程序設(shè)計基礎(chǔ)與VC++應(yīng)用

《程序設(shè)計基礎(chǔ)與VC++應(yīng)用》教學(xué)大綱
一、課程基本信息
課程名稱：程序設(shè)計基礎(chǔ)與VC++應(yīng)用
英文名稱：Introduction to Programming and VC++ Application
課程編號：08063086
學(xué)    分：2
學(xué)    時：36
課程類型：專業(yè)教育選修課
開課學(xué)期：第5學(xué)期
先修課程： C語言程序設(shè)計
適用專業(yè)：電氣工程及其自動化，自動化
開課學(xué)院：國際能源學(xué)院
課程負(fù)責(zé)人：李海良
修訂日期：2022年8月20日
二、課程目標(biāo)
《程序設(shè)計基礎(chǔ)與VC++應(yīng)用》是電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程主要介紹面向?qū)ο蟮幕靖拍詈统绦蜻\行機(jī)制、設(shè)計方法、數(shù)據(jù)與操作相捆綁的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計風(fēng)格。通過課程學(xué)習(xí)熟悉VC++的面向?qū)ο蟮木幊汰h(huán)境，掌握VC++程序開發(fā)技術(shù)，使學(xué)生進(jìn)一步提高自身編程能力和綜合程序開發(fā)能力。
課程以動手編程為主，以項目案例為驅(qū)動，通過任務(wù)驅(qū)動去學(xué)習(xí)編程，以形成學(xué)生學(xué)科能力體系、解決問題的方法體系和學(xué)科基礎(chǔ)知識體系。讓學(xué)生清楚所學(xué)知識在生活中能解決哪些實際問題，并能夠形成利用學(xué)科知識解決問題的能力體系。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備下列能力（課程目標(biāo)）：
1、掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法和技巧、掌握對象封裝、繼承和派生、以及多態(tài)性的三大特性，能夠利用VC++對實際工程中的相關(guān)問題進(jìn)行編程設(shè)計；能夠為解決實際工程問題提供可行方案。
2.掌握應(yīng)用程序開發(fā)中的窗體設(shè)計、控件設(shè)計、界面設(shè)計、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、圖形圖像處理和多媒體設(shè)計等技術(shù)，能夠針對具體的問題，選擇和使用合適的現(xiàn)代工具設(shè)計和開發(fā)出滿足系統(tǒng)功能要求的應(yīng)用程序，并能夠分析其局限性。
3. 理解個人與團(tuán)隊的關(guān)系，能夠在團(tuán)隊中獨立或合作開展程序設(shè)計工作，協(xié)助完成小組項目，掌握數(shù)據(jù)分析和表達(dá)技術(shù)，能夠?qū)Τ绦蜻\行結(jié)果進(jìn)行簡單分析和展示。
三、課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系
序號
畢業(yè)要求
指標(biāo)點
課程目標(biāo)
1
B1:工程知識
1.2 掌握計算機(jī)基礎(chǔ)及程序設(shè)計應(yīng)用、工程制圖等工程基礎(chǔ)知識。
課程目標(biāo)1
2
B5:使用現(xiàn)代工具
5.3能夠針對具體問題，開發(fā)、選擇和使用合適的現(xiàn)代工具和資源，模擬和預(yù)測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。
課程目標(biāo)2
3
B9:個人和團(tuán)隊
9.1 個人和團(tuán)隊：理解個人與團(tuán)隊的關(guān)系，能夠在團(tuán)隊中獨立或合作開展工作。
課程目標(biāo)3
四、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排
講授學(xué)時：32（在有計算機(jī)的多媒體教室邊講課邊練習(xí)）
教學(xué)方法：課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)與互動（包含實驗、作業(yè)、練習(xí)）
周
次
單元教學(xué)內(nèi)容
