程序设计基础与VC++应用

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ADDIN CNKISM.UserStyle《程序设计基础与VC++应用》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称：程序设计基础与VC++应用
英文名称：Introduction to Programming and VC++ Application
课程编号：08063086
学 分：2
学 时：36
课程类型：专业教育选修课
开课学期：第5学期
先修课程： C语言程序设计
适用专业：电气工程及其自动化，自动化
开课学院：国际能源学院
课程负责人：李海良
修订日期：2022年8月20日
二、课程目标
《程序设计基础与VC++应用》是电气工程及其自动化、自动化专业的一门专业选修课。本课程主要介绍面向对象的基本概念和程序运行机制、设计方法、数据与操作相捆绑的面向对象的程序设计风格。通过课程学习熟悉VC++的面向对象的编程环境，掌握VC++程序开发技术，使学生进一步提高自身编程能力和综合程序开发能力。
课程以动手编程为主，以项目案例为驱动，通过任务驱动去学习编程，以形成学生学科能力体系、解决问题的方法体系和学科基础知识体系。让学生清楚所学知识在生活中能解决哪些实际问题，并能够形成利用学科知识解决问题的能力体系。通过本课程的学习，使学生具备下列能力（课程目标）：
1、掌握面向对象的程序设计方法和技巧、掌握对象封装、继承和派生、以及多态性的三大特性，能够利用VC++对实际工程中的相关问题进行编程设计；能够为解决实际工程问题提供可行方案。
2.掌握应用程序开发中的窗体设计、控件设计、界面设计、数据库应用、图形图像处理和多媒体设计等技术，能够针对具体的问题，选择和使用合适的现代工具设计和开发出满足系统功能要求的应用程序，并能够分析其局限性。
3. 理解个人与团队的关系，能够在团队中独立或合作开展程序设计工作，协助完成小组项目，掌握数据分析和表达技术，能够对程序运行结果进行简单分析和展示。
三、课程教学目标与毕业要求的对应关系
序号
毕业要求
指标点
课程目标
1
B1:工程知识
1.2 掌握计算机基础及程序设计应用、工程制图等工程基础知识。
课程目标1
2
B5:使用现代工具
5.3能够针对具体问题，开发、选择和使用合适的现代工具和资源，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。
课程目标2
3
B9:个人和团队
9.1 个人和团队：理解个人与团队的关系，能够在团队中独立或合作开展工作。
课程目标3
四、课程教学内容与学时安排
讲授学时：32（在有计算机的多媒体教室边讲课边练习）
教学方法：课堂教学、网络平台学习与互动（包含实验、作业、练习）
周
次
单元教学内容
讲课
实验
课程目标
1
1.了解课程教学大纲
2.明确教学目标
3.介绍编程平台操作
4.掌握简单程序的编译、运行
5.了解.NET框架及C++/CLI 概述
6.函数重载和函数缺省参数的应用,参数引用的使用。
7.数据的输入输出方法和格式。
8.实践项目
1）．圆面积计算（控制台项目程序）
2）．圆、圆球和圆柱（读写控制及程序结构）
3）．最大数（函数默认参数）
4）．圆球和圆柱的体积（函数重载）
2
2
1
2
1.结合项目案例对课程内容讲解；
2.分析项目的设计思路
3.演示功能的实现4.扩展项目的设计及创新；
（以下3-12单元相同）
1. 放大器与交换器（使用引用的方法调用函数参数）
2.新学员排队（数组的输入、输出及数组的排序、查找算法）
3. 扑克发牌模拟（随机数）
4. 分解器（多个数据连续输入的拆分）
5.小组项目一：逃课的成本
2
2
1
3
1.立方体（类定义、特殊函数）
2.程序集和命名空间（类库）
3.标量属性
4.索引属性
2
2
1
4
1.派生的圆桌（派生类）
2.几何面积（虚函数）
3.英雄无敌（多态性应用）
4_4吃水果的接口
4_5委托与代理
4_6 按钮事件
2
2
1
5
1.我的窗体（窗体）
2.键盘与鼠标事件
3.套圈游戏(事件、对话框)
4.通用对话框
2
2
2
6
1.链接与导航
2.用户登录窗体（文本、按钮）
3.学生基本情况（常用控件）
4.五运六气
2
2
2
7
1.学生成绩操作（列表框、组合框）
2.我的星期都去哪了（可选列表框）
3.条子的使用（进度、滚动、滑动条）
4.抓人游戏（定时）
5.小组项目二：党建演讲竞赛评委打分系统设计界面设计，用户体验设计
6.拓展资源：知识竞赛网
HYPERLINK "http://www.zsjsw.com/" http://www.zsjsw.com2
2
2
8
1.图像显示控制
2.联系人信息管理
3.学生成绩管理
4.小组项目二展示：以图片+简单文字说明形式展示软件的运行效果，以文字形式总结你组开发软件的特色，并说明你所做的工作内容。
2
2
2
9
1.菜单设计（下拉+快捷）
