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课程简介
课程名称：数据结构
该课程属于计算机及相关专业的专业必修课程和专业核心课程。
课程主要内容包括：线性结构（基本线性结构、栈和队列、数组）、树型结构、图型结构及排序和查找等。
通过该课程的教学，帮助学生了解计算机解决问题的思维方式；掌握数据结构的内在逻辑关系及其在计算机中的表示方法和基本操作的算法实现；培养和训练学生根据求解的问题合理选择数据结构，运用知识解决现实世界问题的能力。
本课程将现代工程教育提出的成果导向的教育理念（OBE）应用于教学改革实践，内容突出重点，注重实例，以提升学生的编程能力为重点。
主讲内容
队列
课程教学目标
思政育人目标
队列作为一种常用的数据结构，其工作的基本原理是FIFO，即先进先出，后进后出。
知识讲解过程中对这一工作原理的理解比较简单，但在教学过程当中，会把遵守社会秩序、尊重社会公德的内容引申给学生，引导学生树立起正确的社会导向。
思政育人案例设计及实施过程
思政育人案例设计
实施过程
1.融入要适度
（1）融入点要适度，过犹不及。
（2）融入内容体得适度，2-3分钟为宜，建议不超过5分钟。
2.结合问题融入
（1）结合学生身边学习、生活相关的实际问题。
（2）计算机专业学生将来入职于软件开发，涉及编程，选择数据结构、选择算法、编译过程中出现的问题等。
3.适当“留白”
（1）给学生独立思考和判断分析的机会（留白）。
（2）引导学生静下心来思考思想、领悟思路、明白实现。
《数据结构与算法》课程思政优秀教学案例（一等奖）一、课程简介数据结构与算法是计算机科学与技术专业的核心基础课程，是一门理论与实践相结合的课程，在课程体系中处于举足轻重的地位。
课程主要介绍线性表、栈、队列、数组、树、图等常用数据结构的基本概念、操作及其典型应用及基本和经典的查找、排序算法。
通过研究数据的逻辑结构和存储结构，建立在数据结构上基本运算的正确概念，学习基本算法效率的定性和定量分析方法。
使学生熟悉数据结构在计算机科学中最基本的应用，了解数据对象的特性，学会数据组织的方法，并初步具备分析和解决现实世界问题的能力。
学完本课程后学生将基本掌握数据结构和算法的设计分析技术，提高程序设计的质量；根据所求解问题的性质选择合理的数据结构并对时间空间复杂性进行必要的控制。
二、课程内容三、案例（一）案例来源案例1：人与自然的和谐发展案例2：构建社会主义和谐社会的提出过程（二）案例点评适用范围：本案例主要适用于数据结构、思想政治等课程。
本案例是一个人与自然关系、社会主义和谐观的思考，通过结合数据结构中平衡二叉树的概念，其教学目的在于使学生对平衡的概念更清晰、准确和透彻的理解，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题并培养严谨对待问题的工匠精神。
思政元素：和谐价值观课程思政教学目标：（1）通过案例讨论，演示平衡二叉树调整的4种情况，让学生发现其中的变化及调整规律。
（2）加强学生对平衡概念的认识，并启发学生注重心态平衡，以及社会和谐。
相关教学经验：将专业知识与社会科学、科学精神等结合，从课程知识过渡到思政元素的过程中，如何做到过渡自然，是需要注意的地方。
课上，通过讨论对平衡的理解，使学生对平衡二叉树的概念有了更深的感悟，不仅学到了课本知识，还对人与自然和谐、国家构建和谐社会有了进一步认识。
计算机算法与数据结构的教育创新随着计算机科学的迅速发展，算法与数据结构成为了计算机领域中至关重要的基础知识。
而在教育领域，如何创新地教授计算机算法与数据结构，使学生能够更好地理解和应用这一知识，是一项重要的任务。
本文将探讨计算机算法与数据结构的教育创新，并提出一些可行的方法。
一、需求分析与设计阶段在开始任何一门课程的教学过程之前，教师需要对学生的需求进行充分的分析。
针对计算机算法与数据结构，教师可以通过调查问卷、讨论、面对面交流等方式来了解学生在这方面的学习需求和意愿。
同时，教师还应该对课程的设计进行细致的规划，结合学生的实际情况和学习目标，制定合理的学习计划和教学策略。
