计算机科学与技术专业的实验大纲523.docx
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计算机科学与技术专业的实验大纲523
4.3.1-6
计算机科学与技术专业实验大纲
《计算机导论》实验大纲
一、课程编号：
07010031课程名称：
计算机导论
适用专业：
计算机科学与技术、计算机科学与技术（教师教育方向）、网络工程、通信工程
课程类别：
专业基础课
开课学期：
第一学期
实验学时：
20学时学分：
1学分
二、开课实验室：
计算机实验中心
三、实验教材及参考书
教材：
《计算机导论》黄国兴、陶树平、丁岳伟编著，清华大学出版社，2008.07第二版
参考书：
[1]“FoundationsofComputerScience:
FromDataManipulationtoTheoryofComputation”（影印版）（计算机科学基础-从数据操纵到计算理论），[美]BehrouzA.Forouzan著，高等教育出版社，2004年8月第1版。
[2]计算机科学概论（第七版）ComputerScience:
anoverview，[美]J.GlennBrookshear著，王保江等译，人民邮电出版社，2003年9月。
四、实验教学目的和要求
本课程的实验项目要求学生掌握WindowsXP操作系统的基本操作和Office2000中Word文字处理软件、Excel2003电子表格软件和PowerPoint2000演示文稿的基本操作和应用。
五、考核形式要求
本课程通过平时实验考核、期末实验考核来综合评定学生的实验成绩，着重WindowsXP操作系统的基本操作和Office2000中Word文字处理软件、Excel2003电子表格软件和PowerPoint2000演示文稿的基本操作和应用的掌握程度。
六、实验项目及要求
序号
实验项目
名称
实验类型
实验学时
每组人数
适用专业
实验要求
目的要求
1
WindowsXP基本操作
验证
4
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
1、了解键盘布局及功能，掌握鼠标的操作及使用，掌握汉字输入法的选择及中英文输入状态的转换方法，了解软键盘的使用；
2、熟悉WindowsXP的基本界面及其操作；
3、掌握文件和磁盘的管理方法
4、掌握WindowsXP程序的管理
2
Word2003文字处理软件操作
设计
4
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
1、掌握Word2003的基本界面和文档基本操作，掌握文档编辑排版基本操作；
2、掌握Word2003表格操作、图片、艺术字等对象操作。
3
Excel2003电子表格软件操作
验证
4
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
1、掌握Excel2003的基本界面、工作簿和工作表基本操作，掌握单元格数据的输入、格式、选择等基本操作；
2、掌握Excel2003公式及函数的使用方法，数据列表的排序、筛选、分类汇总、图表插入、数据清单和数据透视表的操作和应用。
4
PowerPoint2003演示文稿制作
设计
4
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
1、掌握PowerPoint2003的基本界面和文稿基本操作，掌握幻灯片编辑排版基本操作；
2、掌握设置动画和切换效果、设置幻灯片放映方式、超级链接和动作按钮的设置、幻灯片放映、页面设置和打印。
5
Internet及电子邮件的操作
验证
2
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
熟悉Explorer窗口的基本组成；掌握Explorer访问Web页，资源下载，信息搜索的方法。
掌握Explorer的基本设置。
掌握电子邮件的发送与接收（包括附件）。
6
上机测验
验证
2
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向、网络工程
必修
使用全国计算机等级考试一级Office模拟系统测验
七、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
装有WindowsXP系统的计算机
45
2
OFFICE2003办公软件
45
八、参与本大纲编写人员
编写人：
廖金辉
实验室主任：
曾宇永
《多媒体技术及应用》实验大纲
