《程序設(shè)計(jì)實(shí)踐》課程教學(xué)大綱

《程序設(shè)計(jì)實(shí)踐》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱程序設(shè)計(jì)實(shí)踐ProgrammingExperience課程編碼CST220811020開課院部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)程序設(shè)計(jì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)48講授0實(shí)驗(yàn)0上機(jī)48實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)48適用專業(yè)計(jì)算機(jī)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(jì)實(shí)踐課程是一門通過解決實(shí)際工作生活中問題的專業(yè)實(shí)踐課，是訓(xùn)練計(jì)算機(jī)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(jì)實(shí)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(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、科技制作、學(xué)科競賽乃至創(chuàng)業(yè)等活動(dòng)的重要平臺(tái)。本課程主要從基礎(chǔ)算法入手，講授搜索、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、數(shù)學(xué)和計(jì)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(jì)案例，對(duì)算法設(shè)計(jì)思路分析與詳細(xì)的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行描述，有效地促進(jìn)學(xué)生全面、細(xì)致地思考問題，提高編程的準(zhǔn)確性、增強(qiáng)程序差錯(cuò)、調(diào)試的能力。最終能夠打下較為堅(jiān)實(shí)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程或在其他專業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用計(jì)算機(jī)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(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握編程知識(shí)和技術(shù)，運(yùn)用計(jì)算思維分析專業(yè)工程問題，進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與分析。為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3的達(dá)成提供支持。是1.32M2目標(biāo)2：能夠針對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的功能模塊，進(jìn)行基于模型的算法設(shè)計(jì)，應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)完成詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2的達(dá)成提供支持。是3.23M3目標(biāo)3：在計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.3的達(dá)成提供支持。是3.34M4標(biāo)4：能自主學(xué)習(xí)和運(yùn)用不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法，具有適應(yīng)社會(huì)和計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的能力，為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)12.2的達(dá)成提供一定支持。：是12.2三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第1章第1章緒論本章重點(diǎn)難點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，程序設(shè)計(jì)競賽的評(píng)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(shí)，計(jì)算思維和邏輯思維，團(tuán)隊(duì)合作精神M10.5上機(jī)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(jī)0.5自學(xué)41.31.3程序設(shè)計(jì)競賽競賽平臺(tái)、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(jī)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(jī)0.5自學(xué)6第2章第2章基礎(chǔ)算法本章重點(diǎn)難點(diǎn)：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(jī)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(jī)2自學(xué)92.32.3貪心算法通過社會(huì)相關(guān)案例，理解貪心算法原理，能實(shí)現(xiàn)貪心算法M2,M3,M43上機(jī)3自學(xué)10第3章第3章搜索本章重點(diǎn)難點(diǎn)：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(shí)現(xiàn)M2,M3,M42上機(jī)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(shí)現(xiàn)代碼M2,M3,M44上機(jī)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(shí)現(xiàn)代碼M2,M3,M44上機(jī)4自學(xué)14第4章第4章動(dòng)態(tài)規(guī)劃本章重點(diǎn)難點(diǎn)：了解動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想，掌握基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，掌握記憶化搜索算法，掌握區(qū)間動(dòng)態(tài)規(guī)劃，樹形動(dòng)態(tài)規(guī)劃等算法。M2,M3,M4////154.14.1動(dòng)態(tài)規(guī)劃概念及思想了解動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想M2,M3,M41上機(jī)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(jī)2自學(xué)174.34.3基礎(chǔ)動(dòng)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(shí)現(xiàn)方法M2,M3,M43上機(jī)3自學(xué)184.44.4其他動(dòng)態(tài)規(guī)劃理解區(qū)間動(dòng)態(tài)規(guī)劃、樹形動(dòng)態(tài)規(guī)劃，數(shù)位動(dòng)態(tài)規(guī)劃、狀態(tài)壓縮動(dòng)態(tài)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)方法M2,M3,M44上機(jī)4自學(xué)19第5章第5章數(shù)學(xué)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：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(yùn)算、快速冪、GCD/LCM、擴(kuò)展歐幾里得算法、同余與逆元、素?cái)?shù)等相關(guān)算法M2,M3,M44上機(jī)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(xiàng)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(jī)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(jì)中的應(yīng)用M2,M3,M42上機(jī)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(jī)4自學(xué)24第6章第6章計(jì)算幾何本章重點(diǎn)難點(diǎn)：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(diǎn)和向量、點(diǎn)積和叉積、點(diǎn)和線、多邊形、凸包、最近點(diǎn)對(duì)、旋轉(zhuǎn)卡殼、半平相交等算法M2,M3,M41.5上機(jī)1.5自學(xué)266.26.2圓掌握圓的基本計(jì)算以及最小圓覆蓋等算法M2,M3,M41上機(jī)1自學(xué)276.46.3三維幾何掌握三維點(diǎn)和向量、三維點(diǎn)積、三維差積、最小球覆蓋和三維凸包等算法M2,M3,M41.5上機(jī)1.5自學(xué)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)測驗(yàn)1.安排6~8次平時(shí)測驗(yàn)，每次90分鐘，5-10個(gè)編程題，以機(jī)試為主、分階段多重累加式考核，為畢業(yè)要求1、3和12達(dá)成度的評(píng)價(jià)提供支持。2.平時(shí)測驗(yàn)主要考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況以及對(duì)平時(shí)作業(yè)的完成情況。3.課程強(qiáng)調(diào)考核學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)綜合能力的運(yùn)用。通過對(duì)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(dá)成度的評(píng)價(jià)提供支持。100%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)測驗(yàn)100%A-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出80%及以上的題目。B-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出60%及以上的題目。C-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出40%及以上的題目。D-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出20%及以上的題目。E-不按時(shí)參加測驗(yàn)，或不能正確解出不足20%的題目。2M2平時(shí)測驗(yàn)100%A-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出80%及以上的題目。B-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出60%及以上的題目。C-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出40%及以上的題目。D-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出20%及以上的題目。E-不按時(shí)參加測驗(yàn)，或不能正確解出不足20%的題目。3M3平時(shí)測驗(yàn)100%M-按時(shí)參加測驗(yàn)，熟練掌握和運(yùn)用主流編程工具完成程序設(shè)計(jì)。N-未按時(shí)參加測驗(yàn)，或不能熟練掌握和運(yùn)用主流編程工具完成程序設(shè)計(jì)。4M4平時(shí)測驗(yàn)100%A-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出80%及以上的題目。B-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出60%及以上的題目。C-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出40%及以上的題目。D-按時(shí)參加測驗(yàn)，正確解出20%及以上的題目。E-不按時(shí)參加測驗(yàn)，或不能正確解出不足20%的題目。評(píng)分等級(jí)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(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|《算法競賽入門到進(jìn)階》,羅勇軍,郭衛(wèi)斌