数据结构与算法（C语言版）课标教案.docx

《数据结构与算法（C语言版）》课程标准【课程名称】数据结构与算法 【课程编码】【课程类别】专业基础课 【适用专业】计算机应用技术、软件技术、电子信息工程技术、应用电子技术等专业【授课单位】 【总 学 时】80（理论52+实践28）【编写执笔人】 【编写日期】 一、课程定位和课程设计1.1 课程性质与作用本课程是普通本科、应用型本科、高职高专院校计算机应用技术、软件技术、电子信息工程技术、应用电子技术等相关专业的专业基础课程通过本课程的学习，学生应对基本的数据结构（线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图等结构）和常用的算法（查找、排序等算法）有所了解；通过对本课程程序的编写，学生能初步解决常见的应用问题，逐步积累算法设计和程序设计的常用技巧，养成良好的编程习惯，为进一步学习后续课程和将来从事应用软件开发工作奠定基础本课程的前导课程为《计算机应用基础》《C语言程序设计》等，后续课程有《数据库应用基础》《计算机网络》等1.2 课程设计思路（1）本课程的设计总体要求：切实践行“以学生为主体，以教师为主导，以能力为根本”的全新教育理念，按照“必需、够用、兼顾发展”的基本原则组织数据结构的相关知识和技能。

2）具体学习内容的选择：采取“任务引导+理论知识＋能力训练”的结构框架，强调以任务为引导、以促进自我发展为目标，充分发挥学生学习的主体作用，鼓励和帮助学生独立思考、自我规划3）学习程度用语主要使用“认知”、“理解”、“能”、“会”等词语表述，“认知”用于表述理论知识的学习程度，“理解”用于表述原理性知识的学习程度，“能”和“会”用于表述技能的学习程度二、课程目标2.1 知识目标（1） 了解数据结构课程的体系结构,掌握数据结构的基本概念和基础知识2） 掌握线性表结构，能够运用C语言实现线性表结构3） 掌握堆栈和队列以及树和二叉树结构4） 掌握查找和排序算法，并且结合项目达到在项目中运用的能力2.2 技能目标（1）使学生初步具备一个优秀的软件开发人员所应有的基本能力:会编写基本的算法、会利用数据结构解决基础编程语言不能直接表达的数据2）为学生利用C进一步研究与学习大数据处理技术奠定基础2.3 素质目标（1）规范意识：让学生学会编写规范代码，熟悉常用程序设计技巧2）团队精神：培养学生的合作精神、协调工作和组织管理的能力3）探究精神：关注学科发展趋势和应用前景，注重培养学生的对新技术的探究精神。

三、课程内容与教学要求本课程包括数据结构与算法导论，线性表，栈与队列，串、数组与广义表，树与二叉树，图，查找，排序，常用的算法设计策略，共9个项目，其教学内容及课时分配如下表所示《数据结构与算法（C语言版）》教学内容及课时分配表序号课程名称教学内容教学要求课时分配1数据结构与算法导论（1）熟悉数据结构开发环境（2）将百分制成绩转换为五级制成绩（1）了解数据结构的相关概念与基本术语（2）理解数据的逻辑结构、存储结构和抽象数据类型（3）了解算法的概念、特性、描述方法和设计要求（4）掌握时间复杂度和空间复杂度两种算法性能的分析方法理论实践4222线性表（1）学生成绩统计（2）制作简易图书借阅管理系统（4课时）（1）了解线性表的定义与基本操作（2）掌握顺序表的存储结构与基本操作（3）理解链表的概念与分类（4）掌握单链表、双向链表和循环链表的概念与基本操作623栈与队列（1）实现数制转换（4课时）（2）打印杨辉三角（4课时）（1）理解栈的定义与基本操作（2）掌握栈的存储结构与基本操作（3）了解栈在递归中的应用（4）理解队列的定义与基本操作（5）掌握队列的存储结构与基本操作844串、数组与广义表（1）编辑文本文件（2）稀疏矩阵的转置（1）理解串的定义、基本操作与存储结构（2）理解BF算法和KMP算法的原理（3）掌握数组的定义、基本操作与存储结构（4）掌握特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法（5）了解广义表的定义与存储结构425树与二叉树（1）表达式求值（4课时）（2）模拟文件系统目录（3）哈夫曼编码（1）理解树的定义和基本术语，了解树的表示方法和基本操作。

2）理解二叉树的定义，掌握二叉树的性质、存储结构和基本操作3）掌握二叉树的先序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历算法4）了解二叉树线索化的方法5）掌握树的存储结构，树、森林与二叉树相互转换的方法，以及树与森林的遍历方法6）掌握构造哈夫曼树的方法866图（1）公交线路搜索（4课时）（2）计算“畅通工程”中的最低成本（3）估算完成项目的最短时间（1）理解图的定义和基本术语，了解图的基本操作2）掌握图的两种存储结构，包括邻接矩阵表示法和邻接表表示法3）掌握图的深度优先遍历、广度优先遍历方法4）掌握构造最小生成树的算法5）掌握求最短路径的算法6）掌握拓扑排序的方法7）掌握求解关键路径的方法847查找（1）电子词典查询（2）学生成绩查询（3）号码查询（1）理解查找的基本术语2）掌握3种静态查找算法，包括顺序查找、折半查找和分块查找3）掌握二叉排序树的查找、插入、构造、删除算法4）掌握将非平衡二叉树调整为平衡二叉树的方法5）理解哈希表的基本概念，掌握哈希函数的构造方法和哈希冲突的处理方法6）掌握哈希查找的性能分析方法648排序（1）电子词典排序（2）学生成绩排序（1）了解排序的基本概念及其分类，理解排序算法的稳定性。

