数据结构》申报表文档格式.docx
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学位
工学博士
职务
兼教育部文科计算机
教学指导委员会副主任
传真
所在院系
计算机科学系
E-mail
ghgeng@
通信地址（邮编）
西安西北大学计算机科学系
1-2
教学
情况
近五年来讲授的主要课程、承担的实践性教学、主持的教学研究课题、发表的教学相关论文、获得的教学表彰/奖励：
讲授的主要课程（不超过五门）：
课程名称
课程类别
周学时/总学时
届数
学生总人数
数据结构
本科
4/72
9
1026
计算机基础与C
4/72
3
331
算法设计与分析
研究生
4
176
数据库技术
3/54
132
人工智能
2
15
承担的实践性教学（含实验实习、课程设计、毕业论文、毕业设计年限、学生总人数）：
实践性教学名称
类别
毕业设计年限
数据结构课程设计
36学时
320
计算机基础实习
36学时
3
指导本科生毕业设计与论文
1学期
5
48
指导研究生毕业设计与论文
3学期
21
主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）（不超过五项）；
课题名称
来源
年限
本人所起作用
数据结构重点课程建设
西北大学重点课程
主持
C语言教材建设与教学改革
西北大学教改项目
计算概论多媒体项目
九五攻关子项目
参加
计算机基础课程建设
负责教材建设与课件
文科计算机教学体系改革西北大学教改项目2主持
获得的教学表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、署名次序、时间）（不超过五项）:
奖项名称
授予单位
署名次序
时间
陕西省教学成果一等奖
陕西省政府
1
1999
陕西省教学成果二等奖
2001
优秀课件一等奖
陕西省计算机教育学会
2003
优秀教材一等奖
计算机基础国家精品课程
教育部
作为第一署名人在国内外主要刊物上发表的教学相关论文：
《程序设计语言教学的探讨》，高教发展研究，1996.3
《三叉堆与三叉堆排序算法》西北大学学报；
主编5本教材，参编教材4本。
1-3
学术
研究
近五年来承担的学术研究课题、获得的学术研究表彰/奖励、在国内外主要刊物上发表的学术论文
承担的学术研究课题（不超过五项）
起讫时间
基于面貌特征的配准技术研究
国家自然科学
基金
2002-2004
医学图象数据库系统
陕西省教育厅
1999-2002
主持，已鉴定，并获省
教育厅科技进步一等奖
空间拓扑关系研究
陕西省自然
科学基金
2001-2003
大学考古数字博物馆
教育部远程
教育专项
2002-2003
负责相关网络数据库的
建立与查询技术研究
基于颅骨的计算机辅助颅像重合技术研究
负责认证、重合算法与
技术研究
在国内外主要刊物上发表的学术论文（不超过十项）
论文名称
署名顺序
发表日期
发表刊物名称（级别）
常见色彩量化算法性能分析
（1）
1998.9
小型微型计算机系统
基于哈希方法的空间曲线匹配
（2）
2003.2
电子学报（EI）
交互式实时虚拟内窥镜系统中的关键技术
2002.11
计算机应用
CT轮廓线数据重构曲面的方法
2001.10
系统仿真学报
医学图像处理中三维模型的快速重构与简化
2002.6
西北大学学报
基于局部坐标系和哈希技术的空间曲线匹配算法
2003.3
计算机工程（EI）
基于颅骨的身份认证技术研究
第6届国际青年计算机工作者会议
交互式空间三维距离测量
2000.8
三维医学系统的实现技术
1999.1
微机进展
基于人脸三维几何特征的识别方法
2002.8
生物识别研究新进展，清华大学出版社
获得的学术研究表彰/奖励
项目名称
级别
等级
名次
获奖时间
数字头颅可视化技术研究与应用
科技进步奖
部委级
二等奖
2002.12
计算机辅助文物复原系统
厅局级
2
2002.7
三维医学图象可视化分析平台
省级
1998.6
多媒体信息查询平台
三等奖
交互式虚拟内窥镜