2.工具栏和状态栏
3.图标和托盘设计
4.小组协作项目设计三：基于串口的监测系统设计（上）系统需求分析、上位机监控界面设计、数据结构设计，下位机仿真系统设计
5.拓展资源：虚拟串口驱动，串口调试助手，微软MSDN：
https://docs.microsoft.com/zh-cn/
2
2
2
10
1.多文档界面设计（菜单的合并）
2.多文档编辑器（工具栏合并）
3.一档多视（窗口切分）
2
2
2
11
1.资源管理器
2.文件及文件夹操作
3.记事本窗体应用程序
4.二进制编辑器
5.小组协作项目设计四：基于串口的监测系统设计（下）监测数据结果的分析、查询与统计；
6.如何满足需求与提高软件的价值。
7.拓展资源：
（1） HYPERLINK "https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.windows.forms.datavisualization.charting.chart(v=vs.110).aspx" \t "_blank" Chart控件，
（2）C#控件的使用方法
2
2
1、2、3
12
1.数据浏览器
2.数据库向导操作
3.数据表行列操作
4.数据视图和数据绑定
2
2
1、2
13
1.结合项目案例对课程内容简单讲解；
2.分析项目的设计思路
3.学生参照实验指导自行实现功能
（以下13-16单元相同）
1.时钟精灵（时间、定时、画笔直线椭圆绘图操作）
2．转动的风扇（动画，矩形、多点连线）
3.成绩分布图（直方图、曲线图和饼形图）
4.贪吃蛇游戏（按方向键改变图形显示）
5.小组项目三、四展示：项目展示：这个项目能解决什么问题，包含对象的什么数据，这些数据如何反映出你要解决的问题，提供什么分析，如何进行分析，项目的意义和应用价值何在？
2
2
1、2、3
14
1.图像处理（上：实现对图像浏览、特效处理等操作）
2. 图像处理（下：特效处理、几何变换）
3.拼图游戏（图像处理）
4.布置课程设计：依据个人兴趣或实际项目选题，应有一定的实用意义和有一定的代码量，完成一个相对完整的项目软件的开发，提交课程设计报告
2
2
1、2、3
15
1.学生成绩管理系统（上：序列化）
2、学生成绩管理系统（中：学生成绩表打印、直方图和饼图显示、图像显示与打印）
3. 学生成绩管理系统（下：验证码与Kalaoke特效字、数据导出到WORD及EXCEL）
2
2
1、2、3
16
1、WMPlayer播放器
2. 应用程序的安装和部署
3.优秀课程设计展示
2
2
1、2、3
合计
=SUM(ABOVE) 3232
五、教学方法
教学重点与难点：
课程内容分为上下两篇，分别为：
上篇
C++/CLI编程基础
动态内存分配与数组
类与对象
继承与多态
下篇
窗体和对话框
常用控件操作
文档界面设计
文件与数据串行化
图形绘制
游戏编程
图像处理
多媒体播放软件设计
项目开发实践
各章内容的重点和难点：
1. C++/CLI基础（4学时）
重点：掌握基本C++的数据类型，常量表达式及表达式等；简单应用指针，控制语句，函数。
难点：跟踪，引用，默认形参与重载。
2. 面向对象程序设计及C++概述（4学时）
重点：类与对象的定义及使用、继承与派生。
难点：简单应用类与对象，重载，继承与派生。
3. Windows窗体和对话框（2学时）
重点：Windows 窗体开发程序的步骤及运行机制，模态对话框和非模态对话框的正确使用。
难点：Windows编程中的消息传递机制。
4. 常用控件操作（4学时）
重点：各种常用控件资源的创建和应用。
难点：控件的应用与交互、消息传递。
5. 文档界面设计（4学时）
重点：掌握视图类，文档类。文档界面和字体的设置键盘与鼠标的响应。
难点：文档/视图结构中的应用程序类和框架窗口类、文档界面的设置。
6. 文件与数据串行化（2学时）
重点：文件与数据串行化，打印功能的使用。
难点：数据串行化机制。
7. 图形绘制及游戏编程（2学时）
重点：简单图形绘制方法、画笔和画刷的定义及使用、简单动画图形的绘制；
难点：简单应用画笔和画刷；绘图函数的使用。
8. 图像处理（2学时）
重点：简单图像处理方法、图像特效的使用、图像几何变换的方法；
难点：图像特效的使用。
9. 多媒体播放软件设计（2学时）
重点：多媒体播放软件的编程、软件安装与发布的使用、注册表的使用方法；
难点：多媒体播放软件的编程。
10. 项目开发实践（2学时）
重点：了解项目开发全过程、综合运用所掌握的知识、掌握软件设计方法；
难点：综合应用上述类进行用户界面的协调设计。
主要教学方式：
1.教学方法与手段
本课程应用雨课堂和超星SPOC平台、采用混合式教学模式贯穿每个模块的教学与学习过程，并辅之以多媒体设备进行教学。安排有课堂练习和技术讲座形式的教学方式，采用理论和实际应用相结合的方法讲解。课程教学以课堂教学为主、课外自主学习为辅开展教学。
每个模块完成4个小项目程序设计并在SPOC提交与小项目的运行结果分析或回答问题。
