《C++程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

C++程序設(shè)計(jì)（C++LanguageProgramming）課程基本信息課程編號(hào)：04021513課程總學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：10學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：選修課程屬性:基礎(chǔ)類(lèi)開(kāi)設(shè)學(xué)期：第2學(xué)期適用專(zhuān)業(yè)：電子信息工程對(duì)先修的要求：高等數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語(yǔ)言設(shè)計(jì)基礎(chǔ)對(duì)后續(xù)的支撐：為后續(xù)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等提供基礎(chǔ)編程知識(shí)一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)教學(xué)理念：本課程是電子信息工程專(zhuān)業(yè)的選修課。在課程教學(xué)中采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重，以理論指導(dǎo)實(shí)踐、以實(shí)踐促進(jìn)理論的教學(xué)理念。在理論教學(xué)中，靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，同時(shí)充分挖掘課程中的思政元素，有效地將思政教育貫穿到課堂教學(xué)中，拓展課程信息量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高課程的學(xué)習(xí)效果；通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念和技術(shù)。使學(xué)生深刻理解面向?qū)ο蠹夹g(shù)所帶來(lái)的觀念改革，掌握一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的思維方式、規(guī)則與基本方法，了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。使學(xué)生初步掌握基本的程序設(shè)計(jì)過(guò)程和技巧，掌握集成化程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用和程序的調(diào)試方法，為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)及各種信息處理打下初步的基礎(chǔ)。課程性質(zhì)：本課程是電子信息工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識(shí)、算法和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)能力，以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用綜合素質(zhì)等方面起到基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性的重要作用。課程目標(biāo)和任務(wù)：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠更加深入地了解計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，了解程序設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本構(gòu)成，掌握C++語(yǔ)言基本概念、分析方法、設(shè)計(jì)方法、基本語(yǔ)法和編程方法；詳盡地講述C++語(yǔ)言面向?qū)ο蟮幕咎匦?，其?nèi)容包括類(lèi)、對(duì)象、派生類(lèi)、繼承、多態(tài)性、虛函數(shù)等；從而使學(xué)生能深刻理解和領(lǐng)會(huì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的特點(diǎn)和風(fēng)格，類(lèi)的封裝性、繼承性和多態(tài)性與程序的安全性、結(jié)構(gòu)性和靈活多樣性之間的關(guān)系，達(dá)到掌握其設(shè)計(jì)方法和編程基礎(chǔ)的目的。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念和技術(shù)。使學(xué)生深刻理解面向?qū)ο蠹夹g(shù)所帶來(lái)的觀念改革，掌握一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的思維方式、規(guī)則與基本方法，了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。使學(xué)生初步掌握基本的程序設(shè)計(jì)過(guò)程和技巧，掌握集成化程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用和程序的調(diào)試方法，具備基本的分析問(wèn)題和利用計(jì)算機(jī)求解實(shí)際問(wèn)題的能力，著重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、程序設(shè)計(jì)能力以及自主學(xué)習(xí)能力。二、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐序號(hào)課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：掌握C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和基本程序結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思想，具備分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力指標(biāo)點(diǎn)1.31工程知識(shí)2目標(biāo)2：掌握C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)與調(diào)試方法、以及程序設(shè)計(jì)方法，養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，具備一定的編程能力和軟件設(shè)計(jì)能力指標(biāo)點(diǎn)5.15使用現(xiàn)代工具教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排（一）理論教學(xué)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)11緒論