西安市
一等奖
医学影象数据库系统与基于内容检索技术研究
2003.12
2.教学队伍情况
2-1
人员
构成（含外聘
教师）
姓名
职称
学科专业
在教学中承担的工作
1955.12
教授
计算机软件博士
总体建设,主讲教授
张德同
男
1963.6
副教授
主讲教师,课程建设
康宝生
1961．10
计算机应用博士
冯宏伟
1964．10
计算机软件硕士
卢燕宁
1973.4
讲师
房鼎益
1959．8
考试系统研制开发
朱晓冬
1975．11
课程实习辅导
董卫军
1972．1
刘晓宁
1979.4
助教
郑霞
1978.6
李康
1980.11
教学网站建设
2-2
教学队伍整体情况
概述教学队伍的知识结构、年龄结构、师资配置情况（含辅导教师或实验教师与学生的比例）；
主要成员的教学经历、年终考核成绩以及中青年教师培养计划与效果。
在《数据结构》课程建设的教师队伍中，现有教授3名、副教授2名、讲师3名、助教4名，全部为硕士以上学历教师，其中有博士学历6名，占60%，学历层次高；
这支教学队伍中高级职称、中级职称、初级职称之比分别为5：
3：
4，教学梯队结构合理；
教学队伍以中青年教师为主体，平均年龄为33岁，主要担负着我校计算机科学与技术、软件工程、信息管理、及全校辅修计算机等本专科专业学生《数据结构》课程的教学任务，教师与学生的比例为1:
90；
还讲授了《算法设计与分析》、《软件工程》、《操作系统》、《人工智能》、《数据库原理》、《计算机应用基础》、《计算机导论》、《C语言程序设计》、《高级程序设计技术》、《网络安全》、、《编译原理》等多门计算机课程，教学经历与教学经验丰富。
教学队伍成员主持或参加过国家级、省部级、横向科研项目，课题组成员近年来主编出版教材6部，专著2部，均有主持或参加过国家级科研项目、开发大型应用软件的经历。
主持或参加了网络考试系统、修订教学计划、新教材编写、多媒体课件编写等多项计算机课程教学的改革与建设，良好的科研素质基础已在深化教学内容中发挥了重要作用。
创造条件鼓励中青年教师在职学习，提高素质，先后有5人攻读博士学位；
针对课程中的难点问题，组织中青年教师进行专题讨论，找出难点，总结教学规律，交流教学经验。
通过“辅导实习、实验设计、观摩教学、课程试讲”四个环节培养青年教师的教学能力。
使青年教师在短时间内成为教学骨干，在学校青年教师讲课比赛中获奖。
主持人从1983年至今开设《数据结构》课程20年，共32次为2500余人开设此门课程，为计算机系的20届本科生开设过《数据结构》课程，该课程的教学得到了每届学生的好评，《数据结构》在学校组织的教学评估中评为优秀。
在一维线性数据结构、二维平面数据结构、三维空间数据结构方面展开研究，在虚拟现实技术、三维数据组织结构与处理算法、基于内容检索新技术研究方面具有特色与影响，主持国家自然科学基金项目研究，取得了国际先进的科研成果。
张德同、康宝生、冯宏伟均已讲授了《数据结构》7年课程。
2-3
教学改革与教学研究
近五年来教学队伍教研活动涉及的领域、提出的教改项目和措施、已经解决的问题和取得的教改成果；
在国内外主要刊物上发表的教改教研论文（含题目、刊物名称与级别、时间、署名次序）（不超过十项）（不含第一署名人为课程负责人的成果）；
获得的教学研究表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、时间、署名次序）（不超过五项）。
教学队伍教研活动:
定期讨论课程大纲要求、更新教学内容，指导年轻教师备课写讲义，坚持在教书过程中育人。
通过听课、学术研讨、教学大纲论证会和教学内容讨论等方式加强课程建设组教师间的沟通。
针对突出问题还进行集体讲评；
对学生试卷作业，进行专门的分析，以发现解决教学过程的问题。
提出并实施了指导——大运动量实践——反馈法：
在教学中通过对作业、实习、实践等环节的指导，加强对学生进行技能培养的方法。
强调对学习内容的要求和指导，采取大运动量训练并及时了解实践反馈信息的三个步骤，强调技能的培养。
