教学大纲 2015 版

首都师范大学信息工程学院

I

目录 《C 语言程序设计》教学大纲 ................................................................................................ 1 《C 语言程序设计实验》教学大纲 ........................................................................................ 5 《DSP 原理及应用》教学大纲 ............................................................................................... 6 《DSP 原理与应用实验》教学大纲 ....................................................................................... 8 《SOPC 设计与实践》教学大纲 ............................................................................................. 9 《编译原理》教学大纲 ......................................................................................................... 13 《操作系统》教学大纲 ......................................................................................................... 16 《操作系统实验》教学大纲 ................................................................................................. 20 《程序设计综合设计实践》教学大纲 ................................................................................. 25 《单片机原理及接口技术》教学大纲 ................................................................................. 28 《单片机原理及接口技术实验》教学大纲 ......................................................................... 31 《电磁场与电磁波》教学大纲 ............................................................................................. 34 《电路原理》教学大纲 ......................................................................................................... 37 《电路原理实验》教学大纲 ................................................................................................. 39 《电子测量原理》教学大纲 ................................................................................................. 40 《电子测量原理实验》教学大纲 ......................................................................................... 44 《电子工艺实习》教学大纲 ................................................................................................. 49 《电子技术课程设计》教学大纲 ......................................................................................... 51 《仿真建模与 MATLAB》教学大纲 ...................................................................................... 53 《高频电子线路》教学大纲 ................................................................................................. 55 《高频电子线路实验》教学大纲 ......................................................................................... 58 《汇编语言程序设计》教学大纲 ......................................................................................... 61 《机器人控制》教学大纲 ..................................................................................................... 65 《计算机接口技术》教学大纲 ............................................................................................. 67 《计算机视觉》教学大纲 ..................................................................................................... 70 《计算机网络实验》教学大纲 ............................................................................................. 72 《计算机网络原理》教学大纲 ............................................................................................. 76 《计算机组成原理》教学大纲 ............................................................................................. 79 《计算机组成原理实验》教学大纲 ..................................................................................... 82 《教学设计》教学大纲 ......................................................................................................... 88 《教育教学实践》教学大纲 ................................................................................................. 90 《教育实习》教学大纲 ......................................................................................................... 91 《可编程逻辑器件与 HDL》教学大纲 ................................................................................. 92 《面向对象程序设计》教学大纲 ......................................................................................... 96 《面向对象程序设计实验》教学大纲 ............................................................................... 104 《模拟电子技术基础》教学大纲 ....................................................................................... 105 《模拟电子技术基础实验》教学大纲 ............................................................................... 108 《嵌入式操作系统与驱动程序设计》教学大纲 ............................................................... 111 《嵌入式系统基础》教学大纲 ........................................................................................... 113 《嵌入式系统基础实验》教学大纲 ................................................................................... 116 《嵌入式系统应用》教学大纲 ........................................................................................... 119 《人工智能原理》教学大纲 ............................................................................................... 121

II

《软件测试技术》教学大纲 ............................................................................................... 122 《软件工程实践》教学大纲 ............................................................................................... 127 《软件质量管理》教学大纲 ............................................................................................... 129 《师范生技能培训》教学大纲 ........................................................................................... 133 《数据结构与算法》教学大纲 ........................................................................................... 135 《数据结构与算法实验》教学大纲 ................................................................................... 140 《数据库应用系统开发》教学大纲 ................................................................................... 142 《数据库原理》教学大纲 ................................................................................................... 144 《数理逻辑》教学大纲 ....................................................................................................... 146 《数字电子技术基础》教学大纲 ....................................................................................... 149 《数字电子技术基础实验》教学大纲 ............................................................................... 152 《数字逻辑电路》教学大纲 ............................................................................................... 167 《数字逻辑电路实验》教学大纲 ....................................................................................... 170 《数字图像处理》教学大纲 ............................................................................................... 172 《数字系统综合设计实践》教学大纲 ............................................................................... 174 《数字信号处理》教学大纲 ............................................................................................... 179 《数字信号处理实验》教学大纲 ....................................................................................... 181 《通信原理》教学大纲 ....................................................................................................... 186 《通信原理实验》教学大纲 ............................................................................................... 190 《通用技术基础》教学大纲 ............................................................................................... 192 《图论》教学大纲 ............................................................................................................... 195 《网络工程》教学大纲 ....................................................................................................... 197 《网络基础》教学大纲 ....................................................................................................... 201 《网络设计与管理实践》教学大纲 ................................................................................... 204 《现代教育技术及应用》教学大纲 ................................................................................... 205 《信号与系统》课程教学大纲 ........................................................................................... 209 《信号与系统实验》教学大纲 ........................................................................................... 211 《信息技术教育学科教学法》教学大纲 ........................................................................... 213 《学习资源的设计与开发》课程教学大纲 ....................................................................... 217 《智能机器人及其仿真》教学大纲 ................................................................................... 220 《智能科学》教学大纲 ....................................................................................................... 223 《智能信息获取技术》教学大纲 ....................................................................................... 223 《综合电子系统设计与实践》教学大纲 ........................................................................... 224

1

《C 语言程序设计》教学大纲

一、课程编号: 3103002

二、课程名称：C 语言程序设计

三、预修课程: 信息科学导论

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。是信息技术各专业的基础课程。

本课程介绍过程型程序设计语言的基本内容、程序设计方法学的初步内容。通过本课程

的学习，使学生了解计算机学科问题求解的基本特点、高级程序设计语言的成分和程序的组

成和特点，学习并掌握 C 语言程序的数据表达、流程控制、算法和程序设计的基本知识，掌

握一些简单、典型算法，使学生具有一定的设计程序、阅读程序的能力，为后续课程打好基

础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 64 学时，4 学分；另有实验课程学时 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该进一步深入了解计算机的基本工作原理，掌握程序设计语

言基本数据表达方式和构造方式、数据处理流程控制方式，掌握程序的模块化结构，掌握程

序设计的基本思想和过程。

在能力方面，学生应掌握基本的分析问题和数据表达的能力，以及算法描述与基本算法

实现的能力，掌握模块化程序设计方法和程序调试方法。

七、教科书、参考书

教科书：《C 语言程序设计》（清华大学出版社，谭浩强编著）

（ISBN 7-302-03791-4）

参考书：

《C 程序设计试题汇编》（清华大学出版社，谭浩强编著）

《C 语言与习题解答》（清华大学出版社，李春堡编著）

《C 程序设计思想与方法》（机械工业出版社，尹宝林编著）

《计算机程序设计基础》（高等教育出版社，乔林编著）

八、课程内容与学时分配

第一章概述（2 学时）

主要内容

1．什么是程序设计语言

2．计算机的工作过程

3．程序设计语言的发展史

4．C 语言的发展历史

5．一个简单的 C 语言程序

6．数制与数据在内存的存储形式

教学目的和要求

了解 C 语言的特点和 C 程序的组成，了解不同的数据在内存的存储形式不同

第二章基本数据类型、运算符与表达式（4 学时）

主要内容

2

1．C 的数据类型

2．常量与变量

3．整型数据

4．实型数据

5．字符型数据

6．变量赋初值

7．各类数值型数据间的混合运算

8．算术运算符与算术表达式

9．逗号运算符与逗号表达式

10．位运算

教学目的和要求

学习 C 的简单数据类型、基本运算和各种表达式的含义，掌握各种类型的数据在内存

的存储方式

第三章 简单 C 程序设计（4 学时）

主要内容

1．C 语句概述

2．数据的输出

3．数据的输入

教学目的和要求

熟练掌握数据的输入/出函数，了解顺序结构程序特点

第四章 选择结构程序设计（5 学时）

主要内容

1．关系运算符和关系表达式

2．逻辑运算符和逻辑表达式

3．if 语句

4．条件表达式

5．switch 语句

教学目的和要求

了解分支结构程序特点，掌握各种条件表达式，学会使用 if、switch 语句。

第五章循环控制（6 学时）

主要内容

1．goto 语句

2．while 语句

3．do-while 语句

4．for 语句

5．break 与 continue 语句

6．枚举和迭代

教学目的和要求

了解循环结构程序特点，理解循环的涵义，正确使用循环语句。

测验 2 学时

3

第六章数组（8 学时）

主要内容

1．数组的定义和使用

2．数组的初始化

3．数组的使用

4．字符数组

5．字符串

6．字符串处理函数

教学目的和要求

理解数组是类型相同用同一个标识符标识的一组数，学会定义、使用数组，并掌握顺序

查找、折半查找、选择排序、冒泡排序

第七章函数（7 学时）

主要内容

1．函数的格式

2．函数的参数

3．函数的返回值

4．函数的调用

5．函数的嵌套调用

6．局部变量与全局变量

7．变量的存储类别

教学目的和要求

理解函数的用途，学会定义和调用函数；学会局部变量和全局变量的定义和使用

第八章编译预处理（1 学时）

主要内容

1．宏定义

2．文件包含

教学目的和要求

了解编译预处理的目的，了解文件包含命令的作用，学会使用宏定义。

第九章指针（8 学时）

主要内容

1．指针的概念

2．变量的指针和指向变量的指针变量

3．指向数组元素的指针变量

4. 字符串的指针和指向字符串的指针变量

5．二维数组与指针

6．指向函数的指针

7．返回指针的函数

8．指针数组和指向指针的指针

教学目的和要求

4

掌握指针的概念和利用指针对数据进行处理的方法

第十章 结构体与共用体（8 学时，选讲 2 学时）

主要内容

结构体类型

结构体变量的定义与使用

结构体数组

4．指向结构体类型数据的指针

5．链表

6．共用体(选讲)

7．枚举类型(选讲)

8．用 typedef 定义类型标识符

教学目的和要求

理解结构型的涵义，掌握结构型的定义、结构型变量的定义和使用；掌握链表的简单操

作（建立、插入、删除、查找），理解 typedef 作用，掌握 typedef 的使用方法。

第十一章文件（3 学时）

主要内容

文件的概念和文件类型指针

文件的打开与关闭

文件的读写

文件定位

教学目的和要求

了解文件的作用，学会读写文件。

第十三章程序开发过程（3 学时，选讲）

主要内容

软件设计过程

软件开发方法

程序开发环境

编码风格

程序测试

教学目的和要求

掌握自顶向下、逐步求精的结构化程序设计方法和模块化程序设计方法，了解程序测试

和调试的重要性。

九、成绩考核方式

可以根据情况在学期中间作 1-2 次小练习，

期末考试采用闭卷方式，时间 120 分钟

5

《C 语言程序设计实验》教学大纲

一、课程编号: 3109000

二、课程名称：C 语言程序设计实验

三、预修课程: 信息科学导论

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。

通过本课程的学习，使学生掌握算法的概念，能够实现简单的条件、循环结构程序设计，

掌握指针、结构体、文件的使用，同时进一步掌握程序设计语言的程序的组成，掌握一定的

C 语言程序设计的方法和基本技巧，学会程序的调试，培养良好的程序设计的习惯，具有一

定的程序开发能力，为后续课程打好基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授和实验总时数为 32 学时，1 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握三种基本的程序框架，学会数组、指针、结构体、文

件，掌握算法的概念，掌握各类文件的读写方法、链表的简单操作，并能在计算机上实现有

关的操作。

七、教科书、参考书

教科书：自编讲义

《C 语言程序设计》（清华大学出版社，谭浩强编著，ISBN 7-302-03791-4）

参考书：

C 语言程序设计案例教程 清华大学出版社 张基温编著

C 程序设计课程设计 机械工业出版社 刘振安等等著

C 语言实例解析精粹 人民邮电出版社 曹衍龙等编著

八、课程内容与学时分配

实验名称 实验目的 学时 上机题目

C 程序的运行

环境

1 了解 C 语言程序的特点

2 学会编辑、编译、运行一个 C 语言程序

2 求 2 个或 3 个数中的

大数

简单 C 程序设

计

1 学会 C 中变量的类型和定义

2 熟悉变量的简单算术运算

3 学会数据的输入/出

2 3.5 3.6 3.7 3.8

演示乘法的计算过程

条件程序设计

1 了解 C 中表示真假的方法

2 正确使用逻辑表达式

3 熟练掌握 if 和 switch 语句

2 4.5 4.6 4.8

三角形判断

循环程序设计 1 掌握各种循环语句的使用

2 掌握用循环实现的一些算法

4 5.2 5.3 5.6 5.8

5.10

数组

1 学会数组的定义和数组元素的使用

2 学会与数组有关的排序和顺序查找算法

3 掌握字符串操作

4 6.4 6.6 6.12

三种数据的选择排序

函数

1 学会函数的定义和调用

2 掌握形参与实参之间的数据传递

3 掌握函数嵌套调用的方法

5 7.3 7.4 7.6 7.8

7.12 7.15

6

4 掌握局部变量与全局变量的概念

指针

1 学会定义指针变量

2 掌握指针变量做参数的方法

3 掌握利用指针对数组和字符串操作的方法

6 9.1 9.2 9.3 9.4

9.7 9.01 9.02

结构体与链表

1 掌握结构型的定义、结构型变量的定义和使

用；

2 掌握链表的简单操作（建立、查找）

6 10.2 10.5 10.8

10.9 10.10

位运算与文件 1 了解文件的作用

2 学会读写文件。

4 11.1 11.4

12.4 12.5 12.6

综合练习 图书管理系统

九、成绩考核方式:

期末考试采用机试考试方式

《DSP 原理及应用》教学大纲

一、课程编号： 3104051

二、课程名称： DSP 原理及应用

三、先修课程: 《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》等

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。通过该课程的学习，使学生了解 DSP 芯片的基本原理和常用 DSP

芯片的应用，熟悉 DSP 芯片开发工具及使用，掌握 DSP 系统的软硬件设计和应用系统开

发，具备独立从事 DSP 应用开发的能力。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该学会 CCS 软件的使用，汇编语言常用指令的应用，C54X

芯片的内部结构，及其相关电路的应用设计。

七、教科书、参考书

教科书

《TMS320C54X DSP 原理及应用》（乔瑞萍主编，西安电子科技大学出版社）

（二）参考书

《DSP 集成开发与应用实例》 （电子工业出版社， 2002， 张雄伟，陈亮，主编）

《数字信号微处理器的原理及其开发应用》（天津大学出版社， 2001 李刚主编）

八、课程内容与学时分配

DSP 概述 （4 学时）

主要内容

1、常用的数字运算基础

2、什么是定点数据格式

3、定点算术运算

7

教学目的和要求

了解数字信号处理器的基本运算，并掌握 DSP 数据运算时定点格式的特殊要求。

CCS 开发工具及应用（4 学时）

主要内容

CCS 的安装及窗口

开发一个简单的应用程序

算法和数据测试的例子

教学目的和要求

从整体上了解 DSP 的开发软件的安装及使用，并掌握如何利用 CCS 来调试开发程序。

第三章 TMS320C54X 的 CPU 结构和存储器配置（6 学时）

主要内容

1、 什么是 TMS320C54XDSP 结构

2、 什么是 TMS320C54X 的总线结构

3、 什么是 TMS320C54X 的 CPU 结构

4、 什么是 TMS320C54X 存储器和 I/O 空间

教学目的和要求

了解 C54X 系列芯片的内部结构，掌握存储器空间的配置，了解 C54X 的总线结

构。

第四章 指令系统（6 学时）

主要内容

1、数据寻址方式

2、TMS320C54X 的指令系统

教学目的和要求

学习编程语言汇编语言的数据寻址方式，掌握常用的重要汇编指令。

第五章 TMS320C54X 汇编语言程序设计（4 学时）

主要内容

1、 TMS320C54X 汇编语言的基本概念

2、 TMS320C54X 汇编语言程序设计的基本方法

. 3、 TMS320C54X 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程

4、 汇编器

教学目的和要求

从整体上对汇编语言的编译链接过程有一个清晰的认识，从而能更深刻地认识汇编语言。

第六章 TMS320C54X 的引脚功能、流水线结构和外部总线结构（4 学时）

主要内容

1、TMS320C54x 的引脚和信号说明

2、流水线结构

教学目的和要求

学习 5416 芯片的引脚和常用的作用，并掌握内部的流水线工作机制。

第七章 TMS320C54X 的片内外设（4 学时）

主要内容

1、 时钟发生器

2、 中断系统

3、 定时器主机接口

教学目的和要求

8

学习掌握芯片内部的重要外设如，定时器，中断发生机制等。

九、成绩考核方式:

大作业+平时作业+考勤

《DSP 原理与应用实验》教学大纲

一、课程编号：3109012

二、课程名称：DSP 原理与应用实验

三、先修课程: 《模拟电子技术》、《数字电子技术》等，与《DSP 原理与应用》课程同步开

设

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，是与必修课程《DSP 原理与应用》同步开设的实验课程。

通过本课程的学习和实践，培养学生的实际动手能力，初步掌握和运用所学到的理论知

识来解决实际问题，通过该课程的学习，学生能够在学习完数字信号处理的基本理论的基础

上，继续学习以 DSP 微处理器为核心的软硬件系统设计和系统实现方面的知识。跟踪前沿

技术发展，培养学生实践动手和综合设计的能力

五、本课程讲授和实验学时

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 16 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，能够熟练使用 CCS 开发软件，掌握汇编语言和 C 语言两种编程方

式的异同，熟悉常用的基本应用电路，通过上机实践，巩固课堂所学内容，增强动手编程能

力。

七、教科书

DSP 原理与应用实验教材自编

八、课程内容与学时分配

实验一 CCS 开发环境的使用（一）（3 学时）

1. 熟悉 Code Composer Studio 开发环境

2. 熟悉 DSP 软件开发流程

3. 熟悉几种主要的调试方法：单步执行、编译、链接

4. 熟悉在调试环境下观察指令执行结果的方法

实验二 CCS 使用（二）（3 学时）

1. 熟悉 Code Composer Studio 开发环境

2. 熟悉 DSP 软件开发流程

3. 熟悉几种主要的调试方法:探点， 画图，动画功能和 GEL 文件

4. 熟悉在调试环境下观察指令执行结果的方法

实验三：编写一个以 C 语言为基础的 DSP 程序（3 学时）

1．学习用标准 C 语言编制程序；了解常用的 C 语言程序设计方法和组成部分。

2．学习编制连接命令文件，并用来控制代码的连接。

3．学会建立和改变 map 文件，以及利用它观察 DSP 内存使用情况的方法。

4．熟悉使用软件仿真方式调试程序。

实验四：交通灯综合控制（2 学时）

1．熟悉 CCS 的开发环境

9

2．了解 SEED-DEC5416 的硬件系统

3. 掌握交通灯逻辑在 DSP 中的实现

实验五：语音信号的 FIR 滤波（3 学时）

1．熟悉 ICETEK-VC5416-AE 扩展的语音 codec 芯片 TLV320AIC23 的设计和程序控

制原理。

2．熟悉 FIR 滤波器工作原理及其编程。

3．掌握使用 TI 的算法库 dsplib 提高程序运行效率的方法。

4．学习使用 CCS 图形观察窗口观察和分析语音波形及其频谱。

实验六：数字图象边缘检测(SOBEL 算子)（2 学时）

了解边缘检测的算法和用途，学习利用 Sobel 算子进行边缘检测的程序设计方法。

九、成绩考核方式:

实验报告+上机考试

《SOPC 设计与实践》教学大纲

一、课程编号： 3104103

二、课程名称：SOPC 设计与实践

三、预修课程：数字逻辑电路、EDA、C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为计算机专业的一门专业选修课程。SOPC 技术综合设计是一门将计算机软件

和硬件结合的综合性的专业课，是电子设计自动化 EDA 的后续课程。SOPC 是一门涉及许

多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科，涉及 EDA 软件、硬件描述语言、FPGA 器件、

计算机组成与接口、汇编语言和 C 语言、嵌入式系统开发、嵌入式操作系统等内容，本课程

重点放在学习 SOPC 系统开发的设计理念和方法上，是一门实用技能培养课程，使学生逐

步提高嵌入式系统的设计和开发能力，培养学生在系统设计与实现方面的研发技能。

五、学分、学时安排

本课程总学时为 32 学时，2 学分。大约 1/3 时间用于课堂讲授，2/3 时间用于课堂实

验。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，要求学生掌握软核可编程片上系统设计、仿真与调试方法，了解常

用软核处理器的基本结构和 SOPC 设计流程，掌握 QuartusII 设计工具的使用方法、Nios II

嵌入式系统开发技术、Nios II 的常用组件与编程。掌握使用 SOPC 技术设计数字系统和嵌

入式系统的方法，培养学生在系统设计与实现方面的研发技能，掌握基于 SOPC 的软硬件

协同设计和验证技术。

七、教科书、参考书

教科书：《SOPC 设计与实践》(自编实验讲义)

参考书：

《基于 FPGA 的数字系统设计与实践》（电子工业出版社，杨军等）

《SOPC 技术基础教程》（清华大学出版社，侯建军主编）（ISBN 978-7-81123-027-7）

《SOPC 技术与应用》 机械工业出版社 2006.10 江国强编

10

《SOPC 嵌入式系统基础教程》（北航出版社，周立功主编）

八、课程内容与学时分配

第一章概述(1 学时)

主要内容

1.1 SOPC 及其技术

1.2 Nios II 软核处理器

1.3 Altera 支持 SOPC 的 FPGA 简介

教学目的与要求

了解 SOPC 的概念，应用系统的组成，Altera 支持 SOPC 的 FPGA 简介。掌握 Nios II

软核处理器的结构。

第二章 SOPC 开发流程及开发平台 (2 学时)

主要内容

2.1 SOPC 开发流程

2.2 简单 SOPC 实例开发任务及步骤

2.3 分析系统需求

2.4 使用 QuartusII 建立工程

2.5 使用 SOPC Builder 创建 Nios II 系统

2.6 集成 Nios II 系统到 QuartusII 工程

2.7 设置编译选项并编译硬件系统

2.8 下载硬件设计到目标 FPGA

2.9 使用 Nios II IDE 建立用户程序

2.10 调试/运行程序

教学目的与要求

熟练掌握 SOPC 硬件系统开发流程和方法，SOPC Builder 硬件开发环境的使用，熟练

掌握 SOPC 软件开发流程和方法，Nios II IDE 软件开发环境的使用。

第三章 Nios II 体系结构 (2 学时)

主要内容

3.1 Nios II 处理器结构

3.2 Nios II 的寄存器文件

3.3 算术逻辑单元（ALU）

3.4 复位信号

3.5 Nios II 处理器运行模式

3.6 异常和中断控制器

3.7 Nios II 的异常处理

3.8 存储器与 I/O

3.9 存储器和外设访问

3.10 Nios II 处理器性能

教学目的与要求

掌握 Nios II 通用寄存器和控制寄存器，管理模式、用户模式、调试模式和模式之间的

切换等。熟练掌握硬件中断、软件陷阱、未实现指令、确定异常产生的原因、异常嵌套与返

回和断点处理与返回。熟练掌握指令和数据总线、高速缓存、紧耦合存储器、地址映射和存

储器与外设的访问。

11

第四章 Nios II 外围设备 (2 学时)

主要内容

4.1 并行输入/输出内核

4.2 SDRAM 控制器内核

4.3 CFI 控制器内核

4.4 EPCS 控制器内核

4.5 定时器内核

4.6 UART 内核

4.7 JTAG_ UART 内核

4.8 SPI 内核

4.9 DMA 内核

4.10 带 Avalon 接口的互斥内核

4.11 带 Avalon 接口的邮箱内核

4.12 System ID 内核

教学目的与要求

掌握 SDRAM、定时器、CFI、PIO、JTAG UART 等控制器。熟练掌握 JTAG _UART。

第六章 Nios II 应用程序及其外设 HAL 驱动开发 (2 学时)

主要内容

6.1 Nios II 简介

6.2 设置工程系统库属性和编译选项

6.3 调试/运行程序

6.4 下载程序到 Flash

6.5 硬件抽象层 HAL 系统库

6.6 使用 HAL 开发应用程序

6.7 设备驱动概述

6.8 开发 HAL 下的设备驱动

6.9 μC/OS-Ⅱ

6.10 Nios II C 语言至硬件加速编译器 C2H 简介

教学目的与要求

掌握 HAL 系统库结构，HAL 开发应用程序，HAL 开发设备驱动程序。掌握 μC/OS-Ⅱ

在 Nios II 上的移植，Nios II IDE 中 μC/OS-Ⅱ工程的实现，设计实例的软硬件要求，在 Nios

II 中建立 μC/OS-Ⅱ工程。

第七章 Avalon 接口规范(2 学时)

主要内容

7.1 Avalon 总线简介

7.2 术语和概念

7.3 Avalon 信号

7.4 从端口传输

7.5 主端口传输

7.6 流水线传输属性

12

7.7 流控制属性

7.8 三态传输

7.9 突发传输属性

7.10 非传输相关的信号

7.11 地址对齐

教学目的与要求

了解 Avalon 接口规范；掌握 Avalon 从端口传输和主端口传输，

第八章 Nios II 系统深入设计(2 学时)

主要内容

8.1 定制基于 Avalon 的用户外设

8.2 定制 Nios II 用户指令

教学目的与要求

了解定制指令实现方式，定制指令设计实例，和定制基于 Avalon 的用户外设

九 实验内容:

序号 实验项目名称 实 验 学

时 实验类型

1 SOPC 硬件平台设计 3 操作

2 SOPC 软件环境+Hello world 3 操作

3 流水灯 3 操作

4 PIO 外部中断 3 设计

5 电子钟的设计 3 设计

6 设计 IP 核 3 设计

7 自定义指令 3 综合

此课程配备了详细的实验指导书（将在第一次上课时把 新的电子版提供给大家）。

本课程辅助教学网站：http://xuyuanchao.ie.cnu.edu.cn/sopc/

十、成绩考核方式:

出勤+平时实验表现+实验报告+大作业。其中平时成绩占总成绩的 50%。课程设计占

40%，答辩成绩占 10%。

评定标准：

优或 90 分：有完整的符合标准的文档，文档有条理、文笔通顺，格式正确，其中有总

体设计思想的论述；程序完全实现设计方案，设计方案先进，软件可靠性好；

良或 80 分：有完整的符合标准的文档，文档有条理、文笔通顺，格式正确；有完全实

现设计方案的软件，设计方案较先进；

中或 70 分：有完整的符合标准的文档，有基本实现设计方案的软件，设计方案正确；

及格或 60 分：有完整的符合标准的文档，有基本实现设计方案的软件，设计方案基本

正确；

不及格或 60 分以下：没有完整的符合标准的文档，软件没有基本实现设计方案，设计

13

方案不正确。

注：提交的电子文档和软件必须是由学生自己独立完成，雷同者视其情况扣分或记零分。

《编译原理》教学大纲

一、课程编号：3103212

二、课程名称：编译原理

三、先修课程: 数理逻辑、图论、程序设计语言、数据结构、汇编语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修/必选课程。本课程是计算机专业学生的一门重要专业基础课, 它既有一

定的理论性,又有一定的实践性, 尤其是本课程的知识与计算机应用中很多领域有紧密联系

与广泛应用。了解与掌握本课程的基本内容将有利于学生提高专业素质和适应社会多方面需

要的能力。通过本课程的学习，使学生既掌握编译的基本过程、基本方法、编译系统的组成，

又具有设计、实现、分析编译程序的初步能力。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该学会编译的基本原理，熟悉编译过程的各个阶段：词法分

析、语法分析、语义分析和中间代码产生、代码优化、目标代码生成等的工作原理和方法；

了解编译程序的基本构造方法和编译新技术的发展趋势，并具备一定的编译子模块的实践开

发能力。

七、教科书、参考书

教科书

《程序设计语言编译原理》（第 3 版）（国防工业出版社，陈火旺等编著）

参考书

《编译原理》（第 3 版），西北工业大学出版社，蒋立源编著，ISBN 978-7-561-21870-

9

《编译技术原理》，国防工业出版社，姜文清编著，ISBN 7-118-01136-3

《编译原理 技术与工具》（第二版），人民邮电出版社，阿霍著，ISBN 978-7-115-17265-

5

《编译原理》 第 2 版，机械工业出版社，赵建华等译，ISBN 978-7-111-25121-7

《编译原理》，清华大学出版社，吕映芝编著,ISBN 7302027323

《编译原理习题与解析》，清华大学出版社，伍春香编著，ISBN 730204512

《编译原理典型题解析与实战模拟》，国防科技大学出版社，刘春林编著，ISBN

781024745X

《编译原理习题精选》，中国科学技术大学出版社，陈意云、张昱编著，ISBN 731201389

八、课程内容与学时分配

第一章 引论（2 学时）

主要内容

1.1 编译程序的基本概念

14

1.2 编译过程

1.3 编译程序结构主要内容

教学目的与要求

掌握编译程序的基本概念，编译过程的组成、编译程序的一般结构以及编译程序生成等

概念。

第二章 文法和语言（4 学时）

主要内容

2.1 高级语言

2.1.1 语法和语义

2.1.2 高级语言的一般特性

2.2 文法

2.2.1 符号和符号串

2.2.2 文法和语言的定义

2.2.3 语法树与二义性主要内容

教学目的与要求

了解高级语言的一般特性，掌握文法的形式定义，熟悉符号和符号串以及相关运算等概

念，能够利用文法给出所描述的语言以及给定语言构造相应的文法，学会语法树的构造以及

文法二义性的判断方法。

第三章 词法分析（10 学时）

主要内容

3.1 理论基础

3.3.1 状态转换图

3.3.2 正规表达式与有限自动机

一、正规式与正规集

二、确定有限自动机（DFA）

三、非确定有限自动机（NFA）

四、正规文法与有限自动机的关系

五、正规式与有限自动机的关系

六、确定有限自动机的化简

教学目的与要求

熟悉状态转换图、正规式、正规集等相关概念，掌握非确定有限自动机 NFA 与确定有

限自动机 DFA 的形式定义，能够熟练进行 NFA 到 DFA 的等价变换。能够根据正规文法构

造等价的有限自动机以及根据有限自动机构造相应的正规文法。给定正规式能够构造出相应

的有限自动机以及根据自动机能写出所能识别的正规式。能够熟练的进行 DFA 的化简。

第四章 语法分析（12 学时）

主要内容

4.1 语法分析概述

4.1.1 语法分析器功能

4.1.2 语法分析方法

4.2 自上而下分析法

一、基本思想

15

二、存在的问题及解决办法

4.3 预测分析法 ( LL(1)分析法)

4.4 自底向上分析法

一、自底向上分析法的一般方法

二、 左归约－―规范归约．

4.5 LR 分析法

一、LR(0)分析器的工作过程

二、LR(0)分析表的构造

三、SLR(1)分析表的构造

四、LR(1)分析表

教学目的与要求

了解语法分析的两种分类方法，熟练掌握自上而下语法分析中的基本思想，熟悉其中存

在的问题和解决方法，能够熟练运用预测分析法完成自上而下的语法分析，熟悉自下而上语

法分析存在的问题和解决方法，能够熟练运用各类 LR 分析方法进行自下而上的语法分析。

第五章属性文法和语法制导的翻译（4 学时）

主要内容

5.1 属性文法

一、属性文法

二、综合属性

三、继承属性

5.2 基于属性文法的处理方法

一、依赖图

二、树遍历的属性计算方法

三、一遍扫描的处理方法

四、抽象语法树(AST)

5.3 S―属性文法的自下而上计算

5.4 L―属性文法和自顶向下翻译

教学目的与要求

熟悉属性文法的相关定义以及属性文法的典型处理方法，熟练掌握 S-属性文法和 L-属

性文法的相关概念。

第六章 语义分析和中间代码生成（9 学时）

主要内容

6.1 中间语言

6.2 赋值语句的翻译

一、简单算术表达式和赋值语句

二、数组元素的引用

6.3 布尔表达式的翻译

一、布尔表达式

二、作为条件控制的布尔表达式

6.4 控制语句的翻译

一、控制语句

二、分支语句

16

教学目的与要求

熟练掌握各种中间语言的表示方法，能够熟练进行赋值语句、布尔表达式以及控制语句

的翻译。

第七章 符号表（3 学时）

主要内容

符号表的作用与组织

一、符号表的作用

二、符号表的组织方式

教学目的与要求

了解符号表的相关定义和组织结构，熟悉典型的符号表的构造方法。

第八章 运行时的存储组织与分配（4 学时）

主要内容

8.1 程序运行时的活动

8.2 运行时存储器的划分

一、运行时存储器的划分

二、活动记录

三、存储分配策略

8.3 静态存储分配

8.4 简单的栈式存储分配

8.5 嵌套过程语言的存储分配

一、过程的层数

二、非局部变量的访问的实现

教学目的与要求

了解运行时存储组织和分配的基本机制，熟练掌握活动记录的用途以及嵌套过程语言

的存储分配方法。

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+讨论

《操作系统》教学大纲

一、课程编号：3103213

二、课程名称：操作系统

三、先修课程:

本课程需要学生先修本科的计算机组成原理（课程号 3103221），掌握该课程的全部知

识。同时，学生应能较好地掌握 C 程序的结构和编程（课程号 3103002）。因为本课程是注

重“功能和概念”的课程，学生需要理解如何进行 C 代码的编译，理解硬件的工作机理，熟

悉汇编和数据结构（课程号 3103101 和 3103228）。

四、课程的性质、目的和任务：

操作系统是本科生课程，它包含了许多设计和实现现代操作系统的基本原理和基本方法。

17

本课程包含了操作系统的功能和作用，操作系统发展历史和种类，进程和线程概念，进程调

度，存储管理，文件系统，设备驱动和死锁专题。完整的课程分为两个部分，第一部分详细

地介绍了操作系统的基本概念，例如进程控制，进程间的通信，存储管理，文件系统和设备

管理等，课程的第二部分包含了实验，该实验有独立的课程号 3103214，选本课程的同学也

必须同时选择实验课程。

通过本课程的学习，学生应该达到如下目的：

深入理解操作系统，并知道我们如何及为什么要这么做。

学会如何参与系统级的学习及初步的研究方式。

完成一个一学期的系统学习和实验。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 64 学时，4 学分。

独立实验课程 18 学时。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过讲课，阅读参考文献，独立研究以及实验，学生将会学习到并观测、测试到不同的

操作系统模块，以更加加深理解这样一个非常复杂的大软件的内部工作机制。通过本课程的

学习，使学生能够深入全面地了解计算机操作系统的结构及基本原理，掌握计算机操作系统

的基本概念、设计思想和策略算法；熟练使用各种不同类型的计算机操作系统。为进一步研

究、应用和设计计算机操作系统打下坚实的基础。

七、教科书、参考书

教科书

1.Andrew S. Tanenbaum，Modern Operating System 3rd edition. 机械工业出版社.

2009 年 10 月，北京. ISBN 978-7-111-26527-6

2.王万森等，计算机操作系统原理（第 2 版）.高等教育出版社.2008 年 5 月第 2 版，北

京，ISBN 978-7-04-023312-4

参考书

1. A. Tannenbaum, A. Woodhull. Operating Systems: Design and Implementation, 2nd

ed. 1997, Prentice Hall.

2. Curt Schimmel. UNIX Systems for Modern Architectures, 1994, Addison Wesley.

3. M. Beck, H. Böhme, M. Dziadzka, U. Kunitz, R. Magnus, and D. Verworner. Linux

Kernel Internals, 1997, Addison Wesley.

4. Marshall K. McKusik, Keith Bostic, Michael J. Karels, John S. Quarterman. The

Design and Implementation of the 4.4BSD Operating System, 1996, Addison Wesley.

5. David A. Solomon and Mark Russinovich. Windows internal 5th ed.

6. Scott Maxwell. Linux Core Kernel Commentary, 1999, Coriolis Open Press.

7. John Lions. Commentary on UNIX 6th edition with source code, 1996, Peer-to-Peer

Communications.

8. Andrew Burrell. An Introduction to Programming with Threads

9. W. Richard Stevens. Advanced Programming in the Unix Environment, Addison-

Wesley, 1993.

10. Selected research papers as referred to in class.

八、课程内容与学时分配

Modern Operating Systems (3ed)

18

Chapter 1 Introduction(4ch)

主要内容

1．1 Introduction

1．2 History of Operating Systems

1．3 Computer hardware review

1．4 The operating system zoo

1．5 Operating system concepts

1．6 System calls

1．7 Operating system structure

1．8 The world according to C

教学目的与要求

掌握操作系统的基本概念、发展历史和种类、体系结构

Chapter 2 Processes and Threads(16ch)

主要内容

2．1 Processes

2．2 Threads

2．3 Inter-process communication

2．4 Scheduling

2．5 Classical IPC problems

教学目的与要求

掌握操作系统进程概念，进程表，进程状态，进程组织，互斥同步，进程通信，调度算

法。

熟悉经典进程同步互斥的编程。

Chapter 3 Memory Management(16ch)

主要内容

3．1 No memory abstraction

3．2 A memory abstraction: address spaces

3．3 Virtual memory

3．4 Page replacement algorithms

3．5 Design issues for paging systems

3．6 Implementation issues

3．7 Segmentation

教学目的与要求

掌握操作系统内存管理的概念，一般内存的管理方式，虚拟内存的管理方式。

熟悉对虚拟存储内存分配、页面置换的计算。

Chapter 4 File Systems(8ch)

主要内容

4．1 Files

4．2 Directories

4．3 File system implementation

4．4 File system management and optimization

19

4．5 Example file systems

教学目的与要求

掌握文件系统的概念，会分析文件的结构和路径。

Chapter 5 Input/Output(8ch)

主要内容

5．1 Principles of I/O hardware

5．2 Principles of I/O software

5．3 I/O software layers

5．4 Disks

5．5 Clocks

5．6 User interfaces: keyboard, mouse, monitor

5．7 Then clients

5．8 Power management

教学目的与要求

理解外部设备的概念，层次结构，管理方式。

Chapter 6 Deadlocks(8ch)

主要内容

6．1 Resource

6．2 Introduction to deadlocks

6．3 The ostrich algorithm

6．4 Deadlock detection and recovery

6．5 Deadlock avoidance

6．6 Deadlock prevention

6．7 Other issues

教学目的与要求

理解死锁的概念，掌握死锁恢复的算法，会银行家算法。

Chapter 7 Multimedia(2ch)

主要内容

7．1 Introduction to multimedia

7．2 Multimedia files

7．3 Video compression

7．4 Audio compression

7．5 Multimedia process scheduling

7．6 Multimedia file system paradigms

7．7 File placement

7．8 Caching

7．9 Disk scheduling for multimedia

教学目的与要求

理解多媒体操作系统的特点。

掌握实时操作系统调度的二种算法。

20

Chapter 8 Multiple Processor Systems(1ch)

主要内容

8．1 Multi-processors

8．2 Multi-computers

8．3 Virtualization

8．4 Distributed systems

教学目的与要求

理解多处理机的概念。

Chapter 9 Security(1ch)

主要内容

9．1 The security environment

9．2 Basics of cryptography

9．3 Protection mechanisms

9．4 Authentication

9．5 Inside Attacks

9．6 Exploiting code bugs

9．7 Mal-ware

9．8 Defenses

教学目的与要求

理解操作系统安全和保护。

九、成绩考核方式:

学生的课程成绩由以下部分组成：

8%的课程报告/作业；

12%的四次小测验；

60%的期末考试；

10%报告、作业、讨论的表现；

10%的出勤情况。

《操作系统实验》教学大纲

一、课程编号：3109001

二、课程名称：操作系统实验

三、先修课程:

本课程需要学生先修本科的计算机组成原理（课程号 3103221），掌握该课程的全部知

识。同时，学生应能较好地掌握 C 程序的结构和编程（课程号 3103002）。因为本课程是注

重“功能和概念”的课程，学生需要理解如何进行 C 代码的编译，理解硬件的工作机理，熟

悉汇编和数据结构（课程号 3103101 和 3103228），事实上，若学生的先修课程 C 编程不

能达到 65 分，您必须首先完成先修课程。

四、课程的性质、目的和任务：

操作系统是本科生课程，它包含了许多设计和实现现代操作系统的基本原理和基本方法。

21

本课程包含了操作系统的功能和作用，操作系统发展历史和种类，进程和线程概念，进程调

度，存储管理，文件系统，设备驱动和死锁专题。本课程是操作系统 3103213 的配套实验

课程，选本课程的同学也必须同时选择操作系统。

通过本课程的学习，学生应该达到如下目的：

深入理解操作系统，并知道我们如何及为什么要这么做。

学会如何参与系统级的学习及初步的研究方式。

完成一个一学期的系统学习和实验。

五、本课程讲授和实验学时

本独立实验课程总时数为 32 学时，1 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过讲课，阅读参考文献，独立研究以及实验，学生将会学习到并观测、测试到不同的

操作系统模块，以更加加深理解这样一个非常复杂的大软件的内部工作机制。通过本课程的

学习，使学生能够深入全面地了解计算机操作系统的结构及基本原理，掌握计算机操作系统

的基本概念、设计思想和策略算法；熟练使用各种不同类型的计算机操作系统。为进一步研

究、应用和设计计算机操作系统打下坚实的基础。

七、教科书、参考书

教科书

1.Andrew S. Tanenbaum，Modern Operating System 3rd edition. 机械工业出版社.

2009 年 10 月，北京. ISBN 978-7-111-26527-6

2.王万森等，计算机操作系统原理（第 2 版）.高等教育出版社.2008 年 5 月第 2 版，北

京，ISBN 978-7-04-023312-4

参考书

1. A. Tannenbaum, A. Woodhull. Operating Systems: Design and Implementation, 2nd

ed. 1997, Prentice Hall.

2. Curt Schimmel. UNIX Systems for Modern Architectures, 1994, Addison Wesley.

3. M. Beck, H. Böhme, M. Dziadzka, U. Kunitz, R. Magnus, and D. Verworner. Linux

Kernel Internals, 1997, Addison Wesley.

4. Marshall K. McKusik, Keith Bostic, Michael J. Karels, John S. Quarterman. The

Design and Implementation of the 4.4BSD Operating System, 1996, Addison Wesley.

5. David A. Solomon and Mark Russinovich. Windows internal 5th ed.

6. Scott Maxwell. Linux Core Kernel Commentary, 1999, Coriolis Open Press.

7. John Lions. Commentary on UNIX 6th edition with source code, 1996, Peer-to-Peer

Communications.

8. Andrew Burrell. An Introduction to Programming with Threads

9. W. Richard Stevens. Advanced Programming in the Unix Environment, Addison-

Wesley, 1993.

10. Selected research papers as referred to in class.

八、课程内容与学时分配

实验一 Windows 进程观测（3 课时）

背景知识

22

Windows 可以识别的应用程序包括控制台应用程序、GUI 应用程序和服务应用程序。

控制台应用程序可以创建 GUI，GUI 应用程序可以作为服务来运行，服务也可以向标准的输

出流写入数据。不同类型应用程序间的惟一重要区别是其启动方法。操作系统将当前运行的

应用程序看作是进程对象。利用系统提供的惟一的称为句柄 (HANDLE) 的号码，就可与进

程对象交互。这一号码只对当前进程有效。

实验目的

熟悉实验环境,了解命令行等接口方式，较好地理解进程的概念。

三、实验内容

控制台应用程序

GUI 应用程序

获得和使用进程的句柄

利用句柄查出进程的详细信息 (选作)

实验二 Windows 进程控制（3 课时）

背景知识

Windows 所创建的每个进程都从调用 CreateProcess() API 函数开始，该函数的任务是

在对象管理器子系统内初始化进程对象。每一进程都以调用 ExitProcess() 或

TerminateProcess() API 函数终止。通常应用程序的框架负责调用 ExitProcess() 函数。对

于 C++ 运行库来说，这一调用发生在应用程序的 main() 函数返回之后。

二、实验目的

学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。通过创建进程、观察正在运行的

进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步理解进程的“一生”。

三、实验内容

创建进程

正在运行的进程的信息查询

检查并指定进程的优先级。(选作)

实验三 内核调试器分析进程（3 课时）

背景知识

每个 Windows 进程都是由一个执行体进程(EPROCESS)块来表示的。EPROCESS 块

中除了包含许多与进程有关的属性以外，还包含和指向了许多其它的相关数据结构。

内核进程(KPROCESS)块是 EPROCESS 块的一个组成部分，而进程环境块(PEB)则是

EPROCESS 块中指向的一个结构，它们包含了有关进程对象的额外细节信息。KPROCESS

块（有时候也称为 PCB，即进程控制块）。它包含了 Windows 内核在调度线程时所需要的

基本信息。

PEB 位于用户进程地址空间中，它包含了映像加载器、堆管理器和其他的 Windows 系

统 DLL 所需要的信息。

二、实验目的

深入了解进程的内部机理和进程块的结构。

三、实验内容

显示一个 EPROCESS 块的格式

检查 PEB

使用内核调试器的!process 命令 (选作)

23

实验四 内核调试器分析线程（3 课时）

背景知识

在操作系统层次上，Windows 线程是由一个执行体线程(ETHREAD)块来表示的。

ETHREAD 块和它所指向的结构都位于系统地址空间中，唯一的例外是线程环境块(TEB)，

它位于进程地址空间中。而且，Windows 子系统进程为 Windows 进程中创建的每个线程维

护了一个平行的结构。另外，对于那些已经调用了任—个 Windows 子系统 USER 或 GDI 函

数的线程，Windows 子系统的内核模式部分(Win32k.sys)为每个这样的线程维护了一个数

据结构，称为 W32THREAD 结构，线程的 ETHREAD 块指向此结构。

实验目的

深入了解线程的结构等相关知识。。

三、实验内容

显示 ETHREAD 和 KTHREAD 结构。

检查 TEB

使用内核调试器的 !thread 命令.(选作)

实验五 Windows 进程/线程同步（3 课时）

背景知识

Windows 提供的常用对象可分成三类：核心应用服务、线程同步和线程间通讯。其中，

开发人员可以使用线程同步对象来协调线程和进程的工作，以使其共享信息并执行任务。此

类对象包括互锁数据、临界段、事件、互斥体和信号等。

多线程编程中关键的一步是保护所有的共享资源，工具主要有互锁函数、临界段和互斥

体等；另一个实质性部分是协调线程使其完成应用程序的任务，为此，可利用内核中的事件

对象和信号。

实验目的

通过对事件和互斥体对象的使用，来加深对线程同步的理解。

三、实验内容

创通过互斥体控制父子进程的执行进度

创建和打开事件对象在进程间传送信号

利用互斥体保护共享资源。(选作)

实验六 Windows 线程间通信（3 课时）

背景知识

Windows 2000/xp 提供的线程间通讯类内核对象允许同一进程或跨进程的线程之间互

相发送信息，包括文件、文件映射、邮件位和命名管道等，其中 常用的是文件和文件映射。

这类对象允许一个线程很容易地向同一进程或其他进程中的另一线程发送信息。

二、实验目的

通过对文件和文件映射对象的使用，来加深对线程同步的理解。

三、实验内容

线程通过文件对象发送数据

使用映射文件的内存交换数据的线程(选作)

实验七 Windows 内存结构（3 课时）

背景知识

Windows 32 位操作系统使计算机 CPU 可以用 32 位地址对 32 位内存块进行操作。内

24

存中的每一个字节都可以用一个 32 位的指针来寻址。这样， 大的存储空间就是 232 字节

或 4000 兆字节 (4GB) 。这样，在 Windows 下运行的每一个应用程序都认为能独占可能的

4GB 大小的空间。

另一方面，实际上没有几台机器的 RAM 能达到 4GB，更不必说让每个进程都独享 4GB

内存了。Windows 在幕后将虚拟内存 (virtual memory，VM) 地址映射到了各进程的物理内

存地址上。而所谓物理内存是指计算机的 RAM 和由 Windows 分配到用户驱动器根目录上

的换页文件。物理内存完全由系统管理。

二、实验目的

学习如何在应用程序中管理内存，体会 Windows 应用程序内存的简单性和自我防护能

力。

三、实验内容

获取系统的内存设置的信息

监视内存池的使用。(选作)

实验八 内核调试器分析内存（3 课时）

背景知识

如同 Windows 中的绝大多数组件一样，内存管理器企图能够自动地为各种规模和类型

的系统上的各种变化的负载提供 优的性能。控制内存管理器策略决策的许多阈值和限制，

是在系统引导时根据内存大小和产品类型来计算的。

实验目的

深入了解 Windows 的内存管理。

三、实验内容

查看内存使用信息。

查看内存映射文件

诊断内存池的泄漏。(选作)

实验九、 Windows 虚拟内存（3 课时）

背景知识

在 Windows 环境下，4GB 的虚拟地址空间被划分成两个部分：低端 2GB 提供给进程

使用，高端 2GB 提供给系统使用。这意味着用户的应用程序代码，包括 DLL 以及进程使用

的各种数据等，都装在用户进程地址空间内 (低端 2GB) 。用户过程的虚拟地址空间也被分

成三部分：

1) 虚拟内存的已调配区 (committed) ：具有备用的物理内存，根据该区域设定的访问

权限，用户可以进行写、读或在其中执行程序等操作。

2) 虚拟内存的保留区 (reserved) ：没有备用的物理内存，但有一定的访问权限。

3) 虚拟内存的自由区 (free) ：不限定其用途，有相应的 PAGE_NOACCESS 权限。

二、实验目的

学习检查虚拟内存空间或对其进行操作；了解 Windows 的虚拟内存的管理，进而了解

进程堆和 Windows 为使用内存而提供的一些扩展功能。

三、实验内容

检测进程的虚拟地址空间

虚拟内存操作, 分配和使用大块内存(选作)

25

实验十、注册表实验（3 课时）

背景知识

配置注册表数据主要在三个时刻：

1．在引导过程中，系统读取有关的设置信息。

2．在登录过程中，Explorer 和其他的 Windows 组件读取到每个用户的参数选择。

3．在应用程序启动过程中，它们读取系统全局范围的设置。

然而，在其他时间点上也可以读取注册表，比如在响应注册表值或键的修改请求时。

Regmon 允许你监视注册表的一举一动。在 Regmon 可执行文件中，监视所有注册表

活动的唯一途径是通过系统调用钩子(system-call hooking)机制。

二、实验目的

注册表在 Windows 系统的配置和控制方面扮演了—个非常关键的角色。它既是系统全

面设置的存储仓库，也是每个用户的设置信息的存储仓库。通过实验，可以了解注册表的管

理机制。

三、实验内容

利用注册表作一些小的改动

在一个空闲的系统上查看注册表的活动

使用 Regmon 来找到应用程序注册表设置(选作)

实验考核（2 学时）

实验考试方法：上机实验，指定机位。

实验考试环境：实验室+BB 课堂，开卷，不可携带 U 盘和手机等电子设备

实验考试内容：对实验的相关内容进行进一步分析和考核

九、成绩考核方式:

成绩部分由以下部分组成：

70%的实验报告+实验考核，

20%的出勤情况，

10%的遵守实验室秩序；

实验报告交到 BB 课堂。

《程序设计综合设计实践》教学大纲

一、课程编号：3109009

二、课程名称：程序设计综合设计实践

三、先修课程: 《数据结构与算法》、《面向对象程序设计》

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为计算机类相关专业本科生开设的软件综合实践课程。课程目的是将《数据结构

与算法》、《面向对象程序设计》等课程的知识融于解决问题的方法中，结合面向对象分析设

计建模的基础知识，培养学生了解系统分析基本方法，学会利用所学软件的有关理论知识解

决一般软件系统问题的能力。

本课程的主要任务是通过带领学生完整的体验一个小型系统的设计与开发过程, 并在

分析、设计、编码实现等阶段设置结点，每个结点设计出完成的分目标，给出学生应提交的

26

提交物（每种提交物给出参考模板），学生按照模板提交系统阶段完成物。通过几个阶段的

讲解和学生的实践，一方面培养学生综合应用所学专业基础理论课，一方面在实践中提高学

生的工程经验。

通过本课程的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力，学会综合应用所学专业基础

理论课。通过从头到尾的实践软件工程的各个环节（需求分析，概要设计，详细设计，编码，

测试、提交），从而使学生能深刻理解和领会软件开发的生命周期。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 48 学时，1.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

