数据结构教学方法探讨-陈越 共44页PPT资料
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课程设计的内容选择
题目集（4）
Performance Measurement (search ) Counting Leaves （树的建立与遍历） Battle Over Cities （连通集、关节点、最小生成树） Bonus: Binary Search Tree （不同输入顺序） Bonus: Hashing （拓扑排序、哈希映射）
1. 登录QQ的时候，QQ服务器如何核对身份？ 2. Google和Baidu如何搜索？
散列查找
4
实践 – 综合性课程设计
数据结构基础 — 综合性课程设计的作用
存在问题及解决思路 课程设计的
内容选择 实施方法 激励手段 相关文档及辅助教材
5
存在问题及解决思路
问题
在传统的课程教学中，往往采用一般性实验作为课程实践的 主要内容，即布置针对本次课堂教学内容的小型练习题，让学生 独立完成程序设计与实现。这样的实践主要存在两方面问题： 练习题所需要用到的知识点就是课堂教学刚讲授过的内容，学
生只要直接拿来用就可以，不需要自己去考虑各种可能的解决 方案并找到最合适的方法。这种实践是验证性的，比较简单直 接，学生受到的锻炼相对较少。 学生独立完成小型程序，虽然可以在一定程度上锻炼编程能力， 但这个锻炼的层次和涉及面都比较窄。现代软件开发的规模， 使得团队合作在大多数情况下成为必须。而且部分数据结构只 有在处理大规模输入的复杂问题时才能体现出优势，编写小型 程序很难使学生真正认识到该数据结构存在的意义。
数据结构教学方法探讨
-- 兴趣、实践、研究
主讲：陈 越 （浙江大学计算机学院）
Email: chenyuezju.edu
提纲
兴趣 – 引子的重要性 实践 – 综合性课程设计 研究 – 精研课程建设 资源共享 – 教材与认证系统
2
兴趣 – 引子的重要性
乐学 — 兴趣是最好的老师 每章第一句话：为什么要学？ 问题驱动，从常识性思考开始 每章结尾：解决一个有趣的问题
浙江大学建设有全球著名的程序设计竞赛练习网站 （acm.zju.edu/），提供在线自动裁判系统，简称ZOJ， 目前拥有各类竞赛练习题目2700余道，为数据结构课程设 计提供了丰富的题库资源。
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课程设计的内容选择
题目集（1）
Performance Measurement (Print integers) The World’s Richest People （各种排序的组合） Hashing （拓扑排序、哈希映射） Bonus: Waiting in Line （队列模拟） Bonus: Attack of Panda （3种解，并查集最佳）
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课程设计的内容选择
题目集（2）
Performance Measurement (MAXIMUM SUBMATRIX SUM )
Binary Search Tree （不同输入顺序） Attack of Panda （3种解，并查集最佳） Bonus: Sort Poems （大数据结构排序） Bonus: Universal Travel Sites （网络流、哈希）
内容选择 实施方法 激励手段 相关文档及辅助教材
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课程设计的内容选择
题目应避免涉及单一知识点； 为锻炼学生进行研究性学习的能力，可设计算法效
率分析比较类型的题目； 采用启发式教学思路，设计有多种解法的题目，可
以给学生留出发挥想像力和创造力的空间，锻炼学 生灵活运用知识分析问题和解决问题的能力。
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课程设计的内容选择
题目集（3）
Performance Measurement (XN ) Harry Potter’s Exam （最短路径应用） Sort Poems （大数据结构排序） Bonus: Lineal Tree （树的建立与遍历） Bonus: Utopia （求树结点的最低公共祖先）
而上述两方面的考虑若要取得真正好的效果，还必须有一 套行之有效的激励机制，既可以公平地判定每个学生作为 个体的能力，又可以鼓励团队精神，同时还可以鼓励学生 开拓创新思维，主动进行研究性学习。
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实践 – 综合性课程设计
数据结构基础 — 综合性课程设计的作用
存在问题及解决思路 课程设计的
3
兴趣 – 引子的重要性
源自文库：
1. 图书摆放策略（数据组织与操作的关系） 2. Print(N)的循环与递归实现（空间复杂度的影响） 3. 多项式求值（时间复杂度的影响）
解决问题方法的效率，跟数据的组织方式有关(如例1)， 跟空间的利用效率有关（如例2），也跟算法的巧妙程度 有关（如例3）。
什么是“数据结构” 例：
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课程设计的实施方法
将学生分成三人小组，分工负责程序编写、测试以 及实验报告撰写工作；
一份完整的实验报告至少应包含以下四部分内容： （一）实验内容简介 （二）算法说明 （三）测试结果 （四）分析与探讨 附录：源代码
独立性声明
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课程设计的激励手段
程序员、测试员、文档员的工作难度不同，其工作的分数 分配也应不同。例如我们采用50:30:20的分配制度，这样 只有在三个课程设计中将三种角色分别体验一遍，才有可 能得到满分100；
应对“分析与探讨”部分特别关注，及时发现并鼓励学生 的创新思维；
由于每个学生的能力水平不同，应使组内每个人的成绩相 对独立，不依赖于其他组员的表现而得分；
6
存在问题及解决思路
解决
课程设计题目覆盖的知识点应尽可能避免单一，要采用启 发式的设计思路，引导学生围绕课程设计目标，通过查找 与分析有关参考资料，进行探究式的学习，激发创造的意 识和能力。所以，在题目设计和实施中，不应该只是“手 把手”地教，要给学生留出发挥想像力和创造力的空间；
题目的规模应充分大，并且努力使学生对规范性的软件开 发有初步体验，在一定程度上使得学生的工程化能力和团 队合作能力得到锻炼。
课程设计的内容选择
题目集（4）
