數據結構實驗報告范文
時間：2023-03-31 09:21:48
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篇1
摘 要：本文提出了在數據結構課程實驗中實行分層次教學的觀點，詳細介紹了我院計算機科學專業中數據結構實驗課程的分層教學實踐方法，對數據結構實驗課程的改革進行了探索，本文對如何提高計算機實驗課程教學效果有一定的指導作用。
關鍵詞：數據結構；實驗教學；分層次
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
1 引言
數據結構是計算機及相關專業的一門核心課程，主要研究信息的邏輯結構及其基本操作在計算機中的表示和實現，該課程學習的效果不僅關系到后續課程的學習,而且直接關系到軟件設計水平的提高和專業素質的培養，在計算機學科教育中有非常重要的作用。
數據結構課程的教學又包括理論知識的學習和實踐教學。將所學理論知識加以融會貫通以解決實際問題，學以致用才是數據結構課程的學習目的。因此，實驗教學與理論內容教學一樣，是數據結構教學中不可缺少的重要環節。
本人從事數據結構教學多年，通過對課程、學生及計算機學科的特點的長期探索，在本學院提出了數據結構課程分層次實驗教學的觀點，并在06級計科專業學生中進行了實踐。現將此次實踐的基本方法進行總結。
2 實驗內容分層次
數據結構理論知識是相對固定的，學習完數據結構，我們要求學生掌握線性表、棧、隊列、樹和圖等數據結構的表示和實現方法，在實際應用中學會自行選擇合適的數據結構及存儲結構進行編程，另外，還能對計算機中的兩種常見運算：查找和排序的各個算法進行實現以及性能比較。
因此，我們按照數據結構的內容將實驗題分成了線性表、棧、隊列、串、數組、二叉樹、圖、查找、排序等主題，同時根據循序漸進的原則，在每個主題之下，又按照難度不同分成了概念基礎實驗、應用基礎實驗和應用提高實驗三種類型。我們將概念基礎實驗設計為驗證性實驗，如某種數據結構的表示和實現并將此種數據結構封裝為一個類，并要求所有的學生都必須實現；應用基礎實驗，則是利用已實現的某種數據結構實現的一個簡單應用；應用提高實驗，是利用已實現的某種或某幾種數據結構實現的一個綜合應用。后面兩種類型的實驗又分設若干實驗題，每個實驗題都設有難度系數。
我們要求每個學生必須完成概念基礎實驗和一道應用基礎實驗題，選做一道提高實驗題，所選應用基礎實驗題和提高實驗題的難度將作為成績評定的一個依據。表1中列出了“棧的實現和應用”主題中設置的各個題目。
實驗內容的分層使得學生可以根據自己的興趣、編程能力等實際情況，有選擇地進行程序的設計和實踐，對于學有余力的同學，也可以盡早接觸較大的應用實踐題目，得到更多的鍛煉。
3 實驗文檔多層次
3.1 實驗報告、作業單、實驗記錄一體化
實驗報告是由學院統一印制的具有統一格式的實驗文檔，在實驗報告中規定了每個主題的實驗目的和要求，給出了不同層次的各個題目的詳細描述，同時要求學生根據各自所選題目填寫作業單和實驗記錄表，并填寫所選題目中難度最高的應用實驗題的分析、設計和實現過程。實驗報告的布局如表2所示：
作業單和實驗記錄表是實驗報告中包含的兩個重要的表格。
作業單中列出了該學生在此主題下選做的題目、教師確認后的簽字欄、教師批改源程序后對該題完成情況的意見。作業單格式參見表3。
實驗記錄表中記錄了在整個實驗過程中所遇到的編譯問題、調試問題、程序的邏輯錯誤以及解決方法，如僅將此問題避開，則記錄避開問題的方法。另外表中還需記錄程序運行時所用的測試樣例。教師在批閱時給出評閱意見。實驗記錄表格式見表4。
3.2 源程序
學生將將所完成題目的所有源程序進行壓縮后提交到學院的網絡教學平臺上，由教師和助教核對是否與作業單一致，直接在網上進行批改和評分，源程序得分的計算方法參見后面的表5，評分程序直接內嵌入教學網站。
3.3 實驗指導素材
我院計算機科學專業的教學計劃中，面向對象程序設計C++作為先修課程已于前一學期開設，因此，在學習數據結構之前，學生已基本掌握了程序設計語言中的基本概念和上機實踐的基本方法。但是，僅通過一個學期的程序設計語言學習，學生對大型程序的設計、組織和實施編程等步驟并不熟悉，對解決實際問題的行之有效的具體指導也不多。因此，為學生提供上手能用的實驗操作指導手冊，提供一些范例程序，手把手指導學生進入較大型程序的設計階段，加強學生的C++標準類庫知識的傳授，加強學生的實踐操作技能指導尤其重要。
我們對每一個主題選取一個應用基礎實驗題，將其答案公布在教學網站，供同學下載；選取每一主題中難度較大的題目，給出基本求解思路以及重要的算法，所需用到的標準類庫函數、從何處獲取更多可參照的資料等內容供同學參考。我們把這些資料都公布在教學網站上，學生可以根據需要進行下載。
另外，我們還根據學生在實踐中遇到的問題加以總結、整理，在教學網站上定期公布“編程寶典”，這些實用的但又熟悉的知識的溫故，使同學們的編程能力得到的提高，也使得后續的實踐更容易完成。
4 實驗考核分層次
在我們設計的數據結構課程考核方案下，實驗成績在數據結構課程總成績中的比例為30%；數據結構實驗成績為若干次主題實驗題的成績以及期末實驗考核成績平均分；每次主題實驗成績的主要計算方法為：
本次實驗總分=源程序成績*0.75+實驗記錄分*0.15+實驗報告分*0.1
源程序成績=基礎實驗得分*0.45+應用基礎實驗*0.4+應用提高實驗*0.15
表5為某同學某一主題的源程序成績評定表，此表在教師批改源程序時在網頁上填寫；表6為該同學該主題實驗的最終成績表，此表在教師批改紙質實驗報告時填寫。
5 結束語
我們對數據結構實驗課的內容、實驗文檔、實驗成績評定等各個環節都進行了分層次的改革實踐，加強了實驗中的文檔管理。經過一個學期的實踐，學生基本養成了及時認真做好實驗記錄的習慣，養成了嚴謹踏實的編程習慣，上機實踐變得更有條理，減少了出錯概率。經過實驗范例的學習和模仿，大多數學生在處理難度較大的應用提高實驗時也已不再手足無措，基本能按照需求分析、概要設計、數據結構選擇、存儲結構選擇、編寫算法、撰寫程序等基本編程步驟來解決問題；大多數學生在這種分層實驗的要求下，選擇了稍高一點難度的題目，提高了自己的編程能力，增強了自信心。
當然，我們在實踐中還是遇到了不少問題，有部分同學平時學習態度不端正，做作業敷衍了事；仍存在抄襲作業的現象。另外由于實驗成績評定比較復雜，雖然我們設計了一個專門的小程序來計算每位學生的成績，但還是增加了老師的工作量。因此，繼續探索實驗教學的基本規律和方法，是我們的一項長期的任務。
參考文獻：
[1] 殷人昆. 數據結構(用面向對象方法與C++語言描述)[M]. 北京:清華大學出版社,2007.