基本概念：

软件生命周期；

需求分析；

总体设计；

详细设计；

编码实现；

测试提交。

基本技能：

掌握使用 UML 的用例图分析和描述所设计程序的需求；

掌握使用 UML 的类图、类之间的静态关联和时序图、以及功能活动图进行程序的总

体设计和对象设计;

掌握综合、合理地使用面向对象的各种概念方法、数据结构所学的算法和数据设计方

法及数据库基本设计方法实现程序的详细设计、编码和调试；

了解程序测试的必要性和重要性，程序测试的目标、基本内容和方法；制定程序的简

单测试方案并完成对程序的简单测试；

学习编写由需求分析、总体设计、详细设计和程序测试组成的程序开发文档以及程序

的简单使用手册。

七、教科书、参考书

教科书：

《面向对象程序设计综合实践》

骆力明、徐敏、谭小慧、张汉煜 编著

电子工业出版社 出版

参考书：

《面向对象程序设计与 VC++实践》——新世纪计算机类本科系列教材

揣锦华 编著 西安电子科技大学出版社

《面向对象程序设计（C++）学习与实践》

张俊 等主编 武汉大学出版社

《项目实践精解:IT 项目的面向对象开发及管理——电子政务》

梁震戈，梁立新，王文君 著 电子工业出版社

八、课程内容与学时分配

第一章 面向对象程序设计的实现方法和步骤 (10 学时)

27

目的：

通过本章的学习，要求学生能掌握软件工程的基本概念、基本原理、开发软件项目的工

程化的方法和技术及在开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等；学生应能掌握开发

高质量软件的方法，以及有效地策划和管理软件开发活动，为学生参加大型软件开发项目打

下坚实的理论基础。

教学内容以及要求：

软件工程概述 （了解）

软件过程 （了解）

软件的生命周期； （理解）

软件的建模； （掌握）

软件的编码和调试； （掌握）

软件的测试方法； （了解）

重点：

掌握使用统一建模语言(UML)建立软件模型。了解面向对象分析设计的一般方法。

第二章 程序设计案例分析（16 学时）

目的:

教师使用相关案例讲解软件的整个生命周期开发流程，并介绍用 UML 的各种图来描述

软件建模方法；学生学习软件需求分析、总体设计、详细设计、编码算法实现调试和测试的

各种方法和技能。

教学内容以及要求：

系统需求分析—用例图 (掌握）

系统总体设计

类的静态设计—类图 (掌握）

类的动态设计—顺序图、活动图 (掌握）

系统详细设计

类的详细设计； （掌握）

主要功能函数的算法； （掌握）

程序主函数的算法流程； （掌握）

系统测试

操作界面测试； （掌握）

功能测试； （掌握）

内存泄露测试； （掌握）

CPU 占用测试 （掌握）

5. 程序操作说明 （掌握）

重点：

使用 UML 的用例图、类图、顺序图、活动图描述软件的模型。学会编写系统需求规格

说明书、系统分析设计文档、软件测试文档等软件开发文档。

第三章 实践题目和实践要求（16）

目的：

分阶段的给出实践题目（包含功能要求、设计提示）供学生选择，学生以个人和小组的

形式完成。

教学内容以及要求：

28

实践题目

功能要求 （理解)

设计提示 （了解）

2． 实践要求； （了解）

3． 考核标准； （了解）

重点：

理解实践题目的功能要求，掌握团队分工及协作的方法以共同完成实践要求；

答辩及阶段验收检查（6 学时）

对项目实施的每个重要阶段进行检查，对 后提交的完成物进行小组答辩与验收。

九、考核方法：

首先自由组合建立小组（建议三人为一组），然后以小组以及个人的形式完成实践项目，

实践项目分为三个部分，让学生循序渐进的完成大作业，每个部分的训练侧重点各不相同，

让每个学生有机会参与到软件设计实现的各个环节和流程。

第一部分：以个人形式完成一个中等难度和工作量的面向对象编程项目，考核目标是编

码，每个同学提交 终项目源码，不需要任何设计文档。

第二部分：教师提供一个综合性的大型项目的分析、设计文档，项目程序框架及部分源

代码，每位同学参考提供的文档资料，完成项目的其他源代码，使得程序可以按照文档要求

正常运行。这一部分是训练学生阅读并理解规范的分析、设计文档，并能够按照设计文档的

指导完成项目的实现。（小组同学可以讨论、相互帮助）

第三部分：教师提出项目的要求、任务，不提供任何参考资料，学生以小组的形式、按

软件工程的流程完成软件需求分析、模型设计、编程实现、测试以及文档工作。

实践任务的第一、二部分在课程内完成并提交，第三部分在课下完成，提交和答辩在课

外由教师安排完成。

具体考核标准如下：

软件模型：35%

程序文档：20%

程序编码：30%

答辩表现：15%

《单片机原理及接口技术》教学大纲

一、课程编号: 3104061

二、课程名称：单片机原理及接口技术（Principles and Interface Technique of MCU）

三、预修课程: 模拟电子技术基础 数字电子技术基础 C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。是电子信息工程专业的专业课程。

通过本课的学习和实践，使学生正确理解单片机的基本概念、基本原理，深化对计算机

系统的结构、组成及工作原理的认识，掌握单片机系统中硬件电路的设计和软件编程方法，

掌握单片机程序设计和接口电路应用的基本方法，并能综合运用单片机的软、硬件技术分析

实际问题，为工业生产、科学研究等领域的单片机应用和开发打下良好基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。

29

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应熟悉和掌握 MCS-51 单片机的内部结构和工作原理、指令

系统、汇编语言程序设计、存储器扩展和中断系统、I/O 接口总线等内容，初步掌握单片机

系统的硬件电路设计能力和软件编程能力。

七、教科书、参考书

教科书：

《单片机原理及其接口技术》第 3 版 胡汉才编著 清华大学出版社

ISBN： 978-7-302-21453-3

参考书：

《单片机原理及应用》 张毅刚主编 高等教育出版社

《单片机原理及接口技术》 李全利编著 高等教育出版社

《MCS－51 单片机原理及接口技术》马家辰等编 哈工大出版社

《ATMEL89 系列单片机应用技术》 余永权编著 北航出版社

《流行单片机实用子程序及应用实例》杨振江等著 西安电子科技大学出版社

八、课程内容与学时分配

第一章 微型计算机基础（3 学时）

主要内容

1．微型计算机概述

2．计算机组成原理

3．计算机中数的表示形式

4．计算机中数和字符的编码

5．单片微机概述

6．模型机工作原理

教学目的和要求

了解微机系统的基本组成和工作原理，掌握二进制、十进制、实例进制数的表示和相互

转换，熟悉计算机中数和字符的编码方式，了解单片机的基本结构，通过模型机掌握程序存

储、顺序执行的过程。

第二章 MCS－51 单片机结构和时序（6 学时）

主要内容

1．MCS－51 单片机内部结构和 小系统

2．MCS－51 单片机工作方式

3．MCS－51 单片机时序

4．AT89C51 系列单片机简介

教学目的和要求

熟悉和掌握 MCS-51 单片机的内部结构和工作原理，硬件结构，引脚定义，工作方式，

了解单片机时序。

第三章 MCS－51 单片机指令系统（9 学时）

51 单片机的指令格式和分类

51 单片机寻址方式

51 单片机数据传送指令

算术运算、逻辑运算和移位指令

控制转移指令

位操作指令

教学目的和要求

30

掌握 MCS-51 系列单片机的寻址方式，熟悉各种指令的含义、功能及用法，学会用 51

汇编语言初步编程。

第四章 汇编语言程序设计（6 学时）

主要内容

1．汇编语言的构成：格式、构成、伪指令

2．汇编语言源程序的设计和汇编

3．简单和分支程序设计

4．循环和查表程序设计

5．子程序和运算程序设计

教学目的和要求

掌握简单程序设计、分支程序设计、循环与查表程序设计等几种典型汇编语言源程序的

设计方法。

第五章 半导体存储器（6 学时）

主要内容

1．半导体存储器的分类、作用、技术指标

2．只读存储器 ROM 的分类、工作原理、应用举例

3．随机存储器 RAM 的分类和工作原理、应用举例

4．MCS－51 和外部存储器的连接

5．MCS－51 的寻址方法和地址分配

教学目的和要求

了解 ROM、RAM 的分类和特性，掌握常用 ROM 芯片（2716，2764、2816A）、RAM

芯片（6116、6264）的工作原理及与 8031 的正确连接方法，掌握单片机的地址分配和全译

码、部分译码、线选法接法，会计算基本地址和重叠地址。

第六章 MCS－51 中断系统（3 学时）

主要内容

1．中断原理概述

2．MCS－51 的中断系统：中断源、中断标志、中断请求控制、中断响应等

3．中断服务程序的编程

教学目的和要求

了解中断的概念，中断系统功能；熟悉 MCS-51 的中断系统的组成、工作原理、中断的

响应过程；掌握 51 中断编程一般格式。

第七章 MCS－51 的 I/O 接口与扩展（9 学时）

主要内容

1. 接口概述

2. MCS－51 内部并行口及应用

3. 并行 I/O 接口芯片

4. 并行 I/O 接口扩展

5. MCS－51 键盘/显示系统及编程

6. MCS－51 内部定时器/计数器

教学目的和要求

掌握 MCS－51 内部并行 I/O 端口及其应用，掌握简单 I/O 扩展，熟悉典型并行可编程

I/O 接口芯片（8255、8155）应用，熟悉常见 I/O 口电路如键盘接口、LED 数码显示接口及

其编程，了解 51 内部定时器/计数器的应用。

第八章 MCS－51 对 A/D 和 D/A 的接口(3 学时)

31

主要内容

1. A/D、D/A 概述

2. MCS－51 和 D/A 的接口

3. MCS－51 和 A/D 的接口

教学目的和要求

了解 D/A 转换器、A/D 转换器的性能指标和种类、特点，了解典型 A/D 变换器与 MCS

－51 的接口和应用。

第九章 单片机应用系统设计开发（3 学时）

主要内容

单片机应用系统的研制步骤

应用实例分析

单片机开发系统及其应用

教学目的和要求

了解单片机应用系统的开发过程及工程应用。

九、成绩考核方式

平时成绩＋期末考试，期末笔试时间 110 分钟

《单片机原理及接口技术实验》教学大纲

一、课程编号：3109016

二、课程名称：单片机原理及接口技术实验

三、先修课程: 模拟电子技术基础 数字电子技术基础 C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，是与必修课程《单片机原理及接口技术》同步开设的实验课程。

通过本课程的学习和实践，培养学生的实际动手能力，初步掌握和运用所学到的单片机

知识解决实际问题，加深对课堂教学内容的理解，为今后进一步学习和工程应用打下基础。

五、本课程讲授和实验学时

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 24 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，熟悉、掌握基本的汇编语言编程和单片机程序的仿真、调试过程，

掌握单片机的基本工作原理和调试方法，包括简单程序调试，软件仿真，输入输出功能、交

通灯编程实现及中断应用等。通过上机实践，提高学生硬件电路的设计能力和软件编程能力。

七、教材、参考书

教材：

自编《单片机原理实验指导》教材

参考书目：

《单片机原理及其接口技术》 胡汉才编著 清华大学出版社

《单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程》 胡汉才编著 清华大学出版社

《流行单片机实用子程序及应用实例》杨振江等著 西安电子科技大学出版社

通过实验，进一步掌握单片机的硬件设计，学会输入输出口、定时器、中断控制的接线、

初始化及使用方法。

32

学会汇编语言程序的编制和调试，掌握数码转换、检索、循环等常用程序的编制方法。

八、课程内容与学时分配

实验一：仿真器使用及数据传送指令实验（3 学时）

实验目的

熟悉 Wave6000 仿真器及 TSC－51/98 实验开发系统使用；

熟悉 51 内部寄存器和存储单元，验证 51 内部、外部数据传送指令；

熟悉 51 汇编程序的编译、调试过程。

实验内容

1. 掌握正确使用 MCS－51 的仿真软件 WAVE6000

2. 掌握建立新文件，编写程序，编译，单步运行，正确读出 SFR、RAM 中运行结果。

3. 了解 RS1 RS0 对 R0～R7 工作寄存器区的影响，了解 PUSH、POP 指令对堆栈的

影响

4．掌握常用数据传送指令的功能

实验二： 算术逻辑指令练习（3 学时）

实验目的

熟悉算逻指令的功能

弄清算逻指令等对标志位的影响

掌握简单编程和仿真调试

实验内容

编程实现十六位无符号数的加法，运行、验证结果

编程实现 BCD 减法，运行、验证结果

3．利用 MOVC 指令练习编写查表程序，学会计算表头偏移量

4．编写把无符号数 X 扩大 5 倍的程序

5．选做：其它程序验证、运行练习

实验三： 其它指令功能练习（3 学时）

实验目的

1. 熟悉移位指令、控制转移类指令的功能

2. 熟悉逻辑运算及位操作指令

3. 进一步掌握编程和仿真调试方法

实验内容

1. 移位指令练习

2. 数据块传送练习

3．逻辑运算练习

实验四：P1 口实验（3 学时）

实验目的

1．学习 P1 口的使用方法，掌握 LED 和按键的使用。

2．学习延时子程序的编写，编程实现 LED 的流水灯显示。

3．学会使用 74LS273 做扩展输出口。

实验内容

1．P1 口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。

2．以 74LS273 做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。

33

3．P1.0～P1.3 口做输入口，接 4 个开关，编写程序读取开关状态。将此状态通过连接

在 74LS273 上的发光二极管上显示出来。

4．在步骤 2 的基础上改写程序，（1）使发光二极管反向循环点亮和交替点亮（闪烁）。

（2）修改延时时间，调整延时参数，观察显示效果，确定合适的延时时间。

实验五：简单的 LED 流水灯实验（3 学时）

实验目的

学习利用 I/O 口外接 LED 编程实现节日彩灯。

实验内容

1. 学会 LED 流水灯显示编程，

2．实现两种 LED 灯交替显示方式编程。

3. 实现交替显示 3 种以上的 LED 流水灯编程

4. 学习循环移位的 C 语言编程。

实验六： 简单 I/O 口扩展实验（交通灯控制实验）（3 学时）

实验目的

1．学习在单片机系统中扩展简单 I/O 接口的方法。

2．学习数据输出程序的设计方法。

3．学习模拟交通灯控制的实现方法。

实验内容

用两个 74LS273 做为输出口，编程实现控制个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。

实验七：中断实验 (急救车优先的交通灯控制实验) （3 学时）

实验目的

1．学习外部中断技术的基本使用方法。

2．学习中断处理程序的编程方法。

实验内容

在实验五的内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两交通信

号为全红，以便让急救车通过，假定急救车通过路口的时间为 4 秒，急救车通过后，交通灯

恢复中断前状态。本实验以单脉冲“ ”（下降沿触发）为中断申请，表示有急救车通过。

实验八： 继电器控制实验（3 学时）

实验目的

1．学习 I/O 端口的使用方法

2．掌握继电器的控制的基本方法

3．了解用弱电控制强电的方法

实验内容

本实验采用的继电器控制电压是 5V，控制端为高电平时，继电器工作常开触点吸合，

连触点的 LED 灯被点亮。当控制端为低电平时，继电器不工作。执行时，对应的 LED 将随

继电器的开关而亮灭。

九、成绩考核方式:

平时实验成绩及考勤+期末现场操作考核+实验报告三部分组成

34

《电磁场与电磁波》教学大纲

一、课程编号：3104104

二、课程名称：电磁场与电磁波

三、先修课程：高等数学、大学物理

四、课程学时：讲授 32 学时，2 学分。

五、课程的性质、目的和任务

本课程是电子信息工程专业的专业必修课,该课程的学习是后续课程《微波技术与天线》、

《高等电磁理论》学习的基础。通过该课程的学习，使学生对宏观电磁场与电磁波的基本概

念和规律有深入完整的理解，掌握麦克斯韦方程组的含义及其应用，了解媒质的电磁特性及

电磁边界条件，学会定量计算简单电磁场和电磁波问题的基本方法，具备对简单工程电磁问

题的分析能力。

六、课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握矢量基本运算和电磁学基本理论，掌握标量场的梯度、

矢量场的散度、矢量场的旋度概念及运算，深刻领会并熟练掌握媒质中的麦克斯韦方程组，

掌握电磁场的边界条件，熟练应用镜像法和分离变量法求解静态电磁问题。

七、教学方式、实践环节的特色

本课程含有较多的抽象概念和定理，通过教学让学生能逐步学会分析问题，解决问题。

同时通过研究式的钻研、探索乃至犯错误的过程，让学生能从错纵复杂的现象中和繁杂无序

的结果数据中，寻找与总结内在关系和规律的能力。提高学生的数学和物理素质，提高他们

开展科技活动和社会实践的能力以及开展科研工作的能力。教师在教学中应注意重点和难点

的重复，认真布置、批改作业，通过作业和实验巩固各个知识点。

八、教科书、参考书

1. 教材

《工程电磁场与电磁波》，丁君主编 高等教育出版社，2005 年 7 月出版。

《电磁场与电磁波基础教程》（第二版），符果行编著，电子工业出版社，

2014 年 1 月出版。

2. 参考书目

《电磁场与电磁波》（第三版），谢处方等编，高等教育出版社，1999 年。

《电磁场与波》，郑钧著，赵姚同等译，上海交通大学出版社，1985 年。

3. 其他参考资料

复印资料、课堂笔记

互联网资料搜索

九、课程内容与学时分配

本课程主要讲授电磁场与电磁波的基本理论和分析方法，重点放在矢量分析、电磁学基

本理论、媒介的电磁性质和边界条件、静态场分析以及场论和路论等章节。

第一章 矢量分析（8 学时）

1. 教学基本要求

理解矢量的概念及表示方法、掌握矢量基本运算、掌握标量场的梯度、矢量场的散度、

矢量场的旋度概念、理解矢量微分元并会写出其正确的表达式。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

35

通过本章学习，使学生了解电磁场与电磁波的基本概念，掌握矢量基本运算和标量场的

梯度、矢量场的散度、矢量场的旋度的计算方法。

3. 教学重点和难点

教学重点是矢量基本运算，矢量微分元，标量场的梯度、矢量场的散度和旋度。

教学难点是不同坐标系中的矢量微元表示，梯度，散度、旋度的意义。

4.教学内容

（1）矢量的概念

主要知识点：标量；矢量。

（2）矢量运算

主要知识点： 矢量的加法、减法、标量积、矢量积。

（3）矢量微分元

主要知识点：直角坐标系；圆柱坐标系；球坐标系。

（4）标量场的梯度

主要知识点：标量场的等值面；标量场的梯度。

（5）矢量场的散度

主要知识点：矢量场的矢线；通量；矢量场的散度；散度定理。

（6）矢量场的旋度

主要知识点：矢量场的环量；矢量场的旋度；斯托克斯定理。

第二章 电磁实验定律和场量基本方程（8 学时）

1. 教学基本要求

理解静止电荷、稳恒电流的实验定律，了解时变电流的实验定律。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生理解源量的定义，理解并应用静电场和静磁场基本方程。

3. 教学重点和难点

教学重点是电场强度和磁感应强度的定义，静电场和静磁场基本方程的建立。

教学难点是电场强度和磁感应强度的积分公式的应用，位移电流的意义，静电场和静磁

场基本方程的物理含义及应用。

4. 教学内容

（1）源量的定义和定律

主要知识点：电荷和电荷分布；电流和电流密度；电荷守恒定律与电流连续性方程。

（2）静止电荷的实验定律

主要知识点：库仑定律和电场强度；静电场基本方程。

（3）稳恒电流的实验定律

主要知识点：安培定律和磁感应强度；静磁场基本方程

（4）时变电流的实验定律

主要知识点：法拉第电磁感应定律。

第三章 静态场（8 学时）

1. 教学基本要求

理解静态场的辅助位和辅助位方程，了解介质中的静态场和导体中的静态场，掌握静态

场的计算方法。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，了解电介质的极化现象和极化强度，理解电介质中电位移矢量和电场强

度的关系，了解磁化现象和磁化强度，理解磁介质中矢量磁位与磁感应强度的关系，熟练掌

握静态场的计算方法。

36

3. 教学重点和难点

教学重点是静态场的辅助位和辅助位方程，静态场的计算方法。

教学难点是介质的极化和磁化现象的理解。

4. 教学内容

（1）辅助位和辅助位方程

主要知识点：静电场的标量电位和标量电位方程；静磁场的矢量磁位和矢量磁位方程。

（2）介质中的静态场

主要知识点：电介质中的静电场；磁介质中的静磁场。

（3）导体中的静态场

主要知识点：导体的传导性和欧姆定律；导体的能量损耗和焦耳定律；稳恒电流场的稳

恒电场方程。

（4）静态场中的导体

主要知识点：电容和电容器；电感和电感器；电阻和电阻器。

（5）静态场的计算方法

主要知识点：直接积分法；镜像法。

第四章 动态场 （6 学时）

1. 教学基本要求

理解动态场基本方程和辅助动态位，熟练掌握时变电磁场的能量、能流和能量守恒定律。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，理解动态场的重要原理和定理，熟练应用麦克斯韦方程。

3. 教学重点和难点

教学重点是时变电磁场的能量、能流和能量守恒定律。

教学难点是动态场的麦克斯韦方程。

4. 教学内容

（1）静态场方程在时变条件下的推广

主要知识点：涡旋电场；位移电流；麦克斯韦方程。

（2）辅助动态位

主要知识点：时变电磁场的标量电位和矢量磁位；时变电磁场动态位的波动方程。

（3）时变电磁场的能量、能流和能量守恒定律

主要知识点：变电磁场的能量；能流；能量守恒定律。

（4）动态场的应用

主要知识点：电磁感应在电子感应加速器中的应用；电磁屏蔽在电磁兼容技术中的应用；

冲激脉冲雷达。

第五章 电磁波的传播（2 学时）

1. 教学基本要求

理解电磁波一般波动方程，了解无线电波的传播。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，理解电磁笔的传播方式。

3. 教学重点和难点

教学重点是电磁波一般波动方程。

4. 教学内容

（1）一般波动方程

主要知识点：一般波动方程。

（2）无线电波的传播

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主要知识点：无线电波传播概论；地波传播；天波传播；空间波传播。

十、成绩考核方式:

出勤（10%）+ 课堂提问（10%）+小测验（10%）+ 平时作业（20%）+ 期末纸面考

试（50%）。

《电路原理》教学大纲

课程编号：3103124

课程名称：电路原理

适用专业：计算机科学与技术、智能科学、软件工程、电子信息工程、信息工程

学分：3 学分

课程类型：必修课

前导课程：高等数学、大学物理

教学学时：48 学时。

授课对象：本科生

教学目的和要求：掌握线性、集总参数、时不变电路的基本原理和一般分析方法，培养学生

分析电路的思维方法、计算能力和实验能力，为后续专业课的学习和实践能力的培养奠定基

础。

教学内容

第 1 章 电路模型和电路定律（6 学时）

一、重点内容

电压电流的参考方向的概念。

吸收、发出功率的表达式和计算方法。

电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源和受控源的伏安关系

基尔霍夫定律的含义及灵活运用该定律进行电路分析。

二、难点内容

根据电压、电流的关联参考方向进行吸收、发出功率的判别。

基尔霍夫定律的推广应用。

三、一般了解内容

1、电路和电路模型的概念及如何画出电路的理想化模型。

2、电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源和受控源的伏安特性曲线。

3、各元件能量的计算。

第 2 章 电阻电路的等效变换 （6 学时）

一、重点内容

电路的等效变换的含义。

电阻、电压源、电流源的串、并联的等效电路。

实际电源的两种模型及其等效变换。

一端口输入电阻求解。

二、难点内容

含有受控源网络输入电阻的求解。

电阻的星形和三角形连接的等效变换。

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三、一般了解内容

电阻的星形和三角形连接的等效变换。

第 3 章 电路定理（6 学时）

一、重点内容

叠加定理和齐次定理的含义，灵活运用叠加定理和齐次定理进行电路分析。

戴维宁定理和诺顿定理的含义及其在求解 大功率问题方面的灵活运用。

二、难点内容

含有受控源电路戴维宁和诺顿等效电路的求解。

根据不同的电路结构来选用什么方法进行分析。

三、一般了解内容

替代定理的含义。

2、对偶原理应用的规律。

第 4 章 一阶动态电路的时域分析（12 学时）

一、重点内容

1、电容、电感元件的伏安特性及其动态性、记忆性、储能性特点。

1、换路定律以及应用它来求解电压电流的初试值。

2、一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应的分析。

3、时间常数的求解。

4、应用三要素法来求解一阶电路的各种响应。

二、难点内容

1、含有受控源端口的时间常数的求解。

2、一阶电路的阶跃响应。

三、一般了解内容

1、动态方程的列写。

2、经典法求解一阶电路。

第 5 章 正弦稳态电路的分析（12 学时）

一、重点内容

1、正弦量的相量表示。

2、电阻、电感及电容元件的自身伏安关系的相量表示。

3、电路定律的相量形式。

4、阻抗和导纳的概念以及等效阻抗和导纳的求解。

5、应用相量法进行正弦稳态电路的分析，求解出各元件的电压、电流。

6、电路中有功功率、无功功率、视在功率、复功率的含义及它们之间的关系转化。

7、电路的功率因数及提高功率因数的措施。

8、 大功率传输。

9、串联谐振电路，并联谐振电路的谐振频率、品质因数、特性阻抗、频带宽的计算。

二、难点内容

1、应用相量法进行复杂电路的正弦稳态分析。

39

2、复杂电路的相量图。

3、谐振电路的频率特性、通用曲线的含义及画法。

三、一般了解内容

电路中能量的相互转换

习题及复习：6 学时

《电路原理实验》教学大纲

课程编号：3109002

课程名称：电路原理实验

总学时：32

学分：1 学分

课程类型：必修课

开课学期：第 2 学期

前导课程：高等数学、大学物理

教学安排：周 3 学时，12 周，共 36 学时。

选课需知：同时必修电路原理课程

教学任务和目标

《电路原理实验》是为信息工程学院本科生开设的专业技术基础课。这是一门重在实际

操作，从理论向实践过渡的实验课程。通过本课程教学，使学生能够基本掌握常用电子仪器

基本使用方法，掌握基本电参数的测量方法及技巧，初步掌握电路的设计方法。培养学生严

肃、认真、端正的实验态度。学会写出合格的实验报告（包括对测试结果数据的基本分析、

处理）。

实验内容

1、电位、电压的测定（3 学时）

介绍在实验室中的实验板、直流稳压电源、直流电流表、电压表的使用方法，初步掌握

实验元件的搭接技术。

2、直流电压、直流电流的测量（3 学时）

3、仿真软件的学习与应用（3 学时）

学习仿真软件 Multisim10 的基本使用方法。

4、基尔霍夫定律实验（3 学时）

结合 KVL 和 KCL，学习相关电路的工作原理、电阻器件的使用及直流电路的测量方法。

5、叠加定理验证实验（3 学时）

验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

40

6、戴维南定理（3 学时）

验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解；掌握测量有源二端网络等效参数的一

般方法。

7、Multisim10 虚拟仪器的使用（3 学时）

介绍在实验中常用的函数发生器、毫伏表、示波器等，重点掌握交流仪器的用途、工作

原理。重点掌握学习虚拟示波器的使用方法。

8、信号发生器、示波器及综合使用（3 学时）

学习信号发生器、交流毫伏表和示波器的用途和特点，熟悉面板上个旋钮的作用，学习

正确的使用方法。用示波器观察“标准方波信号”波形，学习测量波形、振幅、周期（频率）

的方法。

9、RC 一阶动态电路响应（3 学时）

学习动态电路的时域测量方法，包括零输入响应、零状态响应、完全响应及暂态响应的

观测，一阶 RC 电路时间常数、一阶微积分电路的测量。

10、R、L、C 元件的阻抗特性（3 学时）

结合 RLC 元件测试，学习简单交流电路的测试技术。掌握三种元件的电压电流关系。

重点是电感和电容的相位和频率的关系。

11、RLC 串联谐振电路的研究（3 学时）

学习用实验方法绘制 RLC 串联电路的幅频特性曲线。加深理解电路发生谐振的条件、

特点、掌握电路品质因数（电路 Q 值）的物理意义及其测定方法。

12、考试

教材：

《电路仿真于试验教程》 田健仲、朱虹编 北京航空航天大学出版社 2007

《电子测量原理》教学大纲

一、课程编号：3104100

二、课程名称：电子测量原理

三、预修课程：电路原理，模拟电子技术基础、数字电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务

本课程是工科大学电子类专业的一门技术基础课，是信息和通信工程、自动化、电子科

学与技术、检测控制技术与仪器专业本科生的必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握在

电子测量中应用到的基本测量技术、测量原理和测量方法；具备一定的测量误差分析和测量

数据处理能力；熟悉各种测量集成电路的应用；了解现代新技术在电子测量中的应用及电子

测量仪器和测量技术飞跃发展的状况，为后续专业课程准备理论基础和技术知识。

五、本课程讲授和实验学时

41

本课程讲授课学时为 32 学时，实验课为 16 学时。

六、本课程应掌握的基本概念、基本原理、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握常用的电子测量原理和方法，学会对测量误差的分析

和测量数据的处理，了解电子技术在测量仪器中的应用。

七、教科书、参考书

（一）教科书

《电子测量技术》（第 3 版）林占江主编，电子工业出版社出版，2013 年出版，

ISBN 978-7-121-16625-9

（二）参考书

1、《电子测量原理》古天祥，王厚军，习友宝，詹慧琴等编著，机械工业出版社 2006

年。

2、《电子测量技术基础》张永瑞、刘振起、杨林耀、顾玉昆编著，西安电子科技大学大

学出版社 1994 年版。ISBN 7-5606-0345-9/TM.0010。

3、《电子测量技术》张乃国编著，人民邮电出版社 1985 年版。

4、《电子测量》沈振宇编 南京大学出版社 1985。

八、课程内容与学时分配

第一章 绪论（2 学时）

主要内容

1．1 测量与计量的基本概念

1．2 电子测量的内容与特点

1．3 电子测量仪器的分类

1．4 电子测量方法

1．5 计量的基本内容

教学目的与要求

了解测量的重要意义；了解计量的基本概念；理解电子测量的特点；了解本课程的

任务，初步建立起测量的基本概念。

第二章 测量误差分析与数据处理（4 学时）

主要内容

2．1 测量误差的基本原理

2．2 测量误差的分类

2．3 随机误差的统计特性及其估算方法

2．4 系统误差的特征及其减小的方法

2．5 疏失误差及其判断准则

2．6 测量数据的处理

2．7 误差的合成与分配

2．8 佳测量条件的确定于测量方案的设计

教学目的与要求

了解测量误差和数据处理的基本知识；了解测量误差的定义和分类—系统误差、随

机误差和粗大误差，掌握用概率论和数理统计的方法研究随机误差对测量数据的影响，并用

统计平均的方法处理随机误差；掌握系统误差的判别准则和消除或减弱系统误差的方法；掌

握用统计学方法剔除异常数据；了解误差的合成与分配，处理非精度测量数据及回归分析方

法。

42

第三章 测量用信号发生器（4 学时）

教学内容

3．1 信号发生器的功能

3．2 信号发生器的分类及工作特性

3．3 函数信号发生器工作原理

3．4 DDS 数字式函数合成信号发生器

教学目的与要求

了解信号发生器的分类，掌握信号发生器的工作原理，了解 DDS 数字式信号发生器的

设计原理及性能指标。

第四章 模拟测量方法（4 学时）

教学内容

4．1 电压测量概念

4．2 交流电压的测量

4．3 分贝的测量

教学目的与要求

了解所讲各种电参数的测量原理，掌握相应的测量技术。

第五章 数字测量方法（6 学时）

教学内容

5．1 电压测量的数字化方法

5．2 直流数字电压表

5．3 多用型数字电压表

5．4 频率的测量

5．5 时间的测量

5．6 相位的测量

教学目的与要求

掌握将模拟量通过各种变换器转换成数字量的方法；掌握用数字化方法测量频率、周期、

相位等参数的基本工作原理及测量误差的分析。

第六章 时域测量（6 学时）

教学内容

6．1 示波器分类

6．2 模拟示波器

6．3 多波形显示

6．4 取样示波器

6．5 记忆示波器

6．6 数字存储示波器

6．7 示波器功能扩展举例

6．8 示波器的应用于选择

教学目的与要求

掌握常用信示波器的工作原理及使用。

43

第七章 频域测量（2 学时）

教学内容

7．1 扫频仪

7．2 扫频仪工作原理

7．3 频标单元

7．4Y 通道作用

7．5 操作使用

7．6 测试实例

7．7 频谱分析仪工作原理

教学目的与要求

掌握频域测量的原理及方法。

第八章数据域测量（2 学时）

教学内容

8．1 概述

8．2 逻辑分析仪的特点

8．3 逻辑分析仪的分类

8．4 逻辑分析仪的基本工作原理

8．5 逻辑分析仪的主要电路

8．6 逻辑分析仪的主要工作方式

8．7 逻辑状态分析仪

8．8 逻辑分析仪的应用

教学目的与要求

掌握逻辑分析仪的各部分电路的工作原理和应用，以及与模拟示波器在功能上的异同。

第九章 非电量测量（1 学时）

教学内容

9．1 非电量及其检测的分类

9．2 非电量测量的组成与基本工作原理

9．3 传感器的分类

9．4 传感器的特性

9．非电量测量的应用

教学目的与要求

掌握非电量及其测量的分类、基本工作原理。

第十三章 虚拟仪器（1 学时）

教学内容

13．1 概述

13．2 虚拟仪器的组成与分类

13．3 虚拟仪器的系统构成

13．4 虚拟仪器的特点与应用

13．5 虚拟仪器总线

教学目的与要求

了解虚拟仪器的概念以及如何构建虚拟仪器。

44

九、成绩考核方式

笔试+作业+小测验。

《电子测量原理实验》教学大纲

一、课程编号： 3109014

二、课程名称：电子测量原理实验

三、预修课程：电路原理，模拟电子技术基础，数字电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务

电子测量原理实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过实验，加

强学生对电子测量方法的掌握，培养学生使用电子测量仪器的能力，运用所学的理论对测量

结果进行分析和处理的能力以及撰写实验报告的能力。

五、学分、学时安排：总授课学时 16 学时，0.5 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生能够熟练使用常用电子测量仪器，具备根据被测量的情况制定

测量方案并实施测量的能力，同时还可以测量数据误差进行分析。

七、教科书、参考书

教科书：

电子测量实验讲义，自编

参考书：

1、《电子测量技术》林占江主编，电子工业出版社出版 2013 年

2、《电子测量原理》古天祥，王厚军，习友宝，詹慧琴等编著，机械工业出版社 2006

年

3、《电子测量技术基础》张永瑞、刘振起、杨林耀、顾玉昆编著，西安电子科技大学大

学出版社 1994 年

八、课程内容与学时分配

实验一 元器件参数测量（3 学时）

目的

1．掌握指针式万用表、数字式万用表和万用电桥的使用方法；

2．熟悉电阻、电容、电感以及二极管、三极管的测量。

3．进一步熟悉贝赛尔公式的应用。

主要仪器和材料

1．指针式万用表 一块

2．数字式万用表 一块

3．数字万用电桥 一台

4．同一种标称值的电阻和同一种标称值的电容各十只。

5．电感、硅和锗二极管、发光管以及 PNP 和 NPN 型三极管各若干只。

实验内容

1．用指针式万用表测量各电阻，用贝赛尔公式挑出坏值并给出标准表达式，计算各电

阻与实际值的相对误差，判断每只电阻误差是否超标。再分别用数字式万用表和数字式电桥

重复上述过程。计算指针式万用表、数字式万用表与数字式万用电桥的相对误差。

2．用数字式万用电桥测量各电容，重复上述过程。

3．比较电阻和电容的误差有何特点？

45

4．计算任意两支电阻串联和并联的阻值及误差。

5．计算任意两支电容串联和并联的阻值及误差。

6．利用数字式万用电桥测量电感的电感量，计算相对误差。

6．利用万用表判断各二极管的极性基开启电压的大小。

7．利用指针式万用表判断三极管材料的极性、管脚以及放大倍数的大小。

8．利用数字式万用表判断三极管材料的极性、管脚以及放大倍数的大小。

注意事项

1．在用指针式万用表电阻档测量时，要注意档位。一般用 R×1K 档。想一想为什么？

2．在用数字式万用电桥测量时，要注意事先“预热”，同时要注意在不同测量项目及不同测

量量程中“频率”、“串联”和“并联”控制键状态的设定。

控制键状态选择

元 件 频 率 并联或串联

电容器<1µF 1kHz 并 联

电容器≥1µF（非电解电容器） 100Hz 并 联

电容器≥1µF（电解电容器） 100Hz 串 联

电感器≤1H 1kHz 串 联

电感器≥1H 100Hz 串 联

电阻器<10kΩ 100Hz 串 联

电阻器≥10kΩ 100Hz 并 联

实验报告要求

根据每个实验内容的要求，写出测量结果

实验二 函数发生器（1）（3 学时）

目的

掌握函数发生器的使用方法。

主要仪器

1．函数发生器 一台；

2．交流毫伏表 一台；

3．指针式万用表 一块。

实验内容

1．将函数发生器的输出端与交流毫伏表的输入端 A（或 B）相连接。如图 1 所示。

图 1 信号发生器与交流毫伏表连接示意图

注意两者之间的连线一定要用屏蔽线（即同轴电缆），而且不宜过长（1m 以内），否则易引

起测量误差。

2．将函数发生器的“输出衰减”置于 0dB 处，调节“增益”旋钮，使电压表指针准确指示

在 2V 处。

46

调节输出信号频率分别为 50Hz，100Hz，1kHz，10.5kHz，67kHz,859kHz,900kHz。同时

用毫伏表分别测出相应的电压值，填人下表。

测试结果记录表

输出频率 50Hz 100Hz 1kHz 10.5kHz 67kHz 859kHz 900kHz

函数发生器

输出衰减

0

-20

-30

-40

-50

3．将函数发生器的输出衰减分别置于 10dB、20dB、40dB 和 50dB，重复上面的测试过程，

将结果填入上述表中。

实验报告要求

按照实验内容的要求写出实验结果

实验三 函数发生器（2）（3 学时）

目的

使用函数发生器测量指针式万用电表交流挡的幅频特性曲线

主要仪器

1．函数发生器 一台；

2．交流毫伏表 一台；

3．指针式万用电表 一块；

实验内容

1．按下图所示连接电路。

图 4-2-1 信号发生器、交流毫伏表与万用表连接示意图

2．万用电表置于交流 2.5V 挡。

3．将函数发生器的“衰减”置于 0dB 处，调节输出增益旋钮，使其输出电压为 2V（用交

流毫伏表进行监测）。

4．调节函数发生器的频率调节旋钮，使输出频率如下表所示，同时读取指针式万用电表的

相应读数（在改变频率的过程中，要始终保持函数发生器输出电压不变，若有变化，应及时

调整函数发生器的输出增益旋钮）。

测试结果记录表

输

入

10H

z

30H

z

100H

z

300H

z

1kH

z

3kH

z

10kH

z

30kH

z

100kH

z

300kH

z

1MH

z

读

数

47

5．以指针式万用电表的交流电压读数为纵轴，以函数发生器输出信号的频率取对数后做为

横轴，在下图中绘出万用电表交流 2.5V 挡的频率特性曲线（函数发生器的输出信号就是指

针式万用表的输入信号）。

图 4-2-2 实测万用表交流挡的频率特性曲线

实验报告要求

按照实验内容写出相应的结果。

实验四 示波器——正弦信号幅度、周期测量（3 学时）

实验目的

1．熟悉通用示波器面板上各开关旋钮的作用，及示波器的基本使用方法；

2．利用示波器观测正弦信号。

实验仪器

1．双踪示波器 一台，

2．函数发生器 一台

3．交流毫伏表 一台

实验内容

1．用示波器观测正弦波，记录正弦波的幅值和周期。

2．观测脉冲信号上升时间。

实验步骤

1．将信号发生器的输出端与示波器 Y 轴输入端相连，并将示波器置于单踪工作状态。

2．调节信号发生器使其输出信号频率与电压值如下表所示，用交流毫伏表进行监测。

3．调节示波器，使屏幕上显示出稳定的正弦波形。

4．测出相应波形的幅度和周期。

测试结果记录表

函数发生器的输出 50H

z

100

Hz

500

Hz

1kH

z

5kH

z

10k

Hz

500k

Hz

800k

Hz

1M

Hz

交流毫伏表的测量值 0.5

V

1V 1V 2V 2V 3V 4V 5V 6V

示波器

电压测

量

“V／div”档级

读数(格)

VP-P(v)

V(有效值)

示波器

周期测

量

“t／div”档级

读数(格)

周期

实验报告要求

1．把测量数据真实的填入表中；

48

2．分析讨论实验结果。

实验五 交流毫伏表——电压测量（3 学时）

实验目的

1．了解具有不同检波类型的电压表在测量不同波形电压时的波形响应。

2．正确使用和分析交流毫伏表及其读数。

实验仪器

函数发生器 一台

电子示波器 一台

交流毫伏表 一台

实验内容

1．使函数发生器输出正弦波，用交流毫伏表与示波器监视。

2．自选三种峰峰值不同的电压输出。

3．记录峰峰值电压，计算平均值和有效值。

4．使函数发生器输出三角波和方波，重复上述过程。

预备知识

交流毫伏表有多种类型。按检波器方式不同，可分为均值电压表、有效值电压表和峰值电压

表三种类型。一般各种电压表都是按正弦波有效值进行刻度的，因此，当被测电压为非正弦

波时，将会带来额外误差，此称电压表的波形响应。

不同响应的电压表在测量正弦波、方波、三角波及锯齿波电压时，读数与波形参量（峰值

.U 、

有效值U 和平均值

U ）的关系如下表所示。根据此表，可由读数换算出相应参量的数值。

正弦波、方波、三角波及锯齿波电压的相关参量

电表类型 波形 读数 峰值

.U 有效值U 平均值

U

全波均值

电压表

正弦波 1A 12A 1A

122

A

方波 2A

222

A

222

A

222

A

三角波 3A

324

A

3324

A

322

A

锯齿波 4A

424

A

4324

A

422

A

有效值

正弦波 1A 12A 1A

122

A

方波 2A 2A 2A 2A

49

电压表 三角波 3A 33A

3A

323

A

锯齿波 4A 43A 4A

423

A

峰值电压

表

正弦波 1A 12A 1A

122

A

方波 2A 22A 22A 22A

三角波 3A 32A

332

A

322

A

实验步骤

1．用示波器监视函数发生器的输出，使其保持相同的峰值。

2．用交流毫伏表分别测量峰值相同的正弦波、方波和三角波电压。记下测量结果。

实验报告要求

自行设计表格，填写全部测量数据（峰峰值 PPU

.

），并换算成各种情况下的有效值U

和平均值U 。

实验操作考核（1 学时）

九、成绩考核方式

根据学生的实验出勤、实验预习、实验纪律、实验报告及实验操作考核情况，进行综合

评定。

《电子工艺实习》教学大纲

一、课程编号: 3103218

二、课程名称：电子工艺实习

三、先修课程: 高等数学、电路原理

四、课程的性质、目的和任务：

电子工艺实习课程是一门实践性的技术基础课，它是电子工程师基本训练的重要环节之

一，是电子信息工程专业、电子科学与技术专业和通信工程专业的学生一门必修课程。通过

学习和实践，使学生开始接触电子元器件，电子材料及电子产品的生产实际，了解电子工艺

的一般知识和掌握 基本的焊接，组装产品的技能，了解电子工艺生产线的流程和基本管理

知识，从实践中还使学生得到严格生产劳动纪律的培养。

五、学分、学时安排

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 32 学时，1 学分。

50

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程学习，学生应具备电子线路自动化设计能力，印刷电路板设计制作能力，电

子线路焊接安装能力、利用测试仪器调试电路的能力、综合电子系统的应用能力。

七、教科书、参考书

（一）教科书：

《电子工艺实习指导手册》（自编讲义）

（二）参考书目：

《电子技术工艺基础》王天曦等编，清华大学出版社。

《电子技术实践与训练》黄仁欣等著编，清华大学出版社。

八、课程内容与学时分配

序

号 实验项目名称 实验学时 实验类型

开 出 要

求

1 常用仪器设备使用 2 综合 必做

2 常用元件识别与测量 2 综合 必做

3 焊接技术的基本训练 6 综合 必做

4 小型电子产品制作与

调试 20 综合

必做

实验一 常用仪器设备使用

（1）实验目的及内容方法:

1、学习使用手持万用表、电桥等常用测试仪器

用万用表和电桥对所给练习电阻依依进行测量。

实验二 常用元件识别与测量

（1）实验目的及内容方法:

1、电阻、电容、晶体管等元器件的识别与测量

正确读出数据、正确识别元件极性等

实验三 焊接技术的基本训练

（1）实验目的及内容方法:

1、学习和练习电路板的焊接、拆焊技术在实训电路板上焊接电阻、电容等元件。

要求：卧焊、立焊等工艺； 拆焊，将所有焊接完成的元件完好拆下

实验四 小型电子产品制作与调试

（1）实验目的及内容方法:

1、制作调频对讲收音机：

51

1、识别收音机套件中的所有元件；

2、正确识别电路图中元件符号、所在位置

3、拆卸收音机中主要的元件

4、按照要求将原件在印制电路板上焊接

5、正确装配

6、加电测试、调试

7、参照标准收音机电台频率调试

8、写出实习总结，收获体会等

九、实验考核办法：

课程的成绩评定按以下几部分构成：

听课 满分 10 分

焊接练习 满分 10 分

拆焊练习 满分 10 分

拆收音机元件 满分 10 分

焊接收音机电路板 满分 15 分

调试收音机 满分 30 分

实习报告 满分 15 分

《电子技术课程设计》教学大纲

课程编号：3109013

课程名称：电子技术课程设计

英文名称：Course Design of Electronic Technology

学时：48 学时

学分：2 学分

课程类型：必修课

前导课程：模拟电子技术基础 数字电子技术基础

教学安排：48 学时

考试方式：完成规定的实验作品及课程设计报告，综合评分。

授课对象：电子信息工程专业本科生

教学目的：

本课程为必修课程。电子学的基础知识、基础理论和基本技能正通过教学活动和人的智

能活动向各个学科领域扩展和渗透，发挥着越来越大的作用。其教学目标在于培养学生的创

新能力，满足不同专业学生的培养要求和个性化人才培养的需求。要求学生掌握电子系统一

般设计方法；能够独立完成简单电路系统设计。

教学内容：

第一章绪论(2 学时)

主要内容

1．1 电子产品的研制开发过程

1．2 电子电路设计的地位与作用

1．3 衡量设计质量的标准

52

教学目的与要求

掌握电子产品的研制开发过程相关的概念，了解设计质量的标准。

第二章 电子电路的一般设计方法(6 学时)

主要内容

2．1 模拟电路的设计

放大器的设计

信号运算与处理电路的设计

信号产生与变换电路的设计

直流稳压电源的设计

2．2 数字电路的设计

数字系统的设计

实用数字电路

2．3 电子电路的一般设计步骤

整体方案的选择

单元电路的设计

整体电路图的画法

元器件的选择

参数计算

审图

实验

2．4 电子电路的安装与调试

电子电路的安装与调试

电路故障及其诊断

抗干扰技术

功能及性能指标的测试

教学目的与要求

了解电子电路的设计、安装与调试的相关步骤，实现方法，了解设计过程的相关软件需

求。

第三章 实验内容分析 (8 学时)

主要内容

3．1 直流稳压电源设计

3．2 音响放大电路设计

3．3 LED 电子钟设计

3．4 字符发生器设计

教学目的与要求

了解实验的主要内容。

第四章 直流稳压电源设计实践(8 学时)

主要内容

电路设计与实物制作

教学目的与要求

完成设计，熟悉实验步骤、仿真软件，了解测试方法、测量仪器的应用，正确撰写实验

报告。

53

第五章 音响放大电路设计实践(8 学时)

主要内容

电路设计与实物制作

教学目的与要求

完成设计，熟悉实验步骤、仿真软件，了解测试方法、测量仪器的应用，正确撰写实验

报告。

第六章 设计制作 4 位 LED 显示电子时钟(8 学时)

主要内容

电路设计与实物制作

教学目的与要求

完成设计，熟悉实验步骤、仿真软件，了解测试方法、测量仪器的应用，正确撰写实验

报告。

第七章设计制作可实现自动/手动换页显示功能的 2 位 8×8 LED 点阵字符发生器(8 学

时)

主要内容

电路设计与实物制作

教学目的与要求

完成设计，熟悉实验步骤、仿真软件，了解测试方法、测量仪器的应用，正确撰写实验

报告。

教材：

1、《模拟电子技术基础》 华成英编 高等教育出版社

2、《数字电子技术基础》 阎石编 高等教育出版社

参考书目：

1、《电子技术实验与课程设计》（第二版） 赵淑范、董鹏中编 清华大学出版社

2、《电子技术课程设计实用教程（第 3 版）》 陈明义中南大学出版社

3、《电子电路实验及应用课程设计》 卢结成主编 中国科技大学出版社

4、《综合电子设计与实践》 田良主编 东南大学出版社

5、《电子技术实践》于淑萍，机械工业出版社。

《仿真建模与 MATLAB》教学大纲

一、课程编号：3107043

二、课程名称：仿真建模与 MATLAB

三、先修课程：C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

MATLAB 语言是一种目前世界上 为流行的科学计算语言，它的特点是能够快速地完

成诸如矩阵运算、微分、寻优等计算任务。由于它配备了很多应用领域的专业工具箱,诸如

金融、信号处理、图像处理、神经网络、嵌入式系统、仿真建模等，而且每个工具箱都包含

了该应用领域 常用的算法和函数，所以用户使用起来十分方便。

仿真建模的主要目的是不用以实物的方式就可以预先演练或试验某种算法的可行性。例

如，飞船发射所需要的各种参数设置问题，蹦极时为保证使用者安全而必须考虑的蹦极高度、

54

绳索的弹性参数等问题。如果这些试验以实物的方式进行，无疑会大大耗费人力、物力，而

且还不能保证实验成功，但换种方法，通过数学建模和实验室仿真，就可以快速地找到所需

要的各种参数了。MATLAB 专门提供了仿真建模工具箱，工具箱包含众多仿真模块库。用户

只需图形化的方式就能完成比较复杂的仿真过程。

本课程为必修课程，由于课程具有很强的实践性，学生需要通过 MATLAB 软件与

Simulink 工具箱完成诸如矩阵计算、数值分析、编程、绘图、仿真建模等实践内容，才能更

充分地理解和吸收所学知识、提高学生的软件使用水平和仿真建模能力,为以后从事电子、

系统控制、通信、信号处理等领域的研发工作提供一种实用的工具和技术。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过这门课的学习，学生不仅能够熟练地运用 MATLAB 语言进行科学计算，还能够熟

