《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程代碼：ELEA2012英文名稱(chēng)：Computer Software Technology Foundation課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)選修課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：2.5學(xué)分/54學(xué)時(shí)(48+6)開(kāi)課學(xué)期：第5學(xué)期適用專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化先修課程：計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用后續(xù)課程：無(wú)一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握的知識(shí)與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）課程性質(zhì)：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中第二層次課程，是一門(mén)有關(guān)計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)及開(kāi)發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)課。其內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)

2、絡(luò)、軟件工程和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。通過(guò)學(xué)習(xí)該課程可以使學(xué)生系統(tǒng)掌握有關(guān)軟件技術(shù)的概念和原理，為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生今后結(jié)合本專(zhuān)業(yè)進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)打下必要的基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)：該課程的設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容的選擇以普及計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用為主，通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的興趣，建立起計(jì)算機(jī)應(yīng)用意識(shí)，形成良好的信息技術(shù)能力，掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，能夠掌握操作系統(tǒng)基本原理，為推行素質(zhì)教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新型人才，并在綜合思維能力、綜合表達(dá)能力及綜合設(shè)計(jì)能力諸方面均能為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)。本課程的具體教學(xué)目

3、標(biāo)如下：掌握程序設(shè)計(jì)分析方法，具備對(duì)算法復(fù)雜度的分析能力；掌握常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法以及搜索、排序算法，具備程序設(shè)計(jì)、分析能力，能夠編寫(xiě)一定復(fù)雜度的中型程序；掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的概念和分析方法，能夠?qū)唧w問(wèn)題分析并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系：畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系說(shuō)明畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3-1 能針對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研并明確約束條件，完成電氣或自動(dòng)化系統(tǒng)的軟硬件需求分析教學(xué)目標(biāo)3掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的概念和分析方法，能夠?qū)唧w問(wèn)題分析并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)。3-2 能針對(duì)需求獨(dú)立進(jìn)行算法和程序設(shè)計(jì)，并能驗(yàn)證算法和程序的正確性教學(xué)目標(biāo)1掌握程序設(shè)計(jì)分析方法，具備對(duì)算法復(fù)雜度的分析能力

4、。教學(xué)目標(biāo)2掌握常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法以及搜索、排序算法，具備程序設(shè)計(jì)、分析能力，能夠編寫(xiě)一定復(fù)雜度的中型程序。二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容：；難點(diǎn)內(nèi)容：）概論（2學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念算法描述算法分析目標(biāo)及要求：掌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初步概念，了解程序設(shè)計(jì)的基本過(guò)程掌握算法描述語(yǔ)言，以及算法分析方法，能夠分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)程序的復(fù)雜度。作業(yè)內(nèi)容：強(qiáng)化算法分析的概念與方法。線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（12學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）線性表線性表的邏輯結(jié)構(gòu)線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)棧隊(duì)列數(shù)組目標(biāo)及要求：掌握順序表的定義及其基

5、本運(yùn)算，掌握線性鏈表的定義及其基本運(yùn)算（單鏈表、循環(huán)鏈表），了解線性表的應(yīng)用。掌握棧（順序棧、鏈棧）的定義及其運(yùn)算，了解棧的應(yīng)用。掌握隊(duì)列（單隊(duì)列、循環(huán)隊(duì)列、鏈對(duì)列）的定義及其運(yùn)算，了解隊(duì)列的應(yīng)用。了解數(shù)組的定義、順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。作業(yè)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)典型的順序棧、循環(huán)隊(duì)列、鏈隊(duì)列。非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（10學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）樹(shù)3.1.1 樹(shù)的概念3.1.2 二叉樹(shù)3.1.3 樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和遍歷3.1.4 樹(shù)、森林與二叉樹(shù)的轉(zhuǎn)換3.1.5 哈夫曼樹(shù)圖3.2.1 概念3.2.2 存儲(chǔ)3.2.3 遍歷3.2.4 最小生成樹(shù)目標(biāo)及要求：掌握樹(shù)的定義和術(shù)語(yǔ)，掌握二叉樹(shù)的存儲(chǔ)及其運(yùn)算。掌握二叉樹(shù)的遍歷及應(yīng)用，

