《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程標(biāo)準(zhǔn)2

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程標(biāo)準(zhǔn)課程編碼：0206017課程類別：專業(yè)選修課適用專業(yè)：軟件技術(shù)授課單位：軟件工程系學(xué)分：3學(xué)時(shí)：54編寫執(zhí)筆人及編寫日期：審定負(fù)責(zé)人及審定日期：1.課程定位1.1課程在專業(yè)培養(yǎng)中的定位及作用本課程是軟件技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課程。用計(jì)算機(jī)解決任何問題都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)處理，而數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)處理正是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》要研究的內(nèi)容?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)中一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹如何合理地組織數(shù)據(jù)、有效地存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，正確地設(shè)計(jì)算法以及對(duì)算法的分析和評(píng)價(jià)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深透地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的基本概念以及有關(guān)算法，培養(yǎng)基本的、良好的程序設(shè)計(jì)技能，編制高效可靠的程序，為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫及實(shí)訓(xùn)課程等奠定基礎(chǔ)。1.2本課程與其他課程的關(guān)系表1前導(dǎo)、后續(xù)課程一覽表前導(dǎo)課程本課程后續(xù)課程編程基礎(chǔ)服務(wù)器接口技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)2.課程設(shè)計(jì)理念及思路2.1課程設(shè)計(jì)理念：課程設(shè)計(jì)從軟件技術(shù)專業(yè)的視角出發(fā)，以滿足本專業(yè)就業(yè)崗位所必須具備的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)為基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)通過崗位工作目標(biāo)與任務(wù)分析，分解完成工作任務(wù)所必備的知識(shí)和能力，采用并列和流程相結(jié)合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容的任務(wù)和達(dá)到工作任務(wù)要求而組建的各項(xiàng)目，以及教學(xué)要求和參考教學(xué)課時(shí)數(shù)。通過實(shí)踐操作、案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，基本達(dá)到程序員級(jí)職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)。2.2課程設(shè)計(jì)思路：本課程標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)上突出體現(xiàn)職業(yè)教育的技能型、應(yīng)用性特色，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用技能，力求達(dá)到理論方法夠用，技術(shù)技能過硬的目的。首先依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中關(guān)于人才培養(yǎng)目標(biāo)的闡述，明確課程目標(biāo)；其次，結(jié)合職業(yè)教育課程觀、教學(xué)觀、能力觀，基于軟件工程的開發(fā)過程，以項(xiàng)目化教學(xué)來組織課程內(nèi)容，在課程內(nèi)容的選擇與排序中，以軟件工程實(shí)施的不同階段、典型工作任務(wù)為載體，將課程內(nèi)容劃分為互相聯(lián)系的學(xué)習(xí)情景；第三，通過對(duì)各學(xué)習(xí)情景中學(xué)習(xí)目標(biāo)、主要內(nèi)容、授課方式、師生要求等各項(xiàng)內(nèi)容的描述，來規(guī)范課程所要求的內(nèi)容；最后，通過對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的考察和評(píng)價(jià)，來完成對(duì)課程的評(píng)鑒與考核。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)3.1素質(zhì)目標(biāo)：E1培養(yǎng)學(xué)生良好的協(xié)調(diào)和溝通能力；E2培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；E3培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)合作精神。3.2知識(shí)目標(biāo)：K1掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；K2掌握線性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及存儲(chǔ)方式，能結(jié)合實(shí)際問題恰當(dāng)運(yùn)用；K3掌握樹型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及存儲(chǔ)方式，能結(jié)合實(shí)際問題恰當(dāng)運(yùn)用；K4掌握?qǐng)D型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及存儲(chǔ)方式，能結(jié)合實(shí)際問題恰當(dāng)運(yùn)用；K5能依據(jù)數(shù)據(jù)序列特點(diǎn)，選定高效的查找方法，并熟練地評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣；K6能依據(jù)數(shù)據(jù)序列特點(diǎn)，選定高效排序的方法，并熟練地評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣。3.3能力目標(biāo)：T1培養(yǎng)學(xué)生謙虛、好學(xué)的品質(zhì)；T2培養(yǎng)學(xué)生善于收集信息和良好的自學(xué)能力；T3培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，善于發(fā)現(xiàn)問題并積極尋求解決問題方法的能力。4.課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)與要求表2課程教學(xué)單元設(shè)計(jì)序號(hào)單元名稱學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時(shí)建議教學(xué)方法、手段建議教學(xué)條件考核評(píng)價(jià)備注1單元1：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1．了解數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的概念；2．熟悉算法、算法描述，能夠分析算法的時(shí)間復(fù)雜度。1．?dāng)?shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型的概念；2．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容；3．算法、算法描述與算法分析。4項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室概念的理解及運(yùn)用2單元2：線性表及應(yīng)用1.熟練掌握線性表的邏輯結(jié)構(gòu)定義、基本操作；2.能夠在順序表中實(shí)現(xiàn)線性表的操作；3.能夠在鏈表中實(shí)現(xiàn)線性表的操作；3.熟悉數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)定義和存儲(chǔ)方法。1.線性表的邏輯結(jié)構(gòu)定義；2.順序表中如何實(shí)現(xiàn)線性表的基本操作；3.鏈表中如何實(shí)現(xiàn)線性表的基本操作；4.順序表與鏈表的實(shí)際應(yīng)用；5.數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)定義和存儲(chǔ)方法。14項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，提交算法實(shí)現(xiàn)教師行課時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整課時(shí)3單元3：棧和隊(duì)列1.掌握棧和隊(duì)列的結(jié)構(gòu)特性；2.能夠在順序棧及鏈棧中實(shí)現(xiàn)棧的基本操作；3.能夠在循環(huán)隊(duì)列及鏈隊(duì)列中實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的基本操作；4.能夠利用棧和隊(duì)列的解決實(shí)際問題。1.棧和隊(duì)列的結(jié)構(gòu)特性；2．順序棧的實(shí)現(xiàn)；3.鏈棧的實(shí)現(xiàn)；4.循環(huán)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)；5．鏈隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)；6．棧的應(yīng)用；7.隊(duì)列的應(yīng)用。8項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，提交算法實(shí)現(xiàn)教師行課時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整課時(shí)4單元4：樹和二叉樹1.了解樹的基本概念；2.掌握二叉樹的定義及性質(zhì)；3.能夠進(jìn)行熟悉二叉樹的遍歷；4.能夠?qū)⑸趾投鏄涞南嗷マD(zhuǎn)換；5.能夠利用哈夫曼樹解決實(shí)際問題。1.樹的基本概念；2.二叉樹的定義、性質(zhì)、存儲(chǔ)表示；3.二叉樹的遍歷；4.森林和二叉樹的相互轉(zhuǎn)換；5.樹的應(yīng)用；6.哈夫曼樹及應(yīng)用。12項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教師行課時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整課時(shí)5單元5：圖1.理解圖的基本概念、存儲(chǔ)表示；2.能夠進(jìn)行圖的遍歷；3.學(xué)會(huì)如何求解關(guān)鍵路徑；4.能夠熟練掌握最短路徑及應(yīng)用。1.圖的基本概念及存儲(chǔ)表示；2.圖的遍歷算法3.圖的連通性問題；4.拓?fù)渑判颍?.關(guān)鍵路徑；6.最短路徑。12項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教師行課時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整課時(shí)6單元6：排序1.知道內(nèi)部排序和外部排序。2.能夠進(jìn)行插入排序、快速排序、選擇排序等算法。1.內(nèi)部排序和外部排序；2.插入排序；3.快速排序；4.選擇排序；5.歸并排序。4項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)一體化實(shí)訓(xùn)室完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教師行課時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整課時(shí)5.教學(xué)建議（1）教學(xué)內(nèi)容實(shí)施建議為了能夠滿足職業(yè)崗位的需求，在課程教學(xué)內(nèi)容的選取上建議包含以下幾點(diǎn)內(nèi)容：使用真實(shí)或仿真的項(xiàng)目開發(fā)案例貫徹整個(gè)教學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)過程中還要考慮當(dāng)今學(xué)生的學(xué)情，對(duì)教學(xué)內(nèi)容要把握適度、夠用的原則。