清华大学本科计算机课程介绍.doc

本科生课程介绍课号：00240013 学分: 3 课程属性：全校任选 开课学期：秋、春 课程名称中文计算机辅助设计技术基础英文 Fundamentals of Computer-aided Design 书名作者出版社出版年月使用教材计算机辅助设计技术基础教程 唐龙等4位清华大学出版社 2002年8月参考书（1）计算机图形学基础，清华大学出版社,1995 （2）计算机图形学，孙家广，清华大学出版社(第三版)，2000年（3）计算机辅助设计技术基础，孙家广，清华大学出版社(第二版)，2000年9月（4）计算机辅助设计技术与应用，殷国富，科学出版社，2000年讲课对象全校本科生适用专业理、工科专业 先修课C语言课程简介重点讲述计算机辅助设计的基础知识,为利用计算机解决本专业及相关领域中的问题打下必要的基础。课程主要内容包括：计算机辅助设计（CAD）技术的基本概念、原理、算法和软件使用。具体内容为：CAD系统的软硬件技术基础，二维变换、二维裁剪、二维图形的光栅显示、曲线曲面、实体造型、三维变换、三维形体的显示、消隐、光照模型； AutoCAD、3DSMAX5.0软件的操作方法以及OpenGL图形库的应用。IntroductionThis course focuses on the basic concepts, principles, algorithms and applications of computer-aided design(CAD), it mainly consists of the following topics: software and hardware system of CAD, two-dimensional transformations, line clipping, raster display of 2D graphics, curves and surfaces, solid modeling, three-dimensional transformations, three-dimensional viewing, visible-surface determination, basic illumination models, and introductions to AutoCAD, 3DMAX 5.0 and OpenGL. It is an ideal choice for students who want to learn the rudiments of this dynamic and exciting CAD technology.讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域 孙延奎副教授 主要教学领域：（1）承担全校计算机辅助设计技术基础课教学；（2）承担研究生的小波分析及其应用课教学；主要研究领域：小波分析及其应用，科学计算可视化，计算机图形学，几何造型和图象处理。徐玉华 高工 （1）承担全校计算机辅助设计技术基础课教学课号： 00240033 学分: 3 课程属性：全校任选 开课学期: 秋季 课程名称中文软件工程 英文Software Engineering 书名作者出版社出版年月使用教材Software EngineeringIan SummervilleAddison-Wesley,机械工业出版社20002003参考书Software Engineering: A Practitioners Approach, Roger S. PressmanSoftware Engineering: Theory and Practice, Shari, Lawrence Pfleeger讲课对象全校选修+计辅适用专业先修课数据结构，程序设计课程简介本课程是计算机科学与技术系为全校本科生开设的一门重要的计算机专业基础课，目的是培养学生的软件工程素质，提高学生的软件开发能力。 本课程以软件生命周期的主要活动为主线，从软件及软件工程的历史和发展、软件开发过程、需求分析、软件设计、程序编码、软件测试、软件维护、软件项目管理、标准及规范等方面全面介绍软件工程的基本理论、方法、技术和工具。IntroductionSoftware Engineering is an undergraduate level course delivered by Computer Science and Engineering Department. This course teaches the fundamental principles and knowledge necessary for software systems modeling, analysis, implementation, evolution. The purpose is to improve the students engineering capabilities and development skills. Based on the major activities in software lifecycle, the course introduces the basic theory, methodologies, technologies, and tools. Topics covered include SE concepts, software process, software requirements, software design, programming, software testing, software maintenance, software project management, standards and guidelines, etc. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域 白晓颖讲师软件工程，软件测试课号：00240042 学分: 2 课程属性： 全校任选 开课学期: 春季 课程名称中文 人工智能导论英文 Introduction of Artificial Intelligence书名作者出版社出版年月使用教材Artificial Intelligence：A Modern ApproachStuart Russell and Peter Norvig人民邮电出版社Person Education出版集团英文第1版影印本2002.4出版原版第2版2002.12参考书1人工智能：一种现代方法, 姜哲等译，人民邮电出版社, 中文版2004.5出版2人工智能导论, 林尧瑞，马少平编，清华大学出版社讲课对象全校本科生适用专业全校各专业 先修课程序设计基础知识课程简介本课程为非计算机专业的本科生介绍人工智能的基本原理和方法的入门课程。