篇2
關鍵詞：數據結構；教學；改革；探討
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0120-02
《數據結構》是計算機科學與技術專業的一門核心的綜合性專業基礎課，在本專業的課程體系中處于重中之重的地位，屬于必修課程。數據結構的研究既涉及計算機硬件，也涉及計算機軟件，是很多計算機科學與技術專業后續課程的基礎，比如編譯原理、操作系統、數據庫原理與應用、JAVA程序設計、MFC程序設計、算法設計與分析等課程均直接或者間接用到該課程的很多知識。顯然，該課程的重要性不言而喻。本課程的教學目標，使學生較全面地掌握各種常用的數據結構，為學習后續課程提供必要的基礎，提高運用數據結構解決實際問題的能力。本文針對課程的特點，結合教學實踐經驗，從教學內容、教學方法、教學手段、實踐環節等對教學改革進行了探索。
一、教學內容
課程的內容重點立足于基礎知識和基礎理論的傳授和應用能力的培養。因此在授課時既要講授基礎知識和基礎理論，同時也要注重動手應用能力的培養。作者認為應該講授的主要內容包括，常用的并且是重要的數據結構，分為線性結構和非線性結構，線性結構主要包括線性表、棧、隊列等。非線性結構主要包括樹和圖，還有文件。從邏輯結構、存儲結構和數據的運算三個方面介紹這些數據結構的知識點。然后介紹在這些數據結構上的常用的查找和排序算法。同時，各種運算和算法的時間和空間復雜度分析也是要重點介紹的內容。為了更好地讓學生掌握上述內容，還必須安排合理合適的實驗內容，進一步培養學生的應用能力。
第一次講課是課程的前言，是很重要也是最難講的一次課。第一次課程授課效果的好壞，直接關系到學生對課程的認識喜愛程度，更是嚴重影響到后續授課的效果。因此，教師一定要把第一次課程講好，使得學生對課程有一個總體認識，并喜歡上這門課程。為了讓學生對課程有一個很好的認識，第一次課程的授課內容顯然很重要。作者結合實踐教學經驗，認為第一次課程應該從以下幾個方面進行講授。①數據結構的概念，發展史，為什么學習這門課程以及學習這門課程的方法。②數據結構課程研究內容、研究方法和研究分支。③課程的性質、特點、地位和作用。④課程內容的組織結構。⑤參考文獻和考核方式。
二、教學方法和教學手段
合適的、恰當的教學方法和教學手段，在教學中能收到事半功倍的效果，反之，則是費力不討好。作者認為在數據結構教學中，采用以下教學方法和教學手段，教學效果會顯著提高。
1.采取現代化教學手段和方法，充分有效使用現代化多媒體教學手段。多媒體教學能使得講授內容更加清晰、教學效率更高。雖然有些課程，比如數學類課程不適合使用多媒體教學。但數據結構這門課的課件可以做得很漂亮、很生動，比黑板的效果要好很多。在教學中可以使用PPT幻燈片展現基礎知識點和基本理論，對比較復雜的算法，可以采用動態方式演示講解，這樣可以很好地幫助學生深入透徹地理解掌握算法的設計思想和過程，使學生把所學知識的理性認識和感性認識有機地結合起來。比如在講解圖的深度遍歷時候，可以通過PPT幻燈片講解遍歷的過程。由于遍歷的過程是一個遞歸的過程，許多學生開始學習起來有些困難。如果配以動畫來模擬遍歷的全過程，就可以取得很好的教學效果。
2.充分調動學生們課堂學習的積極性。為了調動學生們的積極性，可以充分采取啟發式教學，實現教與學的互動，激發學生的創造性。通過設計高質量的、創新的啟發式教學內容，誘導學生深入理解數據結構和算法，理解算法改進的過程，啟發學生在了解原算法的不足之處后，設計改進算法，實現從舊算法到相關的新算法的跳躍。建立科學的考核制度，改革評分標準。讓學生參與解決有一定難度的問題，對能較好完成的學生，給予獎勵。對平時敢于提出新見解、有創意的學生采取特殊鼓勵政策，無論是課后提問、作業還是上機實驗，只要有思想火花或閃光點，或找到教材上或教師講課中的不足或者錯誤，都給予獎勵。
3.充分利用網絡，建立課程的教學網站。網站可以對課堂授課起到很好地補充作用。作者認為，網站內容主要應包括：教師的電子教案、優秀的教學視頻、生動的教學動畫、作業習題、題庫、參考試卷、參考文獻等教學資源，學生可以根據自己的需要隨時隨地下載學習。另外，網站上要增設論壇、留言板，這樣學生之間、學生老師之間，可以不受時間空間限制，隨時討論交流，教師也可以及時掌握學生思想動態和學習情況，師生關系將非常融洽，將會有力促進課堂教學效果。
4.注重上機實踐。數據結構不僅具有較強的理論性，同時也具有較強的可應用性和實踐性。因此，一定要重視教學實踐。實踐表明在數據結構教學過程中，如果學生的程序設計語言基礎薄弱，就會影響正常教學進度。學生完成上機實驗練習時遇到的主要問題是，不能正確地輸入數據，結構體概念陌生，函數的傳址調用概念不清，指針與鏈表有的沒有學過。因此在上機實驗之前，應該給學生適當補充相關的內容。實驗內容的設計要合適。數據結構課程的實驗要以綜合實驗為主、以驗證性實驗為輔，以驗證性實驗為基礎，通過設置綜合實驗題目、實驗目的和要求，提高學生的綜合程序設計能力。同時也要加大上機實驗的趣味性，用“熊貓燒香”、“迷宮”等趣味題目作為上機內容。在做實驗時，一般情況下大部分學生只是重視實驗環節，對于編寫程序具有一定的積極性。但往往容易忽略實驗報告的撰寫和實驗總結，這是不對的。實驗報告和實驗總結是實驗必可缺少的環節，也是很重要的環節。通過撰寫實驗報告，能培養學生撰寫科技論文的能力和書面表達的能力；通過實驗總結，能提升自己對實驗內容的深刻理解和掌握，并能為后續實驗提供經驗教訓，提高后續實驗的效果和效率。因此，作者認為學生拿到一個實驗題目之后，應該按照步驟做實驗，具體步驟應包括：問題分析與系統結構設計、詳細設計和編碼、上機準備、上機調試程序和整理實驗報告。
最后，應大力加強學生實驗的指導和管理。數據結構的實驗編程有一定的難度，如果指導和管理不力，可能導致少部分自覺性強的學生能夠完成，大部分學生通過拷貝別人的程序來應付檢查。因此，必須加強教師的指導和實驗的管理，有效地監督學生完成相應的上機實驗，逐個驗收實驗程序，防止濫竽充數的“南郭先生”。
參考文獻：
[1]嚴蔚敏，吳偉民.數據結構[M].北京：清華大學出版社，2006.
[2]趙曉，孫連山，王曉霞.《數據結構》課程教學改革的研究[J].電腦知識與技術，2011，（4）：30-31.
篇3
關鍵詞：數據結構；課程設計；教學過程；實施方法；評價標準
中圖分類號：TP311.12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）22-5101-02
數據結構是計算機科學與技術專業的一門必修的專業基礎課，是計算機理論與技術的重要基石。該課程的主要特點是實踐性很強，不僅要學習基本理論知識，更要注重上機實踐，通過上機實踐驗證算法的正確性，掌握和鞏固所學理論知識。該課程的主要目的是通過學習，使學生學會分析研究計算機加工的數據結構的特性，以便為涉及的數據選擇適當的邏輯結構、存儲結構及相應的算法，并初步了解對算法的時間分析和空間分析技術；另一方面，通過算法設計和上機實踐的訓練，培養學生的數據抽象能力和程序設計的能力，為后續課程，特別是軟件類課程打下堅實的基礎。
數據結構課程要求學生掌握各種常用數據結構的邏輯結構、存儲結構，及相關操作的算法，而學生在算法設計或程序設計方面還不具備足夠的技巧，因而會感到難以理解和掌握。學生理解教材上的基本概念并不難，然而，他們在解決具體問題時就會感覺到力不從心，特別是對那些有一定難度的算法設計題更顯得無從下手[1-2]。因此，培養學生的學習興趣和自信心，提高其學習的主動性、創新性及應用能力，是數據結構課程教學中的重要任務。
數據結構課程一般是在大學二年級上學期開設，而數據結構課程設計在大學二年級下學期開設。作為一個重要的實踐教學環節，該課程是數據結構課堂理論教學的延續與補充，其基本目標是運用所學知識，對實際問題進行分析，選取合適的數據結構，獨立地進行設計相對應的存儲結構，并用算法加以實現，從而解決所提出的問題[3-4]。在此過程中，進一步鞏固、加深和融合所學的專業課程知識，鍛煉學生獨立思考的能力、分析問題和解決問題的能力、綜合設計能力、開拓創新能力、自學能力，以及團隊協作能力等。因此，課程設計對全面提高學生綜合素質具有重要意義。
筆者在多年的教學實踐中體會到，數據結構課程設計的教學要循序漸進，如何讓學生理解課程內容與較好地解決實際問題兩者相結合是本門課程教學的主要目標。為了讓學生準確理解并鞏固所學的基本概念、原理和方法，將所學的基本知識、基本技能用于解決實際問題，達到具備今后軟件了開發工作所需的能力，最重要的是讓他們勤加苦練。經過循序漸進地練習，使學生掌握更多的程序設計技巧和方法，提高他們分析、解決問題的能力，培養他們的團隊協作精神。接下來，筆者就如何激發學生的興趣，提高數據結構課程設計的教學效率和效果，闡述幾點感受與體會，與同行一起探討。
1 課程設計教學過程中的體會
數據結構課程設計比教學實驗復雜一些，涉及的深度更廣些，而且更加實用一些。教學過程中，教師根據學校的特點和教學計劃選擇相應的課程設計內容，幫助學生系統掌握數據結構這門課的主要內容，從而順利完成教學任務。為實現課程教學目標，筆者結合自身的教學經驗和研究成果，就教學過程中課程設計內容的選題，實施方法，以及評價標準等方面談談自己的一些體會。
1.1 課程設計內容的選題
數據結構課程設計應遵循以下原則：堅持以能力為本位，以學生為主體，教師角色轉換為倡導者。選題時盡量達到以下特點：新穎性、實用性、難度適中、各有所需。
一個好的選題既可以反映課程設計大綱的要求，又能反映本學科新技術的發展前沿，還能通過本課程設計訓練，培養學生分析問題、解決問題的能力，從而掌握數據結構這門課程的主要內容。首先，選題要新穎，因為新穎的選題能進一步激發學生的學習興趣，調動其學習的積極性。其次，選題應具有實用性，接近實際工程的需要，引導學生根據需求分析，利用所學知識去解決與日常生活中密切相關的問題。再次，選題難易程度要適中。課程設計的內容基本上能讓大多數同學接受，難度過大會讓學生產生一種消極，甚至是抵觸的情緒；難度過于簡單也同樣達不到預期目標。最后，選題范圍要足夠廣泛，讓不同層次水平的學生都有問題可想，為學生提供發揮其創新性思維的平臺；同時，工程大的選題在一定程度上更能鍛煉學生獨立思考的能力和團隊協作能力。對某些課程設計提出部分需要改進或進一步完善的要求，供那些學有余力的學生來拓寬自己的設計思路，提高自身的解題能力及水平。當然，學生也可以自主設計一些有挑戰性的題目。
