*学院数据结构数据结构说课人：*C C语言描述语言描述语言描述语言描述目目 录录五、五、教材使用与教材使用与设计设计四、课程四、课程评价与考核方案评价与考核方案三、教学方法和教学手段三、教学方法和教学手段二、二、课程内容课程内容体系与教学设计体系与教学设计一、一、课程定位与教学目标课程定位与教学目标六、课程特色，不足和改进设想六、课程特色，不足和改进设想“数据结构数据结构”课程注重于课程注重于非数值计算非数值计算问题研究，问题研究，培养学生培养学生进行复杂程序设计和数据抽象进行复杂程序设计和数据抽象的能力。它以数学为基础、的能力。它以数学为基础、涉及计算机硬件，与计算机软件的研究密切相关（见下图）涉及计算机硬件，与计算机软件的研究密切相关（见下图）。是计算机类专业。是计算机类专业( (计算机软件、计算机网络、计算机应计算机软件、计算机网络、计算机应用用) )的的核心专业基础课程。核心专业基础课程。1、课程定位课程定位一一 课程定位与教学目标课程定位与教学目标一一 课程定位与教学目标课程定位与教学目标学好学好“数据结构数据结构”这这门课程，对于学习计门课程，对于学习计算机专业的其他课程，算机专业的其他课程，如操作系统、计算机如操作系统、计算机网络、数据库原理、网络、数据库原理、软件工程等都是十分软件工程等都是十分有益的。有益的。 程序程序= =数据结构数据结构+ +算法算法一个好的程序无非是选择一个合适的数据结构和好的算法，而一个好的程序无非是选择一个合适的数据结构和好的算法，而好的算法的选择很大程度上取决于描述实际问题的数据结构的好的算法的选择很大程度上取决于描述实际问题的数据结构的选取。该公式指出了数据结构和算法是程序设计的灵魂，没有选取。该公式指出了数据结构和算法是程序设计的灵魂，没有算法和数据结构的软件技术专业教学是丢了魂的教学。算法和数据结构的软件技术专业教学是丢了魂的教学。基于程序设计对数据结构知识的需求，确定基于程序设计对数据结构知识的需求，确定课程目标课程目标为：为：掌握基本的数据结构及其操作；掌握基本的数据结构及其操作；学会分析研究计算机加工的数据结构的特性；学会分析研究计算机加工的数据结构的特性；为应用中涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构；为应用中涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构；熟练掌握各种常用算法的基本思想和程序实现。熟练掌握各种常用算法的基本思想和程序实现。本课程教学强调本课程教学强调思维训练思维训练，为程序设计和技能训练打好基础，为程序设计和技能训练打好基础。2、课程课程目标目标一一 课程定位与教学目标课程定位与教学目标二二 课程内容体系与教学设计课程内容体系与教学设计1、软件专业岗位能力分析、软件专业岗位能力分析(确定课程内容的依据确定课程内容的依据)软件技术专业岗位能力软件技术专业岗位能力软件编程方向软件编程方向软件测试方向软件测试方向软件技术支持与服务软件技术支持与服务 综合素综合素质能力质能力专业基专业基本能力本能力软件编软件编程能力程能力软件工软件工程能力程能力软件测软件测试能力试能力营销商营销商务能力务能力计计算算机机网网络络能能力力 专专业业认认知知能能力力 计计算算机机系系统统能能力力 数据结构应用能力数据结构应用能力开开发发环环境境使使用用能能力力 程程序序设设计计能能力力 编编程程语语言言能能力力 数数据据库库操操作作能能力力数据结构课程数据结构课程在岗位支撑能在岗位支撑能力中的地位力中的地位2、课程内容体系、课程内容体系内容模块顺序及对应的学时如下表内容模块顺序及对应的学时如下表 序序号号授课内容授课内容学学时时学时分配学时分配理论理论实践实践1 1绪论绪论 2 22 20 0 2 2线性表线性表 10106 64 43 3栈和队列栈和队列 6 64 42 24 4数组和广数组和广义表义表 6 64 42 25 5串串 4 42 22 26 6树树 12128 84 47 7图图 10106 62 28 8查找查找 6 64 42 29 9排序排序 8 86 62 2合计合计646444442020课程内容的组织注重基础：课程内容的组织注重基础：u第第2 2章对基本存储结构（顺序章对基本存储结构（顺序表、链表）的介绍十分详细，它表、链表）的介绍十分详细，它是全课程存储结构的重要基础。