數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告精選(九篇)

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第1篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)本科專業(yè)的一門核心課程，討論如何在使用數(shù)據(jù)的時(shí)候有效地組織數(shù)據(jù)。該課程與《程序設(shè)計(jì)》、《算法設(shè)計(jì)》等本科課程有著重要的聯(lián)系，是本科計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，在國(guó)內(nèi)有不同版本的教材可以選擇。本文討論《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)形式、實(shí)驗(yàn)形式、考核形式、教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)等方面的相關(guān)問題，這些問題同時(shí)也在其它課程教學(xué)中存在。通過這些問題的討論，期望為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的進(jìn)一步改革與提高提供思路與借鑒。

1教學(xué)思考

在下文中，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容分項(xiàng)進(jìn)行闡述和探討。

1.1教學(xué)內(nèi)容安排

教師授課，應(yīng)該對(duì)該門課的核心思想具有很深刻的認(rèn)識(shí)。具體來說，應(yīng)該對(duì)該門課的背景（在整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科中的位置與意義）、核心思想、典型技巧（如將典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化等）、核心內(nèi)容（表、堆棧、隊(duì)列等結(jié)構(gòu)）具有深刻的認(rèn)識(shí)。然后，再有所取舍地安排教學(xué)計(jì)劃。在不同層次的學(xué)校，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的水平不同而對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)有所取舍。教學(xué)計(jì)劃最忌諱大而全地按照教材或考研大綱進(jìn)行安排，這樣很容易造成10個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有所涉獵，但每個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)生都只能理解50%。這樣還不如只深刻地教授3個(gè)核心的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以從這三個(gè)核心的知識(shí)點(diǎn)理解整個(gè)課程的關(guān)鍵與本質(zhì)，同時(shí)可以由自我學(xué)習(xí)的途徑去掌握其它知識(shí)點(diǎn)?，F(xiàn)在，許多高校的教學(xué)形式是針對(duì)同一門課程，多個(gè)教師對(duì)不同班級(jí)進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)，在期末進(jìn)行統(tǒng)一的期末考試。這種統(tǒng)一的考核形式有利有弊，其利在于可以比較客觀地衡量不同教師的教學(xué)效果；但其弊在于各個(gè)教師傾向于按教學(xué)大綱撒大網(wǎng)式地教學(xué)，因?yàn)榻處焸兒ε陆y(tǒng)一考試中有自己未講到的知識(shí)點(diǎn)而遭到學(xué)生抱怨。久而久之，教師們就會(huì)形成不是按教學(xué)內(nèi)容的核心與重點(diǎn)，而是按教學(xué)大綱（而非大刀闊斧地有所取舍）死板地安排教學(xué)計(jì)劃，或者按統(tǒng)一期末考試可能的考點(diǎn)進(jìn)行安排教學(xué)。而這樣的危害是非常大的。

1.2教學(xué)形式

現(xiàn)狀強(qiáng)調(diào)多媒體形式教學(xué)（比如利用powerpoint），但某些內(nèi)容不適合PPT。例如，某些算法或代碼，其思維的產(chǎn)生可能不是從前往后過程化的，比如可能是先寫后面一段，再寫前面一段；又比如一些情況下需先寫while循環(huán)內(nèi)部的循環(huán)代碼，再添加上面的循環(huán)條件判斷語(yǔ)句。讓學(xué)生了解思維的正常產(chǎn)生過程極其重要。因此，如果教師能不依賴PPT，即使在沒有PPT的情況下也能依靠一頁(yè)提綱和一只粉筆講完整堂課，那么基本可以判斷這個(gè)教師對(duì)該門課理解地很透徹了。當(dāng)然，PPT的好處在于描述清晰與完整，節(jié)省時(shí)間。所以如何利用PPT的長(zhǎng)處，同時(shí)避免依賴PPT是教師值得思考的問題。

1.3實(shí)驗(yàn)形式

現(xiàn)有高校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)通常是教師發(fā)放給學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，然后學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行編程實(shí)驗(yàn)，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并上交。教師最終根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)。這種實(shí)驗(yàn)形式弊端非常大，其一易導(dǎo)致學(xué)生互相抄襲，教師不得不浪費(fèi)大量精力去鑒別是否抄襲；其二易導(dǎo)致學(xué)生把大量寶貴時(shí)間花在撰寫死板的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，而忽視了實(shí)驗(yàn)本身的意義。筆者針對(duì)這些弊端，采取了一些相應(yīng)對(duì)策。一是鼓勵(lì)學(xué)生當(dāng)場(chǎng)提交（實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書已提前發(fā)給學(xué)生），同時(shí)當(dāng)場(chǎng)提交的學(xué)生需接受教師的提問。二是禁止學(xué)生在課堂上撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)，若學(xué)生當(dāng)場(chǎng)提交并回答教師提問的話，學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)報(bào)告極簡(jiǎn)要地撰寫。教師可以通過這個(gè)方法很好地了解學(xué)生的情況并避免實(shí)驗(yàn)考核的形式化。

1.4考核形式

上文提到，許多高校針對(duì)同一門課程，安排多個(gè)教師對(duì)不同班級(jí)進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)，在期末進(jìn)行統(tǒng)一的期末考試。這種課程考核方式有利有弊。當(dāng)然，筆者注意到，不由各個(gè)老師自由安排各自班級(jí)的考試，其目的還可能有防止個(gè)別教師因進(jìn)行應(yīng)付式的教學(xué)而輕率刪減教學(xué)內(nèi)容的原因。但是，我們認(rèn)為，為了防止個(gè)別教師的應(yīng)付式教學(xué)，利用本專業(yè)的教授委員會(huì)進(jìn)行聽課與評(píng)判，同時(shí)結(jié)合學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)意見，是一個(gè)較好的方法。對(duì)于考核的形式，現(xiàn)在很多高校強(qiáng)調(diào)考試的標(biāo)準(zhǔn)化（比如要求題型分布多樣，要求有選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、編程題等。同時(shí)要求各題型分值分布均勻）。筆者認(rèn)為，這種所謂的考試題型標(biāo)準(zhǔn)化，其弊遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于利。不同學(xué)科有各自不同的特點(diǎn)。比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果是書面考核，很容易由一道算法設(shè)計(jì)題知道學(xué)生的大致水平。如果是上機(jī)考核，諸如算法設(shè)計(jì)并編程的題就更容易測(cè)試出學(xué)生的真實(shí)水平了。從教學(xué)實(shí)踐上，學(xué)習(xí)考核對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)什么內(nèi)容、按什么方式學(xué)習(xí)、對(duì)學(xué)科知識(shí)理解到多少深度有著非常大的影響。比如，側(cè)重于記憶性概念的考核則會(huì)引導(dǎo)學(xué)生花大量時(shí)間去死背概念，而不會(huì)注意思考概念背后的本質(zhì)。所以筆者在教學(xué)過程中，加大平時(shí)實(shí)驗(yàn)在課程考核中的比重，讓當(dāng)場(chǎng)完成并能回答教師問題的學(xué)生得到更高成績(jī)。另外，談一下對(duì)教師的考核。從現(xiàn)狀看，考核壓力對(duì)教師的教學(xué)積極性影響很小。這是因?yàn)椋憾綄?dǎo)和學(xué)生評(píng)價(jià)確實(shí)會(huì)突出一些教學(xué)方式優(yōu)秀的教師，但并不絕對(duì)。因?yàn)榇_實(shí)存在因科目差異因素而導(dǎo)致評(píng)價(jià)與教師素質(zhì)背離的現(xiàn)象（某些偏理論化和難度較大的科目，評(píng)分會(huì)普遍偏低；某些“觀賞性”較強(qiáng)、較少公式推導(dǎo)的科目則會(huì)偏高）。而現(xiàn)有高校的教學(xué)考評(píng)往往會(huì)集中在上課是否缺席遲到、評(píng)卷是否分?jǐn)?shù)有誤這些易于把握，但和教師深層次的教學(xué)素質(zhì)聯(lián)系不強(qiáng)的考核標(biāo)準(zhǔn)上。因此，探討有效的教師考評(píng)機(jī)制也是一個(gè)值得思考的問題。如前文所述，筆者認(rèn)為讓本專業(yè)的教授委員會(huì)聽課并結(jié)合學(xué)生意見進(jìn)行評(píng)價(jià)是一個(gè)效果不錯(cuò)的方法。

1.5教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)

筆者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)過程中，對(duì)某些教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)有一些體會(huì)，在此簡(jiǎn)單列舉。

1）工具背景與設(shè)計(jì)思路。表、堆棧、隊(duì)列、樹、圖等基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際上是人們經(jīng)過實(shí)踐，抽象總結(jié)出來的常用數(shù)據(jù)模型工具。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)背景與應(yīng)用場(chǎng)景、設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)關(guān)鍵體現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的思維核心。

2）工具接口的標(biāo)準(zhǔn)化。這些工具，抽象成某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的描述后，其接口（或者稱ADT描述）應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)的。這就意味著接口描述（對(duì)應(yīng)程序中的接口函數(shù)申明）不應(yīng)隨內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的形式不同而出現(xiàn)差異。這不僅是ADT描述標(biāo)準(zhǔn)化的要求，也是程序模塊標(biāo)準(zhǔn)化的需求。但筆者注意到，在某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中，針對(duì)同一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如堆棧，順序?qū)崿F(xiàn)的堆棧和鏈?zhǔn)綄?shí)現(xiàn)的堆棧卻有著不同的函數(shù)申明。更具體地，用C語(yǔ)言描述，若順序堆棧的pop接口申明是ErrorCodepop(Stack&S,ElementType&e)，而鏈?zhǔn)蕉褩５膒op接口申明是ErrorCodepop(Stack*S,ElementType&e)，那么這是明顯不合適的。

第2篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；實(shí)踐；多維；教材

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是在20世紀(jì)60年代中期才設(shè)立的一門課程。它主要討論在軟件開發(fā)過程中的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中的若干基本問題[1]：1)問題的建模。如何把客觀世界的問題映射到計(jì)算機(jī)世界中？如何在計(jì)算機(jī)世界中表述和存儲(chǔ)客觀世界中的對(duì)象？它是算法處理的對(duì)象。2)問題的求解方法，即算法。3)算法的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)算法的優(yōu)劣。算法是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要研究?jī)?nèi)容。算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心，也是一種一般性的智能工具?！皩W(xué)習(xí)算法有助于人們對(duì)其他學(xué)科的理解，不管是化學(xué)、控制、甚至音樂，即使非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)算法的理由也是非常充分的[2]。”因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是高級(jí)程序設(shè)計(jì)、編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能等課程的基礎(chǔ)，它不僅被作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)(如計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等)的一門核心的專業(yè)基礎(chǔ)課；也是工科、理科、醫(yī)科等學(xué)科中許多專業(yè)的必修或選修專業(yè)基礎(chǔ)課。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程具有抽象性和實(shí)踐性?？陀^世界中的問題在計(jì)算機(jī)中的表示與算法描述是抽象的，但算法的實(shí)現(xiàn)是實(shí)踐的，惟有通過實(shí)踐才能真正掌握課程內(nèi)容，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。通常在有限的課時(shí)內(nèi)，教師主要講授的是抽象部分，此種情況下如果沒有相應(yīng)的實(shí)踐，課程的學(xué)習(xí)將如同在沙漠建房，難以落成。

因此，如何構(gòu)建能夠有效的實(shí)踐環(huán)節(jié)，一直是教師關(guān)注的問題。

筆者結(jié)合“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程建設(shè)，就多維一體的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，以期為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)提供一定的參考和借鑒。

1 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐活動(dòng)層次

實(shí)踐是一切認(rèn)識(shí)活動(dòng)和知識(shí)的前提[3]，學(xué)生的認(rèn)識(shí)主要是在實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)展起來的[4]。筆者根據(jù)由淺入深、循序漸進(jìn)和創(chuàng)新能力獲得的規(guī)律，將課程實(shí)踐活動(dòng)按層次由低到高分為驗(yàn)證型實(shí)踐、設(shè)計(jì)型實(shí)踐、綜合型實(shí)踐和創(chuàng)新型實(shí)踐。

1.1驗(yàn)證型實(shí)踐

荀子說：“聞之，不若見之；見之，不若知之；知之，不若行之……行之，明也?！彬?yàn)證型實(shí)踐指通過運(yùn)行已實(shí)現(xiàn)的算法對(duì)書本知識(shí)及算法進(jìn)行對(duì)錯(cuò)性的驗(yàn)證。驗(yàn)證理論的實(shí)踐活動(dòng)使學(xué)生充分領(lǐng)悟知識(shí)的內(nèi)在意蘊(yùn)，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)較高層次的實(shí)踐活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。驗(yàn)證型實(shí)踐活動(dòng)從內(nèi)容上來講，它依附于課堂教學(xué)，是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充。

1.2設(shè)計(jì)型實(shí)踐

設(shè)計(jì)型實(shí)踐指用所學(xué)的一個(gè)或若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)去解決特定的問題。通過對(duì)問題的求解，了解知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，獲取知識(shí)的初步應(yīng)用能力。智慧來源于知識(shí)，但知識(shí)不會(huì)自然而然地達(dá)成智慧，需要通過實(shí)踐活動(dòng)對(duì)知識(shí)“內(nèi)化”和“活化”，起關(guān)鍵作用的是人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[5]。這里的知識(shí)是局部的，是一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)。大量的設(shè)計(jì)練習(xí)是解決較復(fù)雜的問題的基礎(chǔ)。