講課
實驗
課程目標(biāo)
1
1.了解課程教學(xué)大綱
2.明確教學(xué)目標(biāo)
3.介紹編程平臺操作
4.掌握簡單程序的編譯、運行
5.了解.NET框架及C++/CLI 概述
6.函數(shù)重載和函數(shù)缺省參數(shù)的應(yīng)用,參數(shù)引用的使用。
7.數(shù)據(jù)的輸入輸出方法和格式。
8.實踐項目
1）．圓面積計算（控制臺項目程序）
2）．圓、圓球和圓柱（讀寫控制及程序結(jié)構(gòu)）
3）．最大數(shù)（函數(shù)默認(rèn)參數(shù)）
4）．圓球和圓柱的體積（函數(shù)重載）
2
2
1
2
1.結(jié)合項目案例對課程內(nèi)容講解；
2.分析項目的設(shè)計思路
3.演示功能的實現(xiàn)4.擴(kuò)展項目的設(shè)計及創(chuàng)新；
（以下3-12單元相同）
1. 放大器與交換器（使用引用的方法調(diào)用函數(shù)參數(shù)）
2.新學(xué)員排隊（數(shù)組的輸入、輸出及數(shù)組的排序、查找算法）
3. 撲克發(fā)牌模擬（隨機(jī)數(shù)）
4. 分解器（多個數(shù)據(jù)連續(xù)輸入的拆分）
5.小組項目一：逃課的成本
2
2
1
3
1.立方體（類定義、特殊函數(shù)）
2.程序集和命名空間（類庫）
3.標(biāo)量屬性
4.索引屬性
2
2
1
4
1.派生的圓桌（派生類）
2.幾何面積（虛函數(shù)）
3.英雄無敵（多態(tài)性應(yīng)用）
4_4吃水果的接口
4_5委托與代理
4_6 按鈕事件
2
2
1
5
1.我的窗體（窗體）
2.鍵盤與鼠標(biāo)事件
3.套圈游戲(事件、對話框)
4.通用對話框
2
2
2
6
1.鏈接與導(dǎo)航
2.用戶登錄窗體（文本、按鈕）
3.學(xué)生基本情況（常用控件）
4.五運六氣
2
2
2
7
1.學(xué)生成績操作（列表框、組合框）
2.我的星期都去哪了（可選列表框）
3.條子的使用（進(jìn)度、滾動、滑動條）
4.抓人游戲（定時）
5.小組項目二：黨建演講競賽評委打分系統(tǒng)設(shè)計界面設(shè)計，用戶體驗設(shè)計
6.拓展資源：知識競賽網(wǎng)
2
2
8
1.圖像顯示控制
2.聯(lián)系人信息管理
3.學(xué)生成績管理
4.小組項目二展示：以圖片+簡單文字說明形式展示軟件的運行效果，以文字形式總結(jié)你組開發(fā)軟件的特色，并說明你所做的工作內(nèi)容。
2
2
2
9
1.菜單設(shè)計（下拉+快捷）
2.工具欄和狀態(tài)欄
3.圖標(biāo)和托盤設(shè)計
4.小組協(xié)作項目設(shè)計三：基于串口的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計（上）系統(tǒng)需求分析、上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，下位機(jī)仿真系統(tǒng)設(shè)計
5.拓展資源：虛擬串口驅(qū)動，串口調(diào)試助手，微軟MSDN
2
2
2
10
1.多文檔界面設(shè)計（菜單的合并）
2.多文檔編輯器（工具欄合并）
3.一檔多視（窗口切分）
2
2
2
11
1.資源管理器
2.文件及文件夾操作
3.記事本窗體應(yīng)用程序
4.二進(jìn)制編輯器
5.小組協(xié)作項目設(shè)計四：基于串口的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計（下）監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的分析、查詢與統(tǒng)計；
6.如何滿足需求與提高軟件的價值。
7.拓展資源：
（1）Chart控件，
（2）C#控件的使用方法
2
2
1、2、3
12
1.數(shù)據(jù)瀏覽器
2.數(shù)據(jù)庫向?qū)Р僮?br/>3.數(shù)據(jù)表行列操作
4.數(shù)據(jù)視圖和數(shù)據(jù)綁定
2
2
1、2
13
1.結(jié)合項目案例對課程內(nèi)容簡單講解；
2.分析項目的設(shè)計思路
3.學(xué)生參照實驗指導(dǎo)自行實現(xiàn)功能
（以下13-16單元相同）
1.時鐘精靈（時間、定時、畫筆直線橢圓繪圖操作）
2．轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇（動畫，矩形、多點連線）