6、掌握哈夫曼樹(shù)的生成及哈夫曼編碼的使用方法。掌握?qǐng)D的概念，了解深度優(yōu)先遍歷與廣度優(yōu)先遍歷方法。作業(yè)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)二叉樹(shù)的創(chuàng)建、遍歷；掌握?qǐng)D的遍歷方法、最小生成樹(shù)的產(chǎn)生方法查找（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）4.1 線性表查找4.1.1 順序查找4.1.2 二分查找4.1.3 分塊查找4.2 哈希查找4.2.1 哈希表4.2.2 哈希函數(shù)的構(gòu)造方法4.2.3 處理沖突的方法4.2.4 哈希查找目標(biāo)及要求：掌握線性表的順序查找、折半查找方法，以及分塊查找方法。掌握哈希表的構(gòu)造、查找方法，以及沖突解決辦法。作業(yè)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)折半查找算法，強(qiáng)化掌握哈希查找算法原理排序（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）5.1 插入

7、排序5.1.1 直接插入排序5.1.2 希爾排序5.2 交換排序5.2.1 冒泡排序5.2.2 快速排序5.3 選擇排序5.3.1 直接選擇排序5.3.2 堆排序5.4 歸并排序目標(biāo)及要求：了解排序的思想，掌握直接插入、折半插入排序、冒泡排序方法。了解快速排序、堆排序的基本思想。作業(yè)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)折半插入排序、冒泡排序方法強(qiáng)化掌握快速排序、堆排序方法數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述（2學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)3）6.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理6.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展6.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成6.4 數(shù)據(jù)模型6.4.1 概念模型6.4.2 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型6.5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式6.5.2 數(shù)

8、據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像目標(biāo)及要求：了解數(shù)據(jù)庫(kù)初步概念，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式。作業(yè)內(nèi)容：強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)的概念與三級(jí)模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)3）7.1關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 7.1.1關(guān)系的形式化定義及其有關(guān)概念 7.1.2關(guān)系的性質(zhì) 7.2關(guān)系操作 7.2.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算 7.2.2專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算 7.3關(guān)系的完整性 7.3.1實(shí)體完整性規(guī)則 7.3.2參照完整性規(guī)則 7.3.3用戶(hù)定義的完整性規(guī)則 7.4 SQL結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言 7.4.1SQL概述 7.4.2數(shù)據(jù)定義功能 7.4.3數(shù)據(jù)查詢(xún)功能 7.4.4數(shù)據(jù)更新功能 7.4.5視圖 7.4.6數(shù)據(jù)控制功能 7.5關(guān)系規(guī)范化理論 7.5.1函數(shù)依賴(lài)

9、 7.5.2范式 7.5.3關(guān)系模式的分解目標(biāo)及要求：了解數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系代數(shù)概念，并掌握關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算操作了解簡(jiǎn)單的SQL查詢(xún)命令掌握數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系的范式分解方法。作業(yè)內(nèi)容：掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系代數(shù)基本操作和范式分解方法。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)3）8.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 8.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 8.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法 8.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟 8.2需求分析 8.2.1需求分析的任務(wù) 8.2.2需求分析的方法 8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.4.1 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 8.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 8.5物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施 8.7數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維

10、護(hù) 目標(biāo)及要求：掌握關(guān)系數(shù)據(jù)的建立的基本流程。掌握數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。作業(yè)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)驗(yàn)一：哈夫曼編碼實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握哈夫曼編碼的概念與原理掌握編程基本技能，編寫(xiě)哈夫曼編碼程序目標(biāo)及要求：掌握C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中多文件的編譯方法，以及文件讀取、存儲(chǔ)方法。掌握哈夫曼編碼的原理，使用C語(yǔ)言對(duì)任意文本進(jìn)行編碼與解碼。實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)庫(kù)操作實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握關(guān)系的建立與分解，以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的建立掌握Access使用方法，編寫(xiě)簡(jiǎn)單的生活相關(guān)主題（如房屋中介管理）方向的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)目標(biāo)及要求：掌握Access中表格、查詢(xún)、窗體、宏等操作

