《程序設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

《程序設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：22130031課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時：64學(xué)時（理論48學(xué)時，上機16學(xué)時）先修課程：無后續(xù)課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、人工智能程序設(shè)計等適用專業(yè)：人工智能專業(yè)開課單位：智能工程學(xué)院一、課程說明《程序設(shè)計基礎(chǔ)》是人工智能專業(yè)必修的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。本課程主要傳授C程序設(shè)計的語法、設(shè)計思路和方法等；注重程序設(shè)計思路的建立，能夠綜合運用所學(xué)知識，掌握閱讀和分析程序的方法和技巧；強調(diào)熟練編程及應(yīng)用工具的能力，養(yǎng)成良好的程序設(shè)計風(fēng)格，最終掌握程序設(shè)計方法及編程實踐的能力，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握C程序設(shè)計中基本程序設(shè)計知識，能夠具備初步C語言編寫、編譯及調(diào)試程序能力；課程目標(biāo)2：掌握程序設(shè)計的基本思路及分析方法，能夠正確運用知識分析程序設(shè)計需求、讀懂和分析程序設(shè)計思路；課程目標(biāo)3：能夠進行高級程序的設(shè)計，具備一定的軟件開發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀，堅定正確的政治方向；培養(yǎng)學(xué)生的法治觀念、社會責(zé)任感和創(chuàng)新意識，樹立正確的審美觀念和勞動觀念。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《程序設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)目標(biāo)對人工智能專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.2系統(tǒng)掌握人工智能及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，包括算法、硬件、軟件平臺及系統(tǒng)等，了解解決工程問題的基本方法。課程目標(biāo)1：掌握C程序設(shè)計中基本程序設(shè)計知識，能夠具備初步C語言編寫、編譯及調(diào)試程序能力。課程目標(biāo)2：掌握程序設(shè)計的基本思路及分析方法，能夠正確運用知識分析程序設(shè)計需求、讀懂和分析程序設(shè)計思路.M5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠選擇、使用或開發(fā)恰當(dāng)?shù)能浻布ぞ?、平臺及系統(tǒng)資源進行人工智能及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的模擬、設(shè)計和開發(fā)。課程目標(biāo)3：能夠進行高級程序的設(shè)計，具備一定的軟件開發(fā)能力，理解軟件開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)及行業(yè)政策。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時上機學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.C語言程序設(shè)計的概念1.1程序與程序設(shè)計語言；1.2C語言及其標(biāo)準(zhǔn)；1.3C語言程序概要。教學(xué)要求：理解計算機與程序、計算機程序設(shè)計語言，掌握高級語言程序的開發(fā)過程；了解C語言的出現(xiàn)和C語言的標(biāo)準(zhǔn)。重點：簡單的C程序格式，高級語言程序的開發(fā)過程。難點：C程序的基本結(jié)構(gòu)。21、32.基本數(shù)據(jù)類型2.1基本數(shù)據(jù)類型的特征；2.2數(shù)據(jù)常量；2.3數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換；2.4數(shù)據(jù)的控制臺輸入與輸出。教學(xué)要求：掌握數(shù)值的定點與浮點表示，掌握整數(shù)的有符號與無符號類型，理解類型寬度與取值范圍；掌握整型常量、字符類型及其常量、實型常量、符號常量；掌握數(shù)據(jù)類型的隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換；掌握格式化輸出函數(shù)、格式化輸入函數(shù)、字符輸入/輸出函數(shù)等。重點：數(shù)據(jù)類型類型、表示方式，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，輸出/輸入函數(shù)。難點：不同數(shù)據(jù)間的混合運算；運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性。421、2、3C語言程序的流程控制3.1程序中的算法3.2判斷；3.3選擇型程序設(shè)計；3.4循環(huán)型程序設(shè)計。思政：從點滴做起，樹立遠大目標(biāo)，有志者事竟成教學(xué)要求：熟練掌握if語句的形式和使用，尤其是if語句的嵌套；能運用關(guān)系運算、邏輯運算寫出復(fù)雜表達式；熟練掌握switch語句的形式和使用；掌握while、for、do-while語句的結(jié)構(gòu)與使用方法；掌握break和continue語句的使用；理解循環(huán)嵌套及多重循環(huán)的執(zhí)行過程。重點：選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。難點：選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。1041、2、34.