教學(xué)大綱-143990050-linux系統(tǒng)及程序設(shè)計[1]

1、Linux系統(tǒng)及程序設(shè)計課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Linux System and Software Design課程編號： 143990050課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 4學(xué) 時： 64（其中：講課學(xué)時：16 實驗學(xué)時：48）適用專業(yè)： 信息安全開課部門： 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)課程教學(xué)目的：本課程以信息系統(tǒng)安全為背景，以Linux操作系統(tǒng)為平臺，通過Linux操作系統(tǒng)安全管理（包括基本操作、安全配置等）以及Linux操作系統(tǒng)開發(fā)方法（包括Shell程序、C程序、開放源代碼項目開發(fā)等）兩個方面的教學(xué)，讓學(xué)生Linux系統(tǒng)的基本使用方法，培養(yǎng)從事Linux

2、系統(tǒng)安全管理、軟件開發(fā)等工作的基本能力；通過本課程的教學(xué)，還需要培養(yǎng)學(xué)生討論、口頭報告、寫作、團隊合作等能力。課程性質(zhì)：本課程是信息安全專業(yè)的專業(yè)必修課，所屬的知識領(lǐng)域為信息系統(tǒng)安全知識領(lǐng)域。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系本課程前修課程為：C/C+語言程序設(shè)計、計算機操作系統(tǒng)原理、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。本課程與C/C+語言程序設(shè)計課程在程序的編譯、調(diào)試方法等知識點上有交叉，但是本課程重點在于使用Linux系統(tǒng)命令行環(huán)境下的開發(fā)方法；與計算機操作系統(tǒng)原理課程在操作系統(tǒng)文件管理部分有交叉，但是本課程重點在于Linux系統(tǒng)在文件訪問控制方面的實現(xiàn)和應(yīng)用；與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程在訪問控制知識點上有交叉，但是本課程重在

3、訪問控制在系統(tǒng)安全管理方面的應(yīng)用。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時部分第一單元 Linux操作系統(tǒng)和開放源代碼文化 （2學(xué)時）知 識 點開放源代碼運動，自由軟件基金會；Linux背景知識：Linux發(fā)展史、Linux的主要特性、發(fā)行版本介紹；開放源代碼軟件介紹（安裝、使用、開發(fā)）；重 點開放源代碼的特點，開放源代碼開發(fā)的意義；本課程的意義難 點開放源代碼與封閉源代碼項目的區(qū)別；基本要求1、識 記：開放源代碼；Linux發(fā)行版本； 2、領(lǐng) 會：開放源代碼運動的意義；3、簡單應(yīng)用：瀏覽開放源代碼項目網(wǎng)站；4、 綜合應(yīng)用：比較開放源代碼和封閉源代碼項目的特點；第二單元 Linux操作系統(tǒng)的

4、基本使用 （2學(xué)時）知 識 點Linux操作系統(tǒng)的特征介紹；操作命令；管理命令：帳號管理、進(jìn)程管理；幫助系統(tǒng)；文本編輯器；重 點常用命令（特別是幫助命令）；難 點用戶、用戶組的概念；進(jìn)程的概念；文件系統(tǒng)的概念；基本要求1、識 記：常用的操作、管理、幫助、文本編輯命令； 2、領(lǐng) 會：用戶、組的概念；進(jìn)程的概念；文件系統(tǒng)的概念；3、簡單應(yīng)用：常用命令的操作；4、綜合應(yīng)用：在Linux系統(tǒng)中錄入和保存一個文本文件；第三單元 開放源代碼軟件的開發(fā)技術(shù) （4學(xué)時）知 識 點開發(fā)過程介紹；開發(fā)工具的使用（automake和svn）；組織、開發(fā)一個開源軟件項目；重 點開源軟件項目開發(fā)方法；難 點開源軟件項目

5、開發(fā)管理；基本要求1、識 記：automake和svn工具使用； 2、領(lǐng) 會：開源軟件項目開發(fā)過程；3、簡單應(yīng)用：安裝開源軟件；4、綜合應(yīng)用：在開源軟件項目管理網(wǎng)站上組織一個軟件開發(fā)項目；第四單元 Linux環(huán)境的C程序開發(fā)技術(shù) （2學(xué)時）知 識 點編譯器gcc的使用；調(diào)試器gdb的使用gdb調(diào)試一個本地溢出程序舉例重 點編譯、調(diào)試工具的使用；難 點調(diào)試過程的理解和應(yīng)用；基本要求1、識 記：gcc、gdb的功能和基本選項； 2、領(lǐng) 會：C程序的編譯過程；3、簡單應(yīng)用：編譯一個簡單的C程序；4、 綜合應(yīng)用：調(diào)試一個簡單的C程序；第五單元 Linux環(huán)境的安全管理 （2學(xué)時）知 識 點信息系統(tǒng)安全

