《C++程序設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程英文名C++Programming課程代碼03M0171學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)16實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)16課程類(lèi)別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)選修課先修課程計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)適用專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)開(kāi)課學(xué)院信息工程注：課程類(lèi)別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專(zhuān)業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《C++程序設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課之一。課程系統(tǒng)、完整的講述了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和編程原理，在基礎(chǔ)語(yǔ)法知識(shí)的基礎(chǔ)上，介紹了常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，培養(yǎng)學(xué)生基本的程序設(shè)計(jì)思想和邏輯思維方式。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本方法和技能，達(dá)到用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述和解決現(xiàn)實(shí)世界中簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力，為算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、游戲程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。課堂教學(xué)主要介紹與C++程序設(shè)計(jì)相關(guān)的時(shí)代背景、發(fā)展現(xiàn)狀和哲學(xué)思想,充分挖掘知識(shí)蘊(yùn)含的思想政治教育資源和元素,并將其融入到專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容講授中,從課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置,教學(xué)方法等方面,潛移默化地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的思想政治教育,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感與價(jià)值三維教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一,養(yǎng)成科學(xué)思維和創(chuàng)新習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生大工程觀，切實(shí)提高具有工匠精神的新工科人才的培養(yǎng)質(zhì)量。（二）課程目標(biāo)1.C++基本程序設(shè)計(jì)：具備搭建C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)編程、調(diào)試的能力，熟悉基本語(yǔ)法元素、基本輸入輸出語(yǔ)句、循環(huán)、函數(shù)等進(jìn)行簡(jiǎn)單C++程序設(shè)計(jì)，掌握C++中的控制結(jié)構(gòu)（如條件語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句）及其應(yīng)用。2.C++類(lèi)與對(duì)象：熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)，掌握類(lèi)的定義與實(shí)現(xiàn)，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)組、指針、字符串。3.C++繼承派生與多態(tài)：熟悉C++繼承派生與多態(tài)的基本特點(diǎn)，掌握不同繼承方式基類(lèi)訪問(wèn)控制及其對(duì)象行為，并能在實(shí)際編程中運(yùn)用。（三）思政目標(biāo)1.理解課程知識(shí)的內(nèi)涵和價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和課程知識(shí)綜合運(yùn)用能力，訓(xùn)練邏輯思維、辯證思維以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)全局觀念和大局意識(shí)；2.培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感與文化認(rèn)同感，踐行文化自信，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)的熱情，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀和理想信念。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課程目標(biāo)課程目標(biāo)內(nèi)容支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法教學(xué)內(nèi)容課程目標(biāo)1C++基本程序設(shè)計(jì)指標(biāo)點(diǎn)5.1：了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域常用的軟硬件設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境、模擬軟件和設(shè)備的使用原理和方法，并理解其適用范圍和局限性。1.課堂教學(xué)2.課堂討論3.實(shí)驗(yàn)4.課外作業(yè)第一章.緒論第二章.C++簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)第三章.函數(shù)課程目標(biāo)2C++類(lèi)與對(duì)象指標(biāo)點(diǎn)2.1：能夠?qū)?fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、判斷和表達(dá)，并對(duì)需要解決的問(wèn)題進(jìn)行有效分解。1.課堂教學(xué)2.課堂討論3.實(shí)驗(yàn)4.課外作業(yè)第四章.類(lèi)與對(duì)象第五章.數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)第六章.