《数据结构》说课稿

《数据结构》“最短路径”问题说课稿

一、教材分析

1、特点与地位：

重点中的重点。本课是教材《数据结构》第六章第五节的内容。图是一种典型的非线性数据结构，应用十分广泛。求两结点之间的最短路径问题是图最常见的应用的之一，在交通运输、通讯网络等方面具有一定的实用意义。

2、重点与难点：

根据高职数据结构教育要求，理论“必需，够用”，侧重于某项技术的理论依据，重点放在技能培养上。结合学生现有抽象思维能力水平，已掌握基本概念等学情，以及求解最短路径问题的自身特点，确立本课的重点和难点如下：

（1）重点：如何将现实问题抽象成求解最短路径问题，以及该问题的解决方案。

（2）难点：求解最短路径算法的程序实现。

3、教学安排：

最短路径问题包含两种情况：一种是求从某个源点到其他各结点的最短路径，另一种是求每一对结点之间的最短路径。根据教学大纲安排，重点讲解第一种情况问题的解决。安排一个课时讲授。教材直接分析算法，考虑实际应用需要，补充旅游景点线路选择的实例，实例中问题解决与算法分析相结合，逐步推动教学过程。

二、教学目标分析

1、知识目标：掌握最短路径概念、能够求解最短路径。

2、能力目标：

（1）通过将旅游景点线路选择问题抽象成求最短路径问题，培养学生的数据抽象能力。

（2）通过旅游景点线路选择问题的解决，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。

（3）通过算法的程序实现，提高学生的编程能力。

3、素质目标：培养学生讲究工作方法、与他人合作，提高工作效率的职业素质。

三、教法分析

课前充分准备，研读教材，查阅相关资料，制作多媒体课件。教学过程中除了使用传统的“讲授法”以外，主要采用“案例教学法”，同时辅以多媒体课件，以启发的方式展开教学。由于本节课的内容属于图这一章的难点，考虑学生的接受能力，注意与学生沟通，根据学生的反应控制好教学进度是本节课成功的关键。

四、学法指导

1、课前上次课结课时给学生布置任务，使其有针对性的预习。

2、课中指导学生讨论任务解决方法，引导学生分析本节课知识点。

3、课后给学生布置同类型任务，加强练习。

五、教学过程分析

（一）课前复习（3~5分钟）

回顾“路径”的概念，为引出“最短路径”做铺垫。

教学方法及注意事项：

（1）采用提问方式，注意及时小结，提问的目的是帮助学生回忆概念。

（2）提示学生“温故而知新”，养成良好的学习习惯。

（二）导入新课（3~5分钟）

以城市公路网为例，基于求两个点间最短距离的实际需要，引出本课教学内容“求最短路径问题”。

教学方法及注意事项：

（1）先讲实例，再指出概念，既可以吸引学生注意力，激发学习兴趣，又可以实现教学内容的自然过渡。

（2）此处使用案例教学法，不在于问题的求解过程，只是为了说明问题的存在，所以这里的例

子只需要概述，能够说明问题即可。

（三）讲授新课（25~30分钟）

1、求某一结点到其他各结点的最短路径（重点）

主要采用案例教学法，提出旅游景点选择的例子，解决如何选择代价小、景点多的路线。

（1）将实际问题抽象成图中求任一结点到其他结点最短路径问题。（3~5分钟）

教学方法及注意事项：

①主要采用讲授法，将实际问题用图形表示出来。语言描述转换的方法（用圆圈加标号

表示某一景点，用箭头表示从某景点到其他景点是否存在旅游线路，并且将旅途费用

写在箭头的旁边。）一边用语言描述，一边在黑板上画图。

②注意示范画图只进行一部分，让学生独立思考、自主完成余下部分的转化。

③及时总结，原型抽象（景点作为图的结点，景点间的线路作为图的边，旅途费用作为

边的权值），将案例求解问题抽象成求图中某一结点到其他各结点的最短路径问题。

④利用多媒体课件，向学生展示一张带权有向图，并略作解释，为后续教学做准备。

（2）迪杰斯特拉算法（难点）（17~20分钟）

先讲算法思想，主要采用多媒体教学。

教学方法及注意事项：

①充分利用课件。将教材中的算法思想细化，分步解释给学生。用投影仪演示给学生看，

在有限的时间内，学生一边看投影仪上的文字，一边听教师的分析，提高教学效率。

注意讲解后给学生留出适当的思考时间。

②利用FLASH动画，结合第一步案例中抽象出的有向带权图、算法思想，求解答案。

帮助学生进一步理解算法思想。

再讲算法实现，主要采用启发式教学。

教学方法及注意事项：

①启发式教学，如何在计算机中实现上述算法呢？如何实现按路径长度递增产生最短路

径？如何记录求解过程中每一步当前的V0到V i的最短路径呢？引入dist[ ]数组。

②结合案例分析求解最短路径过程中dist[ ]数组的变化过程。（重点）注意此处最好借助

黑板，按照算法思想的步骤，逐步修改dist[ ]数组。同样，也是只示范一部分，余下

部分由学生独立思考完成。

③程序代码的讲解，注重思路，淡化语言。本课程不是语言课，对于实现语言不做要求，

鼓励学生自己动手将教材提供程序做适当修改，用C++实现，培养他们的编程能力。

2、求每一对结点之间的最短路径（5~6分钟）

两种思路：一种重复执行n次Dijkstra算法，另一种弗洛伊德（Floyed）算法。

教学方法及注意事项：此处只介绍算法思想，算法实现给学生作为拓展内容，自由把握。

（四）课堂小结（3~5分钟）

1、明确本节课重点Dijkstra算法，及算法实现的辅助数组dist[ ]的变化过程。

2、提示学生，在案例中数据抽象时，用结点表示活动，用有向边便是活动之间的优先关系，

这种方式形成的图又可以解决哪类实际问题呢？引导学生预习，为下次课的学习埋下伏笔。

（五）布置作业（1~2分钟）

1、书面作业：P174 6.7

2、复习本次课内容，预习下次课内容。

至此，整个教学过程结束，注意留出1~3分钟机动时间，准备一道备用习题，灵活把握时间安排。六、教学特色

以旅游路线选择为主线，灵活采用案例教学、示范教学、多媒体课件等多种手段辅助教学，使枯燥的理论讲解生动起来。在顺利开展教学的同时，体现所讲内容的实用性，提高学生的学习兴趣。