二、灵活多样的教学方法在教授计算机算法与数据结构的过程中，传统的课堂讲授方法已经难以满足学生的需求。
因此，教师需要采用灵活多样的教学方法，以提高学生的学习兴趣和参与度。
例如，可以采用案例教学法，通过实际案例来引导学生分析和解决问题；可以采用项目驱动教学法，让学生在实际项目中应用所学的算法与数据结构；还可以采用互动式教学法，通过小组讨论、角色扮演等方式增加学生的参与度。
三、实践与实践相结合计算机算法与数据结构是一门注重实践的学科，只有通过实际应用才能真正理解其中的原理和方法。
因此，在教学过程中，教师应该注重实践与理论相结合。
可以通过编程实践，让学生亲自实现各种算法和数据结构；可以通过实验室实践，让学生深入了解算法与数据结构的性能和特点；还可以通过项目实践，让学生在实际问题中应用所学的算法与数据结构。
四、实时反馈与评估在教学过程中，实时反馈与评估是非常重要的环节。
教师可以通过课堂问答、小测验等方式及时了解学生的学习情况，发现问题并及时进行纠正。
同时，教师还可以通过作业、经典题目的解析等形式对学生的学习成果进行评估，以便及时调整教学方法和内容。
总结起来，计算机算法与数据结构的教育创新需要从需求分析与设计阶段开始，采用灵活多样的教学方法，注重实践与理论相结合，同时进行实时反馈与评估。
第1篇一、背景随着信息技术的飞速发展，算法已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在计算机科学、数据科学、人工智能等领域，算法的应用越来越广泛。
为了培养学生的逻辑思维能力、问题解决能力和创新意识，将算法融入教学实践显得尤为重要。
本文以某高校计算机科学与技术专业为例，介绍一种算法的教学实践案例。
二、教学目标1. 理解算法的基本概念和特性。
2. 掌握常用算法的设计与实现方法。
3. 能够运用算法解决实际问题。
4. 培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、教学内容1. 算法的基本概念：算法的定义、特性、复杂度等。
2. 常用算法：排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序等）、查找算法（二分查找、顺序查找等）、图算法（广度优先搜索、深度优先搜索等）。
3. 算法设计方法：分治法、动态规划、贪心算法等。
4. 算法实现：使用Python语言实现各种算法。
四、教学实践案例1. 案例背景某高校计算机科学与技术专业开设了一门《数据结构与算法》课程，课程内容涉及算法的基本概念、常用算法、算法设计方法以及算法实现等。
为了提高学生的实践能力，教师决定采用案例教学法，通过一个具体的案例让学生在实践中学习算法。
2. 案例描述案例：某公司需要开发一个图书管理系统，实现以下功能：（1）图书信息录入：包括书名、作者、出版社、出版日期、价格等信息。
（2）图书查询：根据书名、作者、出版社等信息进行查询。
（3）图书借阅：实现图书的借阅、归还功能。
（4）图书统计：统计图书的借阅次数、库存数量等信息。
3. 教学过程（1）引入案例教师首先向学生介绍案例背景，让学生了解图书管理系统的功能和需求。
（2）分析问题教师引导学生分析案例中的问题，明确需要解决的问题，如图书信息录入、查询、借阅、统计等。
（3）设计算法教师带领学生一起设计解决案例中问题的算法，如图书信息录入可以使用链表实现，图书查询可以使用二分查找算法，图书借阅可以使用栈实现，图书统计可以使用哈希表实现。
第1篇一、背景随着信息技术的飞速发展，算法在各个领域的应用越来越广泛。
为了培养学生的算法思维和编程能力，提高学生的综合素质，我国高校纷纷开设了算法课程。
然而，传统的算法教学方式往往过于理论化，学生难以将理论知识与实践相结合。
为了解决这一问题，本文提出一种基于项目驱动的算法实践教学设计案例。
二、教学目标1. 让学生掌握基本的算法设计方法，包括分治法、贪心法、动态规划法等。
2. 培养学生的编程能力，使学生能够熟练运用编程语言实现算法。
3. 提高学生的团队合作能力，使学生能够与团队成员有效沟通，共同解决问题。
4. 增强学生的创新意识，使学生能够针对实际问题提出新的解决方案。