1.2 課程設計的實施方法
本課程是在保證基礎理論教學質量的前提下，進一步加強學生解決實際問題的動手實踐能力的培養。根據課程設計的實際情況，給出一些具有一定規模的問題，并對課程設計內容做系統安排，具體實施過程如下。
1.2.1 分組
以設計小組形式，每3～5人組成一組，同一班級自由組合；如需要跨班組合，可向指導教師提出申請。每個小組選出一名基礎較好且具有一定組織能力的學生擔任組長，組長負責本小組的選題，系統模塊劃分和任務安排，使每位小組成員負責一部分功能的實現。
1.2.2 選題與分工
各小組成員共同協商選擇合適的題目，然后進行分工。小組之間也可以相互合作，將各自的系統模塊進行整合，以解決更大規模的問題。指導教師根據各個學生的實際情況作適當調整，保證工作量的合理分配，以確保各小組設計工作的順利進行。
1.2.3 定期檢查
定期檢查或抽查每個學生的完成情況，了解各個小組的課程設計進展；督促學生積極思考，比如，描述要解決的問題，根據操作對象選擇相應的數據結構，建立模型，定義抽象數據類型，畫出算法流程圖，引導他們鍛煉自己的分析問題和解決問題以及編程實現的能力。
1.2.4 提交實驗報告
實驗報告的正文必須至少包括以下內容：
1）問題描述：根據自己的理解，描述選題要實現的功能。
2）數據結構：為處理所需要的功能，自己設計數據結構，包括各自完成的有關數據類型，操作的定義，以及存儲結構。
3）算法描述：根據問題的要求和所設計的數據結構，描述算法過程。
4）效果與測試情況：給出系統的測試情況與最終效果，可通過截取一些界面用于解釋說明。給出測試數據結構的使用手冊，以及完成其他數據類型的測試與測試報告。
5）分析與討論：分析所采用算法的優缺點，時間復雜度，算法實現過程中遇到問題，所采用的解決方法，自己提出的算法的改進方案。本課程設計的不足之處，改進思路，以及實驗過程體會。
6）參考資料：文中所引用的參考資料撰寫格式參照國家標準（GB-T 7714-2005）。
7）致謝：感謝在完成本課程設計報告過程中對自己提供幫助的個人/集體。
8）附錄：附上結構完整的程序，帶有詳細注釋的源程序清單。
1.3 課程設計的評價標準
課程設計完成后，應對每位學生提交的課程設計報告進行評價，可分為小組互評和指導教師評價兩個過程。
1.3.1 小組互評
小組互評包括自評和組長評價兩部分。首先，每位組員根據各自參與程度、完成的工作量、效果在小組內自評，自評分值占50%。其次，組長在報告封面上描述組內每位組員的具體工作，并為組內各成員打分，組長評分值占50%，同時規定：組長100分，排名靠后的組員的成績與前一位組員的成績分數差距為6～10分。課程設計采用分組形式的宗旨是鼓勵合作，但反對掛名。
1.3.2 指導教師評價
小組互評之后，由指導教師組織學生進行課程設計報告的現場答辯，答辯過程包括：以小組為單位進行現場演示，解答教師或其他組的同學所提出的問題。現場演示檢查可以提高學生對課程設計方法的理解，鍛煉他們對相關問題的表達能力。而在現場提問環節中，小組成員可以通過協商共同解答他人的提問，以此提高學生的臨場應變能力和相互協作能力。指導教師對課程設計報告要進行認真的評判，評分時各部分的分值比例如下：選題難度，包括完成目標的難度，占20%；完成質量，主要考慮其設計方法和實現技術，占30%；實驗報告撰寫質量，占30%；演示效果，占20%。上述分值比例及評定方法可根據實際情況適當調整。
指導教師評價學生的設計時采用如下標準：
1）若完成的課程設計特別優秀，且創新性強，可給予90分以上，但嚴格控制90分以上的數量。
2）若能保證程序完全正確，則可獲得80～84分；如果學生設計算法有自己獨特的見解，并通過代碼實現，而且具有一定的創新性，則可考慮加分到85～89分。
3）若在設計算法和代碼實現的過程中出現極少的錯誤，則應給予70～79分。
4）若設計錯誤不算太多，大部分算法與實現程序都能通過，則應給予60～69分。
5）若程序中有比較多的錯誤，不能達到規定的要求，則其成績給予不及格。
2 結論
課程設計是讓學生綜合運用所學知識解決實際問題的重要教學實踐環節。如何通過課程設計環節實踐，培養學生分析并解決具有一定規模的實際問題的能力，提高數據結構課程設計的教學效率和效果，是教師一直在不斷研究和探討的問題。筆者根據自己在教學中的體會，介紹并探討了對課程設計內容的選取，組織與實施，以及評價標準，并將其應用到本校數據結構課程設計的實際教學中，取得了較好的教學效果，為同行提供一定的可參考價值。
參考文獻：
[1] 嚴蔚敏，吳偉民.數據結構（C語言版）[M].北京：清華大學出版社，2006.
[2] 蘇仕華.數據結構課程設計[M].北京：機械工業出版社，2005.
篇4
關鍵詞：應用轉型；算法與數據結構；任務驅動；教學改革
中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A
教育部于2013年，提出一項重大的改革，即計劃將大約600所地方性高等本科院校轉型為應用型本科院校，2014年被列入教育部當年工作要點[1]。在高等院校向應用型本科轉型的形勢下，高校教學面臨著新的機遇和挑戰。商洛學院作為陜西省首批應用轉型試點高校，實現畢業時與社會、企業零距離對接，完成高等學校為社會輸送有用人才的最終目標[2]。
算法與數據結構課程是計算機相關專業的專業基礎課程，是設計各種應用軟件的重要基礎，是我校電子信息科學與技術專業課程體系中的核心專業課程。本文主要針對當前教學過程的問題，進行探討研究，提出一種新的教學模式，達到教與學的有機結合[3]。
一、課程教學改革的必要性與緊迫性
算法與數據結構課程主要涵蓋數據結構的闡述分析、應用以及經典算法的應用，主體內容比較抽象，難以直觀描述，掌握相對困難。此外，電子信息科學與技術專業的學生計算機基礎知識薄弱，電子和計算機專業之間培養差異，導致電子信息科學與技術專業學生學習更加困難。隨著互聯網行業的迅猛發展，網絡教學資源的日漸豐富以及算法與數據結構課程地位的愈加重要，傳統教學模式中的問題日益突出[4]。
（一）數據結構課程自身特點
（1）高度抽象化，需要扎實的數理邏輯、圖論、高等數學、拓撲幾何、離散數學和數值分析等理論基礎；（2）內容涵蓋面廣泛豐富。（3）隱含的技術方法豐富，各部分問題解決方式種類多樣、沒有固定解法、靈活性強。
（二）應用轉型下發展算法與數據結構課程的教學目標
（1）重視算法與數據結構基礎理論知識學習，理解數據邏輯、數據存儲及數據運算等基本概念術語；（2）從實際問題出發，培養學生運用算法與數據結構的基本理論知識分析解決實際問題的能力；（3）重視學生實踐動手能力和工程項目思想的培養。
二、傳統教學過程中現存問題
根據長期從事算法與數據結構的教學過程，發現當前算法與數據結構教學中主要存在以下一些問題。
（一）難理解：本課程需要較高的邏輯思維和抽象思維能力，學生聯系實際比較困難這一問題始終縈繞在整個教學過程中。
（二）難把控：電子信息科學與技術專業本科二年級學生，其計算機基礎、建模能力、軟件工程的思想薄弱。
（三）難實現：體現在遇到問題不知如何數據結構類型；面對具體算法不清楚如何進行優化；書本上的程序不能直接運行，學生自主學習有一定困難[5]。
（四）難應用：數據結構相關實驗的課程設計主要采用高級程序語言（如C，C++）等來編寫，我校電科專業學生對該程序語言的掌握程度直接影響到數據結構課程的實際應用情況。
三、教學模式改革與探索
針對現有傳統教學中存在的問題，為了提高學生算法與數據結構應用能力，需完善并加強實踐教學內容。
（一）調整課程體系
當前教學是依據傳統的知識理論體系順序授課：然而當前應用轉型環境下這種模式已難以適應。根據學生學習認知一般規律及我校電子信息科學與技術專業自身特點，在傳統教學基礎上進一步優化課程培養體系，針對每一知識點配備相應實踐項目，將理論與實踐有機結合。
（二）優化教學手段
傳統課堂教學主要以教師粉筆板書講授為主，不能用動態直觀的方式講解抽象知識，難以激發學生學習熱情，無法達到課題教學目的。
1.將微課引入教學中
借助微課這一新興教學模式，將算法與數據結構課程重點、難點設計開發成網絡視頻資源，供學生課后自主學習。我們將算法與數據結構中每一個知識點的內容，制作成微教案、微視頻、微練習、微點評、微互動等傳至課程網絡中心。
2.將案例驅動引入教學中
案例驅動的算法與數據結構教學方法，是將教學案例引入到課程教學過程中。教師通過一個完整案例的分析解決，借助板書、多媒體等手段與學生互動，達到培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
3.加強課外創新實踐活動
算法與數據結構課程需要增加學生的課外創新實踐活動。具體通過以下方式開展：（1）組建算法和數據結構學習創新小組，定期舉行學習經驗研討交流活動，分享實際設計過程的困難、解決途徑和最新成果；（2）定期組織以算法為核心競賽活動，（3）鼓勵學生申報研究學習與科技創新性實驗項目，組織參加省市級或國家級各類學科競賽。
3.改革課程考核模式
傳統實驗課的課程，實驗動手部分只占10%，很多學生把重點放在報告書寫上，為適應應用轉型發展，加強學生實踐能力，課程考核提出以下改革方案：（1）平時（考勤+開卷隨堂測試+課堂表現），占學期總成績的10%；（2）課程上機實驗（源程序+實驗報告）30%；（3）期末卷面成績60%；（4）鼓鈦生到相關優秀企業進行培訓實習
四、結語
針對當前電子信息科學與技術專業算法與數據結構教學模式中培養目標及存在的主要問題，在轉向應用型本科院校新形勢下，為培養創新型、應用型人才，提高學生邏輯思維、編程運算等能力，本文主要從課程體系調整、教學手段優化、創新實踐教學加強、考核模式改革共4個方面都出發，以提高算法和數據結構應用能力為教學目標，結合工程項目與市場實際需求，指導并加強實踐教學。
參考文獻：
[1]陶影，張斌.數據結構實驗教學應重視算法設計與分析能力的培養[J].實驗室研究與探索，2008，12：119-122.