3.成績分布圖（直方圖、曲線圖和餅形圖）
4.貪吃蛇游戲（按方向鍵改變圖形顯示）
5.小組項目三、四展示：項目展示：這個項目能解決什么問題，包含對象的什么數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)如何反映出你要解決的問題，提供什么分析，如何進(jìn)行分析，項目的意義和應(yīng)用價值何在？
2
2
1、2、3
14
1.圖像處理（上：實現(xiàn)對圖像瀏覽、特效處理等操作）
2. 圖像處理（下：特效處理、幾何變換）
3.拼圖游戲（圖像處理）
4.布置課程設(shè)計：依據(jù)個人興趣或?qū)嶋H項目選題，應(yīng)有一定的實用意義和有一定的代碼量，完成一個相對完整的項目軟件的開發(fā)，提交課程設(shè)計報告
2
2
1、2、3
15
1.學(xué)生成績管理系統(tǒng)（上：序列化）
2、學(xué)生成績管理系統(tǒng)（中：學(xué)生成績表打印、直方圖和餅圖顯示、圖像顯示與打?。?br/>3. 學(xué)生成績管理系統(tǒng)（下：驗證碼與Kalaoke特效字、數(shù)據(jù)導(dǎo)出到WORD及EXCEL）
2
2
1、2、3
16
1、WMPlayer播放器
2. 應(yīng)用程序的安裝和部署
3.優(yōu)秀課程設(shè)計展示
2
2
1、2、3
合計
=SUM(ABOVE) 3232
五、教學(xué)方法
教學(xué)重點與難點：
課程內(nèi)容分為上下兩篇，分別為：
上篇
C++/CLI編程基礎(chǔ)
動態(tài)內(nèi)存分配與數(shù)組
類與對象
繼承與多態(tài)
下篇
窗體和對話框
常用控件操作
文檔界面設(shè)計
文件與數(shù)據(jù)串行化
圖形繪制
游戲編程
圖像處理
多媒體播放軟件設(shè)計
項目開發(fā)實踐
各章內(nèi)容的重點和難點：
1. C++/CLI基礎(chǔ)（4學(xué)時）
重點：掌握基本C++的數(shù)據(jù)類型，常量表達(dá)式及表達(dá)式等；簡單應(yīng)用指針，控制語句，函數(shù)。
難點：跟蹤，引用，默認(rèn)形參與重載。
2. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計及C++概述（4學(xué)時）
重點：類與對象的定義及使用、繼承與派生。
難點：簡單應(yīng)用類與對象，重載，繼承與派生。
3. Windows窗體和對話框（2學(xué)時）
重點：Windows 窗體開發(fā)程序的步驟及運行機(jī)制，模態(tài)對話框和非模態(tài)對話框的正確使用。
難點：Windows編程中的消息傳遞機(jī)制。
4. 常用控件操作（4學(xué)時）
重點：各種常用控件資源的創(chuàng)建和應(yīng)用。
難點：控件的應(yīng)用與交互、消息傳遞。
5. 文檔界面設(shè)計（4學(xué)時）
重點：掌握視圖類，文檔類。文檔界面和字體的設(shè)置鍵盤與鼠標(biāo)的響應(yīng)。
難點：文檔/視圖結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用程序類和框架窗口類、文檔界面的設(shè)置。
6. 文件與數(shù)據(jù)串行化（2學(xué)時）
重點：文件與數(shù)據(jù)串行化，打印功能的使用。
難點：數(shù)據(jù)串行化機(jī)制。
7. 圖形繪制及游戲編程（2學(xué)時）
重點：簡單圖形繪制方法、畫筆和畫刷的定義及使用、簡單動畫圖形的繪制；
難點：簡單應(yīng)用畫筆和畫刷；繪圖函數(shù)的使用。
8. 圖像處理（2學(xué)時）
重點：簡單圖像處理方法、圖像特效的使用、圖像幾何變換的方法；
難點：圖像特效的使用。
9. 多媒體播放軟件設(shè)計（2學(xué)時）
重點：多媒體播放軟件的編程、軟件安裝與發(fā)布的使用、注冊表的使用方法；
難點：多媒體播放軟件的編程。
10. 項目開發(fā)實踐（2學(xué)時）
重點：了解項目開發(fā)全過程、綜合運用所掌握的知識、掌握軟件設(shè)計方法；
難點：綜合應(yīng)用上述類進(jìn)行用戶界面的協(xié)調(diào)設(shè)計。
主要教學(xué)方式：
1.教學(xué)方法與手段