1.3綜合型實(shí)踐

綜合型實(shí)踐是指將所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)思想與方法，應(yīng)用到軟件開發(fā)的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等方面。綜合型實(shí)踐要用到課程的許多知識(shí)點(diǎn)。能力與智慧的獲得，絕不是簡(jiǎn)單的累積，此處，1+1≠2。學(xué)習(xí)者可能掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)及其各自的應(yīng)用，但不等于具備解決復(fù)雜問題的能力，盲人摸象的典故正說明這一點(diǎn)。通過綜合實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生從全局的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的精髓和本質(zhì)；指導(dǎo)學(xué)生如何綜合地將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于軟件開發(fā)過程中。

1.4創(chuàng)新型實(shí)踐

創(chuàng)新型實(shí)踐是指能夠激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐活動(dòng)。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有較高綜合素質(zhì)的人才是當(dāng)代教育的目標(biāo)，也是學(xué)校教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。但“人的發(fā)展以人在不同經(jīng)驗(yàn)方式中發(fā)展為前提[5]”，創(chuàng)新型實(shí)踐旨在通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，由舊知識(shí)建構(gòu)新知識(shí)，達(dá)到學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施

實(shí)踐活動(dòng)的參與者有教師和學(xué)生兩方。學(xué)生是實(shí)踐的主體，旨在運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和理論發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、嘗試解決問題，目的是提高解決問題的能力。教師是引導(dǎo)者，為學(xué)生提供必要的實(shí)踐環(huán)境和條件，當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)，給予指導(dǎo)；對(duì)學(xué)生的實(shí)踐成果給予評(píng)定，使他們不斷進(jìn)取。

2.1驗(yàn)證型實(shí)踐

對(duì)驗(yàn)證型實(shí)踐的處理方式有兩種。一種是作為課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此法的不妥之處在于：1)在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)，只能完成驗(yàn)證工作的很少一部分；2)如果把驗(yàn)證作為課程實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，那高一層次的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)就沒有時(shí)間了。另一種方式是完全由學(xué)生自我解決。持該觀點(diǎn)者認(rèn)為，算法的實(shí)現(xiàn)是學(xué)生在學(xué)過高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言后應(yīng)該能解決的問題，不是本課程應(yīng)該關(guān)注的。其實(shí)，算法描述和算法實(shí)現(xiàn)之間是有距離的，這如同一臺(tái)機(jī)器的構(gòu)造和機(jī)器生產(chǎn)工藝流程之間的區(qū)別一樣，能夠跨越這個(gè)距離的學(xué)生很少，即使有的學(xué)生具備這個(gè)能力，但因時(shí)間、精力所限，也不可能實(shí)現(xiàn)教材中的所有算法。

一個(gè)人接受科學(xué)教育的最大收獲是那些能夠受用一生的智能工具。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)正屬于這類教育的內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)算法，學(xué)生一方面開擴(kuò)眼界，培養(yǎng)正確的思維方法，更重要的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹的典型數(shù)據(jù)模型和實(shí)現(xiàn)，是一種可以用于解決復(fù)雜問題的工具。如果學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)只是紙上談兵，就不可能學(xué)會(huì)工具的使用，就無法用工具去解決問題呢？所以，無論從學(xué)習(xí)者的認(rèn)知所需還是從課程的學(xué)習(xí)目的來看，以適當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷮W(xué)生掌握典型的數(shù)據(jù)模型的實(shí)現(xiàn)是必須的。因此，上述兩種方法均不可取。我們的做法是由教師實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)模型并把源程序提供給學(xué)生，學(xué)生利用課余時(shí)間自行進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，具體任務(wù)如下。

1) 教師。①給出教材中相應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)后的源程序；②給出程序設(shè)計(jì)說明，方便學(xué)生理解程序的結(jié)構(gòu)與功能；③給出思考題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀源程序和理解源程序；④給出操作說明和測(cè)試用例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確性地驗(yàn)證和更全面地理解算法。

2) 學(xué)生。①理解相關(guān)背景知識(shí)；②根據(jù)程序設(shè)計(jì)說明和思考題閱讀源程序；③根據(jù)操作說明運(yùn)行源程序的測(cè)試用例，并進(jìn)行結(jié)果分析；④回答思考題。

為了督促學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)踐，要求學(xué)生將任務(wù)③、④的工作記錄作為作業(yè)上交；教師利用課堂提問，抽檢和討論部分源程序的運(yùn)行結(jié)論。

2.2設(shè)計(jì)型實(shí)踐

設(shè)計(jì)型實(shí)踐活動(dòng)分為兩個(gè)部分，一是課程實(shí)驗(yàn)，二是作業(yè)。

2.2.1課程實(shí)驗(yàn)

鑒于實(shí)踐對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的重要作用，一般會(huì)拿出課時(shí)的1/5～1/4用于課程實(shí)驗(yàn)。針對(duì)課程實(shí)驗(yàn)，教師與學(xué)生的工作分別如下。

1) 教師。①給出問題描述，提出問題解決的基本要求，如采用的知識(shí)點(diǎn)、輸入輸出要求、算法復(fù)雜度等；②對(duì)問題進(jìn)行初步分析，必要時(shí)給出邏輯設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的建議；③酌情給出算法描述；④給出若干測(cè)試用例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行功能測(cè)試，領(lǐng)會(huì)健壯的程序設(shè)計(jì)；⑤給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求，包含問題描述、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能劃分和算法設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、運(yùn)行與測(cè)試、總結(jié)與心得、源程序等。

2) 學(xué)生。①分析問題；②定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；③給出算法描述；④編程實(shí)現(xiàn)算法；⑤用測(cè)試用例測(cè)試程序，記錄運(yùn)行結(jié)果；⑥寫出符合要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

教師通過檢查源程序運(yùn)行情況和批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告，了解和評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。

2.2.2作業(yè)

作業(yè)題分為兩類：基本概念題和算法設(shè)計(jì)題。部分算法設(shè)計(jì)題要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)，以彌補(bǔ)課堂設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的不足。對(duì)于這部分實(shí)踐活動(dòng)，教師布置題目，通過批改作業(yè)，檢查學(xué)生的完成情況。學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)題目，將設(shè)計(jì)思路、算法和運(yùn)行結(jié)果形成作業(yè)上交。

2.3課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于綜合實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)于計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，通過前期的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)實(shí)踐，具備一定的綜合使用課程知識(shí)解決問題的能力和規(guī)范的程序設(shè)計(jì)能力。所以，一般在課程結(jié)束后，單獨(dú)有1～2周的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)，教師與學(xué)生的工作分別如下。

1) 教師。①制定課程設(shè)計(jì)實(shí)施計(jì)劃書。給出課程設(shè)計(jì)的目的和要求、日程安排、考核方法及分組情況等。②給出問題描述。區(qū)別于設(shè)計(jì)題，這里的問題一般較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)的源碼，一般均在500行以上，甚至千余行。③提出設(shè)計(jì)要求，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概要分析?？煞譃榛疽蠛洼^高要求，與不同層次的學(xué)生的能力相對(duì)應(yīng)。④設(shè)計(jì)提示。綜合設(shè)計(jì)的問題解決，通常包含多個(gè)算法，對(duì)其別難的、學(xué)生不易想到的要點(diǎn)給出提示。⑤提出課程設(shè)計(jì)報(bào)告的寫作要求。包含需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、調(diào)試分析、測(cè)試分析、總結(jié)與體會(huì)、使用說明及源程序等。

2) 學(xué)生。①根據(jù)實(shí)施計(jì)劃書的進(jìn)度要求、問題描述和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行“概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)調(diào)試測(cè)試”的問題求解；②接受系統(tǒng)檢查；③撰寫符合要求的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

教師通過作品檢查和批閱課程設(shè)計(jì)報(bào)告給出學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成績(jī)。教師通常在課程設(shè)計(jì)的最后一天，通過運(yùn)行系統(tǒng)和提問，檢查學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與完成情況。

2.4科技活動(dòng)

學(xué)生的創(chuàng)新能力來自科研實(shí)踐。科研實(shí)踐要因人而異，針對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，通過下列三種途徑提供科研實(shí)踐活動(dòng)。

2.4.1項(xiàng)目開發(fā)

通過項(xiàng)目鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的工作方法和相互協(xié)作的精神。

1) 輔研。教師積極向?qū)W生介紹自己的研究方向和課題，吸納有特長(zhǎng)和興趣的學(xué)生參加自己的項(xiàng)目研究，根據(jù)其知識(shí)結(jié)構(gòu)，給學(xué)生布置力所能及的任務(wù)，逐步深入。

2) 項(xiàng)目申報(bào)。積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各級(jí)項(xiàng)目的申報(bào)。學(xué)生作為申報(bào)人并獲得資金的資助，能有效增加其完成項(xiàng)目的責(zé)任感與投入其中的熱情。

2.4.2社會(huì)實(shí)踐

“沒有經(jīng)驗(yàn)”被企業(yè)視為大學(xué)畢業(yè)生的最大弱項(xiàng)。參加社會(huì)實(shí)踐，是學(xué)生獲取經(jīng)驗(yàn)的最好途徑。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)生基本上是大二和大三的，這樣，他們有1～2個(gè)暑假，可以進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐。教師向?qū)W生宣傳社會(huì)實(shí)踐的好處，介紹社會(huì)實(shí)踐場(chǎng)所。學(xué)生在寒暑假或平時(shí)課余時(shí)間，到某個(gè)單位短期工作或兼職工作，參與單位具體項(xiàng)目的工發(fā)。

2.4.3競(jìng)賽

競(jìng)賽是學(xué)生用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的有效載體，是檢驗(yàn)、鍛煉、提高和展示學(xué)生科技創(chuàng)新能力的很好平臺(tái)。競(jìng)賽所帶來的榮譽(yù)感，能夠有效激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。常見的競(jìng)賽有：校級(jí)的“希盟杯”電腦技能設(shè)計(jì)大賽、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)大賽等；市級(jí)的“天翼杯”電腦技能大賽、科技創(chuàng)新大賽等；省級(jí)的“富士通”杯網(wǎng)頁(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽等；國(guó)家級(jí)的數(shù)學(xué)建模大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生科技作品競(jìng)賽、軟件人才設(shè)計(jì)大賽等。

教師及時(shí)地把各種競(jìng)賽信息通報(bào)給學(xué)生并組織學(xué)生申報(bào)；組織好競(jìng)賽作品的創(chuàng)作與指導(dǎo)工作；對(duì)參賽者和獲獎(jiǎng)?wù)呓o予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，并對(duì)參賽作品進(jìn)行展示和宣傳，擴(kuò)大活動(dòng)效果，以吸引更多的學(xué)生參與競(jìng)賽活動(dòng)。

3 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐平臺(tái)

為了使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐活動(dòng)能夠順利進(jìn)行，我們編寫了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教程》[6]，創(chuàng)建了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)站”作為實(shí)踐教學(xué)實(shí)施平臺(tái)。

3.1 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教程》教材建設(shè)

本書含蓋了1―3層的實(shí)踐活動(dòng)的素材和實(shí)施指導(dǎo)。全書分為三篇：驗(yàn)證篇、設(shè)計(jì)篇和綜合篇。

1) 驗(yàn)證篇。詳述《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》[1]教材中相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)。本篇首章介紹算法到程序轉(zhuǎn)換的基本步驟及需要注意的問題；給出了進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的步驟；同時(shí)介紹了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。其余各章按教材教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行編排。每個(gè)應(yīng)用程序的敘述采用一致的結(jié)構(gòu)，由如下四個(gè)部分組成：①程序設(shè)計(jì)。給出數(shù)據(jù)的類定義和程序結(jié)構(gòu)圖。②源程序。方便學(xué)習(xí)者研習(xí)程序設(shè)計(jì)思路、程序結(jié)構(gòu)、改進(jìn)程序以及更好地操作程序。③程序運(yùn)行。給出程序操作方法介紹及程序運(yùn)行界面。④思考題。引導(dǎo)學(xué)習(xí)者更深入地理解程序、程序所實(shí)現(xiàn)的算法、程序所采用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及可改進(jìn)之處。

2) 設(shè)計(jì)篇。針對(duì)一定的知識(shí)點(diǎn)給出不同難易程度的設(shè)計(jì)題，作為課程實(shí)驗(yàn)和課后程序設(shè)計(jì)素材。本篇介紹了設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)內(nèi)容；提供了實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式，并給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告案例。其余各章按教材教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行編排，每個(gè)設(shè)計(jì)題由以下五個(gè)部分組成：①問題描述。給出問題背景，提出需要解決的問題。②基本要求。給出算法實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)輸入或輸出上的要求。③實(shí)現(xiàn)提示。對(duì)算法設(shè)計(jì)給出必要的提示或偽碼描述。④測(cè)試與運(yùn)行。給出測(cè)試案例。⑤思考題。提出相關(guān)問題或更高設(shè)計(jì)要求。

3) 綜合篇。針對(duì)一個(gè)以上的知識(shí)點(diǎn)給出綜合設(shè)計(jì)題，可以作為課程設(shè)計(jì)素材。全篇首章給出有關(guān)綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目涵蓋的內(nèi)容、綜合設(shè)計(jì)報(bào)告格式以及綜合設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定準(zhǔn)則等。其余各章按設(shè)計(jì)任務(wù)編排，每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的敘述由以下三個(gè)部分組成：①問題描述。給出問題背景，提出需要解決的問題。②設(shè)計(jì)要求。提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)時(shí)功能上需求，分為基本要求和較高要求。③實(shí)現(xiàn)提示。對(duì)數(shù)據(jù)組成形式、相關(guān)算法設(shè)計(jì)上給出必要的提示。

該教材充分考慮了學(xué)習(xí)者進(jìn)行1―3層次的實(shí)踐活動(dòng)的可能需求。驗(yàn)證程序使用菜單界面，結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，操作簡(jiǎn)單；設(shè)計(jì)篇和綜合篇內(nèi)容豐富，提供了各種難易程度、且有一定實(shí)用性或趣味性的題目，可以為學(xué)習(xí)者提供全程指導(dǎo)。

