《网络安全》教学大纲

一、 课程名称：网络信息安全 （Network and Information Security）

二、 学时与学分：54学时 3学分

三、 适用专业：信息与计算科学

四、 课程教材：Bruce Schneier,网络信息安全的真相,机械工业出版社,2001.10

五、 参考教材：

William Stallings，《密码编码学与网络安全：原理与实践》，电子工业出版社，2002

Carlisle Adams，冯登国译，《公开密钥基础设施-概念、标准和实施》，人民邮电出版社，2003

六、 开课单位：数理学院

七、 课程的性质、目的及任务

“网络信息安全”是信息与计算机可学系专业本科生的一门选修专业课。通过本课程的教学，使学生能熟练掌握网络信息安全的基本概念、框架和技术；重点学习目前在网络信息安全领域应用较多的技术，主要是防火墙技术、入侵检测（IDS）技术和基于公钥基础设施（PKI）的信息安全技术。使学生能对影响网络安全的因素有所认识，从而解决一些与网络信息安全相关的问题。

八、 课程的主要内容

1 网络安全的基础知识

造成安全缺陷的两个最普遍的原因；安全教育重要性；黑客和入侵者；

2 理解Internet领域

TCP/IP的简短回顾；TCP/IP如何工作；TCP/IP的安全性；常见的Internet”战争”；

3 常见工具

病毒感染和特罗伊木马；拒绝服务攻击；扫描器；Sniffer

4 平台的安全性

隐藏身份的技术；破坏装置；漏洞；Windows安全；Unix安全；

5 防火墙

国内外发展状况；防火墙的工作原理；防火墙的实现方式；Linux防火墙技术；ipchains和iptables；数据包过滤；网络地址翻译（NAT）；连接跟踪；iptables语法；netfilter分析；Linux防火墙的构建。

6 入侵监测

国内外发展状况；入侵监测系统的工作原理；入侵监测系统的实现方式；Snort入侵监测系统技术。

7 密码学基础知识

基础知识；密码协议；密码技术；密码算法；基本安全技术和算法；

8 公钥基础设施（PKI）

网络信息的基本安全技术；CA的应用；CA认证中心体系结构及功能模型；CA安全认证系统。

九、 课程教学基本要求

使学生掌握网络安全的基本知识，学会常用工具，树立信息安全意识。

十、 说明：本课程以理论教学为主，有专门的实践环节。

十一、 考核方式

考试以笔试、闭卷的方式进行，要求学生掌握的基本概念及基本计算题占80％，综合应用试题占20％。主要测试学生的基本概念、基本计算能力和综合应用的掌握程度。

十二、 学时分配

内容	讲课时数
1 网络安全的基础知识	2
2 理解Internet领域	2
3 常见工具	2
4 平台的安全性	4
5 防火墙	12
6 入侵监测	12
7 密码学基础知识	6
8 公钥基础设施（PKI）	10
复习	4
共计	50

信息理论基础课程教学大纲

课程编码：7300330

一、课程名称：信息理论基础/ the Basic of Information Theory 课程负责人：

二、学时与学分：54学时 3学分

三、适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学

四、课程教材：信息理论基础 周荫清 北京航空航天出版社 ，北京，2002.

五、参考教材：姜丹，信息论与编码，中国科技大学出版社，2001

朱雪龙，应用信息论基础，清华大学出版社，2001

六、开课单位：数理学院

七、课的性质、目的及任务

本课程是高等学校信息类专业教学计划中的一门必修的重要专业课。信息理论在通信领域中发挥越来越重要的作用，显示出它是解决通信领域中有关问题的有力工具的本色。同时，由于信息理论解决问题的思路和方法的独特、新颖和有效，在当今时代，信息论已经渗透到很多其他相关的自然科学甚至社会科学领域。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习获得经典信息论的基本理论、编码方法，为学习后续课程和实际应用以及研究工作打好基础。