三、教学内容1. 基本算法设计方法：分治法、贪心法、动态规划法等。
2. 编程语言：Python、Java、C++等。
3. 项目驱动：设计并实现一个具有实际应用背景的算法项目。
四、教学过程1. 项目选题与需求分析教师根据学生的专业背景和兴趣，选取一个具有实际应用背景的算法项目。
例如，设计一个在线图书馆系统，实现图书借阅、归还、查询等功能。
教师引导学生分析项目需求，明确项目目标。
2. 算法设计与实现（1）分治法：以图书借阅功能为例，将图书按照类别进行划分，然后对每个类别分别进行借阅操作。
（2）贪心法：以图书归还功能为例，根据图书归还时间排序，优先归还最早归还的图书。
（3）动态规划法：以图书查询功能为例，采用动态规划法实现关键词搜索，提高查询效率。
（4）编程实现：教师引导学生使用Python、Java、C++等编程语言实现算法，并进行调试和优化。
3. 团队合作与沟通教师将学生分成若干小组，每组负责项目的一个模块。
小组成员之间进行沟通，明确各自的任务和责任。
教师定期组织小组会议，了解项目进展，解决团队协作中的问题。
4. 项目测试与评价教师组织学生进行项目测试，确保项目功能的完整性和稳定性。
同时，对学生进行评价，包括编程能力、算法设计能力、团队合作能力等方面。
《数据结构》教案一、教学目标1. 理解数据结构的基本概念和重要性。
2. 掌握常用的数据结构，如数组、链表、栈、队列、树、图等。
3. 学会分析数据结构的时间和空间复杂度。
4. 能够运用数据结构解决实际问题，提高编程能力和软件开发效率。
二、教学内容1. 数据结构的基本概念：数据的定义、数据类型的分类、数据结构的概念及其重要性。
2. 数组和链表：数组的概念、数组的操作、链表的概念、单链表和双向链表的实现。
3. 栈和队列：栈的定义及操作、队列的定义及操作、栈和队列的应用场景。
4. 树：树的概念、二叉树、遍历算法、哈夫曼编码。
5. 图：图的概念、图的表示、图的遍历算法、最短路径算法。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解数据结构的基本概念和原理。
2. 通过案例分析和编程实践，让学生掌握数据结构的实现和应用。
3. 利用图形和动画演示数据结构的操作和算法，提高学生的理解力。
4. 组织讨论和小组合作，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学环境1. 教室环境：宽敞、明亮、安静，适合进行教学活动。
2. 计算机设备：每人一台电脑，安装有相关编程软件和教学辅助工具。
3. 网络环境：教室具备稳定的网络连接，便于查找资料和在线交流。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂参与度、作业完成情况、小组讨论表现等。
2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、简答题和编程题。
3. 实践能力：课后编程实践，完成相关数据结构的应用项目。
4. 综合素质：团队协作、问题解决、创新能力等。
六、教学资源1. 教材：《数据结构（C语言版）》等相关教材。
2. 课件：PowerPoint或其他演示软件制作的课件。
3. 编程实践项目：安排课后编程实践项目，如链表、栈、队列、树、图等应用。
4. 在线资源：提供相关的在线教程、视频、博客等，供学生自主学习。
5. 编程工具：Visual Studio、Eclipse等集成开发环境。
七、教学进程1. 第一周：数据结构基本概念、数据的定义和类型。
数据结构与算法课程教学改进与探索前言在信息时代的今天，计算机科学与技术教育的发展愈发迫切。
与此同时，数据结构与算法作为计算机科学与技术教育中的必修课程，一直是学生们最为关注的重点。
为了更好地提高学生的学习兴趣和教育质量，我们在教学实践中进行了深入研究和实践，探索了更加有效的教学方法和手段。
经典教学方法在许多学校的数据结构与算法课程中，常会使用传统的教学方法，如讲授与讲解式教学。
这种教学方法虽然可以准确地传递知识，但却容易导致学生的学习兴趣降低，从而降低教学效果。
