《數(shù)據(jù)結構課程大綱》

課程標準【課程名稱】數(shù)據(jù)結構【課程代碼】【適合專業(yè)】【計劃學時】【課程負責人】【參與編審人】（校內）（校外）信息系（部）軟件教研室制訂（修訂）二0二一年十二月《數(shù)據(jù)結構》課程標準一、課程基本信息課程代碼課程類型課程性質開設學期學時學分適用對象合作企業(yè)先修課程后續(xù)課程制定人批準人二、課程定位《數(shù)據(jù)結構》課程是軟件網站建設專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，屬于專業(yè)必修課。本課程包括24學時的理論教學和18學時的實踐教學，在校內完成?！稊?shù)據(jù)結構》課程面向企業(yè)的編程開發(fā)人員，基于邏輯結構、存儲結構和基本運算算法等典型工作任務進行分析后，歸納總結出其所需求的模型設計、算法選擇、程序編寫等職業(yè)能力要求而設置的課程。三、課程目標（一）總體目標通過本課程的學習，使學生掌握線性表、棧和隊列、串、數(shù)組和稀疏矩陣、樹和二叉樹等知識和數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理等技能，同時通過工作任務式（項目化）學習提升程序設計、程序編寫等方面關鍵能力，從而使學生形成軟件網站建設方面的職業(yè)素質。（二）具體目標1.知識目標1）數(shù)據(jù)結構的基本概念及算法的評價。2）能熟練使用基本的數(shù)據(jù)結構，線性表、數(shù)、圖結構。3）查找技術。4）排序算法。5）能用數(shù)據(jù)結構設計解決簡單實際問題的程序，并能完成簡單程序的測試。6）能根據(jù)問題設計相應的算法2能力目標1）數(shù)據(jù)結構概述①數(shù)據(jù)結構概念；①算法的評價；①算法時間復雜度的計算。2）線性表①了解線性表的意義；①線性表的順序實現(xiàn)；①線性表的順序結構的增刪改查；①線性表的鏈接實現(xiàn)；①線性表的應用。3）特殊的線性表①棧的意義及實現(xiàn)；①隊列的意義及實現(xiàn)；①棧與隊列的應用；①字符串的操作。4）數(shù)結構①了解樹結構的基本概念；①二叉樹的基本性質；①二叉樹的存儲及遍歷①霍夫曼編碼。5）圖結構①了解圖結構的基本概念；①圖結構的存儲及遍歷；①最小生成樹算法；①最短路徑算法；①關鍵路徑算法及實現(xiàn)。6）查找技術①了解查找的相關概念；①折半查找的算法實現(xiàn)；①二叉排序樹查找；①散列表查找技術。7）排序技術①了解排序技術的基本概念；①插入排序；①交換排序；①選擇排序；①歸并排序。3.素質目標1）具有良好的思想品德和誠實、敬業(yè)、負責等職業(yè)道德；2）具有良好的文化修養(yǎng)；3）具有良好的團結協(xié)作精神、團隊意識、組織協(xié)調能力；4）具有開拓創(chuàng)新精神；5）具有理解原理，掌握方法，熟練應用，能夠創(chuàng)造性地應用各種數(shù)據(jù)結構和算法，設計性能優(yōu)，效率高，可讀性強，易維護的程序，解決實際問題，提高學生的學習能力，探索研究的能力。四、設計思路本課程基于合作企業(yè)的真實案例和典型工作任務，可以兼顧學生職業(yè)生涯發(fā)展需要。采用基于工作過程進行課程開發(fā)，整門課程分為線性表、樹等9個教學單元，按照邏輯順序，遵循從基礎到復雜活動規(guī)律，突破了學科課程的設計思路，構建以任務為導向的課程教學內容，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。本課程采用線上線下混合式教學模式，引入日常生活內容作為例子，通過編程，解決實際生活中的問題，增強課程內容與職業(yè)崗位能力要求的相關性。同時將思想政治教育和崗位技能積累有機統(tǒng)一，實施理論與實踐一體化教學，讓學生做中學、學中做，提高綜合職業(yè)能力，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。五、教學內容根據(jù)技術開發(fā)職業(yè)崗位的要求，將本課程的教學內容分解為9個教學情境（或單元、模塊）學時分配如表1。表1學時分配如序號模塊名稱子項目內容主要教學知識點學習目標理論學時實踐學時知識目標：1.1數(shù)據(jù)結構概念1.數(shù)據(jù)結構概念；2.1-1什么是數(shù)據(jù)結構20算法的評價；3.算法時間復雜度的計算。1數(shù)據(jù)結構1-5算法及其描述技能目標：1.2算法的評價1.會評價一個算法的好1-6語言簡介壞。2.算法時間復雜度21概述的計算。1-7算法分析：1.3算法時間復雜度的計算①算法時間復雜度分析；①算法空間復雜度分析態(tài)度目標：1.培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力以及與團隊協(xié)211-8數(shù)據(jù)結構的目標作的能力。2.培養(yǎng)學生良好的勞動紀律知識目標：2-1線性表的定義2.1線性1.了解線性表的意義；2-2線性表的順序存儲結表定義2.線性表的順序實現(xiàn)；線性構表23.線性表的順序結構的22增刪改查；2.2鏈式存儲結構2-5線性表的鏈式存儲結構4.線性表的鏈接實現(xiàn)；5.線性表的應用。22技能目標：1.線性表的順序結構實現(xiàn)；2.線性表的鏈接結構實現(xiàn)2-7順序表和鏈表的比較2.3線性3.線性表的應用。22表的應用2-8線性表的應用態(tài)度目標：1.樹立認真學習的態(tài)度，培養(yǎng)對工作認真負責的態(tài)度。2.樹立克服困難的自信心。3-1棧的定義；知識目標：3-2順序棧及其實現(xiàn)；1.棧、隊列的定義和概

