《数据结构与算法课程设计》课程教学大纲
一、课程信息及课程简介
（一）课程信息
课程英文 名称 | Course design of data structure and algorithm | 学分 | 1 | 总学时 | 1周 |
课程 编码 | 0701920009 | 理论 学时数 | 0 | 实践 学时数 | 1 |
适用 专业 | 信息与计算科学专业 | 先修课程 | 数据结构与算法（Python） |
开设课程学院 | 理学院 |
课程 类别 | □通识课程 □专业基础 □专业（□必修 □限选 □任选） R实践环节 |
（二）课程简介
数据结构与算法课程设计是为数据结构课程独立开设的一门实验课程。数据结构与算法课程设计是让学生综合运用数据结构课程中学到的几种典型数据结构，自行实现一个较为完整的应用系统的设计与开发。其主要目的是使学生通过系统分析、系统设计、编程调试、写实验报告等环节，进一步掌握应用系统设计的方法和步骤，灵活运用并深刻理解典型数据结构在软件开发中的应用，进一步提高分析问题和解决问题的能力，提高程序设计水平。
二、课程目标
（一）具体目标
通过学习本课程，学习者应：
课程目标1：具有扎实的数学基础、掌握专业基础理论知识和专业技能（基础知识），具备熟练应用计算机的基本技能，能在信息处理、人工智能、科学与工程计算相关领域成功开展与专业相关工作；（职业能力）
课程目标2：具有健全人格和健康体魄，良好的科学素质、人文素养、社会责任感和职业道德，具有担当精神和强烈的事业心；（综合素养）
课程目标5：具备批判性思维，能够通过终身学习适应职业发展，在数据处理和科学计算相关领域具有职场竞争力（持续发展）。
（二）课程目标与毕业要求的关系
课程目标 | 支撑的毕业要求 | 支撑的毕业要求指标点 |
课程目标1 | 毕业要求3.设计/开发解决方案：能够运用所学的数学方法和计算机技术解决信息与计算科学领域内的实际问题，能够在数据处理中运用新型计算理论。 | 能够利用各类算法方法对具体的问题进行建模，并设计有效算法，最终对实际问题给出有效的方法。 |
课程目标2 | 毕业要求7.环境和可持续发展：掌握数据处理和建模过程中所涉及的环境和可持续发展等方面的方针政策和法律法规，能够理解和评价大数据处理过程中对环境、社会可持续发展的影响。 | 能够运用相关基本科学原理，分析解释数据。 |
课程目标5 | 毕业要求6.工程与社会：能够基于信息与计算科学相关背景知识进行合理分析，评价数据处理和数学模型建立方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 | 有能力对实际问题具有联想、洞察能力、综合分析问题能力，进而能够利用Python解决问题。 |
三、课程教学内容对课程目标的支撑
（一）理论教学安排
本课程无理论教学内容。
（二）课内实践教学安排
序号 | 项目名称 | 支撑课程目标及基本要求 | 学时 分配 | 类型 | 每组人数 | 教学方法与学生任务 |
1 | 前期准备 阶段
| 支撑课程目标1、2、5
基本要求： 1.了解题目的基本要求，完成选题工作； 2. 理解处理数据的逻辑结构、存储结构和解决问题的算法描述； 3. 完成所选题目的概要设计，形成完整的设计方案。
| 1天 | 综合 | 1 | 教学方法：演示法、案例法、讨论法、练习法等。
学生任务： 1.完成题目的选取； 2.完成所选题目的概要设计； 3.构思选题目的设计方案。
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2 | 设计实现 阶段 | 支撑课程目标2、5
基本要求： 1. 具备程序的编辑、链接、运行和调试能力； 2.具备系统开发设计能力； 3. 能够在编程环境中实现课程设计题目的程序开发。 。 | 2天 | 设计 | 1 | 教学方法：演示法、案例法、讨论法、练习法等。
学生任务： 1.要求学生完成所选题目在编程环境下的详细设计； 2.要求学生完成所选题目的编码实现、调试并运行等工作。
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3 | 成果验收 阶段 | 支撑课程目标1、5
基本要求： 1. 准备系统的测试数据并进行实验结果分析； 2. 具有分析和表达能力，能够有条理地正确地介绍自己的设计成果； 3. 能够对系统的算法进行效率分析。 | 1天 | 验证、设计 | 1 | 教学方法：演示法、案例法、讨论法、练习法等。
学生任务： 1. 要求学生正常运行程序，正确回答与课程设计相关的问题； 2. 要求学生对测试数据的运行结果进行分析，理解算法效率。
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4 | 撰写报告 阶段 | 支撑课程目标1、2、5
