“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)體系研究

袁 凌， 李 丹

(華中科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院， 湖北 武漢 430074)

0 引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門綜合性專業(yè)必修課，主要研究從現(xiàn)實(shí)中總結(jié)出的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上能進(jìn)行的各種處理運(yùn)算方法[1]。該課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，選用合適存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)算法并編寫出解決應(yīng)用問(wèn)題的程序，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程素質(zhì)。

以往，我院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)是以課堂理論教學(xué)為主，輔以少量實(shí)踐教學(xué)的模式進(jìn)行，學(xué)生反映學(xué)習(xí)比較吃力，對(duì)如何寫出規(guī)范而高效的程序感覺(jué)困難。這樣的教學(xué)模式使得最終的教學(xué)效果不盡人意，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，所占比重偏低

以往，我院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程設(shè)置48個(gè)學(xué)時(shí)的理論教學(xué)，只有16個(gè)課時(shí)的課程實(shí)驗(yàn)，課程實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)理論課中的經(jīng)典算法進(jìn)行驗(yàn)證，其考評(píng)成績(jī)僅占整個(gè)課程最終成績(jī)的20%左右。一方面由于實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)少，另一方面由于實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谧詈罂偝煽?jī)中所占比例小，學(xué)生對(duì)課程實(shí)驗(yàn)不重視，削弱了鍛煉自己的動(dòng)手能力。從而造成課程結(jié)束后，學(xué)生依然不知道如何合理運(yùn)用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，錯(cuò)失了培養(yǎng)基本編程動(dòng)手能力的時(shí)機(jī)。

2)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)置缺乏綜合性

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：采用順序表作為線性表的物理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)12個(gè)基本操作，主要包括: 構(gòu)造一個(gè)空的線性表、銷毀線性表、置線性表為空表、判斷線性表是否為空表、線性表的長(zhǎng)度、線性表第i個(gè)元素、查找特定元素在線性表中的位置、特定元素的前驅(qū)、特定元素的后繼、特定位置插入元素、特定位置刪除元素、掃描線性表等。

3) 未從提升程序設(shè)計(jì)能力的角度組織教學(xué)

之前的課堂理論教學(xué)主要以知識(shí)點(diǎn)串講的形式展開(kāi)，48個(gè)學(xué)時(shí)的理論教學(xué)需要囊括：① 線性結(jié)構(gòu)：線性表、堆棧和隊(duì)列、串、數(shù)組和廣義表；② 非線性結(jié)構(gòu)：樹(shù)和二叉樹(shù)、圖；③ 兩種常用操作：查找和排序[4]。包含的知識(shí)點(diǎn)相當(dāng)多，加之每個(gè)典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有對(duì)應(yīng)的基本操作算法。特別是邏輯性強(qiáng)的算法很抽象，即使采用類語(yǔ)言描述，算法執(zhí)行的結(jié)果也不能直觀地表示出來(lái)。因此，在課堂上主要強(qiáng)調(diào)的是掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，很少關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生形成基本的解決具體問(wèn)題的算法思維。

針對(duì)我院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并參考其他兄弟院?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)改革現(xiàn)狀，我們?yōu)榱丝朔酝皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中以理論為主、忽視軟件開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)的傾向，從而構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)為核心的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程新教學(xué)體系[5]。此教學(xué)體系主要包括三個(gè)方面：培養(yǎng)算法思維的理論教學(xué)方法、培養(yǎng)編程素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置以及培養(yǎng)軟件工程能力的課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)。該教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 以實(shí)踐為核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)新教學(xué)體系