3.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)站

該網(wǎng)站分為用戶管理、學(xué)生主頁(yè)和老師主頁(yè)三個(gè)部分，其功能如圖1所示。

圖1 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)”系統(tǒng)功能

3.2.1學(xué)生主頁(yè)

以學(xué)生身份登錄系統(tǒng)后進(jìn)入學(xué)生主頁(yè)，從中查看實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、聯(lián)系教師，上傳作業(yè)、在線交流等。頁(yè)面中包括課程實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、作品展示等。

1) 課程實(shí)驗(yàn)：提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及實(shí)驗(yàn)上傳功能。

2) 作品展示：提供經(jīng)典算法設(shè)計(jì)案例、優(yōu)秀學(xué)生作品展示、典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其基本操作的算法動(dòng)畫演示等。

3) 課程實(shí)訓(xùn)：提供習(xí)題、試題、典型題解、最新題庫(kù)等。

4) 課程設(shè)計(jì)：提供課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)作品上傳等。

3.2.2教師界面

以教師身份登錄系統(tǒng)后進(jìn)入教師主頁(yè)。教師通過該頁(yè)面，公告，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)(即課外設(shè)計(jì))、課程設(shè)計(jì)、作品、學(xué)生、教師等相關(guān)信息的管理。

1) 公告管理：實(shí)施公告的編輯、及公告的數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。

2) 課程實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)相關(guān)內(nèi)容；查看學(xué)生上傳的課程實(shí)驗(yàn)源程序與報(bào)告。

3) 課程實(shí)訓(xùn)：實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)問題及對(duì)問題庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

4) 課程設(shè)計(jì)：課設(shè)指導(dǎo)相關(guān)材料；對(duì)學(xué)生上傳作業(yè)進(jìn)行管理。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)為學(xué)生和教師帶來了很大的方便，通過網(wǎng)絡(luò)突破時(shí)間和空間的限制，方便教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的專題交流，為學(xué)生提供豐富的素材。

4結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，對(duì)課程學(xué)習(xí)成效起著決定性的作用。筆者根據(jù)課程特點(diǎn)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出按驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、綜合和創(chuàng)新四個(gè)層次的實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)教材和網(wǎng)站的建設(shè)進(jìn)行了積極探索，構(gòu)建了一個(gè)多維一體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系。經(jīng)過多年的實(shí)踐，已經(jīng)取得了明顯的成效，考研率逐年提高；學(xué)生在各級(jí)比賽中獲獎(jiǎng)越來越多，等級(jí)也逐步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 管致錦,徐慧,陳德裕. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2010:3.

[2] 王道俊,郭文安. 主體教育論[M]. 北京:人民教育出版社,2005:309-310.

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[4] 張英彥. 論高校實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)[J]. 教育研究,2006(5):46-49.

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[6] 徐慧. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2010.

Multidimensional Practice Teaching System of Data Structure

XU Hui, GUO Rongxiang, ZHOU Jianmei

(School of Computer Sci. & Tech., Nantong University , Nantong 2260019, China)

Abstract: Practice in teaching of Data Structure is a key to affect learning. In this paper, the practice actives are divided into four level from easy to complication, they are test and verify, design, integration and innovation. The division is corresponded to the aim of the course learning and creative ability of students as a precondition. The implementation method of the practice is discussed from the role of teachers and students respectively and auxiliary textbook and website is introduced. The multidimensional one of Data Structure practice teaching system is constructed based on these ideas and materials.

第3篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析；課程體系；研究型大學(xué)；創(chuàng)新性教學(xué)

為落實(shí)教育部“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”，湖南大學(xué)肩負(fù)著為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家而培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才的重大歷史使命[1]。湖南大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院為進(jìn)一步貫徹以人為本、因材施教的辦學(xué)理念，加速培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、學(xué)科知識(shí)交叉的復(fù)合型人才，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，以精品課程為目標(biāo)，進(jìn)行研究型大學(xué)創(chuàng)新性課程建設(shè)，實(shí)施設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的本科教學(xué)質(zhì)量工程[2]。在學(xué)院制定的新本科教學(xué)計(jì)劃中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”是四門學(xué)科通識(shí)教育課之一。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)校和學(xué)院的教學(xué)質(zhì)量工程要求，對(duì)課程進(jìn)行了全面的創(chuàng)新建設(shè)。

1 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程的地位

計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生今后無論是從事硬件方向的工作，還是從事軟件方向的工作，其程序設(shè)計(jì)和算法設(shè)計(jì)與分析的能力都是非常重要的！隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和軟硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)加工處理的數(shù)據(jù)越來越龐大和復(fù)雜，而且對(duì)其處理的效率也提出了更高的需求[3]?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”就是隨著處理對(duì)象的復(fù)雜性不斷增加而發(fā)展起來的一門課程，作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，它在專業(yè)人才培養(yǎng)鏈條中占有舉足輕重的地位，它是一門承上啟下的樞紐課程，同時(shí)也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程[4]。

2研究創(chuàng)新性“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程的目標(biāo)

研究型大學(xué)既要培養(yǎng)研究型人才，也必須培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才，即必須多目標(biāo)培養(yǎng)人才[5]。同時(shí)為貫徹教育部本科教學(xué)質(zhì)量工程提出的顯著增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的要求。我們制定研究創(chuàng)新性“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程的目標(biāo)是：激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)研究興趣，訓(xùn)練兩種能力，提高實(shí)踐技能。

研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的是為了學(xué)會(huì)編寫更高效的程序，基于追求更有效率程序的創(chuàng)新理念，引入并加強(qiáng)“權(quán)衡”的概念，培養(yǎng)學(xué)生研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的代價(jià)和效益的興趣和方法。通過課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和算法分析兩種能力。這兩種能力有以下三個(gè)層次：1)學(xué)會(huì)常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)程序員的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)工具箱，在解決實(shí)際問題時(shí)，能熟練使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示和存儲(chǔ)問題中待處理的數(shù)據(jù)元素。2)熟練地應(yīng)用各種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。掌握對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)基本操作算法所花費(fèi)的時(shí)間和空間代價(jià)的分析方法。針對(duì)實(shí)際問題所要求的資源限制，能確定工具箱中的哪一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)于該問題是最合適的，即解決方案是最有效率的。3)了解研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分析的方法，培養(yǎng)研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣，為在解決實(shí)際問題中，能發(fā)明新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行正確的算法分析打下良好的基礎(chǔ)。

通過該課程的學(xué)習(xí)，我們不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法，更重要的是激發(fā)學(xué)生的研究創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生研究問題和解決問題的能力，即能夠把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀問題變換為在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示形式，學(xué)會(huì)組織數(shù)據(jù)、選擇算法、養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。所以，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”的教學(xué)要以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力為核心，重點(diǎn)提高學(xué)生的分析設(shè)計(jì)能力和編程能力，進(jìn)而提高學(xué)生的系統(tǒng)的認(rèn)知、設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用能力，為研究數(shù)據(jù)處理的科學(xué)問題和創(chuàng)新解決問題的科學(xué)方法打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3研究創(chuàng)新性“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程建設(shè)

3.1教學(xué)計(jì)劃

在創(chuàng)新與設(shè)計(jì)型人才培養(yǎng)模式探索過程中，學(xué)院基于基礎(chǔ)厚實(shí)、學(xué)以致用、知識(shí)技能并重的理念，大膽重設(shè)課程體系，實(shí)現(xiàn)通識(shí)教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)教育的兩階段培養(yǎng)模式，并將實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成相對(duì)獨(dú)立體系，提出了“課程實(shí)驗(yàn)――實(shí)驗(yàn)課程――工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練――畢業(yè)設(shè)計(jì)”四級(jí)實(shí)驗(yàn)體系[2]。學(xué)院選出“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”等四門專業(yè)基礎(chǔ)課程作為專業(yè)學(xué)科通識(shí)教育平臺(tái)課程。要求課程相對(duì)穩(wěn)定，安排足夠?qū)W時(shí)，力求講透講深，夯實(shí)專業(yè)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。安排足夠的課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，通過課程實(shí)驗(yàn)使學(xué)生鞏固加深對(duì)理論知識(shí)的理解；以及通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，訓(xùn)練和增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。圖1 給出了本科教學(xué)計(jì)劃的部分運(yùn)行圖。由圖可知，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”在課程體系中的安排，凸顯了其作為培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基本能力的地位和作用，強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力和程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，為全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2教學(xué)大綱

課程教學(xué)大綱根據(jù)近年全國(guó)碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科綜合考試大綱中的要求，參考全國(guó)著名高等院校近幾年使用的教材以及期末考試、研究生入學(xué)考試試題編制而成。教學(xué)內(nèi)容包括54個(gè)知識(shí)點(diǎn)，分為：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緒論，算法分析，線性表，棧、隊(duì)列和數(shù)組，樹和二叉樹，圖，查找和內(nèi)部排序八個(gè)部分。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)根據(jù)課程目標(biāo)中三個(gè)能力層次要求分為基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)知識(shí)，提高知識(shí)，并為其設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)進(jìn)度，作業(yè)題或?qū)嶒?yàn)題以及考查評(píng)價(jià)要求。

如教學(xué)大綱中線性表部分。通過這部分的課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要求學(xué)生熟練掌握線性表的基本性質(zhì)，及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的描述方法，以及線性表的各種基本操作的實(shí)現(xiàn)，這是該部分的基礎(chǔ)知識(shí)，注重課程目標(biāo)中能力層次一的培養(yǎng)。理解線性表的兩類存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，能夠從時(shí)間和空間復(fù)雜度的角度綜合比較兩類存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和各種基本操作性能的不同特點(diǎn)及其適用場(chǎng)合，這是該部分的重點(diǎn)知識(shí)，注重課程目標(biāo)中能力層次二的培養(yǎng)。了解從實(shí)際應(yīng)用問題的需求分析中發(fā)現(xiàn)待處理數(shù)據(jù)具有線性關(guān)系的方法，以及如何設(shè)計(jì)合適的基本操作，這是該部分的提高知識(shí)，注重課程目標(biāo)中能力層次三的培養(yǎng)。重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)線性表的基本概念和基本應(yīng)用的掌握，以及對(duì)線性表兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)(尤其是鏈表實(shí)現(xiàn))的特點(diǎn)的理解情況。通過實(shí)驗(yàn)和算法設(shè)計(jì)題考查學(xué)生對(duì)線性表靈活運(yùn)用的程度。

3.3教材建設(shè)

由于計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門快速發(fā)展的新興科學(xué)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析的理論、概念和方法隨著程序設(shè)計(jì)方法學(xué)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展不斷發(fā)展和更新。這些情況給課程的教材建設(shè)提出了更高的要求：必須緊跟計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐[6]。在選材上，我們始終堅(jiān)持統(tǒng)一要求和因材施教的原則，確保教材內(nèi)容的組織科學(xué)、合理，體系得當(dāng)。選取的課堂教學(xué)教材，內(nèi)容涵蓋了教學(xué)大綱中確定的所有知識(shí)點(diǎn)，并根據(jù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和興趣需求，選用了三本高水平教材――嚴(yán)蔚編的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語(yǔ)言版)》、Clifford A. Shaffer主編的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析(C++版)》和Sartaj Sahni主編的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法與應(yīng)用(C++語(yǔ)言描述)》。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生普遍反映嚴(yán)老師的書在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)，能夠把抽象的內(nèi)容表述得更明確、更具體、更便于學(xué)生理解和把握。兩位美國(guó)教授編寫的教材都使用C++語(yǔ)言描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與面向?qū)ο蟮乃枷刖o密結(jié)合。Shaffer的書還結(jié)合算法分析來討論各種存儲(chǔ)方法和算法的利弊，如何設(shè)計(jì)出有效率的算法，如何根據(jù)應(yīng)用需求選擇最佳方案，這種“授人以漁”的思想極大激發(fā)學(xué)生的思考熱情。Sartaj Sahni的書最大特色就是強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，通過現(xiàn)實(shí)生活中的許多應(yīng)用實(shí)例具體演示了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生能了解學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后如何應(yīng)用到實(shí)際工作中去，學(xué)以致用。

只靠讀書是不能學(xué)會(huì)靈活使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。課程的教學(xué)目的不僅是讓學(xué)生掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。因此，上機(jī)實(shí)驗(yàn)是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。為了幫助學(xué)生進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，我們積累多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，編寫了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程實(shí)踐》講義，用于指導(dǎo)學(xué)生的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在講義中不僅精心設(shè)計(jì)題目，緊扣理論內(nèi)容，由淺入深，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力，而且給出了實(shí)習(xí)步驟和實(shí)習(xí)報(bào)告的規(guī)范，訓(xùn)練學(xué)生軟件工程的能力。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生通過上機(jī)訓(xùn)練和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不僅加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的技能，而且培養(yǎng)了良好程序設(shè)計(jì)的習(xí)慣和工作作風(fēng)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，僅靠上課和上機(jī)中學(xué)習(xí)是絕對(duì)不夠的。為了給學(xué)生在課外自學(xué)和練習(xí)中提供指導(dǎo)，我們編寫了《ACM程序設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程》，并提供在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)供學(xué)生隨時(shí)測(cè)試。這樣做可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，并使其鉆研更深、更新、更難的問題，提高研究創(chuàng)新能力。

3.4教學(xué)組織

多年來，本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)已積累了一套“課堂―課程實(shí)驗(yàn)―實(shí)驗(yàn)課程―課外自學(xué)輔導(dǎo)”四個(gè)環(huán)節(jié)相互配合，提倡激發(fā)興趣，精講多練，重點(diǎn)突出，培養(yǎng)專業(yè)基本能力和研究創(chuàng)新的教學(xué)實(shí)施方案。