本課程應(yīng)用雨課堂和超星SPOC平臺、采用混合式教學(xué)模式貫穿每個模塊的教學(xué)與學(xué)習(xí)過程，并輔之以多媒體設(shè)備進(jìn)行教學(xué)。安排有課堂練習(xí)和技術(shù)講座形式的教學(xué)方式，采用理論和實際應(yīng)用相結(jié)合的方法講解。課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主、課外自主學(xué)習(xí)為輔開展教學(xué)。
每個模塊完成4個小項目程序設(shè)計并在SPOC提交與小項目的運行結(jié)果分析或回答問題。
2.教學(xué)設(shè)計
在教學(xué)設(shè)計中，秉承堅持以學(xué)生為中心，在課前通過雨課堂發(fā)送預(yù)習(xí)課件，提前觀看對應(yīng)的微視頻，了解相關(guān)知識和操作方法。
在課堂中，通過雨課堂進(jìn)行點名、調(diào)查、彈幕、做題目，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)情況，在課間增加與學(xué)生的交互環(huán)節(jié)，上傳練習(xí)和作答的稿件、查看學(xué)生進(jìn)度等功能，隨時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和反饋出現(xiàn)的問題。課堂上老師的教學(xué)課件會通過雨課堂同步到學(xué)生的手機(jī)上，以用于課后復(fù)習(xí)。
在課堂中的學(xué)生操作演示和展示，實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，一方面檢查了學(xué)生的掌握程度，另一方面為學(xué)生提供了操作指引和示范。
在課后實驗作業(yè)，讓學(xué)生完成規(guī)定的操作并回答相關(guān)的問題，加深對課程知識的理解和技能的掌握。通過作業(yè)互評了解和學(xué)習(xí)其他同學(xué)的更好的設(shè)計方法。
充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，以啟發(fā)、互動、探究式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生回憶預(yù)習(xí)資料中的知識點，加深對知識點的理解。
3.課外自學(xué)要求
（1）關(guān)注VC、C++技術(shù)的前沿研究。
（2）在課程網(wǎng)站上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
（3）多進(jìn)行上機(jī)操作，加強(qiáng)對基本技術(shù)的應(yīng)用。
3. 本課程具有很強(qiáng)應(yīng)用性和實踐性，有配套的實驗課教學(xué)作為實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
實驗教學(xué)要求學(xué)生掌握VC的基本的編程方法及調(diào)試技術(shù)，并結(jié)合小組項目進(jìn)行多個綜合設(shè)計實驗，并完成一個期末的課程設(shè)計。
請參閱《程序設(shè)計基礎(chǔ)與VC++應(yīng)用實驗》教學(xué)大綱
4．課程大作業(yè)（小組項目）
本課程有36學(xué)時的實驗，主要內(nèi)容為要求學(xué)生熟練掌握VC的編程設(shè)計與使用。另要求學(xué)生以小組協(xié)作方式完成三個小組項目和個人為單位開發(fā)一個應(yīng)用系統(tǒng)（課程設(shè)計內(nèi)容）。對課程所學(xué)知識加以應(yīng)用，同時培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。每個小組進(jìn)行4+4分鐘的報告和答辯，講解設(shè)計方案，演示系統(tǒng)運行，匯報分工與合作情況。
小組項目：四個
（1）逃課的成本計算及分析
（2）軟件界面設(shè)計與展示
（3）基于仿真的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計（上）
（4）基于仿真的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計（下）
個人項目：要求學(xué)生以小組為單位選擇合適的應(yīng)用主題，應(yīng)用軟件設(shè)計方法，開發(fā)一個簡單的應(yīng)用系統(tǒng)。
5. 課程設(shè)計具體要求及評分標(biāo)準(zhǔn)：