數(shù)組、指針與字符串課程目標(biāo)3C++繼承派生與多態(tài)指標(biāo)點(diǎn)3.2：能夠針對(duì)特定需求，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。1.課堂教學(xué)2.課堂討論3.實(shí)驗(yàn)4.課外作業(yè)第七章.繼承性與派生第八章.多態(tài)性三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求4畢業(yè)要求5課程目標(biāo)1HMM課程目標(biāo)2HHM課程目標(biāo)3HHM四、課程主要內(nèi)容與基本要求1.緒論。從發(fā)展的角度概要介紹了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的產(chǎn)生和特點(diǎn)；面向?qū)ο蠓椒ǖ挠蓙?lái)和主要的基本概念；并簡(jiǎn)單介紹了什么是面向?qū)ο蟮能浖こ獭Ｗ詈?，介紹了信息在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)以及程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程。（了解我國(guó)軟件業(yè)的現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)軟件開(kāi)發(fā)對(duì)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生樹(shù)立為國(guó)家和社會(huì)服務(wù)的意識(shí)）2.C++語(yǔ)言簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)要介紹C++語(yǔ)言的發(fā)展歷史及其特點(diǎn)；講解構(gòu)成C++語(yǔ)句的基本部分：字符集、關(guān)鍵字、標(biāo)識(shí)符、操作符等。還有C++語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型。深度探索變量的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和C++語(yǔ)言表達(dá)式的執(zhí)行原理。（介紹基本語(yǔ)法，要求學(xué)生一步一個(gè)腳印，踏踏實(shí)實(shí)做事）3.函數(shù)。講述C++語(yǔ)言的函數(shù)。在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)中，函數(shù)對(duì)處理問(wèn)題過(guò)程的基本抽象單元，是對(duì)功能的抽象。同時(shí)，使用函數(shù)也為代碼的重用提供了技術(shù)上的支持。從應(yīng)用的角度講述各種函數(shù)的定義和使用方法。深度探索運(yùn)行棧與函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行、函數(shù)聲明與類(lèi)型安全。（介紹基本函數(shù)的用法和函數(shù)的調(diào)用，培養(yǎng)學(xué)生互幫互助和協(xié)調(diào)的能力）4.類(lèi)與對(duì)象。介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想及其主要特點(diǎn)：抽象、封裝、繼承和多態(tài)。接著圍繞數(shù)據(jù)封裝這一特點(diǎn)，著重講解面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法的核心概念——類(lèi)。其中包括類(lèi)的定義、實(shí)現(xiàn)以及如何利用類(lèi)來(lái)解決具體問(wèn)題。講解位域、用構(gòu)造函數(shù)定義類(lèi)型轉(zhuǎn)換，以及對(duì)象作為函數(shù)參數(shù)和返回值的傳遞方式。（類(lèi)和對(duì)象是面向?qū)ο蟮暮诵牟糠郑囵B(yǎng)學(xué)生全面思考的能力）5.數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)。講述標(biāo)識(shí)符的作用域和可見(jiàn)性及變量、對(duì)象的生存期；使用局部變量、全局變量、類(lèi)的數(shù)據(jù)成員、類(lèi)的靜態(tài)成員和友元來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，共享數(shù)據(jù)的保護(hù)，以及使用多文件結(jié)構(gòu)來(lái)組織和編寫(xiě)程序，解決較為復(fù)雜的問(wèn)題。理解常成員函數(shù)的聲明原則，代碼的編譯、連接與執(zhí)行過(guò)程。（數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)在體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作、資源共享、隱私保護(hù)、辯證思維以及法治意識(shí)和道德觀念等多個(gè)方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容不僅有助于提高學(xué)生的編程技能和綜合素質(zhì)，還有助于培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感和公民意識(shí)。）6.數(shù)組、指針與字符串。介紹數(shù)組、指針的基本概念，動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配以及動(dòng)態(tài)數(shù)組對(duì)象。接著圍繞數(shù)據(jù)和對(duì)象組織這一問(wèn)題，著重講解如何通過(guò)使用數(shù)組和指針解決數(shù)據(jù)、函數(shù)以及對(duì)象之間的聯(lián)系和協(xié)調(diào)。對(duì)于字符串及其處理，本章重點(diǎn)介紹string類(lèi)。深度探索指針與引用的聯(lián)系、指針的安全性隱患及其應(yīng)對(duì)方案，以及const_cast的應(yīng)用。（我們可以將編程中的原則和理念與社會(huì)價(jià)值觀聯(lián)系起來(lái)，比如安全、效率、規(guī)范性、責(zé)任等。）7.繼承與派生。講述類(lèi)的繼承特性。圍繞派生過(guò)程，著重討論不同繼承方式下的基類(lèi)成員的訪問(wèn)控制問(wèn)題、添加構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。接著討論在較為復(fù)雜的繼承關(guān)系中，類(lèi)成員的唯一標(biāo)識(shí)和訪問(wèn)問(wèn)題。深度探索組合與繼承的區(qū)別與聯(lián)系、派生類(lèi)對(duì)象的內(nèi)存布局，以及基類(lèi)向派生類(lèi)的轉(zhuǎn)換及其安全性問(wèn)題。（通過(guò)族譜講繼承，弘揚(yáng)家族文化。講述繼承的概念和優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)手編程，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力）7.