练地利用 Simulink 仿真工具完成系统的建模与分析。通过本课程的学习，希望学生获得一

种从专业问题中抽象出数学模型并进而运用 MATLAB 语言或 Simulink 工具去求解的思维方

法，训练综合运用语言和专业知识去解决问题的能力，而这对培养学生的创新能力和实践能

力有很大的促进作用。

七、教科书、参考书

(一)教材：

仿真建模与 MATLAB 实用教程，潘巍著，清华大学出版社

(二)参考书目：

《MATLAB 7.0/Simulink 6.0 建模仿真开发与高级工程应用》（清华大学出版社，黄永

安，马路，刘慧敏等编）,2005

《系统建模与仿真》（清华大学出版社，张晓华编）,2006

《MATLAB 仿真技术与应用教程》（国防工业出版社，钟麟，王峰等）,2004

《MATLAB 基础教程――面向工程应用》（清华大学出版社，[美]帕尔门）,2007

《MATLAB 仿真技术与实例应用教程》（机械工业出版社，张森，张正亮等编著）,2004

《控制系统 MATLAB 计算及仿真（第 2 版）》（国防工业出版社，黄忠霖编著）,2006

八、课程内容与学时分配

基本要求：

1、MATLAB 概述：诞生与发展，特点，主要功能展示，使用帮助，对 MATLAB 的正确

认识；

2、MATLAB 基础：数据类型，基本矩阵操作，运算符和特殊符号，数学运算与符号运

算，编程技巧，数据的可视化（二维和三维绘图），文件 I/O，人机交互和 GUI 设计

3、典型工具箱简介（该部分以竞赛方式完成，由学生自选、自学后现场答辩）

4、Simulink 工具箱：概述，模型建立的一般步骤与技巧，典型模块库的介绍与实例展

示，仿真参数的设置与系统调试，典型的系统模型（离散、连续和混合系统），子系统的封

装，条件执行子系统，使能子系统

5、仿真实战（该部分以竞赛方式完成，由学生选题并实现后现场答辩）

学时分配：

课堂教学内容 学时分配

MATLAB2014 基础技术与应用简介 16

Simulink7.8 快速入门＋模型建立 4

典型模块库介绍与实例展示 4

Simulink7.8 仿真参数设置与实验分 2

55

析

Simulink 中的系统模型 3

子系统 3

总 计 32

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+讨论

《高频电子线路》教学大纲

一、课程编号: 3104087

二、课程名称：高频电子线路

三、预修课程: 高等数学、电路原理、模拟电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是高等学校电子信息、通信工程等电气信息类专业的基础课，是一门工程性和实

践性都很强的课程，该课程也被多所院校作为通信与信息系统专业的硕士研究生入学考试的

专业课之一。本课程以分立元件构成的基本非线性电路为基础，以集成电路为主体，通过课

堂讲授使学生理解无线通信系统中的各种主要的高频电子电路的组成、电路功能、基本工作

原理，并掌握其分析方法及应用。

通过此门课的学习，也为《通信原理》、《数字信号处理》等相关的后续专业课的学习和今后

考研提供必要的知识基础；同时也为今后同学从事电子与通信方面的工作提供了必要的技能

训练和综合能力的培养。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握高频电路中常用的元器件的高频特性；基本电路（即：

高频振荡电路、高频变压器、谐振器与滤波器等）的功能实现（含信号传输、频率选择及阻

抗变换等功能）；高频谐振放大器（包括高频小信号电压放大器和高频功率放大器）的工作

原理及分析方法；了解频谱线性搬移的概念，学习并掌握非线性电路的分析方法和频谱线性

搬移电路的工作原理，了解无线通信系统中的调制与解调的概念，学习并掌握三种振幅调制

信号（即 AM、DSB、SSB 信号）的理论分析、典型的振幅调制与解调电路的工作原理，学

习并掌握调频信号的理论分析、典型的频率调制与解调电路的工作原理。

七、教科书、参考书

（一）教科书：

《高频电路原理与分析》（第五版）曾兴雯等编著，西安电子科技大学出版社

（二）参考书：

1．《高频电路》沈伟慈编著，西安电子科技大学出版社

2．《高频电子线路》（第二版）阳昌汉主编，哈尔滨工程大学出版社

3．《高频电子线路》廖惜春编著，华南理工大学出版社

4．《射频模拟电路》张玉兴编著，电子工业出版社

5．《电子线路》非线性部分（第四版）谢嘉奎主编，高等教育出版社

6．《新编考研辅导－高频电子线路辅导》曾兴雯等编著，西安电子科技大学出版社

7．《高频电子线路学习与解题指导》阳昌汉主编，哈尔滨工程大学出版社

56

八、课程内容与学时分配

第一章 绪论（2 学时）

主要内容

1．1 无线通信系统概述

2 信号、频谱与调制

无线电信号的时间特性、频谱特性、传播特性和调制特性

3 本课程的特点

教学目的和要求

理解无线电信号的时间特性、频谱特性、传播特性和调制特性的概念。了解无线通信系

统的基本组成及频段的划分。

高频电路基础（4 学时）

主要内容

2．1 高频电路基础中的元器件

2．2 高频电路中的组件

串联谐振回路

并联谐振回路

部分接入

教学目的和要求

理解高频振荡电路（包括简单振荡电路、抽头并联电路和耦合振荡电路）的选频和阻抗

变换的原理及应用；了解电阻、电容、电感、二极管、三极管等基本元器件的高频特性。

高频谐振放大器（10 学时）

主要内容

3．1 高频小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大器的电路、工作原理和分析方法

多级单、双调谐高频小信号谐振放大器的带宽

矩形系数

3．2 高频功率放大器的原理和特性

C 类高频功率放大器的组成

工作原理

性能分析

三种工作状态

外特性

3．3 高频功率放大器的实际线路

教学目的和要求

掌握单级高频小信号电压放大器的高频性能分析及电压放大倍数等主要参数的计算。掌

握多级高频小信号电压放大器的通频带、矩形系数的概念及简单计算。熟练掌握高频功率放

大器的工作原理和特性。

第四章 正弦波振荡器（略）

本章内容已在模拟电子技术基础课程中学过，同学可自行复习此章内容，不作具体要求。

57

第五章 频谱的线性搬移电路（4 学时）

主要内容

5．1 非线性电路的分析方法

频谱线性搬移的概念

非线性电路的分析方法和条件

线性时变电路的概念和分析方法

5. 2 二极管电路

单二极管电路

二极管平衡电路

二极管环形电路

教学目的和要求

理解频谱线性搬移的概念，掌握非线性电路的分析方法，掌握二极管电路（单二极管电

路、二极管平衡电路、二极管环形电路）工作在线性时变状态下进行频谱线性搬移的工作原

理。了解集成模拟乘法器的应用方法。

第六章 振幅调制、解调及混频（8 学时）

主要内容

6．1 振幅调制

调幅信号的概念和信号分析

调幅信号中 AM、DSB、SSB 信号的定义、表达式、波形及频谱

调幅信号的产生，二极管调制电路（含单二极管电路、二极管平衡电路、二极管环形电

路）工作在线性时变状态下的原理分析。

6．2 调幅信号的解调

调幅信号的解调方法

包络检波和同步检波的工作原理及性能分析

6．3 混频

混频基本概念

教学目的和要求

了解调幅信号的概念和信号分析，掌握调幅信号中 AM、DSB、SSB 信号的定义、表达

式、波形、频谱、功率、特点等；掌握调幅信号的产生的理论分析，掌握二极管调制电路和

模拟乘法器构成的调制电路的工作原理。了解调幅信号的解调概念，掌握包络检波和同步检

波的原理、方法和解调电路的工作原理。了解混频的概念、功能和混频过程中信号的变换，

掌握混频的电路的工作原理。

第七章 频率调制与解调（4 学时）

主要内容

7．1 调频信号分析

调频信号的概念和信号分析，调频信号的表达式、波形、频谱、功率

7．2 调频器与调频方法

7．3 调频电路

7．4 鉴频器与鉴频方法

7．5 鉴频电路

教学目的和要求

了解调频信号的概念和主要参数，掌握调频信号的定义、表达式、波形、频谱、带宽及

58

功率等；掌握调频信号的产生方法（直接调频法和间接调频法），掌握直接调频法中的“变

容二极管直接调频电路”的工作原理，了解间接调频电路的工作原理。了解鉴频的概念，掌

握振幅鉴频法的原理，了解相位鉴频法和直接脉冲计数式鉴频法的原理。

九、成绩考核方式

笔试+平时作业+讨论

《高频电子线路实验》教学大纲

一、课程编号: 3109011

二、课程名称：高频电子线路

三、先修课程: 高等数学、电路原理、模拟电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程《高频电子线路》同步开设的实验课程。

通过本课程的学习和实践，培养学生的实际动手能力，初步掌握和运用所学到的理论知

识来解决实际问题，增强系统设计和动手能力，巩固理论课教学内容，达到学以致用的目的，

为后续课程学习打下良好的基础。

五、学分、学时安排

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 16 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应掌握高频基本电路的设计、仿真与测试方法；掌握高频电路

EDA 技术，能熟练使用常用的电子设备和仪器，能设计简单的调制及解调电路，并能对电

路的故障进行检测。为今后同学从事电子与通信方面的工作提供了必要的技能训练和综合能

力的培养。

七、教科书、参考书

（一）教科书：

《高频电子线路实验讲义》（自编讲义）

（二）参考书：

《高频电路原理与分析》（第五版）曾兴雯等编著，西安电子科技大学出版社

《高频电子线路》曾兴雯主编，高等教育出版社

《高频电子线路辅导书》曾兴雯等编著，高等教育出版社

《高频电路》沈伟慈编著，西安电子科技大学出版社

《高频电子线路》阳昌汉主编，哈尔滨工程大学出版社

《射频模拟电路》张玉兴编著，电子工业出版社

八、课程内容与学时分配

序

号 实验项目名称 实验学时 实验类型 开出要求

1 单调谐放大器 3 验证 必做

2 双调谐放大器 3 验证 必做

3 丙类高频功率放大器 3 综合 必做

4 振幅调制电路 3 综合 必做

59

5 DSB 调制 3 综合 必做

6 调幅信号的解调 3 综合 选做

实验一 单调谐放大器

（1）实验目的:

1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。

2、熟悉谐振回路的幅频特性分析－通频带与选择性。

3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。

4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。

（2）实验内容及方法:

1、按实验图搭接电路。

2、测量电路的静态工作点。

3、动态研究：测量放大器的动态范围、谐振曲线、频率特性。

（3）实验所用主要仪器设备：

1、TPE-GP2 型高频电路实验箱（实验板 1）

2、交流毫伏表

3、万用表

4、双踪示波器

5、高频信号发生器

6、扫频仪

实验二 双调谐放大器

（1）实验目的:

1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。

2、熟悉谐振回路的幅频特性分析－通频带与选择性。

3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。

4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。

（2）实验内容及方法:

1、测量电路的静态工作点。

2、动态研究：测量放大器的动态范围、谐振曲线、频率特性。

（3）实验所用主要仪器设备：

1、TPE-GP2 型高频电路实验箱（实验板 1）

2、交流毫伏表

3、双踪示波器

4、高频信号发生器

5、扫频仪

实验三 丙类高频功率放大器

（1）实验目的:

1、了解丙类功率放大器的基本原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。

2、了解电源电压与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。

（2）实验内容及方法:

1、按实验图搭接电路。

60

2、加 50Ω负载，测 IO 电流，在输入端接 f=6.5MHz，vi＝120mV 信号，测量各工作电压，

同时用示波器测量输入、输出峰值电压。

3、改变负载 75Ω、120Ω，重复上述测量项目。

4、根据测量值计算输出功率、电源供给的功率、管子消耗电功率及效率。

（3）实验所用主要仪器设备：

1、TPE-GP2 型高频电路实验箱（实验板 1）

2、交流毫伏表

3、万用表

4、双踪示波器

5、高频信号发生器

实验四 振幅调制电路

（1）实验目的:

1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅的方法与过程，并研究已调波与输入信号的关系。

2、掌握测量调幅系数的方法。

3、通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

（2）实验内容及方法:

1、参考实验电路图设计和搭接电路。

2、直流调制特性的测量。

3、实现全载波调幅。

（3）实验所用主要仪器设备：

1、TPE-GP2 型高频电路实验箱

2、万用表

3、双踪示波器

4、高频信号发生器

实验五 DSB 调制器

（1）实验目的:

1.掌握用集成模拟乘法器实现抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与输入信号

的关系。

2.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

（2）实验内容及方法:

1、参考实验电路图设计和搭接电路。

2、实现抑制载波调幅。

（3）实验所用主要仪器设备：

1、TPE-GP2 型高频电路实验箱

2、万用表

3、双踪示波器

4、高频信号发生器

实验六 调幅信号的解调

（1）实验目的:

1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。

2、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。

61

3、掌握用集成电路实现同步检波的方法。

（2）实验内容及方法:

1、参考实验电路图设计和搭接电路。

2、观测二极管包络检波器的输入、输出波形。

3、观测同步检波器的输入、输出波形。

（3）实验所用主要仪器设备：

TPE-GP2 型高频电路实验箱（实验板 2）

2、万用表

3、双踪示波器

4、高频信号发生器

九、成绩考核方式:

实验报告+综合测试（现场抽签确定考题、一人操作独立完成）。

《汇编语言程序设计》教学大纲

一、课程编号：3103101

二、课程名称：汇编语言程序设计

三、先修课程: C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

“汇编语言程序设计”是继“高级语言程序设计”之后的又一门计算机语言程序设计课

程，但讲解的是面向处理器的低级语言。该课程一方面加强学生的高级语言编程能力；另一

方面配合“计算机组成原理”和“微机原理及接口技术”课程，从软件角度理解计算机工作

原理；同时，还作为自动控制等与硬件相关应用领域的程序设计基础，以及为“嵌入式系统”、

“操作系统”、“编译原理”等课程提供基础知识。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

本课程以 Intel 80x86 指令系统和微软 MASM 展开汇编语言程序设计方法。课程要求学

生系统学习 80x86 整数指令系统、进一步理解计算机工作原理；要求学生掌握汇编语言源

程序语句和格式，能够利用顺序、分支、循环和子程序等结构解决常规问题。在学习 X86 基

础之上对比学习 MIPS 指令系统和汇编语言编程。本课程配有上机实践环节，要求学生具有

阅读、编辑、汇编和调试汇编语言程序的能力。

七、教科书、参考书

教科书

《汇编语言程序设计（第 4 版）》（电子工业出版社，钱晓捷编）

参考书

《32 位汇编语言程序设计》电子工业出版社，2007.8，穆玲玲、钱晓捷编

《微机原理与接口设计—基于 IA-32 处理器和 32 位汇编语言》机械工业出版社,

2009,12，钱晓捷主编

八、课程内容与学时分配

第一章汇编语言基础(4 学时)

62

主要内容

1．1 Intel 80x86 系列处理器

16 位 80x86 处理器

IA-32 处理器

Intel 64 位处理器

1．2 个人计算机系统

硬件组成

寄存器

存储器组织

软件系统

1．3 数据表示

数值

数值和字符的编码

1．4 数据寻址方式

立即数寻址方式

寄存器寻址方式

存储器寻址方式

教学目的与要求

在了解软硬件开发环境的基础上，掌握通用寄存器和存储器组织，理解计算机如何表达

数据的基础上，掌握处理器指令如何寻址数据的方式。

第二章 通用数据处理指令 (6 学时)

主要内容

2. 1 数据传送类指令

通用数据传送指令

堆栈操作指令

其他传送指令

2. 2 算术运算类指令

状态标志

加法指令

减法指令

乘法和除法指令

其他运算指令

2.3 位操作类指令

逻辑运算指令

移位指令

教学目的与要求

熟悉 IA-32 处理器数据传送、算术运算、逻辑运算和移位操作等基本指令，通过程序片

段掌握指令功能和编程应用。

第三章数据表示和寻址(6 学时)

主要内容

3．1 常量表达

63

3．2 变量应用

变量定义

变量属性

3．3 汇编语言程序格式

指令代码格式

语句格式

源程序框架

开发过程

教学目的与要求

熟悉汇编语言中如何使用常量和变量，掌握汇编语言的语句格式、程序框架和开发方法。

第四章 程序结构（6 学时)

主要内容

4. 1 顺序程序结构

4. 2 分支程序结构

无条件转移指令

条件转移指令

单分支程序结构

双分支程序结构

多分支程序结构

4. 3 循环程序结构

循环指令

计数控制循环

条件控制循环

多重循环

教学目的与要求

以顺序、分支和循环程序结构为主线，结合数值运算、数组处理等示例程序，掌握控制

转移指令以及编写基本程序的方法。

第五章 模块化程序设计 (4 学时)

主要内容

5.1 子程序结构

子程序指令

子程序设计

5.2 参数传递

寄存器传递参数

共享变量传递参数

堆栈传递参数

5.3 多模块程序结构

源文件包含

模块连接

子程序库

5.4 宏结构

宏汇编

64

教学目的与要求

以子程序结构为主体，围绕数码转换实现键盘输入和显示输出，掌握子程序、文件包含、

宏汇编等各种多模块编程的方法。

第六章 MIPS 体系结构汇编 (4 学时)

主要内容

6.1 RISC 的发展变迁

RISC 的特点

RISC 与 CISC 的区别

6.2 MIPS 指令的主要特点

MIPS 的寄存器分布

MIPS 的指令类型

6.3 MIPS 指令分类说明

R 型指令

I 型指令

J 型指令

6.4 MIPS 汇编程序实例

教学目的与要求

了解 MIPS 体系结构，熟悉 MIPS 寄存器和存储器访问方式，掌握指令系统和编程方

法。

第七章 DOS 环境程序设计(2 学时)

主要内容

7. 1 串操作类指令

串传送指令

串检测指令

7. 2 中断控制编程

中断控制系统

内部中断服务程序

驻留中断服务程序

教学目的与要求

熟悉 DOS 应用程序特点和 DOS 功能调用，掌握串操作指令和输入输出指令及应用，

理解初始化编程、中断机制和编程方法。

上机实验：

必做实验：

实验一常量变量和寻址方式

实验二 数据操作编程

实验三 分支程序设计

实验四 循环程序设计

实验五 MIPS 汇编程序设计

65

选作实验：

实验一 建立 windows 环境下 32 位汇编语言开发环境

实验二 串操作程序设计

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+上机实验+讨论

《机器人控制》教学大纲

一、课程编号：3103219

二、课程名称：机器人控制

三、先修课程：汇编语言或 C 语言程序设计，单片机基础，微机原理与接口技术

四、课程的性质、目的和任务

“机器人控制”是计算机科学与技术师范专业及相关专业的一门专业选修课程。本课程

是基于单片机的机器人研究与设计的基础，它集计算机技术、传感技术、电路设计、软件编

程以及机械制作与操控等技术于一体，体现了现代信息技术与机械传动技术、软件技术与硬

件技术的结合。本课程通过知识和技能的综合运用与自主实践，为提高学生的实验技能、技

术修养、工程实践能力和专业素质，为积累实际经验并提高综合能力，为机器人领域的深入

探究，为培养师范生初步具备信息技术教育教学和指导机器人设计竞赛等实践活动能力打下

良好基础。

五、本课程讲授和实验学时

总时数为 48 学时，3 学分。其中：理论讲授 16 学时，课内实验 32 学时（不包含课外

开放实验和自主实践课时）。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习和实践，应达到知识和技能两方面的目标要求。

1．知识方面

熟识并掌握以单片机为核心的简易机器人的相关概念、硬件组成结构、基本工作原理和

编程控制方法，掌握单片机应用系统的硬件设计与程序设计方法，掌握简易机器人的设计、

制作与控制的基本流程，提高对机器人应用领域的认识与深入探究。

2．技能方面

通过指定型、自选型和综合设计型实验项目的设置及自主实践课程设计，系统地训练并

掌握基于单片机的简易机器人设计、制作、综合调试与控制实现的方式、方法和技巧，提高

实验技能，积累实践经验，提高理论与实际相结合的工程实践能力。

七、教科书、参考书

教科书

自编教材（提供电子稿）

参考书

《简易机器人制作》（地质出版社，孙世强等主编）

《简易机器人制作》（江苏教育出版社，顾建军主编）

《简易机器人制作（选修 3）教学参考书》（江苏教育出版社，顾建军主编）

本课程提供的专用资料（电子文档）

八、课程内容与学时分配

66

第 0 章 课程介绍（1 学时）

主要内容

0．1 课程性质、课程目的和课程特点

0．2 课程内容与实验项目

0．3 课程要求和考核方式

教学目的与要求

了解本课程的学习目的、实践性质、授课和实验内容、课程设计要求和考核与评分标准。

第 1 章 什么是机器人（1 学时）

主要内容

1．1 机器人的出现和发展

1．2 机器人的现状和未来

1．3 机器人的结构和应用

教学目的与要求

了解机器人的产生、现状和未来发展，了解机器人的基本结构和机器人技术的应用领域。

第 2 章 机器人控制电路（6 学时）

主要内容

2．1 机器人控制电路概述

2．2 单片机硬件结构

2．3 单片机硬件系统设计

教学目的与要求

了解简易机器人控制电路的基本构成和设计原则，掌握单片机系统的硬件结构和设计方

法，掌握单片机应用系统的设计流程。

第 3 章 机器人编程环境（4 学时）

主要内容

3．1 编程语言简介

3．2 单片机编程语言基础

3．3 单片机程序设计与编译过程

3．4 单片机应用系统综合实践

3．5 机器人编程语言简介

教学目的与要求

掌握单片机指令系统的基本构成和指令格式，掌握单片机编程指令的主要特点及其典型

应用，掌握单片机控制程序的书写格式和编译过程，结合硬件原理图实现单片机控制程序的

编程与仿真调试，掌握基于单片机的机器人编程环境的使用流程。

第 4 章 机器人机械传动机构（2 学时）

主要内容

4．1 机械传动方式

4．2 齿轮传动机构

4．3 带传动与链传动机构

4．4 连杆传动和凸轮机构

4．5 机械零件简介

67

教学目的与要求

了解简易机器人的机械传动方式，了解常见的几种机械传动机构的基本工作方式，了解

简易机器人制作过程中常用的机械零件及其功能作用。

第 5 章 简易机器人电子元件（2 学时）

主要内容

5．1 电阻器

5．2 电容器

5．3 电感器

5．4 半导体器件

5．5 传感器

5．6 其他元器件

教学目的与要求

了解并识记简易机器人控制电路组成结构中各种常用的电子元器件，掌握各种常见传感

器和执行部件的主要功能和实际用途。

第 6 章 简易机器人制作流程（2 学时）

主要内容

6．1 简易机器人实例分析

6．2 简易机器人制作流程

教学目的与要求

了解简易机器人制作过程中常用的开发工具和必备的实践环境，结合实际案例了解简易

机器人的一般制作流程。

九、成绩考核方式

综合考评方式：平时成绩 + 实验和实践情况 + 设计作品 + 课程总结报告

《计算机接口技术》教学大纲

一、课程编号：3103258

二、课程名称：计算机接口技术 Microcomputer Interface Technology

三、前导课程：数字逻辑电路、汇编语言、计算机组成原理。

四、课程的性质、目的和任务

本课程为选修课程。微型计算机接口技术是信息工程学院的专业选修课，课程讲授微型

计算机的基本原理、结构和硬件底层的操作控制方法以及计算机外部设备的接口技术。是学

习计算机控制技术的基础，也是微电子技术、计算机硬件研究方向的选修课，本课程讲授和

实验并重。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程考试方式

大作业，授课对象：信息工程学院

七、教材与参考书

68

（一）教科书

《微机原理与接口技术项目教程（第 2 版》

（清华大学出版社 杨居义编著）

（二）参考书

《16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术教程》

（机械工业出版社 钱晓捷 编著）

八、教学内容

第一章：微型计算机系统概述（3 学时）

学习目的与要求

认识微型计算机的组成，从性能上认识计算机的结构，直观地了解接口 ，通过项目了

解 74LS138 译码器进行地址译码的方法和工作原理

重点和难点

设计一个有 6 路 I/O 端口地址的译码电路。

主要内容提示

第 1 节 微型计算机组成结构及数据的表示

第 2 节 微型计算机接口的组成

第 3 节 I/O 端口地址分配与地址译码技术

第二章：80x86 微处理器（6 学时）

学习目的与要求

以 8086‘解剖麻雀’，了解 8086 微处理器芯片的引脚及功能，结合微处理器的发展历

程，以微型计算机的技术发展作为主线，如 386 的虚拟存储、Pentium 的超标量流水线、指

令分支预测技术、Pentium Pro 的乱序执行、PCI 总线等。

重点和难点

认识典型的微处理器，使学生了解微型计算机在性能和速度方面不断克服瓶颈效应，所

采用的新技术和方法。

主要内容提示

第 1 节 8086 微处理器概述

第 2 节 8086 微处理器引脚功能

第 3 节 8086 总线的操作时序

第 4 节 Intel80x86 系列微处理器介绍

第三章：8086 指令系统与汇编语言程序设计（12 学时）

学习目的与要求

掌握 8086 汇编指令格式以及掌握 8086 的寻址方式，编写汇编程序

重点和难点

分支和循环程序

课程内容

第 1 节：指令格式与寻址方式

第 2 节：顺序程序

第 3 节：分支程序

第 4 节：循环程序

69

第四章： 可编程并行接口 8255A（12 学时）

学习目的与要求

了解并行接口 8255A 的引脚和内部结构，掌握 8255A 输入输出实验方法。

重点和难点

十字路口交通灯控制

课程内容

第 1 节：8255A 芯片引脚和内部结构

第 2 节：8255A 控制字及状态字

第 3 节：8255A 的工作方式

第 4 节：流水灯控制

第五章： 可编程定时器/计数器（9 学时）

学习目的与要求

在微机系统和微机应用系统中，经常要求提供实时时钟以实现定时操作和延控制，也经

常需要对外部事件进行计数。因此，定时器/计数器电路是微机系统的重要部件之一。本章

在介绍可编程定时器/计数器的功能及典型结构的基础上，着重阐述可编程间隔定时器 8253

的工作特性及应用，要求能掌握 8253 芯片的硬件连接和应用程序的编制。

重点和难点

实现生产流水线上的工件计数

课程内容

第 1 节：8253 功能、引脚和内部结构

第 2 节：8253 控制字及状态字

第 3 节：8253 的工作方式

第 4 节：用 8253 实现生产流水线上的工件计数

第六章：综合大作业（6 学时）

学习目的与要求

模拟病床灯控制实验：假设有 8 个病床，用 8 个逻辑开关（K0-K7）表示。当病人没有请求

时，实验箱上 LED 数码管上显示 0，红灯 10S 闪烁一次，而且 PC 机内的扬声器不发声。

当某个病人有请求时，将相应的开关打开。当系统查询到开关信号打开后，请完成：

1）在 LED 数码管上显示相应的病床号；例如 1 号病床有请求，就在数码管上显示 1。

2）利用 PC 机内的扬声器发出报警声音；

3）让红灯 1S 闪烁一次。

为了简化问题，限制每次只有一个病人有请求。如果有两个或以上的病人有请求，响应

病床号 低的那位

重点和难点

8255 和 8253 两芯片联合使用

课程内容

要求学生独立完成，教师逐一验收

70

《计算机视觉》教学大纲

一、课程编号：3107087

二、课程名称：计算机视觉

三、预修课程：Matlab 仿真建模（或 C 语言程序设计）、数字图像处理

四、课程性质、目的和任务

本课程为电子信息工程专业选修课程。本课程主要讲授利用计算机和相机模拟人类视觉

系统，实现对场景的智能感知和理解的基本理论、方法、技术和热点应用。它涵盖了低层视

觉（图像增强、图像恢复等）和中层视觉（目标表示、运动跟踪等）和高层视觉（行为分析、

人脸识别等）的基础内容。采用理论教学、项目实践相结合的教学模式，突出重点、强调应

用，从理论和应用两方面让学生掌握前沿的计算机视觉技术，提高学生的项目实践能力。鼓

励学生阅读领域 新的研究论文，使学生能够深刻理解计算机视觉的基本概念，掌握计算机

视觉与机器学习相结合的前沿技术，培养学生的基本科研素质，为今后从事智能图像识别、

视频分析、多媒体内容理解等领域的研究开发工作打下坚实的基础。

五、学分、学时安排

本课程总学时为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

本课程旨在培养学生掌握计算机视觉基本理论、方法及其相关的概念。通过项目的编程

实践让学生掌握计算机视觉的实现技术，提高学生的实践能力，达到理论与实践相结合的教

学目标。采用理论教学、项目实践相结合的教学模式，突出重点，强调应用，培养学生运用

所学知识解决实际问题的能力。

（1） 理解计算机视觉的基本概念、理论和方法；

（2） 掌握计算机视觉的相关实现技术；

（3） 具备解决实际视觉问题的编程能力；

（4） 具备基本的科研素质和创新意识。

七、教科书、参考书

教材：

David Forsyth, Jean Ponce. 《计算机视觉-----一种现代的方法》.清华大学出版社，2004.

参考书目：

章毓晋. 《计算机视觉教程》.人民邮电出版社，2011.

马松德，张正友. 《计算机视觉----一种理论与算法基础》.科学出版社，1998.

贾云得. 《机器视觉》，科学出版社，2000.

八、课程内容与学时分配

第一章 概述 （2 学时）

主要内容

1.1 计算机视觉的基本概念

1.2 计算机视觉的研究内容

71

1.3 计算机视觉的应用

第二章 人类视觉系统（2 学时）

主要内容

2.1 人类视觉系统的基本构造

2.2 亮度视觉模型

2.3 颜色视觉模型

第三章 低层视觉基础 （4 学时）

主要内容

3.1 低层视觉概述

3.2 图像恢复的基本方法

3.3 非局部均值降噪

3.4 图像去雾

第四章 轮廓表示 （4 学时）

主要内容

4.1 物体轮廓表示的基本方法

4.2 确定性的多边形近似算法

4.3 基于全局优化的多边形近似

4.4 基于混合优化的多边形近似

第五章 特征提取与特征学习 （4 学时）

5.1 图像特征概述

5.2 颜色直方图

5.3 局部二值模式

5.4 梯度方向直方图

5.5 词袋模型

第六章 视觉跟踪 （6 学时）

主要内容

6.1 视觉跟踪系统的基本要素

6.2 视觉跟踪框架

6.3 表观模型

6.4 运动建模

第七章 图像识别 （6 学时）

7.1 图像识别方法概述

7.2 人脸分析概述

7.3 主成份分析与线性判别分析

7.4 相似性度量

7.5 支持向量机

7.6 人脸分析的应用

72

第八章 面向计算机视觉的机器学习（4 学时）

8.1 统计学习方法概述

8.2 稀疏表示及其优化技术

8.3 距离测度学习

8.4 深度学习基础

九、成绩考核方式

课程期间安排 4-5 次项目实践，期末考试采用大作业方式。

《计算机网络实验》教学大纲

一、课程编号: 3109003

二、课程名称：计算机网络实验

三、课程的性质、目的和任务：

本课程是与《计算机网络原理》课程在同一学期开设的，学生在掌握计算机网络原理的

基础上，通过实验使学生深入理解和掌握计算机网络的相关原理，并学会使用一些网络工具。

本课程一共分成八个大实验，学生在课上动手使用网络应用程序、网络诊断工具、网络监视

器等网络工具，通过网络监视器捕获数据包，对各层协议进行详细分析。通过本实验课，可

以帮助学生更好地深入地理解计算机网络的相关原理。

四、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 24 学时，0.5 学分。

五、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本实验课程，学生应该掌握捕获和分析网络协议的技能，并学会简单的网络应用和

网络诊断。

六、课程内容与学时分配

实验周次 实验安排

4 1，2，3*，4，

6 5，6，

8 7，8，9*

9 10

10 11，12，13

11 14，15

13 16

14 17

注：带*号实验为选作实验，可根据具体情况酌情安排。

实验一 对等网络的简单搭建与配置 (0.5)

【实验目的】了解 2 台计算机之间如何实现互联、TCP/IP 协议的简单配置

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】了解网卡、网线类别，了解什么是 IP 地址

【实验步骤】

介绍网卡、网线的分类和使用

73

将 2 台计算机用网卡网线连接

配置 TCP/IP 协议

【思考题】

实验二 对等网络的测试与简单故障排查 (1.0)

【实验目的】学习测试网络简单方法，掌握故障排差的基本方法

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 ipconfig、ping、tracert、pathping、nslookup、netstat 等命令的语法

【实验步骤】

讲解网络诊断命令的使用

介绍网络故障排查的一般顺序

【思考题】

实验三 用超级终端进行点对点通信 (0.5)

【实验目的】学习超级终端的简单使用，体验点对点通信过程

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】了解 TCP/IP 协议的简单配置

【实验步骤】

讲解超级终端的互连方式

用超级终端通过 TCP/IP 协议进行互联

通过超级终端传送文字和文件

【思考题】

实验四 网络监视器的使用方法 (0.5)

【实验目的】掌握网络监视器的使用方法

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】了解 TCP/IP 协议

【实验步骤】

网络监视器的简单使用

学习捕获网络数据的分析方法

保存捕获的网络数据

【思考题】

实验五 HTTP、FTP、POP/SMTP 协议客户端应用 (0.5)

【实验目的】了解 HTTP、FTP、POP/SMTP 客户端得简单应用

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】了解 TCP/IP 协议的简单配置

【实验步骤】

通过浏览器访问 web 资源，如何配置代理等

通过浏览器和命令行方式访问 ftp 资源

通过 Outlook Express 收发邮件

【思考题】

* 可以穿插入后续协议分析实验内容中

实验六 TCP/IP 协议分析——DHCP 协议分析 (0.5)

【实验目的】通过实验，理解 DHCP 的工作原理

【实验环境】Windows 2000、DHCP 服务器

【实验要求】预习 DHCP 协议原理

【实验步骤】

74

通过 DHCP 获取 IP 的方法

利用网络监视器捕获 DHCP 获取 IP 地址的过程

结合捕获数据分析 DHCP 的工作原理

【思考题】

实验七 TCP/IP 协议分析——DNS 协议分析 (0.5)

【实验目的】通过实验，了解 DNS 协议的工作过程

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 DNS 协议内容

【实验步骤】

实现 DNS 协议的方法

利用网络监视器捕获 DNS 协议数据

结合数据简单分析 DNS 协议的工作过程

【思考题】

实验八 TCP/IP 协议分析——HTTP 协议分析 (1.0)

【实验目的】通过实验，了解 HTTP 协议的主要内容

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 HTTP 协议

【实验步骤】

实现 HTTP 协议的方法

利用网络监视器捕获 HTTP 数据

结合捕获数据分析 HTTP 协议的过程

尝试手工实现 HTTP 协议的通信*

【思考题】

*选做内容

实验九 TCP/IP 协议分析——POP3 协议分析 (1.5)

【实验目的】通过实验，了解 POP3 协议的主要内容

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 POP3 协议

【实验步骤】

实现 POP3 协议的方法

利用网络监视器和邮件客户端捕获 POP3 协议数据

结合捕获数据分析 POP3 协议的主要内容

尝试手工实现 POP3 收信过程*

【思考题】

*选作内容

实验十 TCP/IP 协议分析——SMTP 协议分析 (1.5)

【实验目的】通过实验，了解 SMTP 协议的主要内容

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 SMTP 协议

【实验步骤】

实现 SMTP 协议的方法

利用网络监视器和邮件客户端捕获 SMTP 协议数据

结合捕获数据分析 SMTP 协议的主要内容

尝试手工实现 SMTP 发信过程*

75

【思考题】

*选作内容

实验十一 TCP/IP 协议分析——FTP 协议分析 (1.5)

【实验目的】通过实验，了解 FTP 协议的主要内容

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 FTP 协议

【实验步骤】

实现 FTP 协议的方法

利用网络监视器和邮件客户端捕获 FTP 协议数据

结合捕获数据分析 FTP 协议的主要内容，包括控制通道和数据通道

尝试手工实现 FTP 发信过程*

【思考题】

*选作内容

实验十二 TCP/IP 协议分析——TCP 握手 (1.0)

【实验目的】通过实验，理解 TCP 握手的过程

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 TCP 握手的过程

【实验步骤】

建立 TCP 连接(Telnet)

利用网络监视器捕获 TCP 握手数据

结合捕获数据分析 TCP 握手的过程

【思考题】

实验十三 TCP/IP 协议分析——TCP 分手 (1.0)

【实验目的】通过实验，理解 TCP 分手的过程

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 TCP 分手的过程

【实验步骤】

实现 TCP 分手（完整关闭，半关闭）

利用网络监视器捕获 TCP 分手数据

结合捕获数据分析 TCP 分手的过程

【思考题】

实验十四 TCP/IP 协议分析——ICMP 协议分析 (1.0)

【实验目的】通过实验，了解 ICMP 协议的工作过程

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 ICMP 协议内容

【实验步骤】

使用 ping 命令实现 ICMP ECHO 部分工作并监听

分析 PING 命令产生的 ICMP ECHO REQUEST 和 ECHO REPLY 报文的协议字段

使用网络监视器分析 ICMP 数据

【思考题】

*2,3 可选其一

实验十五 TCP/IP 协议分析——TRACEROUTE 路径跟踪协议分析 (1.5)

【实验目的】通过实验，了解 ICMP 协议的工作过程

【实验环境】Windows 2000

76

【实验要求】预习 ICMP 协议内容

【实验步骤】

利用 Tracert 程序实现 ICMP 协议的传输路径诊断

利用网络监视器捕获 ICMP 协议数据

结合数据报文分析 ICMP 协议的工作过程

【思考题】

实验十六 TCP/IP 协议分析——IP 分片实验 (1.5)

【实验目的】通过实验，了解 IP 分片的工作方式

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 IP 分片内容

【实验步骤】

通过 ping 等命令实现 IP 数据分片

利用网络监视器捕获 IP 分片后的 ICMP 数据并分析

修改系统 MTU 后，继续观察 IP 分片的变化

利用网络监视器捕获分片后的 ICMP 报文数据

【思考题】

实验十七 TCP/IP 协议分析——ARP 协议分析 (0.5)

【实验目的】通过实验，了解 ARP 协议的工作

【实验环境】Windows 2000

【实验要求】预习 DNS 协议内容

【实验步骤】

通过 arp、ping 等命令实现 arp 通信

利用网络监视器捕获 ARP 协议数据

结合数据简单分析 ARP 协议的工作过程

【思考题】

《计算机网络原理》教学大纲

一、课程编号: 3103128

二、课程名称：计算机网络原理

三、先修课程: 程序设计语言

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。本课程是为面向计算机专业中本科生开设的必修课程。主要目的是

帮助学生掌握计算机网络的原理的基本知识、基本概念和理论，使学生在完成本课程学习后，

能熟练掌握计算机网络的基本原理和实践，为后续的网络工程、网络编程等课程打下一个良

好的基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。不含实验学时数，实验由“计算机网络实验”

课程安排。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握计算机网络的相关概念、体系结构以及各层协议，以

及基本的网络应用。

77

七、教科书、参考书

教科书

《计算机网络:自顶向下方法》（机械工业出版社,（美）库罗斯，（美）罗斯，陈鸣 译）

《Computer Network》 (中文版：计算机网络,第三版)( 机械工业出版社,[美]James

F.Kurose , Keith W.Ross)

参考书：

《计算机网络》（第四版）（电子工业出版社，谢希仁）

《Computer Network》 (清华大学出版社, Andrew S.Tanenbaum)

《TCP/IP 详解》（北京大学出版社，W.Richard Stevens）

八、课程内容与学时分配

第一章 概论(10 学时)

主要内容

1.1 计算机网络的基本概念

1.2 计算机网络的分类

1.3 协议、服务和层次结构

1.4 网络标准化

1.5 网络的度量单位

1.6 计算机网络参考模型

OSI 参考模型、TCP/IP 参考模型、OSI 和 TCP 模型的比较

1.7 计算机网络实例

1.8 Internet

1.9 X.25、Frame Relay、ATM

1.10 Ethernet

1.11 WLAN

教学目的与要求

熟悉计算机网络的概念、分类，掌握协议、服务和层次结构和计算机网络的参考模型以及

Internet，了解网络的标准化和度量、X.25、Frame Relay、ATM、Ethernet 以及 WLAN。

第二章 物理层(2 学时)

主要内容

2.1 数据通信基础

2.2 数据通信模型

2.3 信道传输的基础知识

2.4 信道复用技术

FDM、TDM、WDM、CDM

2.5 物理层传输介质

铜缆、双绞线、光纤

2.6 物理层传输标准

教学目的与要求

熟悉数据通信基础知识及模型，掌握信道传输、信道复用技术以及物理传输介质的知识，了

解物理层的传输标准。

第三章 数据链路层(6 学时)

78

主要内容

3.1 数据链路层的概述

3.2 差错检测和纠错

3.3 滑动窗口概念

3.4 链路层协议实例

HDLC, PPP

3.5 链路层的互联技术

3.6 链路层互连

集线器和中继器

网桥与交换机

生成树协议

3.7 虚拟 LAN

3.8 无线 LAN

3.9 链路层举例

以太网

以太网的发展过程

传统以太网

快速以太网

高速以太网

以太网编址

3.10 CSMA/CD

教学目的与要求

熟悉链路层的概念、差错控制、滑动窗口概念，了解链路层协议(HDLC、PPP)，熟悉握链

路层互联技术、掌握链路层互联(集线器、中继器、网桥与交换机)，了解生成树协议，熟悉

虚拟 LAN，掌握以太网及 CSMA/CD 协议，了解无线 LAN。

第四章 网络层(12 学时)

主要内容

1.1 网路层基础知识

1.2 分组转发技术

1.3 面向连接和无连接服务

1.4 虚电路和数据报服务

1.5 拥塞控制

1.6 服务质量

1.7 网络编址与 IP 协议

1.8 网络分组与子网划分

1.9 网络间的互连与路由

1.10 网络互联方法

1.11 路由选择原理

1.12 路由选择算法

1.13 路由协议举例

RIP，OSPF，BGP

1.14 NAT B

1.15 VPN C

79

1.16 ICMP 和 IGMP

1.17 ARP 与 RARP

1.18 IPv6

教学目的与要求

熟悉网络层的基础知识、分组转发技术、面向连接和无连接、虚电路和数据报服务，了解拥

塞控制和服务质量，掌握网络编址与 IP 协议、网络分组与子网划分、网络互连，熟悉网络

互联方法，掌握路由选择原理，熟悉路由协议 RIP、OSPF、BGP, 了解路由算法，掌握 NAT、

ICMP、IGMP、ARP/RARP、IPv6, 了解 VPN。

第五章 传输层(8 学时)

主要内容

1.1 传输层基本概念

1.2 UDP

1.3 TCP

教学目的与要求

熟悉传输层的基本概念，掌握 UDP 和 TCP 协议。

第六章 应用层(10 学时)

主要内容

1.1 应用层基本概念

1.2 域名系统

1.3 BOOTP 与 DHCP

1.4 万维网与 HTTP

1.5 邮件系统

SMTP、POP3、IMAP4

1.6 文件传输与 FTP

1.7 点对点通信

教学目的与要求

熟悉应用层基本概念和 BOOTP/DHCP，掌握域名系统、万维网与 HTTP、邮件系统、文件

传输与 FTP，熟悉点对点通信。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《计算机组成原理》教学大纲

一、课程编号: 3103221

二、课程名称：计算机组成原理

三、预修课程: 数字逻辑电路；汇编语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

计算机组成原理是计算机及相关专业的一门核心硬件专业课程。课程的主要教学内容是

80

单机系统的内部组成和基本工作原理。主要从寄存器传送级以上层来讲述单机计算机系统中

各部件的内部工作原理、组成结构以及相互联系，包括数据的内部表示及其运算、指令系统

的一般构成、数据通路和指令控制流程、控制器的设计、微程序设计原理、存储器的层次结

构、总线互连、中断和输入输出组织等，为后续课程的学习准备必要的硬件方面的基础知识。

通过对本门课程的学习，要求学生掌握计算机系统的各个组成部分的工作原理、组成方

法及相互关系，了解计算机系统的层次化结构概念，熟悉一些典型的有代表性的计算机结构，

弄清硬件与软件之间的接口界面，建立起一个完整的计算机系统的整机概念。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 64 学时，4 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，使学生系统了解计算机硬件系统中运算器、存储器、控制器的工作

原理、逻辑结构，并对当代计算机硬件组成的新技术有所了解。

七、教科书、参考书

教材： 《计算机组成原理》第 2 版 （清华大学出版社 蒋本珊 编著）

参考书目：

《计算机组成原理与系统结构》 （清华大学出版社 袁春风 编著）

《计算机组成原理》（第 2 版） （高等教育出版社 唐溯飞 编著）

八、教学内容与学时分配

概述（4 学时）

主要内容

1.1 计算机的功能和层次结构

1.2 计算机的发展

1.3 计算机系统组成及工作过程

1.4 计算机系统性能指标及性能设计

教学目的和要求：了解计算机发展应用及概况，了解计算机软件与硬件系统的组成特点，

掌握计算机硬件系统的基本组成和指令的执行过程概况，了解软件系统的种类和特点，理解

虚拟机和实机的概念，了解描述计算机系统的性能参数，包括 CPU 字长、主频率、主存容

量和软硬件配置的定义。

数据的表示（8 学时）

主要内容

2.1 数字化信息编码

2.2 数值数据的编码表示：熟练掌握各种进位制之间的等值转换；掌握定点数的概念、

方法和特点；熟练掌握原码、补码的定义、表示方法和特点，尤其是补码。

2.3 掌握浮点数机内表示的概念、方法和特点。

2.4 非数值数据的编码表示

2.5 数据校验码：掌握校验码的作用及奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码。

教学目的和要求 ：掌握数据信息在机器中的表示方法，理解信息编码原理，掌握数的

定点表示与浮点表示。了解数据校验的基本方法。

重点：数值数据的定点表示与浮点表示。

难点：定点数与浮点数的表数范围、校验码的纠错原理

运算器与运算方法（12 学时）

主要内容

81

3.1 运算器组成与功能：要求掌握。

3.2 加法器及定点加、减法运算：熟练掌握补码加、减法运算。掌握半加器与全加器

的逻辑设计；串行进位与并行进位的特点。

3.3 定点乘法运算及实现：熟练掌握原码和补码的一位乘算法。

3.4 定点除法运算及实现：了解原码和补码的除法运算。

3.5 浮点运算：熟练掌握浮点加减法运算过程；了解浮点乘除法运算方法。

3.6 运算器的基本组成与设计

教学目的和要求：掌握算术逻辑运算的基本电路，定点加减运算的运算原理，定点乘除

运算的运算原理，浮点数的加减乘除运算，了解运算器的基本组成与实例。

重点：原码一位乘、补码一位乘、原码一位除

难点：运算器结构及控制功能的实现。

存储系统（12 学时）

主要内容

4.1 存储器概述：掌握存储器性能指标、分类、结构。

4.2 半导体随机存储器：了解基本存储单元的种类；掌握 RAM 芯片组织结构。

4.3 半导体只读存储器：了解 ROM 的种类及特点。

4.4 主存储器的连接与控制：主存容量的扩展及地址分配

4.5 多体交叉存储器：掌握多体交叉存储器的作用、结构和工作原理。

4.6 高速缓冲存储器：掌握 cache 工作原理，了解 cache 映像方式和替换算法。

教学目的和要求：本章要求掌握存储器的分类以及 RAM、 ROM、 CACHE 的基本概

念、工作原理和各自的特点，掌握主存储器的组织技术和存储器系统的层次结构。

重点：掌握存储系统的扩充方法，特别是不同类型存储器芯片的扩展及片选信号的产生。

指令系统（10 学时）

主要内容：

5.1 指令系统概述：了解指令系统的组成，熟悉常用的指令格式和指令长度，了解指令

系统设计的一般方法。

5.2 操作数类型及存储方式：掌握操作数类型及存储方式和数据对齐方式、堆栈存取方

式。

5.3 寻址方式：熟练掌握各种寻址方式的用法和用途，掌握寻址方式设计的一般方法。

5.4 指令系统举例：掌握 MIPS 指令系统格式。

5.5 指令系统的发展，了解 CISC、RISC 各自主要特点

教学目的和要求：掌握指令格式和寻址方式的基本概念，理解指令系统及分类、机器语

言、汇编语言、高级语言之间的关系。了解指令系统的优化和发展。

重点：指令格式的编码特点以及寻址方式的表达。

中央处理器（14 学时）

主要内容

6.1 CPU 的结构与功能：熟练掌握 CPU 的组成与操作、寄存器组织以及指令周期的

概念。

6.2 控制器的功能和组成：熟练掌握 MIPS 指令的执行过程。

6.3 组合逻辑控制：掌握组合逻辑控制器的设计步骤和基本原理。掌握 MIPS 指令单

周期 CPU 设计及工程化设计方法。

82

6.4 微程序控制：掌握微程序控制的原理、基本概念、微指令格式与编码和微地址流

的控制原理。了解 MIPS 指令多周期 CPU 设计方法。

6.5 计算机中的流水线技术：掌握指令流水线的基本概念和原理，了解影响流水线效

率的 3 种相关问题和基本的解决方法。

教学目的和要求：中央处理部件是本课程的重点。深刻理解并掌握指令周期、机器周期、

节拍、工作脉冲与主脉冲以及微程序计数器、控制存储器的概念，掌握控制器的基本组成及

各主要部件的功能，理解组合逻辑控制器实现的方法以及微程序控制器的设计原理，掌握这

两种方法实现控制的各自特点。掌握单周期 CPU 设计方法。

重点：MIPS 指令单周期 CPU 工程化设计方法。

第七章 输入输出系统（2 学时）

主要内容：

计算机的输入输出系统是整个计算机系统中 具有多样性和复杂性的部分，本章首先

讨论主机与外设之间的连接问题， 接着重点介绍输入输出操作的三种控制方式：程序查询

方式、程序中断方式、DMA 方式。

教学目的和要求：了解接口的基本组成，接口和端口概念。了解程序查询方式的特点和

工作流程。理解程序中断的基本概念，程序中断与调用子程序的区别 。理解中断的各个过

程。了解 DMA 方式的特点和 DMA 接口的组成框图。

期末总复习 （2 学时）

九、成绩考核方式:

考试可灵活采用课堂测验、期中测验以及期末测验相结合的形式，考试题包括基本概念、

基本理论、硬件设计等，题型可采用选择题、简答题、设计题、综合应用题等多种形式。

总评成绩：平时作业和考勤 20%、期中测验 20%，期末闭卷考试占 60%。

《计算机组成原理实验》教学大纲

一、课程编号: 3109004

二、课程名称：计算机组成原理实验

三、课程的性质、目的和任务：

计算机组成原理课程的实验教学共设计实验项目 10 个，基本含盖了计算机组成原理课

程的主要内容。实验项目的实施是以 NEXYS3 开发板为实验平台，对《计算机组成原理》

课程讲述的计算机的运算器、存储器、指令系统、控制器等内容进行验证性和综合性实验。

使学生能够进一步理解所学的理论知识并对计算机系统底层软、硬件的关系有一个系统深刻

的认识，并在实践过程中不断培养学生的动手和自主解决问题的能力。

四、学分、学时安排

本课程实验 10 个，共 32 学时，1 学分。

五、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，使学生系统了解计算机硬件系统中运算器、存储器、控制器的工作

原理、逻辑结构，并对当代计算机硬件组成的新技术有所了解。

六、实验内容：

模块一 基础实验（6 学时）

实验简介

83

多路选择器是计算机逻辑电路设计中 重要的基本逻辑电路之一，也是基于数据选择通

路的 CPU 设计的重要部件。将设计实现多路选择器作为《计算机组成原理》实验课程的第

一个基础实验，旨在让同学们在理解多路选择器工作原理的基础上，利用两种软件工具

（logisim 和 ISE），分别设计实现多路选择器。以此来帮助同学们学习并熟练掌握本学期系

列实验所涉及的实验工具、软件及实验流程，为后续实验做好充分的准备工作。

实验目的

回顾多路选择器的工作原理

掌握 Logisim 软件的使用方法

掌握 ISE 软件的开发流程

锻炼使用 VHDL 语言描述硬件的能力

熟悉 Digilent Nexys3 FPGA 开发板

实验原理

多路选择器（multiplexer, MUX），亦称数据选择器，用来

从多路输入信号中选择其中之一进行输出。从外部看，多路选

择器器需要有多路输入信号，一组选择控制信号和一路输出信

号。

下面仅以 2 选 1 多路选择器为例，进行详细说明：

如图 1-1 所示为一个 2 选 1 多路选择器的结构图。S 引脚

是用来选择输出的控制信号，A、B 分别为两个输入端，Z 为输

出端。

在本节实验的 2 选 1 多路选择器中，选择端 S 输入为低电

平 0 时，Z 输出为 A 信号；反之，当选择端 S 输入为高电平 1

时，则 Z 输出为 B 信号。其逻辑表达式为：

。

实验内容

实验一用 Logisim 设计和实现多路选择器（3 学时）

必做: 用 logisim 软件设计实现 2 选 1 多路选择器并进行仿真；

选做: 用 logisim 软件设计实现 3-8 移码器并进行仿真；

实验二用 VHDL 描述语言设计和实现多路选择器（3 学时）

必做: 使用 VHDL 语言设计 32 位的 4 选 1 多路选择器，并在 ISE 环境下进行综合、仿

真、调试，并下载到 Digilent Nexys3 FPGA 开发板进行验证。

选做: 用 VHDL 语言设计实现 3-8 移码器并进行仿真；

模块二 运算器的设计与实现 （12 学时）

2.1 算术逻辑单元的设计与实现

实验简介

本次实验仍然采用 Logisim 模拟和 VHDL 描述两种方式，加深同学们对算术逻辑单元

（ALU）功能及构造的理解。通过此次实验，同学们将学会如何搭建并描述这一功能部件。

实验目的

认识算术逻辑单元的功能及意义

掌握算术逻辑单元的结构与实现

进一步熟练 Logisim、ISE 软件和 VHDL 硬件描述语言的使用

图 1- 1 多选器

84

理解 NEXYS3 开发板上数码管显示原理

实验原理

算术逻辑单元（Arithmetic/Logic Unit , ALU）是现代计算机的核心部件之一。其内部由

算术和逻辑操作部件组合而成，可以实现整数加、减等算术运算和与、或等逻辑运算。

一个典型的算术逻辑单元由两路 N 位输入、一路 N 位输出、一组功能选择信号和一些

标志位（flag）组成。两路 N 位输入数据作为参与运算的两个操作数，输入到 ALU 中，通

过改变功能选择信号，控制 ALU 对两操作数进行不同的算术或逻辑运算操作，并将 N 位的

结果输出，与结果一同输出的还有运算产生的标志位，例如运算结果为零的标记信号 zero

与运算结果溢出的标记信号 over 等，如图 2-1 所示。

图 2- 1ALU 模块示意图

在本次实验中，我们把输入和输出的数据长度定为 32 位，输入命名为 A、B，输出为

alu_out，只产生结果为零的 zero 标志位。功能控制信号 aluc 的定义如表 2-1 所示。例如：

aluc=000，运算器实现加法运算。

表 2- 1 ALU 控制信号定义

控制信号 aluc 实现运算

000 加法

001 减法

010 或

011 与

100 ——

101 ——

110 ——

111 ——

实验内容

实验三：用 Logisim 设计和实现算术逻辑单元（3 学时）

必做: 用 logisim 软件设计 32 位的 ALU 并进行仿真；

选做: 对 logisim 软件设计 32 位的 ALU 增加 Z，V 标志位并进行仿真；

实验四：用 VHDL 描述语言设计和实现算术逻辑单元（3 学时）

必做: 使用 VHDL 语言设计 32 位的 32 位的 ALU，并在 ISE 环境下进行综合、仿真、

调试，并下载到 Digilent Nexys3 FPGA 开发板进行验证。

选做：VHDL 语言设计数码管显示模块

2.2 寄存器文件的设计与实现

实验简介

本次实验将设计并实现寄存器文件（Register Files）。在 CPU 中，经常由一组小型的、

多端口的 SRAM 阵列构成寄存器，用来存储临时变量，从而达到对数据直接、快速的操作。

85

实验目的

进一步熟练掌握 Logisim 和 ISE 软件的使用

熟悉寄存器文件的结构及工作原理

了解 MIPS 结构中寄存器文件的特点

实验原理

Register Files 一般被译作“寄存器文件”，或被译作“寄存器堆”，是处理器的重要组

成部分。一般来说，寄存器堆有两个读端口和一个写端口。每一个读端口分别对应一个读出

信号，且不需要使能控制。但写操作需要一个边沿触发的写使能信号控制。同时，可能存在

这样一种情况：在某一个时钟边沿，读、写信号同时指向了同一个寄存器，这样就会产生读

写冲突。为了避免这一冲突，我们规定寄存器在时钟的上升沿进行读操作、下降沿进行写操

作。

实验内容

分别使用 Logisim 和 VHDL 两种方法来设计寄存器文件。设计的寄存器文件具体

要求：寄存器文件由 8 个 8 位的整数寄存器构成。电路符号如图 3-1 所示。

图 3-1 寄存器文件符号

clk：时钟信号 we：寄存器写使能

ra：读端口 a 的寄存器号 rb：读端口 b 的寄存器号

rd：写端口数据 rw：写端口寄存器号

qa：读端口 a 的数据 qb：读端口 b 的数据

实验五：用 Logisim 设计和实现寄存器文件（3 学时）

必做: 用 logisim 软件设计 32 位的寄存器文件并进行仿真；

选做: 对 logisim 软件设计 32 位的寄存器文件模块增加复位功能

实验六：用 VHDL 描述语言设计和实现寄存器文件（3 学时）

必做: 使用 VHDL 语言设计 32 位的 32 位的寄存器文件，并在 ISE 环境下进行综合、

仿真、调试，并下载到 Digilent Nexys3 FPGA 开发板进行验证。

选做: 对 VHDL 语言设计 32 位的寄存器文件模块增加复位功能

实验项目三 存储器的设计与实现（6 学时）

实验简介

本次实验将利用 VHDL 语言在 ISE 开发环境下设计并实现数据存储器和指令存储器，

并利用 Logisim 模拟存储器扩展。存储器是计算机中 为重要的部件之一。为了更为方便地

进行后续实验，本次实验将数据存储器与指令存储器分开设计，并初步介绍 IP 核的使用方

法。

实验目的

了解 IP 核的设计方法

理解存储器的功能及原理

86

掌握存储器扩展的实现方式

实验原理

指令存储器是计算机中用来存储指令的部件，一般采用 ROM 来实现。该部件有一个指

令地址输入端口，用来确定要读取指令的地址。还有一个读出端口，以读出一条指令。指令

存储器能够将地址输入所指示地址的指令内容从读出端口送出，从而完成读取指令的动作。

数据存储器是计算机中用来存取数据的部件，一般采用 RAM 来实现。该部件输入为存

取地址端口和数据端口，如果写使能有效，则在时钟上升沿对数据端口的数据进行写入操作，

将其写到地址端口所指定的位置。否则，进行读数据操作，读出地址端口指定位置的值并输

出。

图 4- 1 指令存储器和数据存储器

存储器扩展分为字扩展、位扩展、字位扩展等多种方式，具体的实现将在实验过程描述

中详细介绍。

实验内容

实验七：用 Logisim 设计和实现存储器（3 学时）

必做: 用 logisim 软件实现存储器的字、位扩展.

