教学大纲-143990050-linux系统及程序设计[1]

1、Linux系统及程序设计课程教学大纲课程英文名称：Linux System and Software Design课程编号： 143990050课程类别：专业课课程性质：必修课学 分： 4学 时： 64（其中：讲课学时：16 实验学时：48）适用专业： 信息安全开课部门： 计算机科学与技术学院一、课程教学目的和课程性质课程教学目的：本课程以信息系统安全为背景，以Linux操作系统为平台，通过Linux操作系统安全管理（包括基本操作、安全配置等）以及Linux操作系统开发方法（包括Shell程序、C程序、开放源代码项目开发等）两个方面的教学，让学生Linux系统的基本使用方法，培养从事Linux

2、系统安全管理、软件开发等工作的基本能力；通过本课程的教学，还需要培养学生讨论、口头报告、写作、团队合作等能力。课程性质：本课程是信息安全专业的专业必修课，所属的知识领域为信息系统安全知识领域。二、本课程与相关课程的关系本课程前修课程为：C/C+语言程序设计、计算机操作系统原理、网络安全技术。本课程与C/C+语言程序设计课程在程序的编译、调试方法等知识点上有交叉，但是本课程重点在于使用Linux系统命令行环境下的开发方法；与计算机操作系统原理课程在操作系统文件管理部分有交叉，但是本课程重点在于Linux系统在文件访问控制方面的实现和应用；与网络安全技术课程在访问控制知识点上有交叉，但是本课程重在

3、访问控制在系统安全管理方面的应用。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 Linux操作系统和开放源代码文化 （2学时）知 识 点开放源代码运动，自由软件基金会；Linux背景知识：Linux发展史、Linux的主要特性、发行版本介绍；开放源代码软件介绍（安装、使用、开发）；重 点开放源代码的特点，开放源代码开发的意义；本课程的意义难 点开放源代码与封闭源代码项目的区别；基本要求1、识 记：开放源代码；Linux发行版本； 2、领 会：开放源代码运动的意义；3、简单应用：浏览开放源代码项目网站；4、 综合应用：比较开放源代码和封闭源代码项目的特点；第二单元 Linux操作系统的

4、基本使用 （2学时）知 识 点Linux操作系统的特征介绍；操作命令；管理命令：帐号管理、进程管理；帮助系统；文本编辑器；重 点常用命令（特别是帮助命令）；难 点用户、用户组的概念；进程的概念；文件系统的概念；基本要求1、识 记：常用的操作、管理、帮助、文本编辑命令； 2、领 会：用户、组的概念；进程的概念；文件系统的概念；3、简单应用：常用命令的操作；4、综合应用：在Linux系统中录入和保存一个文本文件；第三单元 开放源代码软件的开发技术 （4学时）知 识 点开发过程介绍；开发工具的使用（automake和svn）；组织、开发一个开源软件项目；重 点开源软件项目开发方法；难 点开源软件项目

5、开发管理；基本要求1、识 记：automake和svn工具使用； 2、领 会：开源软件项目开发过程；3、简单应用：安装开源软件；4、综合应用：在开源软件项目管理网站上组织一个软件开发项目；第四单元 Linux环境的C程序开发技术 （2学时）知 识 点编译器gcc的使用；调试器gdb的使用gdb调试一个本地溢出程序举例重 点编译、调试工具的使用；难 点调试过程的理解和应用；基本要求1、识 记：gcc、gdb的功能和基本选项； 2、领 会：C程序的编译过程；3、简单应用：编译一个简单的C程序；4、 综合应用：调试一个简单的C程序；第五单元 Linux环境的安全管理 （2学时）知 识 点信息系统安全

6、概念；确保信息系统安全的原则与措施；Linux操作系统自主访问控制的实现：用户、组、文件权限；Linux操作系统的安全管理的应用举例；重 点信息系统安全管理的原则；难 点Linux操作系统安全管理的实现方法；文件访问权限；基本要求1、识 记：常用的Linux安全管理命令； 2、领 会：安全管理的原则；3、简单应用：安全管理的基本实现方法；4、综合应用：针对实际应用的安全管理设计和实现方法；第六单元 Linux系统管理的Shell程序实现 （4学时）知 识 点语法；逻辑控制；环境变量；Shell程序实现Linux系统管理的例子重 点Shell程序的编程方法；难 点Shell程序的调试方法；基本要

7、求1、识 记：Shell程序的语法、逻辑控制； 2、领 会：Shell程序的设计方法；3、简单应用：启动和调试Shell程序；4、综合应用：根据安全管理任务设计和实现Shell程序；学时分配 知识单元理论学时Linux操作系统和开放源代码文化2Linux操作系统的基本使用2开放源代码软件的开发技术4Linux环境的C程序开发技术2Linux环境的安全管理2Linux系统管理的Shell程序实现4合计16（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的实践教学环节是本课程的主要部分，重点在于以Linux在信息系统安全管理和程序开发方面的应用，通过Linux环境下的基本使用、安全配置和管理、Shell软件

