计算机科学系计算机科学与技术专业实验教学大纲

计算机科学系计算机科学与技术专业实验教学大纲内容摘要：

11 月 一、实验课程简介 本 实验 课程通过 熟练运用 C或 C++语言，编程实现进程调度、存储管理（包括虚拟存储管理）、文件管理等主要模块的仿真系统， 并填写 相关实验报告 ， 使学生对计算机操作系统原理作进一步的深入了解，掌握操作系统的基本概念、 计算机系统资源（处理机、存储器 、文件 等 ）的 设计原理及实施技术 ,具有一定的分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力，从而奠定高级编程和硬件设计的基础。 本实验课程是计算机科学与技术专业的一门学科专业选修课，适用于计算机科学与技术专业 06 级本科学生。 二、教学目的和要求 通过上机实验操作，使学生理解和掌握操作系统的基本概念与基本组成，准确掌握操作系统主要功能模块的工作原理和实现算法，进而在整体上对操作系统 原理 有深入的理解；通过熟练运用 C 或 C++语言编程实现各操作系统模块功能，使学生掌握较好的软件模块设计技能；熟悉并能较好地利用软件开 发环境独立编程、调试和分析程序运行情况，逐渐形成创新思维和从事系统软件的研究和开发能力。 三、教学环节及学时安排 1. 模拟进程并发问题 4 学时 2. 编写一种进程调度算法 4 学时 3. 编写一个常用的存储分配算法 4 学时 4. 编写虚拟存储器的页面调度算法 4 学时 5. 模拟 实现 简单的文件系统 4 学时 6. 编制银行家算法通用程序 4 学时 四、与其他课程的关系 操作系统原理是计算机 教学中最重要的环节之一，也是计算机专业的一门重要专业课程。 操作系统质量的好坏，直接影响整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用。 由于操作系统涉及计算机系统中各种软 硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。 要学好这门理论课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。 培养计算机专业学生的系统程序设计能力，是操作系统原理实验课程的一个非常重要的环节。 通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统原理课程的理解。 使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能 ,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。 五、教材及参考书 教材 汤子瀛等 《计算机操作系 统》 修订版 西安电子科技大学出版社 2020 年 参考书 任爱华 《操作系统实用教程》 第 2版 清华大学出版社 2020 年 六、考核形式及要求 本实验课程为考查课，采用开卷形式，成绩评定方法为平时占 40%（包括实验预习、实验准备、上课出勤等），实验操作占 60%（包括实验运行结果、实验报告等）。 分数采用百分制。 七、实验项目及学时分配 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 1 进程并发问题 设计 模拟两个进程 ， 通过设置优先级或到达时间来对进程并发作控制。 2 √ √ 12 2 进程调度算法 选用适当的调度算法 （ FIFO 调度算法，优先数调度算法，时间片轮转调度算法 等） ，编写简单的进程同步和进程调度程序。 实现进程函数定义，建立进程函数，进程调度函数。 4 √ √ 12 3 存储器管理 开发一个存储管理的模拟程序，对内存空间的管理和分配。 内存空间的管理可采用固定分区管理方式，可变分区管理方式，页式存储管理，段式存储管理等方案。 4 √ √ 12 4 虚拟存储器管理 编程实现先进先出、 OPT、 LRU 中的一个算法，开发一个虚拟存储器的模拟程序，实现虚拟存储器的页面调度。 6 √ √ 12 5 文件管理 设计和调试一个简单的文件系统，主要是模拟文件操作命令的执行，来模拟文件的管理。 2 √ √ 12 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 6 银行家算法 编制银行家算法通用程序，并检测所 给状态的系统安全性。 6 √ √ 12 《计算机图形学》课程实验教学大纲 所属课程编码： 220202301 所属课程性质： 学科专业选修课程 教学对象： 计算机科学与技术专业本科学生 学时学分： 24 学时 1 学分 编写单位： 计算机科学系 编 写 人： 闫敬 审 定 人： 田敬军 编写时间： 2020 年 11 月 一、 课程实验简介 计算机图形学是随着计算机及外围设备而产生和发展起来的，它是近代计算机科学与雷达、电视及图像处理技术的发展汇合而产生的硕果。 在造船、航空航天、汽车、电子、机械、土建工程、影视广告、地理信息、轻纺化工等领域中的广泛应用，推动了这门学科的不断发展。 二、教学目的和要求 通过 《 计算机图形学 》 的上机实践，使学生掌握计算机 图形学的有关原理、算法及系统，并能用 C++语言、 OpenGL 库编写绘图程序。 三、教学环节及学时安排 共有八组上机实践操作，计 24 学时。 四、与其他课程的关系 《计算机图形学》是一门应用课程，它的 预修课程有 《数据结构》、《软件工程》、《离散数学》、《 C++程序设计语言》 五、教材及参考书 教材 杨钦主编 ,计算机图形学 （第一版） ,清华大学出版社 ,2020 年 参考书 [1]孙家广 杨长贵编著，计算机图形学（第一版），清华大学出版社， 2020 年 [2]廖朵朵，张华军， OpenGL 三维图形程序设计（第一版） ，星球地图出版社， 2020年 六、考核形式及要求 本课程 是考查课，考试的形式 是 操作考试， 满分为 100 分。 