个人介绍
数据结构(17-18-2) 吴晓晖等
提供学校: 集美大学
院系: 计算机工程学院
专业大类: 计算机
专业: 计算机科学与技术、通讯工程、信息管理与信息系统等相关专业
课程英文名称: Data Structures
课程编号: 8008030
学分: 3
课时: 72
    数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门计算机科学与技术专业的核心课程,是高级程序设计语言、编译原理、操作系统、数据库、人工智能等课程的基础。同时,数据结构技术也广泛应用于信息科学、系统工程、应用数学以及各种工程技术领域。数据结构的内容包括抽象、实现和评价三个层次,从数据表示和数据处理上看有五个基本组成“要素”分别是逻辑结构,存储结构、基本运算、算法及不同数据结构的比较与算法分析。通过学习,使学生初步具备分析问题、解决问题的能力,养成良好的程序设计风格,积聚和提高基本的分析设计能力,并培养团队写作能力。为后续课程的学习打下坚实的基础。“数据结构”课程所应该培养的高级程序设计与算法分析能力不仅是学生进一步深造的潜力体现,也是用人单位选拔优秀毕业生的重要指标。
教师团队

吴晓晖 副教授

单位:集美大学计算机工程学院

部门:软件工程教研室

郑翠玲 副教授

单位:集美大学计算机工程学院

部门:计算机科学与技术教研室

张庆 讲师

单位:集美大学计算机工程学院

部门:软件工程教研室

郑如滨 讲师

单位:集美大学计算机工程学院

部门:网络工程教研室

王罡 副教授

单位:集美大学计算机工程学院

部门:信息管理与信息系统教研室

易燕 讲师

单位:集美大学计算机工程学院

部门:信息管理与信息系统教研室

林丽 讲师

单位:集美大学计算机工程学院

部门:网络工程教研室

王俊玲 讲师

单位:集美大学计算机工程学院

部门:软件工程教研室

教学方法

概述

数据结构课程的翻转课堂(SPOC, Small Private Online Course)教学,主要通过重新设计教学活动来实现。

整个课程教学主要分为课前、课中与课后三个环节。充分利用SPOC教学平台,将这三个环节有机的整合在一起。

教学活动简介

课前:

课前主要通过教学平台上的教学视频小测题,让学生在测验题中初步掌握知识点。。

课中(可选)

本课程既可以通过平台在线上进行全程学习,还可作为其他想实施混合式翻转课堂的老师提供支持。实施混合式翻转课堂的老师,可增加课中(课堂讲授)环节。本平台提供了难度适宜的课间小测题,老师们可以通过这些小测题增加课堂的交流与互动、实施掌握学生的课堂学习情况,从而更好的实施翻转课堂。

课中针对学生课前任务的完成情况,在讲解时做到有针对性的重点突出。并通过课堂派或雨课堂等SPOC教学平台,给出多道难度适中的课间小测,对学生课堂学习情况及时把控。针对某些重点还设计了专题讨论,在课堂上实现师生互动。

总的来说,重新设计过的教学活动,利用教学数据,可以更有针对性的设计课堂活动,同时更重视课堂上的交流与互动,一改以往的满堂灌模式。

课后:

学生通过课后的理论作业与实验作业,可以将课前与课堂学到的知识进行巩固与深化。是学生从知识学习到能力养成的一个重要步骤。

数据结构课程的特点是理论与实践相结合。理论作业方面,我们通过课堂派来对学生的作业进行检查与查重,实现了作业的无纸化。同时部分理论作业还和实验相结合。而实验方面,我们主要通过PTA系统布置不同难度的编程作业。通过PTA的在线自动评测,可以实现对每个学生实验作业的完成情况的全监控。同时,对学生来说,自己的学习活动是可量化的。学习活动量化的结果,就是让学生有一个明确的学习目标。"PTA的题目就在那里,不增不减",部分学生为了达到100%的学习完成度,一度形成了刷题现象。

