資源簡介

教學設計
課程基本信息
課題 項目挑戰——無人機送快遞的配送決策
教學目標
通過項目設計和實踐，分析項目中的核心要素以及數據結構，再進行算法設計，實現無人機送貨的順序表編排，學生自主建模和設計過程中體驗排序算法、查找算法、迭代和遞歸在實現過程中的應用，加深理解算法與數據結構的關系。 教學目標分為以下兩點：①在利用計算機編程實現無人機送貨順序表的合理編排過程中， 增強學生主動運用恰當方式進行處理信息的意識，提高學生的信息敏感度。②通過對無人機送貨順序表問題的分析、概括和抽象計算模型以及運用編程實現排序的過程，讓學生體驗用計算機科學的思想解決問題的基本方法，培養學生的計算思維能力，加深對數據結構的理解。
教學內容
教學重點： 利用數學模型計算配送中心與任意快遞配送點之間的具體，并以程序的方式實現效果； 設計快遞配送決策，使整體的客戶等待時間最短。
教學難點： 1. 學生能分辨出在配送快遞時緊急程度是主要條件，配送距離為次要條件； 2. 學生能利用建模提取不同情況下配送時間的長短，并設計相應的決策方案。
教學過程
教學環節 教學過程 設計意圖
項目導入 明確要求 視頻引入，分析項目的具體需求，讓學生把握項目的最終實現效果，同時分析項目已經掌握的數據并發散思維，嘗試初步對項目進行方案設計。 項目目標：快遞采用無人機配送，利用時空上的便利對數據表中的貨物進行配送，要求如下： ①所有收貨人的等待時間總和要求最短。 ②急件的快遞優先配送 提升學生完成項目的意愿。
條件分析 建模計算 強調配送策略設計中需要考慮快遞的緊急程度以及配送距離兩個因素決定配送策略的設計，而兩個數據中緊急程度在數據中已經體現，配送中心與配送點的距離只有兩地的經緯度數據，并沒有兩地間的距離，因此課堂首先根據數學模型，如下表達式： 利用兩點的經度和緯度數據計算配送中心與各個配送點之間的距離，并存儲在數據對象中，如下表所示： 程序實現代碼如下： 回顧項目過程中需要的條件，引導學生根據已有的條件和項目的最終目標分析如何對已有的數據進行加工處理，為策略設計進行鋪墊。
決策設計方案實踐 決策設計時要考慮兩方面：1.緊急程度；2.配送距離。其中緊急的快遞需要優先配送，因此該條件應作為主要條件；而作為次要條件的配送距離，則要考慮配送距離近的優先配送還是配送距離遠的優先配送，通過簡單方案的數據建模，得出配送距離近優先配送的結論 通過冒泡排序的方式實現按照緊急程度為主要關鍵字、配送距離為次要關鍵字的升序排序。參考代碼程序如下圖所示： 根據配送的順序，最終計算出所有用戶的等待時間，實現代碼如下圖所示： 項目實現效果如下圖所示： 通過逐步建模引導學生思考，并將算法模型轉換成相應的代碼，實現配送決策的設計。
知識回顧 課堂小結 總結課中所有的環節以及算法中遇到的問題，同時留下思考題讓學生在課后練習中進一步完善代碼。 通過不斷的迭代優化，讓學生進一步加深排序算法印象。

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