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《面向对象程序设计》教案一、教案简介本教案旨在帮助学生掌握面向对象程序设计的基本概念、原理和方法，培养学生的编程能力和软件开发思维。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用面向对象的编程语言，如Java或C++，进行软件开发和设计。
二、教学目标1. 了解面向对象程序设计的基本概念，如类、对象、封装、继承和多态等。
2. 掌握面向对象程序设计的基本原则，如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等。
3. 学会使用面向对象的编程语言进行程序设计和开发。
4. 培养学生的软件开发思维和团队协作能力。
三、教学内容1. 面向对象程序设计的基本概念1.1 类与对象1.2 封装1.3 继承1.4 多态2. 面向对象程序设计的基本原则2.1 单一职责原则2.2 开闭原则2.3 里氏替换原则2.4 接口隔离原则2.5 依赖倒置原则3. 面向对象的编程语言3.1 Java3.2 C++4. 面向对象的设计模式4.1 创建型模式4.2 结构型模式4.3 行为型模式四、教学方法1. 讲授法：讲解面向对象程序设计的基本概念、原理和编程方法。
2. 案例分析法：分析实际项目中的面向对象设计案例，让学生理解并掌握面向对象的设计思想。
3. 实践操作法：让学生通过编写代码，亲身体验面向对象程序设计的流程和方法。
4. 小组讨论法：分组进行讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言和提问情况，了解学生的学习兴趣和积极性。
2. 课后作业：布置相关的编程作业，检查学生对面向对象程序设计知识的掌握程度。
3. 项目实践：评估学生在团队项目中的表现，包括代码质量、设计思路和团队协作能力。
4. 期末考试：全面测试学生对面向对象程序设计知识的掌握情况。
六、教学资源1. 教材：推荐《Java面向对象程序设计》、《C++ Primer》等经典教材。
2. 在线资源：提供相关的在线教程、视频课程和编程练习平台，如慕课网、Coursera、LeetCode等。
面向对象程序设计面向对象程序设计1. 介绍面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，OOP）是一种常用的编程范式，主要基于对象和类的概念进行软件设计和开发。
OOP的核心思想是将程序的数据和操作封装为对象，并通过对象之间的交互来实现程序的功能。
OOP具有封装、继承和多态等特性，能够提高代码的可维护性、重用性和扩展性。
2. OOP的基本概念2.1 对象对象是OOP中的基本概念，它是类的实例。
对象有自己的状态（属性）和行为（方法）。
通过封装数据和方法，对象能够提供对外接口，其他对象可以通过接口来访问对象的状态和行为。
2.2 类类是对象的抽象，用来描述具有相同属性和行为的一组对象。
通过定义类，可以创建多个具有相同属性和行为的对象。
类定义了对象的共同特征和行为，可以看作是对象的模板或蓝图。
2.3 封装封装是OOP的一个重要特性，通过封装可以将数据和操作封装在对象内部，对外隐藏内部实现细节。
封装可以保护对象的状态不被意外修改，同时通过提供公共接口来访问和操作对象的状态。
2.4 继承继承是一种对象之间的关系，通过继承可以创建一个新的类，该类继承了父类（基类）的属性和行为。
子类可以直接使用父类的属性和方法，并可以根据需要进行扩展或重写。
继承可以实现代码的重用和扩展，提高了代码的可维护性。
2.5 多态多态是OOP的另一个重要特性，它指的是同一种操作对于不同的对象可以有不同的行为。
通过多态，可以实现基于继承的方法重写和方法重载、接口的多实现等。
多态可以提高代码的灵活性和可扩展性。
3. OOP的优点3.1 代码重用OOP可以通过继承和组合的方式实现代码的重用。
通过继承，子类可以直接使用父类的属性和方法，避免了重复编写代码的工作。
