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1、面向对象程序设计教学大纲资料面向对象程序设计教学大纲 西北民族大学数学与计算机科学学院 制定的时间：二一二年五月 1 面向对象程序设计教学大纲 一、课程基本资料 主讲教师：曹永春、蔡正琦、顿毅杰 主教材：C+面向对象程序设计中国铁道出版社，陈维兴、林小茶编著，第2 版，2009 辅助教材： 1C+编程思想机械工业出版社，美 Bruce Eckel，Chuck Alliso著，刘宗田，袁兆山，潘秋菱等译; 第1版，2011年 2. C+程序设计教程机械工业出版社，美 H.M.Deitel P.J.deitel 薛万鹏等译， 2000年 3C+程序设计语言，机械工业出版社，美 Bjarne Str
2、oustrup 著，裘宗燕译，2005年 4C+面向对象程序设计习题解析与上机指导清华大学出版社，陈维兴主编，第2版，2009年 实验教材及参考书： 同上 课程性质：学科选修课 学 分： 4分 课 时：72学时，其中理论课54学时，上机实验18学时 先修课程： 计算机导论、C语言程序设计 课程结构：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 评价方案:（考核依据、评分的办法、权重的分布） ?平时成绩：10% 课堂表现（课堂提问、考勤、作业等） ?实验成绩：20%（实验报告、实验考试） 2 ?期中成绩：20%（闭卷考试） .期末成绩：50%（闭卷考试） 参考书目: 名称 C+编程思想 编著者 刘宗
3、田，袁兆山，潘秋菱等译 C+程序设计教程 H.M.Deitel, P.J.deitel著，薛万鹏等译 C+程序设计语言 Bjarne Stroustrup 机械工业出版社 2005年 机械工业出版社 2000年 出版社 机械工业出版社 出版年月 2011年 著，裘宗燕译 C+面向对象程序设计习题解析与上机指导 陈维兴主编 清华大学出版社 2009年 推荐刊物： 1、计算机学报 2.软件学报 3.程序员杂志 4.码农周刊 5.快乐码农 相关网站： 1. 中国计算机学会 2. 计算机爱好者协会 3.C语言中文网 5.中国悠悠期刊网 6. 中国知网 文献 1. 谭浩强.C程序设计.第4版.北京:清华
4、大学出版社,2010 3 2. 陈伟兴，林小茶.C+面向对象程序设计.北京:清华大学出版社,2000 3. 陈伟兴，陈昕.C+面向对象程序设计习题解析与上机指导. 北京:清华大学出版社,2003. 4. Ravi Sethi.Programing Languaes:concepts and constracts.Addison-Wesley Publishing Company,1996. 5. Ronaad J.Norman ,Object-Oriented Systems and Ddesign,1996. 6. 郑莉，董源.C+语言程序设计.第2版.北京：清华大学出版社，2001. 7.
5、 王燕.面向对象的理论与C+实践.北京：清华大学出版社，1997. 8. 张海藩，牟永敏.面向对象程序设计实用教程. 北京：清华大学出版社，2001. 9. 张国峰.C+语言及其程序设计教程. 北京：电子工业出版社，1997. 二、教学目标、组织形式、考核要求 素质、知识和能力目标 一、思想道德与职业素质目标 1.遵纪守法，树立科学的世界观、人生观、价值观和社会主义荣辱观。 2.具有良好的思想品德、人文社会科学素养、社会公德和职业道德。 3.了解与信息技术相关的职业和行业的政策和法律、法规，具有较强的法制意识和素养。 4.树立终身学习观念，认识到持续自我完善的重要性，不断追求卓越。 5.具备良
6、好的科学态度、团队协作精神和创新意识。 7.具有健全的人格、健康的体魄，较强的国防意识。 目标要求及相应的课程 4.树立终身学习观念，认识到持续自我完善的重要性，不断追求卓越。 5.具备良好的科学态度、团队协作精神和创新意识。 教与学的 方法 1、课外兴趣开发； 2、阅读相关资料； 3、关注技术领域新发展。 评定的方法 提交的作品或报告 二、知识目标 1.具有一定的人文社会科学知识。 2.掌握与专业相关的数学、自然科学知识以及一定的经济学和管理学知识。 3.掌握电工和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能。 4.掌握计算机的系统与结构、基本组成原理和内部工作机制。 5.掌握计算机程序设计的
7、基础知识和基本方法。 1.通过课堂授课（理论授课、课堂演示、课外作业）； 2.课内实验 1.理论考试； 2.课堂提问、讨论与课外作业； 3.实验考试； 4.教师听课意见反馈。 4 5.掌握计算机程序设计的基础知识和基本方法。 6.掌握操作系统基本知识、原理，具备操作系统设计和应用的知识。 7.掌握计算机网络及应用知识，具备网络系统设计和网络应用的知识。 8.掌握信息处理的基本理论、基本方法，具备息管理系统设计和开发的知识。 9.掌握数据结构及算法设计与分析的基本知识、基本方法及在相关领域中的实际应用。 10.掌握以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件系统。 11.掌握计算机图