2000年《数据结构》列为学校重点建设课程,编写教材,制作立体化课件。
2002年在西安电子科技大学出版社出版了《数据结构-用C语言描述》教材，已5次印刷印数达20000余册。
研制出与《数据结构》教材配套的多媒体教学课件,应用于我校与国内几十所大学本科教学之中；
编写出配套实验指导书、实习报告范例和程序范例。
设立课程教学网站，逐步增加了网上教学资源，加强了师生以及国内同行教师间的联系与交流。
在国内外主要刊物上发表的教改教研论文
刊物名称与级别
计算机科学与技术专业面向21世纪教学改革与新教学计划（房鼎益）
计算机科学
1999．6
Agent系统实例分析与开发工具（张德同等）
2002.9
基于求解状态的递归程序设计公式化方法（张德同等）
2002.5
FIPA规范Agent系统开放标准（张德同等）
2002.10
二次分‘档’链接排序算法分析（张德同等）
计算机研究与发展
2001.8
小波变换地震反演技术（冯宏伟等）
1996.3
CUIT:
一个通用界面工具箱设计（冯宏伟）
1997.2
基于Cluster的多服务器容错与切换技术的研究（卢燕宁等）
微机发展
2001.6
基于彩色特征点的对象查询方法（郑霞等）
2004.4
利用小波分析进行图像去噪（董卫军等）
2003.7
主要获奖：
计算机本科教育模式的改革与实践
计算机基础教育模式的改革与实践
基于Internet的计算机考试系统的研制与应用
西北大学
数据结构优秀教材奖、课件奖
陕西省计算机基础教育学会
数据结构精品课程
3.课程描述
3-1课程发展的主要历史沿革
国内外同类课程的概况
《数据结构》作为一门独立的课程在国外是1968年才开始设立的。
三十多年来，随着计算机科学的飞速发展，数据结构的基础研究也走向成熟。
在80年代初,《数据结构》课程才逐步在国内高校计算机专业开设，并成为国内计算机专业教学计划中的核心课程。
数据是计算机处理的对象，使用计算机就是对数据进行加工处理的过程，因而数据的组织与结构被确立为计算机科学中最为基本的内容。
数据结构课程以问题求解方法、程序设计方法及一些典型的数据结构算法为研究对象，要求学会分析数据对象特征，掌握数据组织方法和计算机的表示方法，为数据选择适当的逻辑结构、存储结构以及相应的处理算法，要求掌握算法的时间、空间复杂度分析基本技术，培养良好的程序设计风格，掌握进行复杂程序设计的技能，因而《数据结构》课是计算机科学专业的一门核心课程。
ACM/IEEECC-2001教程仍将算法与数据结构类课程列为核心课程之首，数据结构愈益显出其在信息学科中的重要地位。
《数据结构》在计算机系的发展沿革
课程主持人在1982年于清华大学学习《数据结构》，师从严蔚敏教授、唐泽圣教授（清华大学是在国内首次开设该门课程的高校）,为在西北大学开设《数据结构》奠定了扎实的基础。
西北大学计算机科学系从1982开始开设《数据结构》课程，历任主讲教师包括：
卞雷教授（1982）、郭盈发教授（1983）、耿国华教授（1983-2003）、冯宏伟副教授（1998-2003）、张德同副教授（1998-2003）、卢燕宁讲师（2002-2003）、董卫军讲师（2000-2003）。
康宝生（1998-2003）。
从1982年至1998年，一直采用清华大学严蔚敏主编的《数据结构》Pascal版教材，从1998年至2000年，采用清华大学严蔚敏主编的《数据结构》C版教材，2001年开始采用自编教材。
从1982年至1999年，采用课堂讲授和实习相结合的方式，实习时间为18个机时。
从2000年开始，增加了《数据结构》课程设计,学时为36学时。
从1998年开始，制作电子教案，采用电化教学方式教学。
从2001年开始，使用自编教材，制作并使用多媒体课件。
从2002年开始，实现考试网络化。
《数据结构》是西北大学计算机系历届研究生入学的必考的专业基础课程。
实践说明在采用远程登陆的方式使用网络考试系统进行研究生上机复试，效果良好。
3-2教学内容（含课程内容体系结构；
教学内容组织方式与目的；
实践性教学的设计思想与效果）
课程内容体系结构：