选做:将 8X8 的 RAM 扩展为 256X256

实验八：用 VHDL 描述语言设计和实现存储器（3 学时）

必做: 利用 IP 核分别实现 256×32 位的指令存储器、数据存储器;

选做：用 VHDL 语言分别实现 256X32 的 RAM，ROM

模块四 控制器的设计与实现（8 学时）

4.1 熟悉 MIPS 指令格式

实验简介

本次实验将利用 MARS 模拟器，编写并模拟运行 MIPS 汇编语言程序。这次实验旨在

帮助同学们熟悉 MIPS 汇编语言、更好地理解 MIPS 指令集结构。同时，此次实验所编写的

汇编程序，将作为后续实验的“向导”， 终运行在自己完成的单周期 CPU 系统中。

实验目的

熟悉 MIPS 的指令集结构

掌握编写基本 MIPS 汇编语言程序的能力

理解指令的功能及分类、RISC 体系结构的优缺点

实验原理

某一特定的计算机体系结构，都有其所能够支持的指令，这些指令的集合构成该体系结

构的指令集。指令需要指明让 CPU 进行何种操作（operation）、使用什么操作数（operand）。

CPU 中的控制器部件，根据指令所提供的这些指示，命令其余部件完成对应的运算。因此，

每条汇编语言也必须指明其所对应的操作和操作数。在 MIPS 指令系统中，有寄存器、存储

器、常数这三种不同的操作数。

87

实验内容

实验九：熟悉 MIPS 指令格式（3 学时）

必做: 在理解 MIPS 指令集的基础上，编写一个简单的 MIPS 汇编程序，并在 MARS 模

拟器上运行；

选做: 求费伯纳西数列的前 10 个数。

4.2 Logisim 实现单周期 CPU

实验简介

这次实验将要使用 Logisim 完成单周期 CPU 控制器和数据通路的设计，设计完成之后，

我们就可以利用 Logisim 模拟完整的支持等差数列求和的单周期 CPU 系统了。这次实验介

绍的设计方法，对于以后的单周期 CPU、多周期 CPU、流水及中断系统的实现，都有着借

鉴的价值，可以说是整个系列实验 核心的部分之一。

实验目的

掌握硬布线控制器的思想及原理

理解数据通路的搭建过程、控制信号的确定过程

培养熟练应用相关软件实现设计的能力

实验原理

硬布线控制器是将控制部件做成产生专门固定时序控制信号的逻辑电路，产生各种控制

信号，因而又称为组合逻辑控制器。这种逻辑电路以使用 少元件和取得 高操作速度为设

计目标，因为该逻辑电路由门电路和触发器构成的复杂树型网络，所以称为硬布线控制器。

硬布线控制器与微程序控制器相比较，在操作控制信号的形成上有较大的区别外，其它

没有本质的区别。对于实现相同的一条指令，不管是采用硬布线控制还是采用微程序控制技

术，都可以采用多种逻辑设计方案，导致了各种不同的控制器在具体实现方法和手段上的区

别，性能差异。

此次实验的控制单元以指令作为输入，控制信号作为输出，如下图：

图 6- 1 控制部件

实验内容

实验十：Logisim 实现单周期 CPU（5 学时）

必做：设计一款支持 MIPS 的 add,addi,and,beq,j,lw,sw 指令的 32 位的单周期 CPU，

要求寄存器文件包括 32 个 32 位的寄存器；指令存储器空间 256X32；数据存储器空间

256X32。

选做：在原有数据通路上增加 lui，ori 或 jr, jal 指令，并编程验证指令功能。

88

《教学设计》教学大纲

一、课程编号:3103222

二、课程名称：教学设计

三、预修课程: 《现代教育技术》、《教育学》、《心理学》

四、课程的性质、目的和任务：

《教学设计》是信息技术教育师范专业选修的教育实践课程。它是面向信息技术教育专

业的教育类主干课程，对后续教育实习以及未来的就业能力有较大的影响，是一门集在教与

学的理论、教学实践之间的桥梁学科，是一门具有较强综合性的实践课程。

本课程的主要教学目的和任务是：第一，学生全面了解教学设计的发展历程、现状和未

来趋势。第二，掌握教学设计的原则、方法和常见模式，能够在实践中恰当地进行设计和创

新。第三，了解不同学习情境下的教学设计的方法。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习：

1、基本知识：了解教学设计的规律、方法，运用教学系统设计思想进行教学设计。

2、基本技能：掌握教学设计的方法，能够根据不同学习情境，恰当进行教学设计的能

力。具有团队合作的能力。

3、思想观念：具有先进的教育思想和教育观念，不断地吸收教学设计研究领域新成果

的愿望和能力。

4、综合应用：掌握教学设计的基本方法和基本技能，具有将教学设计运用到不同学科

教学的能力。

七、教科书

何克抗，林君芬，张文兰．教学系统设计．北京：高等教育出版社，2006．

参考书：

[美] 斯考隆（Skowron,J 著；陈超，郄海霞译《教师备课指南—有效教学设计》北京：

中国轻工业出版社，2009. ISBN：9787501966660

[美]Walter Dick, Lou Carey, James O.Carey 著，汪琼译《教学系统化设计(第五版影

印版) The Systematic Designof Instruction (Fifth Edition)》，高等教育出版社 2003 年版，

八、课程内容

第一章：教学系统设计概论

教学系统设计概述

教学系统设计的学科性质和应用范围

教学系统设计的理论基础

教学系统设计理论

教学系统设计的过程模式

主导－主体教学设计

89

第二章：教学目标分析

教学目标概述

教学目标的分析与阐明

教学目标设计案例分析

第三章：学习者特征分析

学习者起点能力分析

学习者的学习动机和学习风格分析

成人学习者的特点

网络环境下的学习者特征分析

学习者特征分析实例

第四章：教学模式与教学策略的选择和设计

概念辨析

以教为主的模式和策略

以学为主的模式和策略

协作学习策略

研究性学习设计

教学活动设计

第五章：学习环境设计

学习环境概述

物理学理学习环境设计

教学媒体的选择与设计

学习资源和工具的选择设计与开发

人际学习环境设计

学习环境设计实例

第六章：教学系统设计结果的评价

教学系统设计结果评价概述

教学效果的评价

教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价

教学系统设计结果的形成性评价和总结性评价

第七章：教学系统设计应用案例分析

多媒体教学软件设计案例分析

网络课程设计案例分析

课堂教学案例分析

培训系统设计案例分析

第八章：教学系统设计发展的新方向

教学系统设计理论的新发展

教学系统设计研究新趋势

90

九、成绩考核方式：大作业

大作业要求学生独立完成一个完整的教学设计和对应的教学资源及评价。可以是支持中

小学课程的某一学习单元的教学设计方案，具备规范的教学设计方案编写格式，提供方案的

同时要有完整的教学资源和学习资源及单元评价方案。

《教育教学实践》教学大纲

一、课程编号: 3103244

二、课程名称：教育教学实践师范生技能培训

三、预修课程:《机房管理》、《信息技术教育学科教学法》

四、课程的性质、目的和任务：

本课程目的是培养师范生具备在未来教学中进行与信息技术有关的社团、兴趣小组、课外

活动、科技教育有关的实践能力。它包括对于相关实践活动的设计能力、组织协调能力、实

施能力与评价能力等。这是一项综合技能有关的培养课程，也是一个在实践中培养起来，面

向实践的课程。因此课程主要形式是师范生参与到北京市一线学校的多种教育教学实践中，

在此过程中结合学院相关课程，来提升自身的教育教学实践能力。

五、学分、学时安排

本课程主要在第七学期进行，学时为 2，学分为 32

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

具备信息科学与应用所需的基本数理知识

具备科学思维方法和科学研究方法，具有独立、求实的创新意识和科学素养

具备将教育理论联系实际，独立分析问题，解决问题的能力，特别是对于教育教学实践

活动的设计能力及执行能力

终身学习的能力

具有技术领域的教师基本素养，包括职业道德素质、专业素养和心理素质

七、本课程是实践类课程，因此暂不安排特定的教材及参考书。

学生可以参考与本课程有关的教育类及技术类基础课的相关教材及参考书作为必要的

学习资料。

91

《教育实习》教学大纲

一、课程编号:3100064

二、课程名称：教育实习

三、预修课程: 《现代教育技术及应用》 、《信息技术教育学科教学法》

四、课程的性质、目的和任务：

教育实习是高等师范院校培养合格中学教师的必要途径，是教学计划的一项重要组成部

分。

这次实习主要任务有三项，即实习课堂教学，实习班主任工作、参与学校机房管理与维

护。

本课程的主要教学目的是：第一，让学生能全面了解中小学信息技术教师的日常工作、

教学科研、机房管理、专业发展、学生管理等多项工作的内容与要求。第二，结合自身能力

特长，初步规划自己的教师专业发展路径。第三，热爱基础教育事业，有投入教育，奉献自

己且获得专业成长的强烈意愿。

五、实习内容

实习年级可以选择初一、初二、高一或高二。

刚进入实习校，每个实习生要虚心学习在职教师的优秀经验，要在学校安排下，听不同

学科的观摩课，并要写听课笔记。

实习生要深入钻研教学，每节新课都要进行试讲，经指导教师同意后才能开始正式教学。

每节课讲完后指导教师要及时向实习生指出优缺点及改进意见，教学过程中要对每个实习生

至少开一次评议会，以便及时改进教学，提高教学质量。

实习生要以高度热情和责任感完成实习班主任工作，积极参加实习学校组织的有关活动，

要深入班级，多接触学生，熟悉所在班的学生情况，当好班主任的助手。实习生除辅导班主

任工作外，还要在班主任指导下独立组织一次主题班会。

在教育实习期间要求每个实习生写教育实习日志，记录下教育实践中的点滴体会和反思，

为今后走上教学岗位积累经验。

六、学时安排

本课程总时数为八周。

七、教科书、参考书

教科书：

无

参考书：

吴非，致青年教师

吴非，不跪着教书

八、成绩考核方式：

每名实习生需完成的任务

记录 10 节课的听课笔记。在征求执教教师同意的前提下，可以选择多个学科听课，如

语文、数学、音乐、信息技术学科等均可。

92

编写 4 节新课的教学设计方案。按照《现代教育技术及应用》必修课中提供的《表格式

教学设计方案模板》进行编写。

制作 1 个综合课例，包括教学设计方案（可以从前面选择 好的一个）、教学视频、教

学资源、评价量表、学生作品、评课记录、个人反思，以静态网页呈现

组织 1 个主题班会或班级活动

书写至少 15 篇网络日志。开通个人博客或利用原有的网络个人空间，用网络日记形式

记录整个教育实习的反思

每个实习小组需完成的任务

以小组为单位，完成

制作 1 期教育实习电子期刊

拍摄并编辑 1 段记录教育实习生活的视频，不短于 10 分钟

提供 5 张小组进行教育实习有关活动的照片

为实习学校办 1 件实事。征得指导教师同意的前提下，可以原创一个教学资源、编写一

个实用工具软件、举办一次信息技术科普讲座、协助组织一次活动等。

每位实习小组组长的任务

提交 1 份小组实习总结报告

《可编程逻辑器件与 HDL》教学大纲

一、课程编号: 3104099

二、课程名称：可编程逻辑器件与 HDL

三、预修课程: 电路原理、数字电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务：

通过本课程的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力，应该使学生具备通过可编程

器件设计数字系统的本领，具备学习后续相关课程的能力。

五、学分、学时安排

本课程总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生能够以 EDA 软件工具为开发环境，根据硬件描述语言 HDL

（ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、

综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片 FPGA 的适配编译和编程下载等工作。

七、教科书、参考书

教材：

《EDA 技术与 VHDL》（清华大学出版社，潘松、黄继业著）

（ISBN 7-302-09364-4/TP.6543）

参考书：

《VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计》西安电子科技大学出版社，2004，侯伯亨

等著

《EDA 实用技术教程》科学出版社，2005，潘松等著

《EDA 技术综合应用实例与分析》西安电子科技大学出版社，2004，谭会生等著

八、课程内容与学时分配

93

第一章绪论(2 学时)

主要内容

1．1 EDA 技术及其发展

1．2 EDA 应用对象

1．3 硬件描述语言

1．4 EDA 技术的优势

1．5 面向 FPGA 的 EDA 开发流程

1．6 专用集成电路设计流程

1．7 面向 FPGA 的 EDA 的开发工具

1．8 Quartus II 概述

1．9 IP 核

1．10 EDA 技术的发展趋势

教学目的与要求

了解 EDA 的技术背景、发展情况、应用领域和研究现状；了解基于 EDA 的 FPGA 和

CPLD 以及常用 EDA 工具软件的发展和应用情况、了解常用的硬件描述语言的应用与发展

情况；了解本课程的特点与学习方法，以及必须具备的知识。掌握 FPGA/CPLD 设计流程和

ASIC 设计流程，并了解相关的常用 EDA 工具，主要以 FPGA/CPLD 设计为主。

第二章 PLD 硬件特性与编程技术(2 学时)

主要内容

2．1 概论

2．2 简单 PLD 原理

2．3 FPGA 的结构与工作原理

2．4 一元多项式的表示及相加

2．5 硬件测试技术

2．6 FPGA/CPLD 产品概述

2．7 编程与配置

教学目的与要求

掌握 FPGA 和 CPLD 结构与应用，熟练掌握 FPGA 和 CPLD 编程加载和测试方法。

第三章 VHDL 入门(2 学时)

主要内容

3．1 简单组合电路的 VHDL 描述

3．2 简单时序电路的 VHDL 描述

3．3 含有层次结构的 VHDL 描述

3．4 计数器设计

3．5 一般加法计数器设计

教学目的与要求

了解 VHDL 的发展和适用情况、语言特点和学习方法；要求熟练掌握 VHDL 的基本程

序结构和常规 VHDL 程序设计方法，要求熟练掌握 VHDL 的部分基本语句语法，以及利用

此硬件描述语言进行逻辑设计的基本方法。

习题

3．1，3．2，3．3, 3．4

94

第四章 Quartus II 的 HDL 输入设计 (3 学时)

主要内容

4．1 创建工程编译仿真

4．2 引脚设置和下载

4．3 SignalTap II 实时测试

教学目的与要求

熟练掌握在 Quartus II 软件中创建工程、全程编译、时序仿真、引脚锁定和下载、编程

配置器件和用 SignalTap II 实时测试的方法。

第五章 VHDL 深入（3 学时）

主要内容

5．1 数据对象及其示例说明

5．3 IF 语句概述

5．4 进程语句归纳

5．5 并行语句例解

5．6 仿真延时

教学目的与要求

熟练掌握VHDL的常用语句语法，以及利用此硬件描述语言进行逻辑设计的常用方法，

了解 VHDL 的仿真、测试技术。

第六章图形设计方法(3 学时)

主要内容

6．1 设计初步

6．2 应用宏模块的原理图设计

教学目的与要求

要求掌握原理图输入设计方法，熟悉 Quartus II 上的原理图设计方式，并设计简单电路。

第七章 LPM 参数化宏模块应用 (3 学时)

主要内容

7．1 宏功能模块概述

7．2 LPM 模块应用实例

7. 3 在系统存储器数据读写编辑器应用

7. 4 编辑 SignalTap II 的触发信号

7. 5 其他存储器模块的定制与应用

7. 6 流水线乘法累加器的混合输入设计

7. 7 LPM 嵌入式锁相环调用

教学目的与要求

掌握 LPM 参数化宏模块 ROM、RAM 和锁相环的实用。

第八章有限状态机设计(3 学时)

主要内容

8．1 VHDL 一般状态机

8．2 Moore 状态机设计

8．3 Mealy 状态机设计

95

8．4 状态机的状态编码

8．5 非法状态处理

教学目的与要求

了解有限状态机的分类、构成，Mealy 型与 Moore 型状态机的设计方法；掌握利用 VHDL

进行一般符号编码型有限状态机的设计技术。

习题

8．1，8．2，8．3

第九章设计优化和时序分析(3 学时)

主要内容

9．1 资源优化

9．2 速度优化

9．3 优化设置与时序分析

教学目的与要求

了解关键路径法、流水线、逻辑冗余、资源共享等设计优化方法、设计技巧。

习题

9．1，9．2，9．5

第十章 VHDL 程序结构与规则(3 学时)

主要内容

10. 1 VHDL 实体

10. 2 VHDL 结构体

10. 3 VHDL 子程序

10. 4 VHDL 库

10. 5VHDL 程序包

教学目的与要求

掌握硬件描述语言 VHDL 的语法结构与语言要素及数据类型和主要算术与逻辑操作

符的使用方法。

习题

10．1，10．3，10．6

第十一章 VHDL 语句 (3 学时)

主要内容

11. 1 顺序语句

11. 2 并行语句

11. 3 属性描述与定义语句

教学目的与要求

掌握 VHDL 的基本顺序语句和并行语句的特点和用法，掌握使用 VHDL 不同的描述风

格来编写程序。

第十三章 VHDL 仿真 (2 学时)

主要内容

13. 1 仿真

13. 2 VHDL 源程序仿真

96

13. 6 用 ModelSim 进行 VHDL 仿真

13. 7 VHDL 的 RTL 仿真

教学目的与要求

了解优秀的 VHDL/Verilog 混合 HDL 仿真器 ModelSim 对 Quartus II 输出的 HDL 仿真

代码进行行为仿真和时序仿真。

注：习题章节号与《EDA 技术与 VHDL》（清华大学出版社）相同。

九、成绩考核方式:

大作业

《面向对象程序设计》教学大纲

一、课程编号：3103022

二、课程名称：面向对象程序设计(c++)

三、先修课程: C 语言程序设计、数据结构

四、课程的性质、目的和任务：

使用面向对象程序设计的思想和方法进行系统设计和编程，从根本上解决了从现实世界

的问题空间到计算机解空间的直接映射，使所设计的系统能更加准确地模拟现实世界；同时

面向对象的系统从程序的结构、运行机制上保证了程序的安全性，灵活性；大大提高了程序

码段的复用性，易维护性和易扩展性。因此，面向对象程序设计已经取代了面向过程程序设

计成为当前程序设计（特别是复杂大系统的设计、编程）的主流方法。

本课程通过全面、系统地介绍面向对象程序设计的基本概念、分析方法、设计方法、基

本语法和编程方法；详尽地讲述 C++语言面向对象的基本特性，其内容包括类、对象、派生

类、继承、多态性、虚函数、模板、流类库、异常处理和 STL 简介等；从而使学生能深刻理

解和领会面向对象程序设计的特点和风格，类的封装性、继承性和多态性与程序的安全性、

结构性和灵活多样性之间的关系，达到掌握其设计方法和编程基础的目的，并为后续课程打

下基础。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总学时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

基本概念：

面向对象程序设计的思想和方法；

类和对象的概念与抽象和实例之间的关系；

类的封装性、继承性、多态性概念以及它们与程序的安全性、结构性和灵活多样性之间

的关系；

类属和模板的概念与软件模块的通用性的关系。

基本理论：

掌握面向对象的程序设计理论。

基本技能：

初步掌握从需求分析、程序设计到程序编码的面向对象方法；

97

熟练掌握类的封装性、继承性、多态性的实现方法；

学会使用 C++编程环境编制面向对象的程序；

了解使用 MFC 创建的 Windows 程序的方法。

七、教科书、参考书

教科书

《C++面向对象程序设计》 杜茂康 编著 电子工业出版社

参考书

《C++程序设计语言 The C++ Programing Language(Special Edition)》

Bjarne Stroustrup

高等教育出版社，Pearson Education 出版集团

《C++编程思想 Thinking in C++》

（美）Bruce Eckel 著

机械工业出版社 刘宗田、邢大红、孙慧杰 等译

《C++语言及其程序设计教程》

电子工业出版社 张国峰

八、课程内容与学时分配

面向对象程序设计概述

授课时数：讲授 3 学时，上机 2 学时。

目的：

初步建立面向对象程序设计的思想和概念。

要点:

什麽是面向对象(Object Oriented)；

什麽是面向对象程序设计（Object Oriented Programming）；

面向对象的基本概念（对象、消息和类）；

面向对象系统的的主要特性（数据的抽象与封装、继承性、多态性）；

用面向对象方法建立概念模型和面向对象设计技术；

软件 = OOP + DB。

考核的知识点和考核要求：

面向对象程序设计的思想、设计范型、设计方法和实现语言（要求理解和领会）

面向对象的基本概念（要求掌握和识记）

2.1 对象的基本概念（对象的属性、行为和状态）

2.2 消息的基本概念（消息的定义、种类和消息序列）

2.3 类的基本概念（类的定义、与对象的关系）

面向对象系统的特性（要求掌握和识记）

3.1 封装性（封装的概念、实现和作用）

3.2 继承性（继承的概念、分类、与封装和委托的关系）

3.3 多态性（重载、虚函数和抽象类的概念）

面向对象分析的概念模型和概念模型的建立方法（类图和 CDL 描述）（要求理解和领

会）

面向对象设计技术（软件生命周期和一般设计方法）（要求理解和领会）

面向对象的数据库应用程序设计（OOP+DB）与面向对象的数据库的概念（要求理解和

领会）

第二章 C++基础

98

授课时数：讲授 6 学时，上机 4 学时。

目的：

掌握 C++与 C 的不同点，为编写面向对象的 C++程序打下基础。

要点:

标准输入/输出流（cin 和 cout）和输入/输出运算符（>>和 <<）；

const 和内置（联）函数 inline；

函数重载；

作用域运算符（：：）；

new 和 delete；

引用。

考核的知识点和考核要求：

输入流 cin 和输出流 cout（要求掌握和综合应用）

1.1 输入运算符>>和 cin.get、cin.getline 的使用

1.2 输出运算符<<的使用

1.3 输入和输出的格式控制

1.4 >>和<<与 scanf 和 printf 的差异

const 的使用（要求掌握和综合应用）

2.1 使用 const 取代#define 定义常量

2.2 const 的其他应用（只读参数的声明、只读函数的声明和定义）

内置 inline 函数的定义以及与宏定义的比较（要求掌握和识记）

函数重载的概念和重载方法（要求掌握和识记）

new 和 delete 运算符（要求掌握和综合应用）

4.1 new 和 delete 的应用

4.2 new 和 delete 与 malloc 和 free 函数的比较

引用（要求掌握和综合应用）

6.1 引用的概念和应用（引用变量定义及初始化）

6.2 引用作函数的参数

6.3 返回引用的函数

6.4 引用与指针的比较

第三章 类与对象

授课时数：讲授 6 学时，上机 6 学时。

目的：

掌握类和对象的概念、定义、使用和相互关系；类的封装性和友元的作用。

要点:

类和对象的概念，相互关系和定义方法；

构造函数和析构函数；

静态数据成员和静态成员函数；

对象指针；

对象参数；

对象成员；

友元、友元函数和友元类。

考核的知识点和考核要求：

类的构成（要求掌握和综合应用）

1.1 类的定义（C++类的定义）

99

1.2 类的成员（私有成员和公有成员）

1.3 类成员函数的作用和定义方法

1.4 类构造函数和析构函数

1.4.1 构造函数的一般概念和定义

1.4.2 参数化的构造函数

1.4.3 带缺省参数的构造函数

1.4.4 多构造函数

1.4.5 拷贝构造函数

1.4.6 析构函数的一般概念和定义

1.5 静态数据成员的定义，初始化和作用

1.6 静态成员函数的定义和作用

类的应用（要求掌握和综合应用）

2.1 类对象的创建（定义）

2.2 类对象数据成员的访问和成员函数的调用

2.3 this 指针和名字解析

2.4 静态数据成员的访问

2.5 静态成员函数的调用

2.6 类的内嵌对象成员

2.7 类对象数组

友元（要求掌握和综合应用）

3.1 友元的作用和定义

3.2 友元的种类

3.2.1 友元函数

3.2.2 友元成员

3.2.3 友元类

3.3 友元的应用

第四章 继承

授课时数：讲授 6 学时，上机 4 学时。

目的：

深刻理解类的继承概念，熟练掌握类的派生方法。

要点:

为什麽使用继承；

单一继承的概念和派生类的构造和使用；

多重继承的概念和派生类的构造和使用；

派生类的构造函数和析构函数；

派生类中的基类成员的访问权限；

虚基类的概念、构造和使用。

考核的知识点和考核要求：

派生类的概念

1.1 引入继承的必要性（要求理解和领会）

1.2 私有、保护、公有方式派生类的定义方法（要求掌握和综合应用）

1.3 三种方式的派生类对基类的（私有、保护、公有）成员的访问权（要

求掌握和综合应用）

1.4 派生类的构造函数和析构函数（要求掌握和综合应用）

100

1.4.1 构造函数和析构函数的定义

1.4.1 派生类对象创建中基类和派生类构造函数和析构函数的调用

顺序

派生类对基类成员的继承

2.1 如何访问基类的私有成员（要求掌握和综合应用）

2.2 通过访问域声明调整私有派生类中基类的保护和公有成员的访问域

（要求掌握和识记）

多继承（要求掌握和识记）

4.1 多继承的概念和定义

4.2 多继承的构造函数和析构函数的定义和调用顺序

4.3 虚基类引入的必要性和定义方法

第五章 多态性

授课时数：讲授 7 学时，上机 4 学时。

目的：

进一步理解多态性的概念，熟练掌握实现动态多态性的方法。

要点:

动态多态性的概念和重要性；

虚函数的概念、实现机制和实现方法；

纯虚函数及抽象类的概念和实现方法。

考核的知识点和考核要求：

多态性的概念（要求掌握和识记）

1.1 运行时的多态性 —— 虚函数

2．虚函数（要求掌握和综合应用）

2.1 对象指针的定义和使用

2.2 动态多态性的需要和引入虚函数的必要性

2.3 虚函数的定义方法和使用

3．抽象类（要求掌握和综合应用）

3.1 纯虚函数与抽象类

3.2 抽象类的使用和纯虚函数多态性的体现

第六章 重载

授课时数：讲授 8 学时，上机 4 学时。

目的：

深刻理解多态性的概念，熟练掌握实现静态多态性的方法。

要点:

静态多态性的概念和重要性；

函数重载的概念和实现方法；

运算符重载的概念和实现方法（成员运算符、友元运算符的实现方法和两种运算符重载

的异同点）；

几种重要的运算符++、--、=、（）、[ ]、new、delete 的重载；

类型转换和类类型转换函数（运算符）。

考核的知识点和考核要求：

多态性的概念（要求掌握和识记）

1.1 编译时的多态性 —— 函数重载和运算符重载

函数重载（要求掌握和综合应用）

101

2.1 构造函数的重载

2.2 类成员函数的重载

2.3 类外一般函数的重载

运算符重载（要求掌握和综合应用）

3.1 使用成员函数重载运算符

3.2 使用友元函数重载运算符

3.3 两种运算符重载的比较

3.4 几种重要的运算符重载（++、--、[]、（）、new、delete、=）

类型转换（要求掌握和综合应用）

4.1 一般数据类型间的类型转换

4.2 通过构造函数进行类类型转换（隐含转换和防止隐含转换）

4.3 类类型转换函数

第七章 模板与 STL

授课时数：讲授 6 学时，上机 4 学时。

目的：

深刻理解类属和模板的概念，掌握模板的使用方法以及函数模板和类模板的

定义和使用。

要点:

类属概念和类属编程；

模板的概念；

函数模板与模板函数；

类模板与模板类；

STL

考核的知识点和考核要求：

类属（要求理解和领会）

1.1 引入类属编程的必要性

1.2 C++的类属表编程

1.3 从类属表中导出栈和队列

模板

2.1 模板的概念（要求掌握和识记）

2.2 函数模板和模板函数（要求掌握和综合应用）

2.3 类模板和模板类（模板实例和模板派生）（要求掌握和综合应用）

利用模板工具实现的类属机制实例（栈、队列和数组）（要求掌握和综合应用）

STL

4.1 容器

4.2 迭代器

4.3 关联式容器

4.4 算法

第八章 异常

授课时数：讲授 3 学时，上机 2 学时。

目的：

理解面向对象程序设计的异常（出错）处理的机制，初步掌握异常类的设计、

引入异常后的函数声明和定义和对异常的测试及处理。

要点：

102

异常处理的概念，与一般出错处理的区别；

异常的捕获、处理和清除；

含有异常的程序设计。

考核的知识点和考核要求：

C 语言的出错处理（要求理解和领会）

2。2．C++的异常处理（要求理解和领会）

2.1 抛出异常

2.2 异常捕获

2.2.1 try 块

2.2.2 异常处理器

2.2.3 异常的规格说明

2.2.4 捕获所有异常

2.2.5 异常的重新抛出

2.2.6 未捕获的异常

2.3 异常对象的清除

2.4 构造函数中的异常

2.5 异常的匹配

2.6 C++的标准异常

第九章 文件与流

授课时数：讲授 3 学时，上机 2 学时。

目的：

深刻理解 C++的 I/O 流类库的面向对象实现机理，掌握流类库的使用方法。

要点:

C++的 I/O 流类库的面向对象实现机理；

进一步理解和掌握标准输入输出流和输入输出操作；

用户自定义类型的标准输入输出；

文件的输入输出。

考核的知识点和考核要求：

C++流类库的概念和结构（streambuf 类和 ios 类及其派生类）（要求理解和领会）

一般类型数据的输入输出（要求掌握和综合应用）

2.1 输入类 istream 和输出类 ostream 的定义

2.2 输入运算符>>和输出运算符<<的使用

2.3 输入输出的格式控制

用户自定义类型对象的输入输出（要求掌握和综合应用）

3.1 输入运算符<<的重载方法和应用

3.2 输出运算符>>的重载方法和应用

文件的输入输出（要求掌握和综合应用）

4.1 文件的打开和关闭

4.2 文件的读写

4.2.1 文本文件的读写

4.2.2 二进制文件的读写

4.2.3 文件的随机读写

103

九、其他教学实践环节的安排

以习题中的上机习题作为上机实践的主要内容；

以实验报告（实验目的、设计描述、算法分析等）、程序代码和程序运行结果检查上机

实践的效果；

根据学生的能力适当增加补充上机实践的题目。

十、考核方法：

采用平时成绩和期末闭卷考试成绩相结合的方式：

平时作业：10%

上机编程：20%

综合练习：20%

期末考试：50%

十一、讲授（面授）建议：

本课程的讲授内容涉及面向对象程序设计的思想和实现方法，应该淡化具体的语言实现

环境；

通过讲授和上机实践，应使学员掌握面向对象程序设计的思想、方法和一定的分析、设

计和编程的能力：

能从所模拟的现实世界中分析提取对象；

从对象中抽象类；

建造类（封装、继承、多态）；

以类为基础（类的实例——对象和消息机制）创建程序；

学会文档的编写。

教学的重点应始终贯穿类（对象）的封装性、继承性和多态性：

封装性：

·应突出面向数据和以数据为中心的编程思想，即描述类的基础是

类的属性，类的一切行为（方法）都是建立在属性之上的；

·将类的实现方法和类的调用方法分离开来；

·数据的安全性。

继承性：

·直观、准确地表达客观世界对象之间的层次关系；

·准确地抽象提炼基类和恰当地继承派生对建立良好的层次关系，

提高代码的重用率、程序的可维护性和扩展性执关重要。

多态性:

·提高了编程的灵活性、多样性和可读性；

·重载、虚函数和模板可以视为在不同层次上实现，应用在不同场

合的多态性。

在本课程的教学中应注意与先修课程（特别是数据结构）内容的联系，以及对后续课程

（如 Windows 编程）的引导。

学生在学习过程中应注意对面向对象程序设计的概念和方法掌握，同时也应该注意在某

种编程环境下工程实现能力训练。

104

《面向对象程序设计实验》教学大纲

一、课程编号: 3109007

二、课程名称：面向对象程序设计实验

三、预修课程: c 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为选修课程。

本课程属于面向对象程序设计的基础课。通过全面、系统地介绍面向对象程序设计的基

本概念、分析方法、设计方法、基本语法和编程方法；详尽地讲述 C++语言面向对象的基本

特性，其内容包括类、对象、派生类、继承、多态性、虚函数、模板、流类库、异常处理和

STL 简介等；从而使学生能深刻理解和领会面向对象程序设计的特点和风格，类的封装性、

继承性和多态性与程序的安全性、结构性和灵活多样性之间的关系，达到掌握其设计方法和

编程基础的目的，并为后续课程打下基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授和实验总时数为 32 学时，1 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该初步掌握从需求分析、程序设计到程序编码的面向对象方

法；熟练掌握类的封装性、继承性、多态性的实现方法；学会使用 C++编程环境编制面向对

象的程序；并了解使用 MFC 创建的 Windows 程序的方法。

七、教科书、参考书

教科书：

《c++面向对象程序设计教程（第 3 版）习题解答与上机指导》

（清华大学出版社，陈维兴、陈晰、林小茶编著）

参考书：

C++程序设计语言 The C++ Programing Language(Special Edition)

Bjarne Stroustrup

高等教育出版社，Pearson Education 出版集团

C++编程思想 Thinking in C++

（美）Bruce Eckel 著

机械工业出版社 刘宗田、邢大红、孙慧杰 等译

C++语言及其程序设计教程

电子工业出版社 张国峰

八、课程内容与学时分配

实验名称 实验目的 学时 上机题目

Visual c++的上机

操作

Visual c++的安装、启动，如何创建 c++

workspace 和 project，如何编译、连接和

运行程序。

2

c++的初步知识 编程实践 C++的输入输出操作方法。

2

c++的初步知识 编程实践 C++在非面向对象方面与 C 的

区别。

2

类和对象 编程实践类的定义。 2

类和对象的进一步 编程实践类的构造函数、拷贝构造函数、 4

105

讨论 析构函数，掌握对象数组、对象的指针及

其使用方法。

继承 编程实践类的继承、派生、虚基类。 4

多态性 编程实践动态多态性，包含虚函数、抽象

类的定义和纯虚函数。

4

重载 编程实践函数重载和运算符重载。 4

模板与 STL 编程实践函数模板和类模板。

4

异常 编程实践 c++的异常处理

2

输入输出流与文件 C++格式化的输入输出方法、磁盘文件的

输入输出方法

2

九、成绩考核方式:

期末考试采用上机考试方式或大作业考试方式

《模拟电子技术基础》教学大纲

一、课程编号: 3103137

二、课程名称：模拟电子技术基础

三、预修课程: 高等数学、电路分析基础

四、课程的性质、目的和任务：

《模拟电子技术基础》课程是电子信息工程、通信工程、自动控制等电气信息类专业的

专业基础课。本课程以分立元件的基本放大电路为基础，以集成电路为主体，通过课堂讲授

使学生理解各种基本放大电路的组成、工作原理和分析方法及应用；通过实验教学、开放实

验室、课外实验等实践环节使学生加深对基本概念的理解，掌握基本电路的设计与调试方法，

使学生获得电子技术方面的基本理论、知识和技能，并具备根据生产实践要求，用基本单元

电路构成简单模拟电子系统的能力。

通过这门课的学习，使学生具备学习《数字电子技术基础》、《高频电子线路》等后续相

关专业课的能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。不含实验学时数，实验由“模拟电子技术基础

实验”课程安排。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应掌握半导体器件的基础知识、以半导体器件为核心构成的各

种电子电路、模拟集成电路的分析方法，以及相关的基本理论和基本概念；初步具备设计简

单电子电路的能力；

七、教科书、参考书

106

教科书：

《模拟电子技术基础》（第四版）（高等教育出版社，华成英、童诗白编）（ISBN

7040189224）

参考书：

《模拟电子技术基础简明教程》（第二版）（高等教育出版社，杨素行编）

《电子技术基础》（第四版）（高等教育出版社，康华光编）

《模拟电子线路习题精解》（科学出版社，宋文涛编）

八、课程内容与学时分配

第一章常用半导体器件(6 学时)

主要内容

半导体的特性

1.2 半导体二极管的单向导电原理、伏安特性及主要参数

1.3 稳压二极管的特性和主要参数

1.4 三极管的结构、电流分配关系、特性曲线及主要参数

教学目的与要求

PN 结是重点内容，要求从物理概念上理解 PN 结的单向导电性， 三极管的电流分配及

放大原理。重点掌握二极管（包括稳压管）与三极管的特性和主要参数。

第二章 基本放大电路(6 学时)

主要内容

2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标

2.2 基本共射放大电路的工作原理

2.3 放大电路的分析方法

2.4 放大电路静态工作点的稳定

教学目的与要求

掌握共射电路的组成和工作原理。运用图解分析法确定静态工作点，分析动态工作过程。

掌握微变等效电路分析方法。能用等效电路计算放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电

阻。掌握简单的电流源电路。了解多级放大器的电压放大倍数和输入、输出电阻的计算。

第三章 多级放大电路(5 学时)

主要内容

3.1 多级放大电路的耦合方式

3.2 多级放大电路的动态分析

3.3 差分放大电路

教学目的与要求

熟练掌握直接耦合多级放大电路的工作原理、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计

算，正确理解阻容藕合放大电路的工作原理和电压放大倍数的计算，对变压器藕合仅作一般

了解。正确理解直接耦合放大电路中零点漂移现象及其抑制措施。熟练掌握差动放大电路的

工作原理、输入和输出方式以及各项指标的计算。

第四章 集成运算放大电路 (4 学时)

主要内容

4.1c 集成运算放大电路概述

4.2c 集成运放的性能指标及低频等效电路

107

24.3 集成运放的种类及选择

教学目的与要求

对集成运算放大器的内部电路仅作一般了解，应熟练掌握理想集成运放的特点和实际运

放的主要参数。了解集成运放的种类，掌握选择和使用。

第五章 放大电路的频率响应（3 学时）

主要内容

5.1 频率响应概述

5.2 单管放大电路的频率响应

5.3 多级放大电路的频率响应

教学目的与要求

掌握放大电路频率响应的基本概念，了解多级放大电路的频率响应。

第六章放大电路中的反馈(6 学时)

主要内容

6.1 反馈的基本概念及判断方法

6.2 负反馈放大电路的四种基本组态

6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式

6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析

6.5 负反馈对放大电路性能的影响

6.6 负反馈放大电路的稳定性

教学目的与要求

熟练掌握反馈的基本概念和分类，会判断反馈放大电路的类型和极性，熟练掌握负反馈

对放大电路性能的影响、在深度负反馈下放大倍数的计算。正确理解反馈的引入。熟练掌握

虚短、虚断的概念、闭环放大倍数的表达式。正确理解负反馈放大电路的自激条件。

第七章 信号的运算和处理(4 学时)

主要内容

7.1 基本运算电路

7.2 有源滤波电路

7.3 电子信息系统预处理中所用放大电路

教学目的与要求

集成运算放大电路的理想化分析，各种基本运算电路的分析。

第八章 波形的发生和信号的变换(8 学时)

主要内容

8.1 正弦波振荡电路

8.2 电压比较器

8.3 非正弦波发生电路

教学目的与要求

熟练掌握正弦振荡电路的振荡条件，RC 正弦振荡电路的电路组成和工作原理。正确理

解 LC 正弦振荡电路的组成和振荡条件，一般了解石英晶体振荡电路的工作原理。熟练掌握

比较器的基本特性，正确理解非正弦波产生电路的组成及工作原理。

108

第九章 功率放大电路(6 学时)

主要内容

9.1 功率放大电路概述

9.2c 互补功率放大电路

9.3 功率放大电路的安全运行

教学目的与要求

掌握功率放大电路的特点和主要研究对象，熟悉放大电路中晶体管的三种工作状态的特

点，掌握互补电路的工作原理和指标计算，正确理解集成功率放大电路的原理及使用方法。

掌握功放电路读图

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业

《模拟电子技术基础实验》教学大纲

一、课程编号: 3109021

二、课程名称：模拟电子技术基础实验

三、预修课程: 高等数学，电路分析基础

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，它是一门重要的专业基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握基本放大电路的分析方法，学会对由晶体管组成的放大

电路的分析和应用，深刻理解反馈的基本概念和意义，学会集成运算放大器组成的电路的分

析和使用，对模拟拟电子技术有一全面的了解，为学习后续专业课打下坚实的基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 24 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过实验教学、开放实验室、课外实验等实践环节使学生加深对基本概念的理解，掌握

基本电路的设计与调试方法，并具备根据生产实践要求，用基本单元电路构成简单的模拟电

子系统的能力。

七、教科书、参考书

教科书：教材自编

参考书：

《模拟电路实验教程》清华大学出版社 2005.5 刘志军等编

《模拟电子技术基础实验与课程设计》哈尔滨工程大学出版社 2001.3 李万臣等编

八、教学内容：

实验项目一（必做）

实验项目名称： 单级交流放大电路

实验目的:

1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱，

2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

109

3.学习测量放大电路 Q 点，AV，ri，ro 的方法，了解共射极电路特性。

4.学习放大电路的动态性能。

实验内容及方法:

1、按实验图所示搭接电路。

2、调整电路的静态工作点。

3、电路处于动态时,测量电路输入输出电压的值,并用示波器观察输入输出波形的变化。

实验所用主要仪器设备：

1.示波器

2.信号发生器

3.数字万用表

实验项目二（必做）

实验项目名称：两级交流放大电路

实验目的:

1.掌握如何合理设置静态工作点。

2.学会放大电路频率特性测试方法。

3.了解放大电路的失真及消除方法。

实验内容及方法:

1、按实验图所示搭接电路。

2、放大器频率特性响应曲线的测量。

3、放大器通频带的测量。

实验所用主要仪器设备：

1.双踪示波器。

2.数字万用表。

3.信号发生器.