一、课程编号：
07010062课程名称：
多媒体技术及应用
适用专业：
计算机科学与技术、计算机科学与技术（教师教育方向）
课程类别：
考试
开课学期：
第三学期
实验学时：
8学时学分：
0.5学分
二、开课实验室：
计算机实验中心
三、实验教材及参考书
教材：
[1]林福宗编著,多媒体技术基础（第3版）,清华大学出版社,2009年1月
参考书：
[1]钟玉琢主编,多媒体技术基础及应用,清华大学出版社,2006年2月
[2]鄂大伟编者,多媒体技术基础与应用,高等教育出版社，2007年8月
[3]冯希哲,叶哲丽编者,多媒体技术应用基础,清华大学出版社,2007年7月
四、实验教学目的和要求
《多媒体技术及应用》是计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向专业的专业必修课程。
通过本课程的实验，应使学生掌握PhotoshopCS图像处理技能和FlashCS动画制作的基本能力。
五、考核形式要求
本课程通过平时实验考核、期末实验考核来综合评定学生的实验成绩，着重考查学生图像图形和动画基本操作的掌握程度。
六、实验项目及要求
序号
实验项目
名称
实验类型
实验学时
每组人数
适用专业
实验要求
目的要求
1
Photoshop操作
设计
6
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向
必修
1、了解Photoshop的操作界面组成；
2、基本掌握Photoshop工具条和控制面板编辑处理图像；
3、熟练掌握Photoshop图层操作、Photoshop蒙板操作、Photoshop路径操作；基本掌握图像调整基本操作及应用、Photoshop滤镜操作。
2
Flash操作
验证
4
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向
选修
1、熟悉控制Flash工作环境，掌握Flash绘图工具箱的操作和使用，掌握场景、图层与帧操作；
2、熟悉掌握动画制作基本操作，包括：
帧动画、补间动画、运动动画、变形动画的操作，掌握文字动画制作和鼠标动画制作。
3
上机测验
验证
2
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术教师教育方向
必修
1、掌握Photoshop图像扣图技术；
2、应用Photoshop图像扣图技术处理的图像进行连续动画制作。
七、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
电子计算机
45
2
WindowsXP操作系统
45
3
PhotoShopCS、FlashCS
45
八、参与本大纲编写人员
编写人：
廖金辉
实验室主任：
曾宇永
《数学建模》课程实验教学大纲
一、课程编号：
07010072课程名称：
数学建模
适用专业：
计算机科学与技术
课程类别：
专业限选课
开课学期：
第五学期
实验学时：
16学时学分：
1学分
二、开课实验室：
计算机实验中心
三、实验教材及参考书
教材：
赵静、但琦主编，《数学建模与数学实验（第3版）》，高等教育出版社
参考书：
[1]唐焕文、秦学志，《实用最优化方法（第3版）》，大连理工大学出版社
[2]苏金明，阮沈勇，《MATLAB6.1实用指南》，电子工业出版社
[3]姜启源，《数学模型》，高等教育出版社
[4]林同曾主编，《运筹学》，机械工业出版社
[5]龚劬，《图论与网络最优化算法》，重庆大学出生版社
四、实验教学目的和要求
《数学建模》是计算机科学与技术本科学生专业限选课。
本课程作为一门交叉学科，涉及计算机技术与应用数学两个学科，培养学生综合运用计算机及数学知识解决实际问题的技能。
本实验课程着重培养学生对常用的一些数学模型的运用能力，及用计算机求解数学模型的能力。
五、考核形式要求
本课程通过平时实验考核、期末实验考核来综合评定学生的实验成绩，着重考查学生基本操作的掌握程度、实验结果的准确度、灵活运用所学知识分析、解决问题的能力及运用所学知识完成综合型实验的能力。
六、实验项目及要求
序号
实验项目
名称
实验类型
实验学时
每组人数
适用专业
实验要求
目的要求
1
MATLAB程序设计
验证
2
1
计算机科学与技术、计算机科学与技术（师范）
必修
1、了解MATLAB的操作界面：
命令窗口，工作空间，当前目录，M文件编辑及绘图窗口。
了解基本绘图命令。
2、理解矩阵的创建，元素的访问，矩阵的运算。
关系及逻辑运算，程序流程控制。
3、掌握M源程序文件的创建及使用。
2