1.1計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展1.2面向?qū)ο蟮姆椒?.3面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)1.4程序開(kāi)發(fā)的基本概念重點(diǎn)：面向?qū)ο蟮睦砟詈头椒?。難點(diǎn)：面向?qū)ο蟮睦砟?了解C++語(yǔ)言的概念、發(fā)展和特點(diǎn)，算法的概念；2理解C++語(yǔ)言程序的基本組成、算法的特征；3掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法；4熟練掌握運(yùn)行C++程序的步驟與方法。2預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)122C++語(yǔ)言簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)

2.1C++語(yǔ)言概述2.2基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和表達(dá)式2.3數(shù)據(jù)輸入和輸出2.4算法的基本控制結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性、表達(dá)式運(yùn)算和賦值運(yùn)算、數(shù)據(jù)的輸入輸出難點(diǎn)：數(shù)據(jù)的類(lèi)型和表達(dá)式、算法的基本控制結(jié)構(gòu)1了解基本數(shù)據(jù)類(lèi)型；2理解C++語(yǔ)言的特點(diǎn)；3掌握常量、變量的使用方法，各類(lèi)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性、賦值運(yùn)算；4熟練掌握表達(dá)式的正確書(shū)寫(xiě)與運(yùn)算順序，數(shù)據(jù)的輸入和輸出方法。3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)133函數(shù)

3.1函數(shù)的定義與使用3.2內(nèi)聯(lián)函數(shù)3.3帶默認(rèn)形參值的函數(shù)3.4邏輯運(yùn)算符與邏輯表達(dá)式3.5函數(shù)重載3.6使用C++語(yǔ)言系統(tǒng)函數(shù)重點(diǎn)：函數(shù)的定義、調(diào)用、參數(shù)傳遞、內(nèi)聯(lián)函數(shù)、函數(shù)重載難點(diǎn)：函數(shù)的調(diào)用、函數(shù)的參數(shù)傳遞、函數(shù)重載1掌握函數(shù)的定義與調(diào)用的實(shí)現(xiàn)；2掌握內(nèi)聯(lián)函數(shù)的使用；3掌握函數(shù)重載的實(shí)現(xiàn)；4了解使用C++語(yǔ)言系統(tǒng)函數(shù)。3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)144類(lèi)與對(duì)象4.1面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)4.2類(lèi)和對(duì)象4.3構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)重點(diǎn)：類(lèi)和對(duì)象的作用、類(lèi)的聲明和對(duì)象的定義、類(lèi)的成員函數(shù)、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)難點(diǎn)：類(lèi)的聲明和對(duì)象的定義方法、類(lèi)的成員函數(shù)、調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序、復(fù)制構(gòu)造函數(shù)1理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)的基本思想及其主要特點(diǎn)；2掌握類(lèi)和對(duì)象的關(guān)系，以及類(lèi)的聲明和對(duì)象定義的方法；3掌握成員函數(shù)的性質(zhì)，對(duì)象的初始化，構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)成員的初始化方法；掌握析構(gòu)函數(shù)的作用和實(shí)現(xiàn)。3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)155數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)5.1標(biāo)識(shí)符的作用域與可見(jiàn)性5.2對(duì)象的生存期5.3類(lèi)的靜態(tài)成員5.4類(lèi)的友元5.5共享數(shù)據(jù)的保護(hù)5.6多文件結(jié)構(gòu)和編譯預(yù)處理命令重點(diǎn)：標(biāo)識(shí)符的作用域、對(duì)象的生存期、類(lèi)的靜態(tài)成員、友元函數(shù)和友元類(lèi)、編譯預(yù)處理命令難點(diǎn)：對(duì)象的生存期、共享數(shù)據(jù)的保護(hù)1了解標(biāo)識(shí)符的作用域和對(duì)象的生存期；2了解靜態(tài)成員的特點(diǎn)；3掌握類(lèi)的友元的實(shí)現(xiàn)及其特點(diǎn)；4熟練掌握C++多文件結(jié)構(gòu)的編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn)；5了解編譯預(yù)處理的作用及實(