1 課程新教學(xué)體系構(gòu)建

1.1 培養(yǎng)算法思維的理論教學(xué)方法

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)目的是學(xué)會(huì)分析研究實(shí)際問(wèn)題中數(shù)據(jù)對(duì)象的特性，并能根據(jù)問(wèn)題的需要選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的算法，并掌握算法的時(shí)間分析和空間分析的方法，同時(shí)提高算法設(shè)計(jì)、算法描述和程序設(shè)計(jì)的能力[6-8]?？梢?jiàn)，理論教學(xué)中除了講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)特性之外，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。這兩年來(lái)，我們拋棄了以往滿堂灌的理論教學(xué)模式，而是以“邏輯結(jié)構(gòu)→存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)→基本操作的實(shí)現(xiàn)→典型應(yīng)用”這一主線貫穿整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程；以“分析算法思想→運(yùn)用自然語(yǔ)言描述算法→進(jìn)行算法設(shè)計(jì)”為思路，引導(dǎo)學(xué)生解析和學(xué)習(xí)各種經(jīng)典算法。除此之外，在每一章的理論教學(xué)中設(shè)置算法設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自主地去思考實(shí)際問(wèn)題，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生首先進(jìn)行問(wèn)題分析，而后整理算法思想運(yùn)用自然語(yǔ)言加以描述，最后實(shí)現(xiàn)從自然語(yǔ)言向計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化過(guò)程，從而使學(xué)生形成一種良好的解決實(shí)際問(wèn)題的算法思維，打破以往碰到算法設(shè)計(jì)問(wèn)題無(wú)從下手的僵局。

下面給出在理論教學(xué)中每一章設(shè)置的算法設(shè)計(jì)題目，如表1所示：

表1 理論課算法思維培訓(xùn)設(shè)置

在這里，以第一章中所設(shè)置的冒泡排序優(yōu)化來(lái)說(shuō)明培養(yǎng)學(xué)生算法思維的過(guò)程。這一章主要是讓學(xué)生理解算法的基本特性以及如何計(jì)算算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，是后面章節(jié)學(xué)習(xí)算法的基礎(chǔ)。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，首先用一組數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生思考如何進(jìn)行排序，用自然語(yǔ)言描述出排序的主要思想，一般學(xué)生思考的都是最直觀的比較大小的排序方法。然后，引入冒泡排序算法，用這組例子來(lái)說(shuō)明冒泡排序的過(guò)程，讓學(xué)生深入理解冒泡排序的思想，并與自己所想的排序方法進(jìn)行對(duì)比。在此基礎(chǔ)上，給出冒泡排序的C語(yǔ)言表述，并逐行地解釋程序，引導(dǎo)學(xué)生理解如何從自然語(yǔ)言描述轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言的表述。在理解此冒泡排序程序的基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生思考：如何能提高此冒泡程序的效率？可能會(huì)有不少學(xué)生能夠思考出：增加一個(gè)標(biāo)志量來(lái)輔助判斷比較冒泡的過(guò)程是否應(yīng)該終止，從而提高冒泡排序的效率。

螺蟲(chóng)乙酯分別按照2000倍和3000倍稀釋液噴施2次和3次，距末次施藥后7 d、14 d、21 d和28 d采樣測(cè)定，螺蟲(chóng)乙酯在獼猴桃中的含量為 0.06～0.52 mg/kg。

(2)選擇適當(dāng)?shù)奈锢泶鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列ADT;

1.2 培養(yǎng)編程素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)基項(xiàng)目設(shè)置

針對(duì)以往實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，占據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程成績(jī)比例小，造成學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課，實(shí)際動(dòng)手能力沒(méi)有得到充分鍛煉的現(xiàn)狀，我們對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了深化改革。目前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已從理論課程中剝離出來(lái)，成為了一門單獨(dú)的課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，增加到32個(gè)學(xué)時(shí)，單獨(dú)考核，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生心目中的重要性。由于學(xué)時(shí)比以往充足，課程組設(shè)計(jì)了典型而完備的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分鍛煉學(xué)生使用指針、復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和處理問(wèn)題的能力。

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表2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋孩?加深對(duì)順序表的概念、基本運(yùn)算的理解；② 熟練掌握順序表的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)的關(guān)系；③熟練掌握順序表的基本運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)。

以第一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：“順序表”為例來(lái)具體說(shuō)明其實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)任務(wù)。順序表和第二個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“鏈?zhǔn)奖怼笔菍儆诰€性表的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

不過(guò)，社會(huì)上接受過(guò)急救培訓(xùn)的人數(shù)太少。中國(guó)接受心肺復(fù)蘇基本生命支持培訓(xùn)的人口，占總?cè)丝诒嚷什蛔?%，普通百姓也缺乏急救知識(shí)。