3-3順序棧的應用算法設2.3.1棧計示例；3-4鏈棧及其實現(xiàn)；3.算法時間復雜度的計算。3-5鏈棧的應用算法設計技能目標：3棧和隊列示例3-6隊列的定義；1.能簡單使用棧和隊列。態(tài)度目標：23-7順序隊及其實現(xiàn)；

1.培養(yǎng)學生獨立解決問3-8順序隊的應用算法設3.2隊列題的能力以及與團隊協(xié)計示例；作的能力。2.培養(yǎng)學生良好的勞動紀律3-9鏈隊及其實現(xiàn)；3-10鏈隊的應用算法設計示例3.3隊列3-11隊列的綜合應用的綜合應3-12優(yōu)先隊列（堆）用4-1串的定義；知識目標：4.1串4-2串的存儲結構—順序串和鏈串；1.串、數(shù)組、遞歸的定2.4-3BF算遞歸的應用；3.算法時法和KMP間復雜度的計算。4-4數(shù)組的基本概念；技能目標：串數(shù)4組和1.能簡單使用串、數(shù)22

4.2數(shù)組4-5遞歸4-6稀疏矩陣；組、遞歸2.態(tài)度目標：4-9遞歸的定義；4-10何時使用遞歸1.培養(yǎng)學生獨立解決問4.3遞歸4-11遞歸模型題的能力以及與團隊協(xié)作的能力。2.培養(yǎng)學生良好的勞動紀律4-12遞歸的執(zhí)行過程5-1樹：知識目標：5樹5.1樹①樹的定義和邏輯表示；①樹的基本術語；①樹的1.了解樹結構的基本概念；44性①①樹的存儲結構2.二叉樹的基本性質；5-2二叉樹：3.①二叉樹的概念；①二叉4.霍夫曼編碼。①二叉樹存儲①二叉樹的遞歸算技能目標：①二叉樹的基本1.會使用樹結構類型。運算及其實現(xiàn)2.使用樹結構解決實際5-3問題。態(tài)度目標：后序遍歷：1.樹立認真學習的態(tài)度，①二叉樹遍歷的概念；①培養(yǎng)對工作認真負責的態(tài)度。①遞歸遍歷算法①先序、中序和后序遍歷非遞歸算法2.樹立克服困難的自信心5-4二叉樹的層次遍歷：①層次遍歷過程；①層次①層次遍歷算法的應用5-5二叉樹的構造5-6線索二叉樹5-7哈夫曼樹5-8二叉樹與樹、森林之間的轉換5-9并查集知識目標：6-1排序的基本概念6排序6.1排序1.了解排序技術的基本概念；2.插入排序；6-2插入排序：①直接插①44①希爾排序3.4.5.歸并排序。6-3交換排序：①冒泡排序；①快速排序技能目標：6-4選擇排序：簡單選擇1.能實現(xiàn)排序算法。排序；①堆排序2.能寫出排序過程。6-5歸并排序：①自底向①自頂向下的二路歸并排序3.排序算法的比較與改進。態(tài)度目標：6-6基數(shù)排序各種內排序方法的比較和選擇1.通過標準開發(fā)過程和6-7外排序：①生成初始①多路歸并方法規(guī)范化的程序設計訓練，培養(yǎng)學生細致認真，一絲不茍的工作作風。2.生團隊合作和與人交流、溝通的能力3.通過項目實施中的展示和設計，培養(yǎng)學生表達和展示自我能力的意識合計2418五、教學實施（一）師資條件1.本課程校內任課教師應通過本科以上相關專業(yè)的學習，并具備相關教師資格證書，同時還應有兩年相關崗位企業(yè)實踐經歷。