11、。掌握數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系的建立與分解，能夠熟練建立數(shù)據(jù)庫(kù)。三、教學(xué)方法在教學(xué)方式上，根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，綜合運(yùn)用課堂講授和演示、課堂討論、課堂練習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法和自學(xué)指導(dǎo)法。針對(duì)本門(mén)課程內(nèi)容與工程實(shí)際緊密相連的特點(diǎn)，在課堂上采用一邊聽(tīng)課、一邊編程實(shí)踐、一邊反思的組合式立體教學(xué)方法，使學(xué)生及時(shí)了解知識(shí)的原理、應(yīng)用方法以及應(yīng)用背景，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高課堂的積極性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生活緊密相關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)與實(shí)際相連，為后續(xù)的主動(dòng)學(xué)習(xí)作鋪墊。結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，本課程所采用的教學(xué)方法說(shuō)明如下：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分，包括線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、查找和排序。教學(xué)內(nèi)容的原理性、技巧性比較強(qiáng)，所涉及的數(shù)

12、據(jù)結(jié)構(gòu)描述形式與學(xué)生早期學(xué)習(xí)的入門(mén)級(jí)C語(yǔ)言有較大差別，并且容易混淆偽代碼與實(shí)際可編譯語(yǔ)言。在教學(xué)中采用講授法、演示法和實(shí)踐法相結(jié)合，通過(guò)頻繁的演示與實(shí)踐，將抽象概念、抽象算法具體化、可視化。針對(duì)部分學(xué)生在C語(yǔ)言方面能力薄弱的情況，重點(diǎn)解釋與培養(yǎng)。以二叉樹(shù)的建立與遍歷為例，通過(guò)在課堂上演示關(guān)鍵程序的方法向?qū)W生講授二叉樹(shù)的基本思想，以及二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的建立，然后通過(guò)課堂實(shí)踐的方式引導(dǎo)學(xué)生使用二叉樹(shù)概念進(jìn)行編程，促進(jìn)學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)體系。數(shù)據(jù)庫(kù)部分，包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容的理論性與工程性較強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解較費(fèi)勁。在教學(xué)中組合采用講授法和示例法，并在教學(xué)過(guò)

13、程中引入Access程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，通過(guò)邊學(xué)、邊練的方式，將抽象概念的理解與Access軟件的學(xué)習(xí)相結(jié)合，以交叉學(xué)習(xí)的方式促進(jìn)對(duì)抽象知識(shí)的理解。以E-R關(guān)系為例，通過(guò)板書(shū)講解關(guān)系的建立與分解，然后在Access中演示、練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系的使用方法，讓學(xué)生通過(guò)形象的例子既學(xué)習(xí)了理論概念，也掌握了相關(guān)軟件的操作方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)，包括哈夫曼編碼與簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)的主題與生活緊密相關(guān)，具有較強(qiáng)的興趣性和代入性。同時(shí)，學(xué)生對(duì)于Access軟件與SQL語(yǔ)言的熟練掌握有一定的難度。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，將示例法和隨堂一對(duì)一講解法相結(jié)合，并及時(shí)將共性問(wèn)題公開(kāi)討論，引導(dǎo)同學(xué)們將主要精力集中在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與分析上，讓

14、學(xué)生們?cè)谡莆蘸肁ccess軟件的同時(shí)，熟練理解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本思想與設(shè)計(jì)方法。在教學(xué)方法的實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)具有明確的目的性。同時(shí)，以上教學(xué)方法需要根據(jù)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際效果、學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和應(yīng)用情況不斷改進(jìn)。教學(xué)效果不好、學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解程度不高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法，適當(dāng)增加演示法或?qū)嶒?yàn)訓(xùn)練法，或在講授后續(xù)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生前后聯(lián)系，結(jié)合前置難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行討論，強(qiáng)化知識(shí)掌握。在學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握情況較好，系統(tǒng)性較好、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練效果較好的情況下，適當(dāng)提高教學(xué)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容的難度，或增加發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法和自學(xué)指導(dǎo)法，設(shè)置具體應(yīng)用問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探索解決方案。四、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式考核方式：閉卷筆試，平時(shí)測(cè)驗(yàn)及作業(yè)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定方式：平時(shí)成績(jī)10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%，筆試成績(jī)70% （期中30%，期末40%