2023年面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想

一、

教學(xué)目的1、

知識與技能(1）結(jié)識面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和面向?qū)ο笏枷氲挠蓙?并可以舉例說明現(xiàn)實(shí)世界與面向?qū)ο笙到y(tǒng)之間的相應(yīng)關(guān)系。（2）結(jié)識面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)越性并初步理解其實(shí)現(xiàn)的機(jī)制。2、

過程與方法經(jīng)歷分析、調(diào)試解決同一問題的兩種不同實(shí)現(xiàn)思想的程序,初步理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)勢及面向過程程序設(shè)計(jì)的缺陷。3、

情感態(tài)度和價值觀(1）關(guān)注傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)存在的問題。(2）產(chǎn)生學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的愿望。（３）關(guān)注到面向?qū)ο蠹夹g(shù)是當(dāng)前程序設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向。二、

重點(diǎn)難點(diǎn)1、

教學(xué)重點(diǎn)(1）傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)存在的問題（２)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)所具有的優(yōu)點(diǎn)。２、

教學(xué)難點(diǎn)(１）面向?qū)ο笏枷氲漠a(chǎn)生。（２）傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本點(diǎn)比較。(3）實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本機(jī)制。三、

教學(xué)環(huán)境１、

教材解決教材以廣東教育出版社出版的信息技術(shù)（選修一)《算法與程序設(shè)計(jì)》第五章第一節(jié)內(nèi)容為結(jié)構(gòu)框架，部分實(shí)例選取上海科教版的普通高中信息技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教材《算法與程序設(shè)計(jì)》,力爭做到說理透徹，易于理解并提供較多的理論和實(shí)踐操練以鞏固所學(xué)內(nèi)容。教學(xué)方法采用采用講解、任務(wù)驅(qū)動、實(shí)踐和學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)方法。2、

預(yù)備知識學(xué)生已學(xué)完教材前四章內(nèi)容,基本掌握了傳統(tǒng)的面向過程結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法,有一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ),課前建議學(xué)生預(yù)習(xí)課文內(nèi)容,初步了解本節(jié)教學(xué)內(nèi)容與目的。3、

硬件規(guī)定建議本節(jié)課在多媒體電腦教室中完畢,最佳有廣播教學(xué)系統(tǒng)或投影儀,為拓展學(xué)習(xí)，學(xué)生機(jī)應(yīng)允許上互聯(lián)網(wǎng)。4、

所需軟件：學(xué)生機(jī)要安裝ＶB６.0或以上版本。５、

所需課時:１個課時，如無預(yù)習(xí)，課程將較為緊湊。四、

教學(xué)過程導(dǎo)入:1、簡要介紹本節(jié)課的教學(xué)目的:結(jié)識面向?qū)ο笏枷氲挠蓙砑捌浠舅枷?通過閱讀或調(diào)試用兩種不同思想實(shí)現(xiàn)解決同一問題的兩段程序，認(rèn)清面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的缺陷。２、問題導(dǎo)入。請同學(xué)們閱讀本節(jié)課文最前面的引導(dǎo)文字段，一分鐘后請同學(xué)發(fā)言。通過引導(dǎo)拋出結(jié)論：“結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)存在固有的缺陷:以功能為核心，數(shù)據(jù)和函數(shù)分開,使得后期維護(hù)難，安全性差等且不適合解決復(fù)雜問題?！保ㄒ唬?/p>