2.企業(yè)兼職教師應具備工程師等級以上職稱證書，具有中型以上項目開發(fā)經驗，語言表達能力達到要求。3.掌握高職教育規(guī)律，了解高職學生的特點，熟悉編程語言實驗室等教學環(huán)境并掌握本課程所需設備的操作規(guī)程，熟悉程序設計語言方面的知識和技能。（二）教學方法和實施條件建議本課程主要應用項目教學法、引導文教學法、案例分析法、講授法、互動教學法、現(xiàn)場教學法等多種行動導向教學法，以實踐技能操作為主，實施引導式教學，形成“以學生為主體，以教師為主導，以活動項目為載體”的教學思路，采用邊講邊練、分組教學的方式進行，以工作任務為引領，提高學生學習興趣，激發(fā)學生的學習動機。本課程建議配備的硬件有電腦，軟件有職教云等設備。六、課程考核方式與評價標準（本課程采用全過程、多方位的考核模式，專業(yè)技能與工作作風相結合，形成性評價與終結性評價相結合的多元評價形式。綜合評價時，注重學生學習過程的考評，采取小組評價和教師評價相結合的評價方式進行考評?？偝煽?形成性評價（60%）+終結性評價（40%）形成性評價包括平時的學習態(tài)度、紀律、出勤、作業(yè)和平時實踐情況，終結性評價包括期末考試。具體見表3?！稊?shù)據(jù)結構》課程考核知識點和分值分配見表2，成績綜合評定標準見表3所示，實訓成績評定標準見表4。表2《數(shù)據(jù)結構》課程的考核知識點及分值項目（或單

元或模塊或章等）子教學情學習單元考核點分值名稱1.1數(shù)據(jù)結構概念1、了解和掌握數(shù)據(jù)結構的基本概1.2算法的1.1什么是數(shù)據(jù)結構評價

念1.3算法時間復雜度的計算1.2算法及其描述1.3語言簡介2、基礎語言的使用51.1數(shù)據(jù)結數(shù)據(jù)結構概構概念述1.2算法的評價1.3算法時1.4算法分析：1、會評價一個算法的好壞①①算法空間復雜間復雜度度分析的計算2、會計算算法時間復雜度的51.5數(shù)據(jù)結構的目標1.1數(shù)據(jù)結3、會評價算法構概念1.2算法的評價合計10線性表的定義線性表的順序存儲結構：1.了解線性表的①順序表以及線性表基本運算算法在順意義；①順序表的應用算法設計

2.線性表的順序示例實現(xiàn)；多種數(shù)據(jù)結構線性表2.3線性表的鏈式存儲結構：3.線性表的順序20①單鏈表以及線性表基本運算算法在單結構的增刪改查；①單鏈表的應用算法設計

4.線性表的鏈接示①雙鏈表以及線性表基本運算算法實現(xiàn)；①雙鏈表的應用算法5.線性表的應用設計示例；①循環(huán)鏈表順序表和鏈表的比較線性表的應用：求解兩個多項式相加問題串①①串的存儲結構—順序串和

1.串的意義；鏈①串的模式匹配（BF算法和KMP

2.數(shù)組的意義；算法）串和數(shù)組203.串與數(shù)組的應數(shù)組：用；①①特殊矩陣的壓縮存儲；①稀疏矩陣棧：①棧的定義；①順序棧及其實現(xiàn)；①順序①①鏈棧的應用算法設計示例

