《程序設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

程序設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱（英文名稱ProgrammingFundamentals）

大綱主撰人：胡斌大綱審核人：單振宇【課程代碼】【課程修習(xí)類型】必修【開課學(xué)院】國際服務(wù)工程學(xué)院【適用專業(yè)】計算機科學(xué)與技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)（師范）、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程【學(xué)分數(shù)】3【學(xué)時數(shù)】總學(xué)時（課內(nèi)理論、實驗學(xué)時）48（48/0）【建議修讀學(xué)期】一秋【先修課程】無一、課程說明1.課程介紹（中、英文）程序設(shè)計基礎(chǔ)是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程。本課程以培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計能力為目標，采用C語言作為程序設(shè)計的描述語言。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法、養(yǎng)成良好的程序設(shè)計風(fēng)格，具有使用C語言解決實際問題的能力。本課程是計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)課程，是掌握其他專業(yè)知識和技能的基礎(chǔ)。Thiscourseisintendedtohelpstudentsmasterthebasicsyntax,statements,andcontrolflowsoftheClanguage,aswellasthetop-downstructuredprogrammingmethods,totrainstudentswithgoodprogramminghabitsandtheabilitytoanalyzeandsolvepracticalproblemswiththeClanguage.Andfinallylaythefoundationforthemtolearnothercoursesordevelopsoftware.2.課程內(nèi)容及課時安排：章次內(nèi)容（宋體五號字）總學(xué)時理論學(xué)時實驗、實踐學(xué)時-一一程序設(shè)計概述33-二二數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式66三程序控制結(jié)構(gòu)66四函數(shù)88五數(shù)組66六指針88七復(fù)雜數(shù)據(jù)類型88八文件333．課程教學(xué)目標：（1）課程教學(xué)目標：通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生在知識、能力和素質(zhì)等方面應(yīng)達到以下教學(xué)目標：1）知識方面目標1：初步理解計算機抽象模型，理解處理器、存儲器、輸入/出設(shè)備的主要功能及相互之間的關(guān)系，理解計算機程序運行過程中各部件的交互原理。目標2：初步掌握C語言數(shù)據(jù)模型，理解程序中各對象的表示方式及其含義，理解數(shù)據(jù)對象的存儲實現(xiàn)，理解程序運行過程中數(shù)據(jù)對象的動態(tài)過程。目標3：掌握C程序設(shè)計相關(guān)主要知識點，理解關(guān)鍵知識點的基本原理和使用方法，理解不同實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)劣。目標4：掌握C語言開發(fā)、調(diào)試工具的使用方法和技巧。2）能力方面：目標5：初步具備對現(xiàn)實世界具體問題的分析能力，掌握用流程圖等工具形式化描述問題解決思路的能力。目標6：具備將問題的形式化/非形式化解決思路轉(zhuǎn)換成C語言程序代碼的能力。目標7：具備用開發(fā)工具對C語言程序進行調(diào)試、測試，排除程序錯誤的能力。具備借助搜索引擎等工具獨立解決程序設(shè)計過程中遇到的問題的能力。目標8：能夠舉一反三，初步具備獨立學(xué)習(xí)其他程序設(shè)計語言的能力。3）素質(zhì)方面：目標9：培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致、精益求精的科學(xué)態(tài)度。目標10：培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和溝通交流、相互合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣。目標11：培養(yǎng)學(xué)生不怕失敗，吃苦耐勞的工作精神。（2）課程目標對培養(yǎng)要求的支撐：培養(yǎng)要求課程支撐點課程教學(xué)目標