Performance Measurement (search ) Counting Leaves （树的建立与遍历） Battle Over Cities （连通集、关节点、最小生成树） Bonus: Binary Search Tree （不同输入顺序） Bonus: Hashing （拓扑排序、哈希映射）
1. 登录QQ的时候，QQ服务器如何核对身份？ 2. Google和Baidu如何搜索？
散列查找
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实践 – 综合性课程设计
数据结构基础 — 综合性课程设计的作用
存在问题及解决思路 课程设计的
内容选择 实施方法 激励手段 相关文档及辅助教材
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存在问题及解决思路
问题
在传统的课程教学中，往往采用一般性实验作为课程实践的 主要内容，即布置针对本次课堂教学内容的小型练习题，让学生 独立完成程序设计与实现。这样的实践主要存在两方面问题： 练习题所需要用到的知识点就是课堂教学刚讲授过的内容，学
生只要直接拿来用就可以，不需要自己去考虑各种可能的解决 方案并找到最合适的方法。这种实践是验证性的，比较简单直 接，学生受到的锻炼相对较少。 学生独立完成小型程序，虽然可以在一定程度上锻炼编程能力， 但这个锻炼的层次和涉及面都比较窄。现代软件开发的规模， 使得团队合作在大多数情况下成为必须。而且部分数据结构只 有在处理大规模输入的复杂问题时才能体现出优势，编写小型 程序很难使学生真正认识到该数据结构存在的意义。
数据结构教学方法探讨
-- 兴趣、实践、研究
主讲：陈 越 （浙江大学计算机学院）
Email: chenyuezju.edu
提纲
兴趣 – 引子的重要性 实践 – 综合性课程设计 研究 – 精研课程建设 资源共享 – 教材与认证系统
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兴趣 – 引子的重要性
乐学 — 兴趣是最好的老师 每章第一句话：为什么要学？ 问题驱动，从常识性思考开始 每章结尾：解决一个有趣的问题
浙江大学建设有全球著名的程序设计竞赛练习网站 （acm.zju.edu/），提供在线自动裁判系统，简称ZOJ， 目前拥有各类竞赛练习题目2700余道，为数据结构课程设 计提供了丰富的题库资源。
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课程设计的内容选择
题目集（1）
Performance Measurement (Print integers) The World’s Richest People （各种排序的组合） Hashing （拓扑排序、哈希映射） Bonus: Waiting in Line （队列模拟） Bonus: Attack of Panda （3种解，并查集最佳）
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课程设计的内容选择
题目集（2）
Performance Measurement (MAXIMUM SUBMATRIX SUM )
Binary Search Tree （不同输入顺序） Attack of Panda （3种解，并查集最佳） Bonus: Sort Poems （大数据结构排序） Bonus: Universal Travel Sites （网络流、哈希）
内容选择 实施方法 激励手段 相关文档及辅助教材
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课程设计的内容选择
题目应避免涉及单一知识点； 为锻炼学生进行研究性学习的能力，可设计算法效
率分析比较类型的题目； 采用启发式教学思路，设计有多种解法的题目，可
以给学生留出发挥想像力和创造力的空间，锻炼学 生灵活运用知识分析问题和解决问题的能力。
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课程设计的内容选择
题目集（3）
Performance Measurement (XN ) Harry Potter’s Exam （最短路径应用） Sort Poems （大数据结构排序） Bonus: Lineal Tree （树的建立与遍历） Bonus: Utopia （求树结点的最低公共祖先）
而上述两方面的考虑若要取得真正好的效果，还必须有一 套行之有效的激励机制，既可以公平地判定每个学生作为 个体的能力，又可以鼓励团队精神，同时还可以鼓励学生 开拓创新思维，主动进行研究性学习。
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实践 – 综合性课程设计
数据结构基础 — 综合性课程设计的作用
存在问题及解决思路 课程设计的
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兴趣 – 引子的重要性
源自文库：
1. 图书摆放策略（数据组织与操作的关系） 2. Print(N)的循环与递归实现（空间复杂度的影响） 3. 多项式求值（时间复杂度的影响）
解决问题方法的效率，跟数据的组织方式有关(如例1)， 跟空间的利用效率有关（如例2），也跟算法的巧妙程度 有关（如例3）。
什么是“数据结构” 例：
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课程设计的实施方法
将学生分成三人小组，分工负责程序编写、测试以 及实验报告撰写工作；
一份完整的实验报告至少应包含以下四部分内容： （一）实验内容简介 （二）算法说明 （三）测试结果 （四）分析与探讨 附录：源代码
独立性声明
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课程设计的激励手段
程序员、测试员、文档员的工作难度不同，其工作的分数 分配也应不同。例如我们采用50:30:20的分配制度，这样 只有在三个课程设计中将三种角色分别体验一遍，才有可 能得到满分100；
应对“分析与探讨”部分特别关注，及时发现并鼓励学生 的创新思维；
由于每个学生的能力水平不同，应使组内每个人的成绩相 对独立，不依赖于其他组员的表现而得分；
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存在问题及解决思路
解决
课程设计题目覆盖的知识点应尽可能避免单一，要采用启 发式的设计思路，引导学生围绕课程设计目标，通过查找 与分析有关参考资料，进行探究式的学习，激发创造的意 识和能力。所以，在题目设计和实施中，不应该只是“手 把手”地教，要给学生留出发挥想像力和创造力的空间；
题目的规模应充分大，并且努力使学生对规范性的软件开 发有初步体验，在一定程度上使得学生的工程化能力和团 队合作能力得到锻炼。