8、开发、C程序开发、开源项目管理等实验内容，达到培养学生在信息系统安全配置、管理、软件开发方面的实践能力的目标；同时，通过以具体项目组队开发的实验方式，达到培养学生的团队合作能力的目标。实验教学环节培养学生能力标准 实践能力培养的标准：掌握Linux操作系统的常用命令，能熟练使用Linux操作系统进行安全设置及管理；掌握Linux下Shell编程的特点和方法，能够根据具体的系统管理需求设计和实现Shell程序；熟悉Linux下的C编程环境，掌握文本编辑器、GCC编译器、GDB调试器、自动编译工具的使用。团队合作能力培养的标准：掌握团队开发的基本方法，能够组织和参与小规模的软件开发团队，在给定时间

9、的限制下，完成具有一定功能的软件的开发；掌握开源软件项目的开发方法，以及参与开源软件开发项目的基本方法，能够使用开源软件项目管理平台和工具，组织和完成一个具有一定功能的软件的开发。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1Linux环境使用命令行使用：练习使用Linux的登录及退出命令、文件操作命令、进程查看命令、man使用、编辑器vi的使用；X Window的使用：X Window的概念，Linux的X-程序的功能，X Window的安装和配置，X Window的操作和使用。4验证3612Linux环境安装虚

10、拟机的概念和使用；Linux操作系统的安装；应用软件的安装。4验证3613Linux环境项目管理工具使用软件配置管理的概念；结合具体例子，使用软件配置管理工具。4验证3614Linux环境的项目管理实现以实验过程管理为应用目标，利用工具，实现实验小组的实验项目管理。4综合1235Linux环境C程序开发工具使用使用gcc编译实验指导书提供的程序；参照实验指导书，使用gdb的操作命令；使用make工具实现程序的自动编译。4验证3616Linux环境网络管理Linux网络功能的介绍；Linux下的FTP服务器配置；熟悉Linux下inetd和port mapper管理网络服务的方法。4验证3617

11、Linux环境安全管理身份认证、访问控制、审计系统、入侵检测相关工具的使用。4验证3618Linux环境xx应用系统运维的设计实践以一个应用系统运维任务为目标，分组讨论并制定安全配置和管理策略；实施安全配置和管理策略，报告讨论结果；8设计1239Shell程序分析运行、调试给定的一段Shell程序，分析出程序的功能，绘制流程图。4验证36110Linux环境xx应用服务运维任务的Shell程序实现以一个应用系统运维的具体功能为目标，分组讨论该功能的需求说明，进行Shell程序的设计和实现，并进行演示和讲解。8设计1232、选开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组

12、数每组学生人数1Linux下的网络安全防御综合应用防火墙，入侵检测系统的使用；4综合3612Linux在渗透测试中的应用通过渗透测试工具的安装、配置和使用，测试一个网站的安全性4设计1233网络编程实验分别编写服务器和客户端程序，实现网络聊天4设计361(备注：选开实验为学生课后实验）3、 主要仪器设备实验服务器一台（安装Linux操作系统）、40-50台PC机（安装虚拟机软件）、互联网连接、投影仪。四、教学方法与手段理论课应采用多媒体课件讲述和必要的操作过程演示相结合的方法，注意通过作业评价、问题讨论等方式调动学生课堂参与的积极性；实验课应根据实验类型的不同，采用多媒体课件讲述、主要操作过程

13、演示、实验过程一对一考察、实验项目结队开发和报告等形式，保证实验的效果。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各知识单元的全部教学内容 考核形式：考试，建议采用结合实验操作的上机笔试方式成绩评定：课程考核包含平时成绩（包括课堂教学参与、课后作业）、实验成绩（包括实验报告、实验过程）、期末考试等形式。建议学生成绩评定采用结构化评分方式，其中：平时成绩（包括课堂教学参与、课后作业）占10，实验成绩（包括实验报告、实验过程）占60%，期末考试占30%，平时成绩和实验成绩按照参与评分的项目的次数取平均值，例如：课堂教学参与为3次，课后作业为10次，则平时成绩按照“（3次课堂教学参与的总成绩+10次课后作业的总成绩）/13”来计算。六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：1.Linux教程，第四版，孟庆昌，牛欣源编著，电子工业出版社，2016年2.Linux系统及程序设计实验指导书，学院自编教材，2016年参考书：1.Linux程序设计，第四版，Neil Matthew, Richard Stones著，陈健、宋健建 译，人民邮电出版社，2010年6月七、大纲说明本课程实践操作性很强，使用本大纲进