程大纲《高级语言程序设计ⅡI》课程大纲18《离散数学》课程大纲28《电子技术基础》课程大纲41《电子技术基础实验》课程大纲55《数据结构》课程大纲66《计算机组成原理》课程大纲85《计算机组成原理实验》课程大纲100《计算机网络》课程大纲114《数据库原理与应用》课程大纲126《面向对象程序设计(Java）》课程大纲141《操作系统》课程大纲157169《计算机体系结构》课程大纲《软件工程》课程大纲184《编译原理》课程大纲197《算法设计与分析》课程大纲212《软件设计模式》课程大纲223《Python程序设计》课程大纲，232《计算机网络编程》课程大纲243《计算机网络安全》课程大纲254《Linux操作系统》课程大纲.266
I 目 录 《专业导论》课程大纲. 1 《高级语言程序设计Ⅰ》课程大纲. 9 《高级语言程序设计Ⅱ》课程大纲.18 《离散数学》课程大纲. 28 《电子技术基础》课程大纲. 41 《电子技术基础实验》课程大纲. 55 《数据结构》课程大纲. 66 《计算机组成原理》课程大纲. 85 《计算机组成原理实验》课程大纲. 100 《计算机网络》课程大纲.114 《数据库原理与应用》课程大纲. 126 《面向对象程序设计(Java)》课程大纲. 141 《操作系统》课程大纲. 157 《计算机体系结构》课程大纲. 169 《软件工程》课程大纲. 184 《编译原理》课程大纲. 197 《算法设计与分析》课程大纲. 212 《软件设计模式》课程大纲. 223 《Python 程序设计》课程大纲. 232 《计算机网络编程》课程大纲. 243 《计算机网络安全》课程大纲. 254 《Linux 操作系统》课程大纲.266
《人工智能导论》课程大纲，275《软件项目管理》课程大纲，.283《软件测试基础》课程大纲.298《Web前端程序设计》课程大纲..306《Web系统与技术》课程大纲.319.329《智能终端软件开发技术》课程大纲《企业资源计划ERP》课程大纲.346《数据挖掘导论》课程大纲.353《云计算与大数据技术》课程大纲，.364..372《大数据分析技术及应用》课程大纲《云存储技术》课程大纲.386.394软件基础课程设计教学大纲.398数据结构课程设计教学大纲.403数据库原理与应用课程设计教学大纲软件工程课程设计教学大纲.407《Java应用程序综合开发实训》课程大纲.411《网站综合开发实训》课程大纲416《大数据挖掘实训》课程大纲423《企业信息系统开发实训》教学大纲429435《专业实习》课程大纲《毕业实习》课程大纲438毕业设计（论文）教学大纲4421
II 《人工智能导论》课程大纲. 275 《软件项目管理》课程大纲. 283 《软件测试基础》课程大纲. 298 《Web 前端程序设计》课程大纲. 306 《Web 系统与技术》课程大纲. 319 《智能终端软件开发技术》课程大纲. 329 《企业资源计划 ERP》课程大纲. 346 《数据挖掘导论》课程大纲. 353 《云计算与大数据技术》课程大纲. 364 《大数据分析技术及应用》课程大纲. 372 《云存储技术》课程大纲. 386 软件基础课程设计教学大纲. 394 数据结构课程设计教学大纲. 398 数据库原理与应用课程设计教学大纲. 403 软件工程课程设计教学大纲. 407 《Java 应用程序综合开发实训》课程大纲.411 《网站综合开发实训》课程大纲. 416 《大数据挖掘实训》课程大纲. 423 《企业信息系统开发实训》教学大纲. 429 《专业实习》课程大纲. 435 《毕业实习》课程大纲. 438 毕业设计（论文）教学大纲. 442