8、形图像处理的基本知识、基本技术和方法。 12.掌握嵌入式的相关知识和方法。 三、能力目标 1.具有运用工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识的能力。 2.掌握计算机学科的基本思维方法，并能运用工程基础知识和本专业的基本理论知识解决问题的能力。 3.掌握设计和实施工程实验的方法，具备一定的工程实践能力。 4.掌握基本的创新方法，具有综合运用专业知识和技术手段进行系统开发的能力。 5.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。 6.具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。 7.对终身学习有正确的认识，具有不断学习和适应发展的能力。
9、 8.具有一定的外语应用能力，具有阅读本专业外文文献的能力。 2.掌握计算机学科的基本思维方法，并能运用工程基础知识和本专业的基本理论知识解决问题的能力。 5.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。 7.对终身学习有正确的认识，具有不断学习和适应发展的能力。 1.通过课堂授课（理论授课、课堂演示、课外作业）； 2.课内实验 1.理论考试； 2.课堂提问、讨论与课外作业； 3.实验考试。 三、 学习建议与要求 1.做好课前预习，查阅相关知识。 2.课间认真听讲，对教师讲解内容融会贯通，举一反三。 3.认真完成课后作业。 4.在讨论和提问中巩固理论知识，学习编程思维。 5
10、 四、教学内容概要 学时分配 各章节内容 面向对象程序设计概述 C+基础 类和对象 (一) 类和对象 (二) 继承与派生类 多态性与虚函数 运算符重载 模板 C+的输入和输出 合 计 理论 3 7 11 8 6 6 5 3 5 54 实验 2 2 2 2 2 2 2 4 18 总时数 3 9 13 10 8 8 7 5 9 72 五、正文 第一章 面向对象程序设计概述 教学要点： 面向对象的基本概念和典型的语言 教学时数： 3学时 教学内容： 2.1 什么是面向对象程序设计 2.1.1新的程序设计范型 2.1.2面向对象程序设计的基本概念 6 2.1.3 面向对象程序设计的基本特征 2.2 什
11、么要使用面向对象程序设计 2.2.1传统程序设计方法的局限性 2.2.2 面向对象程序设计的主要优点 2.3 面向对象程序设计的语言 2.3.1面向对象程序设计语言的发展概况 2.3.2几种典型的面向对象程序设计语言 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 领会和理解面向对象程序设计的4个基本概念：对象、类、消息和方法，理解 面向对象程序设计的4个基本特征，了解几种典型的面向对象程序设计语言。 第二章 C+基础 教学要点： 了解C+的产生和特点，理解C+程序的结构特性，C+程序的编辑、编译、连接和运行操作，掌握C+在非面向对象方面的扩充。 教学时数： 7学时 教学内容：
12、 2.1 C+的产生和特点 2.1.1 C+的产生 2.1.2 C+的特点 2.2 C+程序的结构特性 2.2.1一个简单的C+示例程序 2.2.2 C+程序的结构特性 2.2.3 C+程序的编辑、编译和运行 2.3 C+程序的编辑、编译、连接和运行 7 2.4 C+在非面向对象方面的扩充 2.4.1注释与续行 2.4.2输入输出流 2.4.3灵活的变量说明 2.4.4结构、联合和枚举名 2.4.5函数原型 2.4.6 const 修饰符 2.4.7 void 型指针 2.4.8 内联函数 2.4.9带有缺省参数值的函数 2.4.10函数重载 2.4.11作用域标识符: 2.4.12无名联合
13、2.4.13强制类型转换 2.4.14 new 和 delete 2.4.15引用 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 了解C+的结构特性，熟练掌握并能综合应用C+在非面向对象方面扩充的应 用内容。 第三章 类和对象(一) 教学要点： 理解类和对象的概念，熟练掌握类和对象的定义、构成和使用。重点掌握类成员的访问属性及其使用和构造函数的定义和应用。 教学时数： 11学时 8 教学内容： 3.1类的构成 3.1.1从结构到类 3.1.2类的构成 3.2成员函数的定义 3.3对象的定义和使用 3.3.1类与对象的关系 3.3.2对象的定义 3.3.3对象中成员的访问 3.