多態(tài)性。講述類(lèi)的多態(tài)性。多態(tài)是指同樣的消息被不同類(lèi)型的對(duì)象接收時(shí)導(dǎo)致完全不同的行為，是對(duì)類(lèi)的特定成員函數(shù)的再抽象。講解多態(tài)的多種類(lèi)型，包括重載(包括函數(shù)重載和運(yùn)算符重載)和虛函數(shù)。深度探索多態(tài)類(lèi)型與非多態(tài)類(lèi)型的區(qū)別、運(yùn)行時(shí)類(lèi)型識(shí)別機(jī)制，以及虛函數(shù)動(dòng)態(tài)綁定的實(shí)現(xiàn)原理。（C++中的多態(tài)性是通過(guò)繼承和虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，它允許不同類(lèi)的對(duì)象對(duì)同一消息做出不同的響應(yīng)。多態(tài)與封裝、繼承共同構(gòu)成了面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)，廣泛應(yīng)用于各種需要靈活處理不同對(duì)象類(lèi)型的場(chǎng)景中。）五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第一章緒論計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)信息的表示與存儲(chǔ)程序開(kāi)發(fā)的基本概念 理論1學(xué)時(shí)作業(yè)1,3課程目標(biāo)1第二章C++簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和表達(dá)式數(shù)據(jù)的輸入與輸出自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型C++變量實(shí)現(xiàn)機(jī)制和表達(dá)式執(zhí)行原理理論1學(xué)時(shí)作業(yè)1,3課程目標(biāo)1第三章函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)函數(shù)重載C++系統(tǒng)函數(shù)C++運(yùn)行堆棧與調(diào)用執(zhí)行深度探索理論1學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)作業(yè)1課程目標(biāo)1第四章類(lèi)與對(duì)象面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)類(lèi)和對(duì)象構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)類(lèi)的組合結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體理論2學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)作業(yè)1課程目標(biāo)2第五章數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)標(biāo)識(shí)符的作用域與可見(jiàn)性對(duì)象的生存期類(lèi)的靜態(tài)成員類(lèi)的友元共享數(shù)據(jù)的保護(hù)多文件結(jié)構(gòu)和編譯預(yù)處理命令理論2學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)作業(yè)4課程目標(biāo)2第六章數(shù)組、指針與字符串?dāng)?shù)組指針動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配用vector創(chuàng)建數(shù)組對(duì)象深復(fù)制與淺復(fù)制字符串理論2學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)《學(xué)生用書(shū)》實(shí)驗(yàn)六：實(shí)驗(yàn)任務(wù)（7）課程目標(biāo)1第七章繼承性與派生類(lèi)類(lèi)的繼承與派生訪問(wèn)控制類(lèi)型兼容規(guī)則派生類(lèi)的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)派生類(lèi)成員的標(biāo)識(shí)與訪問(wèn)理論2學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)《用生用書(shū)》P97實(shí)驗(yàn)七：實(shí)驗(yàn)任務(wù)（4）課程目標(biāo)3第八章多態(tài)性多態(tài)性概述運(yùn)算符重載虛函數(shù)純虛函數(shù)與抽象類(lèi)理論2學(xué)時(shí)+上機(jī)2學(xué)時(shí)《用生用書(shū)》P113實(shí)驗(yàn)八：實(shí)驗(yàn)任務(wù)（2）課程目標(biāo)3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類(lèi)別1VisualStudio使用3熟悉開(kāi)發(fā)工具使用上機(jī)編程驗(yàn)證性必做2C++簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)3熟悉C++簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)上機(jī)編程驗(yàn)證性必做3函數(shù)3掌握函數(shù)上機(jī)編程驗(yàn)證性必做4類(lèi)與對(duì)象3掌握類(lèi)與對(duì)象上機(jī)編程驗(yàn)證性必做5數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)3掌握數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)上機(jī)編程驗(yàn)證性必做6數(shù)組、指針與字符串3掌握數(shù)組、指針與字符串上機(jī)編程驗(yàn)證性必做7繼承性與派生類(lèi)3掌握繼承性與派生類(lèi)上機(jī)編程設(shè)計(jì)性必做8多態(tài)性3掌握多態(tài)性上機(jī)編程綜合性必做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類(lèi)別指必做、選做等。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核到課率、平時(shí)作業(yè)點(diǎn)名冊(cè)和作業(yè)批改30%期末考核開(kāi)卷試卷答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)70%考核類(lèi)別考查成績(jī)登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書(shū)（一）推薦教材：《C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》（第5版），鄭莉等，清華大學(xué)出版社