八、课程各章节的主要内容

第一章 绪论

1．信息的概念

2．通信系统的模型

3．信息论的形成和发展

第二章 信息的统计度量

1．自信息量和条件自信息量

2．互信息量与条件互信息量

3．离散集的平均自信息量（熵）

4．离散集的平均互信息量

5. 连续随机变量的互信息和相对熵

第三章 离散信源

1．信源的数学模型及其分类

2．离散无记忆信源

3. 离散无记忆信源的扩展信源

4. 离散平稳信源

5．马尔可夫信源

第四章 离散信道及容量

1．信道的数学模型及其分类

2．离散无记忆信道

3．离散无记忆扩展信道

4．信道组合

5．信道容量

第五章 无失真信源编码

1．编码器

2．分组码

3．定长码

4．变长码

第六章 有噪信道编码

1． 噪声信道的编码问题

2． 错误概率和编码方法

3． 有噪信道编码定理

4． 错误概率的上界

第七章 限失真信源编码

1． 失真测度

2． 信息率失真函数（R（D））

3． 信息率失真函数的计算

九、课程教学基本要求

本课程大体包括信息论、信源编码和信道编码等三个方面的内容。其基本要求如下：

Ⅰ、信息论

（1） 掌握信息、信息量、信源、熵的概念。

（2） 掌握通讯系统的模型会求解离散和连续信源的熵和互信息；了解信息论的形成与发展。

（3） 掌握离散序列信源的熵，了解冗余度。

Ⅱ、信源编码

（1） 掌握编码的定义和定长、变长编码定理和限失真编码定理。

（2） 掌握香农编码方法、费诺编码方法和哈夫曼编码方法。

（3） 理解平均失真和信息率失真，会求失真函数。

（4） 了解常用的信源编码方法。

Ⅲ、信道编码

（1） 掌握和理解信道模型、信道容量。

（2） 掌握有扰离散信道的编码定理。

（3） 理解差错控制与信道编译码的基本原理，掌握差错控制途径和方法，掌握线性分组码中相关内容。

（4） 了解卷积码、网格编码调制与级联码。

Ⅳ、辅助教学

集中一周安排学生上机学习，主要针对学习的理论加以应用。集体安排参见实习大纲。

十、说明：本课程以理论教学为主，有专门的实践环节。

十一、考核方式

考试以笔试、闭卷的方式进行，要求学生掌握的基本概念及基本计算题占80％，综合应用试题占20％。主要测试学生的基本概念、基本计算能力和综合应用的掌握程度。

十二、学时分配

课程内容	讲 课	备 注
绪论	2	主要讲形成和发展，激发学生的兴趣
信息的统计度量	8
离散信源	6	重点在模型和几种离散信源的介绍
离散信道及其容量	10
无失真信源编码	8
有噪信道编码	12	重点在方法上
限失真信源编码	8	重点在方法上

大纲制订者：李 东

大纲审定者：

2003年2月9日

《数据结构》教学大纲

Data structure

学分　３　学时 54

一、 教学目的：

1. 使学生学会从问题入手，分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构和相应的操作算法；

2. 通过较复杂的程序设计过程，使学生能够书写符合软件规范的程序，编写的程序代码应该清晰、正确、易读且能上机调试，排除错误。

二、教学方法：

建议在机房里上课，采用教师边授课，边操作的方式，同时留一定的时间让学生上机操作。

三、教学内容：

第1章 绪论

1．1 与数据结构相关的概念

1．2 算法及其描述和分析

第2章 线性表

2．1 线性表的类型定义

2．2 线性表的顺序表示和实现

2．3 线性表的链式表示和实现

2．4 有序表

2．5 顺序表和链表的综合比较

第3章 排序

3．1 基本概念

3．2 简单排序方法

3．3 先进排序方法

3．4 基数排序

3．5 各种排序综合比较

第4章 栈和队列

4．1 栈

4．2 栈的应用举例

4．3 队列

4．4 队列应用举例

第5章 串和数组

5．1 串的定义和操作

5．2 串的表示和实现

5．3 正文模式匹配

5．4 正文编辑——串操作应用举例

5．5 数组

5．6 矩阵的压缩存储

第6章 二叉树和树

6．1 二叉树

6．2二叉树遍历

6．3 树和森林

6．4 树的应用

第7章 图和广义表

7．1 图的定义和术语

7．2 图的存储结构

7．3图的遍历

7．4连通网的最小生成树

7．5单源最短路径

7．6 拓扑排序

7．7 关键路径

7．8广义表

第8章 查找表

8．1 静态查找表

8．2 动态查找表

8．3哈希表及其查找

第9章 文件

9．1基本概念

9．2顺序文件

9．3索引文件

9．4哈希文件

9．5多关键码文件

教材名：数据结构及应用算法教程（44课时）

作者：严蔚敏，陈文博

出版社：清华大学出版社

《微分方程数值解法》教学大纲

Numerical Solution of partial Differential Equations syllabus

54学时 3学分

一、课程的性质、目的与任务

微分方程数值解法是信息与计算科学专业的一门重要的专业课，其目的是培养学生利用数学方法和计算机技术来求解工程问题，其任务是利用差分方法和有限元法来对工程问题作近似计算，求得需要的达到精度要求的近似解。

