《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一、課程概況所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程開課單位：數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院課程類型:專業(yè)實(shí)踐課程課程代碼:07415920開課學(xué)期:第3學(xué)期學(xué)分：1學(xué)時(shí)：1周核心課程否二、課程描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是配合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的集中實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)安排貫穿整個(gè)學(xué)期。其中前期做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，在學(xué)期的中后段選擇一周時(shí)間進(jìn)行集中實(shí)訓(xùn)，此時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容（線性表、樹和二叉樹和圖）已經(jīng)結(jié)束，學(xué)生已掌握基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，可以進(jìn)行基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論和實(shí)踐結(jié)合并進(jìn)行相應(yīng)的軟件開發(fā)。本實(shí)踐課程，學(xué)生在教師指導(dǎo)下，運(yùn)用C/C+/Java等語(yǔ)言結(jié)合所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)理論及編程技術(shù)編寫一個(gè)小型軟件，是培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專

2、業(yè)在編程中理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論和模型、提高應(yīng)用能力的重要途徑，是本專業(yè)的必修課，結(jié)合軟件工程方法，重點(diǎn)學(xué)習(xí)建立數(shù)據(jù)模型，選擇合適存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法，促進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合，提升學(xué)生的編程能力。三、課程目標(biāo)本次實(shí)訓(xùn)通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，分組實(shí)施，通過(guò)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生鞏固對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，掌握軟件開發(fā)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)教學(xué)目標(biāo)包括：通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，設(shè)計(jì)有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)高效的算法解決具體問(wèn)題（從時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度兩個(gè)方面考慮）代碼的實(shí)現(xiàn)和調(diào)試項(xiàng)目總結(jié)，從理論到實(shí)踐的過(guò)程及對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的驗(yàn)證培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通意識(shí)，同時(shí)保證每個(gè)學(xué)生完成

3、一定的代碼量，能夠獨(dú)立承擔(dān)角色崗位的開發(fā)任務(wù)。四、課程內(nèi)容（一）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)綜合開發(fā)能力的培養(yǎng)，整周實(shí)訓(xùn)課程圍繞項(xiàng)目開發(fā)展開教學(xué)。因此，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是項(xiàng)目的選取。綜合考慮學(xué)生的年級(jí)和專業(yè)水平等因素，在項(xiàng)目選擇上遵循的原則是：一是覆蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容（線性表、二叉樹和圖）；二是選取經(jīng)典的項(xiàng)目，使學(xué)生的編程實(shí)踐可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊探?jīng)驗(yàn)，為今后就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；同時(shí)，項(xiàng)目還必須具有良好的擴(kuò)展性，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。倡導(dǎo)“學(xué)生為主體”的教學(xué)模式，采用“項(xiàng)目調(diào)研、項(xiàng)目開發(fā)、項(xiàng)目驗(yàn)收”三段論教學(xué)方法，全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力。其中，項(xiàng)目調(diào)研階段重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、制定開發(fā)計(jì)劃的能力；項(xiàng)目

4、開發(fā)階段重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生綜合開發(fā)能力、協(xié)調(diào)與溝通能力；項(xiàng)目驗(yàn)收階段通過(guò)教師對(duì)作品的評(píng)價(jià)以及對(duì)優(yōu)秀作品的點(diǎn)評(píng)與展示全面提高學(xué)生對(duì)軟件開發(fā)的理解。實(shí)訓(xùn)主要步驟及相應(yīng)要求如下表所示：項(xiàng)目示例序號(hào)項(xiàng)目名稱主要內(nèi)容備注1家譜管理實(shí)現(xiàn)可以增加、修改家譜信息的系統(tǒng)。知識(shí)點(diǎn)：樹、線性表2構(gòu)造n個(gè)城市連接的最小生成樹構(gòu)造n個(gè)城市連接的最小生成樹 一個(gè)地區(qū)的n個(gè)城市間的距離網(wǎng)，用Prim算法或Kruskal算法建立最小生成樹，并計(jì)算得到的最小生成樹的代價(jià)?；疽螅?1) 城市間的距離網(wǎng)采用鄰接矩陣表示，鄰接矩陣的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)定義采用課本中給出的定義，若兩個(gè)城市之間不存在道路，則將相應(yīng)邊的權(quán)值設(shè)為自己定義的無(wú)窮大值。要求

