《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C++）》教學(xué)大綱

1、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+）教學(xué)大綱課程編號(hào)：08358312課程名稱：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+）英文名稱：Object Oriented Programing (C+)課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課課程要求：必修學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3（講授學(xué)時(shí)：36 上機(jī)學(xué)時(shí)：12）適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；軟件工程一、課程性質(zhì)與任務(wù)“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與軟件工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮幕舅枷搿⒏拍詈统绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，也是后繼學(xué)習(xí)高級(jí)面向?qū)ο笳Z言的理論基礎(chǔ)。課程主要研究面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念、問題解決方法以及使用C+語言對(duì)解決方案的代碼實(shí)現(xiàn)。課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟮幕舅枷?/p>

2、、基本概念與設(shè)計(jì)方法，以及以C+語言為工具的程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)生能使用面向?qū)ο蟮乃枷敕治龊徒鉀Q工程問題。課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重面向?qū)ο蠡局R(shí)、基本理論和基本設(shè)計(jì)方法的講解，重點(diǎn)是使學(xué)生具備基于面向?qū)ο蟮膯栴}分析、方案設(shè)計(jì)和基本設(shè)計(jì)技能，能夠使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法開發(fā)應(yīng)用軟件，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、模塊化與數(shù)據(jù)抽象技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息隱蔽、可復(fù)用、易修改、易擴(kuò)充等特性的程序，為今后進(jìn)行工程化軟件開發(fā)工作打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。二、課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：C語言程序設(shè)計(jì)。后續(xù)課程：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)踐，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、Java程序設(shè)計(jì)、JavaSE程序設(shè)計(jì)等。先修課程對(duì)本課程起到基礎(chǔ)語法的支撐作用

3、，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)采用C+語言進(jìn)行表示，C+中的基本語法、程序邏輯結(jié)構(gòu)需要有C語言的基礎(chǔ)；對(duì)后繼課程有重要的支撐作用，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)踐”對(duì)本課程的理論和語法現(xiàn)象作進(jìn)一步驗(yàn)證和系統(tǒng)訓(xùn)練，面向?qū)ο蠹夹g(shù)作為一種流行的程序構(gòu)造方法體現(xiàn)在幾乎所有現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)語言中，如Java程序設(shè)計(jì)、JavaSE程序設(shè)計(jì)都要采用和強(qiáng)化面向?qū)ο蟮乃枷牒图夹g(shù)。三、課程教學(xué)目標(biāo)1. 理解面向?qū)ο蟮幕舅枷牒突靖拍睿軌蚧诿嫦驅(qū)ο蟮脑聿⒉捎妹嫦驅(qū)ο蟮姆椒▽?duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)程序、分析與結(jié)果解釋、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（支撐畢業(yè)能力要求2,3）2. 掌握以C+語言為工具的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的

4、開發(fā)與程序設(shè)計(jì)方法，能夠使用面向?qū)ο蟮幕纠碚撝R(shí)設(shè)計(jì)軟件實(shí)驗(yàn)，并能夠針對(duì)相對(duì)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決方案，編寫程序進(jìn)行求解。（支撐畢業(yè)能力要求5,6）四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 一、C+語言基礎(chǔ)1. C+語言概述2. 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)3. 面向?qū)ο蠓治雠c程序?qū)崿F(xiàn)1.了解C+語言的基本語法結(jié)構(gòu)，能夠?qū)懗龊?jiǎn)單的C+程序；2.理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的主要思想與特點(diǎn)，并能夠用生活中的案例進(jìn)行說明；3. 能夠區(qū)分面向?qū)ο笈c面向過程程序設(shè)計(jì)概念的區(qū)別。2 講授1、22二、C+語言對(duì)C語言的擴(kuò)充1. C+的輸入輸出2. 變量與常量（const）3. 引

5、用4. 函數(shù)5. 動(dòng)態(tài)對(duì)象構(gòu)建與拆除1.會(huì)使用C+輸入輸出的基本函數(shù)，能夠?qū)懗龊?jiǎn)單的輸入輸出語句；2. 能說明C+對(duì)C語法特性的主要擴(kuò)充，并編寫簡(jiǎn)單程序；3. 理解動(dòng)態(tài)對(duì)象的構(gòu)建與拆除機(jī)制，能夠設(shè)計(jì)出對(duì)象與對(duì)象數(shù)組的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建與拆除代碼。4講授1、23上機(jī)訓(xùn)練1 函數(shù)重載與引用1能創(chuàng)建Win32 Console Application應(yīng)用程序；2能根據(jù)編譯信息快速定位語法錯(cuò)誤并改正；3能構(gòu)造實(shí)驗(yàn)區(qū)分并說明函數(shù)重載和缺省參數(shù)的函數(shù)調(diào)用的區(qū)別；4能構(gòu)造有效實(shí)例測(cè)試引用和非引用參數(shù)的差異，并給出效率評(píng)價(jià)。2上機(jī)24三、類與對(duì)象（一）1. 類2. 對(duì)象3.類的方法1. 能正確對(duì)數(shù)據(jù)抽象和封裝，使用C+語

