【正文】 評(píng)為“山東省精品課程”。現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展加速了教育現(xiàn)代化的進(jìn)程，師資隊(duì)伍教學(xué)觀念的更新是教材建設(shè)適應(yīng)現(xiàn)代教育的前提，同時(shí)也是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵。為有效地適應(yīng)教材群編寫(xiě)和精品課程建設(shè)的新需求，課程組通過(guò)教學(xué)、科研、進(jìn)修、培養(yǎng)等實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)行了高等教育教學(xué)理念、教學(xué)規(guī)律、現(xiàn)代教育技術(shù)理論等方面的學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變了教師是知識(shí)的壟斷者、傳授者，學(xué)生是知識(shí)的接受者的舊觀念，樹(shù)立了以人為本、一切為了學(xué)生全面發(fā)展、教學(xué)過(guò)程中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的新觀念；同時(shí)，課程組改革 了傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)不相適應(yīng)的部分，將現(xiàn)代先進(jìn)的教育、教學(xué)方法引入課堂，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目的。br br 4 教材群建設(shè)使課程教學(xué)條件得到進(jìn)一步完善 br br 教材群使用與建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)條件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境是課程主要教學(xué)條件，是課程建設(shè)的基礎(chǔ)。不斷改善教學(xué)條件，努力提高教學(xué)質(zhì)量是精品課程建設(shè)的核心工作。立體化教材的主要形式包括紙質(zhì)教材、音像制品、電子及網(wǎng)絡(luò)出版物等。我們開(kāi)發(fā)的數(shù)字圖像處理立體化教材主要包括紙質(zhì)教材群、電子教案、 CAI 課件、網(wǎng)絡(luò)課程等。除了包含教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容的主修教材外，還包括相關(guān)的參考教材群和指導(dǎo)書(shū)群等。20212021 擬出版《 VB 數(shù)字圖像處理》、《 MATLAB 數(shù)字圖像處理》、《 VB 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》、《 MATLAB 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》和《數(shù)字圖像處理 CAI》、《數(shù)字圖像處理網(wǎng)絡(luò)課程》、《數(shù)字圖像處理電子教案》等軟件包。 br /p p p(2) 電子教案 br 電子教案是為課堂教學(xué)服務(wù)的課件，是教師授課的基本工具，應(yīng)反映教師的教學(xué)思想、對(duì)知識(shí)點(diǎn)的把握及明確的教學(xué)方法，體現(xiàn)教材內(nèi)容的精華?！稊?shù)字圖像處理教案》不僅具備上述特點(diǎn)，還具有交互功能，在對(duì)一些關(guān)鍵或疑難知識(shí)點(diǎn)的講解 上，鏈接了圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等豐富的媒體素材，有效地強(qiáng)化和豐富了教學(xué)內(nèi)容。它針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能夠用動(dòng)畫(huà)、模擬仿真等技術(shù)講解課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法和教學(xué)策略，輔助教師和學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，提高教學(xué)效果。該軟件自帶 phtoshup\flash\3Dmax\和視頻編輯器 Premiere 等，用戶(hù)可隨心所欲地構(gòu)造圖形、處理圖像、對(duì)圖像編碼、對(duì)視頻進(jìn)行編輯，可仿真演示算法和動(dòng)態(tài)工作過(guò)程，得到相應(yīng)運(yùn)行結(jié)果。該軟件功能強(qiáng)，內(nèi)容豐富完善，互動(dòng)性好，能顯著改善教學(xué)效果，對(duì)于學(xué)生數(shù)字邏輯思維方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練具有顯著的促進(jìn)作用。網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，具備開(kāi)放性、交互性、共享性、協(xié)作性、自主性等特性，使得信息化教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生全方位能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。數(shù)字圖像處理網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容豐富完善，信息量大，特色鮮明，能滿(mǎn)足現(xiàn)代教育技術(shù)中的交互性、個(gè)性化、即時(shí)反饋、學(xué)習(xí)者控制、協(xié)作學(xué)習(xí)等原則，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī) 項(xiàng)目背景：在微軟亞洲研究院眾多的活動(dòng)項(xiàng)目中，中美大學(xué)生交流項(xiàng)目旨在幫助中國(guó)學(xué)生創(chuàng)造更多與世界前沿科研機(jī)構(gòu)接軌的機(jī)會(huì)，并為高素質(zhì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)引入全新的模式。在這里，中美計(jì)算機(jī)頂級(jí)高校合作好像是一道道經(jīng)緯線(xiàn)，微軟亞洲研究院在其間穿針引線(xiàn)，共同編織未來(lái)廣泛的國(guó)際學(xué)術(shù)交流新空間。 