ADDINCNKISM.UserStyle《程序設(shè)計(jì)與算法基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程號(hào)2023D00016開(kāi)課單位網(wǎng)絡(luò)空間安全與計(jì)算機(jī)學(xué)院課程名稱(chēng)（中文）程序設(shè)計(jì)與算法基礎(chǔ)（英文）Programming&FoundamentalAlgorithm課程性質(zhì)必修考核類(lèi)型考試課程學(xué)分4課程學(xué)時(shí)68課程類(lèi)別學(xué)科基礎(chǔ)課程（學(xué)科核心課）先修課程無(wú)適用專(zhuān)業(yè)（類(lèi)）人工智能二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介《程序設(shè)計(jì)與算法基礎(chǔ)》課程是人工智能專(zhuān)業(yè)的學(xué)科核心課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)程序、編寫(xiě)程序和調(diào)試程序的技能，用計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的思維方法和基本的算法技巧，并初步培養(yǎng)軟件工程思維。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，啟迪計(jì)算思維，使學(xué)生理解計(jì)算機(jī)算法、程序的特點(diǎn)，熟悉C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法知識(shí)，掌握程序控制結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)），函數(shù)及結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法；熟練掌握數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針等構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型；加強(qiáng)算法設(shè)計(jì)技巧訓(xùn)練；掌握順序表、鏈表的存儲(chǔ)和運(yùn)算特點(diǎn)及常用的各種排序方法、查找方法等應(yīng)用；熟悉文件的操作等。本課程的學(xué)習(xí)將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法進(jìn)階等后續(xù)課程奠定必要的技術(shù)基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)以學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，突出學(xué)生的主體地位，重視學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，將達(dá)成以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：理解程序設(shè)計(jì)思想，掌握程序設(shè)計(jì)方法；掌握C語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則；熟悉程序的調(diào)試和測(cè)試方法。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法解決實(shí)際問(wèn)題的思維方法和技能，初步掌握算法技巧、了解算法的時(shí)空性能。課程目標(biāo)3：積累算法設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，養(yǎng)成良好的編程風(fēng)格和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。課程目標(biāo)4：初步具備軟件工程思維，通過(guò)合作開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：能系統(tǒng)理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、計(jì)算、工程科學(xué)理論基礎(chǔ)并用于人工智能領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的表述；課程目標(biāo)10.31-2：具有人工智能領(lǐng)域需要的數(shù)據(jù)分析能力，能針對(duì)具體的對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)求解；課程目標(biāo)1課程目標(biāo)20.32-2：能基于相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)和分析人工智能的復(fù)雜工程問(wèn)題；課程目標(biāo)2課程目標(biāo)30.39-2：能夠在團(tuán)隊(duì)中獨(dú)立承擔(dān)任務(wù)，合作開(kāi)展工作，完成工程實(shí)踐任務(wù)；課程目標(biāo)3課程目標(biāo)40.1四、教學(xué)方式與方法（一）教學(xué)方式線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，課堂講授與線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。（二）教學(xué)方法啟發(fā)式教學(xué)、探討式教學(xué)、案例教學(xué)相結(jié)合；并引導(dǎo)學(xué)生充分利用MOOC、SPOC、微課等網(wǎng)絡(luò)資源、相關(guān)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)計(jì)算思維，數(shù)據(jù)類(lèi)型，運(yùn)算符與表達(dá)式，流程圖，程序控制結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，函數(shù)定義和函數(shù)調(diào)用，變量的作用域與存儲(chǔ)類(lèi)別，數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針、鏈表等復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型，基于線(xiàn)性結(jié)構(gòu)的查找算法、排序算法，文件操作，軟件工程思想。（二）教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)及結(jié)合性，復(fù)雜的選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)，自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法，函數(shù)嵌套調(diào)用，遞歸思想與遞歸算法設(shè)計(jì)，變量的存儲(chǔ)類(lèi)別，變量的作用域法則，指針與函數(shù)，指針與數(shù)組，查找算法，排序算法，多文件程序設(shè)計(jì)。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1計(jì)算思維導(dǎo)引程序與算法了解科學(xué)思維：數(shù)學(xué)思維、實(shí)證思維與計(jì)算思維；理解計(jì)算思維在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化運(yùn)算中的體現(xiàn)；通過(guò)示例，初步理解計(jì)算思維的特點(diǎn)。理解算法與程序，了解計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言的知識(shí)；熟悉和掌握流程圖、NS圖等算法流程表示方法；初步了解程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格。2線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授、討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22數(shù)制表示機(jī)制數(shù)據(jù)類(lèi)型掌握計(jì)算機(jī)中的數(shù)制表示機(jī)制；理解原碼、反碼、補(bǔ)碼的原理及轉(zhuǎn)換方法；掌握標(biāo)識(shí)符定義規(guī)則，變量、常量定義方法；理解自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則，掌握強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換方法。