《C++程序設計》課程教學大綱

C++程序設計（C++LanguageProgramming）課程基本信息課程編號：04021513課程總學時：32實驗學時：10學時課程性質(zhì)：選修課程屬性:基礎類開設學期：第2學期適用專業(yè)：電子信息工程對先修的要求：高等數(shù)學、計算機文化基礎、C語言設計基礎對后續(xù)的支撐：為后續(xù)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機原理與接口技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)、課程設計、畢業(yè)設計等提供基礎編程知識一、課程的教學理念、性質(zhì)、目標和任務教學理念：本課程是電子信息工程專業(yè)的選修課。在課程教學中采用理論教學和實踐教學并重，以理論指導實踐、以實踐促進理論的教學理念。在理論教學中，靈活運用多種教學手段，同時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中，拓展課程信息量，激發(fā)學生的學習興趣和主動性，提高課程的學習效果；通過本課程的學習，使學生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O計思想，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本概念和技術(shù)。使學生深刻理解面向?qū)ο蠹夹g(shù)所帶來的觀念改革，掌握一種面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言和面向?qū)ο笤O計的思維方式、規(guī)則與基本方法，了解面向?qū)ο蟪绦蛟O計技術(shù)的發(fā)展趨勢。使學生初步掌握基本的程序設計過程和技巧，掌握集成化程序開發(fā)環(huán)境的使用和程序的調(diào)試方法，為今后的進一步學習和應用軟件開發(fā)及各種信息處理打下初步的基礎。課程性質(zhì)：本課程是電子信息工程專業(yè)的基礎課，對培養(yǎng)學生的計算機知識、算法和面向?qū)ο蟪绦蛟O計能力，以及計算機應用綜合素質(zhì)等方面起到基礎性和先導性的重要作用。課程目標和任務：通過本課程的學習，使學生能夠更加深入地了解計算機語言，了解程序設計技術(shù)的發(fā)展過程，理解面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言的基本構(gòu)成，掌握C++語言基本概念、分析方法、設計方法、基本語法和編程方法；詳盡地講述C++語言面向?qū)ο蟮幕咎匦裕鋬?nèi)容包括類、對象、派生類、繼承、多態(tài)性、虛函數(shù)等；從而使學生能深刻理解和領會面向?qū)ο蟪绦蛟O計的特點和風格，類的封裝性、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，達到掌握其設計方法和編程基礎的目的。通過本課程的學習，使學生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O計思想，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本概念和技術(shù)。使學生深刻理解面向?qū)ο蠹夹g(shù)所帶來的觀念改革，掌握一種面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言和面向?qū)ο笤O計的思維方式、規(guī)則與基本方法，了解面向?qū)ο蟪绦蛟O計技術(shù)的發(fā)展趨勢。使學生初步掌握基本的程序設計過程和技巧，掌握集成化程序開發(fā)環(huán)境的使用和程序的調(diào)試方法，具備基本的分析問題和利用計算機求解實際問題的能力，著重培養(yǎng)學生的計算思維能力、程序設計能力以及自主學習能力。二、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐序號課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求1目標1：掌握C++語言程序設計的基本知識和基本程序結(jié)構(gòu)，學會結(jié)構(gòu)化程序設計的基本思想，具備分析和解決實際工程問題的能力指標點1.31工程知識2目標2：掌握C++語言程序設計的開發(fā)與調(diào)試方法、以及程序設計方法，養(yǎng)成良好的程序設計風格，具備一定的編程能力和軟件設計能力指標點5.15使用現(xiàn)代工具教學內(nèi)容及進度安排（一）理論教學序號教學內(nèi)容學生學習預期成果課內(nèi)學時教學方式支撐課程目標11緒論

1.1計算機程序設計語言的發(fā)展1.2面向?qū)ο蟮姆椒?.3面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)1.4程序開發(fā)的基本概念重點：面向?qū)ο蟮睦砟詈头椒?。難點：面向?qū)ο蟮睦砟?了解C++語言的概念、發(fā)展和特點，算法的概念；2理解C++語言程序的基本組成、算法的特征；3掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法；4熟練掌握運行C++程序的步驟與方法。2預習、課堂講授目標122C++語言簡單程序設計