课程主要讲述人工智能问题求解方法的一般性原理和基本思想，重点介绍在构建和分析当前及未来的智能系统方面最有前途的主题和技术，包括产生式系统，常用的搜索方法和策略，启发式搜索算法，主要的知识表示和推理方法，以及几个应用领域中所涉及的人工智能问题和求解方法。课程以智能体（intelligent agent）的概念和设计为主线，将人工智能中相互分离的领域与内容统一起来，注重理论与实际应用相结合。同时还简单介绍机器学习、模拟退火、遗传算法、人工神经网络等算法思想及相关成果与进展。IntroductionThis course is an introduction course to offer the basic principles and methods of artificial intelligence for the undergraduate students of non-computer department. It mainly explains problem solving methods in artificial intelligence, some topics and technology to build and analysis intelligent systems at present and in the future. The contents include production systems, searching methods and strategies, heuristic search algorithm, knowledge representation and reasoning approaches, and some applications in different fields. The course takes the concept and design of the intelligent agent as theme, equal emphasis on theory and practice. It also introduces the basic methods and recent progress of machine learning, simulated annealing, genetic algorithm and artificial neural network. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域 王宏 副教授1 面向计算机科学的离散数学A，信息学院限选课和全校本科生选修课2 人工智能导论，全校本科生选修课3 主要研究领域：人工智能、移动机器人课号： 30240273 学分: 3 课程属性：本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文 数据结构英文 Data Structure书名作者出版社出版年月使用教材数据结构(C语言版)严蔚敏，吴伟民清华大学出版社1997参考书1 Kruse, et.al. Data Structures & Program Desing in C. 2 Knuth. The Art of Computer Programming. Volume 1.讲课对象本科生适用专业工业工程系 先修课C语言程序设计课程简介本课程介绍重要的数据结构和一些基本的查找和排序算法，数据结构包括：线性表、栈、队列、串、广义表、树、图。本课程的重点是各种数据结构。当介绍查找算法和排序算法时，还要重点讲解BST树、AVL树、B树、堆等数据结构。IntroductionThis course is an introductory course on fundamental data structures and some basic algorithms in searching and sorting. The major objective is focused on various data structures which include Linear List, Stack, Queue, String, Generalized List, Tree, and Graph. In addition, other data structures are also introduced when instructing searching and sorting algorithms, e.g., BST, AVL tree, B tree, and heap. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域朱仲涛 讲师计算机视觉课号： 20240023 学分: 3 课程属性：_本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文离散数学(II)英文Discrete mathematics (II) 书名作者出版社出版年月使用教材图论与代数结构戴一奇等清华大学出版社1995参考书 Bernard Kolman, Robertc. Busby , Sharon Ross （罗平译） Discrete Mathematical Structures, 高教出版社，2004.讲课对象本科生适用专业计算机、电子通信 先修课无课程简介本课程讲述计算机、电子通信等专业所需的数学基础知识。主要讨论图的基本概念，道路与回路，树，平面图与图的着色，匹配与网络流，图的连通性，代数结构预备知识，群、环、域，格与布尔代数。