数据结构与算法课程的实践教学模式的探索与改革

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1、~《数据结构与算法》课程实践教学模式的探索与改革王竹云浙江财经学院,浙江杭州310018E-mail：wangzhuyun@tom.com摘要：数据结构与算法课程是大学计算机专业教学的核心课程，也是其他理工类专业的主要选修课程之一。本文叙述了数据结构与算法的内容特点及课程教学要求，分析了数据结构与算法课程在教学中存在的一些问题，影响了该门课程的教学效果。从而从教学实践出发，并针对这些问题提出了相应的改革措施。关键词：数据结构与算法；内容特点；教学改革；教学方法；实践教学1引言数据结构与算法课程的教学目标是系统地介绍数据的逻

2、辑结构，如线形表、栈、队列、树、图等逻辑结构的算法实现，并介绍与各类数据结构与算法相关的非数值算法。数据结构与算法不仅是计算机专业的核心课程，也是其他理工类专业的主要选修课程之一，和软件设计、数据库开发、计算机网络等方面的研究有着更加密切的关系。通过这门课程的学习，不仅能使学生在软件开发的过程中合理地选择数据的存储结构，有效地设计算法，还有助于学生学习数据库原理、计算机网络、算法设计与分析等后续课程；数据结构与算法也广泛应用于应用开发中，很多IT企业在招聘开发人员时，都要考核应聘者的数据结构与算法知识。是计算机专业研究生入

3、学考试的必考课程，在全国计算机软件资格与水平考试中，数据结构与算法相关的试题占了很大比例。因此，必须提高数据结构与算法课程的教学质量，才能培养高素质的计算机人才。2《数据结构与算法》的内容特点及课程教学要求2.1数据结构与算法课程的主要内容和特点本课程先修课是C++语言程序设计，理论性和操作性较强，具有相当的难度和抽象性。数据结构与算法课程的内容主要包括如下三个方面的内容。[1，2]（1）基本数据结构：线性表、栈、队列、串、数组和广义表，掌握它们的特点、表示和实现，对静态结构要求非常熟练的编程上机实现，对动态结构要求逐步熟

4、悉链表的表示，通过模仿实验教程中的例子，掌握编程技巧。强调了C语言的书写规范，特别注意参数的区别，输入输出的方式和错误处理方式，以及抽象数据类型的表示和实现。能熟练完成以下的应用：多项式的计算、语法检查、回朔算法、递归算法、表达式求值、离散事件模拟、文字的编辑和稀疏矩阵进行矩阵运算采用的处理方法。~~~~（2）复杂数据结构：树、二叉树、图和动态存储管理。掌握它们的定义和特点、表示和实现，特别注意与基本数据结构的区别，掌握各种遍历的递归和非递归算法，能熟练完成以下的应用：最优树、拓扑排序、Huffman编码、关键路径和最短路

5、径问题。掌握使用可利用空间表进行动态存储管理的分配策略。（3）数据结构的应用：查找和内部排序。熟练掌握静态查找表的查找方法和实现，掌握动态查找表和哈希表的构造和查找方法。掌握各种内部排序方法的基本思想、算法特点、排序过程以及它们的时间复杂度分析。2.2数据结构与算法课程的教学目标本课程着重于培养学生的算法设计与分析的基本理论知识和技能，掌握基本数据结构与算法的特点，了解数据结构与算法的关系及优劣。培养学生设计及选择有效的算法、设计合适的数据结构与算法的能力。着重于培养学生的算法设计与分析的基本理论知识和技能，掌握基本数据结

6、构与算法的特点，了解数据结构与算法的关系及优劣。培养学生分析问题，解决问题的能力，应用知识的能力。3《数据结构与算法》课程教学中存在的突出问题3.1学生的学习兴趣不高在教学中，学生刚接触到《数据结构与算法》课程时，总认为《数据结构与算法》是一门理论课，感到枯燥、乏味，学习兴趣不浓，甚至有学生认为不学数据结构与算法照样能编出程序。数据结构与算法是一门理论性与实践性并重的课程，注重培养学生利用理论知识解决具体问题的能力的培养。如果仅仅满足于讲解清楚，而不注意教学的生动性，学生的学习行为只能是种被动行为，为了考试而学习。最后导致

7、学生死记硬背课堂讲解的知识点，把一门实践性很强的课程变成了一门内容枯燥、乏味，需要大量记忆知识点，与实践完全脱钩的课程。3.2学生程序设计能力不足学生在学习《数据结构与算法》课程时，由于其前导课程掌握不好或没能熟练掌握(高级程序设计语言或面向对象程序设计)，导致学习《数据结构与算法》课程时感觉很困难。数据结构与算法中的算法多数由类C、类C++实现，在学数据结构与算法之前，已经系统地学习过C，C++的相关知识，但由于学生们开始接触程序设计语言，对计算机语言的许多约定理解得不是很透彻，用计算机解决问题不可能得心应手，程序设计水

8、平有待进一步提高；对类C、类C++语言描述的高度抽象的算法理解困难，算法思路有，但编制程序又无从下手，不能熟练地用程序设计语言描述出来。3.3传统教学模式限制课堂教学效果~~~~在《数据结构与算法》课程的教学过程中，长期以来，我们遵循以教师为主体，学生被动学习的传统教学模式。教学过程严格按照教学日历、教