《算法设计与分析》教学大纲
数据结构的课程设计目的
数据结构的课程设计目的一、课程目标知识目标：1. 掌握数据结构的基本概念，包括线性结构（如数组、链表、栈、队列）和非线性结构（如树、图等）的特点与应用。
2. 学会分析不同数据结构在存储和处理数据时的效率，理解时间复杂度和空间复杂度的概念。
3. 掌握常见数据结构的具体实现方法，并能够运用到实际编程中。
技能目标：1. 培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，能够根据问题的特点选择合适的数据结构进行优化。
2. 提高学生的编程实践能力，使其能够熟练编写与数据结构相关的程序代码，并进行调试与优化。
3. 培养学生独立思考和团队协作的能力，通过项目实践和课堂讨论，提高问题分析、解决方案的设计与实现能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据结构学科的兴趣，激发学生的学习热情和主动探究精神。
2. 培养学生严谨、细致、踏实的学术态度，使其认识到数据结构在计算机科学与软件开发领域的重要性。
3. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会倾听、沟通、表达与协作，提高人际交往能力。
课程性质：本课程为计算机科学与技术及相关专业的基础课程，旨在培养学生的数据结构知识和编程技能，提高学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的编程基础，具有一定的逻辑思维能力和问题解决能力，但可能对数据结构的应用和实现方法了解不足。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，以案例驱动、项目导向的教学方法，引导学生掌握数据结构知识，提高编程实践能力。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使其在学习过程中形成积极的学习态度和良好的团队协作精神。
通过具体的学习成果评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 线性结构：- 数组：数组的概念、存储方式、应用场景。
- 链表：单链表、双向链表、循环链表的概念及实现。
- 栈与队列：栈的概念、应用场景、实现方法；队列的概念、应用场景、实现方法。
2. 非线性结构：- 树：树的概念、二叉树、二叉查找树、平衡树（如AVL树）、堆的概念及其应用。
《计算机算法基础》教学大纲
《计算机算法基础》教学大纲计算机算法基础教学大纲课程简介本课程作为计算机科学与技术专业必修课，旨在让学生掌握计算机算法的基础知识和基本应用，为后续深入研究算法提供基础。
教学目标通过本课程的研究，学生将能够：- 熟练掌握常用的计算机算法- 理解各种算法的基本思想和运行原理- 能够运用算法进行简单的问题求解和程序设计- 培养编写高效算法的能力教学内容第一章算法基础1.1 算法的定义和特性1.2 算法的分类1.3 时间复杂度和空间复杂度第二章常用算法2.1 排序算法（冒泡排序、快速排序、归并排序）2.2 查找算法（顺序查找、折半查找、哈希查找）2.3 图算法（最短路径算法、最小生成树算法）第三章算法应用3.1 算法在智能搜索、机器研究等领域的应用3.2 算法在计算机游戏、网络安全等领域的应用3.3 算法在大数据处理中的应用教学方法本课程采用讲授和实践相结合的教学方法。
教师将通过课堂讲解、板书演示、案例分析等方式向学生介绍算法基础原理和应用技巧，并通过实例编程和练巩固学生的实际应用能力。
考核方式本课程考核方式包括课堂作业、实验报告、期中考试和期末考试。
其中，期中考试占30%的成绩，期末考试占50%的成绩，课堂作业和实验报告占20%的成绩。
教材与参考书目教材《数据结构与算法分析》，作者：Mark Allen Weiss，出版社：机械工业出版社参考书目《算法导论》，作者：Thomas H. Cormen，出版社：机械工业出版社《算法设计与分析基础》，作者：Sun Limin，出版社：高等教育出版社实验环境本课程实验环境为Windows操作系统，使用Java语言进行编程实现。