1.棧的意義；①2.隊列的意義；棧和隊列20值問題，用棧求解迷宮問題）3.棧與隊列的應隊列：

用；①隊列的定義；①順序隊及其實現(xiàn)；①順

4.字符串的操作。①鏈隊及其實①①中雙端隊列deque①①優(yōu)先隊列（堆）①①①樹的性質；①樹的基本運算；①樹的存儲結構二叉樹：①二叉樹的概念；①二叉樹的性質；①二①①二叉樹的基本運算及其實現(xiàn)二叉樹先序、中序和后序遍歷：1.了解樹結構的基本概念；①①先序、中序和后①2.二叉樹的基本樹20①先序、中序和后序遍歷非遞歸算法性質；二叉樹的層次遍歷：3.二叉樹的存儲及遍歷；①①①層次遍歷算法的應用4.霍夫曼編碼二叉樹的構造線索二叉樹哈夫曼樹二叉樹與樹、森林之間的轉換并查集合計80排序的基本概念1.了解排序技術①①折半插入2.插排序；①希爾排序

3.交換排交換排序：①冒泡排序；①快速排序

4.排序多種排序選擇排序：簡單選擇排序；①堆排序歸并排序：①自底向上的二路歸并排序；5.歸并排序。6.能實現(xiàn)排序算法。7.10①自頂向下的二路歸并排序能寫出排序過程。8.排序算法的比基數(shù)排序各種內排序方法的比較和選擇較與改進①①多路歸并方法合計10總計100表3《數(shù)據(jù)結構》課程成績綜合評定標準考核、評價項目權重小計學習態(tài)度、紀律情況15%30%作業(yè)情況15%形成性平時練習15%

實踐情況30%

評價階段練習15%筆試考試20%期末考試40%上機考試20%合計100%100%表4《數(shù)據(jù)結構》實訓成績評定標準考核、評價項目考評人權重實訓模塊一質進行成績評定教師5%學生實訓內容和實訓報告20%實訓模塊二質進行成績評定教師5%學生20%實訓內容和實訓報告實訓模塊二質進行成績評定教師5%學生實訓內容和實訓報告20%企業(yè)專家答辯根據(jù)答辯內容、語速、流利程度、創(chuàng)新點等25%教師合計100%九、學習情境設計（學習情境1.1的設計——數(shù)據(jù)結構基本概念子學習領域1數(shù)據(jù)結構基本概念總課時：2學習情境1.1數(shù)據(jù)結構基本概念課時：2學習目標：6.算法時間復雜度和空間復雜度的分析、復雜度對比1.掌握數(shù)據(jù)結構在計算機系統(tǒng)中的地位和作用、基本概念和術語；2.了解邏輯存儲和物理存儲的概念；3.了解抽象數(shù)據(jù)類型的概念；4.掌握遞歸函數(shù)的概念、使用方式及適用性。5.理解算法的定義主要內容教學方法建議1．什么是數(shù)據(jù)結構7．數(shù)據(jù)結構的目標1．講授法2．算法及其描述2．案例法3．編程語言簡介3．問題驅動法4．算法分析4．演示法5．算法時間復雜度分析5．啟發(fā)法6．算法空間復雜度分析教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注教科書Eclipse計算機信息技術基精通Python開發(fā)技評價內容：礎知識術輔導書PycharmPython基礎知識中型以上大數(shù)據(jù)項基本知識水平評價目經驗教案多媒體基本溝通與表達能學習態(tài)度課程標準教學進度表力能夠獨立搭建Python開發(fā)環(huán)境溝通與表達能力清晰具備教師基本的教作業(yè)完成情況評價方式：學生考核表學能力自評具備駕馭教材的能小組評價力教師評價學習情境1.2的設計——線性表子學習領域1線性表總課時：4學習情境1.1線性表課時：4學習目標：5.掌握循環(huán)鏈表、雙向鏈表的概念和實現(xiàn)方式1.掌握線性表的類型定義，線性表的邏輯結構；6.算法時間復雜度和空間復雜度的分析、復雜度對比2.掌握線性表的基本操作；3.掌握順序表的表示和實現(xiàn)方式，各種順序表的操作及算法的時間復雜度；4.掌握鏈表的表示和實現(xiàn)方式，各種鏈表的操作及算法的時間復雜度；主要內容教學方法建議1．線性表的定義7．單鏈表的應用算法設計示例1．講授法2．線性表的順序存儲結構82．案例法的實現(xiàn)；3．順序表以及線性表基本運算算法在順序表中的實現(xiàn)3．問題驅動法9．雙鏈表的應用算法設計示例；4．順序表的應用算法設計示例4．演示法5．線性表的鏈式存儲結構5．啟發(fā)法6．單鏈表以及線性表基本運算算法在單鏈表中的實現(xiàn)教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注教科書Eclipse計算機信息技術基精通Python開發(fā)技評價內容：礎知識術輔導書Pycharm基本知識水平評價教案課程標準多媒體Python基礎知識基本溝通與表達能力中型以上大數(shù)據(jù)項目經驗溝通與表達能力清學習態(tài)度作業(yè)完成情況教學進度表能夠獨立搭建晰評價方式：Python開發(fā)環(huán)境學生考核表具備教師基本的教自評學能力小組評價具備駕馭教材的能力教師評價學習情境1.3的設計——隊列和棧子學習領域1隊列和?？傉n時：4學習情境1.1隊列和棧課時：4學習目標：3.隊列的基本概念和特性、抽象操作、鏈隊列的表示及相關算法；1.棧的基本概念和特性、抽象操作、順序棧4.循環(huán)隊列的表示和實現(xiàn)。和鏈棧的表示及相關算法；2.棧的應用；主要內容教學方法建議1．棧的定義；6．隊列的定義1．講授法2．順序棧及其實現(xiàn)；7．順序隊及其實現(xiàn)2．案例法3．順序棧的應用算法設計示例；8．順序隊的應用算法設計示例；3．問題驅動法4．鏈棧及其實現(xiàn)；9．鏈隊的應用算法設計示例4．演示法5．鏈棧的應用算法設計示例10．優(yōu)先隊列（堆）5．啟發(fā)法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注教科書Eclipse計算機信息技術基精通Python開發(fā)技評價內容：礎知識術輔導書Pycharm基本知識水平評價教案課程標準多媒體Python基礎知識基本溝通與表達能力中型以上大數(shù)據(jù)項目經驗溝通與表達能力清學習態(tài)度作業(yè)完成情況教學進度表晰評價方式：

