《离散数学》课程教学大纲
课程代码: 课程负责人:陈远 课程中文名称:离散数学
课程英文名称:Discrete Mathematics 课程类别:选修 课程学分数:3 课程学时数:54
授课对象:信息管理与信息系统、电子商务本科生
本课程的前导课程:计算机原理、信息管理概论、电子商务概论
一、教学目的和要求
《离散数学》是信息管理与信息系统、电子商务专业本科生的专业基础课程。离散数学是研究离散量的结构及相互关系的学科,它综合了计算机科学中所用到的各数学分支,为计算机科学及相关学科提供了有力的理论基础和工具,其应用在信息管理与开发领域相当广泛。通过学习本课程,培养了学生的逻辑推理、抽象思维和形式化思维能力,为学习各专业课程,如数据结构、程序设计、操作系统、数据库原理、计算机网络、信息组织、信息检索、项目管理、决策支持系统等课程,作了必要的数学准备,是将信息由人工处理转为计算机自动化处理的“桥梁”,从而提高学生的理论素质以及独立学习与工作的能力。
《离散数学》是应用数学课,因此教学方式主要还是定理证明、例题讲解以及学生课后的习题练习。本专业的《离散数学》是给其他专业课打基础、作知识预备的,教学重点在于应用,所以教学中选用的例题与习题多是与实际问题结合的,并要引导学生将专业课中涉及的内容用离散数学的方法来解决,强调的是加深理解、加强联系,学以致用。在每章学完后会采用讲习题课、讨论答疑、批改作业等多种手段来检查学生学习效果,部分习题解答要求学生编程序实现。
二、课程的内容与学时分配
根据本专业知识的需求及课程设置和学时的安排,《离散数学》从实用角度出发,结合后续课程的应用主要讲授三大部分的内容,即数理逻辑、集合论、图论。
课程的内容与学时分配表 内 容 命题逻辑 一阶逻辑/谓词逻辑 集合的基本概念和运算 二元关系和函数 图的基本概念 一些特殊的图 树
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学 时 10 8 4 10 8 8 6 第一章 命题逻辑
第一节 命题符号化及联结词 第二节 命题公式及分类 第三节 等值演算 第四节 联接词全功能集 第五节 对偶与范式 第六节 推理理论 第七节 题例分析
内容:自然语言命题的符号化,命题公式的判定,主析取/合取范式,推理理论。 重点讲授:逻辑问题符号化成命题公式,等值公式和推理定律,命题演算与推导。 第二章 一阶逻辑/谓词逻辑
第一节 一阶逻辑基本概念 第二节 一阶逻辑合式公式及解释 第三节 一阶逻辑等值式 第四节 一阶逻辑推理理论 第五节 题例分析
内容:个体、谓词、量词的定义,一阶逻辑公式的判定,量词转化及辖域的扩缩,前束范式,一
阶逻辑推理。
重点讲授:一阶逻辑命题的符号化,一阶逻辑公式性质的判定,一阶逻辑推理理论,命题逻辑推
理。
第三章 集合的基本概念和运算
第一节 集合的基本概念 第二节 集合的基本运算 第三节 集合中元素的计数 第四节 题例分析
内容:幂集、笛卡尔积,集合运算基本定律,包含排斥原理。
重点讲授:集合的包含、相等证明,集合元素的计数,包含排斥原理的运用。 第四章 二元关系和函数
第一节 集合的笛卡儿积与二元关系 第二节 关系的运算 第三节 关系的性质 第四节 关系的闭包 第五节 等价关系和偏序关系 第六节 函数的定义和性质 第七节 函数的复合和反函数 第八节 题例分析
内容:关系的性质,关系的基本运算,关系的闭包,复合运算和逆运算,等价关系和偏序关系,
函数的性质,函数的复合,反函数。
重点讲授:关系的闭包与复合运算,等价关系和偏序关系的证明与应用,函数性质的判断,函数
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的复合。
第五章 图的基本概念
第一节 无向图及有向图 第二节 通路、回路、图的连通性 第三节 图的矩阵表示 第四节 最短路径及关键路径 第五节 题例分析
内容:图的基本概念,图的连通性,图的矩阵表示,最短路径和关键路径。
重点讲授:完全图、子图的定义,图的连通性的判别,图的矩阵表示及其用途,用标号法求最短
路径,用PERT图求关键路径。
第六章 一些特殊的图
第一节 二部图 第二节 欧拉图 第三节 哈密尔顿图 第四节 平面图 第五节 题例分析
内容:匹配问题,欧拉通路判别法,哈密尔顿通路判别法,平面图,欧拉公式。
重点讲授:特殊图的判别与生成的方法,工种分配、一笔画问题、货郎担问题、着色问题的运用。 第七章 树
第一节 无向树及生成树 第二节 根树性质及其应用 第三节 题例分析
内容:无向树及生成树,最小生成树,根树性质,正则树,最优二元树求法,根树的行遍方法。 重点讲授:用避圈法求最小生成树,用哈夫曼算法求最优二元树,用中序、前序、后序行遍法遍
历根树。
三、教材与参考书
教材:离散数学(第三版),清华大学出版社,耿素云,屈婉玲,张立昂,2004 参考书:[1] 离散数学导论,清华大学出版社,马振华,2000
[2] Discrete Mathematics. 电子工业出版社,Richard Johnsonbaugh. 王孝喜等译,1999
四、作业和考核方式
每章后面的习题要求全做,考核采取课堂练习、单元小测验、闭卷等多种方式,成绩按比例综合评定。
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