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《程序设计创新》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业创新课

学分：2学分

学时：32学时（理论16学时，实践16学时）

先修课程：C程序设计A

后续课程：算法分析与设计

适用专业：医学信息工程

开课单位：计算机科学与技术学院

一、课程说明

《程序设计创新》是医学信息工程专业的专业创新课。本课程的任务主要是培养学生用创新思维分析问题和解决问题的能力，使学生掌握算法编程实现的基本技巧和方法，熟悉高级C语言编程的基本技术，并能熟练运用一些常用工具，解决一些较综合的问题，为学生进一步学习后续课程以及创新创业奠定良好的基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：熟练掌握C语言编程、编译和调试程序的相关知识，培养计算思维，为以后进行后续课程的“课程设计”和“毕业设计”打下良好的基础。

课程目标2：掌握递归、排序、动态规划、树、图等高级算法的基本思想、熟练掌握常用的高级算法与编程技巧，具备一定的编程解决实际问题的能力，能够编写计算机程序实现对复杂工程问题的模拟、预测和分析。

课程目标3：积极培育社会主义核心价值观，践行中国优秀传统文化教育，树立正确的人生观、世界观和价值观；树立正确的劳动观念，切实提升心理素质，增强干事创业的信心。

三、课程目标与毕业要求

《程序设计创新》课程教学目标对医学信息工程专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

3.设计/开发解决方案

3.3能够在设计环节中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

课程目标1：熟练掌握C语言编程、编译和调试程序的相关知识，培养计算思维，为以后进行后续课程的“课程设计”和“毕业设计”打下良好的基础。

课程目标2：掌握递归、排序、动态规划、树、图等高级算法的基本思想、熟练掌握常用的高级算法与编程技巧，具备一定的编程解决实际问题的能力，能够编写计算机程序实现对复杂工程问题的模拟、预测和分析。

M

5.使用现代工具

5.2能够开发和利用现代工程工具、信息技术工具对复杂医学信息工程问题进行辅助设计、预测和模拟。

课程目标2：掌握递归、排序、动态规划、树、图等高级算法的基本思想、熟练掌握常用的高级算法与编程技巧，具备一定的编程解决实际问题的能力，能够编写计算机程序实现对复杂工程问题的模拟、预测和分析。

H

12.终身学习

12.1能认识不断探索和学习的必要性，具备终身学习的意识，掌握自主学习的方法。

课程目标3：积极培育社会主义核心价值观，践行中国优秀传统文化教育，树立正确的人生观、世界观和价值观；树立正确的劳动观念，切实提升心理素质，增强干事创业的信心。

M

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

实践学时

对应的课程目标

1.递归算法

1.1递归的概念

1.2递归方程构建的思想

1.3递归方程的求解方法

教学要求：理解递归的概念；掌握递归方程构建的思想；掌握递归方程的求解方法；掌握使用递归算法解决问题的一般方法。

重点：递归的概念。

难点：递归方程及其求解。

2

2

1,3

2.排序

2.1冒泡排序

2.2选择排序

2.3合并排序

2.4快速排序

教学要求：掌握冒泡排序；掌握选择排序；

掌握合并排序；理解快速排序。

重点：选择排序、快速排序。

难点：合并排序、快速排序。

2

2

1,2

3.贪心算法

3.1贪心算法概念

3.2哈夫曼编码的算法分析

3.3单源最短路径的算法分析

教学要求：掌握贪心算法的概念、思想；理解贪心算法与动态规划算法的差异；掌握背包问题的算法设计和分析；理解哈夫曼编码的算法分析；掌握单源最短路径的Dijkstra算法的设计与分析。

重点：单源最短路径的Dijkstra算法的设计与分析。

难点：单源最短路径的Dijkstra算法的设计与分析。

4

4

1,2,3

4.动态规划

4.1动态规划算法的概念和步骤

4.20-1背包问题的算法设计和分析

4.3动态规划算法的基本要素

4.4使用动态规划算法解决问题的一般方法

教学要求：掌握树、二叉树的定义与主要性质；掌握二叉树顺序存储结构与二叉链表存储结构；掌握二叉树的常见算法；掌握树、森林与二叉树的转换；掌握哈夫曼树与哈夫曼编码。

重点：二叉树的常见算法、哈夫曼树与哈夫曼编码。

难点：哈夫曼树与哈夫曼编码。

4

4

1,3

5.树

5.1树、二叉树的定义与主要性质

5.2二叉树顺序存储结构与二叉链表存储结