《数据结构》课程标准

1、数据结构课程标准一、课程性质与作用本课程是作为专业选修课设定的（同时，也为扩展为专业必修课做必要的拓展设计），作为其他专业课程的补充。本课程的任务与目的是学习各种数据结构的应用，和对不同数据结构算法的应用。在计算机科学中，数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象（数据元素）以及它们之间的关系和运算等的学科，而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。 “数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设立的。 “数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计（特别是非数值性程序设计）的基础，而且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的重要基础。 计算机是一门研究用计算机进行信息表示和处理的科学。这里面涉及到两个问题：信息的表示，信息的处理 。 而信息的表示和组织又直接关系到处理信息的程序的效率。随着计算机的普及，信息量的增加，信息范围的拓宽，使许多系统程序和应用程序的规模很大，结构又相当复杂。因此，为了编写出一个“好”的

2、程序，必须分析待处理的对象的特征及各对象之间存在的关系，这就是数据结构这门课所要研究的问题。众所周知，计算机的程序是对信息进行加工处理。在大多数情况下，这些信息并不是没有组织，信息（数据）之间往往具有重要的结构关系，这就是数据结构的内容。数据的结构，直接影响算法的选择和效率。二、课程设计思路1. 课程特色“深入浅出”防止出现两个“极端”现象，极端一：过份讲解理论。给学生以“安全深奥难学”的印象，严重影响学习积极性。极端二：只做泛泛介绍，学生只知道名词，不理解含义，学生没有本质上的提高，同样不会产生学习兴趣。要求教师用浅显的语言（不要堆砌专业术语式的教学）、学生易于掌握的形式（动画、比喻、操作演示）将课程内容展现给学生。简而言之，就是要力争做到“讲的内容不浅，表现形式不深”。2. 课程主要环节第一个环节，通过一系列问答形式（详见单元设计），引入“数据结构解决的问题-存储结构、图、查找”。第二个环节，介绍解决以上问题所使用的技术方法。第三个环节，举例说明。 三、课程目标1. 认知目标对数据结构内容有较全面的认识；理解把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的理论基础；拓展视野和提高安全

3、素养；了解数据结构领域主要技术方法和算法思想。2. 能力目标提高学生数据结构领域继续学习的能力；提高学生撰写数据结构算法的能力；提高学生信息管理能力；提高学生处理一般数据组织问题的能力。3. 情意（素养）目标综合提高学生信息素养和意识；引导学生正确应用所学算法技能；提高学生解决问题的能力。4. 职业能力(1) 对今后在企业中从事计算机和通信相关岗位的学生通过一段时间的企业实际工作能具有以下能力：l 提高学生信息管理能力；l 具有随企业发展不断提高企业信息处理的能力；(2) 对今后在企业中从事其他工作岗位的学生通过一段时间的企业实际工作能具有以下能力。l 提高学生数据计算与组织能力；l 具有解决简单数据管理的能力；四、课程内容和要求1. 课程内容结构安排序号学习情境（项目）参考学时1数据结构概论内容导入：由数据组织需求引入课程主要内容：数据结构的基本概念；算法的描述方法，算法设计的要求和算法时间效率的度量分析 后续内容：由线性数据组织需求，导引后续内容（线性表）22线性表与队列内容导入：由线性数据组织需求，导入课程内容主要内容：线性表的定义及基本操作；单链表、循环链表、双向链表的定义、逻

4、辑结构及基本操作；栈的概念，栈的顺序存储结构和链式存储结构及其基本操作；队列的概念，队列的顺序存储结构和链式存储结构及其基本操作；栈与队列的应用举例。后续内容：由非线性数据组织需求，导引后续内容（树与二叉树）83树内容导入：由非线性数据组织需求，导入课程内容主要内容：树的定义和存储结构；二叉树的定义、性质、存储结构；二叉树的遍历、线索算法；树和二叉树的转换；哈夫曼树及其应用后续内容： 图64图内容导入：由图的应用需求，导入课程内容主要内容：图的定义和术语；图的存储结构，邻接矩阵表示法和邻接表表示法；图的遍历操作，深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历；图的几个典型应用问题，最小生成数、拓扑排序和最短路径后续内容： 查找65查找内容导入：由查找的应用需求，导入课程内容主要内容：静态查找表及查找算法：顺序查找、折半查找；动态查找表及查找算法：二叉排序树；哈希表及查找算法后续内容：排序 66排序内容导入：由排序的应用需求，导入课程内容主要内容：排序的概念，直接插入排序、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序后续内容： 无472. 课程内容要求学习情境（项目）1数据结构概论学时2学习目标理解数据的含