实验项目三（必做）

实验项目名称：负反馈放大电路

实验目的:

1、研究负反馈对放大器性能的影响。

2、掌握反馈放大器性能的测试方法。

实验内容及方法:

1、按实验图所示搭接电路。

2、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。

3、用示波器观察负反馈对波形失真的改善作用。

实验所用主要仪器设备：

1.双踪示波器。

2.音频信号发生器。

3.数字万用表。

实验项目四（必做）

110

实验项目名称：差动放大电路

实验目的:

1、熟悉差动放大电路的工作原理。

2、掌握差动放大电路的测试方法。

实验内容及方法:

1、按照实验电路图搭接电路。

2、调零后,测量静态工作点。

3、测量差模电压放大倍数。

4、测量共模电压放大倍数。

实验所用主要仪器设备：

1.双踪示波器

2.数字万用表

3.信号源

实验项目五（必做）

实验项目名称：比例求和运算电路

实验目的:

1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。

2.学会上述电路的测试和分析方法。

实验内容及方法:

1、按照实验电路图搭接电路。

2、测量电压跟随器的输入输出电压。

3、测量反向比例放大器、同向比例放大器的输入输出电压值。

4、测量同向求和电路、反向求和电路、双端输入求和电路的输入输出电压值。

5、用示波器观测微分与积分电路的输入输出波形。

实验所用主要仪器设备：

1.数字万用表

2.示波器

3.信号发生器

实验项目六（选做）

实验项目名称：波形发生电路

实验目的:

1.掌握波形发生电路的特点和分析方法

2.熟悉波形发生电路设计方法。

预习要求

1.分析图 8.1 电路的工作原理，定性画出 VO 和 VC 波形。

2.若图 8.1 电路 R=10K，计算 VO 的频率。

3.图 8.2 电路如何使输出波形占空比变大？利用实验箱上所标元器件画出原理图。

4.图 8.3 电路中，如何改变输出频率？设计 2 种方案并画图表示。

5.图 8.4 电路中如何连续改变振荡频率？画出电路图。(利用实验箱上的元器件)

111

实验内容及方法:

1.方波发生电路

2.占空比可调的矩形波发生电路

3.三角波发生电路

4.锯齿波发生电路

实验所用主要仪器设备：

1.双踪示波器

2.数字万用表

实验项目七（选做）

实验项目名称：模拟线路仿真实验

实验目的：

1、掌握 Multisim7 仿真软件的使用方法。

2、提高综合设计电路的能力，加深对波形发生器电路理解。

实验内容及方法：

1、练习使用 Multisim7 仿真软件。

2、设计方波、矩形波、三角波、锯齿波四种波形发生器电路的仿真电路，并利用计算

机仿真软件 Multisim7 对所设计的四种波形发生器的仿真电路进行波形测试及性能分析。

实验所用主要仪器设备：

Multisim7 仿真软件

计算机一台

九、成绩考核方式:

实际操作考核

《嵌入式操作系统与驱动程序设计》教学大纲

一、课程编号：3107056

二、课程名称：嵌入式操作系统与驱动程序设计

三、预修课程: 操作系统、C 语言程序设计、嵌入式系统基础

四、课程的性质、目的和任务

本课程为信息工程专业嵌入式系统方向的选修课程。嵌入式操作系统是嵌入式方向的核

心课程，本课程以开源嵌入式 Linux 为操作系统，通过教学和实验环节，让学生熟练掌握嵌

入式 Linux 下的各种应用开发。

五、本课程实验学时

本课程学时数为 32 学时，2 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过该课程，学会如何建立嵌入式 Linux 系统平台，掌握 Linux 内核裁减与移植；掌握

Linux 原理的开发工具 GCC 与 GDB 的使用，通过在 Linux 下编写一个嵌入式游戏的实践，

达到熟练掌握 Linux 下 C 编程；掌握嵌入式应用程序设计和驱动程序设计方法,通过在 Linux

编写 USB 接口摄像头驱动的实践，达到熟练掌握 Linux 下驱动编程的目的。

112

七、课程内容与学时分配

第一部分：Linux 开发基础（8 学时）

第一讲：Linux 的使用基础，包括 Linux 概述、Linux 的安装、启动和关闭 Linux。

第二讲：Linux 的常用命令，包括文件和目录的基本操作、备份和压缩的基本操作、网

络的基本操作、用户和系统的基本管理。

第三讲：vi 编辑器的使用

第四讲：shell 程序设计

第五讲：GCC 的使用与开发

第二部分：嵌入式 Linux 的构建及应用开发（18 学时）

第六讲：建立嵌入式交叉编译开发环境

第七讲：BootLoader 分析及移植介绍

第八讲：Linux 内核及根文件系统的移植和烧写

第九讲：字符设备驱动程序设计

第十讲：嵌入式 web

第十一讲：嵌入式 GUI

第十二讲：嵌入式数据库

实验内容：（10 学时）

实验一：安装 Linux 并熟悉 Linux 的常用命令

实验二：Linux 的文件目录、备份压缩、网络及用户管理命令

实验三：构建嵌入式 Linux 开发环境实验，打印 Hello World

实验四：Bootloader 实验

实验五：Linux 内核裁剪与编译

实验六：构建文件系统实验

高级实验一：嵌入式 Web（选做）

高级实验二：嵌入式 GUI（选做）

高级实验三：嵌入式数据库（选做）

实验一：安装 Linux 并熟悉 Linux 的常用命令

考查重点：Linux 及开发工具的使用

考核的知识点和要求： Linux 常用命令；Gcc 和 arm-linux-gcc 编译器的使用；Makefile

文件和 Make 命令；Vi 编辑器的使用。

实验二：构建嵌入式 Linux 开发环境实验，打印 Hello World

考查重点：嵌入式 Linux 开发环境的建立、开发工具的使用、内核移植和应用程序的编

译和调试。

考核的知识点和要求：开发环境的建立；嵌入式 Linux 的开发环境；交叉编译环境的建

立。

实验三：Bootloader 实验，Linux 内核裁剪与编译

考查重点：Linux 内核的移植以及 bootloader 的移植。

考核的知识点和要求：Linux Kernel 的启动过程；Uboot、vivi 的移植方法；Kernel 的

移植方法；Menuconfig 和启动脚本；应用程序的编译及调试。

113

实验四：Linux 驱动程序开发

考查重点：嵌入式 Linux 驱动程序开发的方法、简单驱动程序的编写。

考核的知识点和要求：嵌入式 Linux 的设备管理；处理器与设备间数据交换方式；

驱动程序结构；驱动编译进内核和编译成模块的差别；设备驱动程序的开发过程。

选做实验（包括但不限于此）：

嵌入式 Web；嵌入式 GUI；嵌入式数据库；嵌入式 java，嵌入式可信性研究；嵌入式

java；嵌入式多核；嵌入式无线通信等。

八、成绩考核方式

该门课程属于实践课程，因此考核形式采取笔试+上机相结合的形式。

《嵌入式系统基础》教学大纲

一、课程编号: 3107062

二、课程名称：嵌入式系统基础

三、预修课程: C 语言程序设计、单片机、微机原理与接口、操作系统、32 位汇编语言

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。嵌入式系统是计算机硬件和计算机软件完美结合的一门课程,它是

一门综合性的专业课。

通过本课程的学习，进一步培养学生编程能力，动手能力，培养系统的概念，培养软硬

件结合的综合设计方法及应用开发能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。不含实验学时数，实验由“嵌入式系统实验”

课程安排。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，要求学生掌握ARM的体系结构和指令集,掌握ucos-II的数据结构、

文件结构，其任务的创立方法和任务之间的通讯机制。熟悉博创公司开发的试验平台，应用

所学知识在该平台上开发实际应用程序。。

七、教科书、参考书

教科书：《嵌入式系统设计与实例开发》（第 2 版）（清华大学出版社，王田苗主编）

（ISBN 7-302-07268-x）

参考书：

《ucos-II 嵌入式实时操作系统》（第 2 版）北京航空航天出版社 Jean J.Labrosse 著

邵贝贝等译

《嵌入式系统设计》北京航空航天大学出版社[美] Frank Vahid, Tony Givargis 著 骆

丽译

《ARM 嵌入式微处理器体系结构》北京航空航天出版社. 马忠梅等著

《ARM 微控制器基础与实战》清华大学出版社 周立功等编著

《嵌入式系统设计与实践》北京航空航天出版社 张晓林 崔迎炜等编著

《嵌入式系统设计与应用开发》 北京航空航天出版社 郑灵翔等编著

114

《ARM 嵌入式系统实验教程》 清华大学出版社 周立功等编著

《µCOS-II ARM 移植要点详解》北京航空航天出版社 黄燕萍编著

八、课程内容与学时分配

第一讲：引言(2 学时)

主要内容

1．1 为什么要学习嵌入式系统

1．2 嵌入式系统的定义、特点及架构

1．3 嵌入式系统与单片机、PC 的区别

1．4 嵌入式系统的应用领域

1．5 嵌入式系统的发展趋势

教学目的与要求

掌握嵌入式系统的定义及相关的概念，掌握嵌入式系统与单片机、pc 的区别，基本了

解嵌入式系统的特点；了解嵌入式系统的发展过程和发展趋势。

第二讲：基本概念（2 学时）

主要内容

1．1 嵌入式系统硬件基础（冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构、CISC 与 RISC、IP

核、流水线、存储器系统）

1．2 嵌入式操作系统（操作系统的分类、嵌入式实时操作系统、多任务，任务优先级，

调度、非占先式与占先式、可重入型函数、前台与后台）

教学目的与要求

掌握嵌入式系统相关的软硬件概念。了解冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构的区别及

各自的优缺点；CISC 与 RISC 架构的特点，嵌入式系统中采用 RISC 架构的必要性；掌握

IP 核、流水线、存储器系统的基本特点；了解嵌入式系统的操作系统特点，掌握多任务的

原理，了解多任务优先级设置的必要性及任务调度的概念；了解非占先式与占先式、可重入

型函数、前台与后台等基本概念。

第三讲：ARM 体系结构（2 学时）

主要内容

1．1 ARM 微处理器家族

1．2 ARM 处理器特点

1．3ARM 微处理器工作模式

1．4 ARM 寄存器结构

教学目的与要求

了解 ARM 微处理器系列的特点及功能；掌握 ARM 微处理器的七种工作模式，设置七

种模式的意义，每种工作模式的特点及工作范围；掌握 ARM 微处理器的 37 种寄存器的功

能，各个工作模式下寄存器的应用。

第四讲：ARM 体系结构（2 学时）

主要内容

1．1 异常的产生与处理

1．2 几种工作模式的切换

教学目的与要求

掌握中断的概念、几种中断类型、中断的处理过程、中断向量表；了解几种常用工作模

115

式的切换条件及切换过程。

第五讲：ARM 指令集（4 学时）

主要内容

1．1 ARM 指令集分类

1．2 ARM 指令的特点、格式

1．3 数据处理指令

1．4 跳转指令

教学目的与要求

了解 ARM 指令集的六大分类；各种指令的主要特点及其指令格式；学习数据处理指令

的格式、特点及用法，重点掌握几种寻址方式；掌握跳转指令的用法。

第六讲：ARM 指令集（2 学时）

主要内容

1．1 访存指令

1．2 程序状态访问指令

1．3 伪指令

教学目的与要求

掌握各种指令的详细用法。

第七讲：µcos-II 操作系统（4 学时）

主要内容

1．1 test1 程序代码分析

1．2 test2 程序代码分析

1．3 信号量

教学目的与要求

通过对两个运行在 PC 机的程序的源代码分析，了解 µcos-II 的编程特点，了解任务的

创立和任务之间的通信机制—信号量

第八讲：µcos-II 操作系统（4 学时）

主要内容

1．1 µcos-II 的数据结构

1．2 µcos-II 的文件结构

1．3 实时操作系统

教学目的与要求

重点掌握 µcos-II 的数据结构，了解实时操作系统的基本特点。

第九讲：µcos-II 操作系统（4 学时）

主要内容

1．1 µcos-II 的任务之间的通讯机制

1．2 任务控制块（TCB）

1．3 文件控制块

教学目的与要求

重点掌握信号量的概念，信号量的特点，信号量在保证操作系统任务之间的通讯与同步

过程中的重要作用；µcos-II 实时操作系统中信号量的实现方法；任务控制块和文件控制块

这两个重要数据结构的分析。

116

第十讲：µcos-II 在 ARM 上的移植（2 学时）

主要内容

1．1 移植时须注意的问题

1．2 与移植有关的几个汇编程序

1．3 µcos-II 的裁减

教学目的与要求

了解移植的概念，掌握 µcos-II 在 ARM 芯片上移植需注意的问题；编写或读懂要实现

移植需要的几个汇编程序；了解 µcos-II 的裁减

第十一讲：µcos-II 的扩展应用（2 学时）

主要内容

1．1 µcos-II 的不足

1．2 操作系统的 API 函数

1．3 嵌入式 GUI

1．4 字符集

教学目的与要求

掌握由于 µcos-II 的局限性，在构造系统时需要的一些其他功能：如文件系统、控件等；

了解 µcos-II 的一些常用 API 函数；了解嵌入式 GUI 的功能及用法；了解字符集的概念。

第十二讲：嵌入式平台的接口技术（4 学时）

主要内容

1．1 存储器的接口设计

1．2 S3C44B0X 的 I/O 接口

1．3 USB 的数据传输

1．4 键盘接口设计

1．5 触摸屏接口设计

1. 6 LCD 接口设计

教学目的与要求

了解嵌入式平台的一些接口的原理，重点了解 S3C44B0X 的 I/O 接口特点，提供了那

些接口资源；了解 usb、键盘、触摸屏、lcd 等借口的简单工作原理。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《嵌入式系统基础实验》教学大纲

一、课程编号: 3109015

二、课程名称：嵌入式系统基础实验

三、预修课程: C 语言程序设计、单片机原理及接口技术、操作系统、嵌入式汇编语言程序

设计

四、课程的性质、目的和任务：

117

本课程为必修课程，是嵌入式系统课程的相关配套实验课程。

通过本课程的学习，进一步强化动手能力和编程能力，培养学生的综合开发能力，提高学生

软硬件结合的综合设计思想。

五、学分、学时安排

本课程总时数为 16 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该学会熟练使用交叉编译器 ADS，熟练掌握串口、键盘、

LCD、触摸屏等基本接口的驱动设计；了解实时操作系统的移植过程；掌握 ucos-II 实时操

作系统的使用方法；学会进行综合应用程序开发。

七、教科书、参考书

教科书：《 嵌入式系统实验指导书》

八、课程内容与学时分配

实验一：开发环境实验及串口驱动实验（2 学时）

主要内容

开发平台的软硬件环境、ADS 交叉编译器的使用、sourceinsight 的使用、建立超级终

端，仿真运行 hello world

教学目的与要求

熟悉 ADS1.2 开发环境，学会 ARM 仿真器的使用。使用 ADS 编译、下载、调试并跟

踪一段已有的程序，了解嵌入式开发的基本思想和过程。

主要内容

学习串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读 ARM 芯片文档，掌握 ARM 的 UART

相关寄存器的功能，熟悉 ARM 系统硬件的 UART 相关接口。编程实现 ARM 和计算机实现

串行通讯：

ARM 监视串行口，将接收到的字符再发送给串口（计算机与开发平台是通过超级终端

通讯的），即按 PC 键盘通过超级终端发送数据，开发平台将接收到的数据再返送给 PC，在

超级终端上显示。

教学目的与要求

１．掌握 ARM 的串行口工作原理。

２．学习编程实现 ARM 的 UART 通讯。

３．掌握 CPU 利用串口通讯的方法。

实验二：键盘及 LED 接口驱动实验（2 学时）

主要内容

通过 ZLG7289 芯片驱动 17 键的键盘和 8 个共阴极 LED，将按键值在 LED 上显示出

来。

教学目的与要求

1．学习键盘及 LED 驱动原理。

2．掌握 ZLG7289 芯片的使用方法

实验三：电机驱动实验（2 学时）

主要内容

学习步进电机和直流电机的工作原理，了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要

求。学习 ARM 知识，掌握 PWM 的生成方法，同时也要掌握 I/O 的控制方法。

118

1．编程实现 ARM 芯片的一对 PWM 输出用于控制直流电机的转动，通过 A/D 旋钮控

制其正反转及转速。

2．编程实现 ARM 的四路 I/O 通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动，通过

A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。

3．通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。

教学目的与要求

1．熟悉 ARM 本身自带的六路即三对 PWM，掌握相应寄存器的配置。

2．编程实现 ARM 系统的 PWM 输出和 I/O 输出，前者用于控制直流电机，后者用于控

制步进电机。

3．了解直流电机和步进电机的工作原理，学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，

即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。

4．掌握带有 PWM 和 I/O 的 CPU 编程实现其相应功能的主要方法。

实验四：触摸屏实验（2 学时）

主要内容

学习触摸屏基本原理，理解对触摸屏进行输出标定、与 LCD 显示器配合的过程。

教学目的与要求

1．了解触摸屏基本概念与原理。

2．理解触摸屏与 LCD 的密切配合。

3．编程实现对触摸屏的控制。

实验五：µcos-II 的移植实验（2 学时）

主要内容

1．将 uCOS-II 内核移植到 ARM7 微处理器上。

2．编写两个简单任务，在超级终端上观察两个任务的切换。

教学目的与要求

1．了解 uCOS-II 内核的主要结构。

2．掌握将 uCOS-II 内核移植到 ARM7 处理器上的基本方法。

实验六：绘图的 API 函数实验（2 学时）

主要内容

本次实验通过使用嵌入式系统的绘图 API 函数，首先，在屏幕上绘制一个圆角矩形

和一个整圆。然后，再在屏幕上无闪烁的绘制一个移动的正弦波。

教学目的与要求

学习使用嵌入式系统绘图的 API 函数。理解绘图设备上下文（DC）在多任务操作系统

中的作用。会使用绘图设备上下文（DC）在屏幕上绘制一个圆角矩形和一个圆。了解绘制

动画防止闪烁的基本原理，可以实现无闪烁的动画。

实验七：综合实验（4 学时）

主要内容

学习编写一个比较复杂的应用程序的方法及其框架结构，结合以前几个实验中所学到的

知识，实现一个综合的应用。

教学目的与要求

119

用一个列表框控件作为主菜单，菜单的每个条目表示一种功能，通过键盘可以选择如下

功能：显示 BMP 图片、设定系统时间。同时，使用文本框控件作为系统的一个状态条，显

示提示信息和系统的时间。

九、成绩考核方式:

大作业

《嵌入式系统应用》教学大纲

一、课程编号: 3104106

二、课程名称：嵌入式系统应用

三、先修课程：C 语言程序设计、嵌入式系统基础

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。是信息工程专业的专业核心课。

本课程从系统的角度出发，讲述在嵌入式系统应用中的系统开发思想，以及嵌入式系统

应用开发的设计方法、开发技术。通过本课程的学习可以使学生掌握嵌入式系统应用开发中

的设计方法、开发技术。同时，本课程还简要介绍了嵌入式系统设备驱动、人机交互等内容，

使学生掌握嵌入式系统应用的基本方法与步骤，基本具有独立设计、开发、调试一个嵌入式

系统软件产品的能力。

五、学分、学时安排

本课程 2 学分，讲授学时数为 32 学时。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，使学生进一步深入了解嵌人式系统的特点，了解嵌入式系统应用开

发中可能遇到的各种问题及解决方法。掌握嵌入式系统软件开发的主流技术，能够开发嵌入

式系统应用中人机交互、多媒体应用、网络应用和 GPS 应用的开发技能。

在能力方面，培养学生全面思考的能力和系统的设计方法，通过上机操作使学生具有系

统的设计思想和思维方式，提高解决实际问题的能力。

七、教科书、参考书

参考书：

《Android 基础教程（第 4 版）》（人民邮电出版社，袁国忠译）

《第一行代码——Android》（人民邮电出版社，郭霖编著）

《疯狂 android 讲义》（电子工业出版社，李刚编著）

《Android 编程实战学习手册》（机械工业出版社，唐城教育编著）

《深入 linux 内核架构》（人民邮电出版社，郭旭译）

八、课程内容与学时分配

第一章 概述（2 学时）

主要内容

120

1．嵌入式系统概述

2．嵌入式系统硬件基础知识

3．手机及消费类电子硬件结构

教学目的和要求

了解和掌握嵌入式系统软硬件基础知识。

第二章 嵌入式操作系统结构（2 学时）

主要内容

1．操作系统简介

2．嵌入式操作系统特点

3．Linux 操作系统

4．安卓系统

教学目的和要求

学习和掌握操作系统知识。

第三章 应用软件基础（2 学时）

主要内容

1．Activity

2．Service

3．BroadCast Reciver

4．Content Provider

5．Intents

6．资源

7．AndroidManifest

教学目的和要求

学习嵌人式系统应用系统组成部分。

第四章 用户界面设计（6 学时）

主要内容

1．用户界面基础

2．界面控制

3．界面布局

4．菜单

5．界面事件

教学目的和要求

掌握嵌入式系统界面设计技术。

第五章 图形绘制与多媒体（6 学时）

主要内容

1．图形基础

2．动画实现

3．背景音乐

4．视频播放

121

教学目的和要求

掌握 2D 图形绘制和多媒体播放技术。

第六章 OpenGL（4 学时）

主要内容

1．三维图形基础

2．绘制三维图形

教学目的和要求

掌握 3D 图形绘制。

第七章 定位服务（4 学时）

主要内容

1．使用 GPS

2．Google 地图应用

教学目的和要求

掌握 GPS 开发技术。

第八章 网络编程（4 学时）

主要内容

1．基于 Socket 的通信

2．基于 HTTP 协议的网络编程

3．使用 webView 进行网络开发

教学目的和要求

掌握网络通信编程方法。

第九章 传感器操作（2 学时）

主要内容

1．手机中的主要传感器及其调用方法

教学目的和要求

掌握手机中传感器及 USB 外接传感器的调用技术。

九、成绩考核方式

期末考试和平时作业结合的方式。

《人工智能原理》教学大纲

一、课程编号：3107082

二、课程名称：人工智能原理

三、预修课程: C 语言程序设计语言、数据结构

四、课程的性质、目的和任务：

人工智能是计算机专业高年级本科生的一门重要课程，该课程是关于人工智能领域的引

122

导性课程，介绍人工智能的基本理论、方法和技术，目的是使学生了解和掌握人工智能的基

本概念和方法，为今后的更高级课程的学习、为将来在人工智能领域的进一步研究工作和软

件实践奠定良好的基础。

人工智能与其他的软件课程有较大的区别，这种区别主要表现在人工智能的鲜明特点上，

即在思想方法上强调启发式，算法上强调不确定性。同时，人工智能领域又是一个开拓性领

域，新思想和新技术层出不穷，因此，它对学生的训练将是特殊的、鼓励创新的，是其他课

程不可替代的。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，使学生从人工智能的了解智能本质和相关学科间的关系，掌握人工

智能、智能体、知识表示、逻辑推理、模式识别、机器学习、自然语言处理等学科及领域的

基本概念和理论，掌握利用基本概念和理论分析部分现实问题所涉及人工智能任务及简要解

决方法和流程的能力，掌握采用算法简要描述这些问题的解决流程的能力，掌握简要设计相

应智能系统的基本模块及结构的能力。

七、参考书

参考书：

《世界著名计算机教材精选·人工智能：一种现代的方法（第 3 版）》，[美]罗素（Stuart

J.Russell），[美]诺维格（Peter Norvig）著；殷建平，祝恩，刘越，等译。清华大学出版社。

ISBN：9787302331094

《人工智能》人民邮电出版社，2011 年，王万森

《人工智能原理及其应用》（第 2 版），电子工业出版社, 2007 年，王万森

《人工智能基础》（第 2 版），高等教育出版社，2010，蔡自兴

《人工智能高级技术导论》，高等教育出版社，2009，高济

《人工智能基础教程》，（第二版），清华大学出版社，2011．朱福喜

《人工智能》，国防工业出版社，2007，史忠植等

八、课程内容与学时分配

第一章 引论（4 学时）：相关学科、概念、历史的介绍，智能体概念，对世界及问题的

表述。

第二章 搜索求解（8 学时）：搜索的概念，基本搜索方法，启发式搜索方法，对抗搜索

的概念及方法，约束满足问题及方法。

第三章 逻辑推理（8 学时）：逻辑智能体概念，命题逻辑基本概念及推理方法，一阶逻

辑及推理方法，知识表示方法。

第四章 计算语言学（4 学时）：自然语言处理问题及概念，自然语言处理基本方法。

第五章 模式识别（4 学时）：机器感知、模式识别概念，分类、回归、聚类问题。

第六章 机器学习（4 学时）：机器学习基本理论及方法类别，机器学习主要方法，模型

及参数。

九、成绩考核方式:

平时作业

《软件测试技术》教学大纲

一、课程编号: 3106007

123

二、课程名称：软件测试技术

三、预修课程: 软件工程概论、面向对象程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，使学生通过本课程的学习，掌握软件测试的基本思想、技能和方法。

在教学过程中，结合专业需要，培养学生整体的测试观念，系统地掌握软件测试的理论及方

法，全面培养学生正确的测试观念，并学会使用一些基本的测试方法和测试工具软件。通过

一定的实践环节，培养学生的测试实践能力。

五、学分、学时安排

本课程总时数为 48 学时，3 学分。其中安排 16 学时的实践课程。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握软件测试的基本理论和技能如静态测试、动态测试、

黑盒测试、白盒测试、单元测试、集成测试、系统测试等以及自动化测试方法，并能使用测

试理论及方法对项目进行基本的测试。

七、教科书、参考书

教科书：《软件测试技术》（机械工业出版社 徐芳主编）

（ISBN 978-7-111-37884-6）2012 年 6 月第 2 版

教学参考书：

《软件测试教程》电子工业出版社，贺平 编

《软件测试》机械工业出版社 2006.4 （美）Ron Patton 编

《软件工程与软件测试自动化教程》电子工业出版社 2002.1 张克东 编

《软件测试经典教程》 科学出版社 2007.5 赵彬 编

《实用软件测试指南》机械工业出版社，2002.2 周予滨 编

八、课程内容与学时分配

第一章 软件测试基本知识( 5 学时)

主要内容

1.1 软件开发过程

1.1.1 瀑布模型

1.1.2 原型模型

1.1.3 增量模型

1.1.4 螺旋模型

1.1.5 小结

1.2 软件质量保证

1.2.1 软件质量的定义

1.2.2 软件错误定义

1.2.3 软件质量保证

1.3 测试一个小软件

1.3.1 软件功能

1.3.2 寻找错误

1.4 理解软件测试

1.4.1 基本概念

1.4.2 测试用例

1.4.3 软件错误的产生原因

1.4.4 测试人员的目标和主要工作

1.5 软件测试的分类

124

1.5.1 黑盒测试和白盒测试

1.5.2 静态测试和动态测试

1.5.3 测试的不同阶段

1.5.4 测试目的和内容

1.5.5 测试的各种分类之间的关系

1.6 软件测试工作流程

1.6.1 测试工作的主要步骤

1.6.2 测试信息流

1.7 测试人员的能力要求和职业前景

1.7.1 测试工程师职业素质

1.7.2 测试工程师职业前景

教学目的与要求

了解软件开发过程和软件质量保证，掌握软件测试的基本概念和内容以及软件测试的分

类，了解软件测试人员的职业前景及能力要求。

第二章 执行系统测试 (4 学时)

主要内容

2.1 任务概述

2.2 快速熟悉被测系统

2.3 建立系统测试环境

2.4 报告测试结果

2.4.1 软件缺陷的分类

2.4.2 缺陷严重性与数量的关系

2.4.3 缺陷报告的内容

2.4.4 报告缺陷的技巧

2.4.5 缺陷的重现

2.5 管理软件缺陷

2.6 测试报告教学目的与要求

教学目的与要求

理解系统测试的要点，理解被测系统及测试环境，理解缺陷的概念、分类，掌握缺陷管

理的方法，掌握测试报告的内容。

第三章 测试用例设计 (10 学时)

主要内容

3.1 任务概述

3.2 开发测试用例

3.2.1 了解测试用例

3.2.2 定义详细测试过程

3.2.3 定义预期结果

3.2.4 设置与清除

3.2.5 测试用例内容

3.2.6 自盒测试用例设计

3.2.7 黑盒测试用例设计

3.2.8 黑盒测试与白盒测试的比较和选择

125

3.2.9 常见错误分析

3.3 评审测试用例

教学目的与要求

了解测试设计流程，掌握测试用例开发，重点掌握黑盒测试和白盒测试的基本理论和基

本方法，每种测试方法均引入实例加深体会。

第四章 软件测试工具应用(4 学时)

主要内容

4.1 任务概述

4.2 手工测试与自动化测试

4.3 自动化测试工具选择

4.4 QTP、LoadRunner 及其他测试工具的介绍及使用

教学目的与要求

熟悉自动化测试的概念及必要性，了解自动化测试的基本手段和常用的自动化测试工具。

第五章 测试技术与应用(4 学时)

主要内容

5.1 任务概述

5.2 总体规划设计

5.2.1 定义测试策略

5.2.2 定义输入说明

5.2.3 定义测试环境及配置

5.2.4 测试设计文档

5.3 功能测试

5.3.1 从需求中获取什么

5.3.2 测试用例设计方法选择

5.3.3 测试用例覆盖率

5.4 缺陷处理测试

5.5 用户界面测试

5.6 性能测试

5.7 兼容性测试

5.8 安全性测试

5.9 安装及卸载测试

5.10 回归测试

5.11 内存泄露测试

5.12 文档测试

5.13 Web 应用系统测试要点

教学目的与要求

掌握建立测试环境的方法，掌握系统测试中的测试内容和测试技术，掌握测试技巧及

Web 系统的测试要点，引入实例加深体会。

第六章 测试计划(4 学时)

主要内容

126

6.1 任务概述

6.2 测试计划的目的

6.3 测试计划的内容及要点

6.4 测试计划的制定过程

6.5 分析和测试软件需求

6.6 测试策略

6.6.1 确定测试范围

6.6.2 选择测试方法

6.6.3 测试标准

6.6.4 自动化测试工具的选择

6.6.5 测试软件的编写

6.6.6 合理减少测试工作量

6.7 测试环境

6.7.1 测试环境的环境项

6.7.2 如何配置测试环境

6.8 测试管理

6.8.1 缺陷管理工具和测试管理工具

6.8.2 定义工作进度

6.8.3 建立风险管理计划

6.9 编写和审核测试计划

6.9.1 编写系统测试计划文档

6.9.2 单元测试计划表格

6.9.3 审核测试计划文档

教学目的与要求

掌握测试计划的要点和制定，熟悉测试环境及测试管理，掌握测试策略及方法，引入实

例加深体会。

第七章测试文档实例(1 学时)

主要内容

7.1 需求示例

7.2 测试计划示例

7.3 测试设计和开发示例

7.4 系统测试总结报告示例

教学目的与要求

了解测试文档的内容，此章内容可作为实例参考。

实践环节（16 学时）

主要内容：学生分组对项目进行测试需求分析，完成测试计划、测试设计、测试执行、

缺陷管理、测试总结。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

127

《软件工程实践》教学大纲

一、课程编号：3106026

二、课程名称：软件工程实践

三、先修课程: 面向对象程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是信息工程学院计算机科学与技术专业的选修课程。通过本课程的学习，使学生

掌握软件工程思想、方法和技术，提高学生软件开发的实际能力。在教学过程中，努力培养

学生整体的软件开发观念，系统地掌握软件开发全过程，从完整的系统角度出发，把一个软

件应用系统按照软件生存周期的阶段进行划分，将软件工程涉及的理论、方法，通过案例和

实训项目相结合的方法进行综合训练，使学生实际的分析问题、建立模型、编程和系统部署

等动手能力得到提高。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，让学生在团队环境下使用软件开发工具获得较真实的软件开发经验，

培养学生团队合作级工程项目的研发能力，提高学生在项目规划、项目组织、工作分配、成

员交流和沟通等多方面的能力，培养学生积极向上的团队精神。

七、教科书、参考书

教科书

《软件开发技能实训教程 Java 篇--跟 Oracle 工程师学 Java 软件项目开发》Andy Yue

（美） 李鹏等编著，科学出版社，ISBN：978-7-03-029214-8

参考书

1.《JSP 程序设计》佟强编著，清华大学出版社，ISBN:978-7-302-30720-4

2.《软件工程导论》陈明编著，机械工业出版，ISBN：978-7-111-28382-9

3.《UML 基础与 Rose 建模教程》蔡敏编著,人民邮电出版社 ,ISBN：7-115-14229-

7

4.《软件工程案例教程》 韩万江编著,机械工业出版社,ISBN：978-7-111-20667-5

5.《软件工程实践教程》谭庆平等编著 ,高等教育出版社,ISBN：978-7-04-026437-1

本课程相关网站：

http://www.uml.net.cn

http://www.umlchina.com

八、课程内容与学时分配

第 1 章：软件工程概论（6 学时）

主要内容

1.1 软件的概念

1.2 软件工程

软件工程的定义、软件工程的目标、 软件工程的基本原理

1.3 软件生存周期

教学目的与要求

了解软件、软件工程，掌握软件工程的基本原理，掌握软件生存周期，为下一步学习打

好基础。

第 2 章：面向对象分析与 UML（3 学时）

128

主要内容

2.1 UML 的构成

2.2 用例图概述

2.3 用例图建模

教学目的与要求

了解 UML 的构成，掌握用例图的建模元素，掌握用例之间和用例与参与者之间的关系

种类，掌握用例图的建模技术。

第 3 章 项目启动与计划（6 学时）

主要内容：

1、项目启动与计划概述

2、实训项目背景讲解, 配置系统环境讲解

3、了解《客户访谈原始记录》和《公交运营调度系统项目干系人列表》

5、编写《公交运营调度系统项目可行性分析报告》

6、编写《公交运营调度系统系统项目计划书》

教学目的与要求

了解项目的启动与计划是软件开发的第一个阶段，掌握这个阶段目标是完成二项工作任

务：第一是完成项目的启动，即完成项目的立项编写项目可行性分析报告；第二是制定项目

的计划。掌握项目启动阶段的主要工作和实施步骤，熟练掌握项目可行性分析报告。

第 4 章 系统需求分析（9 学时）

主要内容

1、系统需求分析概述

2、了解《公交运营调度系统用户访谈原始记录》

2、编写《公交运营调度系统访谈故事卡》

3、编写《公交运营调度系统访用户表》

4、编写《公交运营调度系统需求模型图》

5、编写《公交运营调度系统用户场景描述》

6、编写《公交运营调度系统用户用例表》

7、编写《公交运营调度系统系统功能需求列表》

8、编写《公交运营调度系统软件需求说明书》

教学目的与要求

掌握需求阶段的主要任务，掌握需求分析阶段主要交付物是用户场景描述、用户用例表

和软件需求说明书，熟练掌握软件需求说明书编写。

第 5 章 系统设计（6 学时）

主要内容

系统设计概述

编写《公交运营调度系统系统概要设计说明书》

编写《公交运营调度系统系统详细设计说明书》

教学目的与要求

掌握系统设计的主要任务，了解系统设计使用的是自上而下、逐次功能展开的方法，既

先完成整体设计，然后完成个有机组成部分的设计。掌握整个系统设计分为概要设计和详细

设计，掌握系统概要设计说明书和系统详细设计说明书的编写。

第 6 章：系统编码实现概述（6 学时）

主要内容

6.1 编码实现概述

129

6.2 JSP 概述

6.3 Servlet 概述

教学目的与要求

掌握系统设计阶段完成后，软件产品进入编码阶段主要任务。熟练掌握 JSP 程序设计，

利用 JSP 编写代码，掌握 Servlet 技术。

第 7 章：系统编码实现（9 学时）

主要内容

1、配置代码环境，熟悉编码规范

2、利用 JSP 编写代码

3、MySQL 数据库

4、JSP 与数据库

教学目的与要求

熟练掌握编码环境配置，掌握编码规范的编写，掌握按照系统需求的要求，应用设计的

接口、代码流程和规范编写代码。

第 8 章：答辩和文档提交（3 学时）

主要内容

以小组为单位进行项目演示、答辩和提交文档。

教学目的与要求

掌握软件开发过程中的各个环节、任务和目标，增强学生团队协作和沟通交流的能力。

九、成绩考核方式:

平时表现+课堂讨论+全部文档的提交+项目演示和答辩

《软件质量管理》教学大纲

一、课程编号： 3106027

二、课程名称： 软件质量管理

三、预修课程： 软件工程实践、软件测试

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是软件工程专业本科生的专业必修课。

该课程主要研究：质量管理方法学、国际质量标准体系、项目质量管理、软件质量保证、

软件配置管理、软件质量度量、软件评审等。该课程的教学目的主要是：使学生通过课程的

学习，理解质量管理体系的理论，掌握软件质量管理方法。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。不含实验学时数，课程作业在课外独立完成。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应具备如下技能：

了解质量与质量管理的基本概念。

了解质量管理体系。

了解软件质量与质量保证。

了解软件配置管理。

了解软件质量度量及软件过程的质量度量。

了解软件质量标准。

了解软件评审及软件全面质量管理。

130

七、教科书、参考书

教科书：

《软件质量管理》，2013 年 7 月第 1 版，李炳森主编，清华大学出版社，ISBN：978-

7-302-32115-6

参考书：

（1）《软件质量保证和管理》，2007 年 1 月第 1 版， 朱少民主编，清华大学出版社，

ISBN：978-7-302-13939-3

（2）《戴明论质量管理》，2003 年 7 月，(美)W·爱德华兹·戴明，海南出版社，ISBN：

978-7-544-30774-1

（3）《ISO9000 质量管理体系》2010 年 9 月，柴邦衡，机械工业出版社，ISBN：978-

7-111-31292-5

（4）《软件过程管理》，2007 年 4 月第一版，朱少民等，清华大学出版社，ISBN：978-

7-302-14640-7

八、课程内容与学时分配

第一章：质量与质量管理（2 学时）

主要内容

1 质量的重要性

质量的重要性、意义

1．2 质量的含义与理解

质量的概念、客户、质量概念的发展

1．3 质量管理的定义

质量管理的概念

1．4 质量管理的发展简史

质量管理的发展阶段

1．5 质量管理大师

质量专家

教学目的与要求

了解软件质量、质量管理的概念及发展历程。

第二章：质量管理体系（2 学时）

主要内容

1 质量管理体系基础

质量方针和质量目标、质量管理体系中使用文件类型、质量管理体系评价、质量管理认

证的主要活动内容

2．2 质量管理原则

8 项质量管理原则

教学目的与要求

了解质量管理体系评价、质量管理认证的主要活动及 8 项质量管理原则。

第三章：软件质量 (4 学时)

主要内容

3．1 软件特点

软件特点、软件与硬件比较

3．2 软件过程

131

软件开发基本过程、软件开发过程模型

3．3 软件缺陷

软件缺陷定义、产生、分类

3．4 软件质量

软件质量定义、软件质量特性

3．5 软件质量内容

软件产品质量、软件过程质量、软件商业环境质量

教学目的与要求

了解软件质量定义、软件质量特性及软件质量内容。

第四章：软件质量工程体系（4 学时）

主要内容

4．1 概述

软件质量工程体系建立、构成

4．2 软件质量指标和因素

软件质量指标、软件产品及软件过程的质量因素

4．3 软件质量模型分析

软件质量模型、评价和分析

4．4 软件质量工作层次

软件质量方针、控制、保证、改进

4．5 软件质量成本

质量成本概念、意义

4．6 软件质量标准和度量

软件质量标准体系介绍、软件质量度量的地位

教学目的与要求

了解软件质量工程体系的内容、软件质量模型、软件质量度量。

第五章：软件质量保证（4 学时）

主要内容

1 软件质量保证概述

软件质量保证的概念、目标、组织结构、软件质量保证人员的素质要求

5．2 软件质量保证的主要任务和活动

软件质量保证的主要活动、任务、计划、实施

5．3 软件质量保证体系

软件质量保证体系的主要内容

5．4 SQA 活动通用框架

5．5SQA 的组织活动

教学目的与要求

了解软件质量保证的概念、活动、任务及软件质量保证体系的内容、框架。

第六章：软件配置管理（4 学时）

主要内容

6．1 什么是软件配置管理

基线、项目数据库、软件配置项、配置对象

132

2 软件配置管理的任务

软件配置管理的主要任务

6．3 软件配置管理的过程

项目计划与开发维护阶段的配置管理

6．4 软件配置管理的关键活动

6．5 软件配置管理的注意事项

6．6 实施软件配置管理的收益

教学目的与要求

了解软件配置管理的任务、过程、关键活动。

第七章：软件质量度量 （2 学时）

主要内容

7．1 软件质量的度量和评价

软件质量度量的实施、度量常见问题、度量的评价

7．2 软件产品的质量度量

软件产品的质量度量方法

7．3 软件过程的质量度量

软件过程度量的基本指标、方法、评价

7．4 软件质量度量建议

教学目的与要求

了解软件质量度量的概念、掌握软件质量度量方法。

第八章：软件质量标准（4 学时）

主要内容

8．1 软件质量标准概述

质量标准与标准化

8．2 质量标准体系介绍

8．3 中国软件工程标准

8．4 ISO 9000 族标准

8．5 能力成熟度模型

8．6 CMMI 中的质量框架

8．7 IEEE 软件工程标准

教学目的与要求

了解国内、国际流行的软件质量标准体系。

第九章 软件评审 (2 学时)

主要内容

9．1 为什么需要软件评审

9．2 软件评审的角色和职责

9．3 评审的内容

管理评审、技术评审、文档评审、过程评审

9．4 评审的方法和技术

评审方法和技术

133

9．5 准备评审会议

9．6 召开评审会议

9．7 跟踪和分析评审结果

9．8 如何实施成功的评审

教学目的与要求

了解软件评审的内容、方法和技术。

第十章 软件全面质量管理 (2 学时)

主要内容

10．1 概述

全面质量管理的基本要求、原理、特点、工作程序、技术

10．2 软件全面质量管理

全面质量管理的概念、管理模型

10．3 运用 TQM 提高软件质量

教学目的与要求

了解软件全面质量管理的内容、原理、技术，通过软件全面质量管理，提高软件质量。

第十一章 项目质量管理 (2 学时)

主要内容

11．1 项目质量管理概述

11．2 项目质量计划编制

11．3 项目质量保证

11．4 项目质量控制

教学目的与要求

了解项目质量管理的内容、项目质量计划编制及项目质量控制方法。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《师范生技能培训》教学大纲

一、课程编号: 3103245

二、课程名称：师范生技能培训

三、预修课程: 《现代教育技术》、《信息技术教育学科教学法》

四、课程的性质、目的和任务：

本课程中是培养师范生掌握中学信息教育教师所必需的基本技能：教学、教育技术的应

用、网站设计、机房管理等，这些技能都要依靠前导课程的支持。并通过教育见习了解信息

技术教师的基本技能为前提，通过实践取得具备一定的操作技能和制作经验。

本课程按技能的八个方面进行制定教学目标

1、师范生课堂教学技能：

能够进行规范的教学系统设计，并编写教学设计方案

134

具备信息技术教师学科教学基本功

能够较好地开展技术环境下的课堂教学与组织管理

2、学习资源设计与开发技能：

教学软件能够有效促进教与学的过程

软件内容正确，无科学错误；

内容符合中小学教学要求及学习者特征；

交互性好，运行稳定

教与学的实际效果较好

3、网站设计与开发技能：

完成网站设计与开发，做到网站内容丰富，界面美观，内容正确，技术稳定，创意突出，

实用性强等方面。

能够使用框架、表格或布局表格规划页面；

网页组织内容丰富，形式多样，达到形式与内容的统一

各网页之间的有效链接，使他们有机的成为一个整体。

4、通用技术基础技能：

掌握高中通用技术课程知识和技能：

知识：技术与设计 1、2 的基本教学内容及教学方法

技能：掌握木工及钳工的基本操作方法

5、网络管理技能：

知识方面：学习中小型计算机网络系统的管理与规划知识，学习局域网互联互通的基本

原理与技术，学习多种典型局域网连接互联网技术的原理和应用，学习典型网络应用服务在

局域网的部署方法及应用机制。

技能方面：初步掌握规划与管理中小型计算机网络系统的基本能力，掌握局域网之间互

连互通的配置方法，学习多种典型互联网连接方式中路由器管理技术，学习基于局域网的

DNS 服务、WEB 服务、FTP 服务等网络应用服务的搭建技术。

6、视频制作技能：

提交一个视频作品。掌握视频制作能力，包括：

录音和音频后期编辑能力，体现在视频作品中的音效质量；

摄影和图像后期编辑能力，体现在视频作品中的静止画面质量；

摄像和视频后期编辑能力；体现在视频作品中的动态画面质量；

作品创作构思和实现能力；体现在视频作品能否说明一个主题

7、机房管理及计算机系统维护技能：

选择某中小学校的机房，调研该校信息技术、计算机应用等课程的需求，规划学校机房

的 XP、Win7、Unix 等系统，满足教学与考试的需要，制作样机；编写样机系统安装手册。

规划出教师机和学生机，分别安装客户端软件，搭建教学网环境，学习使用教学网软件；设

计一个综合实验方案。

8、课外实践能力

135

能够在单片机、机器人等课外实践活动中，完成教学和学生社团的组织领导工作，对课

外实践的学生作品进行改进，完善，并对实践过程中遇到的问题能够较好地解决。

五、学分、学时安排

本课程讲授分散在不同的学期，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习：

具备信息科学与应用所需的基本数理知识

具备科学思维方法和科学研究方法，具有独立、求实的创新意识和科学素养

具备将教育理论联系实际，独立分析问题，解决问题的能力，特别是培养学生的课程设

计能力及教育技术动手操作能力

终身学习的能力

具有技术领域的教师基本素养，包括职业道德素质、专业素养和心理素质

七、各项技能培训内容的教科书、参考书及课程内容由负责教师确定。

《数据结构与算法》教学大纲

一、课程编号：3103228

二、课程名称：数据结构与算法

三、先修课程: C 语言程序设计；数理逻辑

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。数据结构是介于数学，计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核

心课程,它是一门综合性的专业基础课。

通过本课程的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力，学会对处理的数据建立抽象

数据类型，利用抽象数据类型进行程序设计。掌握对典型的数据结构的各种基本操作，并使

学生对算法的复杂度有一定的分析能力。

使学生了解算法设计的主要方法，培养对算法时间复杂性进行正确分析能力，为独立的

设计算法和给定算法进行复杂性分析打下良好的基础。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 64 学时，4 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生学会非数值计算中的抽象数据类型：表、栈、队列、串、树、

图及其相关的操作，掌握排序和查找算法以及算法设计、分析的基本方法，并能在计算机上

实现有关的算法。

七、教科书、参考书

教科书

《数据结构》（C 语言版）（清华大学出版社，严蔚敏、吴伟民编）

参考书

《数据结构与算法设计》电子工业出版社 2002.3 王晓东等编

《数据结构习题集》 清华大学出版社 1999.2 严蔚敏、吴伟民等编

《数据结构课程学习与应考指导》清华大学出版社 2012.1 徐塞虹

《计算机算法设计与分析》 电子工业出版社 2012.12 王晓东

136

《数据结构习题与实训教程—C 语言描述》清华大学出版社 2011.10 王梦菊

《实用数据结构习题与实践》清华大学出版社 2011.7 高婷

《C & DATA STRUCTURES》P.S.Deshpande, O.G.Kakde. 2004

八、课程内容与学时分配

第一章绪论(4 学时)

主要内容

1．1 什么是数据结构

1．2 基本概念和术语

1．3 抽象数据类型的表示与实现

1．4 算法和算法分析

算法的概念、特征、、效率，算法设计的要求

1．5 数据结构的发展简史及它在计算机科学中的地位

教学目的与要求

掌握数据结构的定义及相关的概念，掌握数据的逻辑结构与物理结构的区别，基本了解

抽象数据类型的概念；掌握算法的基本概念，了解数据结构的发展过程。

第二章线性表(8 学时)

主要内容

2．1 线性表的类型定义

线性表的逻辑结构

线性表的 ADT

2．2 线性表的顺序表示和实现

顺序表示

线性表的动态分配实现

2．3 线性表的链式表示和实现

线性链表

循环链表

双向链表

对带头结点的单向链表的重新定义

2．4 一元多项式的表示及相加（选讲）

一元多项式的表示

一元多项式的抽象数据类型定义

一元多项式抽象数据类型的实现

教学目的与要求

了解线性表的逻辑结构的特性，掌握线性表的顺序和链式结构的描述方法，熟练掌握线

性表在各种物理结构上的各种基本操作的实现，能够从时间和空间复杂性的角度综合比较线

性表的两种存储结构的不同特点及适用场合。

第三章 栈和队列 (6 学时)

主要内容

3．1 栈 stack

栈的定义

栈的表示和实现

多个栈共享空间

137

3．2 栈的应用

数制转换

括号匹配

迷宫求解

表达式求值

3．3 栈与递归的实现

3．4 队列

队列的定义

顺序队列

循环队列

链式队列

教学目的与要求

掌握栈和队列两种抽象数据类型的特点，并能在相应的应用问题中正确的选用它们。熟

练掌握栈的两种物理实现方法，特别注意栈满和栈空的条件；熟练掌握循环队列和链队列的

基本操作的实现算法，特别注意队满和队空的判断。

第四章 串 (3 学时)

主要内容

4．1 串类型的定义

串的概念

串的抽象数据类型的定义

4．2 串的表示和实现

串的表示

定长顺序存储

堆分配存储

块链存储

教学目的与要求

熟悉串的七种基本操作的定义，熟练掌握在串的定长顺序存储结构上实现串的各种基本

操作的方法，了解串的堆存储结构，了解串的应用方法和特点。

第六章 树和二叉树(10 学时)

主要内容

6．1 树的定义 Tree

6．2 二叉树 Binary Tree

二叉树的定义

二叉树的性质：

二叉树的存储结构

6．3 遍历二叉树

遍历二叉树 Traversing Binary Tree

6．4 线索二叉树

线索二叉树的基本概念

6．5 树和森林

树的存储结构

森林和树的转换

138

树和森林的遍历

6．6 赫夫曼树及其应用

赫夫曼树

哈夫曼编码

教学目的与要求

熟练掌握二叉树的各种结构特性，了解相应的证明方法；熟悉二叉树的各种存储结构的

特点；熟练掌握二叉树的各种遍历的算法，能够灵活利用二叉树的遍历算法实现二叉树的其

他操作；理解二叉树线索化的实质，熟练掌握二叉树的线索化过程以及在中序线索化树上找

给定结点的前驱和后继的方法；熟悉树的各种存储结构及其特点，掌握树与二叉树的转换方

法；掌握哈夫曼树的建立和哈夫曼编码方法。

第七章 图 (10 学时)

主要内容

7．1 图的定义

有向图和无向图

完全图和子图

度、路径、连通图

图的 ADT

7．2 图的存储结构

数组表示法

邻接表

7.3 图的遍历

深度优先搜索 DFS

广度优先搜索 BFS

7.4 图的连通性问题

无向图的连通分量和生成树

小生成树

7.5 有向无环图及其应用

DAG 图和拓扑排序

7.6 短路径

单源顶点 短路径：从某个源点到其余各个顶点的 短路径

每一对顶点间的 短路径

教学目的与要求

熟悉图的各种存储结构及其构造算法，了解实际问题的求解效率与图的存储结构的关系；

熟练掌握图的两种遍历算法；理解图的 小生成树算法、关键路径算法、 短路径算法。

第八章查找(8 学时)

主要内容

8．1 静态查找表

静态查找表的 ADT

顺序表的查找

有序表的查找

分块查找（索引顺序查找）

8．2 动态查找表

139

动态查找表 ADT

二叉排序树 Binary Sort Tree (BST 二叉查找树)

平衡二叉树 Balanced Binary Tree

B-树和 B+树

8．3 哈希表

哈希表

哈希函数的构造方法

处理冲突的方法

哈希表的查找

教学目的与要求

熟练掌握顺序表和有序表的查找方法；熟悉静态查找树的构造方法和查找算法；熟练掌

握二叉排序树的构造和查找方法，掌握二叉树平衡的维护方法；理解 B_树的特点及建树过

程；熟练掌握哈希表的构造方法。

第九章内部排序(6 学时)

主要内容

9．1 概述

排序的定义

排序方法的稳定性

排序分类

内部排序方法

待排序记录的存储方式

9．2 插入排序

直接插入排序

折半插入排序

希尔排序（缩小增量排序）

9．3 快速排序

起泡排序 Bubble Sort

快速排序 Quick Sort

9．4 选择排序

简单选择排序

树形选择排序

堆排序 Heap Sort

9．5 归并排序 Merge Sort

9．6 基数排序 Radix Sort

多关键字排序

链式基数排序

9．7 各种排序方法比较

教学目的与要求

深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点，并能加以灵活应用；了解各种排序方法的

排序过程和其依据的原则，掌握各种排序方法的时间复杂性，理解排序方法的“稳定”及“不

稳定”的含义。

第十章 算法设计方法 (6 学时)

140

主要内容

10.1 分治法

排序算法中的分治法

线性时间选择

10.2 动态规划

矩阵连乘问题

长公共子序列

10.3 贪心法

背包问题

10.4 回朔法

n 后问题

10.5 分枝限界法

货郎担问题

教学目的与要求

了解算法设计的主要方法。

复习：2 学时

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+讨论

平时成绩 80%是必做部分，20%为选做部分。

十、选学内容：

1．静态链表

2．多项式的表示和加减法

3．串的模式匹配算法（含 KMP 算法）

4．稀疏矩阵的压缩存储

5．二叉树遍历的非递归算法

6．图的十字链表表示法及相关算法

《数据结构与算法实验》教学大纲

一、课程编号：3109005

二、课程名称：数据结构与算法实验

三、先修课程：C 语言程序设计；数理逻辑

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，是与必修课程《数据结构与算法》同步开设的实验课程。

通过本课程的学习和实践，培养学生的实际动手能力，初步掌握和运用所学到的理论知识来

解决实际问题，增强进行中大型程序设计能力，巩固理论课教学内容，为后续课程学习打下

良好的基础。

141

五、本课程实验学时

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 32 学时，1 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，针对课堂教学中表、栈、队列、串、树、图及排序查找，安排九个