[2]張銘，趙海燕，王騰蛟，宋國杰，高軍.北京大學“數據結構與算法”教學設計[J].計算機教育，2008，20：5-11.
[3]唐劍梅，譚平.《數據結構與算法設計實訓》課程教學研究[J].軟件導刊，2016，01：193-194.
[4]李治軍，廖明宏，張巖.數據結構與算法課程設計教學模式的探討[J].計算機教育，2006，02：54-56.
篇5
【關鍵詞】數據結構；教學改革
《數據結構》是計算機科學與技術專業的必修課之一，是一門綜合性的專業基礎課和專業核心課程，而且正逐步發展成為眾多理工專業的熱門選修課。通過本課程的學習，能使學生熟練掌握如何合理地組織數據、有效地存儲和處理數據，正確地設計算法以及對算法的分析和評價等知識。它是學習操作系統、編譯原理、數據庫原理等計算機專業核心課程的基礎，掌握好這門課程的內容，是學習計算機其他相關課程的必備條件。因此，該課程在專業建設的地位十分重要。
《數據結構》課程體系不斷發展，傳統的教學內容和教學方法已落后于時代的發展和市場經濟的需要，作為以應用型本科人才培養為目標的高等學校，如何針對計算機科學與技術專業學生就業難的特點，利用有限的教學課時，讓學生接觸到較新的理論和技術，同時提高學生對數據結構理論的掌握能力，并且能利用數據結構理論進行實踐，培養創新能力和自主學習能力，使學生畢業后能盡快適應就業市場的需要，是一個急待解決的問題。
而當前《數據結構》課程的教學存在以下問題：①教學內容跟不上計算機技術的快速發展，教材沒有從理論、抽象和設計三種形態的高度來組織教學內容，理論性強，實踐性弱。②教學方法單一，不能使學生掌握本學科系統分析、解決問題的基本科學方法。③教學手段的落后，只通過PPT講稿向學生講解教學內容。④教學實踐設置側重于單一知識點的訓練，與實際應用脫節。
通過教學改革，以上問題才能得到解決。一方面，使教師教學和教研水平得到提高；另一方面，使學生掌握最新的學科知識及對知識的靈活運用能力及實踐動手能力，為將來的進一步深造打下良好的基礎，所以《數據結構》課程的教學改革勢在必行。
《數據結構》是計算機科學與技術專業的主干課程，遵循應用型本科院校的辦學宗旨，不斷更新課程內容，改進教學方法，加強學生實踐能力和創新能力的培養，從而提高學生素質的教學改革思想，構建課程體系。改革主要分以下幾方面：
一、吸取國外教材的優點，對教學大綱內容進行調整
刪減必要性不大、陳舊過時的內容，如廣義表、多維數組、串的基本內容等，逐步增加了反映學科發展趨勢的新內容，如生物信息計算、各類搜索引擎中常用的數據結構和算法等，還增加許多典型的數據結構的算法與應用，如跳表、優先隊列、B-樹等內容。重新修訂現有的教材和教學大綱，保持教學內容具有先進性、科學性。同時考慮到與其他課程的銜接問題，進行雙語教學，并且申請校級優秀課，以此促進教學改革的進行。
二、教學方法和手段改革上，采用面向問題求解的教學方法
從科研工作或現實生活中的大量實際問題入手，引導學生主動探求答案的積極性。并依托學校的網絡建立《數據結構》教學平臺，提供豐富的《數據結構》教學資源，包括高質量的多媒體課件，算法動態演示系統，授課內容，教案，大綱，參考文獻，疑問解答等等。全方位地為學生提供學習方便，與學生進行網絡互動，學生隨時有問題都可以通過網絡進行求解，從而極大地吸引了學生的學習興趣，激發了學生學習的積極性和主動性。
三、建立高素質教師隊伍
由于《數據結構》技術發展飛速，建立起一支穩定的、高素質的《數據結構》教師及實驗教師隊伍，這也是提高《數據結構》實驗及理論教學質量的關鍵，從多個渠道解決了師資缺乏的問題，從而使教師的理論和實踐操作水平大大提高。
為了提高教師的指導水平以利于進一步的培養學生的實踐動手能力，同時能夠使理論課教師通過對實驗的掌握更好的講授和體會理論課的教學，每隔一段課程組開培訓和研討會，討論課程內容的設置及實驗和課程設計的內容安排問題。課程組所有成員積極提出有效合理的改善方案，使課程的發展穩固進行。無論是主講教師還是實驗教師均在討論中有所提高。同時在講授有關實驗內容時更準確、更有自信，避免了在出現問題時無法解決的尷尬局面，進一步激發學生的學習興趣，培養了學生應用能力，達到了教學要求，而且對其它課程的教學具有深遠的意義。
四、在實踐環節教學方面，以創新能力培養為目標，進行實踐環節的教學改革
詳細分為以下三點：
1.以學生為出發點進行調研選擇合適的實驗項目
從科研和實際問題選題，編寫實驗指導書和課程設計指導書，實驗增設設計型和綜合型的實驗內容，通過實踐培養學生面向問題求解的能力，如：結合ACM認證進行教學，使學生馬上從理論過度到實際應用；講課過程中的理論，課后布置實際問題作業和學期末布置大作業，讓學生利用理論自己解決，編寫程序，完成作業。在選擇實驗內容時重點考慮開設哪些實驗，所開設的實驗中，哪些是驗證性的，哪些是綜合性、設計性的；并且對于計算機專業所開設的實驗項目要有不同的針對性；針對每個實驗確定考核依據和方法以及整個實驗課程的考核評分方法；提高學生對《數據結構》理論的動手實驗能力。使學生通過實驗課程的開設來提高實踐能力，實驗的設置做到了少開一些驗證性的實驗，多開一些設計性的、綜合性的實驗。真正提高了學生的動手能力及技術應用能力。當然，在教學過程中理論課教師與實驗課教師應經常相互溝通、相互協調教學內容。
《數據結構》課通常是56學時以上左右，《數據結構》課程的重要性不言而喻。在理論課內容的設置上，不同專業由于學時不同而有所區別。計算機專業的學生不但要掌握線性表，樹，圖實驗，而且還要開設有關表，樹，圖的綜合設計性實驗；而軟件專業除了掌握上述實驗外，對多維數組等內容也要進行實驗。通過不同性質的實驗設置，催發學生的學習主動性和興趣，有效地利用《數據結構》資源，幫助學生深人理解和掌握《數據結構》的原理和技術，提高了學生實踐和運用數據結構知識的能力，鍛煉了學生獨立分析解決問題的能力，加強了學生學習的協作精神，從而達到了數據結構課程的教學目標。
2.有良好的實驗室條件
除實驗室專門配備的實驗室指導教師外，課程組教師都在實踐環節中進行指導，利用實驗室的環境，加上合理的實驗題目引導學生積極主動地學習，鍛煉學生的動手能力、創新能力及面向問題求解的能力。實驗室有專門的實驗環境，從實驗目的到實驗原理，實驗步驟都可以從實驗環境中得到，有了這些理論基礎，學生就可以在此基礎上順利完成各個實驗項目。實驗中心每天在無課的情況下，全天對學生開放，為學生自主創新提供方便。對不同層次的學生進行不同層次的輔導答疑。實驗成績由程序設計，文檔說明組成，課程設計成績由程序設計、設計作品、報告撰寫和答辯表現四部分組成。
3.采用“理論――實驗――理論總結” 的方法進行實驗內容的講解
傳統計算機課程教學中，理論課與實驗課教師為同一人，《數據結構》課程也不例外，經過多次討論和改革，應設專門的實驗老師，在實驗課上，主講老師和實驗老師同時指導，方便學生提問，有問題及時解決。無論是授課老師還是實驗老師在每次實驗課后都要對實驗內容和對應的理論內容作出總結，經過理論到實驗的總結，授課教師和實驗教師對課程的內容有了更加深刻的認識，對以后的教學和實驗指導有重要意義。
在長期的《數據結構》課程講解中，可以積累豐富的教學經驗，實行理論課與實驗課相剝離的教學方式，并采用“理論-實驗-理論總結”的方法進行教學會起到事半功倍的作用。即理論課教師在做實驗之前先講解一次要做的實驗項目，可能學生會明白50%～60%的內容；然后再安排專門的實驗課教師在做實驗時邊指導邊講解，這樣學生在有了對實驗內容的大致了解之后經實驗課老師的指導再經親自動手去完成，大概就可以理解90%；實驗結束后理論課教師再對實驗中的重點進行總結，對問題加以分析，就可以使學生更好的掌握《數據結構》理論和實驗知識，從而加強了《數據結構》實踐能力的培養。
4.依據實驗過程和書面的《數據結構》實驗基礎知識進行考核
通過實驗過程進行考核，教師重點查看學生對實驗中所出現問題的理解或解釋，鼓勵學生在做每個實驗時開動腦筋獨立解決問題，而不拘泥于查看學生實驗報告的工整性，對解決問題好的可另酌情加分；對于綜合性實驗或創新性實驗，根據學生個人意愿進行分組選題或自選題，重點查看學生如何圍繞實驗目標來解決問題的思路而不過分拘泥于實驗的結果，對完成實驗優秀的學生另酌情加分。在期末考核時，既實現了書面的《數據結構》實驗基礎知識卷面考試，也組織進行專項的實驗設計或模擬應用動手考試，圍繞教學大綱由師生或聘請有關專業人士一起對實驗成果進行分析評定等。
通過改革，對調動學生的積極性、培養學生的綜合素質、創新能力、創新意識以及擴大就業機會具有重要的意義，為他們將來進入社會打下良好的基礎。《數據結構》課程實踐操作能力培養模式的構建，對于普通工科院校尤其是工程類專業提高學生的綜合素質和能力，具有一定的參考價值和可借鑒的經驗。同時也提高了教師的理論水平、業務素質和科研能力。這種教學方式和方法是一種頗有成效的教學改革。