2線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授、測(cè)試課程目標(biāo)13輸入/輸出了解輸入輸出時(shí)的控制方式；掌握輸入輸出函數(shù)；熟悉不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的鍵盤(pán)輸入和屏幕輸出的各種控制格式。2線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)14基本運(yùn)算掌握算術(shù)運(yùn)算、賦值運(yùn)算、理解關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等；掌握各種運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性；熟練運(yùn)用運(yùn)算符與表達(dá)式；會(huì)進(jìn)行復(fù)雜表達(dá)式的計(jì)算。4線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)15基本控制機(jī)構(gòu)理解順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)的流程；掌握實(shí)現(xiàn)基本流程控制的各種語(yǔ)句；掌握控制轉(zhuǎn)移語(yǔ)句；掌握實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的嵌套的控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法；初步積累算法技巧。10線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36階段性總結(jié)--程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，總結(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)；易錯(cuò)題、難題講解；CSP認(rèn)證題目選講。2課堂講授、討論課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37結(jié)構(gòu)化與模塊化掌握解函數(shù)的定義、聲明、調(diào)用方法；熟悉預(yù)處理指令；掌握函數(shù)間的各種參數(shù)傳遞方式；理解函數(shù)的遞歸調(diào)用及其執(zhí)行特點(diǎn)；掌握變量的存儲(chǔ)類(lèi)別和作用域法則；領(lǐng)會(huì)自頂向下、逐步求精的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。逐步掌握程序調(diào)試、排錯(cuò)方法、程序測(cè)試方法；同時(shí)，初步形成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。10線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3課程目標(biāo)48問(wèn)題求解--算法基礎(chǔ)理解枚舉、遞推、遞歸的思想，理解遞歸與迭代的關(guān)系；領(lǐng)會(huì)枚舉算法、遞推算法、遞歸算法的適用情況，會(huì)用這些算法解決實(shí)際問(wèn)題。6線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授、討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)39數(shù)組及應(yīng)用掌握數(shù)組定義和引用數(shù)組元素的方法；了解數(shù)組內(nèi)存空間分配及使用；熟練掌握數(shù)組和循環(huán)配合的程序設(shè)計(jì)方法；理解數(shù)組內(nèi)存空間分配及使用；掌握字符串存儲(chǔ)及常用操作。4線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)310順序存儲(chǔ)及應(yīng)用掌握基于順序存儲(chǔ)的線(xiàn)性查找算法、折半查找算法；掌握選擇排序、插入排序、冒泡排序、歸并排序等常用的排序算法；領(lǐng)會(huì)查找和排序算法的時(shí)間、空間復(fù)雜度。6線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)311指針及應(yīng)用理解地址和指針的概念；理解指針變量的內(nèi)存使用原理；熟悉字符串處理函數(shù)；掌握指針、數(shù)組之間的關(guān)系；理解指針的正確應(yīng)用可優(yōu)化程序、提高程序執(zhí)行效率；理解動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存方法；了解函數(shù)指針。4上自主學(xué)習(xí)、課堂講授、辨析、討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)312構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)封裝掌握結(jié)構(gòu)體的定義和使用；了解共用體、枚舉等類(lèi)型；理解和掌握指向構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型的指針、構(gòu)造類(lèi)型數(shù)組及內(nèi)存存儲(chǔ)；熟悉用戶(hù)自定義類(lèi)型及指針類(lèi)型做函數(shù)參數(shù)、返回值類(lèi)型。2上自主學(xué)習(xí)、課堂講授課程目標(biāo)113鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)及應(yīng)用掌握內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配與釋放函數(shù)；理解和掌握鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)特點(diǎn)、鏈表的表示機(jī)制和基本運(yùn)算；理解和掌握基于鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的排序和查找算法8課堂講授、討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)314階段性總結(jié)—算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總結(jié)順序結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)及常用的查找、排序算法；易錯(cuò)題、難題講解；CSP認(rèn)證題目選講。2課堂講授、討論課程目標(biāo)2課程目標(biāo)315文件及應(yīng)用理解文件和文件指針的概念；理解文件的操作方式；熟練使用文件操作的庫(kù)函數(shù)。2線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)、課堂教授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)216軟件工程思維導(dǎo)引了解軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)，理解軟件工程的基本原理。2課堂講授、討論課程目標(biāo)4合計(jì)68七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類(lèi)型：考試考查（二）考核方式：開(kāi)卷考試閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)過(guò)程考核50%課堂表現(xiàn)10%考勤情況、課堂表現(xiàn)等課程目標(biāo)1、3線(xiàn)上成績(jī)20%線(xiàn)上課程成績(jī)課程目標(biāo)1、2作業(yè)及測(cè)試20%平時(shí)作業(yè)、階段性測(cè)試課程目標(biāo)1、2、4期末考核50%根據(jù)期末試卷實(shí)際評(píng)分規(guī)則進(jìn)行考核課程目標(biāo)1、2、3八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書(shū)（一）教材《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（慕課版）》，蘇小紅，人民郵電出版社，2023.2。（二）教學(xué)參考書(shū)《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（原書(shū)第2版）》，[美]