是全课程存储结构的重要基础。u第第2 2、3 3、4 4章紧紧围绕线性结章紧紧围绕线性结构充分讲解。构充分讲解。u第第6 6章对二叉树分配了足够的章对二叉树分配了足够的学时，以便为非线性结构、二叉学时，以便为非线性结构、二叉链表存储结构和基本遍历算法打链表存储结构和基本遍历算法打下基础，并且适当予以拓展，它下基础，并且适当予以拓展，它们是全课程的重中之重。们是全课程的重中之重。u第第8 8、9 9章重点掌握常用的查找、章重点掌握常用的查找、排序算法。排序算法。二二 课程内容体系与教学设计课程内容体系与教学设计知知 识识 结结 构构( (逻辑结构逻辑结构存储结构存储结构运算运算) )贯穿内容体系贯穿内容体系内容1. 基本概念基本概念2. 哈弗曼树的建立哈弗曼树的建立3. 哈弗曼编码哈弗曼编码目的 掌握带权路径长掌握带权路径长度最短的二叉树的度最短的二叉树的建立及其应用。建立及其应用。要求1. 掌握路径、路径长度、掌握路径、路径长度、最优二叉树等基本概念最优二叉树等基本概念2. 掌握二叉树带权路径掌握二叉树带权路径长度的计算方法长度的计算方法3. 掌握哈弗曼树的建立掌握哈弗曼树的建立算法算法4. 掌握哈弗曼编码的方掌握哈弗曼编码的方法法5. 掌握哈弗曼树的典型掌握哈弗曼树的典型应用应用3、教学设计示例、教学设计示例(哈弗曼树及其应用（哈弗曼树及其应用（2学时）学时）)二二 课程内容体系与教学设计课程内容体系与教学设计通过联系学生的生活通过联系学生的生活实际导入新课，体现实际导入新课，体现学习与实际紧密相连学习与实际紧密相连的基本理念，激发学的基本理念，激发学生学习本课题的兴趣。生学习本课题的兴趣。教师准备学生准备情境导入2003复习二叉树的概念复习二叉树的概念及性质，预习本次及性质，预习本次课程内容。课程内容。让学生联系自己的生活让学生联系自己的生活实际，说说哈弗曼树有实际，说说哈弗曼树有哪些应用，检查预习效哪些应用，检查预习效果。然后通过对电报编果。然后通过对电报编码系统的介绍导入本次码系统的介绍导入本次课程课程1. 课件准备课件准备2.教学用示例准备教学用示例准备3. 哈弗曼树建立及哈弗曼树建立及哈弗曼编码的两个哈弗曼编码的两个FLASH动画准备动画准备设计意图3、教学设计示例、教学设计示例(哈弗曼树及其应用（哈弗曼树及其应用（2学时）学时）)续续二二 课程内容体系与教学设计课程内容体系与教学设计步骤一步骤一步骤二步骤二步骤一步骤四步骤四步骤一步骤步骤 三三步骤五步骤五兴趣引入兴趣引入在学生预习的基础在学生预习的基础上，让学生联系自上，让学生联系自己的生活实际，说己的生活实际，说说哈弗曼树的应用说哈弗曼树的应用并进行总结；然后并进行总结；然后通过电报系统的介通过电报系统的介绍导入本次课程；绍导入本次课程；介绍与哈弗曼树相介绍与哈弗曼树相关的概念关的概念设计意图设计意图通过这种通过这种问答的互动方式，问答的互动方式，比较容易吸引学生比较容易吸引学生的注意力，也能让的注意力，也能让学生更容易进入学学生更容易进入学习状态。有助于培习状态。有助于培养学生观察、分析养学生观察、分析和表达能力。和表达能力。哈弗曼树哈弗曼树讲解哈弗曼树建立讲解哈弗曼树建立的算法；通过的算法；通过FLASH演示算法演示算法的动态运行过程；的动态运行过程；给一组权值，让学给一组权值，让学生创建哈弗曼树，生创建哈弗曼树，并让两个学生板书并让两个学生板书实现哈弗曼树的建实现哈弗曼树的建立；对结果进行评立；对结果进行评测和总结。测和总结。设计意图设计意图通过现讲通过现讲解和演示及学生动解和演示及学生动手，使学生容易理手，使学生容易理解，有利于突破教解，有利于突破教学难点，掌握哈弗学难点，掌握哈弗曼树建立的要领曼树建立的要领 。哈弗曼编码哈弗曼编码引入哈弗编码的概引入哈弗编码的概念，并通过几组编念，并通过几组编码方案对给定的电码方案对给定的电文进行编码和译码，文进行编码和译码，然后讨论出现的问然后讨论出现的问题，并探寻原因题，并探寻原因设计意图设计意图通过对比通过对比引导学生观察、分引导学生观察、分析和总结问题的能析和总结问题的能力，训练学生解决力，训练学生解决实际问题的方法和实际问题的方法和技能技能分析总结分析总结通过第三步的讲解通过第三步的讲解总结出只有哈弗曼总结出只有哈弗曼编码得出编码方案编码得出编码方案才不会导致在第三才不会导致在第三步种出现的种种问步种出现的种种问题，并讲解如何进题，并讲解如何进行哈弗曼编码和译行哈弗曼编码和译码，并用码，并用FLASH 演示编码演示编码/译码算法译码算法的动态过程。