知識要求：掌握計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)理論和專業(yè)核心知識理解計算機科學(xué)領(lǐng)域的邏輯思想與經(jīng)典算法，逐步形成嚴謹、系統(tǒng)的思維方式C語言基本語法、應(yīng)用實例、分類實驗數(shù)據(jù)類型、程序控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型、文件操作知識經(jīng)典算法講解與實際應(yīng)用教學(xué)目標1,2,3,4能力要求：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)知識用于解決復(fù)雜計算機系統(tǒng)問題能夠針對復(fù)雜計算機工程問題，提出滿足需求的總體設(shè)計和詳細設(shè)計方案能夠針對復(fù)雜應(yīng)用需求，選擇與使用合適的開發(fā)環(huán)境、工具與技術(shù)標準，進行開發(fā)、模擬和測試，并對輸出結(jié)果進行分析，得出相應(yīng)的評估結(jié)論。大量在線練習(xí)，系統(tǒng)自動在線實時評價，課堂講解和案例說明；定期評價測試，在線實時排名，后期講解；實際工程項目介紹，源代碼講解工業(yè)級C語言系統(tǒng)開發(fā)工具的使用教學(xué)目標5,6,7,8素質(zhì)要求：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實踐中理解并遵守軟件行業(yè)職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。實際項目管理及案例介紹國際ACM競賽題目練習(xí)教學(xué)目標9,10,11說明：某一培養(yǎng)要求可能由一個教學(xué)目標支撐，也可能由多個教學(xué)目標支撐）4．課程教學(xué)方法與手段：理論課教學(xué)方法采取課堂教學(xué)、課外學(xué)習(xí)、實踐與定期評價相結(jié)合的方式，課堂上主講基本知識點、知識點間的關(guān)聯(lián)以及用計算機程序解決現(xiàn)實世界問題的思維方法和實現(xiàn)過程。課外要求學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)進度和知識點掌握情況，借助圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等平臺學(xué)習(xí)理論知識，利用課程網(wǎng)站進行大量程序設(shè)計實踐。課程組建立以教師為核心，以助教為補充的輔導(dǎo)團隊，借助電話、、微信等技術(shù)手段對學(xué)生進行課后輔導(dǎo)，并在課堂上對共性問題進行集中講解。課程組教師定期碰面交流，統(tǒng)一教學(xué)進度，并根據(jù)教學(xué)情況定期開展月考，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行階段性評價。月考在課程網(wǎng)站上進行，考試題目為前一階段所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用型問題，考查學(xué)生利用知識解決實際問題的能力。系統(tǒng)對學(xué)生進行在線實時評價和成績排名，以便教師在后續(xù)教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時進行調(diào)整。5．課程資源：（1）推薦教材及參考文獻：（核心閱讀材料，必須提供經(jīng)典的文獻和前沿的文獻）虞歌，程序設(shè)計基礎(chǔ)一以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一版譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版（2）課程網(wǎng)站：.6．學(xué)生成績評定：（1）考核方式：本課程采用閉卷上機考試的方式進行考核，考試分期中和期末兩次（2）評價標準：（明確評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的基本標準，可從課程教學(xué)目標的達成度闡述）考核等級評價標準優(yōu)秀（90-100）熟練掌握全部關(guān)鍵知識點、熟練掌握關(guān)鍵概念和相關(guān)原理、能熟練地利用所學(xué)關(guān)鍵知識分析實際問題并以程序的方式給出解決方案，能舉一反三，基本具備了用計算機程序解決實際問題的能力。很好地完成了教師平時布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)。積極參與課堂教學(xué)，無曠課、遲到和早退現(xiàn)象。建立了認真、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和吃苦耐勞的精神，具備了獨立思考、相互溝通、合作學(xué)習(xí)的能力。良好（80-89）熟練掌握大部分關(guān)鍵知識點、關(guān)鍵概念和相關(guān)原理、能較熟練地利用所學(xué)關(guān)鍵知識分析實際問題并以程序的方式給出解決方案，能舉一反三，基本具備了