對(duì)于工作中常用的操作涉及到的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)必須給學(xué)生講透徹。（2）教學(xué)方式實(shí)施建議以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)，實(shí)行“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式；以設(shè)計(jì)為主線，以提高學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力為中心，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活地使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法，特別是要將多種教學(xué)方法有機(jī)組合。在設(shè)計(jì)具體任務(wù)時(shí)，可以參考以下標(biāo)準(zhǔn)：面向?qū)W生個(gè)人發(fā)展，要讓學(xué)生能夠?qū)⑿碌闹R(shí)和技能與原有的知識(shí)技能結(jié)合起來，去解決過去未遇到的問題或者新的技能更好更完善的解決問題，促進(jìn)高技能能力的發(fā)展；面向綜合技能，任務(wù)要體現(xiàn)跨課程跨技術(shù)能力的要求，促使學(xué)生運(yùn)用綜合知識(shí)技能解決問題；面向職業(yè)實(shí)際需求，創(chuàng)建各種情景和條件，營(yíng)造企業(yè)開發(fā)環(huán)境與任務(wù)要求，設(shè)計(jì)與職業(yè)實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的任務(wù)要求。6.課程實(shí)施條件6.1.教師基本要求1、具備一定實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)2、具備計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。3、具有先進(jìn)的教學(xué)方法，比較強(qiáng)的駕馭課堂的能力4、具有良好的職業(yè)道德和責(zé)任心6.2.教學(xué)硬件環(huán)境要求校內(nèi)有專業(yè)的實(shí)訓(xùn)室，可以從事數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)，為教師的授課和學(xué)生上機(jī)試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)提供了便利。經(jīng)過幾年的積累，整理出了一整套實(shí)用的多媒體教學(xué)課件、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)案例，放在學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂中。方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)。學(xué)生可以通過論壇、發(fā)送郵件等多種方式實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間交流。為了使實(shí)踐教學(xué)達(dá)到預(yù)期效果，制度合理的實(shí)訓(xùn)方案。6.3.教學(xué)資源基本要求6.3.1教材編寫體例建議：1、教材為了讓學(xué)生掌握職業(yè)崗位工作所需的技術(shù)知識(shí)，順利實(shí)施職業(yè)技能訓(xùn)練，選擇了高等教育出版社出版的張靜的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java語言描述）》為主要教材。人民郵電出版社出版的由嚴(yán)蔚敏編寫的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版第2版）/21世紀(jì)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材》為主要教材。2、輔助教材：針對(duì)本課程的教學(xué)目標(biāo)，精選了如下專業(yè)書籍，推薦給學(xué)生作為輔助教材。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題精解（C語言實(shí)現(xiàn)+微課視頻）清華大學(xué)出版社，2021.08數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（從概念到Java實(shí)現(xiàn)）清華大學(xué)出版社，2021.066.3.2網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)：自主填寫6.3.3信息化教學(xué)資源建設(shè)：本課程在職教云平臺(tái)提供的教學(xué)資源包括多媒體課件、電子書、進(jìn)度表、題庫等。6.3.4其它教學(xué)資源的開發(fā)與利用：教師積累的習(xí)題、案例。7.評(píng)價(jià)建議《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程始終堅(jiān)持“以學(xué)生能力為中心”的教學(xué)目標(biāo)，其目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和運(yùn)用知識(shí)的能力，因此本課程考核成績(jī)劃分成：“理論考核”占40％，“實(shí)訓(xùn)考核”占40％，“平時(shí)表現(xiàn)”占20％，如下圖所示。課程考核成績(jī)劃分辦法另外，鑒于當(dāng)前的疫情形勢(shì)，教師也可以根據(jù)實(shí)際情況變換新的考核方式。8.教學(xué)實(shí)施樣例設(shè)計(jì)摘要教學(xué)課題單元1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法一、教學(xué)背景創(chuàng)作思路：針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)無法解決的教學(xué)難題進(jìn)行設(shè)計(jì)，在工學(xué)結(jié)合模式下，采用案例教學(xué)法，依托信息化教學(xué)環(huán)境，整合數(shù)字化教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)過程。