6、概念；確保信息系統(tǒng)安全的原則與措施；Linux操作系統(tǒng)自主訪問控制的實現(xiàn)：用戶、組、文件權(quán)限；Linux操作系統(tǒng)的安全管理的應(yīng)用舉例；重 點信息系統(tǒng)安全管理的原則；難 點Linux操作系統(tǒng)安全管理的實現(xiàn)方法；文件訪問權(quán)限；基本要求1、識 記：常用的Linux安全管理命令； 2、領(lǐng) 會：安全管理的原則；3、簡單應(yīng)用：安全管理的基本實現(xiàn)方法；4、綜合應(yīng)用：針對實際應(yīng)用的安全管理設(shè)計和實現(xiàn)方法；第六單元 Linux系統(tǒng)管理的Shell程序?qū)崿F(xiàn) （4學(xué)時）知 識 點語法；邏輯控制；環(huán)境變量；Shell程序?qū)崿F(xiàn)Linux系統(tǒng)管理的例子重 點Shell程序的編程方法；難 點Shell程序的調(diào)試方法；基本要

7、求1、識 記：Shell程序的語法、邏輯控制； 2、領(lǐng) 會：Shell程序的設(shè)計方法；3、簡單應(yīng)用：啟動和調(diào)試Shell程序；4、綜合應(yīng)用：根據(jù)安全管理任務(wù)設(shè)計和實現(xiàn)Shell程序；學(xué)時分配 知識單元理論學(xué)時Linux操作系統(tǒng)和開放源代碼文化2Linux操作系統(tǒng)的基本使用2開放源代碼軟件的開發(fā)技術(shù)4Linux環(huán)境的C程序開發(fā)技術(shù)2Linux環(huán)境的安全管理2Linux系統(tǒng)管理的Shell程序?qū)崿F(xiàn)4合計16（二）實驗學(xué)時部分實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是本課程的主要部分，重點在于以Linux在信息系統(tǒng)安全管理和程序開發(fā)方面的應(yīng)用，通過Linux環(huán)境下的基本使用、安全配置和管理、Shell軟件

8、開發(fā)、C程序開發(fā)、開源項目管理等實驗內(nèi)容，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生在信息系統(tǒng)安全配置、管理、軟件開發(fā)方面的實踐能力的目標(biāo)；同時，通過以具體項目組隊開發(fā)的實驗方式，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力的目標(biāo)。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn) 實踐能力培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)：掌握Linux操作系統(tǒng)的常用命令，能熟練使用Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行安全設(shè)置及管理；掌握Linux下Shell編程的特點和方法，能夠根據(jù)具體的系統(tǒng)管理需求設(shè)計和實現(xiàn)Shell程序；熟悉Linux下的C編程環(huán)境，掌握文本編輯器、GCC編譯器、GDB調(diào)試器、自動編譯工具的使用。團隊合作能力培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)：掌握團隊開發(fā)的基本方法，能夠組織和參與小規(guī)模的軟件開發(fā)團隊，在給定時間

9、的限制下，完成具有一定功能的軟件的開發(fā)；掌握開源軟件項目的開發(fā)方法，以及參與開源軟件開發(fā)項目的基本方法，能夠使用開源軟件項目管理平臺和工具，組織和完成一個具有一定功能的軟件的開發(fā)。實驗項目、內(nèi)容、學(xué)時分配及實驗類型1、必開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1Linux環(huán)境使用命令行使用：練習(xí)使用Linux的登錄及退出命令、文件操作命令、進(jìn)程查看命令、man使用、編輯器vi的使用；X Window的使用：X Window的概念，Linux的X-程序的功能，X Window的安裝和配置，X Window的操作和使用。4驗證3612Linux環(huán)境安裝虛