課堂環(huán)節(jié)注重計(jì)算思維能力的訓(xùn)練。在講授具體課程內(nèi)容時(shí)，要精講，把重點(diǎn)要講透徹，把難點(diǎn)加以分解，讓學(xué)生能理解。要串講：把前后相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)串講，總結(jié)其中的共性，突出各自的特點(diǎn)，分析相互的差別。要活講，除了講解基本的知識(shí)，更要授人以漁，要把“分析問題中待處理的數(shù)據(jù)建立抽象數(shù)據(jù)類型、根據(jù)物理存儲(chǔ)特點(diǎn)建立物理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)有效率的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和基本操作算法、分析各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本操作算法特點(diǎn)和適用性”這樣一條學(xué)習(xí)主線給予詳細(xì)的介紹，引導(dǎo)學(xué)生有效地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，進(jìn)行計(jì)算思維能力的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握創(chuàng)新地學(xué)習(xí)的能力，以激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的探索精神。

實(shí)驗(yàn)注重算法、程序設(shè)計(jì)與分析能力的訓(xùn)練。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔，訓(xùn)練學(xué)生的算法設(shè)計(jì)和分析能力，通過上機(jī)實(shí)踐，訓(xùn)練學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試能力。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，通過精心挑選的驗(yàn)證型、技能型、創(chuàng)新與設(shè)計(jì)型三類實(shí)驗(yàn)題目，提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新研究思維。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的目的、原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)要求都做出了詳細(xì)的說明，突出了實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，并編寫了詳細(xì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，包括實(shí)習(xí)報(bào)告范例、難度不同的程序范例，便于學(xué)生從模板開始，快速入門與提高。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括需求分析，概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，調(diào)試分析，測(cè)試結(jié)果，使用說明和實(shí)驗(yàn)心得七個(gè)方面。嚴(yán)格實(shí)施這些貌似繁瑣的規(guī)范，對(duì)于學(xué)生基本程序設(shè)計(jì)素養(yǎng)的培養(yǎng)和研究問題方法的訓(xùn)練，將能起到顯著的促進(jìn)作用。

課外自學(xué)輔導(dǎo)注重因材施教，滿足不同的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生的興趣、專長(zhǎng)，接受能力、自學(xué)能力都有差異，課堂上“均等和有限”的教學(xué)不能達(dá)到因材施教的目的。在課堂上，教師只能針對(duì)程度一般的多數(shù)學(xué)生的情況進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于程度差的學(xué)生要靠個(gè)別的輔導(dǎo)，幫助其積累知識(shí)和提高理解能力，跟上一般學(xué)生的進(jìn)度。對(duì)于優(yōu)等生，也要進(jìn)行個(gè)別的指導(dǎo)，指定課外讀物，加大信息量，布置思考題，調(diào)動(dòng)其潛能，引導(dǎo)其創(chuàng)新。對(duì)于尖子生，我們還有一條措施，讓其參加程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，組織和指導(dǎo)他們參加全國(guó)性的學(xué)科競(jìng)賽，促使他們脫穎而出。

3.5教學(xué)研究

為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的研究型人才的教學(xué)理念，學(xué)院對(duì)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析在內(nèi)的四門學(xué)科通識(shí)教育課程進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，組織專業(yè)教師認(rèn)真總結(jié)多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深入開展教學(xué)研究，提出一系列合理的教改方案。

1) 優(yōu)化調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃。

2009年初，為配合學(xué)校的人才培養(yǎng)模式向研究型轉(zhuǎn)變的本科教育培養(yǎng)計(jì)劃改革，學(xué)院制定了新的旨在培養(yǎng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型人才的課程體系和實(shí)驗(yàn)體系，把“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程定位在學(xué)科通識(shí)教育課程，全院所有專業(yè)的學(xué)生必修。同時(shí)把該課程從第四學(xué)期提前到第三學(xué)期，并與第一學(xué)期開設(shè)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，第二學(xué)期開設(shè)的高等程序設(shè)計(jì)和軟件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1，以及第四學(xué)期的軟件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2，構(gòu)成一組課程體系，保證本科生在通識(shí)教育培養(yǎng)的兩年中，每個(gè)學(xué)期都開設(shè)程序設(shè)計(jì)方面的課程，為培養(yǎng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型人才夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)。

2) 基于課程責(zé)任制的師資隊(duì)伍建設(shè)。

近幾年，學(xué)院在教學(xué)改革中大力實(shí)施定崗定編和課程責(zé)任制改革。根據(jù)教師的科研方向分配教學(xué)任務(wù)，同時(shí)按照課程特色組合多個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，并與教師所屬的科研團(tuán)隊(duì)互相關(guān)聯(lián)，達(dá)到科研與教學(xué)相結(jié)合促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高的目的。

3) 以申報(bào)精品課程為契機(jī)加速課程信息化建設(shè)。

以課程建設(shè)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)，打造精品課程是學(xué)院對(duì)每門專業(yè)核心課程的要求。根據(jù)精品課程建設(shè)的要求，開發(fā)了課程網(wǎng)站，學(xué)生可以隨時(shí)訪問網(wǎng)站獲取課程資源、在線播放課件、習(xí)題指導(dǎo)等；開發(fā)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，學(xué)生可隨時(shí)上網(wǎng)提交軟件在線評(píng)測(cè)，并在學(xué)習(xí)園地學(xué)習(xí)交流。開發(fā)ACM競(jìng)賽培訓(xùn)網(wǎng)站，為喜愛編程的學(xué)生提供交流和切磋的平臺(tái)。

4) 培養(yǎng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新人才的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。

學(xué)院提出了“課程實(shí)驗(yàn)―實(shí)驗(yàn)課程―工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練―畢業(yè)設(shè)計(jì)”的新型特色實(shí)踐教學(xué)體系。明確“課程實(shí)驗(yàn)”和“實(shí)驗(yàn)課程”的內(nèi)涵與目標(biāo)，要求所有核心課程必有此環(huán)節(jié)[2]?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”作為訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算思維、算法設(shè)計(jì)和分析能力和程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力的重要課程，對(duì)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不斷改革創(chuàng)新，如教學(xué)團(tuán)隊(duì)積累多年實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程實(shí)踐》講義，用于指導(dǎo)學(xué)生的課程實(shí)踐教學(xué)。申請(qǐng)多個(gè)SIT項(xiàng)目，為學(xué)生提供研究創(chuàng)新平臺(tái)。編寫了《ACM程序設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程》教材，對(duì)喜歡算法和程序設(shè)計(jì)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生在各類與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽中頻獲佳績(jī)。

4結(jié)語(yǔ)

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計(jì)分析不僅為學(xué)習(xí)后續(xù)課程建立基礎(chǔ)，也有益于創(chuàng)新與設(shè)計(jì)型人才的培養(yǎng)。

為了不使教學(xué)過程過于抽象和枯燥，我們要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)的趣味性；大力提高學(xué)生的實(shí)踐能力和知識(shí)應(yīng)用能力，注重創(chuàng)新研究能力的培養(yǎng)。借著學(xué)院新型課程體系和新型特色實(shí)踐教學(xué)體系改革的春風(fēng)，我們明確了培養(yǎng)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)人才的理念，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程能力培養(yǎng)三層目標(biāo)，在繼承原有教學(xué)體系中關(guān)注課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和課外輔導(dǎo)提高環(huán)節(jié)，使這門課程的教學(xué)更加系統(tǒng)和全面。實(shí)踐證明，這種新模式對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量非常必要，近幾年，學(xué)生和校督導(dǎo)團(tuán)的評(píng)教成績(jī)?cè)趯W(xué)院名列前茅，該課程已通過省精品課程評(píng)審，用新模式培養(yǎng)出來的學(xué)生陸續(xù)在全國(guó)各種大賽上獲得較好名次，在2010年ACM亞洲區(qū)比賽中我院學(xué)生獲得兩個(gè)金獎(jiǎng)。

按照學(xué)院提出的“創(chuàng)新與設(shè)計(jì)型人才”培養(yǎng)目標(biāo)?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”課程教學(xué)工作從課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行建設(shè)和完善，精品課程網(wǎng)站和實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，課程教學(xué)輔助課件在逐步建設(shè)中，符合創(chuàng)新與設(shè)計(jì)型人才培養(yǎng)目標(biāo)的教材正在編寫中，相信“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”這門課的教學(xué)質(zhì)量在教學(xué)改革中將不斷得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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Constructing Innovative Curriculum of Data Structures and Algorithm Analysis

in Research-oriented University

LI Xiaohong, LUO Jiawei, YAN Hua, WU Hao

(School of Computer and Communication, Hunan University, Changsha 410082, China)

第4篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；基本知識(shí)；課程實(shí)驗(yàn)；方法；改革

中圖分類號(hào)：G423.07 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8500（2014）01-0068-01

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)涵

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在著一種或多種關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合和該集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系組成。目前，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究已經(jīng)成為世界上一些非數(shù)值量的信息結(jié)構(gòu)及其處理方法，它被定為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專的重要課程，同時(shí)也是應(yīng)用數(shù)學(xué)、管理科學(xué)等很多專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。為了更好有成效的使用計(jì)算機(jī)、讓計(jì)算機(jī)的性能得到充分發(fā)揮，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握是非常必要的，大量的很難的算法存在于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，分解與抽象是它的核心技術(shù)，要想讓學(xué)生掌握這門核心技術(shù)，就要認(rèn)真扎實(shí)的通過對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，構(gòu)造性思維訓(xùn)練的特征得到有效的體現(xiàn)，提高學(xué)生的操作能力和實(shí)際應(yīng)用水平。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)改革

通過課程設(shè)計(jì)來讓學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體框架和知識(shí)層次，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是根據(jù)三種邏輯結(jié)構(gòu)（線性、樹型和圖型）把課程分成三部分貫穿下來，對(duì)每一部分又采用層次結(jié)構(gòu)，即邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和在該存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上的操作及相應(yīng)的算法。結(jié)合講過的一個(gè)和幾個(gè)典型的算法給學(xué)生留一個(gè)實(shí)際問題，讓學(xué)生編程序上計(jì)算機(jī)去處理。如：講線性問題的插入和刪除這部分時(shí)，就留一作業(yè)題：把學(xué)生成績(jī)按學(xué)號(hào)錄入進(jìn)計(jì)算機(jī)中，一涉及到實(shí)際問題就會(huì)用到許多的相關(guān)知識(shí)，需要查閱大量的書籍和網(wǎng)站。不過，得到的收獲也是可觀的。

三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革

實(shí)現(xiàn)以教師主導(dǎo)下的以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。在具體的教學(xué)手法方面，把學(xué)生為教學(xué)的主體，堅(jiān)持實(shí)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)手段，誘導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，相互協(xié)助學(xué)習(xí)，共同進(jìn)行探索與研究，這種教學(xué)方式學(xué)生很容易接受并受到好評(píng)，取得成效很顯著。研究算法的具體法則是給學(xué)生的算法實(shí)現(xiàn)的有關(guān)程序和算法實(shí)現(xiàn)的思路。每一節(jié)課上完后，對(duì)討論過的內(nèi)容作出總結(jié)，對(duì)本節(jié)極容易出錯(cuò)的狀況做好歸納，梳理出具體條款。學(xué)生對(duì)每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)都能夠牢牢地掌握。除此之外，做好與學(xué)生溝通協(xié)調(diào)工作，重視課后輔導(dǎo)。課下輔導(dǎo)除在課堂中以及學(xué)生上機(jī)進(jìn)行輔導(dǎo)之外，還有一種辦法是和學(xué)生取得聯(lián)系，利用網(wǎng)上交談的手段，利用這種手段，掌握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)、學(xué)習(xí)狀況，迅速回應(yīng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)及課后學(xué)習(xí)時(shí)遇到的疑難問題。教師在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)手段上，要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)較困難的算法制作以及收集了大量FIASH演示動(dòng)畫方面的材料。把抽象的概念和空間結(jié)構(gòu)加以具體化、形象化，使所教的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容直觀、生動(dòng)、提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本知識(shí)部分教學(xué)的改革

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)是這門課程的重點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，相應(yīng)邏輯結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及在此存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上的相關(guān)操作及算法等，這些內(nèi)容必須要講，也很枯燥，教學(xué)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況做一些調(diào)整。

教授學(xué)生理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課，同時(shí)也是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的實(shí)踐過程。通過舉例分類、總結(jié)學(xué)生參與進(jìn)來的辦法來幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等概念。首先從實(shí)際情況入手來引出邏輯結(jié)構(gòu)的概念：學(xué)生都知道計(jì)算機(jī)能進(jìn)行圖書管理，能和人對(duì)弈，可是學(xué)生要明白計(jì)算機(jī)之所以能干這些事是靠人工編的程序輸入到計(jì)算機(jī)中來支配計(jì)算機(jī)工作的，程序怎么編，不同的問題有不同的編程思路，那么實(shí)際中的問題基本上就是這么三類；線性問題、樹型問題和圖型問題。接著通過分析上面圖書管理問題，下棋問題，以及修路問題來讓學(xué)生明白什么是線性、樹型和圖型問題，接著給一定的時(shí)間讓學(xué)生每人想出一個(gè)線性、樹型和圖型關(guān)系的例子，在生動(dòng)活潑的氣氛中把實(shí)際問題過渡到這門課中來，實(shí)際生活活躍了學(xué)生的課堂氣氛。反過來，學(xué)生也把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)際中去，最后總結(jié)到實(shí)際問題的線性、樹型和圖型的邏輯關(guān)系是人類對(duì)實(shí)際問題的邏輯思維。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課中把這種邏輯關(guān)系叫做邏輯結(jié)構(gòu)。要讓計(jì)算機(jī)處理實(shí)際問題必須把從實(shí)際問題中抽象出來的數(shù)據(jù)和它們之間的邏輯結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)才能夠?qū)?shí)際問題進(jìn)行處理，那么怎么存儲(chǔ)呢？邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)方式在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中就叫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)概念學(xué)生就順其自然地接受下來。