以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，在項(xiàng)目教學(xué)的各環(huán)節(jié)充分運(yùn)用Eclipse開發(fā)工具、超星及職教云課堂、動(dòng)畫、在線教學(xué)平臺(tái)等信息化手段解決教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)問題。設(shè)計(jì)特色：1．教學(xué)過程項(xiàng)目化：依據(jù)“工學(xué)結(jié)合、職業(yè)情境、項(xiàng)目主導(dǎo)”人才培養(yǎng)模式，通過創(chuàng)設(shè)情境、針對(duì)實(shí)際問題精心設(shè)計(jì)單元引例，教師點(diǎn)評(píng)、小組互評(píng)，使學(xué)生自主探究，“做中學(xué)”，“學(xué)中做”，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)興趣和課堂參與度；2．教學(xué)資源數(shù)字化：豐富的課件、經(jīng)典作品、視頻等資源可供學(xué)生在線平臺(tái)學(xué)習(xí)；3．網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)融合化：緊緊圍繞Eclipse開發(fā)工具，融入職教云課堂、動(dòng)畫、在線教學(xué)平臺(tái)等信息化手段進(jìn)行教學(xué)完成教學(xué)目標(biāo)，突破重點(diǎn)、難點(diǎn)；4．學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多元化：結(jié)合作品展示、小組匯報(bào)等多種方式，采用學(xué)生自評(píng)、師生互評(píng)，以及評(píng)價(jià)平臺(tái)等多種手段形成動(dòng)態(tài)化、多元化的評(píng)價(jià)體系。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)與內(nèi)容1.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念；（2）掌握邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)的概念及相互關(guān)系；（3）理解算法及其特性；（4）了解算法設(shè)計(jì)的要求；（5）掌握算法的時(shí)間復(fù)雜度分析及空間復(fù)雜度分析。能力目標(biāo)：（1）能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；（2）能夠熟練地對(duì)算法進(jìn)行時(shí)間復(fù)雜度分析，從而評(píng)估一個(gè)算法的效能。素質(zhì)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生高效利用時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生善于收集信息和良好的自學(xué)能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，善于發(fā)現(xiàn)問題并積極尋求解決問題方法的能力。思政育人目標(biāo)：（1）通過分析算法的時(shí)間復(fù)雜度，讓學(xué)生克服懶惰，學(xué)會(huì)管理自己的時(shí)間，把有限的時(shí)間投入到專業(yè)技能的學(xué)習(xí)中去。2.學(xué)習(xí)主要內(nèi)容（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念（2）算法3.學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：（1）常見數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；（2）算法的時(shí)間復(fù)雜度分析。教學(xué)難點(diǎn)：（1）邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的區(qū)別；（2）算法的時(shí)間復(fù)雜度分析。三、學(xué)情分析授課對(duì)象是高職二年級(jí)的學(xué)生，通過一年的學(xué)習(xí)，已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了Java程序設(shè)計(jì)課程，有一定的編程能力，但分析數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)、應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效編程的能力還有所欠缺，喜歡形象有趣，能夠動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)習(xí)，適合“做中學(xué)”；自主學(xué)習(xí)能力較差，但希望在學(xué)習(xí)中得到即時(shí)反饋和評(píng)價(jià)。四、學(xué)習(xí)環(huán)境選擇與學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)1.學(xué)習(xí)環(huán)境（1）教學(xué)硬件：多媒體教室；（2）教學(xué)軟件：Eclipse、在線教學(xué)平臺(tái)等。2.學(xué)習(xí)資源類型（1）課程在線教學(xué)平臺(tái)（2）新形態(tài)一體化教材（3）職教云或者超星課堂3.學(xué)習(xí)資源內(nèi)容簡(jiǎn)要說明（1）智慧職教平臺(tái)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java描述）》在線開放課程有多媒體課件、微視頻、試題庫等多種數(shù)字化資源；（2）高等職業(yè)教育新形態(tài)一體化規(guī)劃教材《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java描述）》中二維碼標(biāo)注微課、課件，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端隨掃隨學(xué)。五、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)利用計(jì)算機(jī)來解決現(xiàn)實(shí)世界中的各種實(shí)際問題時(shí)，首先要將實(shí)際問題中的操作對(duì)象抽象為能夠用計(jì)算機(jī)表示的數(shù)據(jù)，為這些數(shù)據(jù)建立一個(gè)數(shù)學(xué)