R语言程序设计教与学教学大纲.docx

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1、R语言程序设计教与学教学大纲Ol课程基本信息1 .课程编号：*2 .课程平台：基础能力平台3 .课程模块：信息能力模块4 .课程性质：*5 .学时/学分：48学时/3学分6 .先修课程：大学计算机基础7 .适用专业：*8 .教学单位名称：计算机与信息技术学院9 .选用教材：R语言程序设计清华大学出版社周围02课程教学目标及学生应达到的能力R是一门用于统计计算和数据挖掘的语言,其应用涵盖了从统计计算到机器学习，从金融分析到生物信息，从社会网络分析到自然语言处理，从各种数据库各种语言接口到高性能计算模型，应用领域非常广泛。R语言程序设计让学生掌握R程序设计语言的特性、并具有解决统计分析和数据挖掘的

2、实际问题的能力。内容涉及R语言的基本语法、数据对象的管理和可视化、基本统计分析概念与应用、数据挖掘建模和应用、高级特性等。本课程的教学目标：课程目标1：基础知识方面。掌握R语言与数据挖掘的基础知识，学会R语言的开发环境、数据对象和数据管理、数据可视化，理解与掌握使用R语言进行数据挖掘的基本原理。课程目标2:基础能力方面。掌握R语言数据挖掘中的建模与应用，掌握目前数据建模的常用算法，包括分类与预测、聚类分析、关联规则、智能推荐、时序模式、神经网络等，为其后续专业课程的数据处理能力打好基础。课程目标3:综合能力方面。在具体案例中掌握实施R语言数据挖掘的流程，初步具备综合运用R语言进行数据挖掘的基本

3、能力。课程目标4:思想政治素质方面。大数据时代，强化学生尊重事实、了解国情、科学精神、诚信守法的道德品质与伦理素养，要求学生在其中培养爱国敬业、诚实守信、强国意识等基本素质。03课程目标和毕业要求的对应关系课程目标与所支撑的毕业要求指标点，参考表Io表1课程目标和毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点课程目标1.品德修养Ll学生应理解并掌握科学的世界观和方法论,具有良好的思想品德和社会公德。1.2学生应理解并践行社会主义核心价值观,了解国情，具行维护国家利益、推动民族复兴和社会进步的使命感和加任感。课程目标42._E程知识2.2 学生应理解与掌握计算机科学与技术的基础知识和基本方法，理解计算

4、机应用系统中的基本工程知识，了解交通运输匚程领域的初步知识及工程技术，并具有一定的计克思维能力。2.3 学生应能够在课程考核、实践环节、科技活动，以及毕业设计（论文）等中,应用数学与白然科学、工程盛础和专业知识解决“算机系统及应用中的发杂工程问题。课程口标13.问题分析3.1学生应能够通过应用数学、自然科学、计算机科学与技术的基本理论与方法，分析与识别相关实际工程应用问题的复杂性,并进行清晰的描述与表示。课程目标24、解决方案4.1 学生应掌握计算机科学与技术应用工程问题的基本设计原理与方法，能够针对相关复杂工程问题设计合理的解决方案。4.2 学生应能弊从设计方法学上理解手掌握计算机科学与技术

5、及其应用的相关复杂工程问题的解决方法，并在解决过程中体现出定的创新思维能力.课程目标35、科学研究5.1 学生应理解，掌握计算机科学。技术的基本理论方法，并从科学技术方法论上理解本专业的基本研究方法5.2 学牛.应能够针对复杂i算机工程问题运用相关的理论和方法建在定性或定墙模型，进行分析与比较：能够掌握原始数据收集与处理方法、参数分析方法、实脸结果检验方法与综合分析方法“课程目标36、现代工具6.2 学生应能够熟练掌握计籁机系统的应用环境与开发IJl等.包括数据库系统环境与工Jh操作系统与编译系统、计算机网络M；境与互联网平台、计算机系统部件模拟与评价等.6.3 学生应能够选择与运用计算机科学

6、与技术的方法、环境与：具，针对复杂工程问题的解决方案,进行分析与比较、预测与模拟，并能够理解与衣述问题解决方案的局限性U课程目标I04课程思政育人目标根据R语言程序设计课程作为全校选修课的特点，确定课程思政育人目标。在授课过程中，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，学生通过学习，能够掌握事物发展规律和工程伦理知识，具有正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，具有诚实守信、科学精神以及科技报国的家国情怀和使命担当。05课程教学内容和要求本课程的课内总学时为48学时，其中理论学时24学时，实验学时24学时。本课程的教学内容、教学要求见下表。表2教学内容与要求模块知识单元知识点教学要求推荐学

7、时教学方式旗础R语言概述理解数据挖掘的内涵、掌握R语言之入门必备。R语方基础知识。掌握4讲授实脸数据时象R语占的数据类型和数据结构基础。掌握6讲授演示实臆数据管理学会综合应用R语言的数据膑理和程序设计基础。掌握6数据可视化掌握各种可视化技能。掌握6进阶数据探索数据描述,数据清洗等预处理作掌握6讲授实验数据分析/解相关统计学、数学、数据挖掘、机器学习等基础知识。理解6讲授数据挖掘通过案例掌握多种数据挖掘模型，如：分类分析.回归分析.聚类分析.关联分析,数据挖掘可视化1：具等（可根据选课学牛.需求调整或增加主题）理解6讲授实脸案例分析拓展高级特性R高级特性，如面向对象、性能提升、并行计算等.J解2