专题设计，通过上机实践，巩固课堂所学内容，增强动手编程能力。

七、教科书、参考书

教科书

《数据结构习题集》 清华大学出版社 严蔚敏、吴伟民等编

《数据结构》（C 语言版）（清华大学出版社，严蔚敏、吴伟民编）

参考书

《数据结构课程设计》（浙江大学出版社，何钦铭等编）

《数据结构实验指导与题解》（中国电力出版社，董建寅等编）

《数据结构习题解析与上机实验指导》（中国水利水电出版社，宁正元等编）

八、课程内容与学时分配

实验一：单链表结构及运算（4 学时）

理解掌握单链表的数据结构。

掌握单链表的各种运算（查找、插入、删除及输出等）。

实验二：堆栈结构及运算（4 学时）

编程用一维数组来模拟一个堆栈，实现入栈和出栈操作。

掌握堆栈的结构和运算应用。

实验三：队列结构及运算（4 学时）

编程用一维数组来模拟一个队列，实现入队列和出队列操作。

掌握队列的结构和运算应用。

实验四：二叉树操作（一）（4 学时）

采用二叉链表作为存储结构，基于二叉树的先序序列建立二叉树

实现二叉树的先序序列﹑中序序列﹑后序序列遍历

掌握二叉树的链式存储结构，通过二叉树的建立及遍历操作了解递归算法的本质和方法。

实验五：二叉树操作（二）（4 学时）

求出二叉树的结点数及所有叶子数。

完成二叉树的按层次遍历；

实验六：图的遍历操作（4 学时）

采用图的邻接矩阵和邻接链表作为图的存储结构，完成有向图和无向图的 DFS 和 BFS

操作。

理解掌握图的存储结构以及 BFS 和 DFS 的基本思想和算法。

实验七：图的应用（4 学时）

采用图的邻接矩阵和邻接链表作为图的存储结构，熟练理解 小生成树、 短路径和关

键路径算法

完成教学计划编制或校园导游图或 小生成树。

实验八：查找（2 学时）

掌握顺序查找、折半查找及二叉排序树上查找的基本思想和算法实现。

了解怎样对各种查找方法进行时间性能（平均查找长度）分析。

理解并掌握哈希查找方法

实验九：排序（2 学时）

142

掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现

能对各种排序算法进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的

排序方法。

九、成绩考核方式:

实习报告+讨论

《数据库应用系统开发》教学大纲

一、课程编号: 3103256

二、课程名称：《数据库应用系统开发》

三、预修课程: 《数据库原理》

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为专业选修课。本课程是在学习完《数据库原理》课程后开设的实践性教学课程。

通过一个具有实际应用背景的数据库应用系统的设计与开发，本课程详细地阐述数据库的需

求分析、概念模型设计、逻辑设计和物理设计的实现，以及一个数据库应用系统的开发方法。

在设计与开发过程中，体会如何把数据库理论与实际应用结合，以及如何按照软件工程的思

想来开发应用软件，使学生能够综合运用所学知识解决实际问题，掌握数据库应用系统的设

计开发原理、方法，以及应用开发工具的运用，进而达到对数据库技术、程序设计语言的综

合运用训练目的，提高学生解决实际工程问题的能力。

五、学分、学时安排

本课程总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

1、按照课程知识结构，通过本课程的学习，学生应该掌握的基本知识包括：

(1)、数据库模型与 SQL 语言；

(2)、数据库设计；

(3)、应用系统开发方法。

2、教学要求学生应该掌握的基本技能包括：

(1)、数据库系统设计。包括：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，安全设计。

(2)、数据库应用系统开发。包括：掌握 SQL Server 2005 数据库系统开发技术，使用

C++/ASP.NET/Java 其中一种程序设计语言，实现一个具有实际应用背景的数据库应用系

统。

七、教材和参考书

教材： 周丽娟 王洁 徐敏编著 《数据库应用系统设计与实践》中国铁道出版社

参考书：

（1）杨湖等：《SQL SERVER 2005 数据库系统开发案例精选》，人民邮电出版社

（2）朱德利: 《SQL SERVER 2005 数据库管理与应用》， 电子工业出版社

（3）赛奎春：《SQL SERVER 数据库开发实例解析》， 机械工业出版社

（4）Jeffrey D Ullman ,数据库系统基础教程，机械工业出版社

（5）李红，数据库原理与应用，高等教育出版社

（6）钱雪忠，《SQL SERVER 2005 实用技术及案例系统开发》，清华大学出版社

（8）吴晨等，《ASP.NET 2.0+SQL Server 2005 数据库开发与实例》，清华大学出版社

143

（9）沈应逵等，《Java Web 数据库系统应用开发与实例》，人民邮电出版社

八、课程内容

第一部分 数据库设计基础

1. 需求分析

2. 概念结构设计

3. 逻辑结构设计

4. 数据库的物理设计

5. 数据库的实施和维护

第二部分 SQL Server 2005 开发基础

1. SQL Server 2005 概述

2. SQL Server 2005 安装与配置

3. SQL Server 数据库的组成、创建和维护

4. SQL Server 数据表、索引和视图的创建和维护

5. SQL Server 查询与 Transact-SQL 语言

6. SQL Server 存储过程与触发器

7. SQL Server 数据库备份与恢复

第三部分 数据库应用系统开发

1. 数据库应用系统开发概述

2. 数据库应用系统开发方法

3. C++/ASP.NET/Java 开发环境

4. 应用系统的数据库设计

5. 应用系统的界面/页面设计

6. 应用系统的开发与调试

九、实验环节

实验题目（可选）

1. 学籍管理系统

2. 图书档案管理系统

3. 企业人事管理系统

4. 工资管理系统

5．用户和权限管理系统。

6．仓库管理系统。

7．企业进销存管理系统。

实验要求

任选一题按照实验纲要进行设计开发。

实验纲要

1、实验目标

本课程实验教学的目的和任务是使学生通过实践环节深入理解和掌握课堂教学内容，使

学生得到数据库应用的基本训练，提高其解决实际问题的能力。

2、实验内容

数据库的模式设计；数据库、表、视图、索引的建立与数据的更新；关系数据库的查询，

包括嵌套查询、连接查询等；数据库系统的实现技术，包括事务的概念及并发控制、恢复、

完整性和安全性实现机制；简单数据库应用系统的设计实现：给定一实际应用问题，让学生

自己完成数据库模式的设计，包括各表的结构（属性名、类型、约束等）及表之间的关系，

在选定的 DBMS 上建立数据库表；用 SQL 命令和可视化环境分别建立数据库表，体会两种

144

方式的特点；使用 c++/asp.net/java 其中一种开发工具，实现这个应用系统。

3、实验教学重点

本课程的实验教学重点包括：⑴数据库的模式设计；⑵SQL 的数据查询；⑶并发控制、

恢复、完整性和安全性实现机制；⑷简单数据库应用系统的设计实现；

十、课程考核方式:

上机演示和报告，大作业。

《数据库原理》教学大纲

一、课程编号: 3103028

二、课程名称：数据库原理

三、预修课程: 离散数学、数据结构、操作系统

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。数据库应用广泛，其理论和技术是计算机专业基础课，也是计算机

工程技术人员必备的知识和技能,属于专业基础必修课。

通过本课程的学习，使学生理解、掌握数据库系统的基本原理和基本技术,包括数据库

的一些基本概念，各种数据模型的特点，关系数据库的基本概念，SQL 语言，关系数据理

论等。要求在掌握数据库系统基本概念的基础上，能熟练使用 SQL 语言在某一个数据库管

理系统上进行数据库操作；掌握数据库设计方法和步骤，具有设计数据库模式以及开发数据

库应用系统的基本能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握的基本知识：数据库模型、数据库系统结构、关系数

据库系统、SQL 语言、数据库维护、数据库设计。本课程的重点是数据库设计理论、关系数

据库基本概念、关系数据语言、标准数据库语言——SQL 、关系数据库理论及 数据库应用

系统的设计开发方法。本课程的难点是关系数据语言、关系数据理论、标准数据库语言——

SQL 和数据库应用系统的设计开发方法 。

七、教科书、参考书

教科书：《数据库系统原理教程》王珊，陈红编著 清华大学出版社

（ISBN 978-7-302-03009-6）

参考书：

《数据库系统概论(第四版)》（高等教育出版社，王珊,萨师煊）

（ISBN 978-7-04-019583-5/TP311.13）

《数据库原理和应用》（机械工业出版社，何玉洁编）

《数据库系统原理教程》（清华大学出版社，王珊，陈红编）

八、课程内容与学时分配

第一章绪论(4 学时)

主要内容

1.1 数据库系统概述

1.2 数据模型

1.3 数据库系统结构

145

1.4 数据库管理系统

1.5 数据库工程与应用

教学目的与要求

掌握数据库系统的基本概念、组成和特点；掌握数据数据模型，了解数据管理的进展；掌握

数据库系统模式结构及数据的独立性。能使用 E-R 图表示数据库的概念模型。

第二章关系数据库(6 学时)

主要内容

2.1 关系数据结构及形式化定义

2.2 关系操作

2.3 关系的完整性

2.4 关系代数

2.5 关系演算

教学目的与要求

了解关系模型的数据结构、关系的三类完整性，掌握关系操作。熟练使用关系代数表达查询。

习题

2.4，2.5

第三章 关系数据库标准语言 (10 学时)

主要内容

3.1 SQL 概述

3.2 数据定义

3.3 数据查询

3.4 数据更新

3.5 视图

3.6 数据控制

3.7 嵌入式 SQL

教学目的与要求

了解 SQL 语言的特点。掌握数据定义、数据查询、数据更新和数据控制的基本操作。熟练

应用 SQL 对数据库进行操作。

习题

3.3，3.4，3.5

第四章 关系数据理论(4 学时)

主要内容

4.1 数据依赖

4.2 范式

4.3 关系模式的规范化

教学目的与要求

了解关系理论的基本概念，函数依赖、范式的概念。掌握 1NF、2NF、3NF、BCNF，能够

判断一个关系模式属于第几范式。

习题

4.3 4.5 4.6

146

数据库保护(8 学时)

主要内容

5.1 安全性

5.2 完整性

5.3 并发控制

5.4 恢复

5.5 数据库复制与镜像

教学目的与要求

了解计算机以及信息安全的安全标准。掌握数据库系统安全性的技术和方法。重点掌握存取

控制技术、视图技术和审计技术。熟练使用授权和收回命令对数据库进行安全控制。

了解数据库完整性的概念，掌握关系系统中三类完整性约束。熟练应用 SQL 对数据库进行

完整性控制。

了解事务的概念和特性掌握数据库恢复的方法

了解实现并发控制的技术， 常用的封锁方法、两段锁协议、封锁的粒度。

习题

5.6 5.7 5.9 5.13 5.16 5.18

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《数理逻辑》教学大纲

一、课程编号: 3103389

二、课程名称：数理逻辑

三、预修课程: 线性代数、高等数学

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。对于信息技术中的硬件和软件均表现为离散量的特征形式，而离散

数学就是研究这些离散量的变化规律。离散数学是现代数学的重要分支，是计算机科学中基

础理论的核心课程。它充分地描述了计算机科学离散性的特点，使其成为信息技术科学有力

的工具。目前离散数学为计算机科学与技术专业的后继课如数字逻辑、逻辑程序设计、系统

结构、操作系统、人工智能、数据结构、编译方法和算法分析等有着紧密的联系。它是一门

综合性的专业基础课。该课程分为两个课程进行讲授：“数理逻辑”与“图论”。

通过本课程的学习，应达到知识和能力两方面的目标：

1．知识方面：系统地学习数理逻辑中的基本命题逻辑和谓词逻辑，基本掌握推理的形

式结构和推理的规律。学习集合论中的集合的基本表示和性质、二元关系和函数的基本概念。

学习代数系统中的代数结构及其同态与同构的概念。初步掌握用抽象的方法了解对将要处理

的数学对象集合上的关系或运算，为刻划抽象数据结构打下基础。学习图论的基本概念及其

应用，为后继课程的学习打好基础。

2．能力方面：使学生能得到严格的逻辑推理与抽象思维能力的训练，了解数学中的抽

象思维与计算机科学实践之间的内在联系，提高分析问题和解决问题的能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

147

通过本课程的学习，学生应该掌握命题、命题公式、谓词、量词、变元的约束、谓词公

式、重言式、等价式等基本概念，以及命题逻辑与谓词逻辑的关系，能够利用真值表、等价

式推理规则进行逻辑推理，并熟练掌握常用的推理方法。掌握集合的运算和规则、序偶和笛

卡尔乘积、关系的表示、关系的运算，了解等价关系、相容关系、序关系以及函数和集合中

基数的概念。通过本课程的学习，使学生能得到严格的逻辑推理与抽象思维能力的训练，了

解数学中的抽象思维与计算机科学实践之间的内在联系，不仅为专业后继课作准备，而且为

信息技术教育打好数学基础。

七、教科书、参考书

教材：

屈婉玲 耿素云 张立昂 编著,《离散数学》, 高等教育出版社 （ISBN 978-7-04-

023125-0）

参考书：

傅彦等编,《离散数学及其应用》,电子工业出版社

方世昌编, 《离散数学》,西安电子科技大学出版社

八、课程内容与学时分配

本课程分为二个大部分：数理逻辑、集合论

㈠．数理逻辑（包括 第一章 至 第五章 ）

第一章 命题逻辑基本概念（4 学时）

课程主要内容

知识点：命题定义

联结词（命题的运算共 8 个）的真值表

命题的分类及其赋值

教学目的与要求

本章主要介绍命题的定义及其运算，它是本部分 基础的内容。必须使学生对命题的判断准

确，熟练掌握命题的五个运算及其真值表。

本部分总的要求是：概念清晰、准确，命题运算的真值表演算熟练.

第二章 命题逻辑等值演算（4 学时）

课程主要内容

知识点：等值式

析取范式与合取范式

联接词的完备集

教学目的与要求

本章主要介绍命题的演算及其命题的标准形式，要求学生对命题公式的等值演算熟练。

对命题的分类、能熟练掌握任何命题公式的主析取范式和主和取范式，能对任何公式写出在

全功能联结词下的表示形式。

本部分总的要求是：概念清晰、准确，公式的等值演算熟练。

第三章 命题逻辑的推理理论（4 学时）

课程主要内容

知识点： 推理的形式结构

自然推理系统 P

教学目的与要求

本章主要介绍命题的推理形式，要求学生理解命题的形式推理概念，掌握 基本的推理

公式，能利用直接证明法、反证法、附加前提法不同推理方法论证某个命题公式是其余命题

148

公式的有效结论。

本部分总的要求：概念清晰、准确，推理严谨。

第四章 一阶逻辑的基本概念（4 学时）

课程主要内容

知识点： 一阶逻辑命题符号化

一阶逻辑公式及解释

教学目的与要求

本章主要介绍一阶逻辑命题的符号化、谓词、谓词公式、命题函数，一阶公式及其解释

等概念，要求对这些概念理解清晰。能理解全称量词与存在量词的作用及使用。能够在给定

的解释下确定一阶公式的真值。

本部分总的要求：

概念清晰、准确，能将一个自然语言下的命题用一阶公式表示出来，并能确定一阶公式在给

定解释下的真值。

第五章 一阶逻辑等值演算与推理（4 学时）

课程主要内容

知识点： 一阶逻辑等值式与置换规则

一阶逻辑公式前束范式

一阶逻辑的推理理论

教学目的与要求

本章主要介绍一阶逻辑命题公式的演算及其等值式转化、一阶逻辑公式的标准形式（前

束范式）及其推理理论。

本部分总的要求：

一阶公式的几组等值公式及其置换规则概念清晰、准确，能将一阶公式确定其前束范式。掌

握一阶公式的推理方法（熟悉全称的一般化及特定化规则、存在的一般化及特定化规则），

能利用直接证明法、反证法、附加前提法等不同推理方法进行论证。

㈡．集合论（包括 第六章 、第七章、第八章 ）

第六章 集合代数（4 学时）

课程主要内容

知识点： 集合的基本概念

集合的运算

集合恒等式

教学目的与要求

本章主要介绍:

集合的基本概念：集合与元素、集合间的关系（从属关系和包含关系）、幂集、空集作用。

集合代数：集合的运算、图解表示法、集合成员表、包含排斥原理基本定律

本部分总的要求：

对集合与元素、子集、空集、全集、幂集、并集、交集、差集、补集、对称差、笛卡儿乘积

等概念及其运算均必须概念清晰、准确。（在教学时注意将集合的恒等式与命题的等值公式

进行比较能够得到较好的效果），能够用演算方法和一阶逻辑的等值方法推理一些集合恒等

式，能利用包含排斥原理确定某些集合的表示。

第七章 二元关系（8 学时）

课程主要内容

149

知识点：有序对与笛卡尔积

二元关系及其性质

关系的闭包

等价关系与划分

教学目的与要求

本章主要介绍二元关系的基本概念及其性质：

二元关系的三种表示方法：集合（有序对的集合）表示算法、矩阵（关系矩阵）表示法和图

像（关系图）表示法；三种特殊的二元关系：空关系、全关系和恒等关系。

二元关系具有的四类运算：关系的集合运算、复合运算（合成关系、n 次幂）、逆运算（逆关

系）和闭包运算（自反闭包、对称闭包、传递闭包）

五个性质：自反性、反自反性、对称性、反对称性和传递性；

重要的二元关系：等价关系（含等价类）

本部分总的要求是：理解关系的基本概念和基本性质；深刻领会等价关系的定义和判定，

熟悉关系的各种运算并熟练掌握运算的矩阵及图的表示形式；了解树等价关系和划分之

间的关系及相互转换方法。

本章重点：关系的概念及性质；等价关系的定义、关系的运算。难点：等价关系的判别及其

应用。

通过本章的学习应该达到下面的基本要求：

1．能正确地使用集合表达式、关系矩阵和关系图表示给定的二元关系．

2．给定 A 上的关系 R(可能是集合表达式，也可能是关系矩阵或关系图)，能判别 R

的基本性质（自反性、反自反性、对称性、反对称性、传递性）。概念清楚、判定准确。

3．关系的运算：合成运算、逆关系、交、并运算及其矩阵和图的表示。

4．给定 A 上的等价关系 R，求所有的等价类和商集 A／R，或者求与 R 相对应的划

分；给定 A 的划分丌，求对应于丌的等价关系 R．

由于教材中作业较多，根据授课进度安排习题。

九、成绩考核方式:

期末笔试 70%、作业 20%、考勤 10%作为总成绩

《数字电子技术基础》教学大纲

一、课程编号： 3104083

二、课程名称：数字电子技术基础

三、预修课程：线性代数、模拟电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务

本课程是高等工科院校电气、信息、通信类专业的一门专业基础课。通过本课程的学习，

使学生获得数字电子技术方面的基本概念、基本知识和基本技能，培养他们对数字电路的分

析与设计的能力，为后续课程的学习及今后的实际工作打下良好的基础。

五、学分、学时安排：总授课学时：

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

150

通过本课程的学习，学生应该掌握数制与码制、逻辑变量与逻辑函数的基本知识，逻辑

函数的化简方法、掌握基本逻辑关系，触发器的类型及逻辑功能、常用数字电路（编码器、

译码器、数据选择器、加法器、计数器、寄存器）、组合逻辑电路与时序逻辑电路的概念、

分析与设计组合逻辑电路的一般方法以及时序逻辑电路的分析方法。

通过本课程的学习，学生具有对常用电子器件具有查阅手册和正确选用的能力；对基本单元

电路，具有定性分析和工程估算和能力，并具有选用简单适用电路的能力；初步掌握阅读和

分析电子电路的一般方法；能按电路图熟练接线，查线；能调整测试一般电子电路。

七、教科书、参考书

（一）教科书：数字电子技术基础(第五版)，阎石主编，高等教育出版社

（二）参考书：

电子技术基础，康华光主编，高等教育出版社

数字电子线路基础，蔡惟铮主编，哈尔滨工业大学出版社

八、课程内容与学时分配

第一章+第二章 逻辑代数基础 + 数制与码制（9 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 逻辑代数中的三种基本运算

第三节 逻辑代数的基本公式和常用公式

第四节 逻辑代数的基本定理

第五节 逻辑函数及其表示方法

第六节 逻辑函数的公式化简法

第七节 逻辑函数的卡诺图化简法

第八节 具有无关项的逻辑函数及其化简

教学目的和要求

掌握数制、码制、 小项以及约束项等的基本概念；熟悉逻辑代数的基本公式和常用公式；

掌握逻辑函数的表示方法；重点掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法以及具有无关项

的逻辑函数及其化简方法。

第三章 门电路（6 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 半导体二极管和三极管的开关特性

第三节 简单的与、或、非门

第四节 TTL 门电路

第六节 CMOS 门电路

第七节 其他类型的 MOS 集成电路

第八节 TTL 电路与 CMOS 电路的接口

教学目的和要求

掌握各种门电路（如与门、或门、非门、与非门、或非门、同或门、异或门、三态门、OC

门等）的逻辑符号和逻辑功能以及输入特性和输出特性；掌握 TTL 门电路和 CMOS 门电路

使用特点。

第四章 组合逻辑电路（9 学时）

151

主要内容

第一节 概述

第二节 组合逻辑电路的分析方法和设计方法

第三节 若干常用的组合逻辑电路

第四节 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象

教学目的和要求

熟悉常用中规模集成的组合逻辑电路（如二-十进制优先编码器 74LS147、双 2/4 线译码

器 74LS139、3/8 线译码器 74LS138、二-十进制译码器 74LS42、BCD-七段显示译码器

74LS248、双 4 选 1 数据选择器 74LS153、加法器 74LS83、数值比较器 74LS85 等）的逻

辑符号、工作原理和使用方法；掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法；了解组合逻辑电

路中的竞争冒险现象。

第五章 触发器（6 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 触发器的电路结构与动作特点

第三节 触发器的逻辑功能及其描述方法

第四节 触发器的动态特性

教学目的和要求

熟悉触发器由于电路结构不同（如基本触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器

等）而带来的不同动作特点；掌握有时钟控制的 RS、JK、T、D 触发器的逻辑符号、逻辑

功能和特性方程。

第六章 时序逻辑电路（9 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 时序逻辑电路的分析方法

第三节 若干常用的时序逻辑电路

第四节 时序逻辑电路的设计方法

第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象

教学目的和要求

掌握若干常用时序逻辑电路（如综合移位寄存器 74LS194、十六进制加法计数器

74LS161、十六进制可逆计数器 74LS191；二-十进制加法计数器 74LS160、二-十进制可逆

74LS190；二-五-十进制计数器 74LS290 等）的逻辑符号、工作原理和使用方法；掌握同步

和异步时序逻辑电路的分析方法；掌握同步时序逻辑电路的设计方法。

第九章 脉冲波形的产生与整形（6 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 施密特触发器

第三节 单稳态触发器

第四节 多谐振荡器

第五节 555 定时器及其应用

教学目的和要求

152

掌握由门电路组成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理、工作波形

以及参数计算；掌握用 555 定时器组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的电路组

成、工作波形以及参数计算；掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器应用电路的分

析方法。

第十章 数-模和模-数转换（3 学时）

主要内容

第一节 概述

第二节 D/A 转换器

第三节 A/D 转换器

教学目的和要求

掌握数-模转换电路和模-数转换电路的工作原理和使用方法。

九、成绩考核方式

可以根据情况在课堂上进行四次小测验，期末考试采用闭卷方式。

《数字电子技术基础实验》教学大纲

一、课程编号： 3109020

二、课程名称：数字电子技术基础实验

三、预修课程：线性代数、模拟电子技术基础

四、课程的性质、目的和任务

数字电子技术实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过实验，加

强学生对组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析，培养学生运用所学的理论解决实际问

题的能力，分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。

五、学分、学时安排：

总授课学时 24 学时，0.5 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应掌握数字电路的基本设计和分析方法，能熟练使用常用的电

子设备和仪器，能设计简单的数字逻辑电路，并能对简单的数字电路的故障进行检测。

七、教科书、参考书

教科书：

《数字电子技术实验讲义》，自编

参考书：

《数字电子技术基础》，阎石主编，高等教育出版社

八、课程内容与学时分配(每个实验 3 课时)

实验一（一） 基本逻辑门的逻辑特性

实验目的

掌握 TTL 与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。

153

熟悉 TTL 中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

熟悉数字逻辑实验台的操作方法

实验所用器件和仪表

1．二输入四与非门 74LS00 1 片

2．二输入四或非门 74LS02（28） 1 片

3．二输入四异或门 74LS86 1 片

4．数字万用表，镊子等

实验内容

测试二输入四与非门 74LS00 一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。

测试二输入四或非门 74LS02 一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。

测试二输入四异或门 74LS86 一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。

预习要求

复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

熟悉所用集成电路的引脚位置和用途。

准备好实验报告纸，预先写好实验内容、实验步骤。

实验提示

选择实验用的芯片，确定其引脚个数后插在实验板上合适的位置，通常芯片的半圆缺口朝左。

查阅附录，了解所用芯片引脚的排列及输入输出定义。

将被测器件插入实验台上的 14 芯插座中。插拔集成电路芯片时要仔细认真，管脚一定要对

准插座孔，正确无误地插入，避免管脚插歪引起管脚折断。

将器件的引脚 7 与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚 14 与实验台的+5V 连接。

注意不要接反，否则芯片会烧毁损坏。

用实验台的电平开关输出作为被测器件的信号输入。拨动开关向上，输出高电平，向下则输

出低电平。

将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯（LED）连接，LED 由非门驱动，当输入端

接高电平时 LED 灯亮，即指示灯亮表示被测电路输出为 1（高电平），指示灯灭表示被测电

路输出为 0（低电平）。

实验电路的连线全部接好并检查无误，并仔细检查后，方可打开电源开关。

若有不确定或不明白之处请问实验指导教师。

实验接线图

74LS00 中包含 4 个二与非门，74LS02（28）中包含 4 个二或非门，74LS86 中包含 4 个

异或门，下面各画出测试第一个逻辑门逻辑关系的接线图。测试其他逻辑门时的接线图与之

类似。测试时各器件的引脚 7 接地，引脚 14 接+5V。图中的 K1、K2 是电平开关输出，LED0

是电平指示灯。

测试 74LS00 的逻辑关系接线图 2．测试 74LS02（28）的逻辑关系接线图

LE LE

K

K K

K

154

3. 测试 74LS86 的逻辑关系接线图

参考：74LS00 74LS28 74LS86 引脚定义

与非门 74LS00 或非门 74LS02(28) 异或门 74LS86

分别测试上述逻辑电路（00，02，86）的逻辑关系，将测试输出结果填入下面的表格中。

基本门电路的逻辑关系表

输入 A 输入 B 00 输出 Y1 02 输出 Y2 86 输出 Y3

L L

L H

H L

H H

逻辑表达式

实验报告要求：

实验名称（题目），班级、学号、姓名

实验目的

实验仪器

实验内容

画出三个实验的接线图。

用真值表表示出实验结果。

K

K

LE

155

实验一（二） 逻辑门电路的功能

实验目的

熟悉门电路的逻辑功能

学习逻辑门电路的应用

实验所用器件和仪表

根据实验要求在 74LS00，74LS02，74LS04，74LS86 中选择可用的芯片

示波器

实验内容

用与非门组成或非门并测试验证：（或者用非门加与非门）

画出电路图，连线，测试并填写真值表

利用与非、或非门控制输出

⑴或非门一输入端接 500KHZ 信号源，另一端接电平控制开关 K1，输出端接示波器，观察

K1 对输出脉冲的控制作用并列写实验结果。

⑵将或非门换成与非门，重复实验步骤⑴。

实验预习要求

正确选择实验用芯片，

根据实验要求画出完整的逻辑电路图，标注出引脚编号

准备好实验报告纸，完成实验预习报告（实验目的，实验仪器、材料，实验原理图、表格等）

实验报告

按测试步骤和内容要求列写实验结果，填写相应表格；

用理论分析实验内容 2 的实验结果。

参考：74LS00、74LS28、74LS86 的管脚定义参考实验一。下图是 74LS04 的管脚定义。

74LS04（六反相器）

BABABAY

156

实验二 TTL、HC 和 HCT 器件的电压传输特性

实验目的

掌握 TTL、HC 和 HCT 器件的传输特性。

实验所用器件和仪表

1．六反相器 74LS04 1 片

2．六反相器 74HC04 1 片

3．六反相器 74HCT04 1 片

4．数字万用表等

实验说明

与非门的输出电压 VO 与输入电压 VI 的关系 VO=f（VI）叫做电压传输特性，也称电压转移

特性。它可以用一条曲线表示，叫做电压传输特性曲线。从传输特性曲线可以求出非门的下

列有用参数：

输入高电平（VIH），输入低电平（VIL）

输出高电平（VOH），输出低电平（VOL）

门槛电压（VT）

实验内容

测试 TTL 器件 74LS04 一个非门的传输特性。

测试 HC 器件 74HC04 一个非门的传输特性。

测试 HCT 器件 74HCT04 一个非门的传输特性（选做实验）。

实验提示

注意被测器件的引脚 7 和引脚 14 分别接地和+5V。

将实验台上 4.7K 电位器的一端接地，另一端接+5V。电位器的中端接非门输入端，作为被

测非门的输入电压。旋转电位器可改变电压值。

万用表放在测电压挡，接好连线，确认无误后，打开电源开关。

从输入电压为 0V 开始测量，电位器旋转要缓慢。曲线变化较慢的地方按步长 0.5V，变化较

大的地方按 0.05V 调整非门输入电压。先用万用表监测非门的输入电压，调好以后，再用万

用表测量非门的输出电压，并记录下来。

重复步骤 4，直到测至输入电压为 5V。

实验接线图及实验结果

实验接线图

由于 74LS04、74HC04 和 74HCT04 的逻辑功能相同，因此三个实验的接线图是一样的。

下面以第一个逻辑门为例，画出实验接线图（电压表表示电压测试点）如下：

157

填写输出无负载时 74LS04、74HC04 和 74HCT04 电压传输特性测试结果

表 2－2 电压传输特性测试表

输入 VI（V） 输出 V0（V）

74LS04 74HC04 74 74HCT04

0

画出输出无负载时 74LS04、74HC04 和 74HCT04 电压传输特性曲线。

求出 74LS04、74HC04 和 74HCT04 的 VIL，VIH，VOL，VOH 和 VT 。

从 VIL，VIH 和 VOL 几方面比较三条电压传输特性曲线，说明各自的特点。

实验报告要求

实验目的

实验仪器

实验内容：

用表格形式记录 74LS04、74HC04 和 74HCT04 的电压传输特性。

158

画出 74LS04、74HC04 和 74HCT04 的电压传输特性曲线。

比较三条电压传输特性曲线，说明各自的特点。

4． 总结对本次实验的收获。

实验三 三态门实验

实验目的

掌握三态门逻辑功能和使用方法。

掌握用三态门构成总线的特点和方法。

学会用示波器测量简单的数字波形

实验所用器件和仪表

1．四 2 输入正与非门 74LS00 1 片

2．三态输出的四总线缓冲门 74LS125 1 片

3．示波器、万用表

实验内容

接法：74LS125 三态门的输出负载为 74LS00 一个与非门输入端。74LS00 同一个与非门的

另一个输入端接低电平（见实验内容 1，2 接线图）。

测试：74LS125 三态门的高阻态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。同时测试 74LS125

三态输出时 74LS00 输出值。

接法：74LS125 三态门的输出负载为 74LS00 一个与非门输入端。74LS00 同一个与非门的

另一个输入端接高电平。

测试：74LS125 三态门的高阻态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。同时测试 74LS125

三态输出时 74LS00 输出值。

用 74LS125 两个三态门输出构成一条总线。使两个控制端一个为低电平，另一个为高电平

（见实验内容 3 接线图）。

一个三态门的输入接 1MHZ 信号，另一个三态门的输入接 500KHZ 信号。用示波器观察三

态门的输出。

实验提示

三态门 74LS125 的控制端 C 为低电平有效。

用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。

实验接线图

实验内容 1 和 2 接线图：

159

图中 K1、K2、K3 是电平开关输出，电压表指示电压测量点。拨动电平开关 K1、K2、K1，

则改变 74LS00 一个与非门输入端、74LS125 三态门控制端、三态门输入端的电平。

实验内容 3 接线图：

用三态门 74LS125 构成总线时，只要将三态门输出并联即可，在任何时刻，构成总线的三

态门中只允许一个控制端为低电平，其余控制端应为高电平。图中 K1 是电平开关输出。

实验预习要求

准备好实验报告纸，完成实验预习报告（实验目的，实验仪器、材料，画出实验原理图、表

格等）

实验报告

按测试步骤和内容要求列写实验结果，填写相应表格；

分析实验 1 和实验 2 中三态门输出电压不同的原因

分析用三态门实现数据双向传输的工作原理。

160

实验四 译码器和多路数据选择器

实验目的

熟悉译码器的逻辑功能和使用方法，

熟悉数据选择器的逻辑功能，

熟悉组合电路的设计方法。

实验所用器件和仪表

74LS139 双 2—4 译码器 1 片

74LS138 3—8 译码器 1 片

74LS153 双 4 选 1 数据选择器 1 片 示波器

预习要求

复习译码器和多路数据选择器的基本概念和工作原理。

完成实验预习报告（实验目的，实验仪器、材料，画出实验原理图、表格等）

实验内容

测试集成译码器 LS138 的逻辑功能

将 74LS138 译码器的使能端 G1、G2A、G2B 和输入端 C、B、A 分别接电平开关 Ki，i=1

－6 （C 为高位，A 为低位），输出端接电平指示灯，测试 74LS138 的逻辑功能，并填入真

值表中。

161

74LS138

右图：74LS138 真值表

注：×表示可取任意值。

译码器的转换

实现用一片双 2—4 译码器（74LS139）构成一个 3—8 译码器

画出逻辑功能电路图。

接线并验证结果是否正确。

输 入

K1 K2 K3 K4 K5

K6

输 出

/Y7 /Y6 /Y5 /Y4 /Y3 /Y2

/Y1 /Y0

1 0 0 0 0

0

1 0 0 0 0

1

1 0 0 0 1

0

1 0 0 0 1

1

1 0 0 1 0

0

1 0 0 1 0

1

1 0 0 1 1

0

1 0 0 1 1

1

0 × × × ×

×

× 1 1 × ×

×

162

参考：74LS139 实验测试接线图和 74LS139 逻辑状态表如下：

74LS139 逻辑状态表

输入端

输出端 允许

G

选择

B A Y0 Y1 Y2 Y3

H

L

L

L

L

X X

L L

L H

H L

H H

H H H H

L H H H

H L H H

H H L H

H H H L

74LS139 实验接线图

测试 74LS153 中一个４选１数据选择器的逻辑功能。

提示：

如下图所示，将４个数据输入引脚 C0、C1、C2、C3 分别接实验台上的 10MHz、1MHz、

500KHz、100KHz 脉冲源。使能端引脚 G 和控制端引脚 A、B 接拨动开关 K1、K2、K3。

参考：74LS153 实验测试接线图和 74LS153 逻辑状态表如下：

74LS153 逻辑状态表

图中 K1、K2、K3 是电平开关的输出。

改变拨动开关 K1、K2、K3 的值，用示波

器观测其不同组合下的数据选择器输出端 OUT 的波形，计算输出的频率值，填入表中。可

选择 100KHz 连续脉冲作为参照。

五、实验报告

1．按测试步骤和内容要求列写实验结果，填写相应表格；

2．分析 74LS139 和 74LS153 中引脚 G 的功能；

3．总结问题和收获。

选择输入 数据输入 选通 输出

B A C0 C1 C2 C3 G Y

X X

L L

L L

L H

L H

H L

H L

H H

H H

X X X X

L X X X

H X X X

X L X X

X H X X

X X L X

X X H X

X X X L

X X X H

H

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

H

L

H

L

H

L

H

163

74LS139 74LS153

实 验 五 全加器设计 与实现

实 验 目的

熟悉全加器的逻辑功能

熟悉全加器的设计方法

二、 实验所用器件和仪表

1、六反相器 74LS04 或者 74HC04 1 片

2、74LS153 双 4 选 1 数据选择器 1 片

实验预习要求

复习理论课上讲述的一位全加器基本概念以及如何用数据选择器设计组合逻辑电路。

完成实验预习报告（实验目的，实验仪器、材料，画出实验原理图等）

实验内容

1、 用一片 74LS153 数据选择器和必要的辅助门电路实现全加器功能。

提示：

写出全加器的逻辑表达式

画出连接图

按连接图构成电路并测试其功能，通过实验验证方法的正确性。

记录实验结果

2、思考如何用基本门电路和半加器实现全加器? 画出电路图。在实验报告

五、 实验报告

1．按测试步骤和内容要求列写实验结果，自行设计表格并填写；

2．总结问题和收获。

实验六 基本触发器

实验目的

掌握 RS 触发器、D 触发器、JK 触发器的逻辑特性和触发方式。

164

学会正确使用各集成触发器芯片。

实验所用器件和仪表

74LS00 2 输入 4 与非门 1 片

74LS74 双 D 触发器 1 片

74LS112 双 JK 触发器 1 片

双踪示波器

实验内容

用 74LS00 构成一个基本 RS 触发器并测试其功能。

基本 RS 触发器电路如下图所示。Rd、Sd 端接数据开关，/Q、Q 端接电平指示灯。

改变 Sd、Rd 的值， 观测记录 /Q、Q 的状态值记录在下表中。

RS 触发器真值表

Rd Sd Q /Q 逻辑功能

0 0

1 1

1 0

0 1

注：根据触法器的定义，/Q 和 Q 应互补，因此 R=0，S=0 是非法状态。

当 Rd、Sd 都接低电平时，观察 Q、/Q 的状态。当 Sd、Rd 同时由低电平跳到高电平时注

意观察 Q、/Q 端的状态，重复 3 5 次观察 Q、/Q 端的状态是否相同，以理解“不定”

状态的含义。

D 触发器（上升沿触发）功能测试

如右图所示，将 74LS74 芯片 CLR（复位）、PR（置位）、D 端引

脚分别接实验台数据开关 K1、K2、K3，Q、/Q 端接 LED 电平指

示灯。CP 引脚接单步脉冲按钮开关 AK1 产生的宽单脉冲输出。

按下表输入要求进行测量，并将结果填入表中。

（注意：表中的×代表取值可任意（0 或者 1）， 表示上升沿触

发。）

D 触发器真值表

CLR PR CP D Qn Qn+1

0 1 × × 0

1

165

1 0 × × 0

1

1 1 0 0

1

1 1 1 0

1

1 1 保持

0 或 1 ×

0

1

置 CLR=1，PR=1，D 接 100KHz 脉冲，CP 接 500KHz 脉冲，示波器输入接 D、Q 端，同

时观测并记录 D 端、Q 端波形；

示波器输入接 CP、Q 端，同时观测并记录 Q 的波形与 CP 前后沿的关系；

置 CLR 端和 PR 端为“1”，将 D 和/Q 端相连，CP 接 500KHz 连续脉冲，用双踪示波器观

察并记录 Q 相对于 CP 的波形，画出波形并总结。

JK 触发器（下降沿触发）功能测试

将 74LS112 按右图接线（引脚定义见附录）, Q、/Q 端接电平

指示灯。

按 JK 触发器的真值表中标注的输入要求进行测量，并将结果填

入表中。

（注意：表中的×代表取值可任意（0 或者 1）， 表示下降沿。）

JK 触发器的真值表

CLR PR CP J K Qn Qn+1

1 1 0 × 0

1 1 1 × 0

1 1 × 0 1

1 1 × 1 1

置 CLR 端和 PR 端为”1”，J=K=”1”，CP 端加连续脉冲，用双踪示波器观察并记录 Q 相对

于 CP 的波形。

将 74LS112 的波形与 74LS74 的波形比较，有何异同点？

四、按实验要求完成实验报告

实验七 简单时序电路

实验目的

掌握简单时序电路的分析、设计、测试方法。

166

了解计数器、寄存器的工作原理。

实验所用器件和仪表

74LS175 四 D 触发器 1 片

74LS74 双 D 触发器 2 片

双踪示波器

实验内容

异步二进制加法计数器

将 74LS74 按下图接线。请注意各触发器 CP 端的连接方法。

控制 RD 信号将 Q0、Q1、Q2、Q3 清零。（RD 即 74LS74 的 CLR 信号，参见实验 4）

由 CP 端输入单步脉冲 AK1，跟踪测试并记录 Q0、Q1、Q2、Q3 端状态转换，完成下列表

格的内容。

计数器状态表

现态 次态

Q3n Q2 n Q1 n Q0

n

Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1

Q0n+1

0 0 0 0

CP 加连续脉冲，用示波器观测并记录 CP、Q0、Q1、Q2、Q3 的波形。

如何将该二进制加法计数器改为减法计数器？请尝试画出电路图，并实现之。

自循环移位寄存器

用 74LS175 按下图接线（引脚定义见附录，虚线为暂不连线）

将 A、B、C、D 置为 1000 状态（提示：利用 CLR 端清零，利用 D0＝1 及 CP 输入一个单

脉冲将 D0 置 1）。

将 左边 D 触发器的 D 端与 右边 D 触发器的 Q 端连接，构成自循环移位寄存器。（将虚

线两端连接）

在 CP 端加单脉冲，观察各触发器的状态，画出状态转移图。

167

实验八 集成计数器

实验目的

进一步掌握计数器的工作原理。

熟悉集成计数器的使用。

熟悉任意模数计数器的构成方法。

熟悉 7 段数码管的使用。

实验所用器件和仪表

74LS162 同步 4 位 BCD 计数器 2 片

74LS00 2 输入 4 与非门 1 片

双踪示波器

预习内容

附录中 74LS162 的引脚和用途。

实验内容

设计测试 74LS162（参见附录）的计数功能,、预置数功能、计数允许功能和进位功能，可

用数码管和示波器显示观察。

要求：

画出接线图，并连接电路。

单步执行、观察。

用一块 74LS162 和 74LS00 设计一个模 7 计数器。

要求：

画出接线图。

接线并用数码管观察结果。

用两片 74LS162 和一片 74LS00 构成一个模 60 加 1 的计数器。

要求：

画出接线图。

接线并用数码管观察结果。

九、成绩考核方式

根据学生的实验出勤、实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告情况，进行综合评定。

《数字逻辑电路》教学大纲

一、课程编号: 3103146

二、课程名称：数字逻辑电路

三、预修课程: 电路原理，高等数学

168

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。数字逻辑电路是计算机专业的专业基础课。从学科性质上看，它综

合了数字信号及数字电路的特点，系统分析了数字元器件的外部特性、逻辑功能，同时探讨

了数字电路中典型单元电路的分析法和设计方法，有助于培养学生的工程思维方法、电路设

计方法和应用所学的知识解决实际问题的能力。

本课程的为学习计算机的后续专业课程（如计算机组成原理 、计算机接口技术 、系统

结构等）打下坚实的基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。不含实验学时数，实验由“数字逻辑电路实验”

课程安排。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，掌握数制与码制、逻辑代数、基本门电路、组合逻辑电路、时序逻

辑电路等基本概念和基本理论，掌握基本逻辑单元电路的功能，学会基本的逻辑电路的分析、

设计方法，深刻理解电路中时序的概念，并以此解决实际问题。同时通过技能训练提高学生

的动手能力，积累实践经验。

七、教科书、参考书

教科书：

《数字电子技术基础简明教程》 （高等教育出版社，余孟尝 主编）

（ISBN 7-04-007429-x）

参考书：

《电子技术与数字电路》 北京大学出版社 1996. 2 王克义、李洁编

《逻辑设计与数字系统》 清华大学出版社 2005.4 刘宝琴 王德生 罗嵘 编著

《数字系统的 Verilog HDL 设计》机械工业出版社 2007.8 江国强 编著

八、课程内容与学时分配

第一章逻辑代数基础 (9 学时)

主要内容

概述、逻辑代数、数制及其转换、BCD 码。

1.1 基本概念、公式和定理

1.2 逻辑函数的化简方法

1.3 逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换

教学目的与要求

逻辑代数是分析和设计数字逻辑电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻

辑函数的化简方法。要求掌握常用数制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、

定理，逻辑函数的公式、图形化简法，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。

第二章门电路 (4 学时)

主要内容

概述

门电路，逻辑变量与两状态开关，高、低电平与正、负逻辑，分立元件门电路和集成门电路

等概念。

2.1 半导体二极管、三极管和 MOS 管的开关特性

2.2 分立元件门电路

2.3 CMOS 集成门电路

2.4 TTL 集成门电路

169

教学目的与要求

集成逻辑门是构成数字逻辑电路的基本单元。本章主要介绍 CMOS 和 TTL 集成逻辑门的逻

辑功能和电气特性。要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS 管

的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理；熟悉 CMOS 和

TTL 反相器的电路结构工作原理，掌握其电气特性和功能。掌握与门、或门、非门、与非门、

或非门、与或非门、异或门、三态门、OC 门、CMOS 传输门的逻辑符号、逻辑功能。熟悉

各种门电路的特点使用方法。

第三章组合逻辑电路 (12 学时)

主要内容

概述

组合电路的特点，功能表示方法及分类

3.1 组合电路的基本分析方法和设计方法

3.2 加法器和数值比较器

3.3 编码器和译码器

3.4 数据选择器和分配器

3.5 用中规模集成电路实现组合逻辑函数

3.6 只读存储器（ROM）

3.7 组合电路中的竞争冒险

教学目的与要求

本章主要介绍组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用典型组合电路的功能、应用。

要求：掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法，掌握加法器、比较器、编码器和译码器、

数据选择器和分配器、只读存储器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规

模集成组合逻辑器件的功能、应用及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法。了解组合

电路中的竞争冒险。

第四章触发器 (12 学时)

主要内容

概述

对触发器的基本要求，触发器的现态、次态，触发器的分类。

4.1 基本触发器

4.2 同步触发器

4.3 主从触发器

4.4 边沿触发器

4.5 时钟触发器的功能分类及转换

教学目的与要求

本章主要介绍各类触发器的辑功能及触发方式，它是构成时序电路的基本单元。

要求：熟悉 RS，JK，D，T 触发器的电路结构，工作原理，掌握 RS，JK，D，T 触发器的

逻辑符号，逻辑功能表示方法，触发方式及触发器间的相互转换。

第五章时序逻辑电路（11 学时）

主要内容

概述

170

时序电路的特点，功能表示方法，分类

5.1 时序电路的基本分析和设计方法

5.2 计数器

5.3 寄存器和读/写存储器

教学目的与要求

本章主要介绍时序电路的分析和设计方法以及计数器、寄存器等常用典型时序电路的功能及

应用。

要求：掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法，时序电路的基本分析和设计方法。熟悉

计数器、寄存器、RAM 的功能、应用。掌握同步、异步计数器的工作原理，常用中规模集

成计数器的功能。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《数字逻辑电路实验》教学大纲

课程编号： 3109006

课程名称： 数字逻辑电路实验

总学时： 24

学分： 0.5

开课学期： 第三学期

先修课程: 电路原理、电路原理实验

选课需知： 同时必修数字逻辑电路课程

实验目的：

实验的目的是理论与实践相结合，配合教学内容，使学生进一步掌握数字逻辑电路的分析与

设计的基本方法，了解数字电路物理器件的主要技术参数，以及物理设计中的制作、调试、

故障诊断的基本技能。旨在培养学生综合运用知识能力、严谨细致的工作作风和一丝不苟的

科学态度。

实验内容：

实验项目一：实验项目名称：基本逻辑门功能测试

实验目的：了解常用逻辑门的功能和使用的方法，熟悉数字电路实验台。

实验内容及方法：测试 74 系列的多种芯片，并按逻辑图连接两个简单功能的

电路。

实验所用主要仪器设备：74 系列的常用芯片、数字万用表。

实验项目二：实验项目名称：逻辑门外特性参数的测量

实验目的：了解逻辑门的外特性参数，熟悉示波器的使用。

实验内容及方法：测试 74LS04 的传输特性和平均延迟时间。

实验所用主要仪器设备：74LS04、示波器、数字万用表。

171

实验项目三：实验项目名称：算术运算电路的构成及测试

实验目的：了解半加器、全加器的逻辑功能及实现方案

实验内容及方法：用多种不同芯片设计、连接全加器电路并测试。

实验所用主要仪器设备：74 系列芯片。

实验项目四：实验项目名称：译码器电路

实验目的：了解译码器的工作原理、熟悉集成译码器的使用。

实验内容及方法：用 74LS11 设计 3-8 译码器、测试 74LS138

并用 74LS139 转换成 3-8 译码器。

实验所用主要仪器设备：74LS138、74LS139、74LS11、74LS04

实验项目五：实验项目名称：中规模集成加法器

实验目的：通过实验进一步了解和熟悉 MSI 加法器的功能及其应用电路，学

会正确使用这些芯片。

实验内容及方法： 74LS283 功能测试及应用，使用加法器设计双向代码转换

电路。

实验所用主要仪器设备： 74LS183 74LS283 74LS86 74LS04

实验项目六：实验项目名称：数据选择器及应用

实验目的：通过实验进一步了解和熟悉多路选择器及其应用

实验内容及方法：测试 74LS153，并用一片 74153 实现全加器的功能

实验所用主要仪器设备：74LS153 双 4 选 1 数据选择器、示波器。

实验项目七：实验项目名称：集成触发器

实验目的：掌握 RS 触发器、D 触发器、JK 触器的工作原理。

学会正确使用各触发器芯片。

实验内容及方法：测试 74LS74 74LS112

实验所用主要仪器设备：74LS74 74LS112、74LS00、示波器。

实验项目八：实验项目名称：简单的时序电路

实验目的：掌握简单时序电路的分析、设计、测试方法。

初步了解计数器、寄存器的工作原理。

实验内容及方法：异步二进制加法计数器、自循环移位寄存器

实验所用主要仪器设备：74LS175 74LS112、示波器。

实验项目九：实验项目名称：计数器

实验目的： 熟悉集成计数器的使用、熟悉 7 段数码管的使用

实验内容及方法：测试 74LS162，并用数码管显示观察。

用 74LS162 构成 60 进制计数器并用数码管显示。

实验所用主要仪器设备：74LS162 74LS00、示波器。

172

教材：

自己编写。

参考书目：

《TPE-D 多功能数字电路实验学习机》实验指导书 清华大学出版

《数字图像处理》教学大纲

一、课程编号：3103052

二、课程名称：数字图像处理

三、预修课程：C 语言程序设计、Matlab 仿真建模、数字信号处理

四、课程性质、目的和任务

本课程为电子信息工程专业必修课程，同时也是信息工程专业的选修课程。

本课程主要讲述图像的数字处理技术和基本应用，涵盖了低层次图像处理（图像增强、

图像恢复）和高层次图像处理（形态学、图像分割、图像表示与描述和图像压缩）的全部基

础内容，通过课堂讨论巩固所学知识。采用“理论分析、理论验证、流程设计、编程实现”

逐步深入的教学方法，鼓励学生使用英文原版教材，使学生不仅能够深刻理解数字图像处理

的各种概念，熟练掌握数字图像处理各种技术，而且培养学生基本的学术科研素质。

五、学分、学时安排

本课程讲授总学时为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

本课程旨在培养学生掌握图像处理的基本理论、基本知识及其相关的概念，从理论和实

用的编程技巧两方面让学生掌握图像处理的技术，提高学生图像处理的编程能力，达到理论

与实践相结合的教学目标。采用理论教学、阶段测试、项目实践相结合的教学模式，突出重

点，强调应用，培养学生运用知识解决实际问题的能力。

（1） 理解图像处理的基本理论知识；

（2） 掌握图像处理技术；

（3） 具备综合处理图像的编程能力；

（4） 具备解决实际问题的综合素质和创新意识。

七、教科书、参考书

教科书：

R. C. Gonzalez, R. E. Woods, “Digital Image Processing”, 3rd edition, Prentice-Hall,

2002.