參考文獻：
[1]馬艷芳，姜樺.《數據結構》課程教學方法的探討[J].科技信息.2009
[2]梁海麗.淺談《數據結構與算法》課程教學的改革[J].邢臺學院學報.2009，24（2）：104―106
篇6
【關鍵詞】數據結構;知識體系;教學設計
1 課程的地位與作用
《數據結構》是計算機科學與技術專業的核心專業基礎課程，是計算機程序設計的重要理論和實踐基礎，是計算機理論與技術的重要基石。《數據結構》上承高級語言程序設計，下啟算法分析與設計，是計算機科學與技術人才素質框架中的脊梁骨，對學生能力培養至關重要，向來是計算機本科教學的重中之重。調查表明已畢業的學生通過他們的工作實踐認為《數據結構》是最有用的課程之一，這也從另一方面說明了該課程的重要性。
計算機科學與技術專業的培養目標之一是掌握計算機科學與技術的基本理論、計算機軟/硬件基本知識及應用技術，《數據結構》在培養目標的實現中具有舉足輕重的作用，是理解計算機科學與程序開發技術的關鍵課程。作為一門重要的專業必修課程，《數據結構》課程既是對以往課程的深入和擴展，也是為將來更加深入地學習其他專業課程打下基礎。課程中所學習的排序問題的算法，以及基本的樹、圖等數據結構，是計算機科學的基本功。B+樹等高級數據結構，也是數據庫、操作系統、編譯原理、計算機網絡等后續課程的基礎。《數據結構》是計算機專業考研的統考課程，也是很多大賽（“藍橋杯”、ACM等）必涉及的知識。
《數據結構》與其它課程關系如圖1所示。
圖1 《數據結構》與其它課程關系
《數據結構》在培養目標中的作用如圖2所示。
圖2 《數據結構》在培養目標中的作用
2 課程的教學目標與主要內容
2.1 課程的教學目標
學習本課程后，應達到下列基本要求：
（1）理解數據結構的基本概念;
（2）熟練掌握線性表、棧、隊列、樹、圖等常用數據結構的基本運算的實現及應用;
（3）熟練掌握排序和查找的常用算法及應用;
（4）能夠對算法進行時間復雜度度、空間復雜度的分析;
（5）培養學生分析數據、組織數據的能力，能夠根據實際問題來選擇合適的數據結構，設計有效的算法。
2.2 教材與主要參考資料
教材
耿國華《數據結構（用C語言描述）》，高等教育出版社，2011年
教材選擇的依據：
（1）該教材跟蹤技術發展需要，體系科學，是“十一五”國家級規劃教材。
（2）該教材理論的闡述由淺入深、通俗易懂。
（3）該教材理論結合實際，配有大量的例題、習題與實習題。
主要參考資料
[1]嚴蔚敏，吳偉民《數據結構（C語言版）》，清華大學出版社，2006年
[2]張銘，王騰蛟，趙海燕《數據結構與算法》，高等教育出版社，2008年
[3]朱戰立《數據結構――使用C語言（第4版）》，電子工業出版社，2009年
[4]王曉東《數據結構（C語言版）.》電子工業出版社，2007年
[5]西北大學數據結構精品課程網站
http//：/datastr
[6]北大數據結構與算法課程網站
http：///pkujpk/course/sjjg/
[7]洛陽理工學院數據結構精品課程網站
http//：/sjjg
[8]洛陽理工學院數據結構精品資源共享課程網站
http//：/ds
2.3 知識體系
《數據結構》知識體系可分為分為三大塊，如圖3所示。
圖3 《數據結構》知識體系
數據結構課程的基本知識模塊是以數據的邏輯結構為主線，順序介紹線性結構（線性表、棧、隊列、串、數組、廣義表）、樹形結構、圖結構。在介紹每種數據結構時，再討論其存儲結構以及相關的算法。在介紹完基本的數據結構及其存儲結構和相關的算法后，介紹了兩種常用技術：查找和排序。
3 課程教學內容安排
3.1 課程重點、難點
重點：線性表、棧、隊列、二叉樹、圖典型數據結構的邏輯結構、存儲結構和操作的實現方法，各種典型的排序和查找算法思想。
難點：各種數據結構的操作實現和應用
第1章是對數據結構課程的認識，基本概念比較多，概念要講清楚、準確，第一章要通過豐富的例子講解如何分析算法時間復雜度，這是貫穿整門課程的內容，也是本課程的一個難點，第2章是整個課程的重要基礎，要講得十分詳細，為后面的章節打下良好的基礎，第3章的棧與遞歸的實現是本書的一個難點，要通過例子講透，并且在第6章還要進一步地講遞歸到非遞歸的轉換。第四章內容較簡單，而且學生在高級語言程序設計中學習過字符串，因此留給學生自學，也可以培養學生的自學能力。第五章數組和廣義表一般講解即可。第6章的二叉樹要詳細講解，第7章的幾個關于圖的算法較難，要結合例子講解，第8章中的難點是平衡二叉樹的調整和B樹，要通過例子把算法的思想講清楚，使學生能實際操作。第9章要把各種排序的思想、特點講清楚，特別是較難的希爾排序、快速排序、堆排序、基數排序一定要結合實例講解。
3.2 課時分配
表1 總課時：72;理論授課：58，實驗：14
4 課程實踐環節
數據結構是與實踐緊密結合的課程，學生學習的理論必須經過大量的實踐才能更好的掌握，因此必須強化實踐教學。數據結構實踐分兩部分：一部分是隨課程進行的實驗，另一部分是課程結束后為期一周的課程設計。通過合理、有效地設計上機題目，改進實驗考核方式，調動學生的積極性，啟發引導學生掌握基礎理論并能創新應用，增強學生綜合運用有關知識的能力。
實驗內容包括六個實驗項目，分別為：線性表的基本操作（2學時），棧的基本操作（2學時），隊列的基本操作（2學時），二叉樹的建立及遍歷（2學時），圖的遍歷的實現（2學時），宿舍管理查詢系統（4學時）。其中宿舍管理查詢系統實驗為三性實驗。
課程設計是課程結束后進行的很重要的實踐環節，本課程課程設計給出14個題目，這些題目都是綜合性的，學生可任選一題，完成后要寫出課程設計報告。通過課程設計，使學生進一步理解和掌握所學各種基本知識，培養學生綜合運用所學的理論知識和方法獨立分析和解決問題的能力;訓練學生用系統的觀點和軟件開發一般規范進行軟件開發，使學生具備軟件工作者所應具備的科學的工作方法和作風。
學生完成實驗后，不僅要求學生提交高質量的規范的實驗報告，還要引導學生互相交流，開闊視野。好的實驗作業要放到班級公共郵箱里和所有學生共享。
5 課程的建設情況
5.1 課程資源情況
該課程教學文件完備。通過多年的教學，積累了必要的一些輔助教學資料（包括教學參考書、參考課件、聲像、影像等），并且使用效果良好。補充的學習資料有：
（1）教學網站：http：///sjjg/
http：///ds/
（2）搜集了大量探討數據結構理論與算法、介紹學科前沿動態的中、英文學術論文和碩、博論文，對其分類整理后在課程教學網站上提供下載鏈接，以供學生深入研究、學習;
（3）自編《數據結構實驗指導書》;
（4）多媒體電子教案的紙制版和網絡版;
（5）數據結構與課程實驗指導書的紙制版和網絡版;
（6）自編的算法演示器;
（7）Flash課件和Flash算法演示;
（8）圖書館內，國外優秀的經典教材。
5.2 實驗實習條件
所有實驗在計算機系機房進行，機房現有的實驗平臺功能齊全，課程中所涉及的實驗項目均可在平臺上完成。目前課程實驗大綱中所列的實驗開出率達到100%，實驗教學效果良好。
5.3 課程成果
該課程2010年被評為河南省級精品課程，2012河南省級精品資源課程。
6 教學設計
《數據結構》是一門理論與實踐相結合的課程。由于理論的抽象性，學生難以建立起數據結構的相應算法概念，容易產生畏懼和茫然的情緒。因此教學中在積極引導學生、啟發學生，激發學生學習的積極性。教學以課堂講授為主，同時借助網絡教學平臺，拓展課堂講授的相關知識，便于同學自主學習、鞏固課堂所學內容。另外，組織獨立習題課，針對學生作業中出現的典型問題進行深入探討。
在教學中要貫徹“以理論學習為主線，以課程實驗、課程設計為補充”的教學思想。
6.1 精心組織教學內容
分析學生的需求和現實，同時緊緊抓住教學目的，參考相關院校的教材和教學計劃，取長補短，參考考研大綱、軟考大綱，對課程的內容進行嚴格的篩選，刪除一些較深且應用不是很廣泛的內容，對于重點的內容要精講、細講，而對于有些較簡單且與先修課程交叉的內容（如字符串與數組），就粗講，甚至可以留給學生去自學。這樣重點突出，簡潔明了。在課程內容的安排上由淺入深，循序漸進。對每種數據結構都按三個層次來組織教學內容，并且把這三個層次的思想貫穿于數據結構教學的各個環節。第一個層次，基本概念、方法，這是最基本的內容，學生必須掌握，在學生很好地掌握了這個層次的內容后，可進入第二個層次，基本概念、知識的簡單應用，這一層次是對基本概念、知識加深理解，這個層次學生必須達到。第三個層次就是基本概念、方法的深入應用，把所學的知識、方法串起來靈活運用。要達到這個層次，需經過大量的訓練才行。
6.2 實現數據結構課程與其先修和后續課程的無縫銜接