面向?qū)ο笏枷氲漠a(chǎn)生1、面向?qū)ο蠹夹g(shù)是程序設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢通過前面的學(xué)習(xí)我們知道，程序設(shè)計(jì)語言發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了機(jī)器語言、匯編語言再到高級語言。高級語言可分為=1\＊GB3①面向過程的程序設(shè)計(jì)語言＝２\*GＢ３②面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言。高級語言的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。計(jì)算機(jī)能解決的問題從純計(jì)算問題開始發(fā)展到現(xiàn)在能解決現(xiàn)實(shí)世界方方面面的問題。面向過程的程序設(shè)計(jì)方法以算法(即程序功能)為中心,把過程和數(shù)據(jù)作為互相對立的部分，即“程序＝算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。因此當(dāng)描述事物的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，所有與該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的語句、過程和函數(shù)都要重新設(shè)計(jì)。要使數(shù)據(jù)與程序始終保持相容,已成為程序員開發(fā)的一個沉重承擔(dān)。尚有面向過程程序設(shè)計(jì)方法存在著安全性差、代碼可重用性差等缺陷，隨著軟件開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,結(jié)構(gòu)化的方法已不能駕馭軟件開發(fā)的過程。人們從編程解決問題的實(shí)踐中逐漸總結(jié)出：以接近人們思維方式來編程解決問題的面向?qū)ο蠹夹g(shù)代表了程序設(shè)計(jì)發(fā)展的方向。由于它能做到高效率、易維護(hù)、安全性強(qiáng)、代碼可重用率高。2、面向?qū)ο蠹夹g(shù)的思想面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(ObjectOrientedＰroｇramming,簡稱OＯＰ),是基于一種很自然和樸素的思想。計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的過程就是人們使用各種計(jì)算機(jī)語言將現(xiàn)實(shí)世界映射到計(jì)算機(jī)世界的過程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常是在一定對象上執(zhí)行一定行為的操作，要獲得靈便和可重用的系統(tǒng),最佳的辦法就是將軟件結(jié)構(gòu)建立在對象上,而不是行為之上，使計(jì)算機(jī)求解問題更加類似于人類的邏輯思維活動,讓程序設(shè)計(jì)按照我們平時結(jié)識客觀世界的方式進(jìn)行。客觀世界是由物質(zhì)與意識構(gòu)成的?，F(xiàn)實(shí)生活中，“一個學(xué)生張三”表達(dá)的是具體的事物，而“學(xué)生”是一種意識。物質(zhì)表達(dá)具體的事物，意識是對客觀存在的事物的一種抽象概括。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)的求解空間中，有對象和類,若把現(xiàn)實(shí)事物直接映射到面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)求解空間,那么物質(zhì)相應(yīng)于對象,而意識相應(yīng)于類(Class）。客觀世界中,學(xué)生是人們對所有具體的學(xué)生的抽象概括,在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中可用學(xué)生類來表達(dá)，而學(xué)生張三是學(xué)生的一個具體的實(shí)例。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中可表達(dá)為一個對象,這個對象就是學(xué)生類中的一個實(shí)例,如下圖所示。物質(zhì)：一個學(xué)生張三意識：學(xué)生具體事物：一個對象學(xué)生的實(shí)例抽象概念：學(xué)生類現(xiàn)實(shí)問題空間面向?qū)ο笙到y(tǒng)求解空間現(xiàn)實(shí)世界與面向?qū)ο笙到y(tǒng)之間的關(guān)系面向?qū)ο蟾咏谟?jì)算機(jī)世界的物理實(shí)現(xiàn);面向?qū)ο笏枷雱t符合人們的結(jié)識習(xí)慣。面向?qū)ο笞鳛橐环N思想和編程語言,為程序從分析、設(shè)計(jì)到編碼整個過程提供了一個完整的解決方案。（二）

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)活動一:以下是解決學(xué)生成績的兩個程序，學(xué)生成績1.vbp用面向過程的方法設(shè)計(jì),學(xué)生成績2.vbｐ用面向?qū)ο蟮姆椒ň帉?，試比較它們。1、開學(xué)生HYＰERＬINK＂"成績1.vbｐ;閱讀并運(yùn)營該程序（見程序一)。'程序一PrivateＳubForm_click()DimiAｓIｎtegｅr,ｎＡsInｔegｅr

‘n為學(xué)生數(shù)DimStNameAsSｔringDｉmsc1ＡsIｎｔeｇerＤimsc2AｓInteｇeｒDiｍsc３ＡsIntegeｒＤimtotalAｓSｉngleDimpｒｏmptＡsStriｎgｎ=Vａl（InｐutBoｘ("輸入學(xué)生數(shù)"))Print＂姓名"＆vbTａb&＂成績１＂＆ｖｂTab＆＂成績2"＆vbTab&"成績3"＆vbTab＆"加權(quán)總分＂&vｂTab＆＂證書類型"Forｉ=1TonStNamｅ=InpuｔBox("輸入第"&ｉ&"位同學(xué)的姓名")sc1=Vaｌ（InｐutBoｘ("輸入該同學(xué)的軟硬件基礎(chǔ)成績＂）)sc2＝Ｖａl(InｐｕtＢox("輸入該同學(xué)的文字解決技巧成績"))sc3=Vaｌ(InｐutＢoｘ（＂輸入該同學(xué)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用成績"))

toｔaｌ＝ｓc1*0.2+ｓc2*０.5＋sｃ3*０.3'輸出表頭prompt=SｔNａmｅ&vｂTab&Ｓtr(ｓc1）&vｂTａb&Stｒ（ｓc２)&vｂTaｂ&Sｔｒ（ｓc3)&vbTab&Ｓtr（toｔａl)&vbTabＩf(sc１＞＝85Ａndsc2>＝８５Ａndｓc3＞=８5）Ｔhｅn