R. C. Gonzalez, R. E. Woods, 阮秋琦译. 数字图像处理（第三版）. 电子工业出版社,

2011.

参考书：

《图像工程》（清华大学，章毓晋编著）

Richard Szeliski. “Computer Vision: Algorithms and Applications”, Springer, 2010.

Amazon: $ 89.95.

G. Bradski, A. Kaehler, “Learning OpenCV”, O’Reilly Media, 2008. （有中文版）

R. C. Gonzalez, R. E. Woods, S. L. Eddins, “Digital Image Processing using Matlab”,

173

2nd edition, Pearson-Prentice-Hall, 2009. （有中文版）

八、课程内容与学时分配

第一章 绪论 （3 学时）

主要内容

1.1 图像基本概念

1.2 图像工程简介

1.3 图像处理系统

第二章 数字图像处理基础 （3 学时）

主要内容

2.1 视觉感知过程

2.2 图像感知和获取

2.3 图像采样与量化

2.4 像素间的基本关系

第三章 灰度图像与空间滤波 （9 学时）

主要内容

3.1 灰度变换函数

3.2 直方图处理

3.3 空间滤波基础

3.4 空间平滑滤波器

3.5 空间锐化滤波器

第四章 彩色图像处理 （3 学时, 参考教材第 6 章）

9.1 彩色视觉和描述

9.2 彩色模型

9.3 伪彩色增强

9.4 全彩色处理

9.5 平滑与锐化

9.6 基于彩色的图像分割

第五章 频率域滤波 （9 学时）

主要内容

4.1 傅里叶变换基本概念

4.2 单变量傅里叶变换

4.3 单二维离散傅里叶变换

4.4 频率域滤波基础

4.5 低通滤波器

4.6 高通滤波器

4.7 同态滤波

第六章 图像复原 （6 学时）

5.1 退化及噪声

174

5.2 噪声模型

5.3 加性噪声复原 （空域滤波）

5.4 频率域滤波消除周期噪声

5.5 线性、位置不变的退化

5.6 估计退化函数

5.7 逆滤波

5.8 小均方差滤波 （维纳滤波）

5.9 几何均值滤波

第七章 图像的形态学处理 （3 学时, 参考教材第 9 章）

6.1 腐蚀与膨胀

6.2 开操作与闭操作

6.3 基本形态学算法

6.4 灰度级形态学

第八章 图像分割 （6 学时, 参考教材第 10 章）

7.1 图像分割基础

7.2 阈值处理方法

7.3 基于区域的分割

7.4 形态学分水岭算法

7.5 图像的基本特征提取（增加内容）

第九章 图像的表示与描述（6 学时, 参考教材第 11 章）

8.1 图像的表示

8.2 边界描绘子

8.3 区域描绘子

8.4 主元成分分析

九、成绩考核方式

课程期间安排 2-3 次项目实践，期末考试采用闭卷方式，时间 120 分钟。

《数字系统综合设计实践》教学大纲

一、课程编号：3109008

二、课程名称：数字系统综合设计实践

三、先修课程: 数字逻辑电路、C 语言程序设计

四、课程的性质、目的和任务：

《数字系统综合设计实践》是计算机科学与技术专业、电子信息专业的高年级专业选修

课程。是在学生具备了《数字逻辑电路》基础知识之后，系统学习数字系统设计技术以及掌

握现代数字系统设计思想及方法的一个重要教学环节。

其目的是引导学生进一步从功能电路设计转向系统设计；由传统的通用集成电路应用转

向可编程逻辑器件的应用；从硬件设计转向硬件软件高度渗透的设计，从而拓宽数字技术知

识面,提高学生在数字系统设计方面的专业技能。这是在所有实践性课程中 具活力， 能

175

培养学生的自主学习、实践能力， 能培养学生创新思维的课程之一。

本课程较系统地介绍 EDA 的基本知识、常用的 EDA 工具的使用方法和目标器件的结

构原理，要求学生掌握 VHDL 硬件描述语言的设计方法；掌握应用 EDA 开发工具的设计能

力；熟练掌握设计输入方法、设计优化，能进行基于 EDA 技术较典型设计项目的开发设计

及系统实现。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 48 学时，1.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，应该使学生：

系统地掌握 EDA 技术的基本概念和基本实践技能。

具备通过可编程器件设计数字系统的本领。

3. 具备基本电子测量方法和元器件的性能测试和筛选；提高电子制作和电子作品的调

试与检测水平；

4. 具备学习后续嵌入式系统的相关课程的能力。

七、教科书、参考书

教科书

《EDA 实用技术教程》（第四版）（科学出版社，潘松、黄继业主编）

参考书

《VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计》（西安电子科技大学出版社，侯伯亨等著）

《用 VHDL 设计电子线路》（清华大学出版社，边计年译）

《Protel DXP 基础教程》,毛潮土等编著，清华大学出版社

八、课程内容与学时分配

第 1 章 概论（3 学时）

主要内容

1.1 EDA 技术及其发展

1.2 EDA 应用对象

1.3 硬件描述语言

1.4 EDA 技术的优势

1.5 面向 FPGA 的 EDA 开发流程

1.6 专用集成电路设计流程

1.7 面向 FPGA 的 EDA 的开发工具

1.8 Quartus II 概述

1.9 IP 核

1.10EDA 技术的发展趋势

教学目的与要求

了解 EDA 的技术背景、发展情况、应用领域和研究现状；了解基于 EDA 的 FPGA 和 CPLD

以及常用 EDA 工具软件的发展和应用情况、了解常用的硬件描述语言的应用与发展情况；

了解本课程的特点与学习方法，以及必须具备的知识。

掌握 FPGA/CPLD 设计流程，了解相关的常用 EDA 工具，主要以 FPGA/CPLD 设计为主。

第 2 章 PLD 硬件特性与编程技术（3 学时）

主要内容

2.1 概论

2.2 简单 PLD 原理

176

2.3 CPLD 的结构与工作原理

2.4 FPGA 的结构与工作原理

2.5 硬件测试技术

2.6 FPGA/CPLD 产品概述

2.7 编程与配置

教学目的与要求

1. FPGA 和 CPLD 结构与应用

要求学生了解简单 PLD 器件（GAL）、复杂 PLD（CPLD）器件和现场可编程阵列（FPGA）

结构特点、工作原理和分类方法，掌握 FPGA 和 CPLD 内部与外部 I/O 口的电气特性、速

度特性和多功能端口的使用与控制方法，为基于这些器件的电路设计，逻辑综合和适配的优

化控制打下基础。

2. FPGA 和 CPLD 编程加载和测试方法

重点讲述 CPLD、FPGA 的结构和实现原理、编程方法和应用领域；讲述常用 FPGA 的编程

配置技术、实现方法和配置 ROM 的仿真实现技术；介绍边界扫描技术 JTAG。要求掌握

FPGA 和 CPLD 的的各种编程方法的特点、适用范围和实现技术；了解 JTAG 技术。

第 3 章 VHDL 入门 6 学时

主要内容

3.1 简单组合电路的 VHDL 描述

3.2 简单时序电路的 VHDL 描述

3.3 含有层次结构的 VHDL 描述

3.4 计数器设计

3.5 一般加法计数器设计

教学目的与要求

要求掌握 VHDL 的部分基本语句语法，以及利用此硬件描述语言进行逻辑设计的基本

方法。介绍 VHDL 的发展和适用情况、语言特点和学习方法，要求掌握 VHDL 的基本程序

结构和常规 VHDL 程序设计方法，重点了解 PROCESS 的语法结构、逻辑描述特点和语句

与硬件电路的对应关系。

第 4 章 Quartus II 的 HDL 输入设计 6 学时

主要内容

4.1 创建工程编译仿真

4.2 引脚设置和下载

GW48 实验箱介绍

4.3 SignalTap II 实时测试

教学目的与要求

要求掌握在 Quartus II 软件中创建工程、全程编译、时序仿真、引脚锁定和下载、编程

配置器件和用 SignalTap II 实时测试的方法。

第 5 章 VHDL 深入 6 学时

主要内容

5.1 数据对象及其示例说明

5.3 IF 语句概述

5.4 进程语句归纳

177

5.5 并行语句例解

5.6 仿真延时

教学目的与要求

要求掌握 VHDL 的常用语句语法，以及利用此硬件描述语言进行逻辑设计的常用方法，

VHDL 的仿真、测试技术。

第 6 章 图形设计方法 3 学时

主要内容

6.1 设计初步

6.2 应用宏模块的原理图设计

教学目的与要求

要求掌握原理图输入设计方法，熟悉 Quartus II 上的原理图设计方式，并设计简单电路。

第 7 章 LPM 参数化宏模块应用 3 学时

主要内容

7.1 宏功能模块概述

7.2 LPM 模块应用实例

7.3 在系统存储器数据读写编辑器应用

7.4 编辑 SignalTap II 的触发信号

7.5 其他存储器模块的定制与应用 7.6 流水线乘法累加器的混合输入设计

7.7 LPM 嵌入式锁相环调用

教学目的与要求

要求掌握 LPM 参数化宏模块 ROM、ROM 和锁相环的实用。

第 8 章 有限状态机设计 3 学时

主要内容

8.1 VHDL 一般状态机

8.2 Moore 状态机设计

8.3 Mealy 状态机设计

8.4 状态机的状态编码

8.5 非法状态处理

教学目的与要求

了解有限状态机的分类、构成，Mealy 型与 Moore 型状态机的设计方法；

掌握利用 VHDL 进行一般符号编码型有限状态机的设计技术。

第 9 章 设计优化和时序分析 3 学时

主要内容

9.1 资源优化

9.2 速度优化

9.3 优化设置与时序分析

教学目的与要求

介绍 EDA 设计中的设计优化方式和方法实现，从设计的面积（资源）和速度两方面的改善

讲述。

了解关键路径法、流水线、逻辑冗余、资源共享等设计优化方法、设计技巧。主要以 Quartus

178

II 和 Altera 器件为例。

第 10 章 VHDL 程序结构与规则 3 学时

主要内容

10.1 VHDL 实体

10.2 VHDL 结构体

10.3 VHDL 子程序

10.4 VHDL 库

10.5 VHDL 程序包

教学目的与要求

系统地介绍硬件描述语言 VHDL 的语法结构与语言要素及数据类型和主要算术与逻辑操作

符的使用方法，复习 VHDL 的基本概念，掌握 VHDL 的基本语句结构。

第 11 章 VHDL 语句 3 学时

主要内容

11.1 顺序语句

11.2 并行语句

11.3 属性描述与定义语句

教学目的与要求

系统介绍可综合的VHDL语句语法，掌握VHDL的基本顺序语句和并行语句的特点和用法，

学会使用 VHDL 不同的描述风格来编写程序。

第 12 章 VHDL 仿真 3 学时

主要内容

12.1 仿真

12.2 VHDL 源程序仿真

12.6 用 ModelSim 进行 VHDL 仿真

12.7 VHDL 的 RTL 仿真

教学目的与要求

了解优秀的 VHDL/Verilog 混合 HDL 仿真器 ModelSim 对 Quartus II 输出的 HDL 仿真代码

进行行为仿真和时序仿真。

第 13 章 电子系统设计实践 3 学时

主要内容

13.1 VGA 彩条信号显示控制器设计

13.2 VGA 图像显示控制器设计

13.3 步进电机细分驱动控制

13.4 直流电机的 PWM 控制

教学目的与要求

本章主要通过具体实例讲解基于 VHDL 复杂数字系统设计的一般原则与方法。本章涉及本

门课程所学主众多内容，也是本门课程的所学知识的综合应用，是本课程学习中的难点。

注：章节号与《EDA 实用技术教程》（第四版）（科学出版社）相同。

179

实验内容:

实验一 组合电路设计

实验二 时序电路设计

实验三 数控分频器设计

实验四 原理图设计

实验五 LPM 参数化宏模块设计

实验六 状态机设计

实验七 大作业——交通灯系统设计、16*16 点阵汉字显示系统设计

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+上机实验+讨论

《数字信号处理》教学大纲

一、课程编号：3104076

二、课程名称：数字信号处理

三、先修课程：高等数学、电路原理、信号与系统

四、课程的性质、目的和任务

本课程是电子信息工程专业大学本科生的必修课。本课程的任务是使学生牢固掌握离散

时间信号和系统分析的基本原理和基本分析方法，深入理解离散富里叶变换的基本原理，学

会应用离散富里叶变换快速算法解决信号分析问题的方法；掌握数字滤波器的设计原理和实

现方法；学会信号谱分析的基本方法。为学生进一步学习有关信息、通信等方面的课程打下

良好的理论基础。

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授学时为 48 学时,实验为 24 学时

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应掌握线性卷积、信号的频谱及系统的频率响应、系统的传递

函数等基本概念，应掌握离散时间信号与系统的时域、频域及复频域的分析原理，掌握设计

数字滤波器的基本原理和实现方法。

七、教科书、参考书

（一）教科书

《数字信号处理》，陈后金等，高等教育出版社，2004 第一版

（二）参考书

1、《数字信号处理教程》（第二版）程佩青 清华大学出版社 2001

2、《信号、系统与信号处理》(下)，吴湘淇，电子工业出版社，1998

3、陈怀琛译，《数字信号处理及其 MATLAB 实现》，电子工业出版社，1996

4、Sanjit K.Mitra Digital Signal Processing: A computer-based approach McGraw-

Hill Companies, 1998

八、课程内容与学时分配

180

离散信号与系统分析基础（18 学时）

主要内容

1．1 离散时间信号

1．2 离散时间系统

1．3 离散时间信号的频域分析

1．4 离散系统的频域分析

1．5 双边 z 变换

1．6 系统函数

1．7 全通滤波器与 小相位系统

1．8 信号的抽样

1．9 离散信号和系统分析的 Matlab 实现

教学目的与要求

通过本章的学习，学生要掌握离散时间与系统的时域分析方法及频域分析方法。掌握信号的

频谱、系统的频率响应和系统的传递函数等概念。学会应用 Matlab 对离散时间信号和系统

进行时域和频域的分析。

离散傅里叶变换（9 学时）

主要内容

2．1 有限长序列的傅里叶分析

2．2 离散傅里叶变换的性质

2．3 离散傅里叶变换与 z 变换的关系

2．4 利用 DFT 计算线性卷积

2．5 利用 DFT 分析连续非周期信号的频谱

2．6 利用 Matlab 实现信号 DFT 的计算

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应该掌握用离散傅里叶变换（DFT）分析有限长学列的方法，离

散傅里叶变换与离散时间傅里叶变化和 Z 变换的关系，掌握用 DFT 计算线性卷积、分析信

号频谱的方法，学会用 Matlab 对信号进行 DFT 计算的方法。

傅里叶变换快速算法（6 学时）

主要内容

3．1 基 2 时间抽取 FFT 算法

3．2 基 2 频率抽取 FFT 算法

3．3 实序列的 DFT 计算

3．4IDFT 的快速计算方法

3．5 基 4 FFT 算法

3．6 线性调频 z 变换算法

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应该掌握基 2 时间抽取或频率抽取 FFT 算法的原理，学会用 FFT

实现 DFT 及 IDFT 的方法。

IIR 数字滤波器的设计（6 学时）

主要内容

4．1 模拟低通滤波器设计

4．2 模拟域频率变换

4．3 脉冲响应不变法

4．4 双线性变换法

181

4．5 用 Matlab 实现了滤波器设计

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应该掌握 IIR 数字滤波器的设计步骤及用 Matlab 设计的方法。

FIR 数字滤波器的设计（9 学时）

主要内容

5．1 线性相位 FIR 滤波器的特性

5．2 窗函数设计法设计 FIR 滤波器

5．3 频率抽样法设计线性相位 FIR 滤波器

5．4 利用 Matlab 实现 FIR 滤波器设计

5．5 数字滤波器的硬件实现

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应该掌握 FIR 数字滤波器的设计步骤及用 Matlab 设计的方法。

注：章节号与教材相同

九、成绩考核方式

笔试+平时作业+大作业

《数字信号处理实验》教学大纲

一、课程编号：3109017

二、课程名称：数字信号处理实验

三、预修课程：高等数学、电路原理、信号与系统

四、课程的性质、目的和任务

数字信号处理实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过实验，加

强学生对信号的获得、采样、时域分析与频域分析的理解，培养学生运用所学的理论解决实

际问题的能力，分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。

五、学分、学时安排：总授课学时 24 学时，0.5 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生初步掌握和学会运用数字信号处理的两个主要工具—快速傅里

叶变换与数字滤波器；学会采用 MATLAB 仿真软件进行应用建模与编程设计。

七、教科书、参考书

教科书：

数字信号处理实验讲义，自编

参考书：

［1］《数字信号处理教程》（第二版）程佩青 清华大学出版社 2001

［2］《信号、系统与信号处理》(下)，吴湘淇，电子工业出版社，1998

［3］陈怀琛译，《数字信号处理及其 MATLAB 实现》，电子工业出版社，1996

［ 4 ］ Sanjit K.Mitra Digital Signal Processing: A computer-based approach

McGraw-Hill Companies, 1998

八、课程内容与学时分配

实验项目一：实验项目名称《Matlab 环境熟悉》（3 学时）

实验目的：

熟悉 MATLAB 的主要操作命令

182

学会简单的矩阵输入和数据读写。

掌握简单的绘图命令。

用 MATLAB 编程并学会创建函数。

观察离散系统的频率响应。

实验内容及方法：

认真阅读本章附录，在 MATLAB 环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。

在熟悉了 MATLAB 基本命令的基础上，完成以下实验。

上机实验内容：

(1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入 A=[1 2 3 4]，B=[3 4 5 6]，求 C=A+B，D=A-B，

E=A.*B，F=A./B，G=A.^B 并用 stem 语句画出 A、B、C、D、E、F、G。

(2)用 MATLAB 实现以下序列。

a）x(n)=0.8n 0≤n≤15

b）x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15

c）x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15

d）将 c)中的 x(n)扩展为以 16 为周期的函数 x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。

e）将 c)中的 x(n)扩展为以 10 为周期的函数 x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。

(3)x(n)=[1,-1,3,5]，产生并绘出下列序列的样本。

a）x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)

b）

5

1k2 )kn(nx(n) x

(4)绘出下列时间函数的图形，对 x 轴、y 轴以及图形上方均须加上适当的标注。

a) x(t)=sin(2πt) 0≤t≤10s b) x(t)=cos(100πt)sin(πt) 0≤t≤4s

(5)编写函数 stepshift(n0,n1,n2)实现 u(n-n0),n1<n0<n2,绘出该函数的图形，起点为 n1，终

点为 n2。

(6)给定一因果系统 )0.9z0.67z-1)/(1z2(1H(z) -2-1-1 求出并绘制 H(z)的幅频响

应与相频响应。

(7)计算序列｛8 -2 -1 2 3｝和序列｛2 3 -1 -3｝的离散卷积，并作图表示卷积结果。

(8)求以下差分方程所描述系统的单位脉冲响应 h(n), 0≤n<50

y(n)+0.1y(n-1)-0.06y(n-2)=x(n)-2x(n-1)

实验项目二：实验项目名称《连续时间信号的时域取样与重建》（3 学时）

实验目的：

①掌握连续时间信号的离散化过程，深刻理解时域取样定理。

②掌握由取样序列恢复原连续信号的基本原理与实现方法。

实验内容及方法：

设 )(kx 是对连续时间信号 ttx 5.0cos)( 以HZxs 2

取样得到的离散序列，希望通过在

取样点之间内插恢复原连续时间信号 )(tx 。

①在同一幅图上划出信号 )(tx ， 40 t 及其在相应范围内的取样序列 )(kx 。

②利用取样内插函数)/1)(/()( sr fTTtSath 恢复连续时间信号。在同一幅上划出 )(tx

183

和恢复信号 )(ˆ tx 的波形，比较这两个信号， )(ˆ tx 的估计值理想吗？若不理想应如何改善？

③采用阶梯内插函数 )()()( Ttututhr ，重做②

④采用升余弦内插函数

10),/()/2(1

)cos()(

RTtSaTRt

Rtthr

，重做②

⑤详细列出信号重建的步骤。

⑥写出实验原理。

实验所用主要仪器设备：

微型计算机（仿真终端）

实验考核标准及要求：

①按实验内容附上实验过程中的信号序列，并对结果分析和解释。

②总结实验中的主要结论。

③简要回答思考题。

实验项目三：实验项目名称《利用 DFT 分析离散信号的频谱》（3 学时）

实验目的：

应用傅里叶变换 DFT，分析各种离散信号 )(kx 的频谱。

实验内容及方法：

①利用 FFT 计算信号31,1,0),

83cos()( nnnx

的频谱；

②利用 FFT 计算信号)(

21)( nunx

n

的频谱；

分析步骤：

①确定离散周期序列的基本周期 N；

②使用 fft 命令作 N 点 FFT 计算 ][kX ，频率分辨率 N2

0

③][1)( 0 kX

NkX

对于离散非周期信号，当序列长度有限时，可以求得准确的频谱样值。若序列很专或无限长，

则由于截短必然产生泄漏误差以及混叠误差，使计算的结果只能是频谱样值的近似值。

求解步骤：

①确定序列 ][nx 的长度 L。根据能量分布，当序列为无限长需要进行截短。

②确定作 FFT 的点数 N；根据频域取样定理，为使时域波形不产生混叠必须 LN ；

③使用 FFT 命令作 N 点 FFT 计算 ][kX 。

实验所用主要仪器设备：

184

微型计算机（仿真终端）

实验考核标准及要求：

①确定 DFT 计算的各参数；

②进行理论值与计算值比较，分析各信号频谱分析的计算精度；

③详细列出利用 DFT 分析离散信号谱线的步骤；

实验项目四：实验项目名称《窗函数的特性分析》（3 学时）

实验目的：

分析各种窗函数的时域和频域特性，学会正确和灵活使用。

实验内容及方法：

①分析并绘出各窗函数的时域特性；

②使用 FFT 函数做出各窗函数的频域特性，并从主瓣宽度和旁瓣相对幅度两个角度进行比

较分析；

③研究凯塞窗的参数选择，对其时域和频域的影响：

实验所用主要仪器设备：

微型计算机（仿真终端）

实验考核标准及要求：

①简述实验目的及原理

②按照实验内容，比较各种情况下的滤波性能，说明窗口长度 N 和窗函数类型对滤波特性

的影响。

实验项目五：实验项目名称《离散系统分析》（3 学时）

实验目的：

①学习系统响应 MATLAB 求解方法。

②深刻理解离散系统的系统函数零极点对系统频响的影响，可以根据零极点知识设计简单的

滤波器。

实验内容及方法：

①已知一个 LTI 系统的差分方程为：

)2(0675.0)1(1349.0)(0675.0)2(4128.0)1(143.1)( nxnxnxnynyny

（a）初始条件 2)2(,1)1( yy ，输入为单位阶跃函数，计算系统的零输入响应；

（b）当下面三个信号分别通过系统，分别计算系统的响应：

)()107cos()(),()

5cos()(),()

10cos()( 321 nunnxnunnxnunnx

（c）指出这是一个什么特性的系统。

②已知一个因果 LTI 系统的系统函数为：

4321

4321

04033.02605.08264.0035.1103571.01428.02143.01428.003571.0)(

zzzz

zzzzzH

(a)计算系统的单位脉冲响应；

(b)当信号通过系统：

)()2

cos()4

cos(1)( nunnnx

计算系统的响应；

185

(c)详细列出系统响应求解的步骤和原理。

③根据零极点分布对系统频率特性的影响，设计一个单极点单零点、因果实系数滤波器，满

足下列指标，并画出其幅频特性曲线：

(a)单极点单零点低通滤波器，要求

;0)(,0526.0)(,1)(2

0

HHH

(b)单极点单零点高通滤波器，要求

;1)(,0526.0)(,0)(2

0

HHH

(c)2 个零点 2 个极点的带阻滤波器，要求

;1)(,1)(,2

1)(,0)(0

182

HHHH

(d)详细列出根据零极点设计滤波器的步骤；

实验所用主要仪器设备：

微型计算机（仿真终端）

实验考核标准及要求：

①按照实验内容的步骤书写实验报告；

②简述实验原理。

实验项目六：实验项目名称《IIR 滤波器设计》（3 学时）

实验目的：

①掌握 IIR 滤波器的设计方法。

②根据处理信号的要求设计各种滤波器，并观察滤波效果。

实验内容及方法：

设有一信号n

32cosn

4cos1)n(x

，设计各种 IIR 数字滤波器以实现：

①低通滤波器，滤除n

32cos

的成分，保留成分n

4cod1y0

；

②高通滤波器，滤除n

4cos1

的成分，保留成分n

32cody0

；

③带通滤波器，滤除 1+n

32cos

的成分，保留成分n

4cody0

；

④带阻滤波器，滤除n

4cos

的成分，保留成分n

32cod1y0

；

实验所用主要仪器设备：

微型计算机（仿真终端）

实验考核标准及要求：

①用 MATLAB 命令 butterord 定出滤波器的阶次；用 butter 命令设计滤波器，画出滤波器幅

186

度和相位频响，计算滤波器的系统函数 H（Z）。

②试根据 IIR 滤波器设计原理和步骤写出 MATLAB 程序。

③作出该信号通过滤波器的响应 )n(y ，并与)n(y0 比较，二者是否一致？

实验项目七：实验项目名称《FIR 滤波器设计》（3 学时）

实验目的：

掌握 FIR 滤波器设计原理和设计方法。

实验内容及方法：

①分别使用矩形窗、哈明窗、海宁窗设计一个 N=10 的 FIR 低通和高通滤波器，截频为

radc3

。

（a）作出各滤波器的单位脉冲响应；

（b）作出各滤波器的幅频响应并比较各滤波器的带通纹波和带阻纹波。

（c）若当输入为 2cos

4cos21)( nn

nx

，计算各滤波器的输出并作出响应波形。

②利用频率取样法分别设计 1 型和 11 型 FIR 低通滤波器并对其衰耗特性进行比较，已知

N=16，其余指标为教材课后习题所示。

③利用频率取样法设计一带通滤波器并绘出其衰耗特性，已知 N=16 其余指标为教材课后习

题所示。

实验所用主要仪器设备：

微型计算机（仿真终端）、

实验考核标准及要求：

①简述实验原理

②按照实验步骤编写程序

③详细列出 FIR 窗口法设计和频率取样法设计的步骤。

④在 FIR 窗口法设计中，为何采用不同特性的窗函数？选用窗函数的依据是什么？

⑤在频率取样法设计中，如果阻带衰耗不够，采取什么措施？

实验项目八：实验项目名称《滤波器综合设计》（3 学时）

针对不同的实际语音信号综合考查不同类型滤波器的设计。

九、成绩考核方式

根据学生的实验出勤、实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告情况，进行综合

评定。

《通信原理》教学大纲

一、课程编号: 3104068

二、课程名称：通信原理

三、预修课程: 概率统计与随机过程、信号与系统、高频电子线路

四、课程的性质、目的和任务：

187

本课程是电子信息工程专业大学本科生的必修课，是一门原理性的课程，要求掌握通信

系统的基本概念和构成。通过本课程的学习，可以掌握现代通信系统的基本原理，为进一步

学习通信专业知识提供扎实的基础理论。

五、本课程讲授和学时

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握通信系统的组成、通信的基本原理、系统的模型、模

拟信号和数字信号的调制和解调原理，了解系统的性能及其分析方法，为后续课程的学习，

以及独立分析和设计新的通信系统打下基础。

七、教科书、参考书

（一）教科书：《通信原理》（第六版） 樊昌信，国防工业出版社

（二）参考书：

《通信系统》 Simon Haykin 著 电子工业出版社

《现代通信原理》 曹志刚主编 清华大学出版社

《通信系统原理》 张树京主编 中国铁道出版社

《现代通信系统》 John G. Proakis 著 科学出版社

八、课程内容与学时分配

第一章 绪论（3 学时）

主要内容

1. 1 通信的基本概念

1．2 通信系统的组成

1．3 通信系统分类及通信方式

1．4 信息及其度量

信息及其度量，信息量的定义

1．5 主要性能指标

1．6 小结

教学目的和要求

了解通信的基本概念、组成、分类以及通信方式，信息的度量方法以及模拟通信系统和数字

通信系统的主要性能指标

确知信号（自学）

主要内容

2. 1 确知信号的类型

2．2 确知信号的频谱性质

2．3 确知信号的时域性质

2．4 小结

教学目的和要求

了解确知信号的分类，信号的时域和频域的分析方法以及性质（本部分内容在《信号与系统》

课程中已经讲述）。

随机信号分析（3 学时）

主要内容

3．1 随机过程的基本概念

3．2 平稳随机过程

188

各态历经性

平稳随机过程的相关函数与功率谱函数

平稳随机过程的自相关函数的性质和功率谱密度之间的关系

3．3 高斯随机过程

高斯过程的概率密度函数及其数字特征

误差函数及互补误差函数的定义

3．4 平稳随机过程通过线性系统

随机过程通过线性系统的数学期望、自相关函数及功率谱密度

输出过程的分布

3．5 窄带随机过程

窄带随机过程的定义及其特征

3．6 正弦波加窄带高斯噪声

3．7 高斯白噪声和带限白噪声

白噪声及带限白噪声的特征

3．8 小结

教学目的和要求

掌握分析通信系统所必须的内容，即随机信号与噪声的特性表述，以及它们通过线性系统的

基本分析方法（本章中对随机信号的分析在其先修课程《信息论》中部分讲述）。

第四章 信道（3 学时）

主要内容

4．1 无线信道

4. 2 有线信道

4．3 信道的数学模型

调制信道的模型。

编码信道的模型

4. 4 信道特性对信号传输的影响

4. 5 信道中的噪声

4. 6 信道容量

离散信道的信道容量

连续信道的信道容量

香农公式及其物理意义

4．7 小结

教学目的和要求

熟悉调制信道和编码信道的数学模型，掌握信道容量的计算方法，理解香农公式的实际应用。

（本章中对信道容量的分析在其先修课程《信息论》中部分讲述）。

第五章 模拟调制系统（7 学时）

主要内容

调制的概念

AM、DSB、SSB、VSB 调制的原理的基本原理和频谱分析

角度调制和频率调制的原理，非线性调制系统的抗噪声性能

几种典型的模拟调制系统的性能比较

频分复用的概念、频谱特征及其应用

189

复合调制及多级调制的定义及组成

教学目的和要求

理解幅度调制的原理、角度调制的原理、频分复用的原理，从频谱的角度来分析模拟调制系

统，掌握模拟调制系统抗噪声性能的分析方法。

第六章 数字基带传输系统（9 学时）

主要内容

数字基带传输系统的概述

数字基带信号，基带信号的频谱特征

基带传输码的主要特征及其几种常见的基带传输码型：AMI 码、HDB3 码

基带信号的传输及码间串扰

不产生码间干扰的基带传输特性，奈奎斯特第一准则

部分相应系统的原理，典型部分相应系统

教学目的和要求

理解几种典型的基带信号，理解基带信号的频谱分析，掌握奈奎斯特第一准则，理解部分响

应系统的原理和相关编码的原理，，掌握基带系统的误码分析，理解眼图的意义，了解时域

均衡的原理及实现方法。

第七章 数字调制系统（9 学时）

主要内容

数字调制系统简述

二进制振幅键控

二进制频移键控

二进制相移键控及二进制差分相移键控

2ASK、2FSK、2PSK 及 DPSK 系统的抗噪声性能

二进制数字调制系统的性能比较

多进制数字调制的原理及抗噪声性能

小频移键控（MSK），高斯 小频移键控（GMSK）

教学目的和要求

理解 2ASK、2FSK、2PSK 调制的基本原理、带宽和频谱分析，理解 PSK 和 DPSK 的异同，

掌握 2ASK、2FSK、2PSK 抗噪声性能的分析方法，了解 2ASK、2FSK、2PSK 系统的优

劣，了解多进制数字调制的原理。

第九章 模拟信号的数字传输（8 学时）

主要内容

低通抽样定理，带通抽样定理

脉冲振幅调制（PAM）的原理，自然抽样，平顶抽样

均匀量化，非均匀量化

PCM 的原理及其抗噪声性能

增量调制原理

教学目的和要求

掌握抽样定理，理解均匀量化、非均匀量化、PAM 传输，掌握 PCM 编码的原理，理解 DPCM

和M 调制，了解各种调制的比较。

190

第十一章 差错控制编码（6 学时）

主要内容

差错控制的方法

差错控制编码的定义

纠错编码的基本原理

几种典型的纠错码

线性分组码的基本概念及原理

教学目的和要求

掌握差错控制编码的原理，了解几种常用的简单编码，掌握线性分组码的编码方法。

九、成绩考核方式

笔试+平时作业+讨论

《通信原理实验》教学大纲

一、课程编号：3109018

二、课程名称：通信原理实验

三、先修课程: 概率与数理统计、信号与系统、高频电子线路，与“通信原理”同步开设

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程，是与必修课程《通信原理》同步开设的实验课程。

通过本课程的学习和实践，培养学生的实际动手能力，初步掌握和运用所学到的理论知

识来解决实际问题，增强系统设计和动手能力，巩固理论课教学内容，为后续课程学习打下

良好的基础。

五、本课程讲授和实验学时

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 24 学时，0.5 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，巩固学生对通信原理基本概念和理论的理解，学习和掌握模拟调制

和数字调制的原理，培养和锻炼学生的实验动手能力，发展创造性思维。通信原理实验通过

对各实验模块电路关键点的波形观测、性能指标的测量，以及亲自动手设计实施有关通信单

元，验证通信的基本理论，使学生加深对通信原理的理解，掌握性能指标的测量方法，了解

通信电路和先进通信技术的实现。

七、教科书、参考书

教科书

《通信原理实验讲义》(自编)

参考书

《通信原理》 第六版 樊昌信 国防工业出版社

《通信系统》 Simon Haykin 著 电子工业出版社

《现代通信原理》 曹志刚主编 清华大学出版社

《通信系统原理》 张树京主编 中国铁道出版社

《现代通信系统》 John G. Proakis 著 科学出版社

八、课程内容与学时分配

实验设备：NI Emona DATEx 试验台、示波器

191

序号 实验项目名称 实验学时 实验类型 开 出 要

求

1 DSB 调制与解调 3 设计 必做

2 幅度调制与解调 3 设计 必做

3 频率调制 3 设计 必做

4 抽样与重建 3 设计 必做

5 线性编译码 3 设计 必做

6 幅度键控的调制与解调 3 设计 必做

7 相移键控的调制和解调 3 设计 必做

8 频移键控的调制和解调 3 设计 必做

实验一：DSB 调制与解调

1、了解 DSB 调制和解调的基本工作原理。

2、了解噪声对信号传输的影响。

实验二：幅度调制与解调

1、了解振幅调制器的基本工作原理。

2、了解调幅波调制系数的意义和求法。

3、了解 DSB 调制和解调的原理。

实验三：频率调制

1、了解频率调制的基本工作原理。

2、了解频率调制与幅度调制的异同。

实验四：取样与重建

了解采样定理的原理。

采样后的信号如何恢复以及取样时钟应该如何选取。

实验五：线性编码与译码

了解信道编码和解码的种类和格式。

分析它们的优缺点和信道编码和解码器的作用，并用示波器进行各种情况下的波形分析。

实验六：幅度键控的调制与解调

了解幅度键控调制与解调的基本组成和原理。

完成 ASK 调制与解调。

实验七：相移键的控调制和解调

1、了解二进制相移键控调制与解调的基本组成和原理。

2、完成 PSK 调制与解调、DPSK 调制与解调。

3、分析 PSK 和 DPSK 的异同。

实验八：频移键的控调制和解调

1、了解二进制频移键控调制与解调的基本组成和原理。

2、完成 FSK 调制与解调。

九、成绩考核方式:

平时实验+实验报告+考试

192

《通用技术基础》教学大纲

一、课程编号： 3103160

二、课程名称：通用技术基础

三、先修课程：现代教育技术、信息技术学科教学法

四、课程的性质、目的和任务：

《通用技术基础》是信息技术教育师范专业的教育选修课程。它针对我国课程改革中的

技术学科教学而设置，以培养未来的技术类师资。

本课将帮助学生深刻理解技术课程的理念、课程性质及内容，有效开展课程实验工作，

提高学生未来在通用技术学科教学中的实施能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分，包括“通用技术基础实践项目”。授课对象：计

算机科学与技术专业（师范）、信息类专业本科生

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论和基本技能

理解技术设计的基本知识；

掌握学习技术的基本方法，

经历典型的技术设计、模型制作和作品评价的全过程；

体验解决技术问题的艰辛，感受获得成功的喜悦；

初步具有参与技术活动的能力；

培养创新意识、创新能力和终身学习的能力。

七、教科书、参考书

教科书：《技术课程标准研修（通用技术）》（高等教育出版社，2004 年 6 月，教育部基

础教育司、教育部师范教育司组织编写）

（ISBN 7-04-0154456）

参考书：通用技术必修 1 技术与设计 1．南京：江苏教育出版集团，2006.

通用技术必修 2 技术与设计 2．南京：江苏教育出版集团，2006.

通用技术必修 1 技术与设计 1．北京：地质出版社，2006.

通用技术必修 2 技术与设计 2．北京：地质出版社，2006.

八、课程内容与学时分配：

第一章 通用技术概述 （3 课时）

通用技术课标解读

通用技术课程现状及存在的问题

项目实践教学模式的课堂案例分析

技术及其性质（1 课时）

2.1 技术与人及自然

2.2 技术与发明和革新

2.3 技术与设计

2.4 技术与社会

2.5 技术与知识

第三章 设计方法

193

3.1 设计过程（2 课时）

3.1.1 发现与明确问题

3.1.2 制定设计方案

3.1.3 模型的制作

3.1.4 方案优化

3.1.5 产品的使用说明

3.2 工艺与材料

3.3 设计的交流

3.2.1 设计交流与技术语言

3.2.2 绘制草图

3.4 设计的评价 （3 课时）

第四章 结构与设计（3 课时）

4.1 结构的涵义：

4.1.1 结构的概念

4.1.2 结构的分类

4.2 结构的分析

4.2.1 承受应力

4.2.2 结构的稳定性

4.2.3 结构的强度

4.3 结构的设计

4.4 结构的欣赏

第五章 流程与设计（3 课时）

5.1 流程的涵义

5.1.1 流程的概念

5.1.2 流程的表达（流程图）

5.2 流程的分析

5.2.1 生活与流程

5.2.2、生产与流程

5.2.3、简单流程图的识读

5.3 流程的设计：

5.3.1 流程设计的基本要求

5.3.2 流程设计中的基本因素

5.3.3 流程设计的步骤

5.3.4 学画流程设计的框图：

5.4 流程的优化：

5.4.1 流程的优化及目的

5.4.2 流程优化的内容

5.4.3 流程优化的条件

第六章 系统与设计（3 课时）

6.1 系统的涵义

6.1.1 系统的概念

194

6.1.2 系统的组成、类型

6.1.3 系统的基本特性

6.2 系统的分析

6.2.1 系统分析及其目的

6.2.2 系统分析的一般步骤

6.2.3 系统分析的主要原则

6.3 系统的优化

6.3.1 系统优化的目的

6.3.2 系统优化的方法

6.4 系统的设计

6.4.1 系统设计的目的、方法与过程

6.4.2 系统设计的一般步骤

6.4.3 简单系统的设计

第七章 控制与设计（3 课时）

7.1 控制的手段与应用

7.1.1 控制的手段

7.1.2 控制的应用

7.2 控制系统的工作过程与方式

7.2.1 控制系统

7.2.2 开环控制系统

7.2.3 闭环控制系统

7.3 闭环控制系统的干扰与反馈

7.3.1 干扰因素

7.3.2 反馈

设计与技术 2 项目评价（3 课时）

技术与设计１：实践项目内容：

项目一 手工绘图（3 课时）

手工绘制作品的结构三视图

项目二 模型设计与制作（6 课时）

制作多功能书架

项目三 加工工具的使用（6 课时）

车钳铣刨钻磨锯等工具、木铁钢塑等材料、乳胶 502 锯条砂纸等耗材、安全常识、国家标

准、行业规范

项目四 系统设计与制作（9 课时）

制作闭环控制系统

九、课程考核：

本课程的期末总评成绩：以 3 个项目实践的考核成绩和考勤情况进行综合评价。3 个项

目实践：车工、钳工工艺（25%）+木工设计与制作（25%）+设计与技术 2 实践项目（50%）。

195

《图论》教学大纲

一、课程编号: 3103390

二、课程名称：图论

三、预修课程: 线性代数、高等数学、数理逻辑

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。本课程与数理逻辑统称为离散数学。对于信息技术中的硬件和软件

均表现为离散量的特征形式，而离散数学就是研究这些离散量的变化规律。离散数学是现代

数学的重要分支，是计算机科学中基础理论的核心课程。它充分地描述了计算机科学离散性

的特点，使其成为信息技术科学有力的工具。目前离散数学为计算机科学与技术专业的后继

课如数字逻辑、逻辑程序设计、系统结构、操作系统、人工智能、数据结构、编译方法和算

法分析等有着紧密的联系。它是一门综合性的专业基础课。

通过本课程的学习，应达到知识和能力两方面的目标：

1．知识方面：学习二元关系和函数的基本概念。学习代数系统中的代数结构及其同态

与同构的概念。初步掌握用抽象的方法了解对将要处理的数学对象集合上的关系或运算，为

刻划抽象数据结构打下基础。学习图论的基本概念及其应用，为后继课程的学习打好基础。

2．能力方面：使学生能得到严格的逻辑推理与抽象思维能力的训练，了解数学中的抽

象思维与计算机科学实践之间的内在联系，提高分析问题和解决问题的能力。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握用二元关系表示离散函数的概念及其性质。在代数结

构中，掌握抽象代数的运算和性质、两个代数系统间的同态和同构关系。并了解一种具体的

代数结构--群。在图论中，在重点掌握图论的基本概念基础上，提高利用图论的方法进行论

证和给出解决实际问题算法的能力。了解并掌握一种应用广泛的特殊图—树的应用，为后续

课程“数据结构”的学习打下基础。通过本课程的学习，使学生能得到严格的逻辑推理与抽

象思维能力的训练，了解数学中的抽象思维与计算机科学实践之间的内在联系，不仅为专业

后继课作准备，而且为信息技术教育打好数学基础。

七、教科书、参考书

教材：

屈婉玲 耿素云 张立昂 编著,《离散数学》, 高等教育出版社 （ISBN 978-7-04-023125-

0）

参考书：

傅彦等编,《离散数学及其应用》,电子工业出版社

方世昌编, 《离散数学》,西安电子科技大学出版社

八、课程内容与学时分配

本课程分为二个大部分：图论、代数系统

第八章 函数(8 学时,还需要讲授上学期“关系”下部分的内容)

课程主要内容

知识点：函数的定义与性质

函数的复合与反函数

教学目的与要求

196

通过本章的学习应该达到下面的基本要求：

1．能正确地理解关系与函数的区别。

2．函数的运算特点：复合函数(即合成运算)、偏函数、置换。

3．给定 X 到 Y 上的函数 f，能判别 f 的类型（映入函数、单射函数、映满函数、双射函数）,

以及经运算后的类型,概念清楚、判定准确。

4．能正确理解反函数的存在性及其判定。

5．能理解将运算作为映射的概念，理解运算应满足的封闭性要求。

本章重点：函数的概念及特殊函数的判别；反函数的定义及其性质、复合函数的性质。

图 论 （包括第十四章、第十六章）

第十四章 图的基本概念（6 学时）

课程主要内容

知识点：

1、图的基本定义及其表示、握手定理和相关性质、图的同构

2、通路与回路

3、图的连通性

4、图的矩阵表示、邻接矩阵及其可达矩阵

教学目的与要求

通过本章的学习应该达到下面的基本要求：

(1)图的有关基本概念：

图：无向图、有向图、子图、图的同构、简单图、完全图（有向与无向）、代权图、子图、

图的同构的定义

结点与边：边的表示、邻接点与关联的边、结点的度（出度与入度）的定义、 结点

的度与边数的关系、握手定理及其应用、可图化的特征等．

通路：简单通、初级通路、回路（初级与简单）、通路长度

(2) 图的连通性：无向连通图、有向图的弱连通、单向连通、强连通定义及其判别

结点的可达性：可达集合的确定

（3）图的邻接矩阵及其意义、邻接矩阵的运算及其性质：AAT、、ATA 、A2 、A3 …Am

中的元素值反映结点与路径的何种关系、可达矩阵及关联矩阵的定义、性质及其确定．

第十六章 树（6 学时）

课程主要内容

知识点：

1、无向树及其性质

2、生成树

3、根树及其应用

教学目的与要求

通过本章的学习应该达到下面的基本要求：

树的概念：树（有向与无向）、子树、森林、有序树、二叉树、完全二叉树、根结点、

叶子结点、分支结点、结点的级。

小生成树的求法

优二叉树的求法

佳前缀码的求法

代数结构（包括第十章和第十一章的部分内容）

第十章 代数系统 第十一章 半群与群（12 学时）

课程主要内容

197

知识点：

二元运算及其性质

代数系统及其实例

群论的基本概念

教学目的与要求

通过本章的学习应该达到下面的基本要求：

(1)运算的定义、运算律(交换律，结合律、幂等律、分配律)的定义与判断

(2)特殊元(零元、单位元及可逆元)的定义与确定．

(3)代数系统、子代数及的定义，代数系统的同态(同构)的定义与性质．

(4)群与半群的定义及基本基本性质．

由于教材中作业较多，根据授课进度安排习题。

九、成绩考核方式:

笔试及作业

《网络工程》教学大纲

一、课程编号：3103091

二、课程名称：网络工程

三、先修课程：计算机网络原理

四、课程学时：讲授 18 学时，实验 15 学时，共计 33 学时，2 学分。

五、课程的性质、目的和任务

本课程是计算机科学与技术专业和智能科学与技术专业的专业选修课。通过本课程的学

习使学生掌握计算机网络工程的基本方法，了解计算机网络工程中涉及的关键技术和解决方

法，掌握计算机网络工程从规划、选型、施工、测试到管理的全过程，掌握典型局域网、广

域网、网络互联和接入技术，学会基本网络设备 HUB 、交换器、路由器、服务器等的工作

原理和操作方法。为学生在今后的工作中能参与计算机网络工程作好准备。

六、课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该学会组建和配置有线局域网、无线局域网、虚拟局域网，

学会多个本地局域网之间互连互通技术，掌握私有地址共享上网等多种互联网连接方式，掌

握 FTP 服务器、邮件服务器、DNS 服务器等常用网络服务的搭建与使用。

七、教学方式、实践环节的特色

本课程具有知识面广、更新快的特点，教学应注意计算机网络领域的新技术和新发展，

让学生能适应计算机网络应用技术的发展。教学中除讲授计算机网络的基本知识和技术外，

注意讲解典型的网络工程实例，注意各项内容的综合，培养学生分析和解决网络工程的技术

问题的能力。教师在教学中应注意重点和难点的重复，认真布置、批改作业，指导学生实验，

通过作业和实验巩固各个知识点。

八、教科书、参考书

1. 教材

• 张卫、俞黎阳，《计算机网络工程（第 2 版）》，清华大学出版社，2010 年 1 月。

2. 参考书目

• 徐远超、关桂霞，《网络工程实践指导教程》，清华大学出版社，2009 年 5 月。

3. 其他参考资料

198

• 复印资料、课堂笔记

• 互联网资料搜索

九、课程内容与学时分配

本课程主要讲授计算机网络工程规划、设计、实施、维护等环节中涉及的理论技术和实

践技术，重点放在以太网技术、网络互联技术、网络服务的实现等章节。

第一章 网络工程概述（1 学时）

1. 教学基本要求

理解计算机网络工程与信息系统集成、计算机网络体系结构，了解网络拓扑结构。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生了解网络工程、信息系统集成的基本概念，掌握计算机的网络体

系结构及常用的网络拓扑结构。

3. 教学重点和难点

教学重点是网络体系结构。教学难点是网络体系结构中每层的作用。

4.教学内容

（1）计算机网络工程与信息系统集成

主要知识点：信息系统结构；信息系统集成；网络工程的基本特点。

（2）计算机网络体系结构

主要知识点：OSI；TCP/IP。

（3）网络拓扑结构

主要知识点：局域网的星型拓扑；环形拓扑；总线拓扑；树型拓扑。

第二章 局域网技术 （5 学时）

1. 教学基本要求

理解局域网参考模型、以太网、虚拟局域网，了解无线局域网。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生了解以太网的发展、无线、蓝牙相关概念，掌握虚拟局域网、生

成树、端口聚合、无线网络的工作原理及具体设置。

3. 教学重点和难点

教学重点是 VLAN 的相关技术、生成树相关技术和端口聚合相关技术。教学难点是媒

体访问技术、 VLAN 的相关理论和无线局域网的相关理论。

4. 教学内容

（1）局域网参考模型

主要知识点：局域网参考模型；局域网参考模型与 OSI 参考模型的关系。

（2）以太网的发展

主要知识点：

（3）以太网的基本技术

主要知识点：媒体访问控制技术；数据帧格式；曼彻斯特编码技术；10Mbps 以太网；

100Mbps 快速以太网；1Gbps 快速以太网。

（4）以太网交换技术

主要知识点：以太网交换原理；全双工以太网技术；以太网交换机；交换机的配置。

（5）虚拟局域网

主要知识点：概述；交换方式；标准及协议；划分方式；VLAN 设计；具体配置命令。

（6）无线局域网

主要知识点：数据的无线传输；无线局域网技术和标准；802.11 无线局域网的网络结

构；IEEE 802.11 的媒体访问协议；蓝牙技术。

199

第三章 广域网和网络接入 （2 学时）

1. 教学基本要求

理解接入网技术、帧中继，了解 SONET/SDH 相关技术、DDN 技术。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，了解接入网技术、帧中继、SDH、DDN 等相关概念，掌握其工作原理

及工作过程。

3. 教学重点和难点

教学重点是接入网技术、SONET/SDH 相关技术、DDN 技术。教学难点是接入网技术

中的相关理论、帧中继相关理论、SONET/SDH 技术理论。

4. 教学内容

（1）接入网技术

主要知识点：电话网拨号；ISDN；XDSL；HFC；光纤接入；无线接入。

（2）公用数据网

主要知识点：X.25 协议栈。

（3）帧中继

主要知识点：帧中继基本结构。

（4）SONET/SDH

主要知识点：SONET/SDH 基本原理。

第四章 网络的互连技术 （4 学时）

1. 教学基本要求

理解路由协议、交换技术，了解网络地址转化、VPN。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，了解网络互连的一些基本知识和原理，掌握路由协议、NAT、VPN 的具