教学进度。
《数值分析课程设计》课程教学大纲(本科)
《数值分析课程设计》教学大纲课程编号：sx080课程名称：数值分析英文名称：Numerical Analysis课程类型：实践教学课程要求：必修学时/学分：1周/I开课学期：4适用专业：数学与应用数学授课语言：中文课程网站：超星泛雅平台一、课程设计性质与任务数值分析课程设计是一门借助计算机实现数值计算方法设计的课程。
通过数值算法基本理论和实现能力的训练，具有利用计算机实现算法的能力，具有分析和优化算法能力；通过查找文献熟悉科学与工程计算问题中的领先的数值算法理论，形成自主学习以及独立设计和运用数值算法解决实际问题的能力。
二、课程设计与其他课程或教学环节的联系先修课程：《数值分析》，《C语言程序设计》后续课程：《数学模型》、《微分方程数值解法》联系：《数值分析》是数值分析课程设计的理论基础，《C语言程序设计》是数值分析课程设计实现工具之一。
数值分析课程设计为《微分方程数值解》的算法实现提供算法基础,为《数学模型》中数学问题的求解提供了一种重要的实现手段。
三、课程设计教学目标1 .通过应用C语言、Matlab等计算机语言，使学生具有编程实现数值算法并解决实际问题的能力；（支撑毕业要求指标点5.1）2.通过基本算法原理的学习与实现，具有优化算法和根据具体问题改进算法的能力；（支撑毕业要求指标点3.3）3.通过查阅资料和应用数值算法解决实际科学问题，形成学生的自主学习意识和有效的学习方法。
（支撑毕业要求指标点12.1）四、教学内容、基本要求与学时分配课程思政元素案例解析：1 .崇尚科学，敢于创新通过从牛顿法到其变形方法这样一个循序渐进的算法改进过程，来向学生阐释什么叫科学研究无止境，从而培养学生的永不满足的科学精神，激发学生努力学习，掌握好知识，敢于创新的精神。
2.热爱祖国，奋发图强在讲授数值积分的梯形公式和辛普森公式时,将会给同学们介绍华罗庚先生写的一本书——《数值积分及其应用》，突出介绍华罗庚先生与王元教授合作在数值积分方法与应用等的研究成果，并同时介绍了华罗庚先生的生平事迹，特别是他放弃美国优越生活条件和良好的科研环境，克服重重困难回到祖国怀抱，投身我国数学科研事业，为中国数学事业发展做出了杰出的贡献，被誉为“人民的数学家”，激发学生的爱国热情。
《数据结构与算法》教学大纲
《数据结构与算法》教学大纲引言：数据结构与算法是计算机科学领域中非常重要的基础知识，它是计算机程序设计的基础。
本文将针对《数据结构与算法》这门课程，分析其教学大纲，并探讨其重要性和实际应用。
一、课程概述1.1 课程目标本课程旨在培养学生对数据结构和算法的理解和应用能力，使其能够灵活运用各种数据结构和算法解决实际问题，提高程序的效率和性能。
1.2 课程内容本课程主要包括以下内容：- 基本数据结构：数组、链表、栈、队列等- 高级数据结构：树、图、堆等- 常用算法：排序算法、查找算法、图算法等- 算法复杂度分析- 动态规划和贪心算法二、课程详细内容2.1 基本数据结构2.1.1 数组：线性表的顺序存储结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.2 链表：线性表的链式存储结构，包括单链表、双链表和循环链表，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.3 栈：先进后出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.4 队列：先进先出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.2 高级数据结构2.2.1 树：介绍二叉树、平衡二叉树和二叉搜索树，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.2.2 图：介绍有向图和无向图，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.2.3 堆：介绍最大堆和最小堆，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.3 常用算法2.3.1 排序算法：介绍冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等排序算法的原理和实现。
