“数据结构”教学的探索与研究

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1、“数据构造教学的探究与研究摘要：“数据构造是计算机专业的专业根底课程，具有核心和根底的地位。本文从教材选择、教学方法、现代教学资源的利用、理论教学等方面阐述了作者的教学体会和观点。关键词：数据构造；教学方法；理论教学计算机硕士研究生入学考试2022年开始改革，采取全国统考的方式，数据构造是考试的必考科目。数据构造是计算机程序设计的重要理论和技术根底，它所涉及的内容和方法，无论是对学习计算机领域的其他课程，还是对从事软件工程的开发都有着重要的作用。学习数据构造要到达的目的是：学会从问题入手，分析和研究计算机加工的数据构造的特性，以便为应用所涉及的数据选择适当的逻辑构造、存储构造及其相应的操作方法

2、，并初步掌握算法的时间复杂度和空间复杂度概念。根据21世纪对人才培养的要求，教学应重在学生才能、素质的培养，尤其是思维才能、创新才能、理论才能的培养。因此，这些年我们致力于数据构造课程的建立，把课程建立作为一项系统工程来抓，从教材选择、课程体系建立、师资队伍、课程教学、理论教学、教学管理等各个环节不断理论和探究，特别是在课程教学方面，加强教学研究和教学方法、教学手段的改革，从进步学生的学习兴趣和加强理论环节教学方面入手，获得了良好的效果。1教材选择计算机软件开发方法是不断开展的，数据构造的课程内容也应随着软件开发方法的不断开展而开展。目前面向对象的软件分析与设计技术已开展成为软件开发的主流方法

3、。因此，用面向对象的思想组织数据构造课程的内容，用面向对象的程序设计语言描绘数据构造问题，就成为数据构造课程内容改革的必然。国外在20世纪90年代已将数据构造教材改为用+或Java描绘，这主要是适应软件开发技术开展的需要。国内大学虽然在这门课程的教学内容和教材建立方面起步较晚，但目前国内用+或Java描绘的数据构造教材已经出现，那么关于教材选择问题应该适应软件开发技术开展的需要。2基于问题的教学方法对于数据构造教学过程中的许多抽象的概念、算法和思想，以教师为中心的教学形式起不到很好的效果。那么授课教师在教学过程中采用什么教学方法，对学生学习兴趣的培养至关重要。在教学过程中，采用以学生为主体、以

4、问题为中心的形式，激发学生的学习兴趣，充分调动学生的求知欲，进步他们的积极性和主动性。在教学过程中，自始至终都围绕问题而展开教学活动，引导学生不断发现问题、提出问题、分析问题并最终解决问题，培养学生的创造性思维。第一，概述讲解中，可引入如下问题：1、树人机对弈问题中，如何实现对弈？各格局之间是什么关系？2、表构造学校学生根本信息管理中的表，各表项之间是什么关系？3、图教学方案编排问题中，如何表示课程之间的先修关系？4、图的最短途径假设你想去大理、昆明、丽江旅游，如何安排道路时间最省？通过这些学生非常熟悉的案例引入数据构造的概念，生动直接，让学生轻轻松松理解了数据构造的概念及其实用，可以进步学生

5、的学习兴趣。第二，在讲述每种线性构造和非线性构造之前，我们应该提出一个应用的实例。通过实例进展课前导学，让学生明白为什么要学习它，它有什么用处。譬如，在讲述队列构造前通过火车的进站出站这个形象例子引出队列理论；在讲述树形构造前，可以引出在网站和信息系统中经常见到的“树形目录构造的实例、操作系统中文件目录构造的实例，给出应该怎样实现和操作树形的目录，通过实例逐步引出理论。在讲述图构造前，可以先讲述“哥德斯堡七桥问题，通过这个经典问题引导出图的理论。否那么会出现这样的现象：很多学生学习了数据构造之后，不知道所学习的这些数据构造有什么用，或者干脆就认为数据构造这门课程就没有用。为了防止这些怪现象的出

6、现，觉得数据构造课程的讲解务必要通过充分的实例让学生真正理解这些常用构造的实用之处，让学生在分析解决详细问题的时候可以很自然地想到去用自己所学的数据构造。第三，在讲每一种算法的过程中，我们可以采用提出问题、分析问题、解决问题和讨论问题的方式讲解。譬如顺序表的插入算法，我们首先提出问题：想要在一个顺序表的第i个元素前插入一个新的元素，该怎么做？然后通过动画演示分析问题的思路：(1)判断线性表的存储空间是否已满，假设已满，那么进展“溢出处理；(2)检查i值是否超出所允许的范围，假设超出，那么做“超出处理；(3)将线性表的第i个元素和它后面的所有元素均后移一个位置；(4)将新的元素写入到空出的第i个