Introduct-ionThis course gives some basic knowledge of mathematics for computer science and electronic communication. And it discusses the basic ideas of the graph, paths and circuits, trees, plane graphs and coloring graphs, matching problems and transport networks, connected graphs, mathematical structures, semi-groups and groups, lattice and Boolean algebra.讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域戴一奇 教授主要教学：离散数学。科研领域：信息安全。 罗平 副教授主要教学：离散数学， 数据安全。科研领域：信息安全课号：20240033 学分: 2 课程属性：_本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文数值分析英文 Numerical Analysis书名作者出版社出版年月使用教材数值分析（第4版）李庆阳等清华大学出版社20018参考书1 数值分析 关治 陈景良 清华大学出版社2 Numerical AnalysisJ. Store讲课对象本科生适用专业计算机科学技术 先修课高等代数课程简介数值分析课程研究各种数学问题求解的数值计算方法，讲解如何用计算机解决实际数学问题的方法。学习此课程的目的是掌握基本的数值计算方法，设计求解算法，求出数学问题的近似解。主要内容包括线性方程组的解法（包括直接法与迭代法），插值求值法（拉格郎日插值，牛顿插值，分段低次插值，三次样条插值），函数逼近计算，数值积分与数值微分的近似计算，方程求根的近似解法，以及矩阵特征值与特征向量的计算，此算法与计算机紧密结合。IntroductionNumerical analysis involves the study, development, and analysis of algorithms for obtaining numerical solutions to various mathematical problems. The course introduces students to the algorithms and methods that are commonly needed in scientific computing. The mathematical underpinnings of these methods are emphasized as much as their algorithmic aspects. We believe that students learn and understand numerical methods best by seeing how algorithms are developed from the mathematical theory and then writing and testing computer implementations of them.讲课教师 姓 名职称 主要教学和科研领域蔡懿慈 主讲数值分析和VLSI设计导论，从事半导体和集成电路计算机辅助设计理论、算法和系统研究。 王泽毅 主讲数值分析，从事集成电路参数提取算法和理论研究。课号： 30240184 学分: 4 课程属性： 本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文数据结构英文Data Structure 书名作者出版社出版年月使用教材数据结构 （使用面向对象方法与C+语言描述）殷人昆、陶永雷、谢若阳、盛绚华清华大学出版社1999年7月参考书数据结构习题解析（用面向对象方法与C+语言描述），殷人昆、徐孝凯，清华大学出版社，2002年4月全美经典教材 数据结构 习题与解答 用C+语言描述（影印版），机械工业出版社讲课对象本科适用专业计算机科学与技术 先修课程序设计基础课程简介数据结构是计算机科学与技术专业本科生的一门必修课程。本课程介绍如何组织各种数据在计算机中的存储、传递和转换。内容包括：数组、链接表、栈和队列、递归、树与森林、图、堆与优先级队列、集合与搜索结构、排序、索引与散列结构等。课程采用面向对象的观点讨论数据结构技术，并以兼有面向过程和面向对象双重特色的C+语言作为算法的描述工具，强化数据结构基本知识和面向对象程序设计基本能力的双基训练。为后续计算机专业课程的学习打下坚实的基础。IntroductionData Structure A required and specialized course for undergraduate of Department of computer science and technology. The course focuses on how different kinds of data can be stored, transmitted and transformed in computer. The contents are included as follows: Array, Linked List, Stack and Queue, Recursion, Tree and Forest, Graph, Heap and Priority Queue, Set and Search Structure, Sorting, Indexing and Hashing Structure, etc. During such a course, data structure techniques is discussed by Object Oriented viewpoint, and Language C+ which characterized by Procedure-oriented and Object-oriented separately is used as the tool of describing the Algorithms to enhance training of the basic knowledge of data structure and initial ability of object-oriented programming as well. Thus, this course is really helpful for the further study. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域殷人昆副教授软件工程、数据结构、管理信息系统邓俊辉副教授计算机图形学、计算几何、数据结构课号： 30240213 学分:3 课程属性：_本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文数字逻辑 英文Digital Logic 书名作者出版社出版年月使用教材数字逻辑与数字集成电路王尔乾，杨士强等清华大学出版社2002年8月参考书Introduction To Logic Design,清华大学出版社影印教材，2002讲课对象本科生适用专业计算机科学与技术 先修课离散数学I,模拟电子技术基础课程简介本课程由4部分组成，分别是：逻辑代数与逻辑函数化简、组合逻辑分析与设计、同步时序逻辑分析与设计、可编程逻辑设计。逻辑函数化简主要介绍逻辑代数的基本原理和逻辑函数化简方法，重点是卡诺图化简与表格化简法；组合逻辑部分结合计算机系统中常用的译码器、编码器、数据选择器、ALU等组合逻辑器件，介绍组合逻辑电路原理、分析与设计方法；同步时序逻辑部分主要讲解触发器的工作原理与各种触发方式的时钟配合、寄存器的结构、重点介绍各种同步计数器和移位寄存器的分析、设计及应用；可编程逻辑部分涉及可编程逻辑的原理、以及PLA、PAL、GAL等常用可编程器件的结构与应用。IntroductionThis course mainly consists of 4 parts:1.Logical algebra and logical simplification, Karnaugh Map and Q-M approach. 2.Combinational logical, focus on the decoder, encoder, multiplexer and ALU, those are basic components of computer hardware. 3.Synchronous Sequential logical describe the principle and applications of flip-flop, register, counter and shift register.4.In the section of programmable logical circuits, we will introduce the PLA. PAL and GAL which are more flexible in the logical design and useful.讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域杨士强教授 教学：数字逻辑科研：多媒体技术赵有健副研究员 教学：计算机网络，计算机网络技术基础，数字逻辑；科研：高速计算机网络设备体系结构课号： 30240243 学分: 3 课程属性：_本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文 操作系统英文Operating Systems书名作者出版社出版年月使用教材无参考书u Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne著，郑扣根译，操作系统概念（第六版），高等教育出版社，2004年1月u William Stallings著，魏迎梅、王涌等译，操作系统-内核与设计原理(第四版)，电子工业出版社，2002年2月 u 张尧学、史美林 编著，计算机操作系统教程(第二版)，清华大学出版社，2001年7月讲课对象本科生适用专业计算机专业 先修课数据结构计算机组织原理课程简介操作系统是计算机系统中负责管理各种软硬件资源的系统软件，提供应用软件运行所需的良好环境。本课程以UNIX、Windows等主流操作系统为实例，讲解操作系统的概念、基本原理和实现技术；并配有相应实验，强调实践动手能力。它的主要内容包括进程管理、处理机调度、存储管理、文件系统和外设管理等方面。IntroductionThe operating system is a system program to manage hardware and software resources. It provides applications with a convenient interface for using its system services. This course will illustrate the concepts, fundamental principles and design issues in operating systems with real-world running cases, such as UNIX and Windows. It includes a projects component by which the students get hands-on experience to reinforce concepts in operating systems. This course is organized into the following parts: processes, scheduling, memory, files, and I/O devices.讲课教师 姓 名职称 主要教学和科研领域 向勇副教授主要从事计算机网络、操作系统和计算机协同工作方面的教学和科研工作。目前的研究兴趣主要在无线自组网、嵌入式操作系统、组播路由和计算机协同工作。课号： 30240253 学分:3 课程属性：_本科选修 开课学期: 春季 课程名称中文微计算机技术 英文The technique of microcomputer 书名作者出版社出版年月使用教材微计算机系统与接口赵雁南，温冬婵，杨泽红清华大学出版社2004年秋季目前使用自印讲义参考书The Intel Microprocessors 8086/8088 Pentium Pro. and Pentium II Processors Architecture, Programming, and Interfacing讲课对象计算机系本科适用专业弱电类各专业 先修课汇编语言程序设计计算机组成原理课程简介微型计算机的发展十分迅速，本课程从培养能力出发，使学生在掌握基本概念的基础上，学习、了解微型计算机的新技术。