br ●微軟亞洲研究院被邀請(qǐng)參與到麻省理工學(xué)院的“ VIA”項(xiàng)目。 br ● 2021 年 7月，微軟亞洲研究院和 UCLA 純數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所，在北京聯(lián)合舉辦第一屆中美大學(xué)生暑期訓(xùn)練營(yíng)。微軟中美學(xué)生交流項(xiàng)目就是為促進(jìn)中美高校學(xué)生交流而精心設(shè)計(jì)的。梅隆大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)等著名高校都成為微軟連點(diǎn)成線(xiàn)的重點(diǎn)高校。梅隆大學(xué)在計(jì)算機(jī)科研與教學(xué)方面的領(lǐng)先地位，上海交通大學(xué)智能計(jì)算的世界前沿研究則是連點(diǎn)成線(xiàn)的動(dòng)因。 br 在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)進(jìn)行一學(xué)期學(xué)習(xí)，之后到微軟亞洲研究院實(shí)習(xí)；同樣，卡內(nèi)基 br 微軟亞洲研究院與美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校舉辦的中美大學(xué)生暑期訓(xùn)練營(yíng)， 20 名學(xué)生分別來(lái) 自中美各 10所著名大學(xué)，并共同在微軟亞洲研究院完成 8周的學(xué)習(xí)研究工作，他們被分成 5個(gè)小組，每組有兩名中國(guó)學(xué)生和兩名美國(guó)學(xué)生組成，并有一名來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所的年輕數(shù)學(xué)家，以及一名微軟亞洲研究院研究員進(jìn)行聯(lián)合指導(dǎo)。 br UCLAMSRA項(xiàng)目 (跨專(zhuān)業(yè)的交流 )：美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校純數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所 (IPAM)成立于 2021年，致力于數(shù)學(xué)與其他各學(xué)科的結(jié)合。為培養(yǎng)中國(guó)高等教育高素質(zhì)、應(yīng)用型、國(guó)際化科技人才，微軟亞洲研究院與 UCLA純數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所舉辦了中美大學(xué)生暑期訓(xùn)練營(yíng)。訓(xùn)練營(yíng)為中美兩國(guó)愛(ài)好數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的大學(xué)生們提供了一個(gè)獨(dú)特的 學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，他們?cè)诠餐捻?xiàng)目中，在世界一流的科研環(huán)境中，在數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家的指導(dǎo)下運(yùn)用在學(xué)校里所學(xué)的理論知識(shí)，解決計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。 br CMUSFTUMSRA項(xiàng)目 (產(chǎn)學(xué)研結(jié)合新模式 )：卡內(nèi)基卡內(nèi)基微軟全球副總裁，前微軟亞洲研究院院長(zhǎng)沈向洋博士評(píng)價(jià)說(shuō)：聯(lián)合培養(yǎng)人才項(xiàng)目是微軟亞洲研究院探索 IT 人才培養(yǎng)的一次新嘗試，這個(gè)項(xiàng)目拉近了國(guó)內(nèi)學(xué)生與世界頂級(jí)大學(xué)的距離，并對(duì)其他機(jī)構(gòu)的跨國(guó)人才合作具有積極的借鑒意義。這種嘗試將為中國(guó)學(xué)生提供更多與世界前沿科技接軌的機(jī)會(huì)，并為高素質(zhì)計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)引入全新的模式。對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，麻省理工學(xué)院的 VIA項(xiàng)目最特別的地方在于該系的本科學(xué)生在第五年用一年的時(shí)間獲得碩士學(xué)位。這樣的項(xiàng)目設(shè)計(jì)對(duì)于準(zhǔn)備從事基礎(chǔ)研究的同學(xué)非常有幫助，學(xué)生們不但可以在公司研究員和學(xué)校教授的指導(dǎo)下確立研究方向完成碩士學(xué)位論文，而且也可以了解到微軟亞洲研究院的公司文化，體驗(yàn)到世界一流的科研環(huán)境。 br 首先，中美大學(xué)生交流項(xiàng)目有微軟亞洲研究院堅(jiān)實(shí)的學(xué)術(shù)背景作為支撐。 br 其次，微軟亞洲研究院具有廣泛的影響力。這樣的影響力本身就是一個(gè)吸引人才的重要保證，而這些優(yōu)秀人才的參與使活動(dòng)的影響力更進(jìn)一階，形成一個(gè)穩(wěn)定的良性循環(huán)。這些運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)有力地保障了微軟亞洲研究院的交流項(xiàng)目有序、高效，并且充滿(mǎn)人文關(guān)懷，讓參加的學(xué)生有強(qiáng)烈的歸屬感和自豪感。 br 正像微軟亞洲研究院院長(zhǎng)洪小文博士所說(shuō)：在積極謀求以國(guó)內(nèi)外 高校聯(lián)合培養(yǎng)人才的同時(shí)，我們也不斷總結(jié)、提煉，探討人才培養(yǎng)的全新模式。 br /p p /p p /p 本報(bào)訊 (記者 李敬 )7 月 26日 ,隨著網(wǎng)易初級(jí)副總裁周楓宣布獲獎(jiǎng)名單 ,歷時(shí) 2 個(gè)半月的“有道難題 —— 2021 網(wǎng)易編程應(yīng)戰(zhàn)賽” (簡(jiǎn)稱(chēng)“有道難題大賽” )順利地落下了帷幕。本屆競(jìng)賽不只在賽事規(guī)模和獎(jiǎng)金上有所打破 ,更在競(jìng)賽方式上做了有益的探求。