通过组合，可以将多个已经存在的类组合成一个新类，实现更加复杂的功能。
3.2 可扩展性OOP通过封装、继承和多态等特性，能够很好地支持程序的扩展。
通过封装，可以隔离对象的内部实现细节，只暴露必要的接口，方便后续的修改和扩展。
面向对象程序设计面向对象程序设计(Object-Oriented Programming, OOP)是一种编程范式，它基于类和对象的概念来进行程序设计。
面向对象的思想强调将系统分解为一个个独立的对象，并通过对象之间的交互来实现系统的功能。
本文将从面向对象程序设计的基本概念、原则以及在实际项目中的应用等方面进行探讨。
一、基本概念1. 类(Class)类是面向对象程序设计的基本概念之一，在类中定义了对象的属性和行为，属性通常表示对象的状态，行为表示对象能够执行的操作。
类是对对象的抽象，可以看作是一种模板或蓝图，通过实例化可以创建对象。
2. 对象(Object)对象是类的实例，它具有类定义的属性和行为。
每个对象都是独立存在的，可以通过对象之间的交互完成任务。
对象的状态可以通过修改对象的属性来改变。
3. 继承(Inheritance)继承是面向对象程序设计的重要特性，通过继承，子类可以继承父类的属性和行为。
继承实现了代码的复用，减少了重复编写代码的工作量。
4. 多态(Polymorphism)多态是指对象可以根据上下文自动选择适当的行为，同样的消息可以作用于不同的对象上，并得到不同的结果。
多态提高了代码的可扩展性和复用性。
二、基本原则1. 封装(Encapsulation)封装是一种将数据和行为包装在类中，并对外界隐藏内部实现细节的机制。
通过封装，对象的状态和操作被封装在一起，提供了更好的安全性和灵活性。
2. 继承(Inheritance)继承是面向对象程序设计的基本特性之一，它实现了代码的复用，减少了重复编写代码的工作量。
正确使用继承可以使软件系统更易维护、扩展和理解。
3. 多态(Polymorphism)多态是面向对象程序设计的重要特性之一，它增加了代码的灵活性和可扩展性。
多态允许不同类型的对象对同一消息作出不同的响应，提高了代码的可读性和可维护性。
4. 抽象(Abstraction)抽象是指从具体事物中提取共同的特征和属性，形成抽象类或接口。
面向对象程序设计面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它使用“对象”来设计软件。
对象可以包含数据（通常称为属性）和代码（通常称为方法或函数）。
面向对象程序设计的核心概念包括封装、继承、多态和抽象。
封装封装是将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）绑定在一起的过程。
封装的目的是隐藏对象的内部状态和实现细节，只暴露出一个可以被外界访问的接口。
这样，对象的使用者不需要了解对象内部的复杂性，只需要通过公共接口与对象交互。
继承继承是一种机制，允许新创建的类（子类）继承现有类（父类）的属性和方法。
这使得代码重用变得可能，同时也支持层次结构的创建。
子类可以扩展或修改父类的行为，但通常保持父类的大部分功能。
多态多态性是指允许不同类的对象对同一消息做出响应，但具体的行为会根据对象的实际类型而有所不同。
在面向对象编程中，多态性通常是通过方法重载（同一个类中多个同名方法，参数不同）和方法重写（子类重写父类的方法）实现的。
抽象抽象是简化复杂的现实世界问题的过程，只关注对于当前目标重要的方面，忽略不相关的细节。
在面向对象编程中，抽象通常是通过创建抽象类和接口来实现的。
抽象类可以包含抽象方法，这些方法没有具体的实现，必须由子类提供。
类和对象类是创建对象的蓝图或模板，定义了对象的结构和行为。
对象是根据类创建的实例，具有类定义的属性和方法。
每个对象都是唯一的，即使它们是同一个类的实例。
面向对象设计原则在面向对象设计中，有几个关键的设计原则，如单一职责原则、开放-封闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则等。
