数据结构与算法实验教学的改革与探索

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1、.....数据结构与算法实验教学的改革与探索　　摘要：数据结构与算法课程是计算机专业的一门核心基础课，具有很强的实践性。在分析该课程实验教学现状的情况下，提出了实验教学内容的改革、实验教学方法的改革以及实验考核方法的改革等问题，提高了实验教学的效果，激发学生的学习兴趣。　　关键词：数据结构与算法；实验教学；改革　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）18-0028-03　　数据结构与算法是计算机专业的核心基础课程之一，通过本门课程的学习，可以使学生透彻地理解各种数据对象的特点，学会数据的组

2、织方法和实现方法，并进一步培养良好的程序设计能力，而该课程的实验课是学生验证、掌握和应用数据结构理论的重要途径。　　一、数据结构与算法上机实验课程的现状学习参考.....　　数据结构与算法课程涉及大量数据类型及算法，理论性很强，抽象难懂，对学生的学习造成了一定的难度。受传统的教学模式的影响，课程的实验教学一直处于从属地位，同时因学生基本程序设计能力有待提高等因素影响，实验效果不甚理想。如何使学生理论学习和实践学习相结合，提高学生的实践能力，已成为高等院校培养应用型本科人才的一项重要课题。　　目前在数据结构与算法实验教学过程中发现的

3、问题主要有以下几点：　　1.学生对于上机实验的重要性认识不够。对于学生来说，由于部分院校的教学资源所限，数据结构与算法课程长期以来都是课堂和实验分开进行，授课教师对于上机实验过程几乎不参与，这就导致了学生重视课堂理论的讲授，而忽视上机实验课程的重要性。　　2.课程实验缺乏层次性。上机实验教学内容大多为简单的验证性实验，缺乏综合性、应用型、设计性实验项目。增加论述。　　3.课程理论性强、难度大。数据结构与算法课程理论性极强，抽象难懂，很多学生在课堂听课过程中不能够完全理解，无法建立起数据结构和相应算法的概念，长此以往导致学生对于这门

4、课程的畏惧和抵触情绪，同时也严重打击了学生上机实验的积极性。学习参考.....　　4.学生对掌握程序语言的程度不够。学生对程序设计语言掌握得不理想，也是导致学生上机实验缺乏积极性的一个重要原因。数据结构与算法是学生在学过一门或几门语言课程之后开设的，其算法大都由C或C++语言描述，要求学生能够使用某种程序设计语言对算法进行程序设计，并且上机调试通过。以我学院为例，学生在学习数据结构时，虽然已经学过C语言，但仅是初学，并不精通。因此对于抽象的数据类型、动态分配存储空间等概念，在理解上还是有一定困难的。由于对程序设计语言掌握得不好，大

5、部分学生在编程的过程中陷入迷茫的状态，阻碍了他们对各类数据结构和算法等知识点的理解和应用，使教学目标难以实现。　　二、实验教学的改革和探索　　（一）实验教学内容的改革　　数据结构与算法课程主要使学生掌握程序数据的结构、组织和管理技术以及在此基础上的算法设计与分析技术，不仅为后续课程操作系统、编译原理、数据库原理、软件工程、人工智能等课程提供必要的知识准备，更重要的是可以提高学生软件分析、设计、编程和数据组织的能力。根据数据结构与算法整个课程体系的划分，本课程的上机实验主要分为以下几种类型：学习参考.....　　1.验证性实验。这一

6、类型的实验主要在上机实验课中完成。以西安交通大学城市学院为例，本门课程有8个学时的上机实验，主要任务是将课堂上讲过的内容以实验的形式贯穿起来，所涉及的实验以教材中提及到的基本算法和例题为主，基本都是验证性的实验。以单链表为例，要求学生通过定义线性表的抽象数据类型，在链式存储结构下完成单链表的建立、插入、删除、查找、求前驱节点和求后继节点等操作，通过实验教学，在加深学生对数据结构课程内容理解的同时，达到理论联系实际的目的。　　学生通过完成此类实验，一方面可以强化基础知识，另一方面也可以通过编写算法掌握高级语言程序，同时还可以训练学生

7、良好的编程风格、基本实验技能和科学严谨的实验作风。　　2.综合性实验。综合性实验部分实在课程设计阶段来完成。主要任务是考查学生运用所学基本数据结构解决实际问题的能力。所设计的实验项目可以是课程设计指导书中提供的参考题目，也可以是工程中的实际课题，选题要与所学阶段性知识紧密联系，任务有一定的难度和综合性，对学生的编程思路和方法有启发作用的项目。例如：学习了栈和队列知识后可以要求学生设计一个停车场管理系统，以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。又如：学习了图的路径的相关算法后，可利用学生熟悉

8、的当地交通情况、旅游景点等设计问路系统。这些问题与课本理论知识联系密切，而且具有一定的实用价值。学习参考.....　　3.研究性实验。此类实验是针对于学有余力的学生，可安排一些研究性实验，针对计算机专业学生的特点，可以以软件开发的形式进行，让学生以