shí)現(xiàn)3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)1、目標(biāo)266類(lèi)的繼承6.1基類(lèi)與派生類(lèi)6.2訪問(wèn)控制6.3類(lèi)型兼容規(guī)則6.4派生類(lèi)的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)6.5派生類(lèi)成員的標(biāo)志與訪問(wèn)重點(diǎn)：繼承與派生的概念、派生類(lèi)的聲明方式和構(gòu)成、派生類(lèi)成員的訪問(wèn)屬性、派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、多重繼承難點(diǎn)：派生類(lèi)訪問(wèn)屬性、多層派生時(shí)的構(gòu)造函數(shù)，多重繼承引起的二義性問(wèn)題和虛基類(lèi)1了解繼承與派生的概念；2掌握派生類(lèi)的聲明方式；3掌握派生類(lèi)的訪問(wèn)屬性；4熟練掌握派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)；5掌握用虛基類(lèi)方法解決多重繼承引起的二義性問(wèn)題3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)1、目標(biāo)277多態(tài)性7.1多態(tài)性概述7.2運(yùn)算符重載7.3虛函數(shù)7.4純虛函數(shù)與抽象類(lèi)重點(diǎn)：多態(tài)的實(shí)現(xiàn)、運(yùn)算符重載、虛函數(shù)、靜態(tài)關(guān)聯(lián)與動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)難點(diǎn)：運(yùn)算符重載的方法、靜態(tài)關(guān)聯(lián)與動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)、虛函數(shù)的作用1理解多態(tài)的概念；2掌握運(yùn)算符重載的方法、規(guī)則；3了解虛函數(shù)的作用；理解靜態(tài)關(guān)聯(lián)與動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)；4掌握虛函數(shù)以及虛析構(gòu)函數(shù)的使用方法；5理解純虛函數(shù)與抽象類(lèi)的概念3預(yù)習(xí)、課堂講授目標(biāo)1、目標(biāo)28機(jī)動(dòng)學(xué)時(shí)：課后習(xí)題、上機(jī)答疑、復(fù)習(xí)、安排考試2目標(biāo)1、目標(biāo)2實(shí)驗(yàn)教學(xué)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)99.1C++程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行方法9.2函數(shù)9.3類(lèi)和對(duì)象9.4繼承性和派生性9.5多態(tài)性和虛函數(shù)1熟悉VisualC++6.0或Visualstudio編程環(huán)境、掌握C++語(yǔ)言基本概念和基本語(yǔ)法；2熟練掌握函數(shù)定義和調(diào)用；3掌握類(lèi)的定義格式及對(duì)象的定義方法；掌握構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的功能和應(yīng)用；掌握成員函數(shù)的特點(diǎn)和用法。4掌握派生類(lèi)的定義方法和派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)以及析構(gòu)函數(shù)定義方法；掌握不同繼承方式下，基類(lèi)成員在派生類(lèi)中的訪問(wèn)權(quán)限；了解多重繼承中的二義性和避免方法以及虛基類(lèi)的概念。5學(xué)會(huì)重載運(yùn)算符的方法，以及如何定義重載運(yùn)算符和如何使用重載運(yùn)算符；掌握通過(guò)虛函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聯(lián)編的方法。10預(yù)習(xí)，上機(jī)實(shí)踐目標(biāo)1、目標(biāo)2四、課程思政在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合C++語(yǔ)言的發(fā)展歷程、歷史人物事跡和時(shí)事熱點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀、培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情況和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)，例如中興華為事件、在俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中Oracle和SAP等軟件巨頭宣布暫停俄羅斯所有服務(wù)等，讓學(xué)生明白科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要性；在類(lèi)與對(duì)象講解中，結(jié)合工程實(shí)際案例說(shuō)明一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的解決通常是有許多子問(wèn)題來(lái)逐一解決的，而每個(gè)子問(wèn)題可以通過(guò)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神以及工程實(shí)踐能力；在介紹類(lèi)時(shí)，通過(guò)封裝類(lèi)的程序引導(dǎo)學(xué)生探討共情、忠誠(chéng)等社會(huì)公德心理，進(jìn)一步闡述參與社會(huì)的責(zé)任感，幫助學(xué)生自覺(jué)地樹(shù)立準(zhǔn)確的邏輯思維，提升代碼的高效性。五、教材及參考資料1.