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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: chenyue@ 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 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 兴趣 – 引子的重要性 例： 图书摆放策略（数据组织与操作的关系） Print(N)的循环与递归实现（空间复杂度的影响） 多项式求值（时间复杂度的影响） 例： 登录QQ的时候，QQ服务器如何核对身份？ Google和Baidu如何有哪些信誉好的足球投注网站？ 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 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。 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。 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。 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 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。 浙江大学建设有全球著名的程序设计竞赛练习网站（/），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。 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） 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） 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） 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 （