五、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)的改革

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。讓學(xué)生學(xué)以致用是教師傳授知識(shí)的目的，因此明確教學(xué)目標(biāo)，把培養(yǎng)學(xué)生的能力放到重要位置，重視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐性環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的讓學(xué)生上機(jī)實(shí)習(xí)，是對(duì)學(xué)生極有利全面綜合訓(xùn)練，它與課堂上聽老師的講解、自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立訓(xùn)練是相輔相成的，也是教學(xué)中不可或缺的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。因此為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)本課程，理解和掌握算法設(shè)計(jì)所需的技術(shù)，制定了實(shí)驗(yàn)大綱，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)手冊(cè)等設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的有效的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提高學(xué)生編程能力和專業(yè)技術(shù)水平。

在學(xué)生理解了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)概念的基礎(chǔ)上，接著讓學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的操作和算法。算法一般都是用C語(yǔ)言來描述的，要想讓學(xué)生掌握好每個(gè)操作的算法，一定要學(xué)生自己編出完整的程序，直接上機(jī)訓(xùn)練每個(gè)算法。在理論課上把每種邏輯機(jī)構(gòu)聯(lián)系到的操作進(jìn)行初步歸類后，接著講每種操作的算法。講算法時(shí)主要采用以下方式幫助學(xué)生理解和掌握：

第5篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)方法 理論性 概念性

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-9682（2012）10-0086-02

一、引 言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，它不僅是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，而且已成為其他理工專業(yè)的熱門選修課。[1]通過“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會(huì)分析、研究計(jì)算機(jī)加工的數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)特性。以便為應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法，并初步掌握算法的時(shí)間分析和空間分析技術(shù)。另外，本課程的學(xué)習(xí)過程也是復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過程。通過本課程的學(xué)習(xí)提高學(xué)生進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的能力，也為操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)等后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。[1]

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)

從課程性質(zhì)上講，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件之間的核心課程。因此，在學(xué)習(xí)本課程的過程中不僅考慮數(shù)據(jù)本身的數(shù)學(xué)性質(zhì)，而且還必須考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。為了研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)方法，我們可以先分析本課程的特點(diǎn)，該課程具有以下特點(diǎn)：

1.很強(qiáng)的理論性

本課程不是以掌握應(yīng)用性知識(shí)為目的，而是以掌握基本理論、基本方法、基本技能為目的。讓學(xué)生把握解決什么樣的問題，用什么思想，采用什么方法解決，以及用什么方法最優(yōu)等一系列問題。

2.很強(qiáng)的概念性

本課程要求學(xué)生不但深刻理解某些概念的所有要素，同時(shí)也要求理解為什么要引入某些概念，這些概念的形成過程，以及引入這些概念解決什么樣的問題。在學(xué)習(xí)各個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（線性表、棧等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）時(shí)要考慮為什么要引入這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在什么樣的場(chǎng)合中使用。例如“棧和隊(duì)列”這章中在“數(shù)制轉(zhuǎn)換”、“括號(hào)匹配的檢驗(yàn)”和“行編輯程序”等應(yīng)用中，由于棧的引入極大地簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)的問題。

3.很強(qiáng)的連貫性

本課程結(jié)構(gòu)緊湊，每部分所述問題層層推進(jìn)，逐步深入。全課程始終是以數(shù)據(jù)間的關(guān)系即“結(jié)構(gòu)”為主線展開。其中“基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”部分圍饒數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三要素即邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、運(yùn)算特性展開，輔以一定該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本應(yīng)用的講述；而“應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分”以基本概念、基本方法、性能分析的順序展開，使全課程大量龐雜的內(nèi)容條理分明，輪廓分明。

4.易混淆性

本課程中有一些易混淆的基本概念，也有很多算法、狀態(tài)等一系列問題都易混淆。比如要解決某類問題，也許有很多方法和途徑，每種方法和途徑適用于什么場(chǎng)合，各自存在什么優(yōu)缺點(diǎn)（例如“內(nèi)部排序”這一章中各種內(nèi)排方法的比較與應(yīng)用），都易產(chǎn)生相互混淆。

三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)方法

1.循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)法

由于本課程很強(qiáng)的理論性、概念性和連貫性，所以學(xué)習(xí)過程中要從概念入手，逐段、逐節(jié)、逐章深刻理解和掌握，層層推進(jìn)，從基礎(chǔ)到應(yīng)用，最后達(dá)到完全掌握該課程內(nèi)容的要求，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)非常必要，能增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解和應(yīng)用能力。

注重上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)，上機(jī)實(shí)踐是提高學(xué)生操作能力的一種直接有效的方法：

從時(shí)間角度可以把上機(jī)過程分為三個(gè)階段：上機(jī)前、上機(jī)和上機(jī)后。我們從這三個(gè)階段對(duì)學(xué)生和教師的要求來說明如何做好上機(jī)實(shí)踐這個(gè)環(huán)節(jié)：

上機(jī)前，老師要把每次上機(jī)題目提前給學(xué)生，并讓學(xué)生了解本次上機(jī)所要用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論知識(shí)、C語(yǔ)言相關(guān)的知識(shí)和開發(fā)工具所需要熟悉的內(nèi)容。學(xué)生根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)的要求，做好上機(jī)的準(zhǔn)備，不要等到上機(jī)時(shí)還一頭霧水。由于C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)已經(jīng)經(jīng)過了一段時(shí)間，有些學(xué)生可能對(duì)C語(yǔ)言的所學(xué)的東西有些模糊，例如：一些語(yǔ)法的標(biāo)準(zhǔn)使用、類型的使用范圍等。所以在上機(jī)前需要學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言的知識(shí)進(jìn)行鞏固。

上機(jī)，在進(jìn)行實(shí)際的上機(jī)操作時(shí)，教師要時(shí)刻在學(xué)生周圍輔導(dǎo)，一是能及時(shí)幫助學(xué)生解決問題，二是能監(jiān)督學(xué)生認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生明白上機(jī)實(shí)踐的意義，使學(xué)生的上機(jī)實(shí)踐能夠規(guī)范化，認(rèn)真編寫程序，通過程序的編寫和調(diào)試，不但能更深刻的理解理論知識(shí)（如：通過一元多項(xiàng)式的加減的例子，學(xué)生才能真正理解鏈表的使用，并體會(huì)到采用鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能極大的簡(jiǎn)化程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)），還可以培養(yǎng)學(xué)生良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣。

上機(jī)后，要求學(xué)生寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)自己的上機(jī)實(shí)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)，指出成功之處和不足之處。通過這種實(shí)驗(yàn)方式，能有效地提高學(xué)生的編程能力、分析問題和解決問題的能力。

2.概括提煉學(xué)習(xí)法

每學(xué)完一節(jié)、一章內(nèi)容，都要從中概括提煉出本部分內(nèi)容的要點(diǎn)和重點(diǎn)。一則可以達(dá)到內(nèi)容總結(jié)、有效復(fù)習(xí)的目的，二則可以自檢學(xué)習(xí)中存在的問題。

課堂的講解只是讓學(xué)生有了一個(gè)系統(tǒng)的概念，為了讓學(xué)生鞏固課堂所學(xué)到的知識(shí)和深入理解基本概念和算法，教師應(yīng)根據(jù)各章節(jié)的教學(xué)目的和具體內(nèi)容，精選習(xí)題，讓學(xué)生練習(xí)。例如，學(xué)過單鏈表的插入、刪除基本操作以后，可通過讓學(xué)生多做習(xí)題，反復(fù)練習(xí)指針的修改情況，從而深刻掌握鏈表的操作，為后面的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)教師要認(rèn)真批改作業(yè)，從學(xué)生的作業(yè)中發(fā)現(xiàn)問題，然后針學(xué)生存在的問題進(jìn)行講解。所以，習(xí)題不但是促使學(xué)生掌握所講授內(nèi)容的一種手段，也是老師與學(xué)生之間的一種互動(dòng)方式。[2]

3.歸納對(duì)比學(xué)習(xí)法

針對(duì)課程中容易混淆的概念以及課程中同類、非同類容易混淆的問題，進(jìn)行歸納和比較，從中找出它們的異同點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)。這種方法不僅能搞清楚容易混淆的問題，而且能更深刻理解本課程的內(nèi)容實(shí)質(zhì)。

4.循環(huán)學(xué)習(xí)法

由于課程中許多基本概念和復(fù)雜算法在順序地學(xué)習(xí)過程中并不能達(dá)到準(zhǔn)確、透徹地理解的程度，有些概念和方法可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，對(duì)這些內(nèi)容，在學(xué)習(xí)時(shí)就需要循環(huán)往復(fù)，借助后續(xù)內(nèi)容的信息來全面把握。

四、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，本文分析了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)，并針對(duì)這些特點(diǎn)提出了幾種學(xué)習(xí)方法。這些方法已在教學(xué)實(shí)踐中得到了初步驗(yàn)證，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

第6篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);實(shí)踐教學(xué)體系;教學(xué)改革;教學(xué)模式

“十一五”期間,教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)發(fā)表了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》。提出了“專業(yè)方向分類”發(fā)展的基本思想和三個(gè)輔助提議[1],其中建議之一是“加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手能力的培養(yǎng)”。程序設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)相關(guān)專業(yè)最為重要的專業(yè)技能,它是評(píng)價(jià)本專業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量的首要指標(biāo)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)中開設(shè)了高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等程序設(shè)計(jì)類專業(yè)基礎(chǔ)課程,這些課程的教學(xué)質(zhì)量直接決定了學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的高低。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最為重要的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程,是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用軟件的學(xué)科基礎(chǔ),課程教學(xué)效果對(duì)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的形成具有重要的影響作用。

我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是江西省首批精品課程,為進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)綜合能力,課程組在江西省高等學(xué)校教學(xué)研究立項(xiàng)課題“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合性課程設(shè)計(jì)探索與實(shí)踐”和江西師大實(shí)驗(yàn)教改重點(diǎn)課題“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)新型實(shí)踐教學(xué)體系的開發(fā)、設(shè)計(jì)與探索”的資助下,對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。實(shí)踐表明,該體系對(duì)提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)綜合能力起到了重要的作用。

1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)改革的必要性

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中長(zhǎng)期存在一部分老師重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象,而且由于該課程內(nèi)容比較抽象,有時(shí)教師即使花了很多的時(shí)間準(zhǔn)備,也常出現(xiàn)學(xué)生看似明白算法思想,可是卻無法真正實(shí)現(xiàn)算法的情況。主觀上,學(xué)生對(duì)這門課程的認(rèn)識(shí)僅停留在此門課是研究生入學(xué)考試的必考課程,知道這門課程是非常重要的,起初并不能體會(huì)到這門課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的作用,對(duì)它在軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)中的作用更是缺乏感性認(rèn)識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣有待于提高。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為實(shí)踐性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)中必然離不開實(shí)踐。大部分高校采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為課程實(shí)踐的主要內(nèi)容,即布置針對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的小型練習(xí)題,讓學(xué)生去完成程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。由于學(xué)生可以采用教材中現(xiàn)成的方法實(shí)現(xiàn)這類實(shí)驗(yàn),因此其計(jì)算思維并沒得到有效的鍛煉[2]。另外,這類小型的實(shí)驗(yàn)一般都是由學(xué)生獨(dú)立完成,團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神在實(shí)踐過程中也沒有得到有效的鍛煉。為了在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,盡早地讓學(xué)生接受軟件工程訓(xùn)練,必須對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系

2.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐體系的設(shè)計(jì)

我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革最早從2000年開始,當(dāng)時(shí)制定的該課程的教學(xué)目標(biāo)是:“通過實(shí)踐鞏固理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力”。具體做法是在教學(xué)計(jì)劃中增加實(shí)踐考核內(nèi)容,經(jīng)過3年實(shí)踐,雖然學(xué)生程序調(diào)試能力有了普遍的提高,但學(xué)生的綜合性程序設(shè)計(jì)能力有待進(jìn)一步提高。2003年本課程獲批江西省首批精品課程后,課程組對(duì)課程理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革,到2006年,課程組開展的“基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模式的教學(xué)改革與實(shí)踐”項(xiàng)目獲江西省教學(xué)成果二等獎(jiǎng),精品課程建設(shè)初顯成效。但如何進(jìn)一步提高課程建設(shè)質(zhì)量,提高學(xué)生綜合性程序設(shè)計(jì)能力成為課程組面臨的又一新課題。為此,課程組全面改革數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系,在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中引入了綜合實(shí)驗(yàn)及綜合性課程設(shè)計(jì),修改后的課程實(shí)驗(yàn)體系如圖1所示。

其中“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”與課堂講授同步,目的是加深對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解;綜合實(shí)驗(yàn)是對(duì)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合訓(xùn)練,加深對(duì)課程內(nèi)容的整體認(rèn)識(shí),要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告;課程設(shè)計(jì)是在課程結(jié)束后進(jìn)行,要求學(xué)生以項(xiàng)目組的形式合作完成大型程序,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合程序設(shè)計(jì)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。教師提供了一些基本選題如表1所示,學(xué)生也可以自擬綜合設(shè)計(jì)題目。課程組確定的綜合性課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練目標(biāo)是:通過大型程序的編程訓(xùn)練,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)綜合能力、增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。課程設(shè)計(jì)安排在本課程的后期進(jìn)行,此時(shí)學(xué)生已具備一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ),具有完成項(xiàng)目的能力。

2008年教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編制出版了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)公共核心知識(shí)體系與課程》和《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐體系與規(guī)范》兩個(gè)指導(dǎo)性綱要,我們開展的教學(xué)改革思路與其指導(dǎo)思想完全吻合。

