《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法綜合課程設(shè)計》 課程教學(xué)大綱

字體、字號請參考范例注意：首字母大寫植物拉丁學(xué)名斜體《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法綜合課程設(shè)計字體、字號請參考范例注意：首字母大寫植物拉丁學(xué)名斜體一、課程簡介課程中文名數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法綜合課程設(shè)計課程英文名ComprehensiveCourseDesignofDataStructureandAlgorithm雙語授課￡是√否課程代碼10114017課程學(xué)分1周（學(xué)時）1周（20學(xué)時）課程類別□專業(yè)認(rèn)知實習(xí)□專業(yè)見習(xí)√工程實訓(xùn)□畢業(yè)實習(xí)□其他課程性質(zhì)√必修□選修□其他課程形態(tài)□線上√線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式□閉卷□開卷□課程論文□課程作品￡匯報展示√報告√課堂表現(xiàn)□階段性測試□平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院開課系(教研室)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)系面向?qū)I(yè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)開課學(xué)期第2學(xué)期先修課程C語言程序設(shè)計后續(xù)課程Python程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、Web前端開發(fā)技術(shù)選用教材耿國華.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-用C語言描述（第3版）[M].北京：高教出版社,2021.參考書目[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）.清華大學(xué)出版社，2007.[2][美]馬克·艾倫·維斯（Mark，Allen，Weiss）著，馮舜璽譯.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析-語言描述（原書第2版）.機(jī)械工業(yè)出版社,2019.課程資源[1]中國大學(xué)MOOC—西北大學(xué)：/sCourse/course_4246.html[3]中國大學(xué)MOOC—北京大學(xué)：/course/PKU-1002534001課程簡介《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法綜合課程設(shè)計》是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的實踐必修課程。教學(xué)內(nèi)容包括線性表、棧和隊列、二叉樹、圖、查找、排序。通過本課程的實踐，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法知識的理解和鞏固，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，即在對工程問題正確理解和描述的基礎(chǔ)上，選擇合適的存儲結(jié)構(gòu)，進(jìn)行算法設(shè)計、C語言程序編寫、運(yùn)行調(diào)試及總結(jié)評價，從而實現(xiàn)問題求解。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法綜合課程實踐，能夠識別并應(yīng)用合適的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的知識，對工程問題中涉及的用計算機(jī)解決的非數(shù)值問題進(jìn)行分析、總結(jié)出計算機(jī)加工處理的數(shù)據(jù)對象的特性，用合適的抽象數(shù)據(jù)類型加以描述，以達(dá)到對問題的正確理解和描述，獲得關(guān)于問題的正確結(jié)論。課程目標(biāo)2針對工程問題，根據(jù)用戶需求確定計算機(jī)軟件或相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計和實施方案，在現(xiàn)實約束條件下，對設(shè)計方案進(jìn)行可行性研究和驗證；能夠根據(jù)明確的需求，設(shè)計出針對計算機(jī)相關(guān)工程問題的解決方案并運(yùn)用C語言實施，即在對工程問題正確理解和描述的基礎(chǔ)上，選擇合適的存儲結(jié)構(gòu)，進(jìn)行算法設(shè)計、程序編寫、運(yùn)行調(diào)試及總結(jié)評價，從而實現(xiàn)問題求解。在此過程中能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并考慮社會、安全、法律、文化以及產(chǎn)品使用環(huán)境等因素，使產(chǎn)品更加符合工程實際需求。課程目標(biāo)3能夠綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)原理，針對計算機(jī)相關(guān)復(fù)雜工程問題，設(shè)計合適的研究方案；按照研究需要設(shè)計方案，運(yùn)用計算機(jī)軟件實驗環(huán)境進(jìn)行實驗，并正確采集、分析、整理實驗數(shù)據(jù)，對結(jié)果進(jìn)行評估，得到合理有效的結(jié)論。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)）畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)知識用于解決大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題?！綡】1.2能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識的基本原理和方法，對大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)工程問題進(jìn)行建模和求解。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，通過文獻(xiàn)研究、數(shù)學(xué)建模、工程經(jīng)驗提煉等方法，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用的構(gòu)思與設(shè)計階段，識別、表達(dá)、分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜工程問題及其解決方法，以獲得有效結(jié)論?！綧】2.3針對大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，能夠結(jié)合文獻(xiàn)研究給出不同的解決方案，并對解決方案及其影響因素展開分析，獲得有效結(jié)論，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)方案設(shè)計提供依據(jù)。