《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計C++》教學(xué)大綱

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計C++》教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱：面相對象程序設(shè)計C++英文名稱：Object-orientedProgrammingandC++課程編號：COM03262C課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)選修適用專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程開課時間：第三學(xué)期總學(xué)時：64總學(xué)分：4預(yù)修課程：C語言程序設(shè)計（COM03250T）制定（修訂）人：審核人：教學(xué)院長：制定（修訂）單位：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院軟件工程教研室制定（修訂）時間：2020年7月二、課程目標面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計C++是軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生逐步掌握C++的面向?qū)ο蟮墓δ?，從而掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本知識和基本技能，學(xué)會利用C++語言進行一般面向?qū)ο蟪绦虻脑O(shè)計，解決一般應(yīng)用問題，并為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定程序設(shè)計基礎(chǔ)。具體目的如下：1．理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想；2．掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法；3．較強的C++編程能力，熟悉C++語言語法，精通C++類、繼承、多態(tài)、泛型編程等內(nèi)容；4．較強的邏輯思維能力、解決問題、分析問題的能力、自主學(xué)習(xí)能力；5．較強的動手實踐能力；6．良好的編程習(xí)慣和職業(yè)道德；7．較強的創(chuàng)新意識，良好的團隊合作精神。三、課程主要內(nèi)容及學(xué)時分配1、第一章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述（支撐課程目標1，2學(xué)時）【對應(yīng)課程目標指標點的序號】教學(xué)要求：了解傳統(tǒng)的面向過程程序設(shè)計方法的不足，理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的編程思想，領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念，領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的優(yōu)點，了解面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過程。教學(xué)內(nèi)容： （1）面向過程程序設(shè)計的思想和優(yōu)缺點。 （2）◆面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的編程思想、基本概念及優(yōu)點。 （3）面向?qū)ο筌浖_發(fā)的步驟。2、第二章C++基礎(chǔ)知識（支撐課程目標2,3，8學(xué)時）教學(xué)要求：了解從C語言到C++的發(fā)展歷程，對簡單的C++程序有整體的感性認識，掌握C++在面向過程程序設(shè)計方面對C的擴充，掌握C++的輸入輸出、數(shù)據(jù)類型、常變量及指針，掌握C++的引用、函數(shù)、名字空間、字符串變量、復(fù)數(shù)變量，熟悉C++程序的編寫和實現(xiàn)流程。教學(xué)內(nèi)容： （1）C++概述：從C語言到C++，簡單C++程序，C++程序的編寫和實現(xiàn)。（2）C++對C語言的擴充：C++的輸入/輸出；C++對C語言數(shù)據(jù)類型的擴展；用const定義常變量；指針；引用；函數(shù)；名字空間；字符串變量；復(fù)數(shù)變量。（3）上機驗證練習(xí)C++基礎(chǔ)知識，熟悉C++程序的編寫和實現(xiàn)流程。3、第三章類和對象（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，10學(xué)時）教學(xué)要求：正確理解類、對象及封裝的概念，熟練掌握類的聲明和對象的定義及使用，理解構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的作用及使用，掌握對象與指針及const的特點及使用，理解并掌握對象的賦值和復(fù)制，掌握對象的動態(tài)創(chuàng)建和釋放，理解對象作為函數(shù)的參數(shù)傳遞的實質(zhì)，掌握基本的基于對象的程序設(shè)計與實現(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容： （1）◆類的聲明和對象的定義：類和對象的概念及關(guān)系；類的聲明；對象的定義。（2）◆類的成員函數(shù)：成員函數(shù)的性質(zhì)；在類外定義成員函數(shù)；inline成員函數(shù)；成員函數(shù)的存儲方式。（3）◆對象成員的訪問：通過對象名和成員運算符訪問對象中的成員；通過指向?qū)ο蟮闹羔樤L問對象中的成員；通過對象的引用訪問對象中的成員。（4）構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)：構(gòu)造函數(shù)的定義；構(gòu)造函數(shù)的特點；析構(gòu)函數(shù)的定義；析構(gòu)函數(shù)的特點；構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用次序。（5）對象數(shù)組：對象數(shù)組的定義；對象數(shù)組的使用。（6）對象指針：指向?qū)ο蟮闹羔槪恢赶驅(qū)ο蟪蓡T的指針；◆this指針。（7）對象與CONST：常對象；常對象成員；指向?qū)ο蟮某Ｖ羔?；指向常對象的指針；對象的常引用。?）對象的動態(tài)創(chuàng)建和釋放。（9）對象的賦值和復(fù)制。（10）向函數(shù)傳遞對象。