现代教学方法我们提出的现代教学方法采用了线上线下相结合、项目实践、交互式学习等多种手段，通过设计各种在线课程和实验，对数据结构和算法的知识进行了深入介绍和实践，并与现实世界的案例联系起来。
例如，我们设立了一个项目实践，让学生们使用所学知识开发一个具有实用性的项目，既可加深对所学知识的理解，又可以让学生在实践中体验到所学知识的实用性。
教学成果在采用现代教学方法后，我们发现教学效果得到了显著提高。
学生们的学习兴趣得到了激发，学习积极性得到了提高，同时，他们所掌握的数据结构和算法知识也得到了加强。
通过教学改进的探索和实践，我们不仅获得了良好的教育效果，也为其他教学工作者提供了一些有价值的借鉴和参考。
结论与展望数据结构与算法课程的教学改进是一个长期的过程。
在教学实践中，我们需要不断地进行探索和试验，摸索出更加适合自己的教学方式和手段，让学生在轻松愉快的学习氛围中逐步拥有更为扎实的数据结构和算法知识体系，从而为未来的计算机科学和技术的发展注入新的动力和活力。
用案例教学法指导数据结构与算法教学
摘要：针对传统数据结构与算法教学中存在的问题，在分析案例教学法在程序设计类课程教学中的地位与作用的基础上，本文提出“精选典型案例—设计生动课件—激活课堂教学”的观点，结合我院学生与课程团队教师的实际，在数据结构与算法课程教学设计与改革方面进行教学实践，取得了显著的效果。
关键词：数据结构；案例教学；教学设计
数据结构与算法是教育部规定的高等学校计算机科学与技术专业的一门重要的专业主干课程。
它是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程，是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础，在计算机专业课程设置中起着承上启下的作用。
由于该课程的理论性强，数据结构复杂，算法知识抽象，很多知识的讲解使用传统的“粉笔+黑板”的模式难以把问题表述清楚，教学难点不容易突破。
为弥补传统教学方式的不足，解决数据结构与算法教学过程中的困难，我们在教学中引入了案例教学法。
基于各种理论和相关实践，人们对案例教学法的界定也各有侧重。
舒尔曼(Shulman)认为，案例教学法是利用案例作为教学媒介的一种教学方法[1]。
在教育学中，人们将案例教学法定义为教学中的案例方法，是指围绕一定的教育目的，把实际教育过程中真实的情景加以典型化处理，形成学生思考和决断的案例，从而提高学生分析问题和解决问题能力的一种方法，它既包括了一种特殊的教学材料，同时也包括了运用这些材料的特殊技巧[1-2]。
简言之，案例教学法就是利用案例作为教学媒介的以提高学生综合能力为目标的教学方法[2]。
针对传统教学法中存在的问题，在基于案例的教学方法的指导下，结合我院学生实际，贵州师范大学数计学院数据结构与算法课程团队的老师们提出了“精选典型案例—设计生动课件—激活课堂教学”的三阶式教学设计观点，在实际运用中很好地调动了学生学习的积极性，激发了学生的求知欲，使教师的“教”与学生的“学”做到了思想上的统一，从而实现以教师的“教”为引导达到以学生主动地“学”为目的最终目标[3]。
1传统教学过程中存在的问题
笔者教授数据结构与算法课程已有十年的历史。
对该课程的教学在多年的努力中逐渐走向了成熟，完成了从教学技能型教师到教学研究型教师的转变。
经过多年的观察和近年来的教学实践研究，我们发现所有计算机专业的学生都知道这门课程的重要性，也迫切希望能学好此课程。
每当给一个新班级上第一节数据结构与算法课时，总能感受到学生们的学习热情，看着同学们全神贯注的样子，责任感、使命感、自豪感和工作激情一下子就涌遍全身。
但两三周后，同学们的脸上就再也看不到那样的表情了，课堂上取而代之的是一种困惑、没有学习积极性、盲目无奈的眼神，自我感觉讲得非常成功的课也提不起学生们的兴趣。
这种让人担忧的现象引起了我们的高度重视，学院出资建立了数据结构与算法的课程教学
团队，团队教师从教学中存在的问题入手开展了数据结构与算法课程的教学改革研究工作。
研究发现，传统教学过程中表现出来的问题根源主要来自于以下三个方面。
1.1来自学生“学”的问题