2.3.2 查找算法：介绍顺序查找、二分查找等查找算法的原理和实现。
2.3.3 图算法：介绍深度优先搜索和广度优先搜索算法，以及最短路径算法。
2.4 算法复杂度分析2.4.1 时间复杂度：介绍算法的时间复杂度分析方法，包括最好情况、最坏情况和平均情况的复杂度。
2.4.2 空间复杂度：介绍算法的空间复杂度分析方法，包括辅助空间和输入空间的复杂度。
2.5 动态规划和贪心算法2.5.1 动态规划：介绍动态规划算法的原理和基本步骤，以及常见的动态规划问题。
《算法与复杂性》课程实验教学大纲
《算法与复杂性》课程实验教学大纲一、制定实验教学大纲的依据根据本校《2004级本科指导性培养计划》和《算法与复杂性》课程教学大纲制定。
二、本实验课在专业人才培养中的地位和作用《算法与复杂性》是计算机类各专业的专业基础课。
本课程的任务是培养学生具有针对给定问题设计和实现高效算法的能力。
实验是本课程重要的教学环节,其目的是学习基本的算法设计与复杂性分析技术，使学生掌握基本算法设计思想在求解实际问题中的应用，以及培养书写规范文档的技巧。
三、本实验课程讲授的基本实验理论1、递归与分治方法的基本设计思想与原则。
2、动态规划算法的基本设计思想与步骤。
3、贪心算法的基本设计思想与步骤。
4、回溯法和分支限界法的基本设计思想与原则。
四、本实验课学生应达到的能力1、熟练掌握对典型算法（递归与分治、动态规划、贪心算法、回溯法和分支限界法）的设计能力；2、掌握对典型算法复杂性的分析能力；3、学会撰写实验报告（格式设计、项目选用、分析实验结果）的能力；五、学时、教学文件学时：本课程总学时为48学时，其中实验为8学时，占总学时的17%。
教学文件：《算法与复杂性实验指导要求》。
要求学生实验前预习实验指导书，并写出预习报告。
指导教师应概述实验方法及实例代码分析等，具体测试步骤和实际数据处理由学生独立完成。
六、实验考核办法与成绩评定1、实验考核每次依据预习、实验完成情况、纪律等综合给出实验成绩。
未参加实验者或实验成绩不合格者,本课程不予通过。
2、实验成绩占该课程总成绩的10%。
七、仪器设备及注意事项注意事项：注意保护设备八、实验项目的设置及学时分配制定人：刘晶审核人：张亚玲批准人：王磊。
计算机教学大纲
计算机教学大纲一、引言在当今数字化时代，计算机教学已成为教育领域的重要组成部分。
为了提供更好的计算机教学，制定一份全面的教学大纲显得尤为重要。
本文将从课程目标、教学内容、教学方法和评估方式等方面，编写一份完整的计算机教学大纲。
二、课程目标1. 增强学生对计算机科学基本概念和原理的理解。
2. 培养学生的计算思维和问题解决能力。
3. 培养学生的信息素养和网络安全意识。
4. 提高学生的计算机操作和应用能力。
5. 培养学生的协作与沟通能力。
三、教学内容1. 计算机科学基础知识- 计算机体系结构- 操作系统原理- 数据结构和算法- 编程语言和软件开发基础2. 计算机应用技术- 办公软件的使用- 图像处理与设计- 多媒体技术与应用- 数据库管理与应用3. 信息安全与网络素养- 网络基础知识与应用- 网络安全风险与防范- 个人隐私保护与数字著作权意识4. 计算思维与问题解决能力- 算法设计与分析- 逻辑思维与思维导图- 程序设计思维与问题求解四、教学方法1. 讲授与示范：通过教师的讲解和演示，向学生介绍计算机原理、操作方法和应用技术。
2. 实践与操作：提供计算机实践环境，让学生亲自操作和实践，巩固所学知识。
3. 项目与实训：组织学生开展计算机应用项目和实训活动，培养学生的协作与实际应用能力。
4. 讨论与互动：通过讨论和互动，激发学生的思维，提高问题解决能力。
五、评估方式1. 课堂表现评估：包括出勤率、课堂参与度和学习态度等方面的评价。
2. 作业与实验成绩：根据学生完成的作业和实验报告进行评分，考察学生对知识的理解和实际应用能力。
3. 项目评估：对学生完成的实际应用项目进行评估，考察学生的团队协作能力和项目管理能力。
4. 考试评估：通过理论知识考试，测试学生对计算机科学基础知识的掌握程度。