2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施

具體實(shí)施方法如下:

1) 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)同步進(jìn)行,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中完成該部分內(nèi)容。

2) 綜合實(shí)驗(yàn)與每一章的教學(xué)同步,一般要求學(xué)生完成“線性表順序存儲(chǔ)及其應(yīng)用”,“線性表鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)及其應(yīng)用”,“棧與隊(duì)列”,“樹與應(yīng)用”、“圖”、“排序與檢索”等綜合性實(shí)驗(yàn)[3-4]。

3) 對(duì)于綜合性課程設(shè)計(jì),由于涉及一些課外知識(shí),所以需要向?qū)W生介紹一些基于軟件工程的大型程序開發(fā)方法,通過解析若干個(gè)大型程序范例,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握大型程序的設(shè)計(jì)思想和開發(fā)方法;對(duì)大型程序的訓(xùn)練題目給出問題的描述以及基本要求和高級(jí)要求,使學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不同層次要求的訓(xùn)練。項(xiàng)目實(shí)施時(shí)要注意設(shè)計(jì)題目的趣味性,鼓勵(lì)學(xué)生在功能點(diǎn)上創(chuàng)新,并要求學(xué)生提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告(如圖2所示)。

4) 以項(xiàng)目式教學(xué)模式指導(dǎo)實(shí)踐環(huán)節(jié)中的綜合性課程設(shè)計(jì)[5-6],教師在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中以項(xiàng)目教學(xué)模式流程為主線來設(shè)計(jì)教師和學(xué)生所從事的各類活動(dòng)。為幫助學(xué)生選定題目,教師除了在日常的課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生選題外,還開展專題講座,目的是引發(fā)學(xué)生對(duì)某一個(gè)或若干專題感興趣,期間也可以給學(xué)生感興趣的專題講授一些概括性的知識(shí)。例如,教師結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹“互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎原理”等熱點(diǎn)問題,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5) 采用軟件工程思想指導(dǎo)項(xiàng)目教學(xué)模式。在項(xiàng)目教學(xué)模式中,教師按照軟件工程的思想,要求學(xué)生進(jìn)行需求分析、確定時(shí)間計(jì)劃,確定行動(dòng)方案、確定最終作品的形式、確定小組內(nèi)的任務(wù)分工,教師負(fù)責(zé)審定項(xiàng)目計(jì)劃,并進(jìn)行必要的修改。項(xiàng)目實(shí)施過程中,上一屆留下的資源可以給下一屆學(xué)生借鑒,上一屆學(xué)生中選拔的優(yōu)秀學(xué)生可以作為我們開展項(xiàng)目教學(xué)的“學(xué)生助教”,讓他們參與項(xiàng)目的審定,一方面節(jié)省了任課教師大量的時(shí)間,另一方面也提高了“學(xué)生助教”的實(shí)際工作能力。項(xiàng)目組在確定題目后,在“助教”和老師的共同參與下制定項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,開展項(xiàng)目研究,定期提交項(xiàng)目階段性的研究成果或文檔報(bào)告。

6) 改革成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)機(jī)制,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。為了讓學(xué)生有激情參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來,課程組改革了傳統(tǒng)的教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定機(jī)制,期末理論成績(jī)考試只占總成績(jī)的50%,另外50%成績(jī)來源于學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī),圖3是學(xué)生集中上機(jī)考試現(xiàn)場(chǎng)。學(xué)院建有機(jī)器人開放實(shí)驗(yàn)室、ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽組等學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室成員從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法方面具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的學(xué)生中選拔,ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽隊(duì)的成員也基本上來自其中的優(yōu)秀學(xué)生。在課程項(xiàng)目中表現(xiàn)突出的學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參與到學(xué)院各類橫向或縱向課題的研究梯隊(duì)。以上激勵(lì)措施,極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。

3實(shí)踐教學(xué)改革成效

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐體系中,綜合性課程設(shè)計(jì)通過問題建模培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和實(shí)際問題聯(lián)系起來的能力與意識(shí);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)對(duì)問題求解的差異;算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)根據(jù)具體問題的要求設(shè)計(jì)出合理的算法;測(cè)試幫助發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中所存在的問題,體現(xiàn)設(shè)計(jì)的性能。經(jīng)過綜合性課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練的學(xué)生,在后續(xù)軟件開發(fā)課程的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。課程組經(jīng)過3年的教學(xué)改革,主要取得了以下教學(xué)改革成效:

1) 出版《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C語(yǔ)言版(第二版)》教材一部[3],出版《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)》教材一部[4];

2) 培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神,訓(xùn)練了學(xué)生的組織管理能力,一些學(xué)生的科研能力得到了早期的培養(yǎng),參與過項(xiàng)目設(shè)計(jì)的學(xué)生在學(xué)?？蒲辛㈨?xiàng)中獲得好成績(jī),學(xué)生撰寫的研究論文多篇發(fā)表在核心期刊上。

3) 煅煉了學(xué)生大型程序設(shè)計(jì)的開發(fā)能力,學(xué)生成績(jī)顯著提升,圖4是學(xué)生連續(xù)三年考試的試卷分析情況,從中可以看出實(shí)踐教學(xué)改革對(duì)學(xué)生成績(jī)提升具有積極的作用;

4) 為學(xué)院ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽隊(duì)和機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室提供了后備力量。本校ACM隊(duì)是江西高校唯一一支三年內(nèi)迅速成長(zhǎng)起來,每年都有資格和能力參賽,并與國(guó)內(nèi)眾多名校同臺(tái)競(jìng)技的隊(duì)伍。圖5是我院學(xué)生在第33屆ACM國(guó)際大學(xué)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽亞洲區(qū)現(xiàn)場(chǎng)賽比賽情況。

此外,課程組將本課程實(shí)踐教學(xué)改革方法在“高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”等課程中推廣,2009年課程組主持申報(bào)的“程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革與創(chuàng)新”項(xiàng)目獲批江西師大第十一批教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。

4結(jié)語(yǔ)

通過改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,學(xué)院學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力得到了大幅度提高,學(xué)生多次在ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽與廣茂達(dá)杯機(jī)器人大賽上獲得好成績(jī)。當(dāng)然,由于學(xué)生個(gè)體差異性較大,較好地完成大型課程設(shè)計(jì)的同學(xué)所占比例還不高,課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的力量還比較薄弱,不能滿足學(xué)生的輔導(dǎo)需求。實(shí)踐教學(xué)改革的最大的受益者是學(xué)生,實(shí)踐表明,較好完成實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練的學(xué)生其程序設(shè)計(jì)能力、后續(xù)自主學(xué)習(xí)能力都得到了很大的提高。圖6是學(xué)生自發(fā)地通過網(wǎng)絡(luò)給教師留言,表達(dá)了學(xué)習(xí)體會(huì)。今后,課程組將進(jìn)一步總結(jié)實(shí)踐教學(xué)改革方法,努力提高學(xué)生軟件開發(fā)綜合能力,為計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

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Design and Implement of Practical Teaching System for Data Structure

JIE An-quan, LI Yun-qing, YANG Qing-hong, HUA Zhi-zhang, WANG Lan

(College of Computer Information & Engineering, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China)

第7篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);實(shí)踐;教學(xué)方法

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)成分、組織形式、就業(yè)方式、利益關(guān)系、分配方式的多樣化,對(duì)人才素質(zhì)提出了更高的要求,社會(huì)也需求大批應(yīng)用型技術(shù)和技能人才。高等學(xué)校教育也為適應(yīng)社會(huì)需求培養(yǎng)面向基層、面向生產(chǎn)、面向服務(wù)和管理第一線需要的技術(shù)應(yīng)用型人才。

我校致力于技術(shù)本科教育理念,深化教學(xué)改革是一條提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑,在教學(xué)改革中揚(yáng)棄傳統(tǒng)的“以教為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu),逐步建立“學(xué)教并重”和“學(xué)致以用”的教學(xué)結(jié)構(gòu)?？紤]到目前我校教育的現(xiàn)狀,我們?cè)凇皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)中做了有益的探討,讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)完成后能夠?qū)嶋H應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)富有技術(shù)應(yīng)用性的人才,對(duì)我校技術(shù)應(yīng)用性本科教育都具有深遠(yuǎn)的意義。

2 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)的現(xiàn)狀

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程主要研究非數(shù)值性、結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù),具體涉及數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、算法和算法復(fù)雜性分析等內(nèi)容。它不僅是一般程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等系統(tǒng)程序和大型應(yīng)用程序的重要基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的目的是為了了解計(jì)算機(jī)處理對(duì)象的特性,將實(shí)際問題中所涉及的處理對(duì)象在計(jì)算機(jī)中表示出來并對(duì)它們進(jìn)行處理。同時(shí),通過算法訓(xùn)練來提高學(xué)生的思維能力,通過程序設(shè)計(jì)的技能訓(xùn)練來促進(jìn)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和專業(yè)素質(zhì)的提高。

目前大多數(shù)高校越來越重視在實(shí)際教學(xué)中,在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中進(jìn)行許多新的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),根據(jù)目前所擁有的資料來看,國(guó)內(nèi)外有影響的現(xiàn)代教學(xué)模式主要有:講授模式、互動(dòng)模式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式、范例模式等。這些教學(xué)模式體現(xiàn)教師為中心、學(xué)生為主體的教學(xué)關(guān)系,通過教師提問、學(xué)生發(fā)問、課堂討論等多種教學(xué)方法讓學(xué)

生參與互動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果都能起到一定的積極作用。由于種種原因,學(xué)生掌握的情況并不十分理想。這其中一個(gè)非常重要的原因,是實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足。學(xué)生在學(xué)完理論后,不能及時(shí)通過實(shí)踐來檢驗(yàn)和鞏固所學(xué)知識(shí),導(dǎo)致越學(xué)越糊涂,也越加深了對(duì)這門課程的畏難心理。

下面是目前“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中存在一些不足的原因:

(1) 概念多

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程內(nèi)容的特點(diǎn)是概念多、邏輯性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、技巧性強(qiáng)。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),對(duì)于學(xué)生來說,剛接觸這門課程時(shí),不知怎么去學(xué),等這門課程結(jié)束時(shí),也不知道自己學(xué)了些什么,對(duì)學(xué)過的也不知道如何應(yīng)用。

(2) 基礎(chǔ)差

目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法是通過計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn),很多學(xué)生在對(duì)這門課程前導(dǎo)課程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言掌握不好,目前大部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材算法是用C語(yǔ)言(也有C++語(yǔ)言和JAVA語(yǔ)言)來實(shí)現(xiàn),大部分學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言指針知識(shí)掌握不牢,用起來生疏,很多使學(xué)生對(duì)算法的思路是清晰的,但也難以用C語(yǔ)言(C++語(yǔ)言和JAVA語(yǔ)言)將算法描述出來。

(3) 實(shí)踐效果不顯著

人們已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是實(shí)踐性、技術(shù)性非常強(qiáng)的課程,需要大力加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),因此實(shí)踐課課時(shí)的比例也越來越大。當(dāng)前實(shí)踐課內(nèi)容、形式雖然能在一定程度上提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,但并不一定能提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。其一,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是課堂教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生往往是照著葫蘆畫個(gè)瓢,知其然不知其所以然,實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?qū)λ鶎W(xué)習(xí)內(nèi)容沒有充分理解,只是充當(dāng)?shù)拇蜃謫T,結(jié)果出來后就萬(wàn)事大吉。其二,各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容各不相關(guān),互相脫節(jié),不能形成一個(gè)問題的全部,在以后遇到同類問題,不能從全局的角度分析解決,只能部分的解決局部問題,不利于能力的提高。其三,對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容,由于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言掌握不好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念不是很清晰,不能完整的串起來,如二叉樹操作,從建一個(gè)二叉樹,到遍歷二叉樹、求葉結(jié)點(diǎn)數(shù)、求總結(jié)點(diǎn)數(shù)、求樹的深度完整的串起來,對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握和理解要有直觀的認(rèn)識(shí)。

3實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)

在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生比較困擾的是理論脫離實(shí)踐,對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”潛在的應(yīng)用價(jià)值難以有深刻的認(rèn)識(shí)。在課程建設(shè)中,在努力提高課堂教學(xué)效果和抓好習(xí)作的同時(shí),下大力氣對(duì)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的要求和管理進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)。在第一次上實(shí)驗(yàn)課程時(shí),除了給問題和要求外,還給出問題分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、部分詳細(xì)設(shè)計(jì),最后要求學(xué)生進(jìn)行主要算法程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。這樣做的目的是讓所有的學(xué)生對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)有初步了解,在給出的整體框架上將主要算法及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)出來,達(dá)到學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的效果。同時(shí),還考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)程度不同,有些學(xué)生底子較薄,對(duì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)也不夠,認(rèn)為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”只是理論上的學(xué)習(xí),根本無法編寫程序和實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)這種情況,我們給出部分詳細(xì)設(shè)計(jì)就是要使這部分學(xué)生增強(qiáng)用程序?qū)崿F(xiàn)算法的自信心,繼而模仿編程,最終實(shí)現(xiàn)將理論知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問題中去,提高應(yīng)用與創(chuàng)新能力。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有具體要求,并鼓勵(lì)學(xué)生課下多編程、上機(jī)調(diào)試,每次試驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及調(diào)試分析,算法的時(shí)空分析以及經(jīng)驗(yàn)體會(huì),為將來進(jìn)行軟件開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

以下是我們?cè)凇皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)中的幾點(diǎn)做法:

(1) 引發(fā)學(xué)生興趣,明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

學(xué)生普遍認(rèn)為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)難于上手,而且不知道它的應(yīng)用。這就需讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性,告訴學(xué)生,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅是一般程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和大型應(yīng)用程序的重要基礎(chǔ)。從而引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