7、元素位置上；(5)线性表的长度加1。其次，怎样用一门高级语言实现算法。最后，进展算法分析。在教学中，不断的引导学生分析问题，采取合作互动的方法，学生“画龙，教师“点睛，让课堂活泼起来。逐渐培养学生分析问题和解决问题的才能。3充分利用各种现代教学资源首先，在教学中通过合理使用现代化教学手段使教学效果更加直观，编写多媒体教学课件和演示程序，可以让本来抽象的内容变得很容易理解，既消除了学生的畏难情绪，也进步了学生的学习兴趣，强化了教学效果。譬如：栈和队列的入和出的动态表现；排序和查找过程的动态演示；动态链表的根本操作和递归的模拟演示等；这些都可以利用Flash制作出过程演示动画，在讲课的适当时候，给

8、学生演示。而假设仅仅在黑板上画图，不仅浪费上课的珍贵时间而且学生还不容易听懂。比方我们对快速冒泡排序的讲述，简单讲述概念之后，演示课前用Flash制作好的一组数值的冒泡排序过程动画，然后根据演示过程提出快速冒泡排序需要解决的关键问题，再带着提出的问题回放演示动画，从而给出所提出的问题的解决方法。这样形象地讲述，教学效果非常好。其次，充分利用网络为学生提供各种信息资源，用于支持学生的自主学习和协作式探究。譬如：为数据构造课程建立一个学习网站，包括如下内容：(1)各种教学辅助材料：教学大纲、实验大纲、电子教案、教学录像、算法演示程序、典型问题例如程序等等；(2)进阶学习指导：在内容上分层次，将每一

9、章节的内容分为根底篇和进步篇。根底部分是大纲上要求的，每位同学必须掌握；进步部分可以供学习好的同学选学；(3)测试系统：用于学生自己考核自己的学习效果；(4)答疑解惑：为学生和教师之间的交流提供一个平台，便于学生及时发布不懂的问题、教师及时解决学生的疑问。我们自己的数据构造教学网站已经发布在校园网上，而且一直处于完善中，起到的作用非常明显，特别是答疑解惑部分，学生根本都能利用这个平台及时将不懂得问题提交给教师。目前，我们准备再添加关于学生数据构造考研辅导的内容。4加强理论教学环节上机理论是对学生全面综合素质进展训练的一种根本方法，是课堂教学的一种延伸，是必不可少的一个教学环节。编程中的问题往往

10、比平时的习题要复杂的多，也更接近实际。编程能使学生所学到的书本知识“活起来，起到深化理解和灵敏掌握教学内容的目的，同时，编程也是对学生软件设计综合才能的训练。精心选择上机习题，着眼于根本知识的理解和根本编程才能的培养。类是一种实现设计复用和代码复用的有力工具，在程序设计习题选择时采取循序渐进、逐步积累的方式，引导学生自己建立可复用的构件，并在以后的练习中直接使用，进步编程的工程才能和考虑才能。譬如：关于顺序表、队列、堆栈、树和二叉树等根本的数据构造，可以要求学生实现相应的类，在实际的应用习题中拿过来就用。比方关于树构造部分可以设计如下上机习题：(1)二叉树的建立和遍历。这个题目是基于学生对二叉

11、树的根本理解；(2)给定一颗二叉树，打印指定结点的双亲和所有的孩子结点。学生在完成这个题目前需完成题目(1)，直接利用(1)中所建立的二叉树类和结点类来继续进展此题目的编程；(3)利用Java、+或#中提供的树构造API完成一个简单资源管理器的实现。这个题目难度相对较大，但这个题目的完成应该能让学生真正理解树构造的实用之处。5完毕语从2022年开始，计算机专业硕士研究生入学考试改革，所考的科目都统考，数据构造是必考的四门专业课程之一。数据构造是计算机专业的核心课程，是计算机程序设计的重要理论技术基矗因此，开好这门课程对学生来说是至关重要的。所以对于该课程的教学不仅要从理论上进展讨论，还要从教材选择、教学方法、教学辅助资源、理论环节等方面进展研究，以真正进步该课程的教学效果。参考文献1殷人昆.数据构造(用面向对象方法与+语言描绘).北京：清华大学出版社，2022.2朱战立.数据构造Java语言描绘.北京：清华大学出版社，2022.3王红梅等.数据构造(+版).北京：清华大学出版社，2022.4殷人昆等.数据构造习题解析(用面向对象方法与+语言描绘).北京：清华大学出版社，2022.5连进.数据构造课程教学方法的研究J.湖北经济学院学报(人文社会科学版)，2022，5(5):183-184.