2.1C++語言概述2.2基本數(shù)據(jù)類型和表達式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：運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性、表達式運算和賦值運算、數(shù)據(jù)的輸入輸出難點：數(shù)據(jù)的類型和表達式、算法的基本控制結(jié)構(gòu)1了解基本數(shù)據(jù)類型；2理解C++語言的特點；3掌握常量、變量的使用方法，各類運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性、賦值運算；4熟練掌握表達式的正確書寫與運算順序，數(shù)據(jù)的輸入和輸出方法。3預習、課堂講授目標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帶默認形參值的函數(shù)3.4邏輯運算符與邏輯表達式3.5函數(shù)重載3.6使用C++語言系統(tǒng)函數(shù)重點：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：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)重載的實現(xiàn)；4了解使用C++語言系統(tǒng)函數(shù)。3預習、課堂講授目標144類與對象4.1面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本特點4.2類和對象4.3構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)重點：類和對象的作用、類的聲明和對象的定義、類的成員函數(shù)、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)難點：類的聲明和對象的定義方法、類的成員函數(shù)、調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序、復制構(gòu)造函數(shù)1理解面向?qū)ο蟪绦蛟O的基本思想及其主要特點；2掌握類和對象的關(guān)系，以及類的聲明和對象定義的方法；3掌握成員函數(shù)的性質(zhì)，對象的初始化，構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)成員的初始化方法；掌握析構(gòu)函數(shù)的作用和實現(xiàn)。3預習、課堂講授目標155數(shù)據(jù)的共享與保護5.1標識符的作用域與可見性5.2對象的生存期5.3類的靜態(tài)成員5.4類的友元5.5共享數(shù)據(jù)的保護5.6多文件結(jié)構(gòu)和編譯預處理命令重點：標識符的作用域、對象的生存期、類的靜態(tài)成員、友元函數(shù)和友元類、編譯預處理命令難點：對象的生存期、共享數(shù)據(jù)的保護1了解標識符的作用域和對象的生存期；2了解靜態(tài)成員的特點；3掌握類的友元的實現(xiàn)及其特點；4熟練掌握C++多文件結(jié)構(gòu)的編寫和實現(xiàn)；5了解編譯預處理的作用及實現(xiàn)3預習、課堂講授目標1、目標266類的繼承6.1基類與派生類6.2訪問控制6.3類型兼容規(guī)則6.4派生類的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)6.5派生類成員的標志與訪問重點：繼承與派生的概念、派生類的聲明方式和構(gòu)成、派生類成員的訪問屬性、派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、多重繼承難點：派生類訪問屬性、多層派生時的構(gòu)造函數(shù)，多重繼承引起的二義性問題和虛基類1了解繼承與派生的概念；2掌握派生類的聲明方式；3掌握派生類的訪問屬性；4熟練掌握派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)；5掌握用虛基類方法解決多重繼承引起的二義性問題3預習、課堂講授目標1、目標277多態(tài)性7.1多態(tài)性概述7.2運算符重載7.3虛函數(shù)7.4純虛函數(shù)與抽象類重點：多態(tài)的實現(xiàn)、運算符重載、虛函數(shù)、靜態(tài)關(guān)聯(lián)與動態(tài)關(guān)聯(lián)難點：運算符重載的方法、靜態(tài)關(guān)聯(lián)與動態(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)與抽象類的概念3預習、課堂講授目標1、目標28機動學時：課后習題、上機答疑、復習、安排考試2目標1、目標2實驗教學序號教學內(nèi)容學生學習預期成果課內(nèi)學時教學方式支撐課程目標99.1C++程序的集成開發(fā)環(huán)境和運行方法9.2函數(shù)9.3類和對象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++語言基本概念和基本語法；2熟練掌握函數(shù)定義和調(diào)用；3掌握類的定義格式及對象的定義方法；掌握構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的功能和應用；掌握成員函數(shù)的特點和用法。