在課堂授課中,還要向?qū)W生介紹各章節(jié)內(nèi)容的意義、算法的思想以及實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。筆者在授課時(shí),將各章實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成以下幾個(gè)部分:順序表、單鏈表、雙向循環(huán)鏈表、順序棧、鏈隊(duì)列、循環(huán)隊(duì)列、串、壓縮矩陣、樹與二叉樹、圖、查找與排序。在開始階段,教師最好給出一些簡(jiǎn)單程序的源代碼,以供學(xué)生參考,激發(fā)學(xué)生上機(jī)的積極性。筆者在授課的開始階段就前幾章節(jié)的算法實(shí)現(xiàn),都親自編寫源程序,供學(xué)生參考,并上機(jī)講解,幫助學(xué)生調(diào)試成功,增強(qiáng)學(xué)生自信,從而激發(fā)了學(xué)生的上機(jī)興趣。

(2) 強(qiáng)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的程序開發(fā)能力

“工欲善其事,必先利其器。”在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,上機(jī)實(shí)現(xiàn)程序,必須先對(duì)所使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言工具有所精通。教師可根據(jù)學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言(或其他語(yǔ)言)掌握的情況,有目的地講授一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所涉及的C程序語(yǔ)言的疑難點(diǎn),如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)函數(shù)使用、靜態(tài)數(shù)組、指針等知識(shí),幫助學(xué)生盡快上機(jī)編程,從而也更好地配合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),達(dá)到事半功倍的效果。否則,學(xué)生不能參與實(shí)踐,對(duì)課程就漸漸失去興趣。

首先教師給出程序案例的框架結(jié)構(gòu),學(xué)生經(jīng)過思考,選擇合適的算法和指令語(yǔ)句,經(jīng)互相討論,完善和豐富程序案例,然后上機(jī)調(diào)試,通過運(yùn)行來檢驗(yàn)結(jié)果。程序案例的教學(xué)法是從興趣入手,首先給人們編程的樂趣,繼而帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入程序的天地,提高了探索的欲望,使學(xué)習(xí)編程變得生動(dòng)而有趣。

(3) 精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,編程實(shí)現(xiàn)典型算法

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中的上機(jī)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要教學(xué)環(huán)節(jié),針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容和目前的學(xué)生能力,專門設(shè)計(jì)出“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”,在選擇典型算法的時(shí)候,從以下三個(gè)方面進(jìn)行考慮:

代表性:算法應(yīng)該能夠集中體現(xiàn)某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本特征。

難度適中:算法既不是很簡(jiǎn)單,也不應(yīng)該很難,要使多數(shù)學(xué)生經(jīng)過努力可以實(shí)現(xiàn)。

綜合性:算法要有一定理論深度。既有助學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),又有助于提高編程能力。

該系統(tǒng)為學(xué)生精選的、難度適當(dāng)?shù)拇蠹s50個(gè)典型算法為基礎(chǔ),包括順序表、鏈表、堆棧、隊(duì)列、串、矩陣和廣義表、二叉樹、圖、查找和排序等部分,系統(tǒng)對(duì)每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都設(shè)計(jì)了相應(yīng)的基本操作及應(yīng)用操作,組裝一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng),完成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)訓(xùn)。

該系統(tǒng)具體內(nèi)容是:

實(shí)驗(yàn)1線性表子系統(tǒng):主要算法有建表、插入、刪除、顯示。

實(shí)驗(yàn)2棧隊(duì)子系統(tǒng):主要算法有建棧、進(jìn)棧、出棧、顯示、數(shù)制轉(zhuǎn)換、逆波蘭式。

實(shí)驗(yàn)3隊(duì)列子系統(tǒng):主要算法有建隊(duì)列、進(jìn)隊(duì)、出隊(duì)、讀隊(duì)頭、顯示雙向隊(duì)。

實(shí)驗(yàn)4串子系統(tǒng):主要算法有建串、連接兩串、取出子串、刪除子串、插入子串、模式匹配、比較大小、顯示。

實(shí)驗(yàn)5稀疏矩陣和廣義表子系統(tǒng):主要算法有稀疏矩陣建立、轉(zhuǎn)置、顯示、廣義表建立、查找和顯示。

實(shí)驗(yàn)6樹子系統(tǒng):主要算法有建二叉樹、凹入顯示、先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷、層次遍歷、葉結(jié)點(diǎn)數(shù)、總結(jié)點(diǎn)數(shù)、樹的深度。

實(shí)驗(yàn)7圖子系統(tǒng):主要算法圖的建立、建立鄰接矩陣、深度優(yōu)先遍歷、廣度優(yōu)先遍歷。

實(shí)驗(yàn)8子系統(tǒng):主要算法有建立查找表、順序查找、二分查找、二叉排序樹、建排序樹、查找結(jié)點(diǎn)、插入結(jié)點(diǎn)、刪除結(jié)點(diǎn)、輸出。

實(shí)驗(yàn)9排序子系統(tǒng):主要算法有數(shù)據(jù)輸入、插入排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序、選擇排序、歸并排序、堆排序。

實(shí)踐表明,多數(shù)學(xué)生經(jīng)過努力,大部分同學(xué)都可完成以上的算法。通過這九個(gè)實(shí)驗(yàn),就等于學(xué)習(xí)一個(gè)小型系統(tǒng)開發(fā)的全過程,所以它既不同于一個(gè)大型的完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演示軟件,也不是一般意義上的復(fù)雜的系統(tǒng)開發(fā)指導(dǎo)。

4結(jié)束語(yǔ)

在本課程教學(xué)設(shè)置上,我們既要考慮到本科教育的基礎(chǔ)性和階段性,也要充分考慮到技術(shù)應(yīng)用型人才適應(yīng)第一線工作的要求,體現(xiàn)了既要有一定的學(xué)術(shù)性,又要有一定的實(shí)踐性。在教學(xué)方式上除要加強(qiáng)正常教學(xué)外,重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和通過項(xiàng)目活動(dòng)過程突出應(yīng)用專業(yè)技術(shù)能力的培養(yǎng),使技術(shù)本科學(xué)生不但知其然,而且能知其所以然。培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手操作能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才,已成為高等教育工作的重心。

實(shí)踐表明,只有將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)密切結(jié)合,才能使學(xué)生掌握好各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,從而切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量,貫徹完成大綱要求。

參考文獻(xiàn):

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第8篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

論文摘要：我校（包頭師范學(xué)院）目前還未實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)，文章提出在我校開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程雙語(yǔ)教學(xué)在師資、學(xué)生水平等方面存在的問題，進(jìn)而給出了在培養(yǎng)師資、教學(xué)實(shí)施等方面解決問題的思路和辦法。 

關(guān)于雙語(yǔ)教學(xué)的重要性，國(guó)家教育部早在2001年《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中就提到本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)，使外語(yǔ)教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%～10%。2007年《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中再次提及要“鼓勵(lì)開展雙語(yǔ)教學(xué)工作，提高大學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平和能力”。 

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心課程，主要討論各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及相關(guān)運(yùn)算。做為一門活躍的學(xué)科，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大差距，新內(nèi)容、新成果往往會(huì)在英文原版教材中率先得到反映，以該課程做為切入點(diǎn)開展雙語(yǔ)教學(xué)，對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和英語(yǔ)應(yīng)用能力更有裨益。 

1 目前存在的主要問題 

1.1 雙語(yǔ)師資方面 

承擔(dān)雙語(yǔ)教學(xué)課程的教師需要具備深厚的專業(yè)功底還要有較好的英語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)和交流能力，能熟練應(yīng)用兩種語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué)。從全國(guó)來看，完全符合雙語(yǔ)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的老師不多。就我校的情況來看，目前，在我校擔(dān)任“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的老師還是中文教學(xué)，英語(yǔ)整體水平不高。同其它一類學(xué)校相比，無論從雙語(yǔ)教學(xué)的師資水平、師資培養(yǎng)和師資引進(jìn)方面，我校還有較大的差距。 

1.2 學(xué)生方面 

近年來，由于高校擴(kuò)招和錄取率的提高導(dǎo)致學(xué)生素質(zhì)整體下滑，學(xué)生的外語(yǔ)水平參差不齊，我校做為西部的二類院校，情況更是如此。此外，習(xí)慣母語(yǔ)授課、長(zhǎng)期以來我國(guó)外語(yǔ)教育體制下培養(yǎng)出來的學(xué)生聽說能力差等問題都是實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)前需要思考的。 

1.3 相關(guān)配套 

雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施是一個(gè)周密細(xì)致的工程。根據(jù)我校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)要求及雙語(yǔ)教學(xué)的特定要求，在充分調(diào)查了解師資和學(xué)生的情況下，要制定符合教學(xué)要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的雙語(yǔ)教學(xué)大綱、雙語(yǔ)教學(xué)計(jì)劃，選定適合的雙語(yǔ)教材、制作或選用適合的英文課件等。英文習(xí)題、英文實(shí)踐題目、英文試卷等相關(guān)教學(xué)資源都未做好充分的準(zhǔn)備。 

此外，在教學(xué)方式、考試方式、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面都要根據(jù)教學(xué)大綱制定詳盡的規(guī)范和要求。 

2 解決的問題的思路 

2.1 雙語(yǔ)師資的培養(yǎng) 

雙語(yǔ)教學(xué)成敗的關(guān)鍵在師資，雙語(yǔ)教學(xué)的師資來源主要有以下幾種途徑：① 如華南理工大學(xué)國(guó)家示范性軟件學(xué)院等一類大學(xué)，聘請(qǐng)國(guó)外專家或歸國(guó)華人等國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀人才擔(dān)任雙語(yǔ)教師，這些具有較高學(xué)術(shù)造詣和國(guó)外背景，又體現(xiàn)工業(yè)化背景師資隊(duì)伍對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的成功起了決定性的作用。就我校目前的發(fā)展水平來看，這個(gè)途徑行不通；② 校內(nèi)選拔，自己培養(yǎng)。選拔專業(yè)水平高、責(zé)任心強(qiáng)、教學(xué)效果好、英語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)能力強(qiáng)的教師但任雙語(yǔ)課程的主講教師，定期在校內(nèi)及在相關(guān)院校交流學(xué)習(xí)，定期輸送教師到國(guó)外進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)的培訓(xùn)。做好這一點(diǎn)，經(jīng)過一個(gè)時(shí)期，我校會(huì)培養(yǎng)出自己的合格的雙語(yǔ)教師。 

2.2 學(xué)生方面 

雙語(yǔ)教學(xué)的過程中必須要重視學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)學(xué)生英語(yǔ)水平參差不齊的情況，可采取以下措施：① 注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，興趣是最好的老師。如果學(xué)生對(duì)一門課程建立了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，就會(huì)具有主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神和學(xué)好這門課程的動(dòng)力。教師的個(gè)人魅力和專業(yè)素養(yǎng)是影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要因素之一，這就要求教師不僅專業(yè)素養(yǎng)高，而且愿意為雙語(yǔ)教學(xué)作出更多努力，深刻領(lǐng)會(huì)概念實(shí)質(zhì)，深入淺出地講解教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和對(duì)課程學(xué)習(xí)的反饋，使學(xué)生能感受到學(xué)習(xí)的樂趣。此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容眾多，許多成果源于世界著名計(jì)算機(jī)科學(xué)大師的創(chuàng)新。教師在教學(xué)中注意引導(dǎo)，讓學(xué)生感受到經(jīng)典的分析問題和解決問題的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上積極創(chuàng)新，也會(huì)提升學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。② 采用分級(jí)教學(xué)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身比較難學(xué)，再加入雙語(yǔ)教學(xué)，對(duì)于一些學(xué)生一定吃不消，可考慮分級(jí)教學(xué)。根據(jù)考核學(xué)生的英語(yǔ)水平、根據(jù)教學(xué)要求等分漢授和雙語(yǔ)授課兩個(gè)班。

2.3 教材方面 

雙語(yǔ)教學(xué)的學(xué)校、師資、學(xué)生的整體水平?jīng)Q定了在雙語(yǔ)教材的選擇上會(huì)有很大的差異。一類大學(xué)多數(shù)采用的是英文原版教材，如華南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院采用clifford a. shaffer：a practical induction to data structures and algorithm analysis, publishing house of electronics industry；東南大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系采用computer science express 版的國(guó)際著名原版英文教材fundamentals of data structure in c++。根據(jù)我校的實(shí)際情況，適合的教材策略應(yīng)該是選用中英文雙語(yǔ)經(jīng)典教材配合使用，如國(guó)家教育部推薦的信息類專業(yè)雙語(yǔ)教學(xué)國(guó)外經(jīng)典原版教材robert l. kruse data structures and program design in c++，這樣的對(duì)照教材，便于學(xué)生理解，特別是在雙語(yǔ)教學(xué)啟動(dòng)階段。 

2.4 其它幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 

2.4.1 客觀科學(xué)制定課程大綱 

要在充分調(diào)研數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上, 根據(jù)我校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及本課程在整個(gè)專業(yè)課程體系中的作用，并考慮雙語(yǔ)教學(xué)的特定要求, 制定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程雙語(yǔ)教學(xué)大綱, 大綱應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本概念與方法的理解, 注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考解決問題的能力。 

2.4.2 加強(qiáng)多媒體教學(xué) 

面對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中大量的經(jīng)典、難理解的算法，加之雙語(yǔ)教學(xué)，必定會(huì)增加學(xué)生學(xué)習(xí)理解的難度?？梢栽囅脒@樣一種教學(xué)情境：在講授新算法之前，先播放相關(guān)動(dòng)畫及相關(guān)媒體資源，使學(xué)生對(duì)此算法先有感性認(rèn)識(shí)，然后教師提出問題，使學(xué)生帶著問題聽課，這樣的親近的教學(xué)手段，有利于減少對(duì)陌生算法的排斥，加深加快對(duì)算法的理解。目前，要做的工作一是對(duì)自做的好的中文多媒體課件做翻譯，二是下載最新的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的多媒體課件。 