6、法進(jìn)行描述；2. 能解釋類和對(duì)象的概念，熟練運(yùn)用基本語法創(chuàng)建類和使用對(duì)象。4講授1、25上機(jī)訓(xùn)練2 類和對(duì)象（一）1能用Visual C+6.0的類向?qū)Ы㈩惗x和類實(shí)現(xiàn)；2能構(gòu)建多文檔項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)類定義、類實(shí)現(xiàn)及用戶框架程序的分類（文件）組織；3能設(shè)計(jì)含有設(shè)置、讀取屬性值方法的類，并對(duì)屬性訪問進(jìn)行檢驗(yàn)。2上機(jī)26三、類和對(duì)象（二）4. 構(gòu)造與析構(gòu)5. 拷貝構(gòu)造函數(shù)與對(duì)象拆除6. 字符串類string和其它類型構(gòu)造技術(shù)7. 案例分析1. 能說明構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的作用和語法特點(diǎn)；2. 能夠熟練設(shè)計(jì)帶構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的類；3. 能準(zhǔn)確說明拷貝構(gòu)造函數(shù)的使用場(chǎng)景，并能區(qū)分拷貝構(gòu)造函數(shù)與賦值函數(shù)在調(diào)

7、用上的區(qū)別；4. 能對(duì)案例進(jìn)行分析總結(jié)，說明含有的語法現(xiàn)象和作用。6講授1、27上機(jī)訓(xùn)練3 類和對(duì)象（二）1. 能熟練運(yùn)用多文件形式組織類定義、類實(shí)現(xiàn)和用戶框架；2. 能構(gòu)造包含成員、構(gòu)造函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的類，檢驗(yàn)和說明其作用；3. 能構(gòu)造實(shí)驗(yàn)，校驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性并處理異常。2上機(jī)28四、靜態(tài)成員、友元與成員指針1. 靜態(tài)成員2. 友元3. 指向類成員的指針4. 案例分析1. 能說明靜態(tài)屬性的概念與使用場(chǎng)景，能構(gòu)造需要使用靜態(tài)屬性的類并正確對(duì)靜態(tài)屬性進(jìn)行初始化；2. 理解靜態(tài)方法的含義，能夠分辨出何時(shí)使用靜態(tài)方法；3. 能利用友元訪問類的私有成員，并能對(duì)使用友元的好壞進(jìn)行評(píng)價(jià)；4.

8、能對(duì)案例進(jìn)行分析總結(jié)，說明含有的語法現(xiàn)象和作用。4講授1、29上機(jī)訓(xùn)練4 靜態(tài)成員與友元能構(gòu)造一個(gè)案例，使用靜態(tài)成員對(duì)類對(duì)象計(jì)數(shù)，使用友元函數(shù)訪問類的私有成員。2上機(jī)210五、繼承1. 繼承的概念與表示2. 繼承的實(shí)現(xiàn)3. 類之間的關(guān)系與類的構(gòu)造4. 復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)造與析構(gòu)5. 繼承的工作方式6. 案例分析1. 深刻理解繼承的概念與語法表現(xiàn)形式，并能依據(jù)概念對(duì)派生類進(jìn)行規(guī)劃和代碼設(shè)計(jì)；2. 理解基類與派生類的訪問權(quán)限控制，并能對(duì)私有、保護(hù)、公有成員進(jìn)行判別；3. 能對(duì)案例進(jìn)行分析總結(jié)，說明含有的語法現(xiàn)象和作用。6講授1、211上機(jī)訓(xùn)練5 繼承能構(gòu)造一個(gè)概念上需要采用繼承的案例，完成基類與派生類設(shè)