獎(jiǎng)金和獎(jiǎng)品總價(jià)值到達(dá) 60萬(wàn)元 ,其中冠軍獎(jiǎng)金 8 萬(wàn)元 ,二、三名獎(jiǎng)金 5萬(wàn)元和 2萬(wàn)元 ,均為業(yè)界最高。 br “去年的標(biāo)題是我們和 TopCoder 協(xié)作出的 ,偏算法 ,往年添加了實(shí)踐運(yùn)用才干的調(diào)查。 br 也正由于 如此 ,記者看到發(fā)布的競(jìng)賽結(jié)果顯示 ,有的選手上半場(chǎng)算法得了很高的分?jǐn)?shù) ,但實(shí)踐運(yùn)用才干測(cè)試拿的分少 ,而使其與前十名無(wú)緣。曾在屢次國(guó)際大賽上取得冠軍、并被中國(guó)順序競(jìng)賽界譽(yù)為“教主”的本屆“有道難題大賽”季軍得主樓天城則向記者坦言 ,“有道難題大賽”的特點(diǎn)就是一個(gè)字“難” ,由于開(kāi)放性的實(shí)踐運(yùn)用效果在任何一本書(shū)上也找不到答案 ,但有應(yīng)戰(zhàn)性才有吸引力。我們會(huì)花更多的精神做更久遠(yuǎn)的規(guī)劃 ,我們希望跟他人不一樣?！?br /p p /p p /p 摘要 :本文針對(duì)困擾“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教與學(xué)的幾個(gè)問(wèn)題 ,作者根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)和多年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn) ,進(jìn)行深入淺出的分析和論述 ,以其對(duì)提高課程的認(rèn)識(shí)和興趣、牢固掌握課程知識(shí)及其靈活運(yùn)用、提高利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力具有很好的指導(dǎo)作用。抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型 。美國(guó) ACM 和 IEEE/CS于 2021 年制定的《 Computing Curricula 2021》課程體系以及我國(guó)在 2021年結(jié)合本國(guó)國(guó)情制定的《中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程 2021》都賦予“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程極高的地位。 br 1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何發(fā)展起來(lái)的 br 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) ?從 20 世紀(jì) 60 年代以來(lái)一直有爭(zhēng)議 ,一部分人認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心是“信息結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換” ,即側(cè)重強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。我們不去評(píng)判 ,但應(yīng)該說(shuō)從宏觀來(lái)看計(jì)算機(jī)科學(xué)是研究信息表示和信息處理的科學(xué) ,即信息在計(jì)算機(jī)中的表示和信息加工處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的主要范疇。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展過(guò)程中 ,出現(xiàn)了以下幾個(gè)突出的變化 :br (1) 計(jì)算機(jī)由最初的單一科學(xué)計(jì)算到現(xiàn)在的幾乎無(wú)所不能。 br (2) 計(jì)算機(jī)加工處理的對(duì)象由數(shù)值型變?yōu)閿?shù)值型和非數(shù)值型。br (3) 計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)量由小變?yōu)榇?、再到巨?(如海量存儲(chǔ)、計(jì)算 )。 br (4) 數(shù)據(jù)之間的關(guān)系由簡(jiǎn)單變復(fù)雜、再到很復(fù)雜。 br 這些變化對(duì)計(jì)算機(jī)提出了更高的要求和挑戰(zhàn) ,要應(yīng)對(duì)這些變化和挑戰(zhàn) ,人們自然想到的就是發(fā)展硬件技術(shù) ,開(kāi)發(fā)出速度更快、存儲(chǔ)容量更大、性能更高的計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品。于是人們想到 ,通過(guò)研究問(wèn)題本身 ,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題數(shù)據(jù)的特性 ,并讓計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí)利用問(wèn)題數(shù)據(jù)的特性 ,從而提高計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的效率。 br 2學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義 br 很多教科書(shū)都了強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義 ,但是 ,都站的高度太高 ,學(xué)生 體會(huì)不到 ,很多學(xué)生在被問(wèn)到學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么用時(shí) ,都知道這課很重要 ,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè) ,考研究生必考等 ,至于對(duì)專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)有什么用 ,很少有學(xué)生說(shuō)清楚 ,甚至有些教師也說(shuō)不清楚 ,只是簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生很重要 ,要好好學(xué)。 