求解线性及非线性规划模型
验证
2
1
计算机科学与技术本科、计算机科学与技术（师范）
必修
掌握linprog、fminbnd、fminunc、fquadpro、fmincon函数的用法。
。
3
数学规划模型
设计
4
1
计算机科学与技术本科、计算机科学与技术（师范）
必修
使用线性规划、非线性规划或者动态规划建立数学模型求问题的最优解。
4
求解常微分方程模型
验证
2
1
计算机科学与技术本科、计算机科学与技术（师范）
必修
1、理解dsolve函数的用法
2、掌握ode45,ode25,ode113,
ode15s,ode23s求解微分方程（组）的方法。
3、理解用绘图函数绘出解的图象。
5
图论及网络模型
综合
4
1
计算机科学与技术本科、计算机科学与技术（师范）
必修
1、理解图论和网络模型的建立。
2、理解最短路算法，网络流最优化算法。
3、能编写Matlab程序求解图论或网络模型。
6
实验考核
考核
2
1
计算机科学与技术本科、计算机科学与技术（师范）
必修
考核学生对本课程实验的掌握程度。
七、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
WindowsXP操作系统
45
2
Matlab软件
45
八、参与本大纲编写人员
编写人：
彭兴田
实验室主任：
曾宇永
《计算机图形学》课程实验教学大纲
一、课程编号：
07030101课程名称：
计算机图形学
适用专业：
计算机科学与技术
课程类别：
专业任选课
开课学期：
第六学期
实验学时：
12学时学分：
0.5学分
二、开课实验室：
计算机实验中心
三、实验教材及参考书
教材：
张曦煌，杜俊俐主编，《计算机图形学》，邮电大学出版社，2006
参考书：
[1]何援军主编，《计算机图形学》，机械工业出版社，2006年
[2]陆枫，何云峰主编，《计算机图形学基础》，电子工业出版社，2008
四、实验教学目的和要求
《计算机图形学》是计算机科学与技术专业学生的专业基础课，计算机图形学使计算机在处理复杂问题后输出离散数据的同时，有可能以图形的形式输出其连续模型。
本课程的主要任务是通过介绍计算机图形处理的基本知识和相关算法和研究成果，使学生掌握与图形处理方面的基础知识、基本原理和几何算法；了解图形处理技术的主要研究方法及应用领域。
本课程的实验内容主要围绕熟悉和掌握计算机图形学的基本原理和基本这一目标展开。
通过对各部分实验的具体操作，使学生能够验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识，学会并掌握基本图形的生成、二维填充和裁剪、二维图形变换、自由曲面和自由曲线以及3D建摸和真实感图形的算法实现，完成简单图形系统的开发。
培养学生动手设计、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力，使学生初步具备图形程序开发的能力，为今后的实际工作打下基础
五、考核形式要求
本课程通过平时实验考核、期末实验考核来综合评定学生的实验成绩，着重考查学生基本操作的掌握程度、实验结果的准确度、灵活运用所学知识分析、解决问题的能力及运用所学知识完成综合型实验的能力。
六、实验项目及要求
序号
实验项目
名称
实验类型
实验学时
每组人数
适用专业
实验要求
目的要求
1
OpenGL基础
验证
2
1
计算机科学与技术
1．以VisualC++为程序设计平台，练习编写简单的OpenGL入门程序。
2．训练学生利用计算机分析和解决实际问题的能力；
3．锻炼学生撰写科技实验报告的能力。
2
图像二维变换实验
验证
2
1
计算机科学与技术
1．了解OpenGL二维图形变换的三个函数及其计算机图形学的理论基础；
2．尝试利用OpenGL编写一个二维图形变换的小程序。
3
图像二维裁剪实验
验证
2
1
计算机科学与技术
以C++Builder为程序设计平台，实现线段裁剪的Cohen-Sutherland算法和Liang-Barsky算法。
4
样条曲线与样条曲面实验
验证
2
1
计算机科学与技术
1.以C++Builder为程序设计平台，练习编写B样条曲线的演示程序，理解相应的图形学原理和编程原理。
2.以C++Builder或VisualC++为程序设计平台，编写二次曲面、Bezier曲线曲面、NURBS曲线曲面的演示程序，理解相应的编程原理。
5
图像三维变换与三维观察实验
验证
2
1
计算机科学与技术
以VisualC++为程序设计平台，练习编写OpenGL三维图形变换程序，理解相应的图形学原理和编程原理。
6
真实感图像的生成与处理实验
