2023D00016-程序设计与算法基础-2023版本科专业人才培养方案教学大纲.docx

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《程序设计与算法基础》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

2023D00016

开课单位

网络空间安全与计算机学院

课程名称

（中文）程序设计与算法基础

（英文）ProgrammingFoundamentalAlgorithm

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

4

课程学时

68

课程类别

学科基础课程（学科核心课）

先修课程

无

适用专业（类）

人工智能

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《程序设计与算法基础》课程是人工智能专业的学科核心课程，旨在培养学生设计程序、编写程序和调试程序的技能，用计算机处理问题的思维方法和基本的算法技巧，并初步培养软件工程思维。通过本课程的学习，启迪计算思维，使学生理解计算机算法、程序的特点，熟悉C语言的基本语法知识，掌握程序控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构），函数及结构化程序设计方法；熟练掌握数组、结构体、指针等构造数据类型；加强算法设计技巧训练；掌握顺序表、链表的存储和运算特点及常用的各种排序方法、查找方法等应用；熟悉文件的操作等。本课程的学习将为进一步学习数据结构与算法进阶等后续课程奠定必要的技术基础。

（二）教学目标

以学生知识、能力、素质全面发展为出发点，突出学生的主体地位，重视学生综合素质和创新能力的培养。通过本课程的学习，将达成以下目标：

课程目标1：理解程序设计思想，掌握程序设计方法；掌握C语言的语法规则；熟悉程序的调试和测试方法。

课程目标2：培养应用程序设计方法解决实际问题的思维方法和技能，初步掌握算法技巧、了解算法的时空性能。

课程目标3：积累算法设计经验，培养创新意识，养成良好的编程风格和严谨的工作态度。

课程目标4：初步具备软件工程思维，通过合作开发，培养团队意识。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-1：能系统理解数学、自然科学、计算、工程科学理论基础并用于人工智能领域复杂工程问题的表述；

课程目标1

0.3

1-2：具有人工智能领域需要的数据分析能力，能针对具体的对象建立数学模型并利用计算机求解；

课程目标1

课程目标2

0.3

2-2：能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达和分析人工智能的复杂工程问题；

课程目标2

课程目标3

0.3

9-2：能够在团队中独立承担任务，合作开展工作，完成工程实践任务；

课程目标3

课程目标4

0.1

四、教学方式与方法

（一）教学方式

线上线下混合式教学，课堂讲授与线上自主学习相结合。

（二）教学方法

启发式教学、探讨式教学、案例教学相结合；并引导学生充分利用MOOC、SPOC、微课等网络资源、相关资料进行自主学习。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

计算思维，数据类型，运算符与表达式，流程图，程序控制结构，结构化程序设计方法，函数定义和函数调用，变量的作用域与存储类别，数组、结构体、指针、链表等复杂数据类型，基于线性结构的查找算法、排序算法，文件操作，软件工程思想。

（二）教学难点

运算符的优先级及结合性，复杂的选择结构与循环结构程序设计，自顶向下、逐步求精的程序设计方法，函数嵌套调用，递归思想与递归算法设计，变量的存储类别，变量的作用域法则，指针与函数，指针与数组，查找算法，排序算法，多文件程序设计。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

计算思维导引

程序与算法

了解科学思维：数学思维、实证思维与计算思维；理解计算思维在计算机自动化运算中的体现；通过示例，初步理解计算思维的特点。

理解算法与程序，了解计算机程序语言的知识；熟悉和掌握流程图、NS图等算法流程表示方法；初步了解程序设计的风格。

2

线上自主学习、课堂讲授、讨论

课程目标1

课程目标2

2

数制表示机制

数据类型

掌握计算机中的数制表示机制；理解原码、反码、补码的原理及转换方法；掌握标识符定义规则，变量、常量定义方法；理解自动类型转换规则，掌握强制类型转换方法。

2

线上自主学习、课堂讲授、测试

课程目标1

3

输入/输出

了解输入输出时的控制方式；掌握输入输出函数；熟悉不同类型数据的键盘输入和屏幕输出的各种控制格式。

2

线上自主学习、课堂讲授

课程目标1

4

基本运算

掌握算术运算、赋值运算、理解关系运算、逻辑运算等；掌握各种运算符的优先级和结合性；熟练运用运算符与表达式；会进行复杂表达式的计算。

4

线上自主学习、课堂讲授

课程目标1

5

基本控制机构

理解顺序结构、选择结构、循环结构的流程；掌握实现基本流程控制的各种语句；掌握控制转移语句；掌握实现复杂的嵌套的控制结构的设计方法；初步积累算法技巧。

10

线上自主学习

、课堂讲授

课