程序設計語言（如C語言）是本課程的一門非常重要的先修課程，數據庫原理、編譯原理、操作系統是該課程的后續課程，這些課程不能各自為政，而要無縫銜接，教這些課程的老師要互相交流，這樣在講程序設計語言時可以有的放矢的把和數據結構聯系緊密的內容預先告知學生，這樣學生就會對相關知識印象深刻，到數據結構課中就很容易用的得心應手。在數據結構課中講到各種后續課程中用到的數據結構時也告訴學生，并且在后續課程中用到相關數據結構時提醒學生這是這種數據結構在本課程中的應用。這樣使學生的知識一脈相承，使學生在學習各門課程時把知識融會貫通。
6.3 精講多練，加強實踐環節，培養學生分析問題解決問題的能力
數據結構既有大量的理論又是實踐性很強的課程，學生要很好地掌握這門課，必須要有一定的理論知識，又要經過大量的上機實踐。因此，針對應用型本科的特點，在教學過程中，即注重理論，又重視實踐，加大上機實踐的力度。實踐由與理論課同時進行的上機實驗和理論課講授完畢后的課程設計兩部分組成。對所學的每一部分內容都要要求學生完成相應的實驗習題。整個實踐過程要結合教學進度與學生的實際情況，制定實踐的內容。每部分的實驗習題必須精心挑選，和上述三個層次對應，分為基礎與驗證型實驗、設計與綜合型實驗，開發與創新型實驗。既要把基本知識掌握好，又要會靈活運用。基礎與驗證型實驗是基本的、較簡單的題目，主要結合課堂理論教學內容展開，學生可以對在課堂上學到的基本算法進行驗證;設計與綜合型實驗是具有挑戰性的較難的新穎有趣的題目，讓學生充分利用所學的理論知識進行相對較復雜的應用設計，培養學生綜合能力;開發與創新型實驗培養學生的創新意識，提高綜合能力和創新實踐能力。
6.4 多樣化的教學方法
6.4.1 啟發式教學
教師主要起引導的作用，激發學生的學習興趣，發揮學生的學習積極性，與學生進行互動，鼓勵學生對教學內容提出問題，師生共同討論，提高教學和學習水平。鼓勵學生多動腦子進行思考，在學習過程中不拘于以往的解法，對同一個問題可以提出不同的解法，深化對問題的理解。另外還要強調學生自己學會對知識的總結、梳理、推演和挖掘。總結是教學中一個非常重要的環節，不可忽視。通過對所學內容的總結、梳理、推演和挖掘，理清內容的內在聯系，使知識條理化、系統化，加強對知識的理解和掌握，培養學生的歸納總結能力和思維創造能力，對所學內容提煉出精華的東西。（下轉第260頁）
（上接第167頁）6.4.2 對比式教學
對同一問題，引導學生從不同的角度去思考，找出多種方法來解決。比如，在解決約瑟夫環問題時，可以采用循環鏈表作存儲結構，或采用線性表的順序存儲結構，也可以采用數組作存儲結構。這種對同一問題尋找不同算法實現的教學方式，有效地開闊了學生的思路，同時通過對不同算法的比較，加深了學生對算法的理解和掌握。
6.4.3案例教學
通過實例引入知識點。比如講最小生成樹可以通過城市間建立通信聯絡網為例引入最小生成樹及其求解算法，再比如講最短路徑可以通過去旅游選擇最短路徑為例引入最短路徑及其求解方法。
6.5 把課程與考研、軟考、相關競賽有機的結合起來
數據結構是計算機專業考研和軟考的必考科目，在教學過程中有意識地把考研和軟考引入教學中，使學生學完本課程后能夠從容應對考研和軟考中的數據結構題目。組織和鼓勵學生參加程序員，高級程序員證書考試，輔導學生參加各種編程競賽比如ACM大賽。
7 考核方法
要加強平時的學習過程管理，不定時地進行一些隨堂的小測試，課堂提問等。考試以學生完成日常作業和實驗環節為必要條件，期末考試采用筆試方式。成績評定由三部分組成：期末考試占總成績的60%，平時成績占總成績的20%，實驗占總成績的20%，綜合考核學生該科成績。
8 結語
《數據結構》對計算機科學與技術專業的學生來說是非常重要的課程，組織好教學，使學生通過該課程的教學，很好地掌握數據結構的相關知識，為今后的學習奠定良好的基礎是非常重要的。
【參考文獻】
篇7
關鍵詞：智慧教育；云平臺；教育云；實踐教學
0引言
傳統時代的智慧教育通常是用一套公眾接受的帶有真理性質的思維模式來啟發和教育學生。進入信息化時代，人們對智慧教育的認識又發生了改變：智慧教育是一種通過信息技術來改革傳統教育各個方面，目的在于培養學習者的創新能力、批判思維能力、問題解決能力等高階思維能力，即發展學習者的智慧[1]。信息時代的智慧教育是利用現代的科學技術，來改進或完善傳統教育的缺陷，通過對教育的不斷優化來培養學習者終生學習的能力和發展學習者的智慧。智慧實驗是智慧教育的一個分支。云計算作為分布式計算的一種，其在教育領域的遷移稱為“教育云”[2]。國外研究者在2009年前后開始關注教育云[3]。根據國家十二五規劃《素質教育云平臺》的要求，各個地區涌現出了諸多教育云的教學應用案例[4]。例如，2014年5月，重慶市召開了教育“云課堂”項目應用推進工作研討會，會上展示了教育云課堂教師講授與同學學習和互動的整個過程，整堂課利用云平臺+微課+PPT來呈現，學生在課堂上利用平板電腦學習，實現學習資源的共享。明確感受到了實驗教育云未來發展的強勁趨勢及學校自身發展的需要和辦學定位，我校——長春工業大學計算機科學與工程學院的科研團隊結合學院自身需要研發了實驗教育云平臺。
1實驗教育云平臺的功能設計、架構設計及實現
1.1實驗教育云平臺的功能設計
實驗教育云平臺功能模塊主要包含系統管理模塊、實驗教學管理模塊和實驗進度管理模塊。系統管理模塊包括班級管理、權限管理、課程管理和鏡像管理子模塊。班級管理子模塊主要是系統管理級以班級為單位導入學生的姓名、學號和密碼。權限管理子模塊是系統管理者為實驗教師和學生分配不同的使用權限。課程管理子模塊為教師分配本學期的實驗課程。鏡像管理子模塊為不同的實驗課程分配不同的實驗環境。實驗教學管理模塊主要是教師進行實驗教學的管理，包括教師上傳實驗指導書，課前布置每堂課使用的實驗環境。教師可以查詢學生的實驗報告完成情況，并對學生的實驗相擬度進行查詢，并最終給出學生的實驗成績。實驗進度管理模塊的操作者是學生。首先學生完成實驗教育云平臺的登錄，然后根據實驗指導書的實驗內容對實驗環境進行實際操作或程序設計，完成實驗內容后截圖并提交實驗報告，最后由教師給出實驗成績后，學生在學生端查詢實驗成績。實驗教育云平臺的功能設計如圖1所示。
1.2實驗教育云平臺的架構設計
在圖2中，Web服務器的主要功能是通過互聯網接入Web服務，通過虛擬現實技術將虛擬實驗環境移植到Web頁面和生成動態網頁[5]，這樣使用者就通過虛擬生成的實驗環境進行實驗操作。將多個Web服務器組成了云端Web客戶群。應用服務器端主要負責數據采集，并對采集后的數據進行數據分析和處理，然后將處理后的數據的結果傳送到數據庫服務器進行保存，同時將處理結果通過Web傳送到Web服務器端。由于此可，這種B/S結構極大地簡輕了云端Web服務器的工作負荷，只需安裝Web瀏覽器作為云端的運行平臺同時只負責一小部分的人機交互的業務邏輯處理工作，主要的業務邏輯處理工作由服務器群實現。所以這種“瘦客戶端/胖服務器”模式易于后臺管理和維護，并具有良好的穩定性、魯棒性和可擴展性。
1.3實驗教育云平臺的實現
按照實驗教育云平臺的功能設計與架構設計，其教育云平臺的實現如圖3所示。圖3的左側為學生的實驗指導書的內容，圖的右側為R語言的實驗環境。學生提交實驗報告后，教師可以在后臺查詢實驗報告提交情況和錄入實驗成績。
篇8
該系統主要有兩部分構成：控端管理系統和學生客戶管理系統。控端管理系統為學生建立人員檔案，設置各實驗信息和老師的管理級別。學生客戶管理系統可驗證學生是否合法，并為提供學生實驗的實驗信息和該實驗的各階段的實驗內容和實驗時間。軟件以SQL為服務器平臺，采用后臺型數據庫，數據庫建立一個具有學生個人信息和實驗內容一些基礎信息的數據庫，來實現對系統的管理和控制。
從而提高實驗室現代化管理水平和工作效率，方便學生做實驗，科學統計學生實驗數據，有利于分析決策。
關鍵詞：主控端管理系統；客戶端管理系統；開放預約
進入21世紀，我國的高校教育方式由精英教育逐步變化為普及教育，在大的方針指導下，高校在不斷擴大自己的招生規模，使更多的學子進入大學學習，而各高校的教學資源在擴大招生的進程中也不斷的發展，不斷的進行儀器設備的更新。怎樣使這些設備更好的利用在教學中，怎樣使設備的使用率大幅提高是各高校所面臨的首要問題，是高校建設中避免盲目建設的重要環節。
一、教學管理方法的改革
大學教育的目的將理論與實踐相結合，實踐是教學中的實驗環節，學生理論課堂的知識如果不進行實踐，那么理論只能是理論上的理論與實踐的理論是不相適應的，實驗教育是大學教育的重要組成部分。實驗室與課堂不同，教學方法存在很大的差別，課堂理論教學只是完成口頭的教與學，而實驗課堂不僅要完成口頭的教與學，還要完成實際的操作和理論聯系實際的過程。
由于高校的連年擴招，學生人數不斷增加，實驗室各種各樣的實驗儀器設備有限，實驗室儀器設備滿足不了學生的需求，是各個高校面臨的問題，實驗室開放預約模式可以提高實驗室的使用率，滿足更多的學生對實際動手能力的要求。
