《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)C++》教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱(chēng)：面相對(duì)象程序設(shè)計(jì)C++英文名稱(chēng)：Object-orientedProgrammingandC++課程編號(hào)：COM03262C課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)選修適用專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程開(kāi)課時(shí)間：第三學(xué)期總學(xué)時(shí)：64總學(xué)分：4預(yù)修課程：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（COM03250T）制定（修訂）人：審核人：教學(xué)院長(zhǎng)：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(shí)間：2020年7月二、課程目標(biāo)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)C++是軟件工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)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(jì)的基本知識(shí)和基本技能，學(xué)會(huì)利用C++語(yǔ)言進(jìn)行一般面向?qū)ο蟪绦虻脑O(shè)計(jì)，解決一般應(yīng)用問(wèn)題，并為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。具體目的如下：1．理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想；2．掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法；3．較強(qiáng)的C++編程能力，熟悉C++語(yǔ)言語(yǔ)法，精通C++類(lèi)、繼承、多態(tài)、泛型編程等內(nèi)容；4．較強(qiáng)的邏輯思維能力、解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力、自主學(xué)習(xí)能力；5．較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力；6．良好的編程習(xí)慣和職業(yè)道德；7．較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)，良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。三、課程主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配1、第一章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述（支撐課程目標(biāo)1，2學(xué)時(shí)）【對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)的序號(hào)】教學(xué)要求：了解傳統(tǒng)的面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)方法的不足，理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的編程思想，領(lǐng)會(huì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念，領(lǐng)會(huì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，了解面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)過(guò)程。教學(xué)內(nèi)容： （1）面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)的思想和優(yōu)缺點(diǎn)。 （2）◆面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的編程思想、基本概念及優(yōu)點(diǎn)。 （3）面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)的步驟。2、第二章C++基礎(chǔ)知識(shí)（支撐課程目標(biāo)2,3，8學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：了解從C語(yǔ)言到C++的發(fā)展歷程，對(duì)簡(jiǎn)單的C++程序有整體的感性認(rèn)識(shí)，掌握C++在面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)方面對(duì)C的擴(kuò)充，掌握C++的輸入輸出、數(shù)據(jù)類(lèi)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(xiě)和實(shí)現(xiàn)流程。教學(xué)內(nèi)容： （1）C++概述：從C語(yǔ)言到C++，簡(jiǎn)單C++程序，C++程序的編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn)。（2）C++對(duì)C語(yǔ)言的擴(kuò)充：C++的輸入/輸出；C++對(duì)C語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型的擴(kuò)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(jī)驗(yàn)證練習(xí)C++基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉C++程序的編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn)流程。3、第三章類(lèi)和對(duì)象（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，10學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：正確理解類(lèi)、對(duì)象及封裝的概念，熟練掌握類(lèi)的聲明和對(duì)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(duì)象與指針及const的特點(diǎn)及使用，理解并掌握對(duì)象的賦值和復(fù)制，掌握對(duì)象的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和釋放，理解對(duì)象作為函數(shù)的參數(shù)傳遞的實(shí)質(zhì)，掌握基本的基于對(duì)象的程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容： （1）◆類(lèi)的聲明和對(duì)象的定義：類(lèi)和對(duì)象的概念及關(guān)系；類(lèi)的聲明；對(duì)象的定義。（2）◆類(lèi)的成員函數(shù)：成員函數(shù)的性質(zhì)；在類(lèi)外定義成員函數(shù)；inline成員函數(shù)；成員函數(shù)的存儲(chǔ)方式。（3）◆對(duì)象成員的訪問(wèn)：通過(guò)對(duì)象名和成員運(yùn)算符訪問(wèn)對(duì)象中的成員；通過(guò)指向?qū)ο蟮闹羔樤L問(wèn)對(duì)象中的成員；通過(guò)對(duì)象的引用訪問(wèn)對(duì)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(diǎn)；析構(gòu)函數(shù)的定義；析構(gòu)函數(shù)的特點(diǎn)；構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用次序。（5）對(duì)象數(shù)組：對(duì)象數(shù)組的定義；對(duì)象數(shù)組的使用。（6）對(duì)象指針：指向?qū)ο蟮闹羔?；指向?qū)ο蟪蓡T的指針；◆this指針。（7）對(duì)象與CONST：常對(duì)象；常對(duì)象成員；指向?qū)ο蟮某Ｖ羔?；指向常?duì)象的指針；對(duì)象的常引用。