《数据结构与算法设计实验》课程教学大纲

《数据结构与算法设计实验》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称数据结构与算法设计实验课程英文名称ExperimentsoftheDataStructureandAlgorithmDesign课程编号s33221602课程模块£思想政治理论课£通识教育课£专业基础课√专业课课程性质£必修√限选£专业任选£任选总学时32讲授学时0实验（专题辅导）学时32总学分1开课单位电子与信息工程学院开课系（室）通信工程系授课对象通信工程专业本科生适用专业通信工程专业二、课程简介和教学目标1．课程简介（300-500字）《数据结构与算法设计实验》是通信工程专业实践教学环节中的教学实验课程之一。该课程主要从数据之间的逻辑结构、存储结构和相应结构上的常用数据操作，以及相应的算法设计四个方面分析数据在计算机系统中的存贮结构、访问策略及算法设计等内容。通过课程实验与实践训练，学生能够明确数据、数据结构、算法与算法分析的基本概念，充分体会数据结构及其运算在计算机领域中的重要性；能够熟练的掌握数据的几种基本逻辑结构、物理表示、运算及其实现、算法设计方法，学会分析和比较算法的性能，提高运用数据结构解决实际问题的能力，为后续的课程的学习奠定基础，提高解决通信工程领域复杂工程问题的能力。2.教学目标教学目标1：学生能够掌握数据、数据结构、算法与算法分析的基本概念，充分体会数据结构及其运算在计算机领域中的重要性；掌握数据的几种基本逻辑结构、物理表示、运算及其实现方法；能够运用数据结构和相关专业知识理解与表述计算机领域的复杂工程问题。教学目标2：掌握几种基本逻辑结构的数学模型、抽象数据类型表达、算法描述方法；通过简单有效的算法分析，学会分析和比较算法的性能、理解算法分析的含义、掌握算法分析的基本方法；能够运用数据结构知识对实际问题进行数学建模和求解，并验证其正确性和有效性。掌握数据结构、算法设计的基本原理和方法后，培养学生依据实际问题的逻辑结构选择合适的存储结构的能力。教学目标3（课程思政）：通过不同逻辑结构具体实例的训练及实践，提高学生对复杂问题的沟通能力、合作能力、算法设计能力、算法分析能力，并选择和使用合适的开发工具加以实现及分析。为今后从事通信工程研究和实际应用工作打下坚实的理论与实践基础。通过本课程的理论实践，以及对于算法分析及设计思想的训练，进一步完善学生的人格、树立学生正确的人生观、世界观和价值观。3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标1指标点1.1具有电路、电子技术、计算机技术、信号与系统等工程基础知识，用于通信工程领域电子通信及网络系统方案和模型的推理和验证；指标点1.2具有数学、数理、自然科学、工程科学的基础知识，能将其应用于通信工程领域复杂工程问题的建模、计算和推演。教学目标2指标点2.1掌握通信工程领域复杂工程问题分析的基本方法，应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，能够识别和判断复杂通信工程问题的问题关键环节，并获得有效结论；指标点3.1掌握通信工程领域工程设计和产品开发全周期，能够较好地利用通信工程领域中的专业知识，针对工程中所给定的需求，全流程地进行通信工程的基本设计、并实践通信工程的各种开发方法和技术；教学目标3指标点5.1针对复杂工程问题，较全面了解现有技术和资源，以及现代工程工具和信息技术工具，能够准确理解和把握现代工程工具和信息技术工具的使用方法和局限性；三、实验教学表1实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1单链表的操作（4）(1)创建一个单链表，实现插入、删除、查找等基本操作；(2)实现查找单链表中最大的数据元素，并删除对应的节点。(3)实现将用户输入的一组数据保存在单链表中，并进行升序或降序的排序。验证+设计性教学目标1教学目标32二叉树的操作及应用（6）(1)建立一棵含有n个结点的二叉树，采用二叉链表存储；(2)输出前序、中序和后序遍历该二叉树的遍历结果。验证+设计性教学目标2教学目标33哈夫曼树的构建及图像的压缩编码应用（6）(1)理解并掌握哈夫曼树的构建及编码原理；(2)掌握哈夫曼树的构建及图像的压缩编码算法的设计和实现；(3)体会图像无损压缩原理及比较不同图像的实际压缩比。验证+设计性教学目标2教学目标34图的操作及应用（6）(1)理解并掌握图的主要存储结构和图的基本运算的算法设计；(2)理解并掌握求带权连通图中最小生成树的过程和相关算法的设计实现。验证+设计性教学目标2教学目标35常用查找算法的实现（4）（1）掌握折半查找过程；（2）折半查找算法的设计和实现；（3）能够选择和使用合适的信息检索工具获取信息。验证+设计性教学目标2教学目标36常用排序算法的实现（6）（1）掌握各种内排序算法的设计；（2）掌握各种内排序算法的设计和实现(任意实现3种内排序算法)；（3）对常用内排序算法进行比较，分析其性能优劣。验证+设计性教学目标2教学目标3四、考核与成绩评定方法表2实验报告评分标准表分值指标100-90分89-70分69-60分59-0分报告完成进度（权重0.2）按时完成基本按时完成延时完成补交或不交基本概念掌握（权重0.3）90%以上概念清晰80%以上概念清晰70%以上概念清晰50%以下概念清晰（0.5）方案能解决90%以上的问题方案能够解决80%以上的主要问题方案能够解决70%以上的主要问题不能制定方案，实验结果50%以上不正确。*课程总成绩评定方式：按优秀、良好、中等、及格、不及格五档进行成绩评定。五、建议教材及相关教学资源[1]