二、開放模式的模式建立
開放預約模式的主要作用，就是通過中心數據庫的綜合管理功能，利用網絡交互技術和實驗設備自動管理技術，實現對實驗室的自動化管理并方便學生和老師對實驗設備的有效利用。其主要功能包括：實驗室控制管理、實驗室預約管理、實驗室教學管理、實驗室狀態信息實時、遠程實驗預習和實驗預約等自動化管理功能。
三、系統結構設計
開放預約模式要實現的功能較多,任務繁瑣。從設計與使用的實用性出發,可將其分為學生預約系統、實驗人員檔案信息管理系統、教學資源系統和實驗器材信息管理系統。各系統獨立設計、互相關聯,這樣可提高系統軟件的可擴充性、可重構性。
從實際使用過程的操作來看,系統主要包括3個功能模塊:系統信息管理模塊、實驗教師操作模塊和學生操作模塊。
訪問實驗系統的人員首先必須接受身份驗證,系統自動區別訪問者是教師還是學生,是本校學生還是外校學生,不同身份需從不同的界面進行登陸,不同身份的訪問者所具有的權限是不一樣的。根據各專業的實際情況將實驗課程進行整合歸一后,在某個時間段內對哪些專業班級開放哪些實驗,以及哪些學生還缺哪些必修的實驗等相關信息都在實驗信息欄公示。實驗老師提供實驗用的多媒體課件,對實驗信息可做相應修改,同時根據學生傳送的實驗報告給定實驗成績。學生可查閱信息、根據多媒體課件進行自學、完成實驗操作和實驗報告。
四、系統設計分析
在系統設計中,可以設定某人擔任系統管理員。管理員和一般專職實驗指導教師都可以相應的實驗信息,即系統提供了2個教師登錄入口,分別是管理入口和普通入口。分配了管理員權限的教師可以從管理入口以管理員的身份登錄到系統,進行一系列的管理工作。學生進行實驗前需驗證身份,然后選擇實驗類別,并根據需要選擇實驗。上述所有的訪問操作都是通過系統提供的友好的人機界面來完成的。
系統設計需要解決的主要問題如下:人機界面設計、登陸權限設計、數據庫設計和鏈接問題。
五、管理員界面設計
系統界面設計中較重要的一部分就是管理員窗口,在這里為了方便對學生信息及實驗器材的管理,采用簡單友好的界面,如圖所示。
查詢學生預約信息,就會彈出相應的窗口,管理員可以很方便地完成對學生的查詢、增加和刪除等操作。其中查詢可按課節、周和學號等多種方式進行,比如查第六周周一1、2節的同學,系統則會以表格形式列出該節所有選課學生。通過這個窗口的設計能夠對學生預約信息進行有效而快速的管理。
六、數據庫的設計
數據庫結構設計的好壞將直接對應用系統的效率以及實現的效果產生影響。好的數據庫結構設計會減少數據庫的存儲量,數據的完整性和一致性比較高,系統具有較快的響應速度,簡化基于此數據庫的應用程序的實現等。數據庫設計時,數據庫中各數據表要結構清晰。
數據庫需求分析是數據庫結構設計的第一個非常重要的階段。在這個階段主要是收集基本數據、確定數據結構以及數據處理流程,由此組成一份詳盡的數據字典,為以后進一步設計打下基礎。具體到本系統的設計,以學生信息基本情況表、實驗設備基本信息表及儀器外借情況表為例，需要設計的數據項和數據結構分別如下:
學生個人信息記錄:學號、姓名、班級、學院、專業和密碼；實驗課程記錄:統一編號、課程名稱、開課日期、難易程度和開課實驗室等。
篇9
關鍵詞:實驗教學;實驗考核;實驗成績;動手能力
高等教育不僅要使大學生具有扎實的理論基礎,更重要的是要通過實驗環節加強其系統的實踐訓練,提高學生綜合分析與解決實際問題的能力。然而,目前多數大學畢業生的實踐能力和綜合素質與培養目標還有一定的差距,許多學生進入工作單位以后難以適應崗位要求。這說明高校對學生實踐能力的培養和考核力度還不夠,高校實驗教學中的一些關鍵環節仍需改革[1]。如何采用適當的考核方式檢驗學生的實際動手能力,是實驗教學必須考慮的問題。
實驗考核方式是檢驗實驗教學的重要手段,從另一個方面來說,它也是實驗教學的指揮棒。實驗考核方式可以改變師生對實驗教學的態度,提升實驗教學的質量,真正達到檢驗學生實際動手能力的目的。我系計算機科學與技術專業開設的實驗多種多樣,既有從屬于理論課程的實驗,也有單獨設課的實驗;既有需要普通PC機的實驗,也有需要特定實驗設備的實驗。針對各種不同類型的實驗,我們考慮通過平時實驗成績、實驗成績構成、實驗考試方式三個方面結合,形成具有一定通用性的實驗考核方式。
1平時實驗成績
實驗教學有別于理論教學,它除了講授相關的理論知識外,關鍵是培養學生觀察能力、思維能力和操
作技能,使學生具備獨立設計和改進實驗的基本能力,具備較強的數據處理和繪圖能力,培養學生分析問題和解決問題的能力。因此,對學生的考核應該貫穿實驗教學全過程,即通過對每個實驗項目考核來實現。學生完成單次實驗項目的過程主要包含有實驗紀律、實驗預習、實驗操作、實驗提問及討論、實驗報告等幾個方面,針對這幾個方面進行考核,可以較好地反映學生的實際動手能力。平時實驗成績即為學生單次實驗成績的平均值。
(1) 實驗紀律。實驗紀律主要從學生有無遲到、早退、缺課,以及實驗中有無大聲喧嘩、是否愛護實驗器材,是否注意環境衛生等方面進行評定[2]。實驗紀律占單次實驗成績的10%。
(2) 實驗預習。由于實驗教學和理論教學難于做到同步進行,另外,實驗過程可能會涉及到程序的調試,因此,為了保證實驗教學時間和質量,首先要求學生課前進行預習,寫出預習報告,即說明實驗原理、內容、步驟,闡述實驗的關鍵,完成主體程序設計,預計產生結果,指出實驗過程中應注意的問題等,在實驗前提交給指導教師,否則不得進行實驗。指導教師根據每位學生的預習報告質量給出預習成績[3]。實驗預習占單次實驗成績的10%。
(3) 實驗操作。在實驗過程中,指導教師應以巡
基金項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目(湘教通[2007]230號);湖南理工學院教研教改課題項目(2008D01)。
作者簡介:張舸,男,碩士,講師/工程師,研究方向為計算機網絡及嵌入式應用;劉利強,男,碩士,實驗師,研究方向為下一代互聯網及網絡應用;周細義,男,碩士,高級實驗師,研究方向為計算機網絡及實踐教學管理。
視的方式,觀察每位學生的實驗操作情況,對學生在實驗過程的主動性、儀器操作的正確性、動手熟練程度等進行全面考查。實驗結束后,檢查實驗數據,有明顯錯誤的要求學生重測或重做,對于合格者,指導教師在其原始數據上簽名,最后,根據學生能否在規定時間內完成實驗,操作正確及熟悉情況、實驗數據情況等給出實驗操作成績。實驗操作占單次實驗成績的50%。
(4) 實驗提問。在巡視過程中,對學生進行隨機提問,可以對學生操作過程中存在的問題進行質疑或提問,也可采用針對實驗項目的思考題進行提問。提問以交流的方式進行,盡量不干擾學生的實驗,最后,根據學生回答情況給出實驗成績。實驗提問占單次實驗成績的10%。
(5) 實驗報告。實驗報告(包括指導教師簽名的原始數據表)應于實驗完成后一周內,以實驗教學班為單位交給指導教師。不能按時交實驗報告的學生,成績將被扣分。指導教師應及時批改實驗報告,對有錯誤的地方作記號,并及時反饋給學生。實驗報告有規定的格式,主要內容包括實驗原理、實驗方法、實驗過程、實驗數據、實驗分析和結果、實驗思考題等內容。指導教師根據實驗報告完成情況合理給出實驗報告成績。實驗報告占單次實驗成績的20%。
2實驗成績構成
相對于理論教學,實驗教學評價有其特殊性。對實驗成績的考核,單看平時成績或進行獨立實驗考試均有其局限性。我系計算機科學與技術專業開設的實驗分為從屬于理論課程的實驗和獨立設課的實驗兩種。如程序設計語言,總學時72,實驗學時8;程序設計實驗,總學時36,為獨立設課的實驗。根據實驗課程的開設情況,因“課”制宜,采取不同的實驗成績構成方式,能較好的體現學生的實際動手能力。
對從屬于理論課程的實驗,由于實驗學時少,且多為驗證性實驗,不便花大量時間和精力對實驗進行全面考核,可采取隨機抽樣的方式選一部分(如30%)同學進行操作考試,其余同學筆試、實驗成績構成以平時實驗成績為主,占實驗考核成績的70%,操作(或筆試)占30%。
對獨立設課的實驗,采取“全面考核”的方式,這種方式考核的實驗成績全面客觀,但教師工作量大,所需時間較多。我系現獨立開設五門實驗課程,具體為程序設計實驗、計算機硬件技術實驗、數據結構與算法設計實驗、計算機網絡實驗、數據庫系統實驗,每門課程均為36學時。除平時實驗外,每個學生都必須參加期末的操作考試和口試。實驗成績構成為平時實驗成績占50%,操作考試占30%,口試占20%。
3實驗考試方式
從第2部分的實驗成績構成中可以看出,實驗考試是實驗考核的必要手段,它主要可分為口試、筆試和操作考試三種方式。