模塊化程序設(shè)計4.1為什么要用函數(shù)；4.2函數(shù)的定義；4.3函數(shù)的調(diào)用；4.4遞歸調(diào)用；4.5嵌套調(diào)用；4.6變量的存儲屬性。教學(xué)要求：掌握函數(shù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)定義與函數(shù)聲明，掌握虛實結(jié)合與傳值調(diào)用，熟悉遞歸函數(shù)；熟悉變量的作用域與生存期，熟悉C語言中變量的存儲類型。重點：函數(shù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)定義與函數(shù)聲明，虛實結(jié)合與傳值調(diào)用，遞歸函數(shù)；難點：多參函數(shù)及缺省參數(shù)函數(shù)調(diào)用方法、函數(shù)參數(shù)傳遞1021、2、35.數(shù)組5.1一維數(shù)組的定義與應(yīng)用；5.2二維數(shù)組的定義與應(yīng)用；5.3字符數(shù)組與字符串。思政：敢于突破、敢于創(chuàng)新，奮斗中國夢教學(xué)要求：掌握一維數(shù)組定義、數(shù)組元素引用、初始化、數(shù)組元素的查找與排序，熟悉數(shù)組與函數(shù)；掌握字符數(shù)組與字符串、字符串的輸入/輸出，掌握字符串處理函數(shù)；掌握二維數(shù)組及其定義、二維數(shù)組的初始化。重點：一維、二維數(shù)組及字符數(shù)組的定義與使用方法、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的定義與調(diào)用方法；難點：二維數(shù)組的定義與使用方法、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的定義與調(diào)用方法。621、2、36.指針6.1指針的概念、內(nèi)存地址；6.2指針變量的聲明與初始化；6.3指針的基本運算。教學(xué)要求：理解地址與指針，掌握指針變量及其定義、引用，了解指針的移動與比較、指向指針變量的指針與多級指針；熟悉數(shù)組元素的指針引用，熟悉字符串的存儲與處理；了解指針參數(shù)與函數(shù)的地址傳送調(diào)用。重點：指針變量及其定義、引用，數(shù)組元素的指針引用，字符串的存儲與處理；難點：數(shù)組元素的指針引用，字符串的存儲與處理，指針與函數(shù)。621、2、37.結(jié)構(gòu)體7.1結(jié)構(gòu)體類型基礎(chǔ)；7.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組；7.3指向結(jié)構(gòu)體的指針。教學(xué)要求：掌握結(jié)構(gòu)體類型及其定制、結(jié)構(gòu)體變量定義及對變量的初始化，掌握結(jié)構(gòu)體變量的操作；熟悉結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義與初始化、對結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的操作；了解指向結(jié)構(gòu)體變量的指針。重點：結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量的定義及訪問；難點：結(jié)構(gòu)體變量的訪問、指針與結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)參數(shù)的定義與調(diào)用方法。621、2、38.文件8.1文件的有關(guān)概念；8.2打開與關(guān)閉文件；8.3順序讀寫數(shù)據(jù)文件；8.4隨機讀寫數(shù)據(jù)文件。教學(xué)要求：熟悉文件及其分類，理解文件名、文件的位置指針與讀/寫方式；理解FILE類型指針、掌握文件的打開與關(guān)閉；熟悉文件的字符讀/寫、文件的字符串讀/寫。重點：文件的打開與關(guān)閉，文件的字符讀/寫、文件的字符串讀/寫、文件的格式化讀/寫；難點：文件的字符讀/寫、文件的字符串讀/寫、文件的格式化讀/寫，文件位置指針。421、2、3合計48162.上機部分上機部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3上機項目、上機內(nèi)容與學(xué)時上機項目上機內(nèi)容和要求上機學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.C程序開發(fā)環(huán)境與基本數(shù)據(jù)類型上機內(nèi)容：進行基本的C程序開發(fā)，掌握開發(fā)環(huán)境及數(shù)據(jù)類型。上機要求：通過簡單的C語言程序，熟悉C語言的開發(fā)環(huán)境，掌握整型、實型、字符型等基本數(shù)據(jù)類型的使用。212.程序的結(jié)構(gòu)與控制上機內(nèi)容：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)及循環(huán)結(jié)構(gòu)的三種結(jié)構(gòu)的編程應(yīng)用。上機要求：掌握順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等三種程序基本結(jié)構(gòu)，并針對應(yīng)用需求進行編程。41、2、33.函數(shù)的應(yīng)用上機內(nèi)容：自定義函數(shù)的定義和調(diào)用。上機要求：理解模塊化程序設(shè)計的基本思想、函數(shù)分解的思想和使用函數(shù)的方法。21、2、34.數(shù)組的應(yīng)用上機內(nèi)容：一維數(shù)組、二維數(shù)組、字符數(shù)組的定義和使用。上機要求：掌握數(shù)組的定義、初始化、訪問以及應(yīng)用的場合。21、2、35.指針與結(jié)構(gòu)體上機內(nèi)容：指針操作數(shù)組元素的方法；數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的編程方式；指針操作字符串的方法；結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量的定義和使用。上機要求：理解指針、地址和數(shù)組間的關(guān)系；掌握結(jié)構(gòu)體的基本使用方法。