《C++程序设计》课程教学大纲

C++程序设计（C++LanguageProgramming）课程基本信息课程编号：04021513课程总学时：32实验学时：10学时课程性质：选修课程属性:基础类开设学期：第2学期适用专业：电子信息工程对先修的要求：高等数学、计算机文化基础、C语言设计基础对后续的支撑：为后续课程数据结构、单片机原理与接口技术、嵌入式操作系统、课程设计、毕业设计等提供基础编程知识一、课程的教学理念、性质、目标和任务教学理念：本课程是电子信息工程专业的选修课。在课程教学中采用理论教学和实践教学并重，以理论指导实践、以实践促进理论的教学理念。在理论教学中，灵活运用多种教学手段，同时充分挖掘课程中的思政元素，有效地将思政教育贯穿到课堂教学中，拓展课程信息量，激发学生的学习兴趣和主动性，提高课程的学习效果；通过本课程的学习，使学生理解面向对象程序设计思想，掌握面向对象程序设计的基本概念和技术。使学生深刻理解面向对象技术所带来的观念改革，掌握一种面向对象程序设计语言和面向对象设计的思维方式、规则与基本方法，了解面向对象程序设计技术的发展趋势。使学生初步掌握基本的程序设计过程和技巧，掌握集成化程序开发环境的使用和程序的调试方法，为今后的进一步学习和应用软件开发及各种信息处理打下初步的基础。课程性质：本课程是电子信息工程专业的基础课，对培养学生的计算机知识、算法和面向对象程序设计能力，以及计算机应用综合素质等方面起到基础性和先导性的重要作用。课程目标和任务：通过本课程的学习，使学生能够更加深入地了解计算机语言，了解程序设计技术的发展过程，理解面向对象程序设计语言的基本构成，掌握C++语言基本概念、分析方法、设计方法、基本语法和编程方法；详尽地讲述C++语言面向对象的基本特性，其内容包括类、对象、派生类、继承、多态性、虚函数等；从而使学生能深刻理解和领会面向对象程序设计的特点和风格，类的封装性、继承性和多态性与程序的安全性、结构性和灵活多样性之间的关系，达到掌握其设计方法和编程基础的目的。通过本课程的学习，使学生理解面向对象程序设计思想，掌握面向对象程序设计的基本概念和技术。使学生深刻理解面向对象技术所带来的观念改革，掌握一种面向对象程序设计语言和面向对象设计的思维方式、规则与基本方法，了解面向对象程序设计技术的发展趋势。使学生初步掌握基本的程序设计过程和技巧，掌握集成化程序开发环境的使用和程序的调试方法，具备基本的分析问题和利用计算机求解实际问题的能力，着重培养学生的计算思维能力、程序设计能力以及自主学习能力。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：掌握C++语言程序设计的基本知识和基本程序结构，学会结构化程序设计的基本思想，具备分析和解决实际工程问题的能力指标点1.31工程知识2目标2：掌握C++语言程序设计的开发与调试方法、以及程序设计方法，养成良好的程序设计风格，具备一定的编程能力和软件设计能力指标点5.15使用现代工具教学内容及进度安排（一）理论教学序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标11绪论

1.1计算机程序设计语言的发展1.2面向对象的方法1.3面向对象的软件开发1.4程序开发的基本概念重点：面向对象的理念和方法。难点：面向对象的理念1了解C++语言的概念、发展和特点，算法的概念；2理解C++语言程序的基本组成、算法的特征；3掌握面向对象程序设计方法；4熟练掌握运行C++程序的步骤与方法。2预习、课堂讲授目标122C++语言简单程序设计

2.1C++语言概述2.2基本数据类型和表达式2.3数据输入和输出2.4算法的基本控制结构重点：运算符的优先级和结合性、表达式运算和赋值运算、数据的输入输出难点：数据的类型和表达式、算法的基本控制结构1了解基本数据类型；2理解C++语言的特点；3掌握常量、变量的使用方法，各类运算符的优先级和结合性、赋值运算；4熟练掌握表达式的正确书写与运算顺序，数据的输入和输出方法。3预习、课堂讲授目标133函数