（8）對(duì)象的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和釋放。（9）對(duì)象的賦值和復(fù)制。（10）向函數(shù)傳遞對(duì)象。4、第四章繼承與派生（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，10學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：理解繼承和派生的概念；掌握派生類(lèi)的聲明方式，派生類(lèi)的構(gòu)成；掌握三種不同繼承方式對(duì)基類(lèi)成員、派生類(lèi)成員訪問(wèn)權(quán)限的影響；掌握派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行時(shí)機(jī)；掌握多重繼承的聲明方法；多重繼承派生類(lèi)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(lèi)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(kāi)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(lèi)：派生類(lèi)的聲明方式；派生類(lèi)的構(gòu)成；派生類(lèi)中基類(lèi)成員的訪問(wèn)屬性（公用繼承；私有繼承；保護(hù)成員和保護(hù)繼承；成員同名問(wèn)題）（3）◆派生類(lèi)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(lèi)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(wèn)題；虛基類(lèi)；基類(lèi)與派生類(lèi)對(duì)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(biāo)2,3,4,5,6,7，6學(xué)時(shí)）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(lèi)；向上類(lèi)型轉(zhuǎn)換；功能早綁定和晚綁定。（2）實(shí)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(lèi)。6、第六章友元與靜態(tài)成員（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，6學(xué)時(shí)）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(lèi)的概念，掌握友元類(lèi)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(lèi)。（2）對(duì)象機(jī)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(yùn)算符重載（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，6學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：理解為什么要進(jìn)行運(yùn)算符重載，掌握運(yùn)算符重載的方法和重載運(yùn)算符的規(guī)則。教學(xué)內(nèi)容： （1）運(yùn)算符重載概述：為什么要進(jìn)行運(yùn)算符重載；◆運(yùn)算符重載的方法；◆重載運(yùn)算符的規(guī)則；運(yùn)算符重載函數(shù)作為類(lèi)的成員函數(shù)；運(yùn)算符重載函數(shù)作為類(lèi)的友元函數(shù)。（2）重載雙目運(yùn)算符：作為類(lèi)的成員函數(shù)重載；作為類(lèi)的友元函數(shù)重載。（3）重載單目運(yùn)算符：作為類(lèi)的成員函數(shù)重載；作為類(lèi)的友元函數(shù)重載。（4）重載流插入運(yùn)算符和流提取運(yùn)算符：重載流插入運(yùn)算符；重載流提取運(yùn)算符。（5）不同類(lèi)型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換：系統(tǒng)預(yù)定義類(lèi)型間的轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)；類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)。8、第八章泛型編程（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，6學(xué)時(shí)）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(lèi)模板的概念，掌握類(lèi)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(shí)例化；模板參數(shù)；函數(shù)模板重載。（2）類(lèi)模板：類(lèi)模板的定義；類(lèi)模板的實(shí)例化；類(lèi)模板參數(shù)。（3）STL簡(jiǎn)介：容器；迭代器（iterator）；算法。9、第九章輸入輸出流（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，4學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：了解C++輸入/輸出流庫(kù)；掌握預(yù)定義類(lèi)型數(shù)據(jù)的輸入和輸出、格式控制、自定義類(lèi)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(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流：iostream類(lèi)庫(kù)中有關(guān)的類(lèi)及其定義的流對(duì)象；C++的標(biāo)準(zhǔn)輸出流；C++的標(biāo)準(zhǔn)輸入流。（2）C++格式輸入/輸出：用ios類(lèi)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(lèi)及其流對(duì)象；文件的打開(kāi)與關(guān)閉；對(duì)文本文件的操作；對(duì)二進(jìn)制文件的操作；隨機(jī)訪問(wèn)二進(jìn)制文件。10、第十章異常處理（支撐課程目標(biāo)2,3,4,5,6,7，4學(xué)時(shí)）教學(xué)要求：掌握了C++異常處理的機(jī)制，可以在編制程序時(shí)靈活地加以運(yùn)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(shí)現(xiàn)：異常處理語(yǔ)句；在函數(shù)聲明中進(jìn)行異常情況指定；析構(gòu)函數(shù)與異常。11、綜合項(xiàng)目練習(xí)（支撐課程目標(biāo)1,2,3,4,5,6,7，2學(xué)時(shí)）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(jī)以學(xué)生討論、練習(xí)為主3、通過(guò)上機(jī)題目、綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際編程的能力。五、成績(jī)考核與評(píng)定成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值（或百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則平時(shí)成績(jī)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(cè)驗(yàn)成績(jī)上機(jī)項(xiàng)目20%綜合項(xiàng)目演示和完成情況考試成績(jī)期末50%開(kāi)卷六、推薦教材和教學(xué)參考書(shū)目與文獻(xiàn)推薦教材：[1]邵蘭潔等．C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（第2版）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2020．參考書(shū)目與文獻(xiàn)：[1]邵蘭潔等．C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)習(xí)題解答與上機(jī)指導(dǎo)（第2版）[M]．北京：清華大學(xué)