六、总结本教学大纲旨在为计算机教学提供一个全面、系统的指导框架。
通过合理的课程目标、教学内容、教学方法和评估方式的设定，可以有效地提高学生的计算机科学素养和实际应用能力。
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《算法设计与分析》教学大纲
一、课程概述
算法设计是计算机科学的一门分支学科，是软件技术的一个重要方向。算法设计既是软件
设计的关键，也是培养学生成为未来软件工程师所不可或缺的一门专业知识。
算法设计与分析课程将高级语言程序设计、数据结构和计算方法等内容紧密地结合在
一起，全面培养学生分析问题、解决问题的能力。这门学科的重点是在培养和培训学生学
会经典算法方面的知识与应用，因此它对学生的专业发展具有极其重要的意义。
算法设计与分析的先修课程是高级语言程序设计、数据结构、高等数据、组合数学。
二、课程目标
1. 知道《算法设计与分析》这门学科的性质、地位和独立价值。知道这门学科的研
究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2. 理解这门学科的主要概念，尤其是算法的时间复杂度和空间复杂度。
3. 初步学会运用数学的方法推导和证明算法的时间复杂度和空间复杂度。
4. 掌握常用的经典算法，培养学生在软件设计时对算法设计的重视，并能够把所学
的知识应用到具体的软件设计实践中去。
三、课程内容和要求
这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一
般涵义表述如下：
知道———是指对这门学科和教学现象的认知。
理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示
所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。
学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，
或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
教学内容及教学要求表
教学内容 知道 理解 掌握 学会
1 算法概述
1.1 算法与程序
1.2 算法复杂性分析
√
√
2 递归与策略
2.1 递归的概念
2.2 分治法的基本思想
2.3 二分搜索技术
2.4 大整数的乘法
2.5 Strassen 矩阵乘法
2.6 棋盘覆盖
2.7 合并排序
2.8 快速排序
2.9 线性时间选择
2.10 最接近点对问题
2.11 循环赛日程表
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
3 动态规划
3.1 矩阵连乘问题 3.2 动态规划算法的基本要素 3.3 最长公共子序列 3.4 最大子段和 3.5 凸多边形最优三角剖分 3.6 多边形游戏 3.7 图像压缩 3.8 电路布线 3.9 流水作业调度 3.10 0-1 背包问题 3.11 最优二叉搜索树 √ √ √ √ √ √ √ √ √
√
教学内容 知道 理解 掌握 学会
3.12 动态规划加速原理
√
4 贪心算法
4.1 活动安排问题 4.2 贪心算法的基本要素 4.3 最优装载 4.4 哈夫曼编码 单源最短路径 最小生成树 多机调度问题 贪心算法的理论基础 √ √ √ √
√
√
√
√
5 回溯法
5.1 回溯法的算法框架 5.2 装载问题 5.3 批处理作业调度 5.4 符号三角形问题 5.5 n 后问题 5.6 0-1 背包问题 5.7 最大团问题 5.8 图的 m 着色问题 5.9 旅行售货员问题 5.10 圆排列问题 5.11 电路板排列问题 5.12 连续邮资问题 5.13 回溯法的效率分析 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
√
√
四、课程实施
数据库系统是计算机专业和通信工程专业的必修课。一般情况下，计算机专业为 54 课时，
函授为 36 课时。
课时安排及教学方法表
教学内容 知道 理解 掌握 学会
6 分支限界法