Printprompt&"優(yōu)秀"Else

If(ｔoｔal>7０Anｄsc1>=60Andｓｃ2>=60Andsc3>=60)Then

Priｎｔproｍpt＆"合格"

Elsｅ

Prinｔpｒｏmpｔ＆"不合格"

EnｄIfＥndIfNextｉＥndＳｕb立即行動：閱讀本程序請問答（1）找出程序中計(jì)算總分的語句。

（2)找出程序中判斷證書類型的語句。2、打開學(xué)用面向?qū)ο蠓椒ㄉ傻膶W(xué)生HＹPERＬＩＮＫ＂"成績2.vbp。運(yùn)營該程序后界面如下圖所示：討論：兩個程序的執(zhí)行過程有什么不同？3、觀測“學(xué)生成績2.vbｐ”的程序(見程序二)。

變量

變量stu所聲明的數(shù)據(jù)類型不是系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)類型，而是一個由用戶創(chuàng)建的自定義類型，稱為student類。

提示'定義學(xué)生類ＤｉｍｓtuAsＮewＳtｕdeｎtDimnAsIntｅger

‘n為學(xué)生數(shù)'窗體啟動Prｉvａt(yī)eSuｂＦorm＿Load()ｌaｂＮ.Caｐtion=1

‘學(xué)生序號標(biāo)簽顯示１EnｄSuｂ'單擊“解決”按鈕事件PｒivateＳubComｍand１_Cｌick(）DimＳｔuRecＡsStｒingDｉmStNamｅAsＳｔringDimsc1AsＩntegerDimsc2AｓIntegｅrDimｓc3ＡsIntegerStNamｅ=TxtＮａme．Textsｃ1=Ｖal(TxtScore1．Tｅｘｔ)sc2=Vａｌ(ＴxtScore2.Text）ｓc3＝Ｖal(TｘtScorｅ3.Tｅxt)'將學(xué)生的信息賦給對象

用紅色標(biāo)出的語句所有是stu對象的方法調(diào)用。提示Ｃallstu.SetＩnｆ(StName，ｓc1，sc2,sｃ3）'輸出結(jié)果ＳtuRec=ｓtu.GetNamｅ()&vbＴaｂStuRec=StｕRec&stｕ.GetScore(1)&ｖbTab&ｓｔu.ＧetScore(2）＆vbTab&sｔu.GetScｏｒe（3）SｔuReｃ=ＳtuＲｅｃ＆vbTab&stｕ.GetToｔal(）&vbTab＆ｓtｕ．Judｇe(）List1.AddItemStuＲｅcn=n+１labN.Ｃaptiｏn=n+1'文本框清零

與前一個程序相比可以發(fā)現(xiàn)程序一中實(shí)現(xiàn)計(jì)算總分的表達(dá)式和判斷證書類型等功能的選擇結(jié)構(gòu)語句在程序二的代碼窗口中已經(jīng)找不到了，取而代之的是對象方法的調(diào)用語句.

提示TxtScoｒe1＝０：TxtScorｅ２＝0:ＴｘtＳcore３=0TxtName．ＳｅｔFocusＥnｄSub立即行動:閱讀本程序問答（1）找出程序中計(jì)算總分的語句。

（2）找出程序中判斷證書類型的語句。４、分別在程序一和程序二的計(jì)算總分和判斷證書類型的語句之間添加語句“SＣ1＝0”，再次運(yùn)營兩個程序,看結(jié)果有什么不同。小提醒：由于半途改變了軟硬件基礎(chǔ)成績數(shù)據(jù),使得程序一的運(yùn)營結(jié)果受到了影響,而程序二不會受任何影響。活動二

從VB的類模塊中結(jié)識類、對象和實(shí)體1、雙擊“學(xué)生成績2.vbp”程序的工程資源管理窗口中類模塊下的“student”,打開類模塊代碼窗口,如下圖所示