《专业导论》课程大纲一、课程信息课程名称专业导论（Introduction to Computer Science and Technology Major）课程编码231111501B适用专业计算机科学与技术无1先修课程修读学期课程类别专业基础课课程性质团必修口选修课程学分0.5考核方式口考试团考查课程学时8学时执笔人左金平审核人邓曦辉二、课程简介专业导论是本专业新生入学后的第一门专业基础课程。通过本课程的学习，学生能全面概况性的了解本专业的培养目标和要求、专业发展历史与前景、主要学科知识与课程体系等，帮助学生进行全面的专业认知。通过导学，使学生了解社会需求人才必备的基本能力，激发学生学习的积极性，提高自主学习能力和专业素养，以及职业道德规范，该课程在计算机专业学生的培养计划中具有重要的地位。三、课程目标（一）课程目标通过本课程的学习，学生可以达到以下目标：课程目标1：能够系统化、概括性地解释计算机工作的基本原理；理解计算机科学相关的基本知识和思维方法，形成初步的专业认知，对后续专业课程的深入学习进行导学，并为学生职业发展规划提供指导。（毕业要求指标点8.2：职业道德与专业修养）课程目标2：能够综合计算机发展的历程，分析计算机专业对社会、安全、环境、法律、文化等方面的影响，具有职业素质和社会责任感。（毕业要求指标点8.2：职业道德与专业修养）1
1 《专业导论》课程大纲 一、课程信息 课程名称 专业导论（Introduction to Computer Science and Technology Major） 课程编码 231111501B 适用专业 计算机科学与技术 先修课程 无 修读学期 1 课程类别 专业基础课 课程性质 必修 □选修 课程学分 0.5 考核方式 □考试 考查 课程学时 8 学时 执笔人 左金平 审核人 邓曦辉 二、课程简介 专业导论是本专业新生入学后的第一门专业基础课程。通过本课程的学习， 学生能全面概况性的了解本专业的培养目标和要求、专业发展历史与前景、主 要学科知识与课程体系等，帮助学生进行全面的专业认知。通过导学，使学生 了解社会需求人才必备的基本能力，激发学生学习的积极性，提高自主学习能 力和专业素养，以及职业道德规范，该课程在计算机专业学生的培养计划中具 有重要的地位。 三、课程目标 （一）课程目标 通过本课程的学习，学生可以达到以下目标： 课程目标 1：能够系统化、概括性地解释计算机工作的基本原理；理解计 算机科学相关的基本知识和思维方法，形成初步的专业认知，对后续专业课程 的深入学习进行导学，并为学生职业发展规划提供指导。（毕业要求指标点 8.2： 职业道德与专业修养） 课程目标 2：能够综合计算机发展的历程，分析计算机专业对社会、安全、 环境、法律、文化等方面的影响，具有职业素质和社会责任感。（毕业要求指标 点 8.2：职业道德与专业修养）
（二）课程目标与毕业要求的关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点8.2【职业道德与专业修养】能够理解并遵守计算机科学与技术应用领域相关的职业道德和规范，能课程目标1毕业要求8：职业规范够在计算机工程实践中承担质量、安全、服务和环保等方面的社会责任。8.2【职业道德与专业修养】能够理解并遵守计算机科学与技术应用领域相关的职业道德和规范，能课程目标2毕业要求8：职业规范够在计算机工程实践中承担质量、安全、服务和环保等方面的社会责任。四、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系教学方法学时安排课程内容支撑的课程目标2第一章概论讲授法课程目标22第二章计算机中的数据及运算课程目标1案例教学法2课程目标1第三章硬件基础与软件基础案例教学法2第四章计算机新技术及信息安全课程目标2讲授、讨论8合计(二） 课程内容第一章概论【学习目标】能够正确使用计算机的概念、能概述电子计算机的分代和特点，了解我国在超算领域的发展状况，具备基本的职业素养和社会责任感。【课程内容】1.计算的起源与电子计算机的产生。2.电子计算机发展的历程及发展趋势。3.我国计算机的发展。4.计算机学科知识体系。【重点、难点】1.重点：计算机的发展史。2.难点：本学科的研究内容、学科特点与课程体系。2