5、义。理解逻辑结构、存储结构、运算集合及它们之间的关系。掌握算法的五个特点。学习内容教学方法和建议l . 数据结构的基本概念； l . 算法的描述方法；l . 算法设计的要求和算法时间效率的度量分析l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典加密手段并点评教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l .pptl .投影仪l . 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才学习情境（项目）2线性表与队列学时8学习目标掌握顺序存储结构的定义及基本操作。掌握链式存储结构的定义及基本操作。学习内容教学方法和建议l . 线性表的定义及基本操作； l . 单链表、循环链表、双向链表的定义、逻辑结构及基本操作；l . 栈的概念，栈的顺序存储结构和链式存储结构及其基本操作；l . 队列的概念，队列的顺序存储结构和链式存储结构及其基本操作；栈与队列的应用举例l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典加密手段并点评教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l . pptl .投影仪l

6、. 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才学习情境（项目）3树学时6学习目标掌握二叉树的定义及遍历操作；掌握哈夫曼树及其应用。学习内容教学方法和建议l . 树的定义和存储结构；树和二叉树的转换； l . 二叉树的定义、性质、存储结构；l . 二叉树的遍历、线索算法；l . 哈夫曼树及其应用l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典加密手段并点评教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l . pptl .投影仪l . 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才学习情境（项目）4图学时6学习目标掌握图的定义，图的存储结构，图的遍历操作和图的几个典型应用学习内容教学方法和建议l . 图的定义和术语；图的存储结构，邻接矩阵表示法和邻接表表示法；l . 图的遍历操作，深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历；l . 图的几个典型应用问题，最小生成数、拓扑排序和最短路径l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典加密手段并点评教学媒体与设备学生

7、已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l . pptl .投影仪.l . 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才学习情境（项目）5查找学时6学习目标掌握静态查找表及查找算法：顺序查找、折半查找，掌握动态查找表及查找算法：二叉排序树，掌握哈希表及查找算法学习内容教学方法和建议l . 静态查找表及查找算法：顺序查找、折半查找；l . 动态查找表及查找算法：二叉排序树；l . 哈希表及查找算法l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典加密手段并点评教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l . pptl .投影仪l . 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才学习情境（项目）6排序学时4学习目标掌握常用的排序算法，直接插入排序、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序学习内容 教学方法和建议l . 排序的概念；l . 快速排序.堆排序、l . 归并排序；l . 直接插入排序；l . 希尔排序l .用示例体现安全的重要l .让学生自己设计保密的方法l .演示古典

8、加密手段并点评教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求l .pptl .投影仪l . 掌握简单的编程方法l . 具有丰富计算机知识l . 了解信息的发展l . 具有一定口才五、实施建议1. 学习材料选用与编写因为数据结构涉及内容很广，所以，要选用一个完全和本课程内容、要求一致的教材是非常困难的。教材的使用可以按照以下步骤实施：l 在课程的初始展开阶段，采用选择现成教材加教师补充内容的形式。这就要求教师在上课过程中不断加入自身的内容，形成对教材的补充。l 当进过一到两个学期的教学，可以采用自编校本教材l 进过对校本教材不断的充实与改进，可以出版自己的教材。【教材、参考书】1. 严蔚敏，吴伟民，米宁，数据结构题集(C语言版)北京：清华大学出版社, 2007.2. 殷人昆，数据结构(用面向对象方法与C+语言描述)(第2版)北京：清华大学出版社,2007.2. 教学组织与设计(1) 环节一：问题引入和解决思路在教学的第一个环节主要采用不断对数据组织方案与需求提出问题，深入探讨。这一过程主要是让学生了解在信息组织问题所涉及的各个方面，同时，采用什么样的技术解决这些问题。(2) 环节二：算法过程在教学的第二环节中，不要学生掌握原理的证明和推导过程，对于数学特性，要求学生承认并记住，不要求学生完全掌握数学的内容。安全处理过程都是计算机内部自动完成，所以，要想让学生充分了解过程，必须用细致的图示化方法表现出来，让学生对算法的内部流程有一个清晰的认识，有利于学生对算法特性的掌握。要编制或下载一些算法操作的演示程序，将算法的实现过程形象化地展现给学生，并让学生动手操作，以提高学生的算法功效的理解。(3) 环节三：技术应用可以借助一些辅助材料开看书自学。注意树与前面讲的线性表的联系，对基本概念一定要准确掌握，多上平台提问题，多与辅导教师交流。多做实验，数据结构是一们实践性非常强的课程，第六章树的应用中的排序方法较多，尤其是堆的排序需要通过上机实践加深对教材的理解，锻炼学员的动手能力。 3. 课程考核与评价平时成绩30%+期末成绩70%其中：平时成绩依据考勤、作业、课堂提问情况以及学习态度进行评定。期末成绩可以采用试卷考核、大作业或者试验设置三种不同的考核形式。

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