验证
2
1
计算机科学与技术
1.以C++Builder或VisualC++为程序设计平台，编写有关着色处理、光照、材质、纹理的演示程序，理解相应的编程原理。
2.综合运用本课程所学的有关知识，编写具有一定真实感效果的程序。
七、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
操作系统：
WindowsXP
45
2
Vc++6.0
45
3
OpenGL
45
八、参与本大纲编写人员
编写人：
廖金辉
实验室主任：
曾宇永
《模式识别》课程实验教学大纲
一、课程编号：
07010212课程名称：
模式识别
适用专业：
计算机科学与技术
课程类别：
专业任选课
开课学期：
第七学期
实验学时：
16学时学分：
1学分
二、开课实验室：
计算机实验中心
三、实验教材及参考书
教材：
边肇祺主编，《模式识别》，第2版，清华大学出版社，2000年1月
参考书：
[1]李弼程，邵美珍，黄浩主编，《模式识别原理与应用》，西安电子科技大学出版社，2008年2月
[2]孙亮，禹晶主编，《模式识别原理》，北京工业大学出版社，2009年2月
[3]钟珞主编，《模式识别》，武汉大学出版社，2006年9月
[4]齐敏主编，《模式识别导论》，清华大学出版社，2006年9月
四、实验教学目的和要求
《模式识别》课程是计算机科学与技术本科专业中以应用为基础的一门专业选修课，主要研究统计模式识别的理论与方法，其主要任务是使学生初步掌握模式识别的方法和思想。
本实验课是本课程重要的教学环节，其目的是使学生掌握统计模式识别的基本分类方法的算法设计及其验证方法，通过设计实验的训练，以提高学生设计算法及数值实验的能力，进一步提高分析问题、解决问题的能力。
五、考核形式要求
本课程通过平时实验考核、期末实验考核来综合评定学生的实验成绩，着重考查学生基本操作的掌握程度、实验结果的准确度、灵活运用所学知识分析、解决问题的能力及运用所学知识完成综合型实验的能力。
六、实验项目及要求
序号
实验项目
名称
实验类型
实验学时
每组人数
适用专业
实验要求
目的要求
1
总体概率密度分布的非参数方法
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
1．用mvnrnd（）函数随机产生两类样本；
2．由已知可知道
μML=
将1产生的样本代入上两式，得到样本的均值向量和协方差矩阵，将均值向量和协方差矩阵画出来；
3．本实验应用Parzon窗法
选择方窗函数：
当|μ|≤0.5时，Φ（μ）=1
当|μ|>0.5时，Φ（μ）=0
构造出X、Y坐标，制作网格，用坐标与样本点做差，根据结果确定窗的值，将窗值代入公式：
，再用X、Y、P作图。
4．在上题基础上，给定几个新的样本值，用设计的最小错误概率贝叶斯分类器判别，输出结果。
2
感知器准则算法实验
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
本实验的目的是通过编制程序，实现感知器准则算法，并实现线性可分样本的分类。
1．复习感知器算法；
2．写出实现批处理感知器算法的程序。
1）从v=0开始，将你的程序应用在ω1和ω2的训练数据上。
记下收敛的步数。
2）将你的程序应用在ω2和ω3类上，同样记下收敛的步数。
3）试解释它们收敛步数的差别。
3．提高部分：
ω3和ω4的前5个点不是线性可分的，请手工构造非线性映射，使这些点在映射后的特征空间中是线性可分的，并对它们训练一个感知器分类器。
分析这个分类器对剩下的（变换后的）点分类效果如何？
3
Fisher线性判别实验（2学时）
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
1、改写例程，编制用Fisher线性判别方法对三维数据求最优方向W的通用函数。
2、对下面表3-1样本数据中的类别ω1和ω2计算最优方向W。
表3-1Fisher线性判别实验数据
类别
ω1
ω2
样本
X1
X2
X3
X1
X2
X3
1
-0.4
0.58
0.089
0.83
1.6
-0.014
2
-0.31
0.27
-0.04
1.1
1.6
0.48
3
-0.38
0.055
-0.035
-0.44
-0.41
0.32
4
-0.15
0.53
0.011
0.047
-0.45
1.4
5
-0.35
0.47
0.034
0.28
0.35
3.0
6
0.17
0.69
0.1
-0.39
-0.48
0.11
7
-0.011
0.55
-0.18
0.34
-0.079