2、閱讀其中的程序,如下圖所示:＇定義存放學(xué)生姓名的變量和存放三門課成績的數(shù)組Pｒｉｖａt(yī)em＿ｎａmｅＡｓStringPrivatem_scoｒｅ(3)ＡｓIｎｔeger＇實(shí)現(xiàn)獲得學(xué)生姓名的方法PublicSubSｅtＩｎf(namｅAsＳtring,s1AsIｎtegeｒ,s2AsＩntegeｒ，s3ＡsInｔeger)ｍ＿naｍｅ＝nameｍ_score(１)=s1m＿sｃｏre(2）＝ｓ２m_scoｒe(３)=s3EnｄSub'實(shí)現(xiàn)輸出學(xué)生信息的方法PublｉｃＦunｃtionGetNaｍe()AsStｒinｇ

GｅｔＮame=ｍ_nａmeEndＦunｃｔｉonPubｌicＦｕnctｉoｎGetScore(indexAsIntｅger)AｓIntｅger

GetScore=m_score(iｎｄex）ＥndFuｎction＇實(shí)現(xiàn)計(jì)算總分的方法PuｂlicＦuｎctiｏnGetＴｏtaｌ(）AsSｉnglｅGetTotａl＝m＿sｃore(１)*０.２＋ｍ_scoｒe(2）*0.５＋ｍ_sｃoｒe（3）*0.3EndFunctiｏn＇實(shí)現(xiàn)判斷證書類型的方法PublicFuｎctｉoｎJudge（)AsＳｔriｎgIfm_ｓｃore（1)＞＝85Anｄm_scｏre（2)＞＝85Ａndm_score(3)>=８5Ｔhen

Ｊudge="優(yōu)秀"

這段代碼定義了一個

這段代碼定義了一個“學(xué)生類”。類定義中包含了同類對象共同的屬性，這個“學(xué)生類”的屬性有姓名和三門課成績，以及“行為（方法）”，如計(jì)算總分方法、判斷證書類型方法等。VB中，上述屬性和方法都是封裝在類模塊中的。提示

Judge＝"合格"

Eｌsｅ

Ｊudge="無"EndＩfEndFｕｎction立即行動:閱讀以上學(xué)生類定義程序段后(1)

寫出Sｔｕdeｎt類中定義學(xué)生屬性的部分m＿naｍe用于表達(dá)

m_scoｒe(３)用于表達(dá)

(２)

寫出Sｔudent類中定義方法的部分。

子過程ＳetＩnｆ的作用是獲取學(xué)生對象的姓名和三門課成績；

函數(shù)GeｔScore的作用是輸出學(xué)生對象的姓名和三門課成績;

函數(shù)GetNaｍe的作用是

函數(shù)Judｇe的作用是

討論：在程序二中的語句“Callstｕ.ＳetInf(StＮaｍｅ，sｃ1，sc２,sc３)”后,添加語句“m_name="馮海＂”,調(diào)試運(yùn)營程序,看結(jié)果有何影響.因素是什么?假如要計(jì)算四門課的成績,該如何修改程序一和程序二，兩者的修改方法有什么不同？歸納總結(jié):兩種程序設(shè)計(jì)方法的異同１、運(yùn)營機(jī)制不同程序一的運(yùn)營過程完全由程序控制,什么時候輸入數(shù)據(jù)，什么時候計(jì)算得出結(jié)果，都是由程序員預(yù)先設(shè)計(jì)好的,不能半途予以改變。若某用戶在輸入完第一個學(xué)生成績的硬件基礎(chǔ)成績,開始輸入文字出理技巧成績時，發(fā)現(xiàn)先前輸入的成績錯了,需要修改，這時只能結(jié)束程序，重新運(yùn)營后再次輸入,而無法回到上一步修改輸入。程序二則不同，用戶可隨時根據(jù)自己的意愿與應(yīng)用程序進(jìn)行交互。２、安全性不同前面的活動一,在兩個程序中僅僅添加了改變軟硬件基礎(chǔ)成績數(shù)據(jù)這一語句,程序一的運(yùn)營結(jié)果受到了影響,和用戶預(yù)期的結(jié)果相差甚遠(yuǎn),而程序二則沒有受到任何影響。試想一下，假如在一個由數(shù)十人甚至數(shù)百人合作開發(fā)的大型軟件系統(tǒng)中，萬一需要修改某一數(shù)據(jù)，對于使用面向過程方法設(shè)計(jì)編寫的程序來說，其后果是不可預(yù)計(jì)的。而對于使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法編寫的程序則相對安全得多。