3.1函数的定义与使用3.2内联函数3.3带默认形参值的函数3.4逻辑运算符与逻辑表达式3.5函数重载3.6使用C++语言系统函数重点：函数的定义、调用、参数传递、内联函数、函数重载难点：函数的调用、函数的参数传递、函数重载1掌握函数的定义与调用的实现；2掌握内联函数的使用；3掌握函数重载的实现；4了解使用C++语言系统函数。3预习、课堂讲授目标144类与对象4.1面向对象程序设计的基本特点4.2类和对象4.3构造函数和析构函数重点：类和对象的作用、类的声明和对象的定义、类的成员函数、构造函数和析构函数难点：类的声明和对象的定义方法、类的成员函数、调用构造函数和析构函数的顺序、复制构造函数1理解面向对象程序设的基本思想及其主要特点；2掌握类和对象的关系，以及类的声明和对象定义的方法；3掌握成员函数的性质，对象的初始化，构造函数实现数据成员的初始化方法；掌握析构函数的作用和实现。3预习、课堂讲授目标155数据的共享与保护5.1标识符的作用域与可见性5.2对象的生存期5.3类的静态成员5.4类的友元5.5共享数据的保护5.6多文件结构和编译预处理命令重点：标识符的作用域、对象的生存期、类的静态成员、友元函数和友元类、编译预处理命令难点：对象的生存期、共享数据的保护1了解标识符的作用域和对象的生存期；2了解静态成员的特点；3掌握类的友元的实现及其特点；4熟练掌握C++多文件结构的编写和实现；5了解编译预处理的作用及实现3预习、课堂讲授目标1、目标266类的继承6.1基类与派生类6.2访问控制6.3类型兼容规则6.4派生类的构造和析构函数6.5派生类成员的标志与访问重点：继承与派生的概念、派生类的声明方式和构成、派生类成员的访问属性、派生类的构造函数和析构函数、多重继承难点：派生类访问属性、多层派生时的构造函数，多重继承引起的二义性问题和虚基类1了解继承与派生的概念；2掌握派生类的声明方式；3掌握派生类的访问属性；4熟练掌握派生类的构造函数和析构函数；5掌握用虚基类方法解决多重继承引起的二义性问题3预习、课堂讲授目标1、目标277多态性7.1多态性概述7.2运算符重载7.3虚函数7.4纯虚函数与抽象类重点：多态的实现、运算符重载、虚函数、静态关联与动态关联难点：运算符重载的方法、静态关联与动态关联、虚函数的作用1理解多态的概念；2掌握运算符重载的方法、规则；3了解虚函数的作用；理解静态关联与动态关联；4掌握虚函数以及虚析构函数的使用方法；5理解纯虚函数与抽象类的概念3预习、课堂讲授目标1、目标28机动学时：课后习题、上机答疑、复习、安排考试2目标1、目标2实验教学序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标99.1C++程序的集成开发环境和运行方法9.2函数9.3类和对象9.4继承性和派生性9.5多态性和虚函数1熟悉VisualC++6.0或Visualstudio编程环境、掌握C++语言基本概念和基本语法；2熟练掌握函数定义和调用；3掌握类的定义格式及对象的定义方法；掌握构造函数和析构函数的功能和应用；掌握成员函数的特点和用法。4掌握派生类的定义方法和派生类构造函数以及析构函数定义方法；掌握不同继承方式下，基类成员在派生类中的访问权限；了解多重继承中的二义性和避免方法以及虚基类的概念。5学会重载运算符的方法，以及如何定义重载运算符和如何使用重载运算符；掌握通过虚函数来实现动态联编的方法。10预习，上机实践目标1、目标2四、课程思政在教学过程中，结合C++语言的发展历程、历史人物事迹和时事热点，引导学生树立正确的人生观和价值观、培养学生的家国情况和责任担当意识，例如中兴华为事件、在俄乌战争中Oracle和SAP等软件巨头宣布暂停俄罗斯所有服务等，让学生明白科技强国战略的重要性；在类与对象讲解中，结合工程实际案例说明一个复杂问题的解决通常是有许多子问题来逐一解决的，而每个子问题可以通过函数来实现，进而培养学生团结协作的精神以及工程实践能力；在介绍类时，通过封装类的程序引导学生探讨共情、忠诚等社会公德心理，进一步阐述参与社会的责任感，帮助学生自觉地树立准确的逻辑思维，提升代码的高效性。五、教材及参考资料1.选用教材：（1）理论课教材：C++语言程序设计，郑莉、董渊编著，清华大学出版社，2020年，第5版，ISBN：978-7-302-56691-5（2）实验指导书：C++语言程序设计，郑莉、董渊编著，清华大学出版社，2020年，第4版，2.参考书：（1）C++程序设计（第3版），谭浩强编著，清华大学出版社，2018年（2）C++程序设计与应用，张耀仁，华中科技大学出版社，2002年（3）C++程序设计教程（第四版），（美）H.M.Deitel，P.J.Deitel著，施平安译，清华大学出版社2004年（4）C++语言基础教程（第3版），吕凤翥，清华大学出版社，2013年3.推荐网站（线上资源）：（1）清华网络学堂，网址：/（2）VC知识库，网址：/（3）VC在线，网址：/（4）cplusplus，网址：/六、教学条件课程实施需要进行上机操作，目前学院已具备两间计算机机房，机房配备电脑安装有VC++6.0软件和Visualstudio2010，能够满足学生的上机操作需求。七、课程考核、考核方式及成绩评定序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)课堂表现课后作业上机实验考试1目标1：（支撑毕业要求指标点1.3）主要考核学生对C++语言基础知识的理解和掌握程度88030462目标2：（支撑毕业要求指标点5.1）主要考核学生分析、设计、编写和运行程序的能力22203054合计10102060100课程考核由平时成绩与期末成绩相结合的方式进行。平时成绩占40%，主要包括：课堂表现占10%、课后作业占10%、上机实验占20%。其中课堂表现主要从学生课堂测试、讨论、提问等环节进行考查，可以借助线上教学平台超星学习通实施教学活动并进行综合打分；课后作业根据学生作业的完成情况和答题正确率，可以借助线上教学平台如学习通实施教学活动并进行打分；上机实验根据学生上机实操和实验报告进行综合打分。具体成绩评定参考评分标准表进行执行。期末成绩占60%，考试采用闭卷笔试方式。考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型以判断题、单项选择题、填空题、阅读程序改错题为主。1.考试方法：闭卷考试，总成绩计算办法：总成绩=期末成绩×60%+平时成绩×20%+实验×20%。2.过程性评价：课程采用“理论教学评价+实验教学评价+期末考试评价”的多元评价方法，理论教学评价包括点名、随堂测试、作业和课堂表现等环节，实验教学评价包括上机操作、实验报告和上机考试等环节，期末考试评价采用闭卷方式，涉及多种题型，考察学生的综合运用能力。八、考核结果分析反馈1.考核结果如何向学生反馈。（1）阶段性考核反馈：课堂测试采用客观题形式，并利用线上教学工具超星学习通进行实施，学生做完即可获得考核结果；课后作业采用主观题形式，并利用线上教学工作如学习通进行实施，学生完成后线上提交，采用学生互评或教学批改形式，待学生提交完成后及时批改，确保学生能够及时了解自己的表现。（2）终结性考核反馈：考试结束后，将本次课程成绩构成和评定方