14、3.4类的作用域和类成员的访问属性 3.3.5对象赋值语句 3.4构造函数与析构函数 3.4.1构造函数 3.4.2成员初始化表 3.4.3带默认参数的构造函数 3.4.4析构函数 3.4.5默认的构造函数和默认的析构函数 3.4.6重载构造函数 3.4.7拷贝构造函数 3.4.8浅拷贝和深拷贝 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 类的构成，对象的定义及使用、成员函数、构造函数与析构函数等内容的相关知识及面向对象初步的编程方法。 9 第四章 类和对象 (二) 教学要点： 进一步理解和掌握类和对象的相关内容，包括 this指针的概念、对象数组、对象指针、string类
15、、友元、静态成员以及类的组合、共享数据的保护等内容。 教学时数： 8学时 教学内容： 4.1自引用指针this 4.2对象数组与对象指针 4.2.1对象数组 4.2.2对象指针 4.2.3 string类 4.3向函数传递对象 4.3.1使用对象作为函数参数 4.3.2使用对象指针作为函数参数 4.3.3使用对象引用作为函数参数 4.4静态成员 4.4.1静态数据成员 4.4.2静态成员函数 4.4.3通过普通指针访问静态成员 4.5友元 4.5.1友元函数 4.5.2友元类 4.6类的组合 4.7共享数据的保护 4.7.1常引用 4.7.2常对象 10 4.7.3常对象成员 4.8 C+程序
16、的多文件组成 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 领会并能应用 this指针、掌握对象数组的定义及初始化方式、对象指针的概念及应用、静态成员的作用及定义和使用方式，友元函数和友元类的定义和使用，类的组合编程及对象成员的初始化方法等概念和编程方法。 第五章 继承与派生类 教学要点： 熟练掌握派生类定义方式和基类成员在派生类中的访问规则、掌握派生类的构造函数和析构函数的执行顺序和构造规则、理解多继承和虚基类的概念，并能应用于编程、深入理解赋值兼容规则。 教学时数： 6学时 教学内容： 5.1继承与派生类的概念 5.1.1为什么要使用继承 5.1.2派生类的声明 5.1.
17、3基类成员在派生类中的访问属性 5.1.4派生类对基类成员的访问规则 5.2派生类的构造函数和析构函数 5.2.1派生类构造函数和析构函数的调用顺序 5.2.2派生类构造函数和析构函数的构造规则 5.3调整基类成员在派生类中的访问属性的其它方法 5.3.1同名成员 5.3.2访问声明 11 5.4多继承 5.4.1多继承的声明 5.4.2多继承的构造函数与析构函数 5.4.3虚基类 5.4.4赋值兼容规则 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 熟练掌握派生类定义方式和基类成员在派生类中的访问规则、掌握派生类的构造函数和析构函数的执行顺序和构造规则、理解多继承和虚基类的
18、概念，并能应用于编程、深入理解赋值兼容规则。 第六章 多态性与虚函数 教学要点： 理解多态性概念，区分编译时的多态和运行时的多态及在C+中的实现方法、重点学习C+中实现运行时多态的方法虚函数，掌握虚函数的作用和定义方法并能够熟练使用，理解纯虚函数和抽象类的概念及定义和使用。 教学时数： 6学时 教学内容： 6.1多态性概述 6.2虚函数 6.2.1虚函数的引入 6.2.2虚函数的作用和定义 6.2.3虚函数与重载函数的关系 6.2.4多继承与虚函数 6.2.5虚函数举例 12 6.3纯虚函数和抽象类 6.3.1纯虚函数 6.3.2抽象类 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核
19、要求： 深入理解多态性概念，掌握虚函数的作用和定义方法并能够熟练使用，理解纯虚函数和抽象类的概念及定义和使用。 第七章 运算符重载 教学要点： 理解运算符重载的含义，掌握运算符重载函数的定义和使用方式，区别友元运算符重载和成员运算符重载两种运算符重载函数的定义方法及相应的调用方法、了解几种常见运算符含义及重载方式、掌握标准类型间的转换。 教学时数： 5学时 教学内容： 7.1运算符重载 7.2运算符重载函数的两种形式 7.2.1友元运算符重载函数 7.2.2成员运算符重载函数 7.2.3运算符重载应该注意的几个问题 7.3几个常用运算符的重载 7.3.1单目运算符“+”和“”的重载 7.3.2
