基于知识结构的数据结构教学研究与实践

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1、基于知识结构的《数据结构》教学研究与实践古乐声朱家义陈付贵引言计算机科学与技术专业的基础课程之一，它的方法和原理是学习编译原理、数据库以及软件开发的重要基础新的教学内容教学思想和方法需要革新当前教学中的不足对本课程的重要程度认识不够无法找出课程知识结构，不知道其中的逻辑关系实验内容多为验证性实验，创新的因素较少课程体系中的地位是计算机以及相关专业的一门核心课程(计算机科学与技术专业信息技术方向规范起草小组在2007年公布的计算机科学与技术（计算机科学方向）专业规范)“程序设计语言”(例如C或C++)和“离散数学”是它的先导课程，“操作系统”

2、、“数据库原理”、“软件工程”等则是它的后续课程不仅是非数值计算的程序设计的基础，而且还是设计和实现系统程序和应用程序的基础知识结构（1）数据的逻辑结构，反映数据之间的逻辑关系：线性表，树、图；（2）数据的存储结构，反映数据在计算机内部的存储方式：顺序存储，链表；（3）算法，算法是实现数据的某种操作：搜索，排序。知识结构及相互关系基于知识结构的教学方法充分认识数据结构的重要性是组织教与学的根本：认真研究各课程之间的逻辑关系，让学生认识到该课程的基础、核心地位，使学生理解本课程和其它课程之间的联系，以此为基础提高学生学习的积极性，并把这种积极

3、性转化为学习的动力，将“要我学”变为“我要学”。基于知识结构的教学方法树立现代教育思想，以素质和能力培养为出发点：“以学生为主”、“以能力为中心”的新教育观；不仅要“授人以鱼”，更重要的是“授人以渔”；把学生创新能力的培养放在重要的地位；在教学的各个环节，充分体现“以教为主导”、“以学为主体”。基于知识结构的教学方法以知识结构为基础，合理安排教学内容：以存储结构为突破点，以算法为落脚点，最终用算法实现相应的数据结构。合理地组织知识结构；合理地安排教学内容；合理地利用现代化教学手段；利用可视化编程思想来培养学生的数据抽象能力及创造性思维能力。

4、基于知识结构的教学方法科学选题，强化实践环节：帮助学生加深对数据的逻辑结构、存储结构、算法思想理解，把所学到的知识融会贯通。以小实验和大实验相结合进行：小实验针对具体算法的设计；大实验即课程设计，是数据结构课程的综合实验。小实验参考线性表顺序结构：元素的插入和删除。线性链表：元素的插入、删除和查找，循环链表的合并，有序链表的合并。堆栈：表达式的计算，二叉树遍历的非递归实现。队：广度优先遍历图的算法实现。字符串：简单模式匹配算法稀疏矩阵：稀疏矩阵的乘运算二叉树：二叉树的各种递归算法，二叉树的线索化，Huffman算法。图：DFS和BFS算法，

5、Prim算法，Dijkstra算法。查找：有序表的二分查找算法，二叉排序树的查找，哈希表的构造与查找。内部排序：直接插入排序，希尔排序，冒泡排序，快速排序，堆排序，2路归并排序。大实验参考设计一元稀疏多项式简单计数器二叉排序树与平衡二叉树的实现全国交通咨询模拟设计一个求有向无环图中最长路径算法，并估计其时间复杂度超市管理系统用扑克牌实现24点游戏无向图应用问题八皇后问题课程设计报告参考示例内容要求1.课程设计题目2.课程设计目标3.课程设计的内容(1)课程设计简介(2)设计说明(3)程序流图(4)程序清单4.课程设计要求(1)对系统进行正确

6、的功能模块和控制模块分析(2)系统设计要能完成题目所要求的功能(3)程序简练实用，并尽可能地使系统的功能更加完善和全面(4)说明书、流程图要清楚(5)独立完成5.总结6.参考文献基于知识结构的教学实践充实教学内容：ACM/ICPC大学生程序竞赛题目增加实践课时：将讲授与实践的课时比例由2：1提高到1：1，并增加1周的学时用于课程设计，在验证性实验的基础上适当增加设计性和综合性实验革新成绩评价方法：分阶段考核并重视实践能力的考核评价方法，由原来的一次期末考试变为按课程内容划分的三阶段考核，提高实验成绩在总成绩中的权重，由原来的10%提高到30

7、%基于知识结构的教学实践项目2006(118人)2007(121人)2008(119人)考核目标考核内容选项课程地位的认同性你是否了解计算机科学专业的课程体系设置情况?很清楚426578知道一些675240不了解941你是否了解计算机科学专业的核心课程的设置情况?很清楚548192知道一些583827不了解620基于知识结构的教学实践教学内容的接受程度你对数据结构课程课堂内容的接受情况如何?能接受2/3以上546675能接受1/3～2/3484642能接受1/3以下1692你对本课程实验项目的完成情况如何？绝大部分能完成587281能完成一

8、半左右484336能完成很少一部分1262你对本课程课外作业的独立完成情况如何？绝大部分能完成617986能完成一半左右443632能完成很少一部分1361你对本课程知识结构的掌