2 （二）课程目标与毕业要求的关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 毕业要求 8：职业规范 8.2【职业道德与专业修养】能够理解并遵守计算 机科学与技术应用领域相关的职业道德和规范，能 够在计算机工程实践中承担质量、安全、服务和环 保等方面的社会责任。 课程目标 2 毕业要求 8：职业规范 8.2【职业道德与专业修养】能够理解并遵守计算 机科学与技术应用领域相关的职业道德和规范，能 够在计算机工程实践中承担质量、安全、服务和环 保等方面的社会责任。 四、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 课程内容 支撑的课程目标 教学方法 学时安排 第一章 概论 课程目标 2 讲授法 2 第二章 计算机中的数据及运算 课程目标 1 案例教学法 2 第三章 硬件基础与软件基础 课程目标 1 案例教学法 2 第四章 计算机新技术及信息安全 课程目标 2 讲授、讨论 2 合计 8 （二）课程内容 第一章 概论 【学习目标】 能够正确使用计算机的概念、能概述电子计算机的分代和特点，了解我国 在超算领域的发展状况，具备基本的职业素养和社会责任感。 【课程内容】 1.计算的起源与电子计算机的产生。 2.电子计算机发展的历程及发展趋势。 3.我国计算机的发展。 4.计算机学科知识体系。 【重点、难点】 1.重点：计算机的发展史。 2.难点：本学科的研究内容、学科特点与课程体系
【教学方法】1：采用提问、讨论等形式进行课互动讲授，提升学生课堂教学的参与程度。2.采用课堂教学与课后拓展阅读使学生能更好地理解课程内容。【学习要求】1．根据本学科的课程体系制定大学学习计划。2.自主学习查阅文献资料的方法。【复习与思考】1.复习计算机的起源与电子计算机的产生与发展。2.思考行业发展趋势与自我职业规划。【学习资源】1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。2.教学课件，线上视频、作业、习题等。【思政案例】案例名称：国产超级计算机的辉煌成就。结合我国“天河二号”和“神威·太湖之光”超级计算机的运行场景及其在国际排名中的领先地位。引导学生认识我国超级计算机的发展及成就，培育学生的家国情怀。第二章计算机中的数据及运算【学习目标】通过学习二进制、及进制之间的转换，熟练掌握计算机中数据的表示和运算，并进一步建立起计算思维和科学的思维能力。【课程内容】1.数制，二进制，二进制的算术运算。2.数值和非数值数据在计算机中的编码。3.逻辑代数基础。【重点、难点】1.重点：计算机进制系统及相互之间的转换，计算思维的概念。2.难点：二进制信息编码的理解。【教学方法】1，采用理论讲授和启发式教学等方法，引导学生主动、积极地掌握知识，帮助学生理解和应用理论知识，提高学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。2.采用OBE教育理念，线上+线下的教学模式，增加课堂互动，帮助学生深3
3 【教学方法】 1. 采用提问、讨论等形式进行课堂互动讲授，提升学生课堂教学的参与程 度。 2. 采用课堂教学与课后拓展阅读使学生能更好地理解课程内容。 【学习要求】 1. 根据本学科的课程体系制定大学学习计划。 2. 自主学习查阅文献资料的方法。 【复习与思考】 1.复习计算机的起源与电子计算机的产生与发展。 2.思考行业发展趋势与自我职业规划。 【学习资源】 1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。 2.教学课件，线上视频、作业、习题等。 【思政案例】 案例名称：国产超级计算机的辉煌成就。 结合我国“天河二号”和“神威·太湖之光”超级计算机的运行场景及其 在国际排名中的领先地位。引导学生认识我国超级计算机的发展及成就，培育 学生的家国情怀。 第二章 计算机中的数据及运算 【学习目标】 通过学习二进制、及进制之间的转换，熟练掌握计算机中数据的表示和运 算，并进一步建立起计算思维和科学的思维能力。 【课程内容】 1.数制，二进制，二进制的算术运算。 2.数值和非数值数据在计算机中的编码。 3.逻辑代数基础。 【重点、难点】 1.重点：计算机进制系统及相互之间的转换，计算思维的概念。 2.难点：二进制信息编码的理解。 【教学方法】 1.采用理论讲授和启发式教学等方法，引导学生主动、积极地掌握知识， 帮助学生理解和应用理论知识，提高学生的学习兴趣和解决实际问题的能力。 2.采用OBE教育理念，线上+线下的教学模式，增加课堂互动，帮助学生深