20、赋值运算符“=”的重载 7.4重载插入运算符和提取运算符 7.4.1重载插入运算符 13 7.4.2重载提取运算符 7.5类型转换 7.5.1标准类型间的转换 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 理解运算符重载的含义，掌握运算符重载函数的定义和使用方式，区别友元运算符重载和成员运算符重载两种运算符重载函数的定义方法及相应的调用方法、了解几种常见运算符含义及重载方式、掌握标准类型间的转换。 第八章 模板 教学要点： 理解模版的概念，掌握函数模板及其声明方法，掌握模板函数及其生成方法， 学习类模板的声明与使用方法，区分函数模板和类模板的定义及使用。 教学时数： 3学时
21、教学内容： 8.1模板的概念 8.2函数模板与模板函数 8.2.1函数模板的声明 8.2.2函数模板的使用 8.3类模板与模板类 8.4程序举例 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 14 理解模版的概念，掌握函数模板及其声明方法，掌握模板函数及其生成方法， 学习类模板的声明与使用方法。 第九章 C+的输入和输出 教学要点： 熟悉流及流类库的作用，熟练掌握流类库中常用的类及其成员函数的使用方法，掌握重载“”的方法。掌握文本文件的打开、关闭及输入输出方法和二进制文件的打开、关闭及输入输出方法。 教学时数：5学时 教学内容 9.1 C+为何建立自己的输入输出系统 9.2
22、C+流库及其基本结构 9.2.1 C+的流 9.2.2预定义的流对象 9.2.3输入输出流的成员函数 9.3 预定义类型输入输出的格式控制 9.3.1用流成员函数进行输入输出格式控制 9.3.2使用预定义的操纵符进行输入输出格式控制 9.3.3使用用户自定义的操纵符进行输入输出格式控制 9.4 文件的输入输出 9.4.1文件的概述 9.4.2文件的打开与关闭 9.4.3文件的读写 9.4.4二进制文件的读写 9.4.5程序举例 15 授课方式：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 考核要求： 流类库中常用的类及其成员函数的使用方法，掌握控制输出宽度的函数width()和setw(),掌握函
23、数setionsflags()和resetonflags(),会设置和恢复对齐方式、精度、大小写、进制等。掌握文本文件的打开、关闭及输入输出方法和二进制文件的打开、关闭及输入输出方法。 16 面向对象程序设计课程实验教学大纲 1. 实验课名称：面向对象程序设计 2. 实验课性质：本课程是计算机科学与技术专业的专业选修课 3. 实验教学目的与基本要求： 面向对象程序设计是一门实践性很强的专业基础课。开设本实验的目的是使学生掌握C+面向对象程序设计的基本知识和编程方法。结合实际教学过程，通过实验操作让学生进一步加深对所学知识的深入理解和综合应用能力。通过上机编程练习，让学生学会面向对象程序设计的方
24、法与技术，同时培养学生的面向对象程序设计的思想。 4. 适用专业：计算机科学与技术专业（本科） 5. 采用教材：主 编：陈维兴 教材名称：C+面向对象程序设计 出版社：中国铁道出版社 出版日期：2009年 6. 学时学分： （1）课程总学时：72 （2）课程总学分：4 （3）实验课总学时：18 （4）实验课总学分：1 17 7. 实验项目名称和学时分配 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 实验项目名称 C+基础练习 C+简单程序设计练习 类与对象（一） 类与对象（二） 派生类与继承 虚函数与多态性 函数模板与类模板 输入输出的格式控制 文件的输入与输出 综合练习 学时数 2 2 2
25、 2 2 2 2 2 2 4 项目类别 设计 设计 设计 设计 设计 设计 设计 设计 设计 综合 项目类型 必做 必做 必做 必做 必做 必做 选做 必做 必做 选做 8. 单项实验的内容和要求 实验一 C+基础知识 【实验内容】 编写一个简单程序，输出“welcome you”，并给程序加一行注释 “Fist c+ program”； 22x?4x?5的值，x为整数，并用主函数调 编写一个完整的包含求解 用该函数； 利用重载函数，重载上面的函数，x为浮点数； 编写一个程序，对一个整数数组求和，结果使用内部变量sum存储，同时对整数中的奇数求和，结果使用内部变量sum存储，在主程序中将两个结
