2023D00104-算法设计与分析-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

PAGE2

ADDINCNKISM.UserStyle《算法设计与分析》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

2023D00104

开课单位

网络空间安全与计算机学院

课程名称

（中文）算法设计与分析

（英文）AlgorithmicDesignAnalysis

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

3

课程学时

51

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

先修课程

数据结构、程序设计

适用专业（类）

计算机科学与技术、信息安全

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《算法设计与分析》是一门计算机科学相关专业的学科选修课，本课程主要讲授算法设计的主要方法及分析算法的方法，并包含部分高级数据结构的内容。通过本课程的学习可以培养学生针对具体问题，设计出好算法的能力；培养学生对算法复杂性进行正确分析的能力。另外，通过本课程的学习还可以开阔学生的编程思路，编写出优质高效的程序，为独立地设计求解问题的最优算法和对给定算法进行复杂性分析奠定坚实的基础。

（二）教学目标

通过本课程，学生将学会算法设计的不同思路，掌握递归、分治、动态规划、贪心、回溯和分支限界等算法设计策略的运用，具备根据实际问题灵活运用各种算法策略的能力。

课程目标1：掌握递归、分治、动态规划、贪心、回溯和分支限界等算法设计策略求解问题的过程。

课程目标2：对于可以采用多种策略求解的问题，能够通过分析比较各策略的优劣。

课程目标3：能够运用所学的算法策略，设计程序解决计算机应用的问题。

课程目标4：通过对各个算法策略的学习过程和所得的思考，培养学生的工程素养、明辨思维、沟通表达、科学前瞻和创新精神，树立正确的世界观、人生观和价值观，并具备自主学习和终身学习的能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-2：具有计算机科学与技术领域需要的数据分析能力，能针对具体的对象建立数学模型并利用计算机求解；

课程目标1

课程目标2

0.4

2-2：能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达计算机科学与技术领域的复杂工程问题；

课程目标2

课程目标3

0.3

12-2：具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力、提出问题的能力，批判性思维和创造性能力。

课程目标2

课程目标3

课程目标4

0.2

12-3：能接受和应对新技术、新事物和新问题带来的挑战

课程目标3

0.1

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授、课堂讨论等。

教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

主要的算法设计策略和算法分析方法。包括：分治算法；动态规划算法；贪心算法；回溯法；串与序列的算法。

（二）教学难点

动态规划、算法复杂性分析。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章算法概述

掌握算法的基本概念，并对算法的计算复杂性和算法的描述有所认识。了解本课程的教学内容及教学组织

2

讲授

课程目标1

课程目标2

2

第2章递归与分治策略

掌握递归与分治的策略并会运用

6

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

3

第3章动态规划

掌握动态规划的方法并会运用

10

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

4

第4章贪心算法

掌握贪心策略并会运用

8

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

5

第5章回溯法

掌握回溯法并会运用

10

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

6

第6章分支限界法

掌握分支限界法并会运用

9

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

7

第9章串与序列的算法

掌握子串搜索算法和序列比较算法并会运用

6

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

合计

51

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?开卷考试?闭卷考试?课程论文

?课程报告?其它：

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

过程

考核

40%

出勤

10%

考勤情况

课程目标1

作业

20%

完成率、正确性

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

表现

10%

回答问题、提问、课堂讨论

课程目标1

课程目标2

课程目标4

期末

考核

60%

期末试卷答卷情况

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

八、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。

课程目标达成度

毕业要求指标点达成度

九、教材与教学参考书

（一）教材

《计算机算法设计与分析（