《数据结构》是计算机科学课程体系中核心课程之首，作为学科的专业基础课，对应于学科中问题求解的理论、抽象和设计的方法论，本课程内容体系结构分为概念表述、构建数据模型、设计算法三个层面，突出数据组织方法与实现技术构成，具有核心集合，以适应不同层次的教学需求。
采用面向对象和抽象数据类型（ADT）观点介绍数据结构技术；
贯穿程序设计和软件工程新思想和新观点，引入了抽象数据类型的概念及其基本性质，集中体现了分解、抽象和信息隐蔽基本原则，抽象数据类型是中枢，展示了信息结构转换的三个重要阶段：
数学模型→抽象数学模型→数据结构；
针对强化程序抽象能力，培养数据抽象能力，以构造性思维训练为重点。
教学内容组织方式与目的：
教学内容组织采用三个层次：
第一个层次是数据结构的基本概念部分；
第二个层次是基本的数据结构部分，包括线性结构（线性表、栈和队列、串、数组与广义表）与非线性结构（树、图）；
第三个层次是基本技术部分，包括查找方法与排序方法。
在教学内容中还贯穿了在计算机科学中的一些重要的问题求解技术，如参数传递技术、动态处理的指针技术、数组技术、递归技术与队列技术；
对于每种抽象数据类型（ADT）定义，不仅包含数学模型，同时还包含定义在这个模型上数据组织和数据处理运算名称，在具体章节内容中再详细展开相应数据结构及运算实现，并给出了如何用C语言表示抽象数据类型的方法。
这样的内容组织方式，有利于学生学会分析数据对象特征，掌握数据组织方法和计算机的表示方法，以便在实际的软件开发过程中灵活的选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法，初步掌握算法的时间、空间复杂度分析技术，培养良好的程序设计技能。
由表及里，由浅入深，从抽象到具体，符合学生对知识的认知规律，教学内容中还包含许多精彩的经典算法，为学习者继续展拓提供线索。
实践性教学的设计思想与效果：
凭借算法构造思维方式，从具体操作规范入手，通过操作过程的构造实施，解决特定问题，理解、习惯、掌握算法思维方法是一个构造性方式的训练过程，《数据结构》课程的核心内容就是通过学习结构技术的过程，培养学生算法设计能力以及创造性思维，培养举一反三、触类旁通的能力。
以达到提高学生应用知识解决复杂问题的素质能力的目标。
计算机的程序设计是一项创造性的智力劳动，让学生理解、习惯、熟悉这一套算法构造思维方法，是实践环节所要解决的核心问题。
实习着眼于原理与应用的结合点，使读者学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；
另一方面，能使书上的知识变“活”，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。
为了便于学生掌握基本知识，实践活动通过两个环节来实现，第一个环节课程实习（18-36机时），较偏重于对课程内容的理解；
第二个环节课程设计实习（36学时），课程设计是进行软件设计的综合训练的第一门课，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作,以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。
通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，提高了学生组织数据与进行编写大型程序能力；
更好地理解和掌握了算法设计所需的技术，为整个专业学习打下了良好的基础。
开设多次专题讲座，启迪学生拓宽专业基础面，协助组织学校的计算机程序设计竞赛；
在陕西省第一届、第二届大学生计算机竞赛中，夺得团体第一名、第二名；
在98`西安地区青少年（大专）计算机大赛中，分别获得专业组个人的一等奖、二等奖和三等奖。
“产学研”相结合的模式，在第二课堂中学生完成和已投入使用的主要应用系统达20多项。
不少学生毕业后成为用人单位重要技术力量。
3-3教学条件（含教材使用与建设；
促进学生主动学习的扩充性资料使用情况；
配套实验教材的教学效果；