6.1 分支限界法的基本思想 6.2 单源最短路径问题 6.3 装载问题 6.4 布线问题 6.5 0-1 背包问题 6.6 最大团问题 6.7 旅行售货员问题 6.8 电路板排列问题 6.9 批处理作业调度 √ √ √ √ √ √
√
√
√
7 线性规划与网络流
7.1 线性规划问题和单纯形算法 7.2 最大网络流问题 7.3 最小费用问题 √
√
√
教学内容
课时建议
教与学
的方法
建议
理论/实验
（44/10）
1 算法概述
1.1 算法与程序
1.2 算法复杂性分析
4/0
讲述
2 递归与策略
2.1 递归的概念
2.2 分治法的基本思想
8/2
讲述、
实验
教学内容
课时建议
教与学
的方法
建议
理论/实验
（44/10）
2.3 二分搜索技术
2.4 大整数的乘法
2.5 Strassen 矩阵乘法
2.6 棋盘覆盖
2.7 合并排序
2.8 快速排序
2.9 线性时间选择
2.10 最接近点对问题
2.11 循环赛日程表
3 动态规划
3.1 矩阵连乘问题
3.2 动态规划算法的基本要素
3.3 最长公共子序列
3.4 最大子段和
3.5 凸多边形最优三角剖分
3.6 多边形游戏
3.7 图像压缩
3.8 电路布线
3.9 流水作业调度
3.10 0-1 背包问题
3.11 最优二叉搜索树
3.12 动态规划加速原理
6/2
讲述、
实验
4 贪心算法
4.1 活动安排问题
4.2 贪心算法的基本要素 4.3 最优装载 6/2 讲述、 实验
教学内容
课时建议
教与学
的方法
建议
理论/实验
（44/10）
4.4 哈夫曼编码
4.5 单源最短路径
4.6 最小生成树
4.7 多机调度问题
4.8 贪心算法的理论基础
5 回溯法
5.1 回溯法的算法框架
5.2 装载问题
5.3 批处理作业调度
5.4 符号三角形问题
5.5 n 后问题
5.6 0-1 背包问题
5.7 最大团问题 5.8 图的 m 着色问题 5.9 旅行售货员问题 5.10 圆排列问题 5.11 电路板排列问题 5.12 连续邮资问题 5.13 回溯法的效率分析 8/2 讲述、 实验
6 分支限界法
6.1 分支限界法的基本思想
6.2 单源最短路径问题
6.3 装载问题
6.4 布线问题
6.5 0-1 背包问题
6.6 最大团问题
6/2
讲述、
实验
五、教材和参考书目
1. 王晓东. 计算机算法设计与分析（第 3 版）北京：电子工业出版社，2007
2. 卢开澄 . 计算机算法导引：设计与分析北京：清华大学出版社，1996
3. Bruno R . Preiss 数据结构与算法 . 胡广斌等译 . 北京：电子工业出版社，2000
六、课程评价
1．这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
2．考试时间：120 分钟。
3．这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
考试时间：120 分钟。
考试方式、分制与分数解释：采用开卷、笔试的方式，以百分制评分，60 分为及格，满分
为 100 分。
建议题型比例：计算题 20%；算法的时间复杂度函数 12%；根据给定的算法求出问题的解
6 小题 48% 综合分析题 20%。
样题与目标定位示例
A. 计算题：（着重考查学生运用数学知识求解递归方程的能力）
例：给定一个递推方程，要求求解后用 O、θ、Ω 表示。
B．算法的时间复杂度函数：（着重考查学生对简单算法的理解程度）
例： 给定一个具体的算法，要求写出算法的时间复杂度函数。
教学内容
课时建议
教与学
的方法
建议
理论/实验
（44/10）
6.7 旅行售货员问题
6.8 电路板排列问题
6.9 批处理作业调度
7 线性规划与网络流
7.1 线性规划问题和单纯形算法
7.2 最大网络流问题
7.3 最小费用问题
6/0
讲述
C．根据给定的算法求出问题的解：（着重考查学生对经典算法的理解程度）
例：用ＬＣ分枝－限界法求解带限期作业问题。
D．综合分析题简答题：（着重考查学生对知识的综合理解与掌握程度）
例：画出定长解的０／１背包问题的状态空间树，并列出所有可能的解。
制定该课程标准小组成员：
审核者：