《程序設(shè)計實踐》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱程序設(shè)計實踐ProgrammingExperience課程編碼CST220811020開課院部計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程團隊程序設(shè)計學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時48講授0實驗0上機48實踐0課外學(xué)時48適用專業(yè)計算機科學(xué)與技術(shù)授課語言中文先修課程課程簡介（必修）程序設(shè)計實踐課程是一門通過解決實際工作生活中問題的專業(yè)實踐課，是訓(xùn)練計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生基本技能的一門重要課程。程序設(shè)計實踐課程覆蓋面廣、影響大，是大學(xué)生參加專業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新實驗、科技制作、學(xué)科競賽乃至創(chuàng)業(yè)等活動的重要平臺。本課程主要從基礎(chǔ)算法入手，講授搜索、動態(tài)規(guī)劃、數(shù)學(xué)和計算幾何的基本思想，步步深入，通過引入思政主題相關(guān)的程序設(shè)計案例，對算法設(shè)計思路分析與詳細的程序設(shè)計進行描述，有效地促進學(xué)生全面、細致地思考問題，提高編程的準(zhǔn)確性、增強程序差錯、調(diào)試的能力。最終能夠打下較為堅實的程序設(shè)計基礎(chǔ)，為進一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程或在其他專業(yè)領(lǐng)域運用計算機編程解決問題創(chuàng)造良好的條件。Programmingpracticecourseisaprofessionalpracticecoursethatsolvesproblemsinrealworkandlife,andisanimportantcoursethattrainsthebasicskillsofstudentsmajoringincomputerscienceandtechnology.Theprogramdesignpracticecoursecoversawiderangeandhasgreatinfluence.Itisanimportantplatformforcollegestudentstoparticipateinprofessionalcourselearning,curriculumdesign,graduationdesign,innovationexperiment,scienceandtechnologyproduction,disciplinecompetitionandevenentrepreneurship.Thiscoursemainlystartswiththebasicalgorithm,teachesthebasicideasofsearch,dynamicprogramming,mathematicsandcomputationalgeometry,andgoesdeepstepbystep.ThroughtheintroductionofIdeologicalandpoliticalthemerelatedprogrammingcases，andbytheanalysisofalgorithmdesignideasanddetaileddescriptionanddisplayofProgramDesign,effectivelypromotestudentstothinkaboutproblemscomprehensivelyandcarefully,improvetheaccuracyofprogramming,enhancetheabilityofprogramerrorsanddebugging.Intheend,itcanlayasolidfoundationforprogrammingandcreatefavorableconditionsforfurtherlearningotherprofessionalcoursesorusingcomputerprogrammingtosolveproblemsinotherprofessionalfields.負責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握編程知識和技術(shù)，運用計算思維分析專業(yè)工程問題，進行算法設(shè)計與分析。為畢業(yè)要求指標(biāo)點1.3的達成提供支持。是1.32M2目標(biāo)2：能夠針對計算系統(tǒng)的功能模塊，進行基于模型的算法設(shè)計，應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)完成詳細設(shè)計與實現(xiàn)，為畢業(yè)要求指標(biāo)點3.2的達成提供支持。是3.23M3目標(biāo)3：在計算系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)探索精神和創(chuàng)新意識，為畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3的達成提供支持。是3.34M4標(biāo)4：能自主學(xué)習(xí)和運用不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法，具有適應(yīng)社會和計算應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的能力，為畢業(yè)要求指標(biāo)點12.2的達成提供一定支持。