8、讲授案例分析应用拓展掌握对1-2个综合实际案例的分析能力。理解4复习与讨论综合贪习,最新发展及讨论等.理解2课程教学安排在教学方法上，充分利用各种媒体教学手段，将课堂教学、线上教学、课内实验（随堂实验）、课题讨论、专题研讨、习题课、作业等有机结合，提高教学效率。具体包含以下几方面：（一）课堂讲授课堂讲授是知识传授的主要方式。在课堂讲授中采用提问、回顾、联想、讨论等多种教学方法，强调知识点的衔接、知识结构的贯通；结合PPT演示、动画、网络视频、板书等多种教学手段，吸引并调动学生的兴趣，发挥学生的主观能动性；将专业知识和思政育人元素相融合，培养学生的批判性思维、主动学习意识和探究精神，以及正确认识

9、问题、分析问题和解决问题的能力。（二）课程思政根据课程教学内容及特点，将课程教学和实践活动与学生的理想信念、爱国情怀教育、知识见识、奋斗精神、职业素养、行为习惯及综合素质培养相结合，将课程思政案例（如表3所示）有机融入相关知识点和教学环节中，通过案例讲解等方式，在进行知识传授、能力培养同时“润物无声地实现价值塑造。表3R语言程序设计课程思政案例序号章节知识点思政元素1线hMOOC单元作业和小测I诚信精神I作业不抄发，将社会主义核心价值观内化为粘神追求、外化为白觉行动。2R语言概述R诞生和发展I科学精神、创新精神I通过R语m诞生和发展历程、开源精神，鼓励学生成为潜心攻关、创新合作、精益求精、勇攀

10、科研高峰的有忐青年。3特殊值I科学精神INA衣示缺失值（MiSSingvalue）,mNoiAvailable*:Inf表示无穷大，Infinite：NaN：表示非数值,NotaNumber,;NULL：表示空值.分析背后产生此类数据的原因,认真对待,科学严谨。4数据管理由数族的训试I锤炼意志I程序调试需要从一个又一个的错误中走出来，鼓励学生无惧挑战,战胜自L1，具有不怕困难的无畏精神。5数据挖掘数据挖掘概述I思维方法I预测、Pin.关联分析等问题的多种模型解决思路,让学生领会各种科学方法的精妙。6数据挖掘模型的评价指标I辩证思想I每种模型有优点也有缺点，要根据问题性质、评价指标来选择合适的模

11、型。7高级特性性能提升创新精神通过R语片和其他程序设计语片的结合.提升性能和综合应用,鼓励学生不断探索、融会贯通、求索创新。8综合案例综合案例科学精神、诚实守信、职业规范I进行数据分析和模型，不仅在设计执行过程中要科学严谨，而旦要遵守职业规范，对待数据结果要诚实守信.（三）线上教学线上教学是课堂讲授的辅助手段。通过课程平台上的教学资源、MOOC视频以及演示软件等教学辅助手段，向学生提供课下技术支持和帮助。（四）实验教学实验教学是编程技能训练的一种教学环节，目的是培养学生运用实验方法研究解决工程问题的能力。学生按照实验指导书的要求独立或分组完成，鼓励学生结合自己的兴趣选做实验或进行自主研究性实验

12、。（五）作业练习作业练习是对知识重现的一种能力训练方式，教师根据教学进度和学生习题完成进度，安排问题解答时间，点评普遍性与重要性的问题。（六）自主学习自主学习是培养学生终身学习能力、探究精神和创新思维的教学环节，以专题研究的形式开展，由任课教师在理论和实践教学过程中自主安排。07课程的考核课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，考核环节与课程目标的对应关系见表4,各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行调整。以平时成绩占30%,单元成绩占40%,期末成绩占30%进行为例。表4考核环节与课程目标的对应关系考核依据建议比例考核/评价细则对应的课程目林平时成绩30%听课情况（签到或SPoC

13、、MOOC等平台记求），枳极参与教学活动（如小组研究型实验报告等）课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4单元成绩40%主要考核学生对每章节知识点的理解和掌握程度：模块：1次模块：4次，模块三：2次。以作业、实验、小测等形式考核.共10次.期末考试（或大作业）30%考试或大作业形式进行期末考核。08本课程与其它课程的联系与分工本课程先修课程为：大学计算机基础。09建议教材及教学参考书1.R语言程序设计,周围等主编，清华大学出版社，2023年；10学院审核程序说明由教育中心制定，负责本科教学工作的系主任审核，经学院教学指导委员会审核批准。附：达成度评价方法课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评

14、价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：课程目标评价内容及符号意义说明如附表1,字母A、B、C则分别表示学生平时成绩、单元成绩、期末成绩的实际平均得分，其中，A=AiA2,B=Bi+B2,C=C1+C2；总成绩100分，平时成绩占30%,实验专题占40%,期末成绩占30%。附表1课程评价考核基本信息表（均按百分制计算）课程目标评价内平时成绩单元成绩期末考试或大作业课程总评成绩容所课情况教学活动作业/实验简单题旦杂题目标分值505050505050100学生平均御分AiBxB2ClC2034+0.48+0.3C课程目标达成度评价值计算具体说明如附表2附表2课程达成度评价计算方法课程目标考核环节目标分值学生平均得分达成度计算1.4平时成绩25A/4课程目标1达成度=（A+B+C）754单元成绩（模块O25B/4期末考试（简单题）25042.4平时成绩50A/2课程H标2达成度(A+BCy150/2泳元成线（模块二）50B/2期末号试（发杂题）50Cn3.4平时成绩25f4课程H标3达成度=（A-BCK754单元成绩（澳块三）25B/4期末考忒成绩25CJA4课程Il你4（思政部分）融