4、第四章繼承與派生（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，10學(xué)時）教學(xué)要求：理解繼承和派生的概念；掌握派生類的聲明方式，派生類的構(gòu)成；掌握三種不同繼承方式對基類成員、派生類成員訪問權(quán)限的影響；掌握派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行時機；掌握多重繼承的聲明方法；多重繼承派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的定義及執(zhí)行；理解虛基類的概念，掌握其作用和聲明方法；理解組合的概念，掌握繼承與派生在軟件開發(fā)中的意義。教學(xué)內(nèi)容： （1）繼承與派生的概念。（2）◆派生類：派生類的聲明方式；派生類的構(gòu)成；派生類中基類成員的訪問屬性（公用繼承；私有繼承；保護成員和保護繼承；成員同名問題）（3）◆派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。（4）多重繼承：聲明多重繼承的方法；多重繼承派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)；多重繼承引起的二義性問題；虛基類；基類與派生類對象的關(guān)系。（5）組合。5、第五章多態(tài)性與虛函數(shù)（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，6學(xué)時）教學(xué)要求：理解多態(tài)性；掌握虛函數(shù)的使用。教學(xué)內(nèi)容： （1）多態(tài)性：多態(tài)性的定義；多態(tài)性的分類；向上類型轉(zhuǎn)換；功能早綁定和晚綁定。（2）實現(xiàn)功能晚綁定——虛函數(shù)：虛函數(shù)的定義和作用；虛析構(gòu)函數(shù)；虛函數(shù)與重載函數(shù)的比較。（3）純虛函數(shù)和抽象類。6、第六章友元與靜態(tài)成員（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，6學(xué)時）教學(xué)要求：了解友元函數(shù)的概念，掌握友元函數(shù)的定義與使用；了解友元類的概念，掌握友元類的定義與使用；掌握靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的定義與使用；掌握靜態(tài)成員函數(shù)的定義與使用。教學(xué)內(nèi)容： （1）封裝的破壞——友元：友元函數(shù)；友元類。（2）對象機制的破壞——靜態(tài)成員：靜態(tài)數(shù)據(jù)成員；靜態(tài)成員函數(shù)。7、第七章運算符重載（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，6學(xué)時）教學(xué)要求：理解為什么要進行運算符重載，掌握運算符重載的方法和重載運算符的規(guī)則。教學(xué)內(nèi)容： （1）運算符重載概述：為什么要進行運算符重載；◆運算符重載的方法；◆重載運算符的規(guī)則；運算符重載函數(shù)作為類的成員函數(shù)；運算符重載函數(shù)作為類的友元函數(shù)。（2）重載雙目運算符：作為類的成員函數(shù)重載；作為類的友元函數(shù)重載。（3）重載單目運算符：作為類的成員函數(shù)重載；作為類的友元函數(shù)重載。（4）重載流插入運算符和流提取運算符：重載流插入運算符；重載流提取運算符。（5）不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換：系統(tǒng)預(yù)定義類型間的轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)；類型轉(zhuǎn)換函數(shù)。8、第八章泛型編程（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，6學(xué)時）教學(xué)要求：了解函數(shù)模板的概念，掌握函數(shù)模板的定義與使用；了解類模板的概念，掌握類模板的定義與使用；了解STL有關(guān)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容： （1）函數(shù)模板：函數(shù)模板的定義；函數(shù)模板的實例化；模板參數(shù)；函數(shù)模板重載。（2）類模板：類模板的定義；類模板的實例化；類模板參數(shù)。（3）STL簡介：容器；迭代器（iterator）；算法。9、第九章輸入輸出流（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，4學(xué)時）教學(xué)要求：了解C++輸入/輸出流庫；掌握預(yù)定義類型數(shù)據(jù)的輸入和輸出、格式控制、自定義類型數(shù)據(jù)的輸入和輸出以及文件的輸入和輸出等內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容： （1）C++的標準輸入/輸出流：iostream類庫中有關(guān)的類及其定義的流對象；C++的標準輸出流；C++的標準輸入流。（2）C++格式輸入/輸出：用ios類提供的格式化函數(shù)控制輸入/輸出格式；用控制符控制輸入/輸出格式。（3）文件操作與文件流：文件的概念；文件流類及其流對象；文件的打開與關(guān)閉；對文本文件的操作；對二進制文件的操作；隨機訪問二進制文件。10、第十章異常處理（支撐課程目標2,3,4,5,6,7，4學(xué)時）教學(xué)要求：掌握了C++異常處理的機制，可以在編制程序時靈活地加以運用。教學(xué)內(nèi)容： （1）異常處理的概念及C++異常處理的基本思想。（2）異常處理的實現(xiàn)：異常處理語句；在函數(shù)聲明中進行異常情況指定；析構(gòu)函數(shù)與異常。11、綜合項目練習(xí)（支撐課程目標1,2,3,4,5,6,7，2學(xué)時）四、教學(xué)組織與方法1、教學(xué)方法：教師講解、引導(dǎo)、演示+學(xué)生討論、練習(xí)2、課堂上以教師講解、引導(dǎo)、演示為主，上機以學(xué)生討論、練習(xí)為主3、通過上機題目、綜合項目的設(shè)計和練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生實際編程的能力。五、成績考核與評定成績組成考核/評價環(huán)節(jié)分值（或百分比）考核/評價細則平時成績考勤10%缺勤一次扣2分，扣完為止作業(yè)10%作業(yè)少交一次或抄襲或被抄襲，扣2分，扣完為止。期中10%期中測驗成績上機項目20%綜合項目演示和完成情況考試成績期末50%開卷六、推薦教材和教學(xué)參考書目與文獻推薦教材：[1]邵蘭潔等．C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（第2版）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2020．參考書目與文獻：[1]邵蘭潔等．C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計習(xí)題解答與上機指導(dǎo)（第2版）[M]．北京：清華大學(xué)