然而,这对学生的编程能力带来的更高的要求。我们通过实验课、讨论区、QQ群互动的方式辅助学生完成作业,为他们建造一个完成学习目标的扶梯。


PTA系统简介

通过线上的MOOC教学和线下的实践教学平台的使用,可以促进学生自己动手编程实践、解决问题,该平台采用功能强大的浙江大学的PTA平台(pta.patest.cn)。PTA平台附带的监考系统和查重系统可以解决下列问题,即MOOC的教学实施与考核的无监督的状态问题,这样MOOC的学习结果可以得到用人单位(包括高校与企业)的充分重视。这样一个有监督的、由自动判题系统支持的线上考试系统PTA将MOOC教学的效果做了很好的发挥。另外,学生还可以在学习过后参加PAT平台(www.patest.cn)第三方效果的评估,该评估被称为IT业的TOEFL。

PTA平台的网址:https://pta.patest.cn/    

PTA平台测试账号如下:用户名:test12    密码:123456

注:测试帐号使用说明是,以帐号登录PTA平台后,单击“进入题库”,在题目集目录下以状态为进行中的“线性表——链表”为例,单击“线性表——链表”,出现“题目列表”菜单,有“选择题”,“函数”,“编程题”三个选项卡,可以分别选择查看。在“排名”菜单可以看到每个学号的完成情况统计。



教学条件

     运用互联网的思维,将已有的教育模式、内容、方法、体系进行重新的设计,通过网络进行MOOC的教学环节综合应用,将在线MOOC授课、作业、考试、讨论等环节进行综合运用;通过改变学生的学习习惯,通过时间碎片化利用,极大的提高学习效率和学习兴趣。学生通过MOOC学习有几大好处:

   1.自行安排学习进度:学习者可以依据自己的情况,略过内容已经熟悉的视频,或者是加快视频的播放速度。而对于学习困难的视频,可以多看几遍,或者是放慢视频的播放速度,学习者也可自行决定学习的时间、设备和地点,达成弹性和有效的学习。

   2.即时反馈:这是MOOC对学习者最有帮助的地方,学生做完测验,马上就会知道结果,若对分数不满意,通常还可以再做几次。若总是通不过,还可以到讨论区去看看同学们怎么说,通常,你会发现原来很多人也有同样的困扰。若是没有人提及,就勇敢发问,很快就会有好心人来帮助你。

   实现翻转课堂主要实现手段:SPOC教学平台、课堂派、雨课堂、QQ群。

 



教学效果

学习该课程的学生在掌握数据结构基本概念和基本方法的基础上,能够针对具体求解问题设计合适的数据结构和算法,并具有采用程序设计语言实现的能力。其中,通过该课程的教学,帮助学生明白一些经典的数据结构为什么存在以及在什么情况下可以最好地解决什么样的问题。针对课程教学目标和在线课程的对象特点和学习特点,在MOOC课程设计和实施时,重点考虑:

1)内容如何组织,以满足不同对象的学生需求和碎片化的学习特征;

2)视频制作如何更有吸引力,能突出问题求解思路以及不同方法的特点;

3)教学过程如何实施,特别是如何加强实践能力培养和协作式学习,不断激发学生的热情和动力。


我们通过多种手段来保证教学效果:

1. 课前小测

2. 课间小测

3. 两次考试:期中考试  期末考试

4. PTA自动在线评测:对学生来说,PTA系统带来了学习目标的量化。


参考教材

[1]《数据结构教程》,李春葆编,清华大学出版社,2017年5月,第5版。

[2]《数据结构(第2版)》,陈越主编,高等教育出版社,2016年6月第2版。

[3]《数据结构》(第2版),殷人昆主编,清华大学出版社,2007年6月,第2版。

[4]《数据结构习题解析》(第二版),殷人昆主编,清华大学出版社,2011年5月,第2版。

[5]《数据结构 C语言版》(第2版) 严蔚敏 、李冬梅、吴伟民,人民邮电出版社,2016年8月,第2版

[6]《数据结构(C++语言描述)》, William Ford William Topp ,清华大学出版社,1997。



课程评价

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