課程設(shè)計(jì)是課程實(shí)驗(yàn)的深化和延伸。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容相對(duì)于課程實(shí)驗(yàn)而言，所涵蓋知識(shí)點(diǎn)更綜合，難度更大，實(shí)用性更強(qiáng)[2，3]。以往，我院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)通常設(shè)置類似于哈夫曼編碼、串的相似度檢測(cè)這樣的題目。主要考核學(xué)生是否能將相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)出來(lái)，并沒(méi)有涉及到問(wèn)題的理解描述、需求分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇、詳細(xì)算法設(shè)計(jì)以及代碼實(shí)現(xiàn)、測(cè)試維護(hù)等軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程。學(xué)生經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)后，依舊缺乏軟件工程項(xiàng)目的相關(guān)概念以及針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行分析問(wèn)題、描述問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)是采用順序表作為線性表的物理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述12個(gè)基本操作，并構(gòu)造成具有功能菜單的系統(tǒng)，線性表采用文件形式保存，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)元素類型相同的線性表管理。由于順序表是整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的基礎(chǔ)，設(shè)置了“順序表”和“鏈?zhǔn)奖怼眱蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)鍛煉學(xué)生對(duì)線性表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)算的編程能力，為更復(fù)雜的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。

學(xué)生在完成“順序表”的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)小結(jié)，這里引用其中一名學(xué)生的技術(shù)小結(jié)如下：“在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我加深了對(duì)線性表概念和基本運(yùn)算的理解，更加熟練地掌握了線性表的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我明白了順序表的銷毀和清除的區(qū)別，銷毀要將相應(yīng)的順序表所占用的空間釋放，而清除只需要將順序表的長(zhǎng)度置為0。也懂得了充分利用順序表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在判斷是否為空和求長(zhǎng)度的時(shí)候可直接訪問(wèn)length，而不用對(duì)順序表中的元素進(jìn)行操作。同時(shí)一定要注意在實(shí)現(xiàn)插入操作時(shí)，要判斷順序表是否已經(jīng)存滿，如果滿了要再申請(qǐng)一段空間，在實(shí)現(xiàn)刪除操作時(shí)，要判斷順序表是否為空。”由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置充分培養(yǎng)了學(xué)生的編程素養(yǎng)，為學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的程序運(yùn)行提供了良好的平臺(tái)。

1.3 培養(yǎng)工程能力的課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

上節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目培養(yǎng)了學(xué)生的編程能力，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要以基礎(chǔ)算法為主，各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)獨(dú)立，學(xué)生依舊缺乏工程項(xiàng)目的概念，因此，進(jìn)一步設(shè)置更為復(fù)雜且兼具綜合性的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目必不可少。課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)置讓學(xué)生涉足軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，體會(huì)一個(gè)軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程包括問(wèn)題描述、需求分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、詳細(xì)算法設(shè)計(jì)以及代碼實(shí)現(xiàn)、測(cè)試維護(hù)等，從而進(jìn)一步全面訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題、描述問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

近兩年來(lái)，我們?cè)O(shè)置的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目如表3所示，主要包括題目、主要任務(wù)以及權(quán)值。權(quán)值代表項(xiàng)目的難度，難度越高權(quán)值越高，與課程設(shè)計(jì)的最終打分掛鉤。權(quán)值的設(shè)置充分考慮了不同學(xué)生的能力差異，讓所有的學(xué)生都有機(jī)會(huì)完成適合自己能力的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提升軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的興趣。

所有數(shù)據(jù)為各重復(fù)實(shí)測(cè)值的平均值，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析及制圖采用Microsoft Excel(2013)進(jìn)行，方差分析采用SPSS(19.0)進(jìn)行，顯著性水平設(shè)定為0.05。

表3 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)置

他打開(kāi)包袱，第一件事就是數(shù)數(shù)他的火柴。一共六十六根。為了弄清楚，他數(shù)了三遍。他把它們分成幾份，用油紙包起來(lái)，一份放在他的空煙草袋里，一份放在他的破帽子的帽圈里，最后一份放在貼胸的襯衫里面。做完以后，他忽然感到一陣恐慌，于是把它們完全拿出來(lái)打開(kāi)，重新數(shù)過(guò)。