1）. 項目簡介、需求分析、意義（10%）
2）. 概要設(shè)計、系統(tǒng)的主要功能，功能描述及系統(tǒng)功能模塊圖（20%）
3）. 系統(tǒng)設(shè)計：（40%）
（1）程序框圖設(shè)計、算法描述（10%）
（2）數(shù)據(jù)存儲與格式設(shè)計（10%）
（3）界面設(shè)計、對話框、菜單、（10%）
（4）查詢、統(tǒng)計（10%）
4）. 系統(tǒng)運行效果展示（10%）
5）. 項目特色和創(chuàng)新，包括已解決和尚未解決的問題，進(jìn)一步完善的設(shè)想與建議；（10%）
6). 總結(jié)、收獲和體會（10%）
六、考核方法與成績評定
課程成績包括兩個部分，分別為期末考試和平時成績，其中期末考試為完成課程設(shè)計，占總成績的60％；平時成績占40%，包括書面作業(yè)，課外復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)情況（網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)計）、小組項目和課堂測試成績，所占比例分別為35、20%、30%和15%。具體要求及成績評定方法如下：
成績組成
比例
考核/評價細(xì)則
對應(yīng)課程目標(biāo)及分值
平時成績
40%
書面作業(yè)
35%
（1）主要考核學(xué)生對每章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)理解和掌握程度。
（2）記錄書面作業(yè)成績。
課程目標(biāo)1
課程目標(biāo)2
課程目標(biāo)3
課外復(fù)習(xí)討論、預(yù)習(xí)情況
20%
通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，統(tǒng)計學(xué)生在課外預(yù)習(xí)、討論和復(fù)習(xí)的情況
課程目標(biāo)1
課程目標(biāo)2
課程目標(biāo)3
小組項目
30%
通過小組協(xié)作，完成項目方案設(shè)計、VI程序設(shè)計，小組項目展示等
課程目標(biāo)3
課堂測驗
15%
（1）以知識模塊的形式，階段性考查學(xué)生對知識點的掌握程度。
（2）學(xué)習(xí)平臺記錄課堂測驗成績。
課程目標(biāo)1
課程目標(biāo)2
課程目標(biāo)3
期末課程設(shè)計
60%
綜合考核面向?qū)ο蟮木幊谭椒ê图记?、掌握窗體、控件、圖形、文件、數(shù)據(jù)庫等的應(yīng)用；考核滿足實際工程應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計的選擇方案。課程設(shè)計成績100分，按比例計入總評成績。
1. 項目簡介、需求分析、意義（10%）
2. 概要設(shè)計、系統(tǒng)的主要功能，功能描述及系統(tǒng)功能模塊圖（20%）
3. 系統(tǒng)設(shè)計：（40%）
（1）程序框圖設(shè)計、算法描述（10%）
（2）數(shù)據(jù)存儲與格式設(shè)計（10%）
（3）界面設(shè)計、對話框、菜單、（10%）
（4）查詢、統(tǒng)計（10%）
4. 系統(tǒng)運行效果展示（10%）
5. 項目特色和創(chuàng)新（10%）
6. 總結(jié)、收獲和體會（10%）
課程目標(biāo)1
（30分）
課程目標(biāo)2
（60分）
課程目標(biāo)3
（10分）
七、課程教材及主要參考書
1、建議教材  自編教材：C++.NET程序設(shè)計實訓(xùn)教程，清華大學(xué)出版社，2018年11月。
2、主要參考書
[1]. 鄭阿奇等，Visual C++.NET程序設(shè)計教程，機(jī)械工業(yè)出版社，2013年。
[2]. 鄭阿奇，Visual C++.NET 2010開發(fā)實踐—基于C++/CLI，電子工業(yè)出版社，2010年。
[3]. 王世同等，Visual C++基礎(chǔ)編程，清華大學(xué)出版社，1999年。
[4]. 梁興柱等，Visual C++.NET程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2017年。

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