：是12.2三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第1章第1章緒論本章重點難點：程序設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，程序設(shè)計競賽的評測////21.11.1培養(yǎng)杰出程序員的捷徑編寫大量的代碼，豐富的算法知識，計算思維和邏輯思維，團隊合作精神M10.5上機0.5自學(xué)31.21.2算法與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)算法與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)M10.5上機0.5自學(xué)41.31.3程序設(shè)計競賽競賽平臺、輸入輸出、測試、編碼速度、模板、代碼規(guī)范、算法與復(fù)雜度M10.5上機0.5自學(xué)51.41.4學(xué)習(xí)建議天賦與勤奮，如何學(xué)習(xí)相關(guān)算法M10.5上機0.5自學(xué)6第2章第2章基礎(chǔ)算法本章重點難點：高精度算法，快速排序算法，貪心算法M2,M3,M4////72.12.1高精度算法掌握高精度加減乘除算法M2,M3,M43上機3自學(xué)82.22.2快速排序算法理解并掌握快速排序算法M2,M3,M42上機2自學(xué)92.32.3貪心算法通過社會相關(guān)案例，理解貪心算法原理，能實現(xiàn)貪心算法M2,M3,M43上機3自學(xué)10第3章第3章搜索本章重點難點：遞歸和排列，深度優(yōu)先搜索和寬度優(yōu)先搜索M2,M3,M4////113.13.1遞歸和排列理解遞歸的含義，掌握遞歸和排列算法的實現(xiàn)M2,M3,M42上機2自學(xué)123.23.2寬度優(yōu)先搜索理解掌握寬度優(yōu)先搜索的適用環(huán)境，掌握相關(guān)實現(xiàn)代碼M2,M3,M44上機4自學(xué)133.33.3深度優(yōu)先搜索理解掌握深度優(yōu)先搜索的適用環(huán)境，掌握相關(guān)實現(xiàn)代碼M2,M3,M44上機4自學(xué)14第4章第4章動態(tài)規(guī)劃本章重點難點：了解動態(tài)規(guī)劃思想，掌握基礎(chǔ)動態(tài)規(guī)劃算法，掌握記憶化搜索算法，掌握區(qū)間動態(tài)規(guī)劃，樹形動態(tài)規(guī)劃等算法。M2,M3,M4////154.14.1動態(tài)規(guī)劃概念及思想了解動態(tài)規(guī)劃的思想M2,M3,M41上機1自學(xué)164.24.2記憶化搜索掌握記憶化搜索的方法M2,M3,M42上機2自學(xué)174.34.3基礎(chǔ)動態(tài)規(guī)劃掌握0/1背包，最長公共子序列，最長遞增子序列的實現(xiàn)方法M2,M3,M43上機3自學(xué)184.44.4其他動態(tài)規(guī)劃理解區(qū)間動態(tài)規(guī)劃、樹形動態(tài)規(guī)劃，數(shù)位動態(tài)規(guī)劃、狀態(tài)壓縮動態(tài)規(guī)劃的實現(xiàn)方法M2,M3,M44上機4自學(xué)19第5章第5章數(shù)學(xué)本章重點難點：數(shù)論相關(guān)算法，組合數(shù)學(xué)相關(guān)算法，概率和數(shù)學(xué)期望，博弈論////205.15.1數(shù)論相關(guān)算法掌握模運算、快速冪、GCD/LCM、擴展歐幾里得算法、同余與逆元、素數(shù)等相關(guān)算法M2,M3,M44上機4自學(xué)215.25.2組合數(shù)學(xué)掌握鴿巢原理、楊輝三角和二項式系數(shù)、容斥原理、Fibonacci數(shù)列、母函數(shù)等相關(guān)算法M2,M3,M44上機4自學(xué)225.35.3概率和數(shù)學(xué)期望理解概率和數(shù)學(xué)期望在程序設(shè)計中的應(yīng)用M2,M3,M42上機2自學(xué)235.45.4博弈論理解巴什游戲、尼姆游戲、圖游戲與SG函數(shù)、威佐夫游戲M2,M3,M44上機4自學(xué)24第6章第6章計算幾何本章重點難點：二維幾何基礎(chǔ)的相關(guān)算法，圓相關(guān)算法，三維幾何相關(guān)算法////256.16.1二維幾何基礎(chǔ)掌握點和向量、點積和叉積、點和線、多邊形、凸包、最近點對、旋轉(zhuǎn)卡殼、半平相交等算法M2,M3,M41.5上機1.5自學(xué)266.26.2圓掌握圓的基本計算以及最小圓覆蓋等算法M2,M3,M41上機1自學(xué)276.46.3三維幾何掌握三維點和向量、三維點積、三維差積、最小球覆蓋和三維凸包等算法M2,M3,M41.5上機1.5自學(xué)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時測驗1.安排6~8次平時測驗，每次90分鐘，5-10個編程題，以機試為主、分階段多重累加式考核，為畢業(yè)要求1、3和12達成度的評價提供支持。2.平時測驗主要考核學(xué)生對所學(xué)知識點的掌握情況以及對平時作業(yè)的完成情況。3.課程強調(diào)考核學(xué)生對程序設(shè)計綜合能力的運用。通過對規(guī)定的考試內(nèi)容掌握的情況，特別是具體的問題求解能力的考核，為畢業(yè)要求1、3和12達成度的評價提供支持。100%五、評分細則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時測驗100%A-按時參加測驗，正確解出80%及以上的題目。B-按時參加測驗，正確解出60%及以上的題目。C-按時參加測驗，正確解出40%及以上的題目。D-按時參加測驗，正確解出20%及以上的題目。E-不按時參加測驗，或不能正確解出不足20%的題目。2M2平時測驗100%A-按時參加測驗，正確解出80%及以上的題目。B-按時參加測驗，正確解出60%及以上的題目。C-按時參加測驗，正確解出40%及以上的題目。D-按時參加測驗，正確解出20%及以上的題目。E-不按時參加測驗，或不能正確解出不足20%的題目。3M3平時測驗100%M-按時參加測驗，熟練掌握和運用主流編程工具完成程序設(shè)計。N-未按時參加測驗，或不能熟練掌握和運用主流編程工具完成程序設(shè)計。4M4平時測驗100%A-按時參加測驗，正確解出80%及以上的題目。B-按時參加測驗，正確解出60%及以上的題目。C-按時參加測驗，正確解出40%及以上的題目。D-按時參加測驗，正確解出20%及以上的題目。E-不按時參加測驗，或不能正確解出不足20%的題目。評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號教學(xué)參考資料明細1圖書|《算法競賽入門到進階》,羅勇軍,郭衛(wèi)斌