41、2、36.文件與數(shù)據(jù)存儲上機內(nèi)容：文件操作方法與數(shù)據(jù)的存儲、訪問。上機要求：數(shù)據(jù)輸入方法，掌握結(jié)構(gòu)體成員變量的兩種訪問方法；掌握使用文件存取數(shù)據(jù)的方法。21、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、視頻資源共享、上機等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較系統(tǒng)地理解C程序設(shè)計的基本方法與流程，在掌握程序設(shè)計的語法規(guī)則、數(shù)據(jù)操作、算法設(shè)計等基礎(chǔ)之上，具有進行軟件設(shè)計的初步能力。在上機教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過任務(wù)式教學(xué)、討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生C程序設(shè)計的基本理論、基本知識和基本技能。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、編程實踐能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。上機教學(xué)著重講授如何用所學(xué)知識來完成程序設(shè)計任務(wù)。采用學(xué)生上機進行程序設(shè)計和教師檢驗的方法；在上機前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和程序設(shè)計任務(wù)；上機過程中學(xué)生須完成程序的編寫、編譯及運行，實現(xiàn)任務(wù)要求。六、課程資源1.推薦教材：（1）譚浩強著，《C程序設(shè)計》（第五版），清華大學(xué)出版社，2017.08.2.參考書：（1）楊娟，謝先偉等.《C語言程序設(shè)計》.北京：清華大學(xué)出版社.2015年.（2）何欽銘，王兆青，陸漢權(quán)等.《C語言程序設(shè)計教程（翻譯版）》.北京：高等教育出版社.2011年．（3）蘇小紅，王宇穎，孫志崗等.《C語言程序設(shè)計（第3版）》.北京：高等教育出版社.2015年．3.期刊：（1）趙媛，王杰，周立軍，呂海燕．以計算思維為導(dǎo)向的C語言程序設(shè)計MOOC建設(shè).實驗技術(shù)與管理，2018年，第4期．（2）黃云，洪佳明，覃遵躍，王新峰．基于云平臺的“程序設(shè)計基礎(chǔ)”課程實驗教學(xué)改革．實驗室研究與探索，2016年，第02期．（3）計算機程序設(shè)計課程中計算思維的培養(yǎng)．實驗技術(shù)與管理．2015年,第12期．（4）徐新愛.基于學(xué)科競賽的《C語言程序設(shè)計》課程教學(xué)改革研究．西南師范大學(xué)學(xué)報．2015年,第09期．（1）YeChen;RenZhikao;ChenChunping;.ResearchandDevelopmentofCLanguageProgrammingExperimentAssistantManagementPlatformBasedonHybridArchitecture.ProcediaEngineering.2011年,第08期．4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）硅谷客.大多數(shù)人都不知道的C語言高效編程的幾個小技巧.2016.12.28./content/16/1228/12/13159817_618385181.shtml（2）破草孩.C語言程序設(shè)計50例.2016.05.03./content/16/0503/22/30838277_556033844.shtml七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)5（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?21上機20（1）根據(jù)每個上機的操作完成情況單獨評分，滿分100分；（2）每次上機單獨評分，取各次上機成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以上機成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?76作業(yè)15（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?63上機考試60（1）上機考試成績100分，以上機考試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核程序設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)類型、選擇及循環(huán)程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)、數(shù)組等內(nèi)容。（3）考試題型為：操作及編程類型等?！獭獭?51520合計：100分403030八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、上機、作業(yè)、期末上機考試等方式對學(xué)生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末上機考試成績和過程性考核成績組成。其中：期末上機考試為100分（權(quán)重60%），試題類型為操作及編程類型題，涉及基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、操作題不低于50%；課堂表現(xiàn)、上機、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)12.5積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。偶爾參與教學(xué)活動。上課不認(rèn)真，不參與教學(xué)活動。作業(yè)37.5作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，書寫清晰規(guī)范。作業(yè)完整，思路比較清晰