面向编程能力培养的数据结构课程教学方法研究.pdf

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1、第8期计算机教育662015年4月25EtComputerEducation文章编号：1672．5913(2015)08—0066-04中图分类号：G642面向编程能力培养的数据结构课程教学方法研究刘志，赵明珠，刘端阳(浙江工业大学计算机科学与技术学院，浙江杭i,I310023)摘要：针对当前数据结构课程存在“听得懂，不会做”的问题，分析其原因，提出面向编程能力培养的数据结构课程教学观点，即通过以存储结构为基石深入理解数据结构，在此基础上通过应用实践提升面向对象编程能力，进而解决数据结构课程“不会做”的问题。关键词：存储结构；面向对象

2、编程技术；STL0引言构课程上就是眼高手低，能理解各种数据结构类的设计和实现方法，但没有能力自己构造和实现，进数据结构是计算机专业的一门核心基础课而导致很多作业、实验无法上手，越学越难。程，不仅是进行高效程序设计、软件系统开发的(2)作为计算机专业的学生却没有真正意识重要基石，而且是计算机专业后续课程(如操作到编程能力的重要性，计算机专业区别其他专业系统、数据库系统等)的重要前导课程，学好数的一个很大特色就是强调实践动手能力。作为计据结构无疑对计算机专业的学生具有非常重要的算机专业，编程能力是最基本的专业技能，而提意义。由于数据结构课

3、程主要是研究数据在计算升编程能力的唯一有效途径就是上机实践，只有机中的存储、组织和访问方法，不可避免地涉及通过独立完成代码的编写、调试，才能真正掌握数据在内存中存储空间的申请、管理和释放等问题，正是由于数据在底层内存空间的不同存储方程序设计语言，提高问题求解能力、编程能力、法，才导致了数据多种多样的访问方法；由于各调试和测试能力。数据结构课程不仅仅是理论的种数据结构具有不同的逻辑结构，因而这些数据学习，更是理论的实践和应用，若学生不能投入的访问时间也存在很大不同，通过算法复杂性分地进行数据结构课程的编程实践，是很难学好这析可明确地揭示

4、这些算法间的异同[】】。门课程的[2】。(3)数据结构课程的理论教学内容已经非常1教学中存在的问题完善了，而面向编程实现的教学内容是相对不充目前，教学中普遍存在如下问题。分的，我们在实际的教学过程中，在兼顾理论教(1)学生由于前期的c++编程能力薄弱，对面学的基础上，通过介绍数据结构在STL中的实向对象的编程技术没有很好理解，而数据结构又主现，引导学生使用STL中的各种模板类，进而提要以抽象数据类型进行描述和实现，体现在数据结升学生应用数据结构方法解决实际问题的能力。基金项目：浙江工业大学教改项目“以数据结构课程为主的多课程融合式教学

5、模式的探索和研究”(JG1318o第一作者简介：刘志，女，教授，研究方向为图像处理、三维模型检索，lzhi@zjut．edu．cn。第8期教育与教学研究672编程能力培养的探索继续放大，最终使得学生产生畏难情绪，甚至有人放弃了这门课程。2．1以存储结构为基石理解数据结构针对这种情况，可以在教学过程中首先介绍目前，数据结构教材基本都是以数据的逻计算机内存的基本管理方法，以图示说明计算机辑结构为主线，从线性结构开始，依次介绍动中内存的分布情况；再针对程序编译系统支持的态数组、链表、线性表、栈、队列，然后是非标准数据类型和用户自定义、自行创

6、建的数据类线性结构，包括树形结构和图形结构。在各种数在内存中的分布，来解释数据结构在计算机内存据结构介绍时再讨论其存储结构以及相关算法，中的存储和访问方法，这样，使得学生对后续各知识框架体系完善清晰p】。我们的教学工作也是种数据结构的存储管理有了直观认识，解决了数在这个框架下展开的。事实上，对于这样的知据结构的存储瓶颈问题。识脉络学生也是理解的，但在具体教学过程中，简单说，存储空间只有连续和不连续存储空学生就陷入了混乱。刚刚进人大二的学生由于对间之分，但由于不少教材在实现数据结构时，还计算机系统缺乏了解，对内存分配更是茫然无涉及连续空

7、间中的数组结构和向量结构(动态数绪，老师们认为很自然的事(如数据在内存中的组)，为了便于学生理解数据结构由于不同存储存储和分配过程)，他们会很难理解，只能死记结构所带来的不同访问方法，我们将各种数据结硬背，于是，在下一步的学习中，这些困惑会构与存储方式整理归纳如表l所示。表1数据结构与存储方式由于数据结构中各种数据结构均以抽象数据类型描述，但不同的存储方法使得相应的操作方类型来描述，即数据结构的逻辑结构以抽象数据法实现不同，即成员方法的具体实现方法不同。计算机教育ComputerEducation如果能够理清这样的数据结构构造思路，那

8、么所术的深入理解，更好地掌握C++程序设计方法，有的数据结构设计和实现方法就都很简单了。相提升学生的编程能力。对于具体的操作中，各种数据结构都可以先进行2．3利用STL中容器理解数据结构应用类声明，在私有数据中明确该数据