学生的学习动机和学习兴趣是最关键的问题，内因是解决问题决定性的因素。
学生们所表现出来的学习热情呈急速下降趋势的原因有来自心理的，也有来自课程内容和学习方法等方面的，具体表现为：1) 觉得算法理论太抽象，逻辑性太强，难理解、难掌握，产生了畏惧感；2) 内容多、概念多，学习中难以把握整体内容，学完后不知道到底学了些什么；3) 感觉在课堂上思路跟不上，难以消化；4) 不知道学习算法在实际中有什么用，逐渐失去了学习兴趣；5) 不重视上机实验，觉得能读懂算法和书面编写的算法就可以了[4]。
1.2来自教师“教”的问题
1) 教学难度大。
目前，数据结构中的算法大都由C、C++语言进行描述。
首先，学生对C或C++语言中的函数、指针和结构体、类等知识点本身理解就不够，一下子跨度到数据结构，学生难以接受。
其次，本课程要求学生在理解数据逻辑结构、存储结构等基本概念的基础上建立相应的算法，并掌握对数据以及数据之间关系的处理方法。
但是这些基本概念和数据在内存中的表示等知识非常抽象，学生很难建立起概念模型[5]。
2) 教学方法有待改进。
在课堂教学过程中，过于强调教师讲授的作用，由于教师占用了大量的课堂时间进行讲解，学生只是被动接受，忽视了学生主观能动性的发挥，没有注重培养学生独立自主的学习兴趣和能力，导致很多学生学完本课程后不能掌握数据结构的实质，知识零散，不具备总结并贯穿所学知识的能力，不能把所学的知识和方法应用到实际问题中去，不会分析问题，不会将抽象问题建立数学模型[6]。
1.3其他方面的原因
先行课程不扎实。
高等数学、程序设计和离散数学等为数据结构与算法课程的先导课程。
要想学好数据结构与算法，首先要求学生能够较好地掌握这些先导课程，具有一定的学习基础。
其中，程序设计课程的学习质量对数据结构与算法课程学习的影响最为明显。
由于教学条件、非高考科目等原因，大多数学生进大学前都没有接触过程序设计。
因此，第一次学习程序设计时，对计算机语言的许多约定理解得不是很透彻，用计算机解决问题不可能得心应手，更谈不上把所学的知识融会贯通。
由于其前导课程掌握不好或没能熟练掌握，导致学习数据结构与算法课程困难是一个比较普遍的现象[7]。
另外，教学学时数少也是一个重要的客观原因。
许多高校由于教学改革，对包括本课程在内的许多专业课时都进行了压缩。
针对涵盖面广、抽象复杂的课程内容，有些教师为了赶进度不得不仅限于知识点的介绍，没办法深入讲解，帮助
学生加深理解。
2三阶式教学设计
针对目前数据结构与算法课程教学中存在的问题，近年来我们团队提出了三阶式教学设计的观点，在教学实践中取得了很好的效果。
三阶式教学设计是将教学设计分为“精选典型案例—设计生动课件激活课堂教学”三个阶段来完成。
第一阶段：根据教学内容精选典型的教学案例；第二阶段：将已确定使用的教学案例设计制作成表现力强、生动直观的多媒体课件；第三阶段：研究在实际教学中如何将传统教学与多媒体课件有机结合，适时地进行动态演示，充分调动学生的兴趣，激发学生的求知欲，提高他们的积极性和主动性。
2.1精选典型案例
案例是案例教学的核心，案例选编是一项重要的工作。
要选择真实、基础、本质的东西作为教学内容。
在选择案例时要注意2个问题，一是要根据教学内容选择案例，也就是说案例中只涉及学生已学过或即将学到的知识；二是根据学生的素质情况，选用难易相当、繁简相宜的案例，切不可好大喜功，贪全求深[8]。
教学案例既可直接选用传统的典型案例，也可自行编写。
例如，在讲解栈的应用时，我们直接选用了迷宫求解典型案例。
即：使用顺序存储结构下的栈通过“穷举求解”的方法求迷宫中从入口到出口的一条简单路径[9]。
2.2设计生动课件
基于案例的多媒体课件的设计质量是成功进行案例教学的关键。
多年来，结合选定案例，制作直观、生动、表现力强的多媒体课件是我们的重要特色之一，并取得了一些成果，部分章节的课件曾获全省多媒体课件比赛大学组一等奖和三等奖，获全国多媒体课件大赛高校组优秀奖。
在基于案例的多媒体课件设计过程中，我们着重解决的三个问题是：1) 教学重点与教学难点的分析；2) 如何将静态的教学内容通过动态的多媒体课件“演示”出来，突破教学重点与教学难点；3) 选择合适的课件开发工具，进行课件设计。