的动态过程。设计意图设计意图引导学生引导学生解决问题的能力解决问题的能力知识拓展知识拓展介绍哈弗曼编码在介绍哈弗曼编码在其他方面的应用其他方面的应用（如简单密码系统、（如简单密码系统、实现文件的压缩实现文件的压缩/解解压）压） 。设计意图引导学生设计意图引导学生拓展思维空间拓展思维空间3、教学设计示例、教学设计示例(哈弗曼树及其应用（哈弗曼树及其应用（2学时）学时）)续续二二 课程内容体系与教学设计课程内容体系与教学设计三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段1、教学对象分析、教学对象分析学生现状分析学生现状分析1. 程序设计基础不扎实。程序设计基础不扎实。数组、结构体数组、结构体2. 整体抽象思维能力不强。整体抽象思维能力不强。单链表单链表3. 不能将理论知识应用到解决实际问题。不能将理论知识应用到解决实际问题。最短路径、关键路径最短路径、关键路径4. 没有良好的自主学习的习惯和学习方法。没有良好的自主学习的习惯和学习方法。依赖于老师依赖于老师5. 实践能力不强，知其一，不知其二。实践能力不强，知其一，不知其二。强调每一个算法的实现强调每一个算法的实现6. 四分之一：学习积极性非常高，主动与老师讨论四分之一：学习积极性非常高，主动与老师讨论 ； 四分之一：学习积极性比较高，上课认真，按时按成老师布置的作业；四分之一：学习积极性比较高，上课认真，按时按成老师布置的作业； 四分之一：当知识比较枯燥、乏味时就会放弃学习；四分之一：当知识比较枯燥、乏味时就会放弃学习； 四分之一：根本不愿意学四分之一：根本不愿意学 学生现状分析学生现状分析讲练结合讲练结合互动教学互动教学多媒体多媒体形象化教学形象化教学讲授法讲授法理论教学理论教学任务驱动教任务驱动教学法学法课程特点：课程特点：综合性、实践性强；覆盖面广；抽象而又严密综合性、实践性强；覆盖面广；抽象而又严密教学方法：多种教学方法并用，提高教学效果教学方法：多种教学方法并用，提高教学效果 算法的动态运行过程、数据结构的存储实现只靠传统黑板、粉笔来讲解，算法的动态运行过程、数据结构的存储实现只靠传统黑板、粉笔来讲解，不仅枯燥无味，而且难以表达清楚。因此，着重采用以学生自主学习、不仅枯燥无味，而且难以表达清楚。因此，着重采用以学生自主学习、强调独立思考，教师引导的教学方法以提高教学效果。强调独立思考，教师引导的教学方法以提高教学效果。演示法演示法直观教学直观教学算法动态演示算法动态演示2、教学方法（手段）、教学方法（手段） 三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段案例学生参与项目开发案例一：学生信息管理系统项目开发案例一：学生信息管理系统子程序：学生信息的存储、基本操作（插入、删除和逆置）子程序：学生信息的存储、基本操作（插入、删除和逆置）实现：实现：1 1、设计一种、设计一种数据结构数据结构来存放学生的信息（学号、来存放学生的信息（学号、姓名、成绩）；姓名、成绩）；2 2、设计、设计算法算法实现对该数据结构中的数据实现对该数据结构中的数据元素进行插入、删除和逆置的操作。元素进行插入、删除和逆置的操作。学号姓名成绩1赵一852王二913张三954李四69三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段a11=7a8=8a9=4a12=4a15=6a13=10a6=5a10=2a14=1a7=6a2=4a1=3a3=2a4=1a5=3V1V2V5V3V4V6V7V8V9V10V11三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段项目开发案例二：工程应用项目开发案例二：工程应用关键路径关键路径整个工程完成的最短时间整个工程完成的最短时间影响工程进度的关键活动影响工程进度的关键活动2、教学方法（手段）续、教学方法（手段）续对具体的一堂课，采取如下方法进行组织教学过程：对具体的一堂课，采取如下方法进行组织教学过程：三