(1)基于堆的概念設(shè)計(jì)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列(Priority Queue)抽象數(shù)據(jù)類型，至少包含初始化、銷毀、清除、插入、刪除、判空以及判滿等基本操作；

由于串線的每一步都是沿著正六邊形的一條邊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以將每一條邊賦值為（見(jiàn)圖6）．假設(shè)每圈運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)坐標(biāo)為，則有上行線和下行線在第圈運(yùn)動(dòng)到第步的坐標(biāo)表達(dá)式，即當(dāng)時(shí)，有；當(dāng)時(shí)，有；當(dāng)時(shí)，有；當(dāng)時(shí)，有；當(dāng)時(shí)，有；當(dāng)時(shí)，有．

通過(guò)這樣的啟發(fā)式教學(xué)方法，學(xué)生在思考中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中思考，發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的初期形成算法設(shè)計(jì)的思想，為后面培養(yǎng)算法思維打下良好基礎(chǔ)。

(3) 應(yīng)用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列ADT設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一個(gè)醫(yī)院門診病人就診事件的仿真程序，使醫(yī)師服務(wù)效率盡量高。

凡有意襄贊盛舉者，煩請(qǐng)?zhí)峁┣逦鷪D像發(fā)送至聯(lián)系郵箱或?qū)⒆髌穲D片郵寄至浙江人民美術(shù)出版社，經(jīng)編纂鑒定委員會(huì)審議后確定是否收錄。

設(shè)計(jì)要求是：① 仿真事件(如病人到達(dá)、病情復(fù)雜度/就診時(shí)間、病人離開(kāi)等)可根據(jù)某種概率分布或隨機(jī)模型生成；② 要求對(duì)各種算法進(jìn)行理論分析，同時(shí)也對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。測(cè)試數(shù)據(jù)要求有一定規(guī)模；③ 界面要求整潔、美觀，操作方便。

此項(xiàng)目有一定的難度，因此權(quán)值設(shè)置為1.05，選擇這個(gè)項(xiàng)目的學(xué)生評(píng)分會(huì)上浮5%。

2 考核標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施效果

2.1 考核標(biāo)準(zhǔn)

新的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)體系中，理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)是三個(gè)獨(dú)立的相關(guān)課程，需要分別進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，這就改變了以往“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程偏重于期末閉卷考試的方式，實(shí)施更多元化的考核方式。考核不僅考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，而且還重點(diǎn)考核學(xué)生運(yùn)用所掌握的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。下面就這三個(gè)課程的考核方式進(jìn)行說(shuō)明：

(1)理論教學(xué)。由于在理論教學(xué)設(shè)置中加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生算法思維的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考如何設(shè)計(jì)更有效率的算法來(lái)解決問(wèn)題，在理論教學(xué)的考核中加重了算法思維方面的比重。由于理論教學(xué)還是以考核學(xué)生掌握理論知識(shí)為主，因此，考核方式還是以期末閉卷考試為主，考試成績(jī)占總成績(jī)的70%，每章針對(duì)性的作業(yè)練習(xí)評(píng)分占20%，課堂上針對(duì)算法思維培訓(xùn)思考題的回答情況占10%。在期末考試試卷中，主要題型有：選擇題和判斷題等客觀題占30%，主要考核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)；求解題等主觀題占40%，主要考核對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)算法的理解與運(yùn)用；完善程序、編寫程序、優(yōu)化程序等算法設(shè)計(jì)相關(guān)的題目占30%，考核學(xué)生是否已經(jīng)具備基本的編程素養(yǎng)，與以往相比，加大了算法設(shè)計(jì)相關(guān)的題目比重；

