《数据结构课程设计》大纲

数据结构课程设计Datastructurecoursedesign课程设计基本信息课程编号：110446适用专业：信息与计算科学专业课程性质：专业基础课开课单位：数学与数据科学学院学时：1周学分：1学分考核方式：在考查，平时成绩占总成绩50%中文简介：本课程是信息与计算科学专业的一门专业基础课程，处于核心地位。课程训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合数据结构理论知识，编写程序求解指定问题。初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，巩固、深化学生的理论知识，提高编程水平，并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的工作作风。课程设计目的和任务通过对本课程的教学，使学生学会分析现实系统中需要存储和处理的数据，研究数据结构的特性，以便为软件开发中的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法，并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术。培养学生的数据抽象能力，为今后学习面向对象程序设计打下坚实的基础。学生学习本课程应掌握的方法与技能1、知识目标：学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容：（1）掌握程序设计的基本原理和方法；（2）理解对各种抽象数据类型的性质；（3）掌握处理各种抽象数据类型的基本算法；（4）初步掌握算法的简单时间复杂度分析方法。2、能力目标学生通过学习该课程后能够应用一门程序设计语言进行各种应用系统的设计、开发及维护。3、素质目标学生通过学习该课程后能够运用数据结构的思想，针对不同数据对象的特性，能够选择适当的数据结构和存储结构以及相应的算法，解决实际的问题。4、课程思政目标加强大学生的正确世界观、人生观和价值观的不断形成，培养他们利用科学的观点解决实际问题的能力。通过理论联系实际进行思考，可以得出引导学生践行数据结构的现象本质论、客观规律、设计方法学、实践论等思政问题，提高学生运用马克思主义哲学的科学世界观和方法论来帮助解决实际思想问题的能力，共筑切合大学生核心价值观的关于数据结构专业课程的世界观、价值观和人生观。教学方法与手段以学生动手为主，要求独立完成或组成小组合作完成。教师给出若干题目，每道题目带难度系数，让学生自由选择或抽签定题，每人（或每组）一题。课程设计通过的依据是教师用自己的多组检验数据作为输入，程序能得到预期的结果，撰写符合要求的课程设计报告。具体步骤和要求如下：同学仔细阅读《数据结构》课程设计方案，认真主动完成课设的要求。有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。同学要发挥自主学习的能力，善于查找资料，充分利用上机时间，安排好课设的时间计划，并在课设过程中不断检测自己的计划完成情况。可以以组为单位共同合作完成课程设计，每组人员不得超过2人。每个组员的课程设计成绩=组成绩*该生在组内的权重。（每组学生权重之和等于该组学生数）每天记录工作日志，包括工作时间，工作地点，工作分工，工作内容，工作进展，收获与问题等。成绩根据上机成果检查和纸介质文档（作业）确定。欢迎提前申请成果检查；文档包括题目、实验目的（与数据结构理论的关系）、组员与权重、实施计划、系统设计、模块结构、详细设计、数据结构、数据流图、源程序（详细的注释）、经验和教训、参考书籍和网址等。程序建议尽量用Java语言开发。每个题目的程序行总量不得少于500行。上机成果检查按随机提问方式，文档在设计周最后一天6：30前交。每个同学必须对本组项目有透彻了解，甚至每一行程序的含义、目的，即使是同组其他同学负责的。题目可选择下指导老师给的题目中的任一个，鼓励同学另选题目，但必须难度相当，且与数据结构有关，每组同学题目不能重复。四、教学内容及目标（一）问题分析和任务定义（0.5天）1、要求(1)掌握问题分析的方法，以无歧义的陈述说明程序设计的任务；(2)了解以用例图来明确系统功能的方法；(3)遵守机房使用规章和各项安全规定。2、重点、难点重点：以无歧义的陈述说明程序设计的任务难点：对问题作透彻分析，避免出现需求分析错误3、说明本阶段是解决"做什么"的问题,就是要全面地理解用户的各项要求,并准确地表达所接受的用户需求。（二）逻辑设计和数据结构的选择（0.5～1天）1、要求(1)掌握逻辑设计和数据结构选择的方法；(2)遵守机房使用规章和各项安全规定。2、重点、难点重点：逻辑设计和数据结构选择难点：逻辑设计和数据结构选择3、说明本阶段的主要任务是把需求分析得到的DFD（数据流图）转换为软件结构和数据结构。设计软件结构的具体任务是：将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。总体设计建立的是目标系统的逻辑模型，与计算机无关。（三）详细设计和编码（1.5～2天）1、要求(1)掌握在逻辑设计基础上作详细设计的方法；(2)把详细设计的结果进一步求精为程序设计语言程序。同时加入一些注解和断言，使程序中逻辑概念清楚；(3)学生实习安全教育和注意事项等。2、重点、难点重点：在逻辑设计基础上作详细设计并编码实现难点：在逻辑设计基础上作详细设计并编码实现3、说明本阶段主要任务是设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。详细设计的目标有两个：实现模块功能的算法要逻辑上正确和算法描述要简明易懂。（四）上机调试（1天）1、要求(1)能够熟练掌握调试工具的各种功能，设计测试数据确定疑点，通过修改程序来证实它或绕过它。调试正确后，认真整理源程序及其注释，形成格式和风格良好的源程序清单和结果；(2)理解算法的时间、空间复杂性分析的方法；(3)了解对代码作重构的一般方法；(4)遵守机房使用规章和各项安全规定。2、重点、难点重点：掌握调试工具的各种功能难点：掌握调试工具的各种功能3、说明老师到场进行提示性的指导，不宜直接给出完整的解决方案，给学生充分体验自己解决问题的过程。（五）编写课程设计报告（1.5～2天）1、要求(1)设计报告书封面和正文格式要符合仲恺农业工程学院课程设计、课程设计报告书封面与正文标准格式要求，设计报告内容包含：设计题目、需求分析、概要设计、详细设计、调试分析、测试结果、附录和设计心得体会等。(2)学生实习安全教育和注意事项等。2、重点、难点重点：按照模版要求编写设计报告难点：按照模版要求编写设计报告3、说明老师到场进行提示性的指导，不宜直接给出完整的解决方案，给学生充分体验自己解决问题的过程。（六）课程设计的考核方式和成绩评定标准1、课程设计考核方式依据学生在设计中的表现和设计成果综合评定2、课程设计成绩