4掌握派生類的定義方法和派生類構(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，基類成員在派生類中的訪問權(quán)限；了解多重繼承中的二義性和避免方法以及虛基類的概念。5學會重載運算符的方法，以及如何定義重載運算符和如何使用重載運算符；掌握通過虛函數(shù)來實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)編的方法。10預習，上機實踐目標1、目標2四、課程思政在教學過程中，結(jié)合C++語言的發(fā)展歷程、歷史人物事跡和時事熱點，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀、培養(yǎng)學生的家國情況和責任擔當意識，例如中興華為事件、在俄烏戰(zhàn)爭中Oracle和SAP等軟件巨頭宣布暫停俄羅斯所有服務等，讓學生明白科技強國戰(zhàn)略的重要性；在類與對象講解中，結(jié)合工程實際案例說明一個復雜問題的解決通常是有許多子問題來逐一解決的，而每個子問題可以通過函數(shù)來實現(xiàn)，進而培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的精神以及工程實踐能力；在介紹類時，通過封裝類的程序引導學生探討共情、忠誠等社會公德心理，進一步闡述參與社會的責任感，幫助學生自覺地樹立準確的邏輯思維，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++語言程序設計，鄭莉、董淵編著，清華大學出版社，2020年，第5版，ISBN：978-7-302-56691-5（2）實驗指導書：C++語言程序設計，鄭莉、董淵編著，清華大學出版社，2020年，第4版，2.參考書：（1）C++程序設計（第3版），譚浩強編著，清華大學出版社，2018年（2）C++程序設計與應用，張耀仁，華中科技大學出版社，2002年（3）C++程序設計教程（第四版），（美）H.M.Deitel，P.J.Deitel著，施平安譯，清華大學出版社2004年（4）C++語言基礎教程（第3版），呂鳳翥，清華大學出版社，2013年3.推薦網(wǎng)站（線上資源）：（1）清華網(wǎng)絡學堂，網(wǎng)址：/（2）VC知識庫，網(wǎng)址：/（3）VC在線，網(wǎng)址：/（4）cplusplus，網(wǎng)址：/六、教學條件課程實施需要進行上機操作，目前學院已具備兩間計算機機房，機房配備電腦安裝有VC++6.0軟件和Visualstudio2010，能夠滿足學生的上機操作需求。七、課程考核、考核方式及成績評定序號課程目標（支撐畢業(yè)要求指標點）考核內(nèi)容評價依據(jù)及成績比例(%)成績比例(%)課堂表現(xiàn)課后作業(yè)上機實驗考試1目標1：（支撐畢業(yè)要求指標點1.3）主要考核學生對C++語言基礎知識的理解和掌握程度88030462目標2：（支撐畢業(yè)要求指標點5.1）主要考核學生分析、設計、編寫和運行程序的能力22203054合計10102060100課程考核由平時成績與期末成績相結(jié)合的方式進行。平時成績占40%，主要包括：課堂表現(xiàn)占10%、課后作業(yè)占10%、上機實驗占20%。其中課堂表現(xiàn)主要從學生課堂測試、討論、提問等環(huán)節(jié)進行考查，可以借助線上教學平臺超星學習通實施教學活動并進行綜合打分；課后作業(yè)根據(jù)學生作業(yè)的完成情況和答題正確率，可以借助線上教學平臺如學習通實施教學活動并進行打分；上機實驗根據(jù)學生上機實操和實驗報告進行綜合打分。具體成績評定參考評分標準表進行執(zhí)行。期末成績占60%，考試采用閉卷筆試方式?？荚嚪秶鷳w所有講授及自學的內(nèi)容，考試內(nèi)容應能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記憶、掌握程度，對有關(guān)理論的理解、掌握及綜合運用能力?？荚囶}型以判斷題、單項選擇題、填空題、閱讀程序改錯題為主。1.考試方法：閉卷考試，總成績計算辦法：總成績=期末成績×60%+平時成績×20%+實驗×20%。2.過程性評價：課程采用“理論教學評價+實驗教學評價+期末考試評價”的多元評價方法，理論教學評價包括點名、隨堂測試、作業(yè)和課堂表現(xiàn)等環(huán)節(jié)，實驗教學評價包括上機操作、實驗報告和上機考試等環(huán)節(jié)，期末考試評價采用閉卷方式，涉及多種題型，考察學生的綜合運用能力。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：課堂測試采用客觀題形式，并利用線上教學工具超星學習通進行實施，學生做完即可獲得考核結(jié)果；課后作業(yè)采用主觀題形式，并利用線上教學工作如學習通進行實施，學生完成后線上提交，采用學生互評或教學批改形式，待學生提交完成后及時批改，確保學生能夠及時了解自己的表現(xiàn)。（2）終結(jié)性考核反饋：考試結(jié)束后，將本次課程成績構(gòu)成和評定方