以往的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)只設(shè)置了針對(duì)線性表和二叉樹(shù)的算法實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)針對(duì)線性表、隊(duì)列、棧、數(shù)組、二叉樹(shù)以及圖都設(shè)置了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，完備性和實(shí)用性都大大提高。表2列出了典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置了6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別進(jìn)行考核打分，最終成績(jī)?nèi)∑骄??？己擞蓪Ｂ毥處煬F(xiàn)場(chǎng)檢查和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩方面組成，在現(xiàn)場(chǎng)檢查中，主要考核學(xué)生的程序功能完備性、程序規(guī)范性以及口頭表達(dá)能力，占每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的50%。每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)均要撰寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要包括問(wèn)題描述、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、有關(guān)常量和類型定義、算法設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試，占每次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的50%。學(xué)生當(dāng)面講解自己所實(shí)現(xiàn)的算法，加深了其對(duì)算法的理解，撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為學(xué)生今后撰寫項(xiàng)目報(bào)告打下了良好的基礎(chǔ)；

(3)課程設(shè)計(jì)。通常在理論課和實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，就會(huì)公布如表3所示的課程設(shè)計(jì)的題目設(shè)置，一個(gè)小班(一般30人以內(nèi))會(huì)配備一個(gè)專職指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師通過(guò)溝通平臺(tái)進(jìn)行前期指導(dǎo)，幫助學(xué)生理解題目的意義以及需完成的主要功能。再安排一周的時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，專職指導(dǎo)教師與學(xué)生開(kāi)展面對(duì)面討論，并通過(guò)學(xué)生演示與講解對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，此項(xiàng)占總成績(jī)的50%。在該項(xiàng)考核結(jié)束后兩周之內(nèi)，學(xué)生根據(jù)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求撰寫課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括問(wèn)題描述、需求分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及測(cè)試等方面，根據(jù)報(bào)告內(nèi)容和報(bào)告規(guī)范進(jìn)行評(píng)價(jià)，此項(xiàng)占總成績(jī)的50%。這種考核方式，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生掌握軟件工程的過(guò)程和方法。

2.2 實(shí)施效果

我院在2014級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和卓越工程師班的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)中開(kāi)始采用了新的課程教學(xué)體系。下面分別就2014年、2015年、2016年在新的課程教學(xué)體系實(shí)施后，對(duì)三門課程(理論、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì))成績(jī)進(jìn)行對(duì)比，以此證明采用新的教學(xué)體系后學(xué)生在成績(jī)上的提高。需說(shuō)明的是，由于之前未將實(shí)驗(yàn)作為一門單獨(dú)的課程開(kāi)設(shè)，無(wú)法列出成績(jī)對(duì)比圖，只做2016年的考核情況說(shuō)明。

現(xiàn)在以第1個(gè)項(xiàng)目為例詳細(xì)地說(shuō)明課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)置的目的、內(nèi)容及要求。第1個(gè)項(xiàng)目“基于堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列ADT實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用”的設(shè)計(jì)目的是使學(xué)生掌握堆作為優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的數(shù)據(jù)表示方法、物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與相關(guān)算法。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：

1)理論考試考核情況對(duì)比

將2014年、2015年、2016年“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”理論考試中的及格率、優(yōu)秀率、算法題得分比例進(jìn)行了對(duì)比，如圖2所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，在這三項(xiàng)指標(biāo)上，2016年的考核成績(jī)都有提高，其中及格率達(dá)到92%，優(yōu)秀率達(dá)到8%，算法題得分比例達(dá)到80%。學(xué)生普遍反映遇到算法設(shè)計(jì)的題目不再出現(xiàn)無(wú)從下手的情況，可見(jiàn)理論教學(xué)課堂中針對(duì)算法思維的培養(yǎng)卓有成效。

圖2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論課成績(jī)對(duì)比圖

2)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)考核情況

在2016年單獨(dú)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程考核情況中，90%以上的學(xué)生都能達(dá)到80分以上，編寫的程序功能完備，形式規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告詳實(shí)并包括多個(gè)測(cè)試案例，充分鍛煉了學(xué)生的編程能力，很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中反映“在‘?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)’實(shí)驗(yàn)課中學(xué)會(huì)了規(guī)范的編程方法以及程序調(diào)試技巧。”