二、课程各章节的主要内容

第一章 椭圆型方程的差分方法

1、差分格式；

2、差分格式的收敛性；

3、交替方向格式。

第二章 抛物型方程的差分格式

1、差分格式；

2、差分格式的稳定性与收敛性；

3、交替方向格式及相关格式。

第三章 双曲型方程的差分格式

1、一阶方程的差分格式；

2、二阶方程和差分格式；

3、交替方向格式；

第四章 椭圆型方程的有限元法

1、一维问题的线性元；

2、二维问题的矩形元；

3、三角形元；

4、有限元方程；

5、收敛阶的估计。

第五章 抛物型方程的有限元方法

三、课程的要求

在教学中要求对具体规定的内容作以下层次的要求：

（1）对方法的内容采用“掌握”和“应用”两个层次；

（2）能结合工程问题理解方法的内在含义。

第一章 椭圆型方程的差分方法

1、掌握差分法、交替方向格式；

2、理解收敛性，并能应用上述方法求解具体的工程问题；

第二章 抛物型方程的差分格式

1、掌握差分格式，交替方向格式；

2、理解稳定性和收敛性，并能应用上述格式。

第三章 双曲型方程的差分格式

1、掌握差分格式，交替方向格式；

2、能应用上述格式。

第四章 椭圆型方程的有限元法

1、掌握单元剖分的技巧；

2、能构造并求解有限元方程；

3、能对收敛性及误差进行估计。

第五章 抛物型方程的有限元法

1、能构造并求解有限元方程。

四、学时分配

第一章 椭圆型方程的差分方法 10学时

第二章 抛物型方程的差分格式 10学时

第三章 双曲型方程的差分格式 10学时

第四章 椭圆型方程的有限元法 18学时

第五章 抛物型方程的有限元法 6学时

总计54学时

使用教材：

《微分方程数值方法》 大纲制订者：王开荣

南开大学出版社 大纲审订者：

大纲批准者：

《应用随机过程》课程的教学大纲

序号： 课程编号：

课程名称：应用随机过程 学时：40 学分：3

（英文名称）Applied stochastic processes

责任教师：荣腾中

适用专业：应用数学，电子，通讯

先修课程：无

内容简介：

本课程主要从随机过程定义及主要类型入手，重点讲解离散马尔可夫过程、泊松过程两个主要的随机过程模型，从线性模型着手，讨论了ARMA（AR，MA）等时间序列模型。

课程教材及主要参考书：

随机过程及其应用（讲议） 孙荣恒 重庆大学数理学院 2003

随机过程（第二版）刘次华 华中科技大学出版社 2001

一、 课程的性质、目的和任务

本课程从概率基础入手，理论联系实际，突出应用特色。使学生在动手能力和独立思维能力上得到提高。

二、 课程的教学内容和基本要求

1． 条件期望与特征函数

（1） 概率论回顾

（2） 条件数学期望、全概率公式与条件方差

（3） 特征函数与极限定理

2． 随机过程定义及主要类型

（1） 随机过程的定义与数字特征

（2） 随机过程的主要类型：独立过程，独立增量过程，马尔可夫过程，鞅过程，高斯过程，泊松过程，平稳过程。

3． 离散马尔可夫过程

（1） 离散参数齐次马氏链的概念

（2） 状态空间的分类

（3） 极限定理

4． 泊松过程

（1） 泊松过程的性质与应用

（2） 非齐次泊松过程

（3） 复合泊松过程

（4） 更新过程

三、 学时分配

讲 课 内 容（章节及题目）	学时分配	累计学时
条件期望与特征函数	6	6
随机过程定义及主要类型	10	16
离散马尔可夫过程	12	28
泊松过程	12	40
合计		40

四、 考试方式

开卷笔试

大纲制定者：荣腾中

时间：2004-2-24