这些原则帮助开发者创建灵活、可维护和可扩展的系统。
面向对象的优势- 代码重用：通过继承和多态性，可以减少代码重复。
- 易于维护：封装和抽象使得修改系统的一部分不会影响其他部分。
- 模块化：系统被分解为独立的模块，每个模块负责特定的功能。
- 可扩展性：系统可以容易地扩展新功能，而不需要重写现有代码。
面向对象程序设计（Object-oriented Programming，简称OOP）是一种程序设计的思想，指的是将数据和操作数据的方法（函数）封装起来，变成“对象”，以处理问题。
OOP的出现为软件开发提供了一种新的思路和范式，它能够有效地提高程序的可维护性、可重用性、可扩展性和可靠性。
一、类和对象OOP的核心是“类”和“对象”。
类是抽象的，是描述对象共同特征形成的概念；而对象则是具体的、实实在在存在的东西。
一个类可以被看做是一组具有相似特征的对象的模板。
在面向对象的编程语言里，一个类拥有属性和方法，它们被用来描述类的特性和操作。
二、封装封装是OOP中的另一个重要特性，指的是将数据和代码封装在一个单元内，使得数据和方法只能通过对象来访问。
封装的好处是明确了每个类的职责和功能，将实现细节与外部接口分离，避免了不必要的干扰和错误。
三、继承继承是OOP中的一个基本概念，它可以实现代码复用并增加代码的可扩展性。
继承意味着一个子类可以继承父类的属性和方法，并且可以添加自己的属性和方法。
这样，子类可以“重写”父类的方法，从而实现类的个性化特征。
四、多态多态是指不同的对象通过同一个引用来调用它们自己的方法时，实现不同的行为，以使得代码更加灵活和可扩展。
多态在OOP中发挥了重要作用，使得程序可以根据需要而动态的创建不同类的对象，并进行不同的操作。
面向对象的程序设计是一种先进、灵活和高效的编程思想，它已经成为了主流的编程范式。
OOP能够提高程序的可维护性、可重用性、可扩展性和可靠性，以使得软件开发更加高效、快捷和质量更加稳定。
因此，学习面向对象的程序设计已经成为现代软件工程教育的重要组成部分，对于各种领域的软件工程师来说，都是不可或缺的技能。
《面向对象程序设计》课程教学大纲
课程代码：030442008
课程英文名称：Object Oriented Programming
课程总学时： 32 讲课： 24 上机：8
适用专业：电子科学与技术
大纲编写（修订）时间：2011.9
一、大纲使用说明
（一）课程地位及教学目标
本课程是电子科学与技术专业本科生的一门专业选修课,介绍了面向对象系统的基本理论与面向对象程序设计语言的基本知识。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握使用面向对象程序设计语言编程的基本理论和方法，为本专业学生在今后从事IT行业的编程、管理等提供必要的知识。
（二）知识，能力及技能方面的基本要求
要求学生能够理解面向对象系统如何能够更好地完成对现实世界中的问题进行模拟与求解，如何能够将现实世界中问题的求解映射到基于面向对象软件系统的计算机求解，掌握C++编程的基础知识并对其有一定的理解，能够使用Microsoft Visual C++集成开发环境。
该课程的知识系统结构应围绕建设一个实际的面向对象应用程序所涉及的技术要点和技术难点的理解与掌握来展开。
知识的应用结构是由课堂讨论、习题、实践环节三大部分组成。
为此在知识方面应提供建造实际的面向对象应用程序所必须具备的基础知识及相关的理论知识及基本技能。
能力方面：在自学的基础上，由课堂讨论、习题、及实践环节增强分析能力及解决问题的能力。
应能掌握基本的应用软件编程。
（三）实施说明
本课程对学生的动手能力要求较强，通过上机实践，使学生在编程的训练中，掌握面向对象程序设计的实现方法，进一步理解面向对象系统的理论，并能将面向对象程序设计思想应用到问题的求解过程中。
教师在讲解过程中应深入浅出、循序渐进、联系实际、结合实例，才能收到较好的效果。
应培养学生良好的面向对象程序设计思想、方法与技巧，强化程序抽象能力与数据抽象能力。
本课程建议采用课堂讲授、讨论、与实际问题的分析解决相结合的多种手段开展教学。