实践性教学环境；
网络教学环境）
自编教材：
2002年在西安电子科技大学出版社以大学本科系列教材出版了《数据结构-用C语言描述》,并已首先应用于我校四届计算机本科专业教学、计算数学与应用软件本科生、校内辅修专业、软件学院教学与计算机专业专科教学中。
并在北京化工大学、北京联合大学、广西大学、陕西省教育学院、西安财经学院、西安工程科技学院、延安大学、兰州师范专科学校等校用作教材。
教材或教学参考书：
《数据结构-用C语言描述》2001年西安电子科技大学出版社，耿国华等编
《数据结构》，1996年清华大学出版社，严蔚敏编
《DataStructuresandProgramDesigninC++》RobertL.Kruse,AlexandeerJ.Ryba编，高等教育出版社2002（影印版）；
《DATASTRUCTURESANDALGORITHMANALYSIS》CLIFFORDA.SHAFFER编，PRENTICEHALL出版公司1996出版
通过“教学思想现代化（大纲）、教学内容现代化（规范）、教学过程现代化（CAI）、考核现代化（考教分离与网络考试系统）、实验过程网络化（在线学习与辅导）”的宗旨，对《数据结构》课程教学进行了改革。
课程建设中注重改进教学方式、实验方式、教学辅导方式，实现了课程教学多媒体化（多媒体课堂）、课程辅导网络化（校园教学网）、课程设计计算机化的教学方式（人手一机），保障了对计算机专业基础课程教学需求，提高了教学质量。
拥有同时可供300多人使用的现代化机房,机器配置先进。
基于Internet考试系统
考试系统建立在Internet之上,由题库管理子系统和WEB考试子系统组成，对学生的集体考试和个人课后练习提供全面支持，使各类考试的组题、答题、改卷和成绩管理等均可通过本系统在基于Web的网络环境下实现。
学生可以随时可打开浏览器（如IE），登陆到考试子系统的WEB站点进行考试或进行练习。
课后练习子系统使用练习题库。
练习者只需选择章节号、难度和试题数，就可进行练习测试。
网络学习与考试系统为解决了考教分离和课堂理论学习与实际操作能力测试相脱节的问题、对引导和促进学生解决实际问题能力的培养有重要意义。
项目采用分布对象技术和动态WEB技术，起点高，在同类系统中具有先进性。
开发配套的多媒体课件
自行研制并熟练应用多媒体课件进行教学。
主持研制了《数据结构》教材配套多媒体教学课件，课件融入新的教学理念。
通过采用模拟方法、单步显示、自动演示多种方式，突出实质观察算法实现过程。
采用动态网页方式框架，充分考虑网络方式下超连接使用的接口。
采用体现CAI个性、针对性、交互性，渗透模块化、抽象和信息隐蔽等新观点、技术，提供了选件控制方式，便于讲课中对内容的重新组合，为教师教学的个性化发挥提供基础。
建设数据结构课程网站
利用计算机网络，开设《数据结构》课程网站，在网站上配套实验指导书、实习报告范例和程序范例等课程资源，使学生通过计算机网络在线学习，提供给学生“模板”，便于学生在现有“模板”的基础上进行组合、拆分、改进，直接进行高水平的、有创造性学习与应用阶段，从模板开始，快速入门、提高，促进学生主动学习。
3-4教学方法与教学手段（含多种教学方法灵活使用的形式与目的；
现代教育技术应用与教学改革）
教学方法：
课程建设中注重改进教学方式、实验方式、教学辅导方式，实现了课程教学多媒体化（多媒体课堂）、课程辅导网络化（校园教学网）、课程设计计算机化（大规模软件规格训练）的教学方式，保障了对计算机专业基础课程教学需求，提高了教学质量。
教学方式:
从传统的粉笔+黑板模式为主过渡到“计算机+大屏幕”为主的授课模式。
授课的电子教案开始时以静态文字为主的Powerpoint幻灯片方式提供，现在采用以动态算法演示为主的多媒体课件，用形象的动画在大屏幕上展示各种抽象算法的执行过程，辅之以板书交流，使得大大增加了从教师到学生传递的信息量和信息种类，有助于建立从感性到理性的深入理解与相关技术掌握。
实验方式：
逐步加大了实验机时比例，增设数据结构课程设计的课程；
提出实验具体要求
升级会员 