体应用。

3. 教学重点和难点

教学重点是相关路由协议的配置、NAT 的使用。教学难点是 RIP 的工作机制、OSPF 的

工作机制。

4. 教学内容

（1）网络互连协议

主要知识点：IP 协议；IP 地址的划分；IP 地址的动态分配；NAT 技术。

（2）路由器

主要知识点：路由器的工作机制；静态路由；RIP；OSPF。

（3）第三层交换技术

主要知识点：第三层交换技术的基本工作原理。

（4）虚拟专用网 VPN

主要知识点：VPN 的基本工作原理。

第五章 网络服务技术 （3 学时）

1. 教学基本要求

理解 DNS 工作原理及配置方法，了解 WWW、DHCP。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，了解几个主要网络服务的工作原理，掌握其使用方法。

3. 教学重点和难点

教学重点是几种网络服务的使用方法。教学难点是 DNS 工作原理、HCP 工作机制。

4. 教学内容

200

（1）DNS

主要知识点：DNS 的工作原理；DNS 的配置。

（2）WWW

主要知识点：web 服务概述；web 服务配置。

（3）DHCP

主要知识点：DHCP 工作机制；DHCP 配置。

第六章 网络安全技术 （3 学时）

1. 教学基本要求

理解端口、防火墙和 ACL，了解扩展 ACL 和代理服务器。

2. 要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，了解网络安全相关知识，掌握 ACL、防火墙、代理服务器的使用。

3. 教学重点和难点

教学重点是交换机端口安全、ACL、防火墙、代理服务器的配置。教学难点是 ACL 访

问规则、防火前构成。

4. 教学内容

（1）信息传递的安全技术

主要知识点：数据加密；身份认证；数字签名。

（2）ACL

主要知识点：ACL 规则说明；标准 ACL；扩展 ACL。

（3）防火墙

主要知识点：防火墙概述；防火墙构成。

（4）代理服务器

主要知识点：代理服务器原理。

十、实验内容与学时分配

实验 1 局域网基础配置及 DHCP 服务（3 学时）

1. 实验内容

（1）直连端系统互通实验

两台 PC 机直连，IP 地址配置为同一网段及不同网段情况下，测试它们的连通性。

（2）DHCP 服务配置

通过 Windows Server 搭建 DHCP 服务，为 DHCP 端系统分配 IP 地址并配置 DNS 服

务器、默认网关。

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生了解网络互连的基本思想，了解常用网络设备，理解 DHCP 服

务，了解 DHCP 配置方法。

实验 2 交换机 VLAN 配置（3 学时）

1. 实验内容

（1）二层交换机 VLAN 划分。

利用 Cisco Packet Tracer 网络模拟工具，搭建局域网，划分不同的 VLAN，形成不同

的广播域。

（2）三层 VLAN 通信

利用 Cisco Packet Tracer 网络模拟工具，搭建局域网，划分不同的 VLAN，形成不同

的广播域。

2. 学习目的与要求

201

通过本次实验，让学生了解 VLAN 配置方法以及 VLAN 的用途。

实验 3 网络地址转换 NAT 实验（3 学时）

1. 实验内容

NAT 网关命令配置，观察 NAT 网络地址转换前后报文的变化。

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生了解网络地址转换的原理和实现方法，了解使用 NAT 机制的网

络配置。

实验 4 静态路由实验（3 学时）

1. 实验内容

配置 Windows Server 静态路由功能，实现特定网络的路由互通。

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生理解 IP 路由原理以及静态路由配置方法。

实验 5 WWW 服务的配置（3 学时）

1. 实验内容

（1）虚拟系统配置管理

（2）利用 IIS 搭建 WWW 服务

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生了解基于虚拟系统技术搭建 WWW 服务的基本方法。

选做实验 1 RIP 动态路由实验

1. 实验内容

在 Windows Server 中配置 RIP 动态路由功能，实现特定网络的路由互通。

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生了解 RIP 动态路由配置方法。

选做实验 2 FTP 服务的配置

1. 实验内容

（1）了解 FTP 服务软件中权限设定、工作目录、工作地址等配置方法。

（2）利用 FTP 服务实现文件的上传及下载，观察 FTP 工作过程。

2. 学习目的与要求

通过本次实验，让学生理解 FTP 服务的原理以及使用 Serv-U 的 FTP 基本配置方法。

十一、成绩考核方式:

期末纸面考试（30%）+期末实验考试（25%）+实验报告（15%）+课堂提问（10%）

+小测验（10%）+出勤（10%）。

《网络基础》教学大纲

一、课程编号: 3104105

二、课程名称：网络基础

三、先修课程: 程序设计语言

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是为电子信息工程专业中本科生开设的必修课程。主要目的是帮助学生掌握计算

机网络的原理的基本知识、基本概念和理论，使学生在完成本课程学习后，能理解、掌握计

202

算机网络的基本原理及其协议体系结构，为今后从事网络信息的传输、控制和数据通信等相

关的应用和设计工作打下基础。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握计算机网络的相关概念、体系结构以及各层协议和基

本的网络应用。

七、教科书、参考书

教科书

《计算机网络简明教程》 第 2 版（电子工业出版社，谢希仁 ISBN：9787121145650）

参考书：

《计算机网络》（第四版）（电子工业出版社，谢希仁）

《Computer Network》 (清华大学出版社, Andrew S.Tanenbaum)

《TCP/IP 详解》（北京大学出版社，W.Richard Stevens）

八、课程内容与学时分配

概述(2 学时)

主要内容

1.1 计算机网络在信息时代中的作用

1.2 因特网概述

1.3 因特网的组成

1.4 计算机网络的性能指标

1.5 计算机网络体系结构

教学目的与要求

熟悉计算机网络的概念、分类；了解网络的标准化和性能度量，掌握 Internet 协议、服务和

层次结构以及计算机网络的参考模型。

物理层(2 学时)

主要内容

2.1 物理层的基本概念

2.2 数据通信的基础知识

2.3 信道复用技术

教学目的与要求

熟悉数据通信基础知识及模型，掌握信道复用技术以及物理传输介质的知识，了解物理层的

传输标准。

数据链路层(4 学时)

主要内容

3.1 使用点对点信道的数据链路层

3.2 使用广播信道的数据链路层

3.3 扩展的以太网

教学目的与要求

熟悉链路层的概念，了解链路层点对点及广播信道的通信模式，掌握 CSMA/CD 协议及以

203

太网的扩展方法，了解无线 LAN。

网络层(8 学时)

主要内容

4.1 网络层的重要概念

4.2 网际协议 IP

4.3 地址解析协议 ARP

4.4 IP 层转发分组的流程

4.5 因特网的路由选择协议

4.6 网际控制报文协议

4.7 虚拟专用网 VPN

教学目的与要求

熟悉网络层的基础知识、分组转发技术和虚电路与数据报服务；掌握网络编址与 IP 协议、

网络分组与子网划分、分组转发流程；以路由协议 RIP、OSPF、BGP 为例, 掌握基本的路

由算法；了解 VPN 的原理。

运输层(8 学时)

主要内容

5.1 运输层协议概述

5.2 用户数据报协议 UDP

5.3 传输控制协议 TCP 概述

5.4 可靠传输的工作原理

5.5 滑动窗口机制

5.6 TCP 的运输连接管理

教学目的与要求

熟悉传输层协议的基本概念，掌握 UDP 和 TCP 协议的工作原理及其特点；掌握进程间数

据可靠传输的链路管理和流量控制机制。

应用层(8 学时)

主要内容

6.1 域名系统

6.2 文件传送协议

6.3 万维网

6.4 电子邮件

6.5 动态主机配置协议 DHCP

教学目的与要求

熟悉应用层基本概念，掌握域名系统、HTTP、DHCP、邮件协议和文件传输协议的工作原

理和应用特点。

九、成绩考核方式:

平时作业和网络数据包分析实践项目

204

《网络设计与管理实践》教学大纲

一、课程编号: 3103114

二、课程名称：网络设计与管理实践

三、先修课程: 计算机网络、计算机网络工程、操作系统

四、课程的性质、目的和任务：

网络设计与应用管理实践是一门面向本科生开设的综合实践类课程。课程的任务是丰富

学生的知识面、配用学生的动手能力。

五、学分、学时安排

本课程主要在实验室进行，安排总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

网络基础知识、Linux/Unix 命令基础、

七、教科书、参考书

自编教案

八、课程内容与学时分配

第一章 概述（3 学时)

1. 课程简介

2. 计算机网络基础

3. 网络应用服务基础

第二章 Unix 服务器基础 （3 学时）

1. Unix／Linux 操作系统

2. Unix 服务器基本配置

3. Bash 基础

第三章 基于 AMP 构架的应用部署 （9 学时）

1. Apache 服务基本配置

2. MySQL 服务基本配置

3. PHP 基本配置

4. AMP 框架的配置

5. 基于 AMP 构架的应用部署

第四章 常见应用服务配置 （9 学时）

1. FTP 应用服务

2. 邮件服务

3. LDAP 集中认证

4. DNS 服务

第五章 网络管理基础 （3 学时）

1. 网络基础

2. 网络设备分类

3. 常见网络设备

205

第六章 交换基础 (switch_basic)（3 学时)

1. 交换基本概念

2. 交换机操作系统(IOS)

3. 交换机基本配置

第七章 组建交换式网络 (msn)（4.5 学时)

1. VLAN 基本概念

2. VLAN 的配置

3. Trunk 概念与配置方法

4. VTP 的概念和配置方法

5. STP 的概念和配置

第八章 路由器与路由基础 (basic_routing)（4.5 学时)

1. 路由器基础

2. 路由器基本操作

3.单壁路由

4. 常见拓扑结构中的路由

第九章 网络地址转换 (nat)（3 学时)

1. 网络地址转换技术

2. 网络地址转换模型

3. 简单网络地址转换

4. 复杂网络地址转换技术

第十章 动态路由技术 (3 学时)

1. 动态路由基础

2. 常见动态路由协议的配置方法

3. 路由重分发

第十一章 高级设备管理 (3 学时)

1. DHCP 协议配置

2. 基于 PXE 的网络引导

3. SSH 协议

4. 其他设备管理方法

《现代教育技术及应用》教学大纲

一、课程编号: 3103097

二、课程名称：现代教育技术及应用

三、预修课程: 《心理学》、《教育学》

四、课程的性质、目的和任务：

《现代教育技术及应用》是信息技术教育师范专业必修的教育基础课程。它是学习教师

专业的必备的理论课程，对后续教材教法课程的学习有较大的影响，是全面了解教育技术专

业的产生、发展、学科性质、研究领域和内容以及技术应用的理论基础课程。

本课程的主要教学目的和任务是：第一，通过学习使学生全面了解教育技术学的起源、

发展和现状。第二，使学生掌握教育技术学的学习理论基础和 新的教育理论，更新教育理

206

念，能够灵活运用现代教育技术理论进行教学模式的研究和创新。第三，通过信息技术、多

媒体技术、传播技术以及教法理论的基础知识的学习，能够初步掌握多媒体教学、网络教学

等现代教学模式的设计和开发的发展方向和流程，并应用于实践。第四，了解信息化教学评

价的基本知识。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习：

1、基本知识：了解教育技术在教育领域中的地位与作用，建立在学科教学中应用教育

技术的意识。

2、基本技能：掌握现代教育技术的基础理论知识和基本操作技能，具有利用教育技术

获取、交流、处理与应用教学信息的能力。

3、思想观念：具有科学的、基于教育技术的现代教育思想和新的教育观念，并具有继

续学习教育技术新知识的能力。

4、综合应用：掌握教育技术的基本方法和基本技能，具有将教育技术用于学科教学整

合的能力。

七、教科书、参考书

教科书：《教育技术学导论》（高等教育出版社，黄荣怀等编）

（ISBN：9787040166538）

参考书：

《信息技术教育：概观与展望》（高等教育出版社 张剑平主编）（ISBN 7-04-012379-7）

《教学设计心理学的理论与技术》（高等教育出版社 作者 皮连生）

《现代教育技术》 （四川教育出版社 黄河明 主编）（ISBN 7-54-083177-4）

《现代教育技术理论与方法》（北京大学出版社 作者 万明高）（ISBN 7-30-112490-1）

八、课程内容与学时分配

第一章 教育技术及其学科发展概述（4 课时）

第一节 教育技术的发展沿革

一、技术、教育技术及其发展概述

二、国外教育技术发展沿革

三、我国教育技术发展简史

第二节 教育技术学的学科体系

一、教育技术学的学科性质

二、教育技术学的研究范畴与内容

第三节 教育技术学专业的发展

一、教育技术学专业体系的发展、培养目标

三、教育技术学专业的课程体系

第二章 教育技术学的理论基础（4 课时）

第一节 学习理论

一、学习理论概述

二、信息技术与有效学习

第二节 教学与课程论

一、教学过程

二、教学结构

207

三、课程理论

四、信息技术条件下的课程与教学

第三节 系统科学与传播理论

一、系统科学理论概述

二、传播的概念及其与教育的关系

第三章 教育技术学的技术基础（4 课时）

第一节 技术观与教育技术

一、技术观的流派

二、技术观对教育技术的启示

第二节 视听技术

一、视觉型媒体

二、听觉型媒体

三、视听觉型媒体

第三节 多媒体计算机技术

一、概述

二、多媒体计算机技术在教育中的应用

第四节 网络与通信技术

一、概述

二、网络系统

三、网络与通信技术在教育中的应用

第五节 人工智能技术

一、概述

二、智能教学系统

第四章 教育技术学研究方法（8 课时）

第一节 教育技术学研究方法概述

一、研究方法的含义

二、研究方法的分类

第二节 教育技术学中常用的研究方法

一、实验研究方法

二、质的研究方法

三、案例研究方法

四、人种志研究方法

五、开发性研究方法

第三节 如何进行教育研究设计

一、明确研究问题

二、文献检索

三、数据资料的分析

四、研究结果的判断和推理方法

第四节 调查研究方法的运用

一、确定调查课题和调查项目

二、选择调查对象

三、确定调查方法与手段

四、制定详细的调查计划

五、实施调查

208

六、整理与分析调查资料

七、撰写调查报告

第五节 研究论文的撰写与评价

一、研究论文的结构

二、研究论文的评审标准

第五章 教学设计（18 课时）

第一节 教学系统设计概述

一、教学系统的概念和结构模式

二、教学系统设计的涵义及本质

三、教学系统的层次

第二节 以“教”为主的教学系统设计模式

一、两种典型的以“教”为主的教学系统过程模式

二、以“教”为主的教学设计过程分析

第三节 以“学”为主的教学系统设计模式

一、以“学”为主的教学系统设计原则

二、以“学”为主的教学系统设计过程分析

第四节 学教并重的教学设计

一、学教并重的教学设计原则

二、学教并重的教学设计分析

第六章 教育评价技术（8 课时）

第一节 关于教学评价

第二节 面向学习过程的评价

第三节 面向学习资源的评价

第七章 教育技术学的专业方向（4 课时）

第一节 信息技术教育

一、什么是信息技术教育

二、怎样开展信息技术教育

三、信息技术教育的发展趋势

第二节 数字媒体技术

一、数字媒体技术概述

二、数字媒体的采集与制作

三、数字媒体的应用

第三节 教育软件的设计与开发

一、教育软件概述

二、教育软件设计与开发的基础

三、教育软件的设计与开发过程

四、教育类其他软件的开发

第四节 现代远程教育

一、远程教育概述

二、远程教育的教学设计与课程开发

三、远程教育平台

四、远程学习的关键特征与学习支持

五、远程教育管理与人员素质

第八章 教育技术学的新兴研究方向（4 课时）

209

第一节 企业电子培训与绩效技术

一、E-leaming 在企业中的应用

二、绩效技术

第二节 知识管理与知识工程

一、知识与知识管理

二、知识管理的应用

九、成绩考核方式：

考查

考查的评分来源为学生平时作品和期末大作业的综合分。

其中平时作品占总成绩的 40%，期末大作业占总成绩的 60%

《信号与系统》课程教学大纲

一、课程编号：3104007

二、课程名称：信号与系统

三、预修课程：高等数学，线性代数，离散数学，电路分析

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是信息和通信工程、自动化、电子科学与技术、检测控制技术等专业本科生重要

的技术基础课程。通过本课程的学习，使学生进一步了解连续与离散、信号与系统的关系，

掌握信号和系统的时域、频域和复频域的描述方法及分析方法，了解信号与系统的应用领域

与应用方法，为后续专业课程准备理论基础和技术知识。

五、学时、学分安排：总授课学时 48 学时，3 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本原理、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握信号与系统的时域分析方法，信号与系统的频域分析

方法及复频域分析方法。

七、教科书、参考书

（一）教科书：

《信号与系统》第二版，陈后金主编，清华大学出版社，北京交通大学出版社，2007 年

出版，ISBN 978-7-81082-533-7

（二）参考书：

1、《信号与系统》，郑君里，应启珩，杨为理编著，高等教育出版社，1996 年

2、《信号、系统与信号处理》，吴湘淇编著，电子工业出版社，2009 年

3、《信号与线性系统》，管致中，夏恭恪，孟桥，高等教育出版社，2011 年

4、《信号与系统学习指导及习题精解》，陈后金主编，清华大学出版社，2005 年

5、《信号与系统》，奥本海姆，电子工业出版社，2013 年

八、课程内容与学时分配

第一章 信号与系统分析导论（3 学时）

主要内容

1．1 信号的描述及分类

1．2 系统的描述及分类

1．3 信号与系统分析概述

210

教学目的与要求

了解信号与系统的基本概念及分类、特性，了解信号与系统分析的基本内容和方法，掌握系

统的基本分类方式。

第二章 信号的时域分析（6 学时）

主要内容

2．1 连续时间信号的时域描述

2．2 离散时间信号时域描述

2．3 连续时间信号的基本运算

2．4 离散时间信号的基本运算

2．5 确定信号的时域分解

教学目的与要求

掌握基本信号的描述特性及常用运算。

第三章 系统的时域分析（9 学时）

教学内容

3．1 线性时不变系统的描述及特点

3．2 连续时间 LT I 系统的响应

3．3 连续系统的冲激响应

3．4 卷积积分

3．5 离散时间系统的响应

3．6 离散系统的单位脉冲响应

3．7 序列卷积和

教学目的与要求

掌握 LTI 系统响应的时域求解方法，掌握卷积积分与卷积和的运算方法，以及应用其计算系

统的零状态响应。

第四章 周期信号的频域分析（6 学时）

教学内容

4．1 连续时间信号的傅里叶级数

4．2 连续时间傅里叶级数的基本性质

4．3 连续周期信号的频谱分析

教学目的与要求

掌握连续周期信号的傅里叶级数及其基本性质，连续周期信号频谱的概念。

第五章 非周期信号的频域分析（6 学时）

教学内容

5．1 连续非周期信号的频谱

5．2 常见连续信号的频域分析

5．3 连续时间傅里叶变换的性质

教学目的与要求

掌握联系非周期信号的傅里叶变换及其性质，连续非周期信号频谱的概念。

第六章 系统的频域分析（6 学时）

211

教学内容

6．1 连续非周期信号通过系统响应的频域分析

6．2 连续周期信号通过系统响应的频域

6．3 分析无失真传输系统与理想滤波器

6．4 时域抽样与抽样定理

教学目的与要求

了解连续系统频率响应的概念，掌握系统零状态响应的频域求解方法、连续周期信号响应的

频域分析方法、连接无失真传输系统及理想滤波器的概念，掌握信号的抽样定理。

第七章 连续时间信号与系统的复频域分析（12 学时）

教学内容

7．1 连续时间信号的复频域分析

7．2 连续时间系统响应的复频域分析

7．3 连续时间系统函数与系统特性

7．4 连续系统的模拟

教学目的与要求

掌握信号与系统的复频域分析方法-拉普拉斯变换，掌握连续系统的模拟。

注：章节与教材相同

九、成绩考核方式

笔试试卷、作业、小测验

《信号与系统实验》教学大纲

一、课程编号：3109019

二、课程名称：信号与系统实验

三、预修课程：高等数学，线性代数，离散数学，电路分析，与“信号与系统”同步开设

四、课程的性质、目的和任务

本课程为必修课程，是与必修课程《信号与系统》同步开设的实验课程。

信号与系统实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过实验，加强

学生对信号的获得、采样、时域分析与频域分析的理解，培养学生运用所学的理论解决实际

问题的能力，分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。

五、学分、学时安排：总授课学时 24 学时，0.5 学分

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，目的在于巩固学生对信号与系统课程中基本概念和理论的理解，培

养和锻炼学生的实验动手能力，发展创造性思维。信号与系统实验通过对各实验模块电路关

键点的波形观测、性能指标的测量，验证信号与系统的基本理论，使学生加深对信号的基本

概念的理解以及系统特性的理解，掌握时域、频域和复频域的分析方法。

七、教科书、参考书

（一）教科书

信号与系统实验讲义，自编

（二）参考书

212

1、《信号与系统》第二版，陈后金主编，清华大学出版社

2、《信号与系统》，郑君里，应启珩，杨为理编著，高等教育出版社

3、《信号、系统与信号处理》，吴湘淇编著，电子工业出版社

4、《信号与线性系统》，管致中，夏恭恪，孟桥，高等教育出版社

5、《信号与系统学习指导及习题精解》，陈后金主编，清华大学、北京交通大学出版社

6、《信号与系统》，奥本海姆，电子工业出版社

八、课程内容与学时分配

序号 实验项目名称 实验学时 实验类型 开出要求

1 常用典型连续时间信号时域分析 3 设计 必做

2 非正弦信号的谐波分解 3 设计 必做

3 波形的合成 3 设计 必做

4 信号的频谱分析（一） 3 设计 必做

5 信号的频谱分析（二） 3 设计 必做

6 无源和有源滤波器 3 设计 必做

7 抽样定理 3 设计 必做

8 二阶网络传输函数实现的各种滤

波功能 3 设计 必做

实验一：常用典型连续时间信号时域分析

1、了解典型连续时间信号的基本运算。

2、熟练用 MATLAB 表示信号及基本运算。

实验二：非正弦信号的谐波分解

1、掌握利用傅立叶级数进行谐波分析的方法。

2、掌握带通滤波器的有关测试。

实验三：波形的合成

1、了解波形分解与合成的原理。

2、进一步掌握利用傅立叶级数级数进行谐波分析的方法。

实验四：信号的频谱分析（一）

观测周期矩形脉冲的频谱特性。

对方波等特殊信号的频谱进行观测分析。

实验五：信号的频谱分析（二）

观测周期矩形脉冲的频谱特性。

掌握对信号振幅频谱的分析法——外差法。

实验六：无源和有源滤波器

了解无源和有源滤波器的种类、基本结构和特性。

学会测量滤波器的幅频特性。

分析与比较无源和有源滤波器的滤波特性。

实验七：抽样定理

1、了解利用抽样脉冲从连续信号中采样的方法以及信号的恢复的方法。

2、验证抽样定理。

实验八：二阶网络传输函数实现的各种滤波功能

掌握用积分、比例与求和单元所组成电路的分析方法。

213

学会以该类电路进行任意传递函数的编程，从而实现各种滤波功能。

研究系统参数变化对响应的影响。

九、成绩考核方式

根据学生的实验出勤、实验纪律、实验动手能力及实验报告情况，进行综合评定。

《信息技术教育学科教学法》教学大纲

一、课程编号: 3103098

二、课程名称：信息技术教育学科教学法

三、预修课程: 《心理学》、《教育学》、《现代教育技术》

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。是为师范专业学生进入中学教育实习做理论和实践准备的课程。

本课程目标是学生能够了解中小学信息技术教育学科的特点、发展状况、研究对象以及

中学计算机教育的地位和作用；懂得计算机教师的素养要求以及培养的途径；使师范生初步

学会运用信息技术教育教学理论指导教育教学实践，能够初步掌握教师教学技能，具体包括

设计教学、选择与分析教学内容、分析学习者、选择具体教学策略、操作媒体、板书、教态、

语言等多种能力。具备教师职业感和责任感，爱学生、爱学校、爱教育事业。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，3 学分。含实验学时数，实验由“微格教学实践”安排。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

为系统地掌握信息技术课的教学模块和内容、教学特点和基本原则、教学方法、现代教

学手段、教学工作、教学的基本类型、教学评价与班级建设及管理等理论内容。

能够初步掌握教师教学技能，具体包括设计教学、选择与分析教学内容、分析学习者、

选择具体教学策略、操作媒体、板书、教态、语言等多种能力。

能够具备在中小学独立进行合格的课堂教学与管理的能力。

能够与他人配合，进行合格的班级管理。

了解信息技术学科发展与趋势，具备职业认同感，并掌握专业发展的基本方法。

七、教科书、参考书

教科书：《中小学信息技术课程教学论》（清华大学出版社，徐克强主编）

（ISBN：9787302269700）

参考书：《信息技术教育：概观与展望》（高等教育出版社 张剑平主编）

（ISBN 7-04-012379-7）

《信息技术教育：设计与建设》（高等教育出版社 李艺主编）

（ISBN 7-04-012379-2）

《教育评价与测量》（教育科学出版社 金娣、王刚编）

（ISBN 7-5041-2412-5）

八、课程内容与学时分配

第一章绪论(3 学时)

主要内容

信息技术教育学科特点

214

研究信息技术教材教法的目的与意义

信息技术教材教法研究的对象与任务

信息技术教材教法的研究方法

5 我国中小学信息技术教育存在的问题与发展思路

教学目的与要求

使本科生掌握信息技术学科教学法的基础知识和计算机教学的基本技能，具备从事信息技术

教学工作和进行教学研究的能力。学生运用所学的知识以及教材教法、心理学、教学理论等

原理，分析中学信息技术课程与教材，开展教学与研究。

第二章 信息技术课的教学目的和内容(6 学时)

主要内容

2．1 信息技术课的教学目的

2．2 信息技术课的教学模块、内容和要求

教学目的与要求

信息技术是人类文明、社会进步和经济建设的需要；是人类适应未来生活、学习、工作的重

要途径。了解选择课程内容的标准；了解中学信息技术课程的内容：必修模块、选修模块，

拓展内容，不同学校的校本课程介绍。

第三章 信息技术课的教学特点和基本原则 (12 学时)

主要内容

3. 1 研究中学计算机课程学习的必要性

3．2 中学计算机课程的教学特点

3．3 信息技术课教学的基本

教学目的与要求

了解信息技术课教学的基本原则：科学性和思想性统一的原则、传授知识和发展智力相统一

的原则、“教为主导”和“学为主体”相统一的原则、理论联系实际的原则、循序渐进的原则。

第四章 信息技术课的教学方法 (12 学时)

主要内容

4．1 教学方法概述

4．2 信息技术课的常用教学方法

4．3 教学方法改革

4. 4 信息技术课的教学模式

教学目的与要求

使学生了解教学方法的选取原则：

要适合课题的教学目的任务；要与教学内容匹配；要与学生实际情况相适应；要考虑学校的

设备条件；要适合教师自身的业务水平和教学风格；要按规定教学时间完成教学任务

以及各种教学方法：讲授法、演示法、实验法、练习法、谈话法和讨论法读书指导法其他教

学方法：“任务驱动”法。

第五章 信息技术课的教学工作（6 学时）

主要内容

5．1 教学过程

5．2 备课

215

5．3 课堂教学

5．4 实验教学

5．5 课外工作

教学目的与要求

掌握教学计划的制定：制定教学计划的目的、制定教学计划的依据、教学计划的内容、备课

与编制教案、备教材、备学生、备方法、教学目标的编写、评价学生达成目标的标准。课外

活动的形式和内容。辅导课外活动的方法。中学计算机竞赛的辅导

作业：按所选定的内容写出教案初稿

第六章 信息技术课教学的基本类型( 9 学时)

主要内容

6．1 概念教学

6．2 操作命令教学

6．3 程序设计教学

教学目的与要求

掌握信息技术课基本概念教学的主要方法、基本操作教学的主要方法：

强化演示，语言指导、重视演示设计，提高观察效果、确定演示目的、分析演示过程、选择

演示媒体、安排演示顺序、规范操作行为，把握操作要领、加强实验指导，巩固操作技能。

程序设计教学的基本方法。信息技术课实验教学的主要内容和基本方法

第七章 信息技术课的教学评价 (3 学时)

主要内容

7．1 教学评价概述

7．2 教学评价的内容及分类

7.3 学生学习成绩的评价

7.4 教学评价工作的组织和实施

教学目的与要求

掌握信息技术课程教学评价的特点、教学评价的作用及教学评价的原则。评价的内容、评价

的标准、评价的种类。成绩的相对评价、成绩的绝对评价、成绩的个人内差异评价。

附加内容 班主任实习工作 (3 学时)

主要内容

教育实习的三大任务

实习班主任工作的任务、目标与要求

班主任的教育艺术

教学目的与要求

使学生了解班主任的任务及班主任的要求，如何做好班主任工作。

九、成绩考核方式:

教学实践小论文及微格教学实践成绩两部分组成

附《微格教学实践》实验大纲

216

一、实验目的和要求：

1、分析案例，掌握正确的教案书写格式，并初步尝试书写一份中学信息技术课堂教学教案，

教学内容的讲授时间控制在 30 分钟内；

2、在教案中体现基本的课堂教学环节；

3、初步学习分析教材，能准确判断知识点、难点和重点；

4、能够正确书写教学目标，懂得以教学目标来指导整个教学过程和教学评价。

二、按照原教学计划准备课堂微格教学

认真钻研教材

写出所选内容的章节教学计划

写出所讲内容的教案

按课上所讲的要求进行教案的准备：教学的目的、本课的重点与难点、教学过程（包括教师

的活动及学生的活动两部分）、板书设计等。

三、微格教学实践的三个阶段

1、教学基本功—5 分钟教学实践

2、教学模式与策略的选择与应和微格教学--要在 15 分钟内能完成一个相对完整的教学内

容，要求体现出特定的教学模式或策略。要能体现学科特点，模式与策略合理。

3、综合教学能力微格教学---完整的 40 分钟一节课内容

要求内容完整、教学环节规范（引入阶段、概念分析阶段、概念巩固阶段及小结）阶段），

要求运用多种教学方法，重点突出、分析层次清晰、提问、板演、练习、小结明确等方法均

要体现。

四、微格教学过程各个阶段实施的设计要求：

开始讲课时要向“学生”问好，结束时要对“学生”表示感谢。

讲课前要对自己的教学内容作简要说明“体现什么技能、设计思路、教学方法等”。

教学过程的设计：

课程引入阶段 1－2 分钟（激发思维动机，潜移默化地进入主要内容）

注意自己的语言、语调、速度、节奏不能太平，要随着内容的变化有高低快慢的变化。

教态：服饰、表情、手势要自然，面带微笑。

板书：字体端正，大小适宜，布局合理，设计美观（多媒体不能代替板书）。

讲解：叙述事实——层次清晰，概念——归纳推理，逻辑性强，用词准确，无科学性错误。

演示：媒体选择恰当，演示规范，指导学生观察要手到话到（不能太快）。

提问：问题设计恰当，具有启发性，提问过程中要引导学生的问答，并用恰当语言给予表扬

和鼓励。不能是回忆性的问题，应是具有联想、归纳过程的问题。

结束：结束时要进行归纳总结，提示要点、以及建立知识间的联系。

学科的特殊技能：要根据信息技术学科特点发挥自己的特点。

根据以上的要求每个同学在教案准备充分后，必须进行试讲，从以上各点进行对照是否合

乎要求

五、微格教学中的评价

自我评价：每个实践内容的教学实施后，要对自己的教学进行自我评价包括：教学内容是否

完成？教学目的是否达到？教学效果是否满意？在讲台上的发挥是否如自己的原始设计？

对于不满意或失败的地方应如何改进？要对前面所述的教学各个环节是否达到？

学生评价：在听完一个同学讲完后，要对讲课的内容、教学的各个环节是否达到要求进行评

价（如同自我评价的内容）

指导教师评价：对每个同学的每个微格教学都进行评价并给出成绩（未直接听的可通过录相

得到）

217

对于不认真进行准备的同学，现场可随时中止其教学过程。

六、微格教学实践的组织

按 8-10 人为一个微格教学实践小组进行各项活动。由小组长负责安排实践的过程。

《学习资源的设计与开发》课程教学大纲

一、课程性质

《学习资源的设计与开发》是一门师范生综合实践课程，是一门培养师范生基本技能的

专业课程。本课程开设的主要目的，是为了适应 web 技术的飞速发展，随着课程改革的不

断深化，多样化的课程体制逐渐形成，为多样化学习资源的开发和利用提供了现实的需要性、

可能性。

二、教学目的

掌握网页制作技术：以学生能独立完成静态网站开发和维护的实际工作能力为学习目标，

要求学生掌握 HTML 语言的文档结构和基本标签使用。能综合应用 Dreamweaver 软件、

HTML 和 CSS 技术制作网页，掌握规划、开发、发布和管理静态网站的专业知识和技能。

通过完成主题网站的建设，培养学生理论应用于实践和解决实际问题的能力，为今后学习进

一步动态网页的制作打下良好的基础。

掌握动画制作技术：掌握 Flash 网页动画制作软件的基本操作,熟悉动画制作、处理的

流程及方法，具备进行网页动画处理、创作的方法与技能。

视频微课制作技术：了解微课设计过程——微课是指以微型教学视频为主要载体，针对

某个知识点（如重点、难点、疑点、考点等）或教学环节（如学习活动、主题、实验、任务

等）而设计开发的一种情境化、支持多种学习方式的在线视频课程资源。

掌握微课制作工具，包括数码设备拍摄、录屏软件录制、多媒体软件制作类型、混合方

式制作，能制作输出格式为视频 Mp4 格式，适合网络上使用。

三、教学学时

总学时：64 学时，计 4 学分。

四、教学方法

采用课堂讲授、课件演示、上机实验并指导、实验报告、讨论、自学等多种教学方法和

形式。

五、教学内容

周

次

章 节 题 目 内 容 课

时

课堂讨论、实（验）践等其

它教学环节题目

1 第 1 讲：导论课 课程说明与期末考核标准 4 设计制作完整的 PPT 课件

218

2 第 2 讲：网站与网页的基础

知识、Dreamweaver 8 简

介、搭建本地站点

了解 Internet 应用有关的名词术语；

初步认识 HTML 文件的组成；

Dreamweaver 8 及其工作界面、功

能、特点；创建站点、管理本地网络、

有关页面的操作；

4 了解 Internet 应用有关的名

词术语；初步认识 HTML 文

件的组成。

创建站点、管理本地网络；

熟悉 Dreamweaver 8 的工

作界面。

3 第 3 讲：HTML 语言基础 超文本中的标签；页面布局及文字

设计；列表；TABLE 表格；文件之

间的链接；多媒体效果。

4 能使用简单的 HTML 语言

实现网页的编辑和修改。

4 第 4 章：文本与页面属性的

设置与编辑、页面链接与站

点导航表单制作、表格排版

文本和图像的结合使用；创建超级

链接；链接的管理；掌握表单制作；

创建超级链接；插入跳转菜单；创建

导航条。

4 掌握文本和图像的结合使

用；制作表单；创建超级链

接；在页面中添加文本和图

像；创建超级链接。

5 第 5 讲：插入多媒体元素、

框 架

Flash 动画与 Flash 元素的插入练

习；视频与声音的插入练习；外部插

件的使用。

对框架和框架集的创建及使用做详

细讲解。

4 制作Flash动画；插入Flash

元素；视频与声音的插入；

外部插件的使用。

创建不同类型的框架和框

架集。创建框架和框架集，

并对使用做详细讲解。

6 第 6 讲：层的使用、CSS 样

式表

详细介绍层的创建、操作及其属性

的设置，层和表格的转换。

主要介绍三种CSS样式表的创建和

使用。

4 学会层的创建及其属性设

置，掌握层和表格的转换。

文字 CSS 样式的运用；外

部 CSS 样式的运用；运用

CSS 样式制作图片对齐方

式。

7 第 7 讲：时间轴动画技术、

行为的使用

主要介绍 “时间轴”面板的功能，通

过实例演示如何创建和修改时间轴

动画。

介绍 “行为”的定义、添加和编辑“行

为”的方法，通过实例来介绍常见行

为的使用。

4 掌握“时间轴”面板的功能，

制作时间轴动画——移动

文字特效。

制作级联菜单的制作和浮

动广告的制作。

8 第 8 讲：中期作业检查

学生汇报 4

9 第 9 讲：静态演示教学软

件

绘图工具制作晶体结构图；制作立体

几何图形元件；绘图工具的综合应用

--制作物理电器图形元件；

课件中建筑物背景的绘制；

花草背景的绘制。

4 利用图层技术制作复杂图

形课件。

10 第 10 讲：动态演示教学软

件

动作补间动画；

多图层复杂课件动画；

课件中人物形象的设计；

人物的表情动画；

人物行走动画。

4 建筑物背景的绘制；

花草背景的绘制；

人物表情绘制；

演示课件--勾股定理、波的

衍射、台风路径

219

11 第 11 讲：多场景交互课件

声音、视频在课件中的应用；

在课件中导入视频素材；

单场景、多场景交互幻灯片课件。

4 古诗朗诵；几何作图；英语

情景课文；

复杂幻灯片课件--正方体截

面；翻书效果幻灯片课件。

12 第 12 讲：action 脚本课件

利用 action 脚本制作复杂动画课件；

command 命令；Flash 课件的编译保

护和输出；建构 Flash 积件库；将

Flash 课件插入到 PowerPoint 中。

4 脚本动画；

制作判断题、单项选择题、

多项选择题课件；利用动态

文本和输入文本制作填空

题课件。

13 第 13 讲：微课的设计与制

作技术

微课的设计与制作技术（学生研讨） 4 微课的设计与制作技术（学

生研讨）

14 第 14 讲：微课的设计与制

作技术

微课的设计与制作技术（教师讲授） 4 微课的设计与制作技术（教

师讲授）

15 期末综合作业 期末综合作业指导 1 4 大作业指导、答疑

16 期末综合作业 期末综合作业指导 2 4 大作业指导、答疑

六、实践教学

课内实践项目

实践教学安排表

序号 实 践 项 目 学 时 备 注

1 实 验 1 ： 优 秀 网 站 欣 赏 、 初 识

Dreamweaver MX 2

2 实验 2：HTML 语言基础 2

3 实验 3：文本与网页属性设置、图像示例、

链接综合实例、利用表格进行页面布局2

4 实验 4：插入多媒体元素、框 架 2

5 实验 5：层叠样式表——CSS、框架和浮

动框架示例、表单制作实例 2

6 实验 6：网页动态特效—行为、站点发布

与维护 2

7 实验 7：静态演示教学软件 2

8 实验 8：动态演示教学软件 2

9 实验 9：多场景交互课件 2

10 实验 10：action 脚本课件 2

11 实验 11：微课的设计与制作技术 4

总 计 24

七、必要说明

（一）课程开设的基本条件

1、课程要求

本课程在学习之前能够初步使用 Photoshop、Flash 等软件。

2、教学法建议

220

本课程的教学以多媒体课件作为新的教学媒体，采用大屏幕投影教学，着重体现理论和实践

的结合。授课、上机操作并结合具体的设计课题进行教学，及时解决设计中遇到的实际问题，

通过丰富多彩的范例引起学生兴趣，以设计带动软件的教学。即讲授理论的同时加入具体的

设计项目，力求达到实战的效果。

本课程是一门实践课程，以应用、设计和开发为目的。并且考核的重点也是考查学生对

Dreamweaver 软件的实际应用能力和创新能力。因此，教学中应理论联系实际，高度重视

实践环节。

建议每一阶段的教学活动均在多媒体教室进行， 好能在多媒体教室兼学生机房的实验室进

行。教师的教学 好采用演示教学，学生的学习应结合教师的演示进行实际的操作，这样在

教学过程中可以做到教师一边教学生一边学，使教师的教学生动形象，使学生的学习能够更

充分、更实在。

（二）教学参考书

[1]《网页设计与制作教程（第２版）》杨选辉编著 清华大学出版社 2008 年

ISBN:9787302178200

[2]《FLASH 动画设计与制作项目教程》朱丽兰编著 清华大学出版社 2012 年 ISBN:

9787302293729

[3]《微课开发与制作技术》刘万辉编著 高等教育出版社 2012 年 ISBN: 9787040418491

（三）考核方式及成绩评定

①考核方式及形式

本课程考核方式：考查；

考试方式：采用平时作业与大作业相结合的方式。

②总评成绩的组成及评定标准

本课程的总评成绩由二部分组成：

课内实验和期中作业作为平时成绩，占 40%（包括考勤）；

期末以大作业方式进行考核，占学生总成绩 60%。

《智能机器人及其仿真》教学大纲

一、课程编号：3107084

二、课程名称：智能机器人及其仿真

三、先修课程: 人工智能原理，高等数学，线性代数，C 语言程序设计，MATLAB

四、课程的性质、目的和任务：

本课程为必修课程。智能机器人学是以人工智能学为基础的多种学科交叉的综合性科学

技术，包括：人工智能分布式系统技术、移动计算技术、人工神经网络、数字图像处理、机

器学习等内容。

通过本课程的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力

五、本课程讲授和实验学时

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

主要介绍机器人技术国内外的现状与基本技术.课程包括：机器人发展历史、机器人运

动学、机器人静力学和动力学分析、机器人轨迹规划、机器人本体基本结构、机器人的控制

系统、机器人的编程语言、工业机器人、操纵型机器人、智能机器人的发展、机器人仿真等

内容。

221

通过讲述智能机器人，使学生全面了解支持智能机器人的四个关键技术，即环境感知

技术、行为决策技术、运动控制技术及无线通信网络技术，并在此基础上通过多智能体理论

来深入了解 21 世纪我们要实现的机器人社会中存在机器人之间协调、合作及竞争等技术。

七、教科书、参考书

教科书

（美）尼库 著，孙富春 等译 /机器人学导论——分析、控制及应用（第二版），2013-03-

01，电子工业出版社。

参考书

刘金琨，机器人控制系统的设计与 MATLAB 仿真（配光盘），2008-06-01 /清华大学出版社

刘极峰，机器人技术基础(第一版)，高等教育出版社，2006.5

方建军，何广平，智能机器人(第一版)，化学工业出版社，2004.2

John J. Craig, 负超译，机器人学导论 (第一版) ，机械工业出版社，2006.6。

蔡自兴，机器人学，清华大学出版社，2003.12

八、课程内容与学时

第 1 章 机器人绪论（3 学时）

1、机器人的由来与发展

2、机器人的定义和发展

3、机器人技术的研究领域与研究范围

4、机器人的特点、结构及分类

5、机器人的应用

6、机器人学与人工智能。

第 2 章 机器人运动学（9 学时）

1、齐次坐标与动系位姿表示

2、齐次变换

3、机器人的位姿分析

4、机器人正向运动学方程的表示

5、机器人逆向运动学方程的表示

6、机械手运动方程的求解

7、PUMA560 机器人运动方程。

8、MATLAB 仿真实现

第 3 章 机器人动力学（9 学时）

1、刚体动力学

2、机械手动力学方程

3、机械手动力学方程实例

4、机器人的动态特性

5、机械手的稳态负荷

6、MATLAB 仿真实现

第 4 章 机器人轨迹规划（6 学时）

1、机器人轨迹规划概述

222

2、插补方式分类与轨迹控制

3、机器人轨迹插值计算

4、机器人手部路径的轨迹规划

5、MATLAB 仿真实现

第 5 章 机器人本体基本结构（3 学时）

1、机器人本体的基本结构

2、机身及臂部结构

3、腕部及手部结构

4、传动及行走机构

第 6 章 机器人控制系统（6 学时）

1、机器人的传感器

2、智能控制系统

3、控制理论与算法

4、MATLAB 仿真实现

第 7 章机器人编程语言与离线编程（6 学时）

1、编程语言的类型

2、机器人编程语言系统

3、常用机器人编程语言

4、机器人离线编程。

第 8 章 工业机器人和操纵型机器人（3 学时）

1、焊接机器人

2、搬运机器人

3、喷涂机器人

4、装配机器人

5、操纵型机器人概述

6、操纵型机器人的控制

7、操纵型机器人实例。

第 9 章 智能机器人（3 学时）

1、智能机器人概述

2、智能机器人的新型驱动器

3、智能机器人的控制技术

4、智能机器人的视觉技术

5、智能机器人的发展与展望。

九、成绩考核方式:

笔试+平时作业+讨论

223

《智能科学》教学大纲

一、课程编号：3102069

二、课程名称：智能科学

三、课程的性质、目的和任务：

本课程为通识核心课。智能科学由人工智能及相关学科组成，结合信工学院特点，本课

程以计算机科学为背景，主要围绕人工智能，对相关学科进行简要介绍，并对人工智能发展

历史、架构、体系进行讲解，详细介绍人工智能所针对的问题及相应的解决方法，目的在于

使学生理解以人工智能为中心的智能科学的基本任务和基本概念，了解完成人工智能主要任

务的基本方法，一方面使学生认识到智能科学在现代化、信息化社会中重要作用，引导符合

时代发展的学习兴趣，另一方面为深入学习人工智能领域中的高级问题和方法提供学习基

础。

四、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 32 学时，2 学分。

五、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，使学生从人工智能的了解智能本质和相关学科间的关系，掌握人工

智能、智能体、知识表示、逻辑推理、模式识别、机器学习、自然语言处理等学科及领域的

基本概念和理论，掌握利用基本概念和理论分析部分现实问题所涉及人工智能任务及简要解

决方法和流程的能力，掌握采用算法简要描述这些问题的解决流程的能力，掌握简要设计相

应智能系统的基本模块及结构的能力。

六、参考书

参考书：《世界著名计算机教材精选·人工智能：一种现代的方法（第 3 版）》，[美]罗素

（Stuart J.Russell），[美]诺维格（Peter Norvig）著；殷建平，祝恩，刘越，等译。清华大

学出版社。ISBN：9787302331094

七、课程内容与学时分配

第一章 引论（4 学时）：相关学科、概念、历史的介绍，智能体概念，对世界及问题的表述。

第二章 搜索求解（8 学时）：搜索的概念，基本搜索方法，启发式搜索方法，对抗搜索的概

念及方法，约束满足问题及方法。

第三章 逻辑推理（8 学时）：逻辑智能体概念，命题逻辑基本概念及推理方法，一阶逻辑及

推理方法，知识表示方法。

第四章 计算语言学（4 学时）：自然语言处理问题及概念，自然语言处理基本方法。

第五章 模式识别（4 学时）：机器感知、模式识别概念，分类、回归、聚类问题。

第六章 机器学习（4 学时）：机器学习基本理论及方法类别，机器学习主要方法，模型及参

数。

八、成绩考核方式:

平时作业

《智能信息获取技术》教学大纲

一、课程编号：3107085

二、课程名称：智能信息获取技术

224

三、预修课程: 数据结构、数理逻辑、图论、线性代数、概率统计

四、课程的性质、目的和任务：

《智能信息获取技术》是智能信息工程专业本科高年级学生的一门重要的专业核心课程。

近几年来随着互联网规模和应用模式的迅猛发展，信息获取技术迎来了前所未有的机遇，同

时面临着数据量显著增长用户需求多样的挑战。因此，《智能信息获取技术》这一门课应努

力适应时代环境与技术手段的更迭与演化，在全面讲授信息获取基础之外，强调“智能”在

信息获取中的角色与作用，突出介绍近年来国内外在相关领域 新的前沿进展。

通过本课程的学习，学生可以了解信息获取技术的基本原理、经典方法，以及学科研究

前沿技术的发展，建立基本的科学方法论，激发学生对互联网信息获取这一前沿领域的研究

兴趣，从而启发学生进行一些研究性的思考、分析和应用。

五、学分、学时安排

本课程讲授总时数为 48 学时，3 学分。

六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能

通过本课程的学习，学生应该掌握信息检索、信息抽取、协同过滤的相关理论、模型和

基本的算法，有能力动手编程实现模拟的搜索引擎系统。

七、参考书

参考书：

《搜索引擎-信息检索实践》（机械工业出版社），W. Bruce Croft，

《现代信息检索》（机械工业出版社），Ricardo Baeza-Yates 等

八、课程内容与学时分配

第一章 智能信息获取技术概论（3 学时）：相关学科、概念、历史的介绍；互联网技术的发

展过程与前沿进展；掌握互联网应用背后的智能技术的定义及相关技术。

第二章 信息检索的体系结构与评价（2 学时）：信息检索技术发展的过程；信息检索的体系

架构与评价手段和指标。

第三章 汉语分词、字符编码与词频统计（3 学时）：汉语分词技术与语料库词频统计。

第四章 信息检索模型（12 学时）：布尔模型、向量空间模型、语言模型与 PageRank 模型。

第五章 相关反馈模型（4 学时）：相关反馈的类型以及相关反馈模型。

第六章 分类与聚类（4 学时）：机器学习中的分类、聚类问题。

第七章 查询意图分析（5 学时）：查询分类、查询聚类与查询意图分析。

第八章 信息抽取（5 学时）：信息抽取概念，命名实体抽取技术。

第九章 信息过滤（6 学时）：信息过滤与系统过滤的基本概念与算法。

第十章 人本计算（4 学时）：基于众包的计算智能。

九、成绩考核方式:

期末考试，平时作业

《综合电子系统设计与实践》教学大纲

课程编号: 3109010

课程名称：综合电子系统设计与实践

英文名称：Design and Practice of Integrated Electronic System

学时：32 学时

学分：2 学分

课程类型：专业选修课

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先修课程：模拟电子技术基础，数字电子技术基础，信号与系统，电路原理

考试方式：完成规定的设计作品及课程设计报告，综合评分。

授课对象：电子信息工程及相关专业本科生

教学目的：

本课程是面向电子信息工程及相关专业高年级本科生开设的一门综合性很强的专业选

修课，为综合电子电路设计与实践类课程，以模电、数电为基础，通过学习，培养、提高学

生的综合设计与制作水平，提高综合知识运用能力和工程应用能力。该课程是全国/北京市

大学生电子竞赛的前期培训课程之一。

教学内容

实验一：基于 EDA 的 8 位 10 进制频率计（6 学时）

设计含异步清零和同步时钟使能的计数器

4～8 位 7 段数码扫描显示译码电路

数控分频器设计

8 位 10 进制频率计设计

8 位频率计的指标测试、调校

等精度频率计设计

实验二：数字电压表的设计制作（6 学时）

1．数字电压表的电路和 PCB 设计

2．负电源 DC－DC 设计

3． 数字电压表的制作和调校

实验三：基于 EDA 的简易存储示波器设计（ 6 学时）

存储方案选择

VHDL 程序设计

信号调理与校准

实验四：数字温度计的设计制作（6 学时）

PN 结测温电路的设计制作

信号调理电路的设计制作

数字温度计的制作

数字温度计的校准定标

实验五 ：有源滤波器的设计制作（6 学时）

1．二阶有源滤波器的电路参数确定

2．二阶有源滤波器的制作

3．二阶有源滤波器及性能指标测试与调节

实验六：基于 EDA 的信号发生器的设计（6 学时）

正弦信号发生器设计

波形发生与扫描信号发生器设计

数控移相正弦信号发生器设计

直接数字合成信号发生器的设计

实验七：正、负输出的多路实用稳压电源设计制作（6 学时）

固定稳压电源设计制作

可调稳压电源设计制作

实用稳压电源性能指标调试和改进

直流稳流源的制作*

说明：以上大部分实验包含实物制作，全部完成实验需占用课外时间，视学生基础而定。

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以上列出的实验内容较多，可根据实际情况进行筛选。

教材：

《全国大学生电子设计竞赛训练教程》 黄智伟主编 电子工业出版社

参考书目：

《全国大学生电子设计竞赛电路设计》 黄智伟编著 北京航空航天大学出版社

《全国大学生电子设计竞赛系统设计》 黄智伟编著 北京航空航天大学出版社

《综合电子设计与实践》 田良等著 东南大学大学出版社

《OP 放大器应用技巧 100 例》 松井邦彦著 科学出版社

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