5、在屏幕上顯示得到的最小生成樹中包括了哪些城市間的道路，并顯示得到的最小生成樹的代價(jià)。 2)表示城市間距離網(wǎng)的鄰接矩陣(要求至少6個(gè)城市，10條邊)知識(shí)點(diǎn)：圖及其算法實(shí)現(xiàn)（二）實(shí)訓(xùn)實(shí)施方式本實(shí)訓(xùn)以分組方式進(jìn)行，每組學(xué)生3人，每組設(shè)置組長(zhǎng)1名，負(fù)責(zé)組內(nèi)同學(xué)的任務(wù)分工、協(xié)調(diào)；每組同學(xué)從教師提供課題中選擇一項(xiàng)作為本組實(shí)訓(xùn)題目，確定后不可更改。每個(gè)實(shí)訓(xùn)題目選擇組數(shù)不超過(guò)3個(gè)，由班長(zhǎng)及學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)學(xué)生的分組及選題統(tǒng)計(jì)，將結(jié)果匯報(bào)給實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師。具體實(shí)施方式及時(shí)間安排如下表所示：階段任務(wù)時(shí)間安排提交成果備注第一階段教師宣傳數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)在軟件開發(fā)中的重要性，了解學(xué)生的編程基礎(chǔ)及興趣愛(ài)好，制定及修改實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容

6、。第10周無(wú)教師在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過(guò)程實(shí)施第二階段教師公布實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容；學(xué)生自由分組并確定選題，在學(xué)習(xí)委員處登記，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)溝通、協(xié)調(diào)；學(xué)習(xí)委員將最終分組及選題結(jié)果匯報(bào)給實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師。第11周分組及選題登記情況表由學(xué)習(xí)委員、班長(zhǎng)登記分組及選題情況，每組3人（含組長(zhǎng)1名），每題限3組選擇；將結(jié)果提交給指導(dǎo)老師第三階段各項(xiàng)目小組根據(jù)自己的選題，進(jìn)行需求分析和概要設(shè)計(jì)。第12周需求分析報(bào)告分組實(shí)施，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)第四階段詳細(xì)設(shè)計(jì)（分析程序需要分模塊，模塊與模塊之間的關(guān)系，以及命名的規(guī)范）。第13周詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告分組實(shí)施，組內(nèi)分工填寫實(shí)訓(xùn)任務(wù)分配表（附錄1）第五階段代碼設(shè)計(jì)，模塊設(shè)計(jì)。第14-16周程序編碼小組

7、內(nèi)按各自分工實(shí)施第六階段程序聯(lián)調(diào)、測(cè)試，撰寫并提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，分組答辯。第17周項(xiàng)目源碼實(shí)訓(xùn)報(bào)告答辯ppt集中實(shí)訓(xùn)，其他課程停課一周五、教學(xué)方式：教師指導(dǎo)示范，學(xué)生小組討論，師生之間充分互動(dòng)。六、考核內(nèi)容及方式本門課程采用平時(shí)考核和項(xiàng)目考核相結(jié)合的考核評(píng)價(jià)方式，將根據(jù)學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中的表現(xiàn)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、團(tuán)隊(duì)分工協(xié)調(diào)、項(xiàng)目執(zhí)行情況綜合評(píng)定學(xué)生實(shí)訓(xùn)成績(jī)其中平時(shí)成績(jī)占30%，項(xiàng)目考核占70%。實(shí)訓(xùn)考核成績(jī)表見(jiàn)附錄1，考核方式具體如下：平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī)主要形式為考勤，兼顧學(xué)生的學(xué)習(xí)積極（如在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程的學(xué)習(xí)態(tài)度，團(tuán)隊(duì)合作能力等），日?？记诓坏陀?次。平時(shí)成績(jī)占課程成績(jī)的30%。項(xiàng)目考核（1）項(xiàng)目組進(jìn)行匯報(bào)、答辯，教師根據(jù)小組分工、匯報(bào)和軟件運(yùn)行情況評(píng)分，分項(xiàng)目實(shí)施成績(jī)（70%）和項(xiàng)目答辯成績(jī)（30%）。（2）項(xiàng)目考核成績(jī)占課程成績(jī)的70%。七、其他（一）指導(dǎo)教師的資格、要求和職責(zé)指導(dǎo)教師的工作職責(zé)包括：指導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、程序編碼，主要幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)算法設(shè)計(jì)，輔助學(xué)生測(cè)試、調(diào)試程序，在學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中給予全程指導(dǎo)。（二）學(xué)生的資格、任務(wù)、要求學(xué)生必須在學(xué)校統(tǒng)一安排的時(shí)間內(nèi)，按時(shí)到達(dá)