26、果输出。本题要求体会和理解作用域运算符的概念和基本使用方法； 18 编写一个程序动态分配一个浮点空间，输入一个数到该空间中，计算以该书为半径的圆的面积并在屏幕上显示，最后释放该空间，请使用new、delete运算符； 【实验要求】 认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容； 按要求编写程序； 上机运行程序； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析； 将最终程序报盘。 实验二 C+简单程序设计练习 【实验内容】 编程要求3100之间的所有素数； 编程列出斐波那契（Fibonacci）数列的前20项。分别用迭代和数组方法编程； 输入100个素数，从小到大排列并输出。 【实验要求】 认真阅读和掌
27、握和本实验相关的教材内容； 按要求编写程序； 上机运行程序； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析； 将最终程序报盘。 实验三 类与对象（一） 【实验内容】 定义一个时间类，时间类中有3个私有数据成员（Hour、Minute、second）和两个公有成员函数（SetTime和Print_time）.SetTime根据传递的3个参数为对象设置时间；Print_Time负责将对象表示的时间显示输出。一个时间类的对象，设置时间为9点20分30秒并显示该时间。 19 使用构造函数代替上面的SetTime成员函数，并在主函数中使用构造函数设置时间为10点40分50秒，并显示该时间； 重载时间类
28、的构造函数（不带参数）使市、分、秒均为0； 在时间类的析构函数中输出“Good Bye！”； 定义拷贝构造函数并调用； 定义一个类Stock，记录一支股票交易的基本信息，信息包括交易日序号（表示本月的第几个交易日，用整数表示）、当日最高价、当日最低价、当日开盘价和当日收盘价。尽量发挥想象力，为该类设计成员函数； 在主函数中建立两个股票对象，分别存储该股票昨天和今天两天的信息，以当日收盘价计算该股票今天的涨幅。 【实验要求】 认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容； 按要求编写程序； 上机运行程序； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析； 将最终程序报盘。 实验四 类与对象（二） 【实验
29、内容】 使用实验3中的股票类Stock，定义一个对象数组存放连续5个交易日的股票信息。编写一个主函数，计算两个Stock对象（前后两日）的当日收盘价计算当日涨幅。用指针引用对象数组中的两个对象。在主函数中调用该函数计算从第2个交易日开始每天的涨幅； 在Stock类中定义一个静态数据成员，记录当前Stock对象的数量； 设计一个成员函数Assign_Stock为对象赋值，其中的形式参数是对另一个Stock对象的引用，使用this指针避免对自己的赋值，在主函数中显示用Assign_Stock赋值的对象； 20 定义一个友元函数计算Stock对象的当日开盘间是否高于当日收盘价。若是，返回真，否则，返
30、回假。 【实验要求】 认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容； 按要求编写程序； 上机运行程序； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析； 将最终程序报盘。 实验五 派生类与继承 【实验内容】 定义一个基类MyArray，基类中可以存放一组整数 class MyArrray public: MyArray(int leng); MyArray(); void Input(); void Display(); protected： int *alist /指向动态申请的一组空间 int length;/整数的个数 ； 基类中有构造函数、析构函数、输入数据和输出数据的函数。 定义一个类SortArray继承自MyArray,在该类中定义函数实现排序功能； 定义一个类ReArray继承自MyArray,在该类中定义函数实现逆转功能； 定义一个类NewArray继承自SortArray、ReArray,使得该类具有排序、逆 转功能，在继承的过程中声明为虚基类，体会虚基类在解决二义性问题中的作用。 21 【实验要求】 认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容； 按要求编写程序； 上机运行程序； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析； 将最终程序报盘。 实验六 虚函数与多态性 【实验内容】 定义一个有理数类，并重载比较运算符 14 / 14