能夠獨立搭建學生考核表Python開發(fā)環(huán)境具備教師基本的教自評學能力小組評價具備駕馭教材的能力教師評價學習情境1.4的設計——串和數(shù)組子學習領域1串和數(shù)組總課時：8學習情境1.1串和數(shù)組課時：8學習目標：3.數(shù)組的基本概念和特性、抽象操作表示及相關算法；1.串的基本概念和特性、抽象操作、順序棧4.數(shù)組的應用。和鏈棧的表示及相關算法；2.串的應用；主要內容教學方法建議1．串的定義；4．數(shù)組的定義1．講授法2．串的存儲結構—順序串和鏈串；5．特殊矩陣的壓縮存儲2．案例法3．串的模式匹配（BF算法和KMP6．稀疏矩陣；3．問題驅動法4．演示法5．啟發(fā)法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注教科書Eclipse計算機信息技術基精通Python開發(fā)技評價內容：礎知識術輔導書Pycharm基本知識水平評價教案課程標準多媒體Python基礎知識基本溝通與表達能力中型以上大數(shù)據(jù)項目經驗溝通與表達能力清學習態(tài)度作業(yè)完成情況教學進度表晰評價方式：

能夠獨立搭建學生考核表Python開發(fā)環(huán)境具備教師基本的教自評學能力小組評價具備駕馭教材的能力教師評價學習情境1.5的設計——樹子學習領域1樹總課時：14學習情境1.1樹課時：14學習目標：5.二叉樹線索化1.理解樹的基本概念和術語6.樹的存儲結構（雙親表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法）2.二叉樹的定義、二叉樹的五個基本性質7.二叉排序樹、平衡二叉樹和B-樹的定義，及其查找、增加和刪除操作。哈夫曼樹的概念、構造方法和算法3.二叉樹的順序存儲和二叉鏈表存儲法；4.二叉樹的遍歷（先序、中序和后序）及相關算法主要內容教學方法建議1．樹的定義和邏輯表示；10．二叉樹遍歷的概念；1．講授法2．樹的基本術語；11．先序、中序和后序遍歷遞歸算法；2．案例法3．樹的基本運算；樹的存儲結構12．先序、中序和后序遍歷非遞歸算法3．問題驅動法4．二叉樹的概念；13．二叉樹的層次遍歷；4．演示法5．二叉樹的性質；14．二叉樹的構造；5．啟發(fā)法6．二叉樹存儲結構15．線索二叉樹7．二叉樹的遞歸算法設計；16．哈夫曼樹；8．二叉樹的基本運算及其實現(xiàn)；17．二叉樹與樹、森林之間的轉換；9．二叉樹先序、中序和后序遍歷18．并查集教學材料使用工具學生知識與能力準備教師