9、計(jì)與訪問。實(shí)驗(yàn)建議：假定工人類、經(jīng)理類、銷售員類，從中抽取出共同基類。(1) 工人類的屬性：工號(hào)、姓名、基本工資和出生日期；(2) 經(jīng)理類的屬性：工號(hào)、姓名、基本工資、出生日期和津貼；(3) 銷售員類的屬性：工號(hào)、姓名、基本工資、出生日期、銷售額和銷售提成比率；(4) 所有員工的對(duì)外接口包括輸出信息和計(jì)算工資。2上機(jī)212六、虛函數(shù)與多態(tài)性1. 多態(tài)性2. 共同基類3. 虛函數(shù)4. 純虛函數(shù)與抽象類5. 多重繼承6. 案例分析與講解1. 能夠說明虛函數(shù)與多態(tài)性的含義，分辨靜態(tài)聯(lián)編與動(dòng)態(tài)聯(lián)編方法；2. 能用示例說明虛函數(shù)的調(diào)調(diào)用時(shí)機(jī)，能夠設(shè)計(jì)虛函數(shù)并正確調(diào)用；3. 能夠解釋純虛函數(shù)與抽象類的概念

10、和關(guān)系，并正確定義純虛函數(shù)方法；4. 能通過自學(xué)，總結(jié)多重繼承的概念與定義方法；5. 能對(duì)案例進(jìn)行分析總結(jié)，說明含有的語法現(xiàn)象和作用。6講授1、213上機(jī)訓(xùn)練6 虛函數(shù)與純虛函數(shù)能總結(jié)幾個(gè)含有多態(tài)性的應(yīng)用問題，并能編程解決其一。實(shí)驗(yàn)建議：可考慮計(jì)算三角形、正方形和圓形的面積問題。先建立抽象類Shape，并利用其對(duì)象指針實(shí)現(xiàn)各種具體形狀的面積計(jì)算。2上機(jī)214七、運(yùn)算符重載1. 重載運(yùn)算符的概念2. 重載運(yùn)算符函數(shù)的設(shè)計(jì)3. 若干常見運(yùn)算符的重載4. 案例分析與講解1. 能說明運(yùn)算符重載的本質(zhì)含義，能分辨友元與成員重載在定義和實(shí)現(xiàn)上的區(qū)別；2. 能為類增加適當(dāng)?shù)闹剌d運(yùn)算符；3. 能對(duì)案例進(jìn)行分析

11、總結(jié)，說明含有的語法現(xiàn)象和作用。2講授1、215八、流與文件操作1. 理解流機(jī)制2. 構(gòu)造可流的類3. 格式控制4. 文件流1. 理解流機(jī)制，能夠分辨輸入輸出流；2. 能正確讀寫數(shù)據(jù)流；3. 能設(shè)計(jì)文件讀寫程序，實(shí)現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)的文件讀寫。2講授1、2五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）組成課外小組，搜集資料、文獻(xiàn)，分析一個(gè)稍大型的工程項(xiàng)目，設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮慕鉀Q方案，要求至少包含10種主要語法現(xiàn)象。六、教學(xué)方法本課程與課堂教學(xué)為主，結(jié)合上機(jī)、作業(yè)等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)。1. 課堂教學(xué)主要采用CAI教學(xué)，輔助多媒體、實(shí)際上機(jī)運(yùn)行環(huán)境等形式進(jìn)行。在課堂教學(xué)中，使用講授、提問、討論、演示等

12、教學(xué)手段。2. 教學(xué)方法以單元式教學(xué)為主，增加典型應(yīng)用示例，學(xué)生小組研討問題等措施。3. 上機(jī)過程中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，能夠基于面向?qū)ο蟮脑聿⒉捎妹嫦驅(qū)ο蟮姆椒▽?duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。六、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式考試成績(jī)?yōu)榘俜种?，由上機(jī)成績(jī)和期末成績(jī)組合而成。各部分內(nèi)容及所占比例如下：上機(jī)成績(jī)：30%。主要考核學(xué)生對(duì)基本概念語法現(xiàn)象進(jìn)行編程實(shí)踐的能力，以及課外小組練習(xí)的評(píng)價(jià)。主要分六次對(duì)上機(jī)報(bào)告和上機(jī)表現(xiàn)進(jìn)行考核，每次5分。期末考試成績(jī)：70%。主要考核學(xué)生對(duì)面向?qū)ο蟪绦虻幕靖拍詈退枷氲恼莆?，以及?yīng)用C+語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的能力。書面考試形式，題型包括填空、判斷、閱讀、編程等?？荚嚂r(shí)間為2學(xué)時(shí)。七、教材及參考書目1教材：1 牛連強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)C+程序設(shè)計(jì)教程2版機(jī)械工業(yè)出版社， 20172參考書目：1 錢能C+程序設(shè)計(jì)教程清華大學(xué)出版社，20052 譚浩強(qiáng)C+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)2版清華大學(xué)出版社，20143 牛連