入掌握相关理论和知识。【学习要求】1.完成平台练习与作业。2.自主查阅资料，了解补码的来源。【复习与思考】1.复习进制之间的转换2.思考计算机系统为什么要使用二进制和十六进制数据？【学习资源】1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。2.教学课件，线上视频、作业、习题等。第三章硬件基础与软件基础【学习目标】1.学习计算机硬件和计算机软件的相关知识，包括计算机的组成结构、软件的定义和分类，了解计算机是如何工作的。2.学习编程语言、编译原理、数据库等基本概念，了解计算机是如何处理信息的，形成初步的专业认知。【课程内容】1.计算机系统的组成。2.计算机的工作原理3.编程初步概念与算法入门【重点、难点】1.重点：计算机软件与硬件的关系以及计算机求解问题的方法步骤。2.难点：理解软件设计和求解问题的能力除了需要软硬件结合外，还需要有较强的自然科学知识做理论支撑，及对问题领域相关背景知识的学习。【教学方法】1.通过对具体案例的分析，引导学生了解数据的表示与存储以及计算机的工作原理。2.结合实例，让学生了解计算机处理信息的完整过程和所需要的软硬件支撑。【学习要求】1.完成平台练习与作业。2.查阅资料，自主学习经典算法。【复习与思考】4
4 入掌握相关理论和知识。 【学习要求】 1.完成平台练习与作业。 2.自主查阅资料，了解补码的来源。 【复习与思考】 1.复习进制之间的转换 2.思考计算机系统为什么要使用二进制和十六进制数据？ 【学习资源】 1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。 2.教学课件，线上视频、作业、习题等。 第三章 硬件基础与软件基础 【学习目标】 1.学习计算机硬件和计算机软件的相关知识，包括计算机的组成结构、软 件的定义和分类，了解计算机是如何工作的。 2.学习编程语言、编译原理、数据库等基本概念，了解计算机是如何处理 信息的，形成初步的专业认知。 【课程内容】 1.计算机系统的组成。 2.计算机的工作原理 3.编程初步概念与算法入门 【重点、难点】 1.重点：计算机软件与硬件的关系以及计算机求解问题的方法步骤。 2.难点：理解软件设计和求解问题的能力除了需要软硬件结合外，还需要 有较强的自然科学知识做理论支撑，及对问题领域相关背景知识的学习。 【教学方法】 1.通过对具体案例的分析，引导学生了解数据的表示与存储以及计算机的 工作原理。 2.结合实例，让学生了解计算机处理信息的完整过程和所需要的软硬件支 撑。 【学习要求】 1.完成平台练习与作业。 2.查阅资料，自主学习经典算法。 【复习与思考】
1.复习计算机的工作原理。2.思考计算机能做哪些事情？哪些事情做不到？【学习资源】1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。2.教学课件，线上视频、作业、习题等。第四章计算机新技术及信息安全【学习目标】1.学习计算机新技术，了解学科的前沿发展状况，理解终身学习和自主学习的必要性。2.学习信息安全和道德规范，进一步理解信息安全的重要性，主动承担质量、安全、服务和环保等方面的社会责任。【课程内容】1.人工智能与计算学科，计算机视觉、机器人、自然语言处理等。2.职业道德、计算机法律法规。【重点、难点】1.重点：本学科在信息社会的核心地位，以及信息安全的重要性。2.难点：人工智能的背景与发展趋势。【教学方法】1.采用启发式、讨论式相结合的教学方法，尽量在授课过程中结合实际实例讲解，使学生更容易理解和掌握。2.结合反向案例，加深学生的信息安全意识，教育学生自觉遵守职业道德和法律法规。【学习要求】1.完成平台练习与作业。2.查阅资料，自主学习学科前沿知识。【复习与思考】1.复习人工智能与计算学科。2.思考AI的发展如何助力我们的学习和工作？【学习资源】1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。2.教学课件，线上视频、作业、习题等。【思政案例】1.案例名称：人工智能的伦理探索与社会责任。5