课程以Intel微处理器为背景，围绕“基础”、“主线”和“关键技术”开展课堂与实验教学。1) 以8086解剖麻雀，介绍CPU、存储器、I/O接口、总线操作、时序、系统设计与编程，作为教学的基础，使学生掌握微型计算机的基本概念；2) 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，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，采用的新技术和方法；3) 以微型计算机的关键技术如Cache、存储管理、中断、DMA、总线驱动、与外设的接口方法等为重点，使学生掌握微型计算机关键技术的要点和应用方法。4) 此外，对其它微处理器（如嵌入式结构等）也给予介绍，扩充学生的知识面。IntroductionAs the microcomputer developing rapidly, this course commence on ability training, so that students can understand basic conception, furthermore can learn and comprehend fresh technology of the microcomputer. With the background of Intel processor, the course spreads out surrounding with three points: “Basis”, “Main clue” and “Key-tech”. 1、 With analyzing of 8086 processor, the course introduces CPU, memory, I/O interface, bus operation, timing , system designing and programming. As foundation of this course, it can make students understand basic idea of the microcomputer.2、With the introduction of the evolution of the microprocessors, the main clue of this course is the technology progress of the microcomputer, such as memory management of 80386 processor, the super-scaler pipelines and the branch prediction logic of Pentium processor, the dispatch and execution of Pentium Pro, PCI bus and etc, so that the students can understand the microcomputer is conquering and exceeding the “bottle neck” point. 3、 As emphases, the key-tech, such as Cache, memory management, interrupt, DMA, bus driving, method of I/O interface of the microcomputer is introduced to the students, so that they can catch the key points and the application methods of the microcomputer.4、Furthermore, the course introduces other microprocessors, such as embedded- architecture, so that the students can enrich their knowledge structure. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域 赵雁南 教授教学：1、“微计算机技术”；2、专业实习“足球机器人与机器人足球赛”。科研：智能机器人、机器人控制器、模式识别、虚拟现实、与其他智能技术应用。课号： 30240273 学分: 3 课程属性： 本科必修 开课学期: 春季 课程名称中文 数据结构英文 Data Structure书名作者出版社出版年月使用教材数据结构(C语言版)严蔚敏，吴伟民清华大学出版社1997参考书1 Kruse, et.al. Data Structures & Program Desing in C. 2 Knuth. The Art of Computer Programming. Volume 1.讲课对象本科生适用专业工业工程系 先修课C语言程序设计课程简介本课程介绍重要的数据结构和一些基本的查找和排序算法，数据结构包括：线性表、栈、队列、串、广义表、树、图。本课程的重点是各种数据结构。当介绍查找算法和排序算法时，还要重点讲解BST树、AVL树、B树、堆等数据结构。