(1) 口試。口試的主要內容是各實驗的思考題及實驗過程中存在的問題,由學生抽簽回答。由于口試題目具有一定的通用性,一般均與理論教學的知識點相關,要求學生在較短的時間內組織語言進行回答,這對學生來說是一個綜合能力的考察過程。口試可以考察學生對理論知識的掌握程度、對實驗的整體認識,并能判斷學生對實驗整體過程的把握程度。
(2) 筆試。為了保證學生實驗成績考核的公平性和客觀性,我們強調期末閉卷考試,考試內容包括實驗原理、方法、步驟、數據處理、結果分析、圖表繪制等,考核側重于實驗步驟,實驗結果與分析,常規儀器設備使用方法。
(3) 操作考試。操作考試的內容主要是列出已做的實驗(可取某一部分內容),學生當場抽簽,在規定時間內當場完成實驗內容和實驗報告。參與操作考試的實驗項目一般是“三性”實驗項目,可以考察學生綜合處理問題,完成實驗的能力,直接檢驗學生的實際動手能力。操作考試可以參照平時實驗成績的考核方式進行,主要考核實驗操作和實驗報告兩個方面,其中實驗操作占操作考試成績的60%,實驗報告占操作考試成績的40%。
計算機科學與技術專業開設的實驗按照是否與特定實驗設備相關,分為需要特定實驗設備的實驗和僅需要普通PC機的實驗兩類。對于兩類實驗,實驗報告的考核要求有所區別。對于需要特定實驗設備的實驗,實驗報告的考核按照傳統的實驗報告考核方式進行。對于僅需要普通PC機的實驗,即主要采用軟件編程方式實行的實驗,采用軟件工程的過程方法書寫實驗報告,并進行考核。
4實驗考核方式的影響
實驗考核方式的改變對實驗教學、實驗指導教師、實驗室管理都提出了新的要求。對于實驗教學,要求改進實驗方法,確立學生主體-教師主導的教學模式;對于實驗指導教師,要求其增強自身綜合實力,提升實驗指導能力;對于實驗室管理,要求實行開放式管理形式,方便學生課外自主進行實驗。
(1) 實驗教學。傳統實驗教學方法首先由老師將實驗的一切儀器設備準備好,學生則對照指定的實驗指導書,利用指定的儀器設備,按照指定的實驗方法和操作步驟,“按部就班地、照方抓藥地”做實驗,只要測出基本正確的數據,便是萬事大吉。這種實驗教學方法不利于學生獨立工作能力的提高。
由于學生和教師重視實驗課,實驗教學的地位提高了,實驗的目的也更加明確――即培養學生的實踐能力和獨立工作能力[4]。因此,在實驗教學中,學生必須學會獨立操作,獨立完成實驗,自己分析處理實驗數據。由于學習的興趣提高了,學生在實驗過程中遇到問題時,一般也是樂于積極地去思考和驗證自己的想法,當學生有不理解的問題向指導教師詢問時,教師要給以啟發和誘導,而不要直接回答。通過改革,改變過去“抱著走”的教學方式,學生的自主學習能力得到了很大提高。
(2) 實驗指導教師。實驗考核方式的改變,對學生實驗能力提出了更高的要求。實際上,由于考核方式的改變,學生在實驗中感受到較大的壓力。學生在實驗過程中所提出的問題不僅局限于實驗設備本身,
很多問題會擴展到理論教學的知識點,學生主動求助指導教師的情況大大增加。這樣一來,實驗指導的難度進一步加大,對指導教師的要求也逐步提高。
(3) 實驗室開放。實驗室開放式管理是提高學生實驗能力的有力保障。實施開放,實行學生自主實驗,能有效地培養學生的思維和動手能力,提高學生的綜合素質[5]。由于開放實驗室特殊的實驗方式,基礎較差的學生,在開放實驗時沒有在規定學時內必須完成規定內容的壓力,沒有與基礎好的同學同室實驗時的壓力,他們可以從容地、安心地思考、實驗,逐步提高自己的思維和動手能力和自信心;基礎較好的學生,在開放實驗時則可以按自己的想法設計實驗方法、調整儀器、觀察實驗現象[6]。
5結語
通過實驗考核方式的調整,提高了學生學習的積極性和主動性,理論基礎更加扎實,實踐能力普遍提高。由于對實驗進行嚴格的考核,師生對實驗教學普遍重視,實驗教學的地位也提高了;由于有一定的難度和較大的學習壓力,學生在進入實驗室前,一般都會主動預習,了解實驗原理和實驗過程,實驗時學生由被動轉為主動,具備了學習的積極性和主動性。由于嚴格的考核,學生的實踐能力得到了良好的培養和鍛煉,綜合素質和創新精神也有了很大提高。
參考文獻:
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Discussion of Examination Methods of Experiment about Computer Specialty
ZHANG Ge, LIU Li-qiang, ZHOU Xi-yi
(Department of Computer, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414000, China)
篇10
關鍵詞：軟件設計能力；內容優化；實踐教學
一、優化教學內容，構建新型課程體系
1.優化教學內容。計算機軟件技術應用領域廣泛，知識更新快，實踐性強，既要求扎實而廣博的理論基礎又要求良好的實踐動手和自我學習能力。針對這一特點，以計算機科學與技術本科人才培養方案為基礎，以基本素質和工程能力培養為主線，以面向信息領域市場、面向區域經濟建設為需求，堅持“基礎、應用、實踐”的原則，突出軟件開發與設計的能力培養，在專業教學中強調理論與實踐并重，知識、能力和素質協調發展，對教學內容進行了大幅優化設計。在基礎能力方面優化了程序設計基礎課程，新增了算法分析與設計、面向對象分析與設計課程；在軟件設計高級理論方面優化了軟件工程課程，新增了軟件測試與質量保證、軟件體系結構與中間件技術課程；在綜合實踐應用方面新增了Java程序設計、系統集成與項目管理、xml與電子服務課程。通過一系列教學內容的改革和優化，兼顧了軟件設計理論的深度、廣度和實用性，更加符合以軟件設計能力培養為核心的教學主線要求。2.構建新型四層遞進式課程體系。軟件設計和開發是計算機科學與技術專業本科人才能力培養的核心和基礎。通過深度剖析計算機軟件設計能力的培養特點，總結以往教學經驗，以培養學生軟件設計能力為核心，構建了從程序設計基礎到軟件開發綜合實踐的四層課程體系，每層都有相應課程群以及階段性培養目標。（1）基礎理論層。以計算機導論、操作系統、數據結構、編譯原理、計算機組成原理為核心課程群，目標是奠定計算機系統的基礎理論知識。（2）基礎訓練層。以程序設計基礎、數據結構與算法等為核心的課程群，目標是打牢程序設計基本能力，并初步掌握面向對象軟件設計方法。（3）高級理論層。以軟件工程、軟件測試與質量保證、軟件體系結構與中間件技術為核心課程群，目標是系統掌握軟件體系結構、軟件設計開發和軟件項目管理的理論知識，為高級應用實踐打下堅實基礎。（4）綜合應用層。以系統集成與項目管理、xml與電子服務、Java程序設計為核心課程群，目標是面向應用，全面提高軟件項目設計開發的綜合能力。四個層次之間環環相扣、互為基礎、由低到高、循序漸進，逐步培養學生良好的軟件理論素養和扎實的設計開發功底，為國家和社會培養合格的IT人才。3.強化實踐能力培養，構建立體化實踐教學體系。良好的軟件設計能力不僅需要深厚的理論基礎，也需要較強的實踐功底。鑒于計算機軟件技術具有實踐性強、知識更新快的特點，我們設計了立體化三層實踐教學體系，包括基礎訓練層、綜合訓練層、實踐應用層。（1）加強課內實踐教學，培養學生基本編程應用能力。基礎訓練層是由程序設計基礎、數據結構、Java程序設計、編譯原理和操作系統等課程的課內實驗組成。在課程實驗設計中加大了綜合設計類實驗的比例，減少了基礎驗證性實驗比例。其中基礎驗證性實驗與課堂講授同步，加深對某個知識點的理解，緊跟老師引導完成練習。綜合設計類實驗對多個知識點進行綜合訓練加深對課程內容的整體認識，還需要提交實驗報告。注重綜合設計能力的培養。綜合訓練層是由程序設計基礎、數據結構和軟件工程等課程的課程設計組成。通過設計小型綜合項目，培養知識的綜合運用能力。課程設計的實施分為開題、系統設計、編碼實現、系統測試、系統評價與驗收，提交課程設計報告。要求分組完成，最后答辯評分、評優。我們對課程設計考核進行了改革，制定了具體的課程設計考核制度與考核方法，將課程設計考核變為答辯方式考核，包括小組答辯和年級優秀課程設計答辯兩個過程和層次進行。（2）引導課外實踐，培養學生創新思維能力。實踐應用層是由各類大學生競賽活動、大學生SRP訓練項目、大學生創新計劃、畢業設計、教師的科研課題、工程實訓和軟件開發小組等各種形式的實踐活動為依托。通過各類競賽，激發學生對軟件設計的興趣和主動性，鼓勵學生積極參與教師科研項目、大學生創新計劃、大學生SRP訓練項目和畢業設計，培養和鍛煉軟件設計開發能力。
二、小結
圍繞計算機基礎、程序設計基礎主線展開教學，使學生能夠具有扎實的基本功，為高層次人才和創新能力的培養打下堅實的基礎。對相關的課程進行整合，形成課程群，突破學期、授課教師、課程各自獨立的局限，實現總體設計、綜合布局、交叉穿插、協同配合的新模式。
參考文獻：
[1]謝中科，肖增良.程序設計系統化思維培養模式的探討[J].計算機教育，2014