用計算機程序解決實際問題的能力。較好地完成了教師平時布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)。無曠課、遲到和早退現(xiàn)象。有一定獨立思考、相互溝通、合作學(xué)習(xí)的能力。中等（70-79）熟練掌握部分關(guān)鍵知識點、熟練掌握關(guān)鍵概念和相關(guān)原理、能利用所學(xué)關(guān)鍵知識分析實際問題并以程序的方式給出解決方案，能舉一反三，具備一定的用計算機程序解決實際問題的能力。基本完成教師平時布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)?；緹o曠課、遲到和早退現(xiàn)象。初步具備了獨立思考、相互溝通、合作學(xué)習(xí)的能力。及格（60-69）掌握部分關(guān)鍵知識點、關(guān)鍵概念和相關(guān)原理、利用所學(xué)關(guān)鍵知識分析部分實際問題并以程序的方式給出解決方案，具有一定的用計算機程序解決實際問題的能力?；就瓿山處熎綍r布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)。能參與課堂教學(xué)，基本無曠課、遲到和早退現(xiàn)象。初步具備獨立思考、相互溝通、合作學(xué)習(xí)的能力。不及格（低于60）關(guān)鍵知識點、關(guān)鍵概念和相關(guān)原理理解不深、不具備利用所學(xué)關(guān)鍵知識分析實際問題并以程序的方式給出解決方案能力，沒有建立用計算機程序解決實際問題的思維方法。不能按時完成教師平時布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)。參與課堂教學(xué)不積極，有曠課、遲到和早退現(xiàn)象。不具備獨立思考、相互溝通、合作學(xué)習(xí)的能力。（3）成績構(gòu)成：學(xué)生成績由平時、期中、期末3個部分構(gòu)成，各部分成績比例為：平時20%，期中40%期末40%。（4）過程考核：平時成績：考慮點名、題庫刷題情況、代碼質(zhì)量、代碼抄襲情況等因素。課程網(wǎng)站刷題：課程網(wǎng)站按照知識點分布給出若干組題目，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成這些題目并以C程序代碼的形式在線提交解決方案。網(wǎng)站對程序進行在線實時評價，并給出評價結(jié)果，評價結(jié)果包括“接受”、“編譯錯誤”、“運行超時”、“解決方案錯誤”等，學(xué)生在未被“接受”的情況下可重新提交代碼，網(wǎng)站在學(xué)生針對同一問題多次提交失敗時給出提示，幫助學(xué)生解決問題。網(wǎng)站會綜合學(xué)生完成程序所占內(nèi)存和運行速度，代碼抄襲情況（重復(fù)情況），刷題時間分布，完成題目的難度等因素計算學(xué)生的平時成績。期中考試：學(xué)期中組織學(xué)生在課程網(wǎng)站上進行若干次（＞=2）考試，考試內(nèi)容為階段性知識的綜合應(yīng)用，考試形式為閉卷上機考試，以幾次考試的平均成績作為課程期中考試成績。學(xué)生考試過程中課程網(wǎng)站會對學(xué)生提交的代碼進行在線評價，考試結(jié)束后針對考試過程中的共性問題進行統(tǒng)一講解。二、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配第一章程序設(shè)計概述（概述）1.教學(xué)要求理解計算機，計算機程序，程序設(shè)計語言，程序設(shè)計等基本概念，以及這些概念之間的相互關(guān)系。2.主要內(nèi)容1）從功能和理論角度分析計算機軟硬件系統(tǒng)—計算機是用于解決問題的工具；2）計算機硬件組成，軟件系統(tǒng)，計算機硬件發(fā)展簡史；3）數(shù)據(jù)的表示和存儲；4）計算過程抽象：問題—分析—算法—程序—程序執(zhí)行（解決問題）；5）C語言程序基本結(jié)構(gòu)，語句；3.教學(xué)方法借助圖片、視頻等多媒體資料幫助學(xué)生建立直觀認識，通過實際問題和案例說明用計算機解決問題的過程。4.學(xué)習(xí)資料1）教材：虞歌，程序設(shè)計基礎(chǔ)一以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一比二施版，第一章；2）參考書：譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第一章;3）計算機歷史博物館網(wǎng)站（）；5.思考題1）簡述處理器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備這些部件在計算機中的作用。2）簡述Altair8800（圖1.5）和蘋果iPad的異同。簡述計算機程序設(shè)計語言和人類自然語言的相同點和不同點；簡述你對計算機程序設(shè)計語言，開發(fā)工具，開發(fā)平臺和操作系統(tǒng)平臺的認識第二章數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式1.教學(xué)要求理解C程序中數(shù)據(jù)的含義，了解基本的數(shù)據(jù)處理方法，能用C語言解決一些簡單問題。2.主要內(nèi)容數(shù)據(jù)分類，數(shù)據(jù)內(nèi)容，類型和含義之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)類型的含義，C語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)類型的方法；基本數(shù)據(jù)類型：整數(shù)類型，浮點類型，字符類型；浮點小數(shù)和定點小數(shù)的區(qū)別；常量和變量的含義，不同類型變量定義；數(shù)據(jù)輸入/出，常用運算符，運算符優(yōu)先級和結(jié)合律；表達式含義，表達式求值方法；教學(xué)方法課堂基本概念講解，程序源代碼分析；課程網(wǎng)站程序設(shè)計在線練習(xí)，課堂指導(dǎo)，課后輔導(dǎo)；學(xué)習(xí)資料教材：虞歌,程序設(shè)計基礎(chǔ)—以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一版，第二章；參考書：譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第三章;5.