0.17
8
-0.27
0.61
0.12
-0.3
-0.22
2.2
9
-0.065
0.49
0.0012
1.1
1.2
-0.46
10
-0.12
0.054
-0.063
0.18
-0.11
-0.49
3、画出最优方向W的直线，并标记出投影后的点在直线上的位置。
4、选择决策边界，实现新样本xx1=-0.7,0.58,0.089），xx2=0.047,-0.4,1.04）的分类。
5、设某新类别ω3数据如表3-2所示，用自己的函数求新类别ω3分别和ω1、ω2分类的投影方向和分类阈值。
表3-2新类别样本数据
类别
ω3
样本
X1
X2
X3
1
1.58
2.32
-5.8
2
0.67
1.58
-4.78
3
1.04
1.01
-3.63
4
-1.49
2.18
-3.39
5
-0.41
1.21
-4.73
6
1.39
3.61
2.87
7
1.2
1.4
-1.89
8
-0.92
1.44
-3.22
9
0.45
1.33
-4.38
10
-0.76
0.84
-1.96
4
设计一个图形分类器
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
Matlab实现图形分类过程可按以下步骤：
1、读取一个RGB彩色图像；2、转化为灰度图像；3、二值化图像；4、查找边界；5、找到形状属性；6、分类
5
设计一个字符分类器
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
分类器的构造方法有统计方法、机器学习方法、神经网络方法等。
统计方法包括贝叶斯法和非参数法（近邻学习或基于事例的学习），对应的知识表示则为判别函数和原型事例。
机器学习方法包括决策树法和规则归纳法，前者对应的表示为决策树或判别树，后者则一般为产生式规则。
神经网络方法主要是BP算法，它的模型表示是前向反馈神经网络模型（由代表神经元的节点和代表连接权值的边组成的一种体系结构），BP算法本质上是一种非线性判别函数。
6
运动目标的检测与跟踪实验
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
目前国内数字化视频监控系统发展迅速，嵌入式系统更是由于其成本低、稳定性高、可维护性强等优势而成为新的发展方向。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：
更容易使用、更快、更便宜。
这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。
因此已成为目前发展的热点。
7
灰度图像的模式匹配实验
验证
2
1
计算机科学与技术
必修
通过用Matlab仿真，掌握SSDA算法实现模板匹配过程的原理以及步骤，检验匹配效果。
8
边界图像的识别实验
综合
2
1
计算机科学与技术
必修
1．掌握图像边缘检测方法；
2．理解边缘检测在图像分割中应用
3．学会利用MATLAB程序进行边缘检测。
9
实验考核
综合
2
1
计算机科学与技术
必修
考核学生对本课程实验的掌握程度。
七、基本设备与器材配置
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
安装Windows2000/2003/XP操作系统的计算机。
45
2
MATLAB5.0以上版本软件
45
八、参与本大纲编写人员
编写人：
廖金辉
实验室主任：
曾宇永
《计算机图像处理》课程实验教学大纲
一、课程编号：
07010222课程名称：
计算机图像处理
适用专业：
计算机科学与技术
课程类别：
专业任选课
开课学期：
第七学期
实验学时：
16学时学分：
1学分
二、开课实验室：
计算机基础实验室
三、实验教材及参考书
教材：
何东健主编，《数字图像处理》，西安电子科技大学出版社，2005.3
参考书：
[1][美]冈萨雷斯（Gonzalez.R.C.）主编，《数字图像处理（MATLAB版）》，电子工业出版社，2005年1月
[2]章毓晋主编，《图像处理与分析》，清华大学出版社，2005年1月
[3]朱秀昌主编，《图像处理与图像通信》，北京邮电大学出版社，2005.5
[4]M.Petrou,P.Bosdogianni主编，《数字图像处理疑难解析》，机械工业出版社，2005.4
四、实验教学目的和要求
《计算机图像处理》课程实验的目的是使学生通过Matlab混
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