2）掌握直接插入排序、折半插入排序、希尔排序等插入排序算法的实现方法3）掌握冒泡排序、快速排序等交换排序算法的实现方法4）掌握直接选择排序、堆排序等选择排序算法的实现方法5）理解归并排序算法的基本思想429常用的算法设计策略（1）任务分配问题求解（2）活动安排问题求解（1）理解枚举法的基本思想，了解枚举法的常见应用2）理解回溯法的基本思想，了解使用回溯法解决问题的基本步骤3）理解分治法的基本思想，了解分治法所能解决问题的一般特征4）理解贪心算法的基本思想，了解贪心算法所能解决问题的两个重要性质42合计5228四、课程实施4.1 教学条件我校十分注重建设和完善智慧教学设施，如多媒体教室、机房、实操间、网络教学平台、网络数据库等同时，我校有一支强大的师资队伍，可以为本课程教学出谋划策4.2 教学方法建议本课程遵循“教师引导，学生为主”的原则，采用讲解、多媒体演示、场景模拟法、讨论、翻转课堂等多种方法，努力为学生创设更多知识应用的机会讲解法：主要用于讲授数据结构与算法的基础知识、行业岗位知识等理论性较强的知识多媒体演示法：在讲解过程中，借助音频、视频、图片等直观手段来呈现教学内容，在激发其学习兴趣和积极性的同时，不断提高其知识储备能力和综合文化素质。

场景模拟法：针对所教内容布置任务，引导学生通过情景化的模拟训练来提升知识的实际应用能力和职业素养讨论法：根据知识点，鼓励学生运用所学知识进行主题讨论，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等翻转课堂法：坚持学生的主体地位，鼓励学生在课上对自己学到的知识点进行分享和讲解，并对其讲解进行补充和评价，不断完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解教师在教学过程中，可根据学生的实际情况灵活选用教学方法，因材施教，尽量照顾到每一个学生的学习需求4.3 教学评价与考核要求课程的教学评价由形成性测评（40%）和终结性测评（60%）组成，其考核要求如下：4.3.1 形成性测评形成性测评考核学生在学习本课程过程中的学习情况和实际应用能力的发展情况，包括出勤考核（10%）、课堂参与程度考核（10%）、作业完成质量考核（20%）等1）出勤考核本项考核通过课前点名考核学生的课堂出勤率迟到15分钟以内每次扣1分，迟到15分钟以上或无故缺勤一节课每次扣2分，该项考核累计最多扣10分2）课堂参与程度考核本项考核主要通过课堂提问和课堂积极发言来评判学生的学习态度、学习主动性、课堂参与程度，以及学生的思辨能力、问题解决能力及其对课堂教学知识的掌握情况等。

只要学生能按时上课听讲，即可获得5分的基本分学生上课发言一次，即可另外获得0.5分，课堂发言最多可得5分学生的最后成绩为“5+课堂发言得分”3）作业完成质量考核本项考核主要通过学生作业来检测其对教学主体内容的掌握与理解程度、实际应用知识的能力、自主学习能力、信息收集与处理能力等每次作业成绩按照相应标准而定，学生作业质量划分为优秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五个档次最后的作业成绩为学生作业完成质量成绩的平均数4.3.2 终结性测评终结性测评主要考核学生在学完本课程后所达到的水平，通过期末考试进行考核期末考试由闭卷笔试（60%）组成，主要评估学生对本门课程基本知识的掌握情况与综合运用能力五、课程资源开发与利用5.1 推荐使用教材 《数据结构与算法（C语言版）》教案课时分配表章序课程内容课时备注1数据结构与算法导论理论实践422线性表623栈与队列844串、数组与广义表425树与二叉树866图847查找648排序429常用的算法设计策略42合计5228课题数据结构与算法导论（一）课时2课时（90 min）教学目标知识技能目标：（1）了解数据结构的相关概念与基本术语（2）理解数据的逻辑结构、存储结构和抽象数据类型（3）能够使用Visual C++ 2010开发环境编写、调试和运行程序素质目标：（1）了解数据结构的基本内容，培养探索精神（2）养成脚踏实地、开拓进取的工作作风教学重难点教学重点：数据结构的相关概念与基本术语，数据的逻辑结构、存储结构和抽象数据类型教学难点：使用Visual C++ 2010开发环境编写、调试和运行程序教学方法问答法、演示法、讲授法、练习法教学用具线下：电脑、投影仪、多媒体课件、教材线上教学平台：文旌课堂教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】打开文旌课堂APP布置签到【学生】使用文旌课堂APP签到新课预热【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等【学生】聆听、互动【教师】讲述数据结构在实际中的应用，使学生了解学习本门课程的重要性【学生】聆听、思考、理解问题导入【教师】播放“数据结构的起源”视频，并提出以下问题：（1）数据结构主要用于解决什么问题？（2）早期的计算机主要处理什么类型的数据？【学生】观看、思考、举手回答传授新知【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍数据结构的相关概念与基本术语，数据的逻辑结构、存储结构和抽象数据类型等知识一、数据结构相关概念与基本术语1．数据2．数据元素。