2160215-计算机软件技术基础3(中英文)(2011)

天津大学《计算机软件技术基础3》课程教学大纲课程编号：2160215课程名称：计算机软件技术基础3学时：64学分：3学时分配：授课：40上机：24实验：0实践：0实践（周）：0授课学院：计算机科学与技术学院适用专业：非电类各专业先修课程：大学计算机基础一．课程的性质与目的本课程是为理工科（非电类）非计算机专业学生开设的一门必修的计算机基础课，其内容涉及程序设计语言（FORTRAN95语言）、数据结构、实用软件开发方法。本课程的教学目的主要是培养学生利用计算机处理问题的思维方式，使学生具有应用FORTRAN95语言设计简单程序的能力，并初步掌握对不同类型的问题求解选择适当的数据结构和算法，为学生今后结合本专业知识、使用软件开发环境和工具解决实际问题、学习后续相关课程打下必要的基础。二．教学基本要求1.掌握FORTRAN程序的基本组成要素,包括程序结构、数据类型、程序控制结构、过程和文件等基本概念。2.理解结构化程序设计的基本思想，掌握“自顶向下，逐步求精”的程序设计技术，可以利用三种基本控制结构解决一些简单的问题。3.熟练使用FORTRAN语言实现常用算法，初步掌握简单绘图程序设计方法。4.熟悉程序设计中常用的数据结构及算法，初步掌握对不同类型的问题求解选择适当的数据结构。5.了解软件开发方法的基本知识。三．教学内容1.FORTRAN语言基础①程序设计概述FORTRAN95②程序的基本结构、标准输入/输出FORTRAN95③的基本数据类型，以及常量、变量、数组和字符串FORTRAN95④的运算符和表达式2.程序控制结构①算法及其特征②顺序结构语句：赋值、输入和输出语句③选择结构语句：if结构语句和select结构语句④循环结构语句：do和doWhile结构语句exit⑤、cycle和goto语句实验1：①熟悉上机环境及程序调试的方法②掌握程序编辑、调试、编译运行的方法FORTRAN③程序的结构④赋值语句的使用⑤使用read*和print*与计算机交互⑥顺序结构程序设计实验2：①使用格式输入与输出②条件语句、转向语句的使用③分支结构程序设计实验3：①循环语句的使用②循环结构程序设计3.数组①数组的定义和引用②数组的输入输出③数组的应用实验4：①数组的定义及元素的引用②一维和二维数组的输入输出及隐DO表的使用③编制用数组处理数据的程序4.结构与指针①结构的定义和引用②指针变量的说明与使用5.文件①文件的概念②文件的基本操作③文件的使用实验5：①结构的定义及使用②指针的定义及使用③动态数组的使用④文件的使用6.FORTRAN过程FORTRAN①过程的概念②内部函数③函数子程序④子例程子程序⑤可调数组⑥递归过程与递归调用⑦公用语句与数据块子程序实验6：①内部函数、函数子程序、子例程子程序的使用②计递归过程的程序③调数组、公用语句的使用7.模块①模块组成②模块的使用③模块与面向对象④模块使用举例实验7：①模块的使用8.窗口界面设计与绘图程序设计①窗口界面设计概述②在VisualFORTRAN中创建QuickWin应用程序③基础绘图程序设计实验8：①创建QuickWin应用程序②基础绘图程序设计9.实用软件开发技术①软件开发概述②实用软件开发技术③软件开发举例10.常用算法分析与设计①常用数值算法分析与设计②常用字符算法分析与设计③常用查找、排序算法分析与设计实验9：①求方程的全部实根的程序实现②求定积分值的程序实现③字符数据处理的程序实现④直接选择、冒泡、直接插入排序方法的程序实现⑤顺序和二分检索的程序实现11.数据结构基础①数据、数据结构的概念②线性表的逻辑结构、存储结构及在两种存储方式下基本操作的实现③栈、队列的特点及操作④树的概念与树的遍历⑤二叉树的概念与二叉树的遍历⑥二叉树的存储结构⑦树林转换为二叉树⑧二叉树排序树实验10：①向量表、顺序栈基本操作的程序实现②单向链表基本操作的程序实现四．学时分配教学内容授课上机实验实践实践(周)1.FORTRAN语言基础42.程序控制结构643.数组、结构与指针644.文件225.FORTRAN过程、模块646.基础绘图程序设计227.实用软件开发技术48.常用算法分析与设计669.数据结构基础42总计：4024五．评价与考核方式上机考核与结课后闭卷考试相结合。上级考核占总成绩的20%；笔试占80%。六．教材与主要参考资料1.教材《FORTRAN95程序设计与数据结构基础教程》，王庆节、葛卫民等、天津大学出版社、2010.2.主要参考资料《Fortran95程序设计》，彭国伦，中国电力出版社，2002.《VisualFortran编程指南》，邓巍巍、王越男，人民邮电出版社、2000.制定人：审核人：批准人：批准日期：年月日TJUSyllabusforComputerSoftwareTechnologybaseIIICode:2160215Title:ComputerSoftwareTechnologybaseIIISemesterHours:64Credits:3SemesterHourStructureLecture：40ComputerLab：24Experiment：0Practice：0Practice(Week)：0Offeredby:SchoolofComputerScienceandTechnologyfor:non-electricmajorPrerequisite:FundamentalsofComputers1.ObjectiveTograspthebasicelementsofFORTRAN,includingprogramstructure,datatypes,programcontrolstructures,procedureandfilesandotherbasicconcepts.Tounderstandthebasicideaofstructuredprogramming,grasptheprogramdesigntechniquesoftop-down,stepwiserefinement,,beabletousethethreebasiccontrolstructurestosolvesomesimpleproblems.ToskilleduseFORTRANtorealizecommonlyusedalgorithm,initiallygraspthesimpledrawingprogramming.Toknowwellcommonlyuseddatastructuresandalgorithms,theinitiallygraspselectingtheappropriatedatastructureinsolvingtothedifferenttypesofproblem.Tounderstandthebasicsofsoftwaredevelopmentmethods.2.CourseDescriptionThiscourseisacompulsorybasiccomputercourseforscienceandengineering(non-electric)non-computersciencestudents.Itincludesprogramminglanguage(FORTRAN95),datastructures,andpracticalapproachtosoftwaredevelopment.Themainpurposeofthiscourseistotrainstudentstousecomputerstodealwithproblems,andtoenablestudentstodesignasimpleapplicationusingFORTRAN95,andtoinitiallygraspselectingtheappropriatedatastructuresandalgorithmsforsolvingtothedifferenttypesofproblem.Itwilllaythenecessaryfoundationforthestudentstocombinewiththeexpertiseandtousesoftwaredevelopmentenvironmentandtoolstosolvepracticalproblemsandtolearnthefollowingrelevantcoursesinthefuture.3.Topics1)FORTRANlanguagebasics①ProgrammingOverview②Basicstructure,thestandardinput/outputofFORTRAN95③Basicdatatypes,constants,variables,arraysandstringsofFORTRAN95④operatorsandexpressionsofFORTRAN952)Programcontrolstructure①Algorithmanditscharacteristics②Sequencestructurestatements:assignment,inputandoutputstatements③Selectionstructurestatements:ifstatementandselectstatement④Loopstructurestatement:doanddoWhilestatementstructure⑤Exit,cycleandgotostatementsExperiment1:①Tofamiliarprogrammingenvironmentanddebuggingmethod②Tomasterthemethodofediting,debugging,compilingandrunningprogram③FORTRANprogramstructure④Theassignmentstatement⑤Readandprintstatement,interactingwiththecomputer⑥sequencestructureprogrammingExperiment2:①Formatinputandoutput②Conditionalstatement,jumpstatements③branchingprogrammingExperiment3:①Loopstatement②loopstructureprogramming3)Array①Definitionsandreferencesofarray②Inputandoutputofarray③ArrayapplicationsExperiment4:①Arraydefinitionandelementsreference②Input-outputofone-dimensionalandtwo-dimensionalarrayandhiddenDOtables③Programmingwithanarraytoprocessdata4)StructureandPointer①Definitionsandreferencesofstructure②Declareanduseofpointervariable5)files①Conceptoffile②Basicoperationofthefile③UseofthefileExperiment5:①Definitionanduseofstructure②Definitionanduseofpointer③Useofdynamicarrays④Useofthefile6.FORTRANprocedure①Conceptofprocedure②Internalfunction③Functionsubprogram④Subroutinesubprogram⑤Adjustablearray⑥Recursiveprocedure