5 1.复习计算机的工作原理。 2.思考计算机能做哪些事情？哪些事情做不到？ 【学习资源】 1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。 2.教学课件，线上视频、作业、习题等。 第四章 计算机新技术及信息安全 【学习目标】 1.学习计算机新技术，了解学科的前沿发展状况，理解终身学习和自主学 习的必要性。 2.学习信息安全和道德规范，进一步理解信息安全的重要性，主动承担质 量、安全、服务和环保等方面的社会责任。 【课程内容】 1.人工智能与计算学科，计算机视觉、机器人、自然语言处理等。 2. 职业道德、计算机法律法规。 【重点、难点】 1.重点：本学科在信息社会的核心地位，以及信息安全的重要性。 2.难点：人工智能的背景与发展趋势。 【教学方法】 1.采用启发式、讨论式相结合的教学方法，尽量在授课过程中结合实际实 例讲解，使学生更容易理解和掌握。 2.结合反向案例，加深学生的信息安全意识，教育学生自觉遵守职业道德 和法律法规。 【学习要求】 1.完成平台练习与作业。 2.查阅资料，自主学习学科前沿知识。 【复习与思考】 1.复习人工智能与计算学科。 2.思考 AI 的发展如何助力我们的学习和工作？ 【学习资源】 1.网络教学平台：学习通自建在线课程《专业导论》。 2.教学课件，线上视频、作业、习题等。 【思政案例】 1.案例名称：人工智能的伦理探索与社会责任
围绕人工智能技术的伦理问题进行深入探讨，引导学生思考如何在技术发展中兼顾社会效益和伦理责任。2.案例名称：网络安全与职业道德的双重考验。引导学生分析网络安全事件背后的原因，并探讨如何从技术和管理层面加强网络安全防护。结合案例讨论计算机专业人员在网络空间中的职业道德规范，树立正确的职业观念。五、实践教学安排本课程无实践要求，主要通过查阅文献资料和自主网络平台学习来提升学生的实践运用能力。六、考核方式（一）考核方式课程考核方式分为过程性考核、期末考核。过程性考核方式（平时成绩）包括课堂表现（30分）、单元作业（30分）大作业（40分），占比50%：期未考核根据课程考核目标及要求，授课教师自主选择考核形式，占比50%。（二）考核方式与课程目标的关系课程目标考核内容及所占比例（%）考核方式计算机的基本概念和相关知识：30%课程目标1大作业、期末考查学科前沿知识与信息安全：20%计算机中的数据及运算：20%课程目标2单元作业、课堂表现、期末考查软件基础和硬件基础知识：30%七、成绩评定（一）评定方式1.总成绩评定总成绩=平时成绩×50%+期末成绩×50%。2.平时成绩评定（1）课堂表现占平时成绩的30%，根据学生出勤表、主动参与课堂讨论，在线视频学习情况计分。（2）单元作业占平时成绩的30%，采用百分制计分，所有作业成绩的平均值作为最终作业成绩。学生平时作业提交次数及完成质量（基于平台统计结6
6 围绕人工智能技术的伦理问题进行深入探讨，引导学生思考如何在技术发 展中兼顾社会效益和伦理责任。 2. 案例名称：网络安全与职业道德的双重考验。 引导学生分析网络安全事件背后的原因，并探讨如何从技术和管理层面加 强网络安全防护。结合案例讨论计算机专业人员在网络空间中的职业道德规范， 树立正确的职业观念。 五、实践教学安排 本课程无实践要求，主要通过查阅文献资料和自主网络平台学习来提升学 生的实践运用能力。 六、考核方式 （一）考核方式 课程考核方式分为过程性考核、期末考核。 过程性考核方式（平时成绩）包括课堂表现（30 分）、单元作业（30 分）、 大作业（40 分），占比 50%；期末考核根据课程考核目标及要求，授课教师自主 选择考核形式，占比 50%。 （二）考核方式与课程目标的关系 课程目标 考核内容及所占比例（%） 考核方式 课程目标 1 计算机的基本概念和相关知识：30% 学科前沿知识与信息安全：20% 大作业、期末考查 课程目标 2 计算机中的数据及运算：20% 软件基础和硬件基础知识：30% 单元作业、课堂表现、期末考查 七、成绩评定 （一）评定方式 1.总成绩评定 总成绩=平时成绩×50%+期末成绩×50%。 2.平时成绩评定 （1）课堂表现占平时成绩的 30%，根据学生出勤表、主动参与课堂讨论， 在线视频学习情况计分。 （2）单元作业占平时成绩的 30%，采用百分制计分，所有作业成绩的平均 值作为最终作业成绩。学生平时作业提交次数及完成质量（基于平台统计结
果计分）。（3）大作业占平时成绩的40%，采用百分制计分，根据作业完成情况和质量计分。一档90-100分，二档80-89分，三档70-79分，四档60-69分，五档60分以下。3.期末成绩评定详见期末考查评分标准。（二）评分标准评分标准评价序90-10070-790-5980-8960-69项目号优良中及格不及格缺课超过非全勤，上课按时出勤，认非全勤，互动缺课较多，上1/3，听课课堂较认真，互动真听课，积极有一定自主课不太认真，不认真，不表现互动，主动讨较积极，发言很少发言。互动也不性，能够发言。次数较多。论，发言积极。发言。提交作业单元依据平台统计依据平台统计依据平台统计次数不足依据平台统计2作业情况综合计分或未按时情况综合计分情况综合计分情况综合计分提交完成授课教师完成授课教师完成授课教师完成授课教师设定的作业要作业内容设定的作业要设定的作业要设定的作业要大作不完整，没求。书写不够3求。书写端正，求。书写端正，求。书写端正，业有达到作清晰，对问题对问题有详细问题分析较全对问题没有展没有展开分业要求。面。透彻的分析。开分析。析。八、选用教材编者教材名称出版社出版时间是否马工程教材备注无本课程仅8学时，与各类教材匹配度不高，授课教师可以自行选择主参考教材。九、主要参考书目[1]李宁。计算机导论北京：清华大学出版社．2023[2]凌萍等．计算机导论北京：清华大学出版社，2023[3]李凤霞.大学计算机（第2版）.北京：高等教育出版社，20207
7 果计分）。 （3）大作业占平时成绩的 40%，采用百分制计分，根据作业完成情况和质 量计分。一档 90-100 分，二档 80-89 分，三档 70-79 分，四档 60-69 分，五 档 60 分以下。 3.期末成绩评定 详见期末考查评分标准。 （二）评分标准 序 号 评价 项目 评分标准 90-100 80-89 70-79 60-69 0-59 优 良 中 及格 不及格 1 课堂 表现 按时出勤，认 真听课，积极 互动，主动讨 论，发言积极。 非全勤，上课 较认真，互动 较积极，发言 次数较多。 非全勤，互动 有一定自主 性，能够发言。 缺课较多，上 课不太认真， 很少发言。 缺课超过 1/3，听课 不认真，不 互动也不 发言。 2 单元 作业 依据平台统计 情况综合计分 依据平台统计 情况综合计分 依据平台统计 情况综合计分 依据平台统计 情况综合计分 提交作业 次数不足 或未按时 提交 3 大作 业 完成授课教师 设定的作业要 求。书写端正， 对问题有详细 透彻的分析。 完成授课教师 设定的作业要 求。书写端正， 问题分析较全 面。 完成授课教师 设定的作业要 求。书写端正， 对问题没有展 开分析。 完成授课教师 设定的作业要 求。书写不够 清晰，对问题 没有展开分 析。 作业内容 不完整，没 有达到作 业要求。 八、选用教材 教材名称 编者 出版社 出版时间 是否马工程教材 备注 无 本课程仅 8 学时，与各类教材匹配度不高，授课教师可以自行选择主参考 教材。九、主要参考书目 [1]李宁．计算机导论．北京：清华大学出版社．2023 [2]凌萍等．计算机导论．北京：清华大学出版社．2023 [3]李凤霞.大学计算机（第 2 版）．北京：高等教育出版社．2020