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段兴趣引入兴趣引入畅所欲言畅所欲言知识连线知识连线学习拓展学习拓展练习练习总结总结教学过程教学过程3、引导学生形成好的学习方法、引导学生形成好的学习方法1、培养学生主动学习的学习、培养学生主动学习的学习习惯，而不是仅仅依赖老师习惯，而不是仅仅依赖老师2、树立正确的信息观，利用、树立正确的信息观，利用丰富的网上教学资源丰富的网上教学资源3、理论联系实际，有意识地理论联系实际，有意识地培养自己的实践能力培养自己的实践能力4、主动参与任务驱动教学过、主动参与任务驱动教学过程，培养自己的职业素质程，培养自己的职业素质指导学生学习方法指导学生学习方法指导学生学习方法指导学生学习方法三三 教学方法和教学手段教学方法和教学手段四四 课程评价与考核方案课程评价与考核方案 建立能体现建立能体现职业能力职业能力为核心的课程考核标准，建立为核心的课程考核标准，建立分模块分模块的的课程考核评价方式，每个课程模块既考核学生所学的知识，课程考核评价方式，每个课程模块既考核学生所学的知识，也考核学生掌握的技能及学习态度，采用也考核学生掌握的技能及学习态度，采用形成性评价与终结形成性评价与终结性评价性评价相结合，笔试、实验、课程设计作品相结合，开卷、相结合，笔试、实验、课程设计作品相结合，开卷、闭卷相结合，第一课堂考核与第二课堂考核相结合，学生自闭卷相结合，第一课堂考核与第二课堂考核相结合，学生自评、互评相结合的评价方式。评、互评相结合的评价方式。期末总评成绩组成：期末总评成绩组成：1 1、期末考试成绩：、期末考试成绩：70%70%；2 2、实验考核成绩：、实验考核成绩：20%20%；3 3、平时考核成绩（考勤、答辩等）：、平时考核成绩（考勤、答辩等）：10%10%。即：期末总评成绩即：期末总评成绩= =期末考试成绩期末考试成绩* *70%+70%+实验考核成绩实验考核成绩* *20%+20%+平时平时考核成绩考核成绩* *10%10%五五 教材使用与设计教材使用与设计数据结构数据结构(C语言描述语言描述)中国水利水电出版社，中国水利水电出版社，马秋菊主编。马秋菊主编。普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材该教材编著指导思想：该教材编著指导思想： “以应用为主体以应用为主体”，强调，强调理论知识的理解和运用，实现教学以实践体系及理论知识的理解和运用，实现教学以实践体系及技术应用能力培养为主的目标。技术应用能力培养为主的目标。辅助教材辅助教材辅助教材辅助教材数据结构学习指导(第二版),大连理工大学出版社,主编曹桂琴数据结构(第三版) ,大连理工大学出版社,主编安训国数据结构基础教程,清华大学出版社，主编文益民数据结构（第二版）清华大学出版社，主编张世和主要特点：主要特点： (1) 对基础理论知识的阐述由浅入深、通俗易懂。内容对基础理论知识的阐述由浅入深、通俗易懂。内容组织和编排以应用为主线。组织和编排以应用为主线。 (2) 各章均例举分析了很多实用的例子，有助于学生加各章均例举分析了很多实用的例子，有助于学生加深对基础理论知识的理解和实际应用的能力培养。深对基础理论知识的理解和实际应用的能力培养。六六 课程特课程特色、不足色、不足和改进设想和改进设想l在教学实践中，形成了在教学实践中，形成了具有具有通俗易懂、循序通俗易懂、循序渐进渐进的知识体系和教学的知识体系和教学风格。风格。l学生参与和自主学习，学生参与和自主学习，提高提高兴趣兴趣。l实践与理论实践与理论教学紧密教学紧密结合，注重学生实践能结合，注重学生实践能力的培养。力的培养。l对不同层次的学生采用对不同层次的学生采用分层次教学分层次教学，分类指导。，分类指导。l实验教学课时实验教学课时偏少偏少，学生程序设计基础差，学生程序设计基础差，难以布置更多的设计型难以布置更多的设计型实验项目；实验项目；l教学中的知识点拓展教学中的知识点拓展不够宽，涉及与其它课不够宽，涉及与其它课程相关的实训项目不够程相关的实训项目不够多。多。 课程特色课程特色 存在问题存在问题存在问题存在问题l增加实验课时，加强程增加实验课时，加强程序设计思想的培养；序设计思想的培养；l编写更加适合高职高专编写更加适合高职高专学生的教材。学生的教材。 课程改进设想课程改进设想课程改进设想课程改进设想谢谢谢谢！