思考題教材第二章習(xí)題第三章程序控制結(jié)構(gòu)教學(xué)要求理解C程序中的主要控制結(jié)構(gòu)，掌握if...else,switch，while，for,do...while語句的使用，理解并掌握break/continue語句的含義和用法，理解goto語句的含義。主要內(nèi)容程序控制結(jié)構(gòu)含義，C語言程序控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)；選擇結(jié)構(gòu)程序含義，邏輯表達式；if...else語句，switch語句，兩類選擇語句的關(guān)系和相互轉(zhuǎn)換方法；循環(huán)結(jié)構(gòu)含義，while、do...while、for循環(huán)語句；break/continue語句；goto語句，用goto語句實現(xiàn)選擇和循環(huán)控制；教學(xué)方法課堂基本概念講解，程序源代碼分析；課程網(wǎng)站程序設(shè)計在線練習(xí)，課堂指導(dǎo)，課后輔導(dǎo)；學(xué)習(xí)資料1)教材：虞歌,程序設(shè)計基礎(chǔ)—以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一比二施—*版，第三章；參考書：譚浩強，C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第四、五章；5.思考題教材第三章習(xí)題第四章函數(shù)教學(xué)要求理解C語言函數(shù)的含義及其使用方法，理解函數(shù)定義、聲明和調(diào)用的含義并掌握其使用方法，能夠用函數(shù)進行模塊化程序設(shè)計，解決較復(fù)雜的問題。主要內(nèi)容函數(shù)基本概念，函數(shù)在程序設(shè)計過程中的地位和作用，函數(shù)代碼實例；函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用方法；函數(shù)的運行時語義；main函數(shù)格式及其使用；遞歸函數(shù)；教學(xué)方法課堂基本概念講解，程序源代碼分析；課程網(wǎng)站程序設(shè)計在線練習(xí)，課堂指導(dǎo)，課后輔導(dǎo)；學(xué)習(xí)資料教材：虞歌，程序設(shè)計基礎(chǔ)一以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一版，第四章；參考書：譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第七章;5.思考題教材第四章習(xí)題第五章數(shù)組教學(xué)要求理解數(shù)組的含義及其數(shù)據(jù)組織方式，掌握一維數(shù)組、二維數(shù)組的定義和訪問方法能夠用數(shù)據(jù)解決排序、查找等常見問題，理解字符串基本含義，掌握字符串使用方法特別是常用字符串處理函數(shù)的使用方法。主要內(nèi)容1)數(shù)據(jù)組織方式，數(shù)組的數(shù)據(jù)組織方式特點，適用場景;一維數(shù)組定義和數(shù)據(jù)訪問，用一維數(shù)組實現(xiàn)查找和排序算法;二維數(shù)組定義和數(shù)據(jù)訪問;字符串的基本概念，字符串和一維數(shù)組的比較，字符串操作和相關(guān)處理函數(shù);教學(xué)方法課堂基本概念講解，程序源代碼分析;課程網(wǎng)站程序設(shè)計在線練習(xí)，課堂指導(dǎo)，課后輔導(dǎo);學(xué)習(xí)資料教材：虞歌，程序設(shè)計基礎(chǔ)一以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一版，第六章;參考書：譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第六章;思考題教材第六章習(xí)題第六章指針1.教學(xué)要求理解指針的含義，掌握指針的基本用法，能用指針和數(shù)組解決實際問題，理解動態(tài)存儲空間分配的含義，掌握free/malloc函數(shù)的使用方法。2.主要內(nèi)容1)計算機程序地址的含義，地址在程序中的表示和存儲，地址運算；2)指針的含義，指針類型，指針變量定義和使用；存儲空間的動態(tài)分配和釋放；多元指針，函數(shù)指針；3.教學(xué)方法1)課堂基本概念講解，程序源代碼分析；2)課程網(wǎng)站程序設(shè)計在線練習(xí)，課堂指導(dǎo)，課后輔導(dǎo)；4.學(xué)習(xí)資料教材：虞歌，程序設(shè)計基礎(chǔ)一以C為例，清華大學(xué)出版社，2012年10月第一版，第五章；參考書：譚浩強,C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2010年6月第四版，第八章；5.思考題教材第五章習(xí)題第七章自定義數(shù)據(jù)類型教學(xué)要求理解結(jié)構(gòu)體、共同體和枚舉的含義，掌握結(jié)構(gòu)體，共同體和枚舉的使用方法，能夠