基本要求： 1. 能够将数据结构的基础及专业知识用于解决较复杂的软件问题； 2. 能够正确分析结果并按要求撰写实验报告。 | 1天 | 综合 | 1 | 教学方法：演示法、案例法、讨论法、练习法等。
学生任务： 要求学生按要求形成正式的课程设计报告文档。
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注：实验类型：演示、验证、操作、综合、设计、研究。
四、考核方式及成绩评定
（一）考核方式
实习成绩通过各项考核成绩、实习报告、每天的出勤情况和平时表现综合评定。
过程考核：以小组为单位，对认知实习内容的每个部分分别进行考核，主要包括每天出勤情况、平时表现等。
期末考核：实习总结报告。
（二）成绩评定
1.总成绩评定
总成绩=过程考核成绩*40%+期末考核成绩*60%
实习成绩通过各项考核成绩、实习报告、每天的出勤情况和平时表现综合评定。
2.过程考核成绩评定
过程考核成绩（40%）=考核方式1（10%）+考核方式2（10%）+考核方式3（20%）
成绩评定方式:
（1）出勤情况：对学生在实习中的出勤情况进行综合评定。
（2）平时表现：对学生在实践过程中的表现进行综合评定。
（3）实践教学：根据实践内容完成情况进行综合评定。
3.期末考核成绩评定
1）实习报告的内容与要求：
（1）按时独立完成实习报告，反对网上下载、抄袭别人或雷同。
（2）真实反映实习过程中的实习经历、实习内容、实习成果、经验得失以及感性认识和理性思考。
（3）结构合理，行文简明流畅，图表齐整规范，重点突出。
2）成绩评定标准
项目 等级 | 总体评价 | 文档内容 |
优秀 | 按时完成日志、报告，文档结构完整，格式规范。文档内容很清晰，逻辑性很强。 | 格式规范；有全面简洁的介绍，清晰的论述，透彻的总结分析，严谨的措辞。报告逻辑性强，文字简洁流畅。 |
良好 | 按时完成日志、报告，文档结构完整，格式规范。文档内容清晰，逻辑性强。 | 格式规范；有完整的介绍，较清晰的论述，总结分析认真，严谨的措辞。日志、报告逻辑性较强，文字流畅 |
中等 | 按时完成日志、报告，文档结构基本完整，格式规范。文档内容基本清晰，有逻辑性。 | 格式较规范；有完整的介绍，较清晰的论述，有总结分析，措辞得当。日志、报告有逻辑性，文字流畅 |
及格 | 按时完成日志、报告，文档结构基本完整，格式基本规范。文档能表达项目内容，有一定的逻辑性。 | 格式较规范；有介绍，有完整的论述和总结分析。日志、报告有一定的逻辑性，文字流畅。 |
不及格 | 不能按时完成，文档结构、格式、内容均未达到要求。 | 格式问题较大；日志、报告措辞表达，总结分析等撰写不全。日志、报告无逻辑性，文字不流畅。 |
（三）课程目标达成的考核评价方式
课程目标 | 考核评价方式 |
过程考核 | 期末 考核 |
出勤情况 | 平时表现 | 实践教学 |
课程目标1 | √ | √ | √ | √ |
课程目标2 | √ | √ | √ | √ |
课程目标5 | √ | √ | √ | √ |
（四）课程目标达成的考核评价标准
课程目标 | 考核评价标准 |
高于预期 | 达到预期 | 低于预期 |
优秀 | 良好 | 合格 | 不合格 |
课程目标 1、2、5
| 平时表现： 积极参与教学互动。 实践教学： 积极参与实践教学互动，讨论全参与。 期末考核： 按时完成报告，文档结构完整，格式规范。文档内容很清晰，逻辑性很强。 | 平时表现： 参与教学互动。 实践教学： 参与实践教学互动，参与讨论。 期末考核： 按时完成报告，文档结构完整，格式规范。文档内容清晰，逻辑性强。 | 平时表现： 参与教学互动。 实践教学： 参与实践教学互动，参与讨论。 期末考核： 按时完成报告，文档结构基本完整，格式基本规范。文档能表达项目内容，有一定的逻辑性。 | 平时表现： 不参与教学互动。 实践教学： 不参与实践教学互动，没有讨论。 期末考核： 不能按时完成，文档结构、格式、内容均未达到要求。 |
五、课程反馈
学生可在学习过程以及学习结束后，根据课程的学习情况及时从任课教师处获得学习反馈，以便改进学习。任课教师主动进行过程反馈，在过程中根据学生学习情况，调整优化教学内容和方法，使学生达成课程目标。
六、课程评价与改进
课程考核结束后，任课教师应遵循学院教学工作委员会通过的课程达成评价机制和评价方法，对本课程的课程目标达成进行评价，出具课程达成评价报告，并报学院教学督导委员会审核。教师根据评价结果，撰写授课总结和改进计划，完善课程目标及考核方式，改进教学方法，优化教学内容，以便更好地支撑毕业要求的达成。
七、教材及主要参考书目
[1] 周元哲. 数据结构与算法（Python 版）. 北京：机械工业出版社，2020.
[2] 周元哲，刘伟，邓万宇. 程序基本算法习题解析. 北京：清华大学出版社，2018.
[3] 周元哲. Python3程序设计基础. 北京：机械工业出版社，2019.
制订人： 杨晓梅 （修订日期： 2023年 7 月）
审订人： 林洪伟、李德浩 （审订日期： 2023 年 7 月）