br 一個(gè)學(xué)生在剛?cè)雽W(xué)時(shí) ,只發(fā)了幾本書(shū) ,可以隨意地扔在自己的桌子上 ,要上課時(shí) ,很容易的就找到上課要用的書(shū) 。如果到了大四 ,積攢的書(shū)達(dá)到了 50 多本或者上百本 ,估計(jì)就忍受不了了 ,也許可以忍受桌子上的滿(mǎn)和亂 ,但是可能忍受不了找書(shū)花的時(shí)間了。 br 例子中 ,前一種提高眼睛識(shí)別力方法就是發(fā)展“硬件”技術(shù)來(lái)提高解決問(wèn)題的效率 ,后一種方法就是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的作用 ,利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (書(shū)目信 息本身固有的關(guān)系 )來(lái)提高解決問(wèn)題的效率。而現(xiàn)實(shí)是 ,圖書(shū)館里的書(shū)都是按一定規(guī)律組織的 ,這種規(guī)律就是利用了書(shū)本身的數(shù)據(jù)特性 ,即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如 ,書(shū)印刷出來(lái)后 ,書(shū)目的數(shù)據(jù)信息 (例如書(shū)名、分類(lèi)等 )及關(guān)系就固有了 ,無(wú)論是堆在桌子上還是碼放 ,這種數(shù)據(jù)信息及關(guān) 系天然存在著。 br 因此 ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是問(wèn)題數(shù)據(jù)信息本身固有的一種特性(與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān) ),通過(guò)分析、研究、發(fā)現(xiàn)這些特性 ,然后在計(jì)算機(jī)求解該問(wèn)題時(shí)能利用這些特性 ,從而提高加工處理的效率。其中一個(gè)重要的原因就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身是脫離計(jì)算機(jī)的 ,但是又要在計(jì)算機(jī)中用。但是存起來(lái)不是目的 ,目的是求解問(wèn)題 ,需要對(duì)問(wèn)題數(shù)據(jù)實(shí)施一系列操作 (以期產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果 ),這就是算法?？梢钥闯?,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的重要組成部分 ,因此 ,從抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的觀點(diǎn)來(lái)研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最合適的 (筆者建議“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程改為“抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型及實(shí)現(xiàn)” )。 br (1) 抽象定義階段 :分析問(wèn)題 ,給出問(wèn)題的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義。 br (2) 實(shí)現(xiàn)階段 :在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型。②操作的具體實(shí)現(xiàn) ,即設(shè)計(jì)出各個(gè)操作的具體步驟 —— 算法設(shè)計(jì)。 br 高級(jí)語(yǔ)言中有很多預(yù)定義類(lèi)型 ,其中數(shù)組、字符串也是。高級(jí)語(yǔ)言中的其他數(shù)據(jù)類(lèi)型也一樣 ,它們也有自己的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型原始模型。從這里可以看出數(shù)據(jù)類(lèi)型和抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。筆者認(rèn)為應(yīng)該在“問(wèn)題 — 抽象 — 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型 — 實(shí)現(xiàn)”這個(gè)大模式下來(lái)組織、教授和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 br 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) br 有些教科書(shū)把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為四種 [3],即把集合也列為一種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ,筆者認(rèn)為是不合適的。 br 三種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按照“抽象 — 實(shí)現(xiàn)”的線(xiàn)路進(jìn)行課程內(nèi)容的組織和講授。(1)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義。 (2)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)。 (3)典型應(yīng)用舉例 ,利用實(shí)現(xiàn)的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的問(wèn)題。在教授和學(xué)習(xí)中必須抓住共同點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)。 br (1) 一般線(xiàn)性表 :數(shù)據(jù)元素、操作都沒(méi)有任何特殊限制。這樣 ,這兩種線(xiàn)性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就具有了“先進(jìn)先出”、“先進(jìn)后出”的操作特征 ,具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。但是由于元素的限制 ,使得操作時(shí)的操作對(duì)象不再是簡(jiǎn)單的單個(gè)元素