IntroductionThis course is an introductory course on fundamental data structures and some basic algorithms in searching and sorting. The major objective is focused on various data structures which include Linear List, Stack, Queue, String, Generalized List, Tree, and Graph. In addition, other data structures are also introduced when instructing searching and sorting algorithms, e.g., BST, AVL tree, B tree, and heap. 讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域朱仲涛 讲师计算机视觉课号： 40240392 学分: 2 课程属性：_ 本科选修 开课学期: 春季 课程名称中文 多媒体计算机技术英文Technologies of Multimedia Computing书名作者出版社出版年月使用教材多媒体计算机技术基础及应用钟玉琢，蔡莲红，李树青，史元春高等教育出版社1999，6参考书1. 钟玉琢，李树青，林福宗，冉建国多媒体计算机技术北京清华大学出版社1993.52. 钟玉琢，乔秉新，李树青机器人视觉技术北京国防工业出版社1994.113. 流媒体与视频服务器，清华大学出版社，20034. 钟玉琢，乔秉新，祁卫译著MPEG-2运动图像压缩编码国际标准及MPEG的新进展北京清华大学出版社2002.65. 高文多媒体数据压缩技术北京电子工业出版社1994.46. 吴乐南数据压缩的原理与应用北京电子工业出版社1995.27. 胡晓峰等多媒体系统原理与应用北京人民邮电出版社1995.68. 胡晓峰，李国辉多媒体系统北京人民邮电出版社1997.813. 马华东 多媒体计算机技术原理 清华大学出版社 1999年14. 钟玉琢，王琪，贺玉文编著 基于对象的多媒体数据压缩编码国际标准MPEG4及其校验模型 科学出版社2000.10讲课对象本科生适用专业 计算机应用 先修课信号处理课程简介多媒体技术基础及应用是计算机科学与技术专业的一门本科生选修课。本课程综合讲述了多媒体计算机的基本原理、关键技术及其开发和应用。 课程讲授的主要内容有：多媒体计算机的定义及其关键技术；视频音频信息的获取与处理；多媒体数据压缩编码技术；多媒体计算机硬件及软件系统结构。通过学习这些内容，为今后开展多媒体领域的研究和开发工作，打下良好的基础。IntroductionThis course is designed for senior undergraduated students. This course teaches students the fundamental theories and key technologies of multimedia computing. Students learn the issues involved to capture, process, compress, search, index, store, and retrieve various kinds of continuous media. Projects require work with audio, scanned images, digital video, and other media, all in digital form. Readings and lectures provide a conceptual and technical framework for multimedia work.讲课教师姓 名职称主要教学和科研领域 钟玉琢 教授/博导多媒体信息编码，流媒体与视频服务器，数字家电网关 蔡莲红 教授/博导语音信号处理，语音识别、合成课号： 40240402 学分: 2 课程属性：_本科选修 开课学期: 秋季 课程名称中文系统仿真与虚拟现实英文 Virtual Reality书名作者出版社出版年月使用教材虚拟现实(电子版教材)王家廞参考书无讲课对象专业选修课适用专业计算机系 先修课无课程简介1虚拟现实技术概述。2虚拟现实的方法，包括绘制和动画。绘制技术包括：图形绘制流水线，外观，纹理，特殊效果，碰撞监测等技术，也包括射线跟踪，辐射度，体绘制等方法。动画技术包括：刚体动画，柔软体动画，过程动画等。3虚拟现实的人机接口技术，包括位姿跟踪，视觉显示，力觉和听觉显示。位姿跟踪包括电磁，超声，惯性，光学的技术。视觉显示涉及不同的显示表面和光学系统。4虚拟现实的应用及评价。Introduction1Virtual reality(VR).2Methods of VR, including rendering and animation.3Interface of VR, including tracking, vision display, voice display, and force display.4Application and evaluation of VR.讲课教师姓 名职称 主要教学和科研领域王家廞教授主讲离散数学、人工智能、虚拟现实等课程多次。研究方向：计算机应用。主要研究领域：1人工智能和调度。2计算机控制和机器人控制器。3模式识别，图像处理及应用。4智能控制及应用。5虚拟现实和临场感。课号： 40240412 学分:2 课程属性：_本科选修 开课学期: 春季 课程名称中文数字系统设计自动化英文Design Automation for Digital Systems 书名作者出版社出版年月使用教材数字系统设计自动化薛宏熙，边计年等清华大学出版社1996.10.参考书1. VHDL简明教程, 乔长阁,边计年,薛宏熙, 清华大学出版社,19982. 用VHDL设计电子线路, 边计年,薛宏熙译, 清华大学出版社,20003. VHDL与数字逻辑, 边计年,薛宏熙译, 清华大学出版社,2004讲课对象本科适用专业计算机，电子，微电子等 先修课数字逻辑课程简介本课程面向计算机、电子工程、自动化等有关专业的本科生。主要目标为： 为EDA（Electronic Design Automation, EDA）工具的开发者提供基本理论基础； 为EDA工具的使用者提供专业知识，学生通过完成一系列任务而初步掌握数字系统的设计方法。 本课程着重介绍数字系统设计自动化各个领域的基础理论和最新发展，包括硬件描述语言VHDL、模拟技术、逻辑综合和高层次综合、故障诊断以及形式验证等。IntroductionThis course is for the undergraduate students of the departments o