本课程学生期末成绩由 平时 成绩和 期末 成绩两部分合成，其中平时成绩（课堂考核和平时作业）占 20%，由理论知识考试 30%、上机操作 50%组成。 七、实验项目及学时分配 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 1 OpenGL 基本程序结构 掌握使用 C++调用 OpenGL函数编写图形程序的基本步骤和过程，掌握基本函数的应用 2 √ √ 1 2 OpenGL 生成基本图形 理解构造几何图元函数的用法，几何图元的类型及颜色等函数的用法，可利用辅助库中提供的基本三维图元构造复杂物体 4 √ √ 1 3 OpenGL 图形变换 运用平移、缩放、旋转的基本原理进行几何变换 ，进行 投影变换 4 √ √ 1 4 OpenGL 的光照 掌握 简单光照模型 的概念 ,了解OpenGL 光组成 ，掌握在场景中使用光照的方法，包括 创建光源 、 启动光照 ，重点掌握各参数的意义及使用方法。 4 √ √ 1 5 OpenGL 的物 体材质 了解 材质颜色 的概念，掌握材质与光照的关系，掌握在场景中为物体添加材质的方法，重点是 材质定义 函数中各参数的意义及使用方法 2 √ √ 1 6 OpenGL 的纹理映射 纹理映射是描述具有真实感的物体使用最广的方法，本实验掌握最基本的执行纹理映射所需的步骤，包括纹理定义、纹理控制、映射方式和纹理坐标生成 4 √ √ 1 7 OpenGL 复杂物体建模 了解图 元扩展、法向计算、曲线生成和曲面构造 的概念，掌握图 元扩展 （包括点、线、多边形）、 Bezier曲线、 Bezier曲面生成的方法 2 √ √ 1 8 OpenGL 动画 了解 OpenGL双缓存制作动画的原理，掌握重点函数 auxSwapBuffers的使用 2 √ √ 1 《 AutoCAD 及开发》课程实验教学大纲 所属课程编码： 220202324 所属课程性质： 专业任意选修课 教学对象： 计算机科学与技术专业本科学生 学时学分： 24 学时 1 学分 编写单位： 计算机科学系 编 写 人： 张珺 审 定 人： 孟一真 编写时间： 2020 年 11 月 一、课程实验简介 CAD 技术发展速度很快 ，并广泛应用于电子、机械、建筑、广告等领域，形成了以微型计算机为硬件支持的显著特点。 AutoCAD 可以说是 CAD 类软件中的旗帜，在我国的占有率已达到 80%以上。 AutoCAD 具有强大的绘图功能，利用它不但能够绘制一般的二维工程图，而且能建立三维模型，生成三维真实感很强的图形。 另外，还可以在 AutoCAD基础上进行二次开发，形成更为广阔的领域。 二、教学目的和要求 熟悉 AutoCAD 软件环境，熟练掌握常用的 AutoCAD 基本操作，熟练掌握 AutoCAD 常用绘图命令及所有编辑命令，最后根据要求做出合格的课程设计。 三、教学环节及学时安排 本课程的教学包括如下环节：课堂讲授、实验课。 通过各个教学环节的教学，重点培养学生的自学能力、动手能力、创新能力、分析问题解决问题的能力。 课堂讲授主要通过多媒体演示教学的方法，讲授下面几个方面的内容： (1) AutoCAD 2020 使用基础 (2) 绘图工具 (3) 图形编辑 (4) 图层及对象特性控制 (5) 图块、属性与外部参照 (6) 尺寸标注与文字 实验课 教学的基本目标是： 熟悉 AutoCAD 软件环境，熟练掌握常用的 AutoCAD 基本操作，熟练掌握 AutoCAD 常用绘 图命令及所有编辑命令，最后根据要求做出合格的课程设计。 四、与其他课程的关系 预修课程：信息文化基础 五、教材及参考书 教材 《 AutoCAD 教程》，吴涛 ，清华大学出版社、北方交通大学出版社。 参考书 [1] 《 AutoCAD2020 实用教程》，薄继康 ，电子工业出版社。 [2] 《计算机辅助设计与绘图》，李学志编著， 清华大学出版社。 [3] 《 AutoCAD 入门与进阶》，中国 IT 培训工程编委会，珠海出版社出版。 六、考核形式及要求 本课程 是考查课， 百分制。 本课程的考核以平时成绩和期末成绩两方面 综合评价。 成绩构成： 平时 成绩（ 40%） +期末成绩（ 60%）。 七、实验项目及学时分配 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 1 AutoCAD 2020图形界面 AutoCAD 2020 的图形界面 AutoCAD 2020 的常用环境设置 1 √ √ 1 2 绘制基本图形 4 √ √ 1 3 图形编辑 4 练习使用高级编辑工具 4 √ √ 1 4 图层及对象特性控制 4 √ √ 1 5 图块、属性与外部参照 、外部参照 3 √ √ 1 项目序号 实验项目 目的与要求 学时 要求 类型 每组 人数 必修 选修 验证性 演示性 设计性 综合性 其他 6 尺寸标注与文字 尺寸标注样式 辑 3 √ √ 1 7 AutoCAD实用工具 1 √ √ 1 8 三维模型 辑三维实体模型 1 √ √ 1 9 小区平面图设计 3 √ √ 1 《 C++课程设计》实验课程教学大纲 课程编码： 220205221 课程性质： 学科专业必修课程 教学对象： 计算机科学与技术专业本科学生 学时学分： 24 学时 学分 编写单位： 计算机科学系 编 写 人： 姜海洋 审 定 人： 杜瑞庆 编写时间： 2020年 11 月 一、实验课程简介。