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案例教学法在《数据结构》教学中应用

收藏本文 2024-03-25 点赞:16602 浏览:71260 作者:网友投稿原创标记本站原创

[摘要] 本文根据《数据结构》课程的特点,在该课程教学中引入案例教学法。详细介绍了如何设计各种数据结构的案例,案例教学的实施过程,以及在典型数据结构图中的应用过程。经教学实践证明,在《数据结构》课程中采用案例教学法,学生能更好地理解抽象的知识,激发了学生的学习兴趣,调动了学生自主学习的能力,提高了该课程的教学质量和学习效果。
[关键词] 数据结构 案例教学法 线性表 树 图
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《数据结构》课程是计算机类专业的一门必修的专业基础课 。该课程的原理和算法比较抽象,难以根据实际问题自行设计数据结构及其算法,因此,很多学生感觉学习难度大,对该门课程学习兴趣不浓,学习效果差。针对上述问题,在《数据结构》课程教学过程中采用案例教学法。案例教学法是一种开放式、互动式的教学方式,需要教师根据理论教学内容事先精心策划和准备案例,指导学生提前阅读,并组织学生开展讨论案例,形成反复的互动与交流。将知识融入案例之中,重视实践,可以大大激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,从而达到提高该课程的教学效果。
案例的设计
在案例教学方法中,案例是教学的核心,教师应该在备课时精心选择案例。在选择案例时需要注意以下几个方面[3]:(1)要根据教学目标选择案例,选用难易适当的案例,通过案例教学,学生能够较容易地理解和掌握数据结构的基本理论和方法;(2)案例应具有内容的完整性、真实性和典型性特点,与实际生活相联系;(3)案例的选择应考虑到学生的专业特点,选择与学生专业相关的内容,尽量贴近学生的兴趣点。
本文作者使用耿国华的《数据结构——C语言描述》教材,根据书中章节安排设计案例如表 1。
表1 案例设计表
案例教学法在数据结构中的应用
1.案例教学法的实施过程。(1)分析案例。在开始讲解某种数据结构时,教师应首先给出案例问题及要求,然后引导学生首先分析出问题中的数据结构,然后确定存储结构,并说明该类数据结构的特征以及操作特点。(2) 讨论案例。在案例教学中,学生在教师的指导下,对案例中的问题进行分组讨论。教师要结合本节知识,提出问题启发学生思考,并且要注意鼓励学生积极参与讨论,这样有利于培养学生独立思考的能力和积极探索的精神。(3)评价总结。教师一定要对学生分组讨论的结果予以评价、总结。在评价时,应注意以正面鼓励为主,以此增强学生的学习兴趣。最后教师将案例的解决方案展示给学生,并进一步让学生课后思考:“自己的解决方法与案例中的解决方法,各有何长处与不足?”
2.在“图”结构中的应用。案例描述:实现高速公路查询系统基本功能,任意城市之间都有可能通有高速公路,高速公路是双向的。具体要求有:(1)设计某国各个城市,城市个数不超过200个;(2)为用户提供城市信息的查询;(3)为用户提供任意城市之间高速公路的查询:两个城市之间是否通有高速公路?如果有,有哪些通路?哪条公路是最节省时间的?(4)如果要走访多个城市,如何设计路线最节省时间?
案例分析:(1)首先抽象出数据的逻辑结构。根据问题的描述,本案例中要处理的数据对象是城市及城市之间的高速公路。由于城市之间高速公路的任意性,也就是任意数据元素之间都可能有关系。可引出数据结构——图。(2)确定数据的存储结构。如何存储各城市及城市之间高速公路信息?可引出图的存储结构,有邻接矩阵、邻接表等。并给出各种存储结构在C语言中的类型定义。(3)算法设计。确定本案例存储结构,如采用邻接矩阵存储。按照案例中要求完成的问题(1)可引出创建图的操作和问题。(2)可因此掌握图的各种遍历方法和问题。(3)可引出求图中任意结点之间路径的问题及最短路径的问题。(4)可引出求图的最小生成树的问题。
总结与扩展:由教师总结各组同学的讨论结果。如题目中描述的图是无向的带权图,即无向网。总结了无向网的逻辑结构、存储结构及操作的实现后,教师可再扩展出其他形式的图,如有向网,可检测定高速公路是有方向的,便可引出对有向网的操作,如求有向网的关键路径问题。
总 结
在案例和问题的驱动下,教师的引导下,学生主动去分析问题和解决问题,就产生了学习该课程的兴趣,很自然地就掌握了该课程的内容。经课堂实践证明,在数据结构课程中引入案例教

摘自:硕士论文答辩www.udooo.com

学法可以提高该课程的学习质量,增强学生学习兴趣。案例教学法也可以引入到计算机类其他软件类的课程中。
参考文献:
耿国华.数据结构-C语言描述[M].北京:高等教育出版社,2010,5.
宗瑜.案例教学法与《数据结构》教学改革[J].皖西学院学报,2009,25(2):30-31.
[3]刘娅,孙锦霞.《数据结构》案例教学的探讨[J].电脑编程技巧与维护,2009(10):128-130.
作者单位:段群 田俊华 咸阳师范学院信息工程学院陕西咸阳
吴小娥宝鸡文理学院计算机科学系陕西宝鸡

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