課程目標(biāo)2畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠針對大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)基本原理和方法，設(shè)計、開發(fā)滿足特定應(yīng)用需求的系統(tǒng)方案，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協(xié)同發(fā)展因素?！綧】3.1針對大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域特定需求，能夠采用工程化思想對相關(guān)問題進(jìn)行定義與分析，確定設(shè)計目標(biāo)和解決方案。課程目標(biāo)3三、教學(xué)內(nèi)容及要求（一）學(xué)習(xí)內(nèi)容通過本課程的實踐，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法知識的理解和鞏固，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，主要內(nèi)容為各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲表示、實現(xiàn)及綜合應(yīng)用，具體內(nèi)容包括：1）抽象數(shù)據(jù)類型ADT的表示和實現(xiàn)方法2）算法及算法的評價方法3）線性表的表示、實現(xiàn)及應(yīng)用4）棧的定義、存儲表示、實現(xiàn)及應(yīng)用5）隊列的定義、存儲表示、實現(xiàn)及應(yīng)用6）二叉樹的定義、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)、遍歷以及遍歷算法的實現(xiàn)7）圖的基本概念、存儲表示及遍歷8）查找表及各種查找算法9）排序及各種排序算法每位學(xué)生從下列項目1-2中選擇1個作為個人項目單獨(dú)完成，再以兩人一組的形式從項目3-8中選擇一個作為小組項目合作完成，教師也可根據(jù)情況設(shè)定項目內(nèi)容，以達(dá)到綜合練習(xí)的目的1）一元多項式的表示及相加2）約瑟夫環(huán)問題處理3）迷宮問題求解4）醫(yī)院門診看病過程模擬5）停車場收費(fèi)管理6）哈夫曼編碼及應(yīng)用7）二叉排序樹的豎向顯示8）校園導(dǎo)游查詢（二）時間安排上午下午周一技術(shù)講解學(xué)生分組周二個人項目實訓(xùn)個人項目實訓(xùn)周三小組項目實訓(xùn)小組項目實訓(xùn)周四小組項目實訓(xùn)小組項目實訓(xùn)周五項目展示及驗收項目展示及驗收（三）工作流程1.技術(shù)講解：教師應(yīng)用講授法、演示法、實驗法、任務(wù)驅(qū)動法、討論法、自主學(xué)習(xí)法，講解課程要求，每個項目的目標(biāo)，讓學(xué)生明確任務(wù)和要求。2.實訓(xùn)分組：學(xué)生自主形成項目小組，確定項目內(nèi)容，明確任務(wù)，分工協(xié)作共同完成項目。3.完成項目實訓(xùn)，撰寫課程設(shè)計報告。4.項目展示及驗收。（四）業(yè)務(wù)指導(dǎo)在綜合課程設(shè)計期間，由校內(nèi)老師1名或2名，每天深入機(jī)房，隨時指導(dǎo)解答問題。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表3-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬環(huán)節(jié)考核占比考核方式課程目標(biāo)1問題描述及分析需求分析20%設(shè)計報告，出勤情況系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能模塊圖課程目標(biāo)2主要算法思路、流程圖、每個項目的存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計概要設(shè)計40%設(shè)計報告，程序代碼，出勤情況詳細(xì)設(shè)計：源程序詳細(xì)設(shè)計課程目標(biāo)3調(diào)試過程和數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測試40%設(shè)計報告，程序代碼，出勤情況總結(jié)：調(diào)試過程中遇到的主要問題，及如何解決問題；課程設(shè)計的體會。系統(tǒng)分析總結(jié)表3-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課程設(shè)計報告40%過程檢查15%課堂表現(xiàn)15%代碼運(yùn)行效果30%課程目標(biāo)120%20%20%20%20%課程目標(biāo)240%40%40%40%40%課程目標(biāo)340%40%40%40%40%（二）成績評定1.平時成績評定（30分）1）過程檢查（15分）：通過對比學(xué)生每個項目的完成進(jìn)度與教師設(shè)定的每個項目進(jìn)度安排，評價學(xué)生的問題分析、理解、實踐能力。2）課堂表現(xiàn)（15分）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、提問與回答、與教師互動情況，評價學(xué)生相關(guān)的能力。2.代碼運(yùn)行效果（30分）根據(jù)編寫的代碼是否正確、健壯、可讀性好、有創(chuàng)新，高效等評定成績。3.課程設(shè)計報告（40分）根據(jù)完成的課程設(shè)計報告質(zhì)量進(jìn)行評定成績4.總成績評定總成績（100%）=平時成績（30%）+代碼運(yùn)行效果（30%）+課程設(shè)計報告（40%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表4評分標(biāo)準(zhǔn)考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)代碼運(yùn)行效果代碼有清晰的注釋，變量命名規(guī)范，結(jié)構(gòu)清晰明了，能夠得出正確結(jié)果，具有很強(qiáng)的健壯性，具有創(chuàng)新性代碼有清晰的注釋，變量命名規(guī)范，結(jié)構(gòu)清晰明了，能夠得出正確結(jié)果，具有很強(qiáng)的健壯性代碼有清晰的注釋，變量命名規(guī)范，結(jié)構(gòu)清晰明了，能夠得出正確結(jié)果，代碼有清晰的注釋，變量命名比較規(guī)范，結(jié)構(gòu)比較清晰明了，能夠得出正確結(jié)果代碼注釋不清晰，變量命名不規(guī)范，結(jié)構(gòu)不清晰明了，不能得出正確結(jié)果課程設(shè)計報告報告結(jié)構(gòu)完整，文字描述清晰，代碼和運(yùn)行結(jié)果完整，格式規(guī)范，圖片清晰可見報告結(jié)構(gòu)比較完整，文字描述清晰，代碼和運(yùn)行結(jié)果完整，格式規(guī)范，圖片清晰可見報告結(jié)構(gòu)比較完整，文字描述比較清晰，代碼和運(yùn)行結(jié)果完整，格式規(guī)范，圖片比較清晰報告結(jié)構(gòu)比較完整，文字描述比較清晰，代碼和運(yùn)行結(jié)果比較完整，格式比較規(guī)范，圖片比較清晰報告結(jié)構(gòu)不完整，文字描述不清晰，代碼和運(yùn)行結(jié)果不完整，格式不規(guī)范，圖片不清晰五、其他說明