2.教学设计
在教学设计中，秉承坚持以学生为中心，在课前通过雨课堂发送预习课件，提前观看对应的微视频，了解相关知识和操作方法。
在课堂中，通过雨课堂进行点名、调查、弹幕、做题目，了解学生的预习和学习情况，在课间增加与学生的交互环节，上传练习和作答的稿件、查看学生进度等功能，随时了解学生的学习进度和反馈出现的问题。课堂上老师的教学课件会通过雨课堂同步到学生的手机上，以用于课后复习。
在课堂中的学生操作演示和展示，实现课堂翻转，一方面检查了学生的掌握程度，另一方面为学生提供了操作指引和示范。
在课后实验作业，让学生完成规定的操作并回答相关的问题，加深对课程知识的理解和技能的掌握。通过作业互评了解和学习其他同学的更好的设计方法。
充分发挥学生的主体作用，以启发、互动、探究式教学，激发学生回忆预习资料中的知识点，加深对知识点的理解。
3.课外自学要求
（1）关注VC、C++技术的前沿研究。
（2）在课程网站上进行自主学习。
（3）多进行上机操作，加强对基本技术的应用。
3. 本课程具有很强应用性和实践性，有配套的实验课教学作为实践教学环节。
实验教学要求学生掌握VC的基本的编程方法及调试技术，并结合小组项目进行多个综合设计实验，并完成一个期末的课程设计。
请参阅《程序设计基础与VC++应用实验》教学大纲
4．课程大作业（小组项目）
本课程有36学时的实验，主要内容为要求学生熟练掌握VC的编程设计与使用。另要求学生以小组协作方式完成三个小组项目和个人为单位开发一个应用系统（课程设计内容）。对课程所学知识加以应用，同时培养团队协作精神。每个小组进行4+4分钟的报告和答辩，讲解设计方案，演示系统运行，汇报分工与合作情况。
小组项目：四个
（1）逃课的成本计算及分析
（2）软件界面设计与展示
（3）基于仿真的监测系统设计（上）
（4）基于仿真的监测系统设计（下）
个人项目：要求学生以小组为单位选择合适的应用主题，应用软件设计方法，开发一个简单的应用系统。
5. 课程设计具体要求及评分标准：
1）. 项目简介、需求分析、意义（10%）
2）. 概要设计、系统的主要功能，功能描述及系统功能模块图（20%）
3）. 系统设计：（40%）
（1）程序框图设计、算法描述（10%）
（2）数据存储与格式设计（10%）
（3）界面设计、对话框、菜单、（10%）
（4）查询、统计（10%）
4）. 系统运行效果展示（10%）
5）. 项目特色和创新，包括已解决和尚未解决的问题，进一步完善的设想与建议；（10%）
6). 总结、收获和体会（10%）
六、考核方法与成绩评定
课程成绩包括两个部分，分别为期末考试和平时成绩，其中期末考试为完成课程设计，占总成绩的60％；平时成绩占40%，包括书面作业，课外复习、预习情况（网络平台统计）、小组项目和课堂测试成绩，所占比例分别为35、20%、30%和15%。具体要求及成绩评定方法如下：
成绩组成
比例
考核/评价细则
对应课程目标及分值
平时成绩
40%
书面作业
35%
（1）主要考核学生对每章节知识点的复习理解和掌握程度。
（2）记录书面作业成绩。
课程目标1
课程目标2
课程目标3
课外复习讨论、预习情况
20%
通过网络学习平台，统计学生在课外预习、讨论和复习的情况
课程目标1
课程目标2
课程目标3
小组项目
30%
通过小组协作，完成项目方案设计、VI程序设计，小组项目展示等
课程目标3
课堂测验
15%
（1）以知识模块的形式，阶段性考查学生对知识点的掌握程度。
（2）学习平台记录课堂测验成绩。
课程目标1
课程目标2
课程目标3
期末课程设计
60%
综合考核面向对象的编程方法和技巧、掌握窗体、控件、图形、文件、数据库等的应用；考核满足实际工程应用的系统设计的选择方案。课程设计成绩100分，按比例计入总评成绩。
1. 项目简介、需求分析、意义（10%）
2. 概要设计、系统的主要功能，功能描述及系统功能模块图（20%）
3. 系统设计：（40%）
（1）程序框图设计、算法描述（10%）
（2）数据存储与格式设计（10%）
（3）界面设计、对话框、菜单、（10%）
（4）查询、统计（10%）
4. 系统运行效果展示（10%）
5. 项目特色和创新（10%）
6. 总结、收获和体会（10%）
课程目标1
（30分）
课程目标2
（60分）
课程目标3
（10分）
七、课程教材及主要参考书
1、建议教材 自编教材：C++.NET程序设计实训教程，清华大学出版社，2018年11月。
2、主要参考书
[1]. 郑阿奇等，Visual C++.NET程序设计教程，机械工业出版社，2013年。
[2]. 郑阿奇，Visual C++.NET 2010开发实践—基于C++/CLI，电子工业出版社，2010年。
[3]. 王世同等，Visual C++基础编程，清华大学出版社，1999年。
[4]. 梁兴柱等，Visual C++.NET程序设计，清华大学出版社，2017年。

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