2.4.3 雙語(yǔ)并用 

雙語(yǔ)教學(xué)并非只能用英語(yǔ)教學(xué)，在講授課程內(nèi)容時(shí)，考慮到我校學(xué)生的外語(yǔ)水平，對(duì)于課程中涉及到的重要概念、術(shù)語(yǔ)，做到使用英語(yǔ)講授，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步具備計(jì)算機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)。對(duì)于較難的算法可穿插使用漢語(yǔ)，注意使用簡(jiǎn)單句和專業(yè)詞匯，避免使用過多的定語(yǔ)和復(fù)雜的從句，教師可充分利用非語(yǔ)言行為，直觀、形象地提示和幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，降低學(xué)生在英語(yǔ)理解上的難度。同時(shí)還要隨時(shí)根據(jù)學(xué)生掌握的程度，調(diào)整英文和中文的授課比例。 

2.4.4 注重實(shí)踐環(huán)節(jié) 

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐環(huán)節(jié)必不可少。雙語(yǔ)環(huán)境下的實(shí)踐還要做到：用英語(yǔ)描述實(shí)踐的作業(yè)、全英文的實(shí)驗(yàn)軟件環(huán)境、學(xué)生分組協(xié)作完成、英語(yǔ)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，如此，一是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，二是鍛煉學(xué)生的英語(yǔ)表述能力?？紤]到學(xué)生不同的層次水平，在實(shí)驗(yàn)題目上也可分難易層次，使全部學(xué)生都可在實(shí)踐中得到適合的鍛煉。 

3 結(jié)論 

雙語(yǔ)教學(xué)是專業(yè)教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，無論對(duì)教師還是學(xué)生都需要一個(gè)逐步適應(yīng)的過程。就我校的目前的情況來看，開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的雙語(yǔ)教學(xué)，要充分認(rèn)識(shí)以上需要著手解決的問題，待各方面條件成熟，可以考慮開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的雙語(yǔ)教學(xué)。 

參考文獻(xiàn)： 

[1] 楊捷，霍黨澤.“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程雙語(yǔ)教學(xué)的研究與實(shí)現(xiàn)[j]. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版）, 2007(5). 

[2] 蔡英. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雙語(yǔ)教學(xué)的探索性實(shí)踐[j]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2007(12). 

[3] 金遠(yuǎn)平，王茜，徐冬梅. “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程雙語(yǔ)教學(xué)的研究與實(shí)踐[j]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)2005(8). 

第9篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)法

0.引言

當(dāng)前高校教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一，是改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，構(gòu)建一種既能發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用和個(gè)性化學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教師應(yīng)積極利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，并在此基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。同時(shí)，多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為構(gòu)建新型的教學(xué)模式及實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中“以問題為中心”的教學(xué)模式提供了基礎(chǔ)。另外，以問題為中心的案例教學(xué)是目前比較流行的一種教學(xué)方法，即學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)和技能解決一系列實(shí)際問題，從而達(dá)到建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)的目的。案例教學(xué)強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到有意義的問題情境中，通過學(xué)習(xí)者的相互協(xié)作來解決真正的問題，從而有效地學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程知識(shí)體系

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)等課程的重要基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中占據(jù)非常重要的地位，是一門理論與實(shí)踐并重的課程。該課程內(nèi)容豐富、概念多、高度抽象、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)，這些因素給教學(xué)帶來了較大難度，教學(xué)效果是否良好將直接影響學(xué)生數(shù)據(jù)抽象能力和程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。以問題為中心的教學(xué)法，綜合了自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神與自學(xué)能力均有較好的效果。為了幫助學(xué)生在掌握課程知識(shí)的同時(shí)獲得探究式學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高教學(xué)效果，我們?cè)诖苏n程中開展了以問題為中心的案例教學(xué)研究。

該課程的教學(xué)體系以數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系為主線，以線性表、樹、圖等為分支，以不同邏輯關(guān)系的邏輯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及操作算法和算法實(shí)現(xiàn)作為基本知識(shí)點(diǎn)，每種邏輯結(jié)構(gòu)都有其實(shí)際應(yīng)用，知識(shí)體系結(jié)構(gòu)層次清晰，示例豐富，適合開展以問題為中心的案例教學(xué)。因此，我們從中選取了“?！薄瓣?duì)列”“二叉樹”及“圖”的應(yīng)用等內(nèi)容作為教學(xué)單元開展教學(xué)研究。

2.以問題為中心的案例教學(xué)實(shí)施過程

我們?cè)诮虒W(xué)過程中選取適合以問題為中心的案例教學(xué)單元進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)實(shí)施案例教學(xué)，最后進(jìn)行教學(xué)效果的評(píng)測(cè)與總結(jié)。在具體的工作過程中，我們按照探究未知知識(shí)領(lǐng)域的途徑，通過提出問題、分析問題、創(chuàng)造性地解決問題、知識(shí)遷移等步驟對(duì)該教學(xué)方式予以實(shí)施，如圖1所示。該課題已于2011年9月至2011年12月、2012年9月至2012年12月分別開展了2個(gè)學(xué)期、4個(gè)班的教學(xué)實(shí)踐。

下面以“哈夫曼算法的應(yīng)用”為例闡述以問題為中心的案例教學(xué)過程。

（1）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求。本單元的教學(xué)要求為掌握樹的帶權(quán)外部路徑長(zhǎng)度的計(jì)算，掌握哈夫曼算法的主要思想及哈夫曼樹的構(gòu)造，掌握哈夫曼編碼。

（2）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題。問題情境指學(xué)生在問題教學(xué)中所面臨的一種“有目的但不知如何達(dá)到”的心理困境。問題情境就是一種心理狀態(tài)，即學(xué)生接觸到的學(xué)習(xí)內(nèi)容與原有認(rèn)知水平不和諧、不平衡時(shí)，學(xué)生急需解決疑難問題的心理狀態(tài)。例如，教師提出在電文發(fā)送系統(tǒng)中，如何設(shè)計(jì)電文編碼，使發(fā)送的碼長(zhǎng)最短？發(fā)送郵件附件的時(shí)候，經(jīng)常進(jìn)行文件壓縮，如何實(shí)現(xiàn)文件壓縮？

（3）分析問題。學(xué)生明確要探究的問題之后，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上學(xué)習(xí)“哈夫曼算法”相關(guān)知識(shí)，如二叉樹、樹的帶權(quán)外部路徑長(zhǎng)度、哈夫曼算法思想、哈夫曼編碼等，擬訂出問題的解決方案。

（4）解決問題。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，明確哈夫曼樹是帶權(quán)路徑長(zhǎng)度最短的二叉樹，并作哈夫曼編碼，得到的碼長(zhǎng)最短。因此，在電文發(fā)送系統(tǒng)中，利用哈夫曼算法設(shè)計(jì)電文編碼，使發(fā)送的碼長(zhǎng)最短。同理，也可以使用哈夫曼算法對(duì)文件進(jìn)行壓縮。

（5）知識(shí)的遷移。哈夫曼編碼在數(shù)據(jù)編碼中的應(yīng)用是哈夫曼算法應(yīng)用于各項(xiàng)技術(shù)中的典型實(shí)例。此外，由于哈夫曼樹具有帶權(quán)路徑長(zhǎng)度最小的特性，它還能應(yīng)用于其他具體的事物決策中。

①圖像壓縮問題。大數(shù)據(jù)量的圖像信息會(huì)給存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量、通信干線信道的帶寬、計(jì)算機(jī)的處理速度帶來極大的壓力。單純靠增加存儲(chǔ)器容量、提高信道帶寬和計(jì)算機(jī)的處理速度等方法來解決這個(gè)問題是不現(xiàn)實(shí)的。此時(shí)需要考慮壓縮，壓縮的關(guān)鍵在于編碼。對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)出現(xiàn)頻率較高的數(shù)據(jù)，編碼器輸出較短的碼字，而對(duì)于出現(xiàn)頻率較低的數(shù)據(jù)，則用較長(zhǎng)的碼字表示，從而實(shí)現(xiàn)壓縮。通過對(duì)哈夫曼樹的原理及應(yīng)用的研究，我們可以在遇到某些具體應(yīng)用問題時(shí)獲得啟示和解決思路。

②二叉查找樹。例如，成績(jī)表有10000個(gè)分?jǐn)?shù)，學(xué)生成績(jī)?cè)?個(gè)等級(jí)的分布如表1所示，要求設(shè)計(jì)查找樹。

根據(jù)分?jǐn)?shù)比例（當(dāng)做權(quán)值）設(shè)計(jì)出哈夫曼樹，如圖2所示，即為二叉查找樹，靠近根的結(jié)點(diǎn)表示大比例分?jǐn)?shù)段。通過計(jì)算，在查找成績(jī)時(shí)時(shí)間性能上有很大的提高，類似的問題可以通過二叉樹對(duì)此進(jìn)行更深入的研究。

（6）教學(xué)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行訓(xùn)練的一種基本方法，是課堂教學(xué)的一種延伸，是必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。編程中的問題往往比平時(shí)的習(xí)題復(fù)雜得多，也更接近實(shí)際。編程能使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)“活”起來，達(dá)到深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容的目的。同時(shí)，編程也是對(duì)學(xué)生軟件設(shè)計(jì)綜合能力的訓(xùn)練。本單元教學(xué)任務(wù)完成后，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤蚵鼧涞膽?yīng)用，掌握哈夫曼樹的構(gòu)造方法及哈夫曼編碼的應(yīng)用。

②實(shí)驗(yàn)步驟：

a）輸入一串字符，模擬電文發(fā)送系統(tǒng)中的發(fā)送字符，統(tǒng)計(jì)其中所有的不同字符及其個(gè)數(shù)，得出每個(gè)不同字符在文中出現(xiàn)的頻率。

b）根據(jù)每個(gè)字符頻率建立哈夫曼樹，輸出字符的編碼，模擬電文系統(tǒng)中的編碼系統(tǒng)。

c）輸入一個(gè)0.1字串，得出其譯碼，模擬電文系統(tǒng)中的譯碼系統(tǒng)。

③實(shí)驗(yàn)要求：按組完成實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，匯報(bào)程序運(yùn)行過程、結(jié)果等。

（7）對(duì)本次案例教學(xué)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。教師完成一個(gè)階段的教學(xué)任務(wù)后，應(yīng)重點(diǎn)檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。另外，教師還應(yīng)該定期檢查每個(gè)小組的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)情況并打分，對(duì)協(xié)作效率較高的小組給予肯定和表?yè)P(yáng)。

教師在收集、整理分析教學(xué)結(jié)果的基礎(chǔ)上，要對(duì)本單元專題的教學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行反思，肯定成功的經(jīng)驗(yàn)并推廣；對(duì)存在的問題認(rèn)真分析原因，并提出改進(jìn)措施和解決辦法；依據(jù)反思結(jié)果，及時(shí)調(diào)整和修改后續(xù)學(xué)習(xí)單元的教學(xué)方案和教學(xué)策略，以期在下次教學(xué)試驗(yàn)中取得更好的教學(xué)效果。

3.教學(xué)效果測(cè)評(píng)

在課題的實(shí)踐中，我們對(duì)案例教學(xué)效果的評(píng)價(jià)包含兩個(gè)方面：對(duì)學(xué)生而言，主要從知識(shí)點(diǎn)的掌握程度、理解程度和是否能獨(dú)立地應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法解決實(shí)際問題，以及能否動(dòng)手實(shí)現(xiàn)具體的應(yīng)用等指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)教師而言，主要從教學(xué)效果方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)各個(gè)因素。因此，提高對(duì)案例教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)，客觀準(zhǔn)確地評(píng)估案例教學(xué)的效果，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，促進(jìn)案例教學(xué)質(zhì)量的提高，具有十分重要的意義。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中開展以問題為中心的案例教學(xué)方式深受學(xué)生歡迎，也獲得教師們的好評(píng)。

1）學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。

（1）總結(jié)性評(píng)價(jià)——期末考試情況。圖3是2008-2010級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法期末考試成績(jī)的比較圖。

從圖3可以看出，采用以問題為中心案例教學(xué)法的2010級(jí)學(xué)生總體考試成績(jī)比2008級(jí)和2009級(jí)要好，及格率及平均分普遍都高。

（2）形成性評(píng)價(jià)——實(shí)驗(yàn)作業(yè)及分組匯報(bào)情況。圖4是2008-2011級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程實(shí)驗(yàn)作業(yè)及匯報(bào)情況比較圖。

從圖4可以看出，采用以問題為中心的案例教學(xué)的2010和2011級(jí)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)總體比2008和2009級(jí)要好，優(yōu)秀率及良好率占的比例都較高。

2）教師表現(xiàn)評(píng)價(jià)。

經(jīng)過課題研究組成員的多次探討，教師們編寫了許多有代表性的教學(xué)案例，并在課堂上加以實(shí)施。學(xué)生在網(wǎng)上評(píng)教時(shí)給相關(guān)任課教師的評(píng)價(jià)達(dá)到優(yōu)秀等級(jí)，課題研究組教師授課表現(xiàn)也得到上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及教學(xué)專家的好評(píng)。例如，2010年，案例教學(xué)“二叉樹”獲得學(xué)院講課比賽第一名；2011年，以問題為中心的案例教學(xué)“圖的應(yīng)用”獲得學(xué)院講課比賽第二名；2012年，課題組一位老師以問題為中心的案例教學(xué)“Kinect的應(yīng)用”在學(xué)校講課比賽中獲得全校第二名。