選用教材：（1）理論課教材：C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，鄭莉、董淵編著，清華大學(xué)出版社，2020年，第5版，ISBN：978-7-302-56691-5（2）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)：C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，鄭莉、董淵編著，清華大學(xué)出版社，2020年，第4版，2.參考書(shū)：（1）C++程序設(shè)計(jì)（第3版），譚浩強(qiáng)編著，清華大學(xué)出版社，2018年（2）C++程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用，張耀仁，華中科技大學(xué)出版社，2002年（3）C++程序設(shè)計(jì)教程（第四版），（美）H.M.Deitel，P.J.Deitel著，施平安譯，清華大學(xué)出版社2004年（4）C++語(yǔ)言基礎(chǔ)教程（第3版），呂鳳翥，清華大學(xué)出版社，2013年3.推薦網(wǎng)站（線上資源）：（1）清華網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂，網(wǎng)址：/（2）VC知識(shí)庫(kù)，網(wǎng)址：/（3）VC在線，網(wǎng)址：/（4）cplusplus，網(wǎng)址：/六、教學(xué)條件課程實(shí)施需要進(jìn)行上機(jī)操作，目前學(xué)院已具備兩間計(jì)算機(jī)機(jī)房，機(jī)房配備電腦安裝有VC++6.0軟件和Visualstudio2010，能夠滿(mǎn)足學(xué)生的上機(jī)操作需求。七、課程考核、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）考核內(nèi)容評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例(%)成績(jī)比例(%)課堂表現(xiàn)課后作業(yè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)考試1目標(biāo)1：（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3）主要考核學(xué)生對(duì)C++語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握程度88030462目標(biāo)2：（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.1）主要考核學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、編寫(xiě)和運(yùn)行程序的能力22203054合計(jì)10102060100課程考核由平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行。平時(shí)成績(jī)占40%，主要包括：課堂表現(xiàn)占10%、課后作業(yè)占10%、上機(jī)實(shí)驗(yàn)占20%。其中課堂表現(xiàn)主要從學(xué)生課堂測(cè)試、討論、提問(wèn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行考查，可以借助線上教學(xué)平臺(tái)超星學(xué)習(xí)通實(shí)施教學(xué)活動(dòng)并進(jìn)行綜合打分；課后作業(yè)根據(jù)學(xué)生作業(yè)的完成情況和答題正確率，可以借助線上教學(xué)平臺(tái)如學(xué)習(xí)通實(shí)施教學(xué)活動(dòng)并進(jìn)行打分；上機(jī)實(shí)驗(yàn)根據(jù)學(xué)生上機(jī)實(shí)操和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行綜合打分。具體成績(jī)?cè)u(píng)定參考評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行執(zhí)行。期末成績(jī)占60%，考試采用閉卷筆試方式?？荚嚪秶鷳?yīng)涵蓋所有講授及自學(xué)的內(nèi)容，考試內(nèi)容應(yīng)能客觀反映出學(xué)生對(duì)本門(mén)課程主要概念的記憶、掌握程度，對(duì)有關(guān)理論的理解、掌握及綜合運(yùn)用能力?？荚囶}型以判斷題、單項(xiàng)選擇題、填空題、閱讀程序改錯(cuò)題為主。1.考試方法：閉卷考試，總成績(jī)計(jì)算辦法：總成績(jī)=期末成績(jī)×60%+平時(shí)成績(jī)×20%+實(shí)驗(yàn)×20%。2.過(guò)程性評(píng)價(jià)：課程采用“理論教學(xué)評(píng)價(jià)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)+期末考試評(píng)價(jià)”的多元評(píng)價(jià)方法，理論教學(xué)評(píng)價(jià)包括點(diǎn)名、隨堂測(cè)試、作業(yè)和課堂表現(xiàn)等環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)包括上機(jī)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和上機(jī)考試等環(huán)節(jié)，期末考試評(píng)價(jià)采用閉卷方式，涉及多種題型，考察學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。八、考核結(jié)果分析反饋1.考核結(jié)果如何向?qū)W生反饋。（1）階段性考核反饋：課堂測(cè)試采用客觀題形式，并利用線上教學(xué)工具超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行實(shí)施，學(xué)生做完即可獲得考核結(jié)果；課后作業(yè)采用主觀題形式，并利用線上教學(xué)工作如學(xué)習(xí)通進(jìn)行實(shí)施，學(xué)生完成后線上提交，采用學(xué)生互評(píng)或教學(xué)批改形式，待學(xué)生提交完成后及時(shí)批改，確保學(xué)生能夠及時(shí)了解自己的表現(xiàn)。（2）終結(jié)性考核反饋：考試結(jié)束后，將本次課程成績(jī)構(gòu)成和評(píng)定方