10、擬機的概念和使用；Linux操作系統(tǒng)的安裝；應(yīng)用軟件的安裝。4驗證3613Linux環(huán)境項目管理工具使用軟件配置管理的概念；結(jié)合具體例子，使用軟件配置管理工具。4驗證3614Linux環(huán)境的項目管理實現(xiàn)以實驗過程管理為應(yīng)用目標(biāo)，利用工具，實現(xiàn)實驗小組的實驗項目管理。4綜合1235Linux環(huán)境C程序開發(fā)工具使用使用gcc編譯實驗指導(dǎo)書提供的程序；參照實驗指導(dǎo)書，使用gdb的操作命令；使用make工具實現(xiàn)程序的自動編譯。4驗證3616Linux環(huán)境網(wǎng)絡(luò)管理Linux網(wǎng)絡(luò)功能的介紹；Linux下的FTP服務(wù)器配置；熟悉Linux下inetd和port mapper管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方法。4驗證3617

11、Linux環(huán)境安全管理身份認(rèn)證、訪問控制、審計系統(tǒng)、入侵檢測相關(guān)工具的使用。4驗證3618Linux環(huán)境xx應(yīng)用系統(tǒng)運維的設(shè)計實踐以一個應(yīng)用系統(tǒng)運維任務(wù)為目標(biāo)，分組討論并制定安全配置和管理策略；實施安全配置和管理策略，報告討論結(jié)果；8設(shè)計1239Shell程序分析運行、調(diào)試給定的一段Shell程序，分析出程序的功能，繪制流程圖。4驗證36110Linux環(huán)境xx應(yīng)用服務(wù)運維任務(wù)的Shell程序?qū)崿F(xiàn)以一個應(yīng)用系統(tǒng)運維的具體功能為目標(biāo)，分組討論該功能的需求說明，進(jìn)行Shell程序的設(shè)計和實現(xiàn)，并進(jìn)行演示和講解。8設(shè)計1232、選開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組

12、數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1Linux下的網(wǎng)絡(luò)安全防御綜合應(yīng)用防火墻，入侵檢測系統(tǒng)的使用；4綜合3612Linux在滲透測試中的應(yīng)用通過滲透測試工具的安裝、配置和使用，測試一個網(wǎng)站的安全性4設(shè)計1233網(wǎng)絡(luò)編程實驗分別編寫服務(wù)器和客戶端程序，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聊天4設(shè)計361(備注：選開實驗為學(xué)生課后實驗）3、 主要儀器設(shè)備實驗服務(wù)器一臺（安裝Linux操作系統(tǒng)）、40-50臺PC機（安裝虛擬機軟件）、互聯(lián)網(wǎng)連接、投影儀。四、教學(xué)方法與手段理論課應(yīng)采用多媒體課件講述和必要的操作過程演示相結(jié)合的方法，注意通過作業(yè)評價、問題討論等方式調(diào)動學(xué)生課堂參與的積極性；實驗課應(yīng)根據(jù)實驗類型的不同，采用多媒體課件講述、主要操作過程

13、演示、實驗過程一對一考察、實驗項目結(jié)隊開發(fā)和報告等形式，保證實驗的效果。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：需覆蓋各知識單元的全部教學(xué)內(nèi)容 考核形式：考試，建議采用結(jié)合實驗操作的上機筆試方式成績評定：課程考核包含平時成績（包括課堂教學(xué)參與、課后作業(yè)）、實驗成績（包括實驗報告、實驗過程）、期末考試等形式。建議學(xué)生成績評定采用結(jié)構(gòu)化評分方式，其中：平時成績（包括課堂教學(xué)參與、課后作業(yè)）占10，實驗成績（包括實驗報告、實驗過程）占60%，期末考試占30%，平時成績和實驗成績按照參與評分的項目的次數(shù)取平均值，例如：課堂教學(xué)參與為3次，課后作業(yè)為10次，則平時成績按照“（3次課堂教學(xué)參與的總成績+10次課后作業(yè)的總成績）/13”來計算。六、選用教材、講義和主要參考書選用教材：1.Linux教程，第四版，孟慶昌，牛欣源編著，電子工業(yè)出版社，2016年2.Linux系統(tǒng)及程序設(shè)計實驗指導(dǎo)書，學(xué)院自編教材，2016年參考書：1.Linux程序設(shè)計，第四版，Neil Matthew, Richard Stones著，陳健、宋健建 譯，人民郵電出版社，2010年6月七、大綱說明本課程實踐操作性很強，使用本大綱進(jìn)