3)課程設(shè)計(jì)考核情況對(duì)比

將2014年、2015年、2016年“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)考核中的優(yōu)秀率和良好率的得分比例進(jìn)行了對(duì)比，如圖3所示?？梢?jiàn)，2016年的考核中優(yōu)秀率比以往有較大提高，可以達(dá)到13%，良好率也達(dá)到82%。學(xué)生在經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下良好的編程基礎(chǔ)后，把重心放在了如何更好地設(shè)計(jì)出更符合用戶需求的軟件上面，所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)不僅功能完備，而且具備友好的用戶界面，方便用戶使用?？梢?jiàn)，學(xué)生通過(guò)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了從用戶角度出發(fā)考慮軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，具備了軟件工程所強(qiáng)調(diào)的全局觀，而不局限于編寫程序，為今后從事軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)專業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。

將農(nóng)村生活垃圾納入城鎮(zhèn)垃圾處理體系，推動(dòng)了城鄉(xiāng)垃圾一體化處理。每戶配備小型垃圾桶和手推車對(duì)垃圾進(jìn)行分類收集，每村要配置一處垃圾收集站。收集站的垃圾定時(shí)由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府清運(yùn)，根據(jù)距離處理場(chǎng)的遠(yuǎn)近不同，分批運(yùn)往中轉(zhuǎn)站或垃圾填埋場(chǎng)。強(qiáng)化畜禽養(yǎng)殖污染治理，提高畜禽糞污收集和處理機(jī)械化水平。

3 結(jié)語(yǔ)

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)課程，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。課程的學(xué)習(xí)需要理論教學(xué)的成果來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，更需要實(shí)踐教學(xué)來(lái)強(qiáng)化理論教學(xué)的成果。本文所提出的以實(shí)踐為核心的新教學(xué)體系，在理論教學(xué)中貫徹啟發(fā)式教學(xué)方法，通過(guò)設(shè)置算法思維培訓(xùn)，培養(yǎng)了學(xué)生良好的算法思維；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)系統(tǒng)、科學(xué)地設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分鍛煉了學(xué)生的編程能力，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力；在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，通過(guò)提高課程項(xiàng)目設(shè)置的綜合性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了“加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐和動(dòng)手能力的培養(yǎng)”的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

確實(shí)，由于成長(zhǎng)背景不同，不同的時(shí)代有不同的審美傾向，不能強(qiáng)求一致，但任何一個(gè)社會(huì)都有主流審美，如果主流審美出現(xiàn)了問(wèn)題，那么這個(gè)社會(huì)就很可能出現(xiàn)各種問(wèn)題。審美還存在引導(dǎo)問(wèn)題，即便一些非主流審美無(wú)傷大雅，但社會(huì)還是有責(zé)任指出什么才是主流，應(yīng)該追求什么樣的主流，在導(dǎo)向上不能出現(xiàn)偏差。

濕孔作業(yè)適用范圍大，可廣泛用于各種地層鉆孔施工，由于泥漿作用，具有鉆孔深度大，鉆具磨損小，孔內(nèi)壁穩(wěn)定性高，灌樁混凝土密實(shí)度高等特點(diǎn)，但同時(shí)鉆孔泥漿對(duì)環(huán)境的污染一直以來(lái)也是工程建設(shè)的難題[1]。目前，實(shí)踐中主要運(yùn)用正反回旋鉆、旋挖鉆和沖擊鉆等，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)積累，施工方法較為成熟。

圖3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)成績(jī)對(duì)比圖

(1)同質(zhì)化傾向嚴(yán)重，民宿識(shí)別度低。廬山現(xiàn)有民宿多為原景區(qū)內(nèi)居民自用房改造，規(guī)模較小，客房數(shù)量不多，且裝修簡(jiǎn)單，外形上缺乏特色，千篇一律。多數(shù)民宿主題設(shè)置為“家庭旅館”，名稱及風(fēng)格都十分雷同，大多以“XX家庭旅館”為名，缺乏創(chuàng)意。廬山民宿經(jīng)營(yíng)者年齡層次也較大，為游客提供的基本是普通的“長(zhǎng)輩式”溫馨服務(wù)，但是目前游客年齡結(jié)構(gòu)越來(lái)越年輕化，更追求有個(gè)性、多元化的住宿體驗(yàn)，這些民宿就不能夠滿足年輕游客群體的消費(fèi)需求，出現(xiàn)了無(wú)特色、無(wú)創(chuàng)意、低識(shí)別度的現(xiàn)象。

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