同时，利用开设相关上机实验并采用课后留作业的方式，巩固所学知识。
讲授课程时，本着难懂的地方细讲，易懂地方略讲的方式，弥补讲授时间少的不足。
（四）对习题，实验，实践环节的要求
本课程的习题和实验应该结合在一起进行，学习面向对象程序设计必须多上机实践，在实践中掌握真正的程序设计方法，提高编程与软件开发能力。
对习题要求：能熟练完成难度较低的习题。
对实验要求:能在Microsoft Visual C++环境下调试C++程序。
（五）对先修课程的要求
计算机导论或计算机文化基础、C语言程序设计、数据结构。
（六）考核方式及成绩评定方式
1.考核方式：考查。
2.考试方法：开卷。
3.课程总成绩：最终理论考试与平时考核（包括实验、作业、出勤、提问等）的总和。
（七）参考书目
1.《面向对象的程序设计语言——C++》，陈志泊王春玲编，人民邮电出版社
2.《C++程序设计教程》，钱能编，清华大学出版社
二、中文摘要
面向对象程序设计是电子科学与技术专业的选修课，以C++为编程语言，先修课要求掌握C 语言及数据结构基础，主要介绍面向对象程序设计的思想方法，介绍C++增加的非面向对象部分的特性，介绍类和对象的设计方法、继承的概念和设计方法、虚函数与多态的概念与典型应用、运算符重载。
为毕业设计打下重要的基础。
三、课时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分面向对象程序设计概述
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容：
面向对象的基本概念，主要有类、对象、属性、方法、消息、OOP、封装、继承、多态等。
介绍面向对象程序设计的基本特征，面向对象程序设计语言的种类介绍，C++程序的基本结构及其开发方法与工具介绍。
选择介绍Turbo C++ 3.0、Visual C++ 6.0 、 C++、BorlandC++、DevC++等主要工具。
重点：
了解并掌握面向对象的基本概念及分析设计方法。
难点：
深刻理解面向对象系统的基本概念和特性
第2部分 C++语言基础
总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:0 上机:2
具体内容：
C++语言对C语言的非本质改进，主要有：注释、数据的输入输出、函数原型、内联函数、函数重载、默认参数的函数、引用、const常量、动态内存分配操作new和delete、异常处理机制。
初步学会一种C＋＋语言编译器的使用（推荐使用Microsoft Visiual C＋＋的Win32 Console Application）
重点：
掌握C++面向过程的扩充特征：重载、引用、动态内存分配。
实验上机：
熟悉上机环境，C++语言基础练习（上机2学时）
第3部分类和对象
总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:0 上机:2
具体内容：
类的构成与定义、类的成员函数、对象的定义与使用、构造函数、构造函数重载、成员初始化表、拷贝构造函数、深拷贝与浅拷贝、析构函数、UML简介、this指针、对象数组与对象指针、向函数传递对象、静态成员、友元、对象成员。
重点：
类的构成与定义、类的成员函数、构造函数、成员初始化表、析构函数、this指针、对象数组与对象指针、向函数传递对象、静态成员、友元。
难点：
拷贝构造函数、深拷贝与浅拷贝、静态成员
实验上机：
类与对象的定义、构造函数、析构函数（上机2学时）
第4部分继承与派生
总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:0 上机:2
具体内容：
继承与派生的概念、派生类的声明、派生类的访问属性、派生类的构造函数和析构函数、多继承、基类成员访问和赋值兼容性、虚基类。
重点：
继承与派生的概念、派生类的声明、派生类的访问属性、多继承格式。
难点：
派生类的构造函数和析构函数的顺序与规则、基类成员访问和赋值兼容性
实验上机：
单继承和多继承（上机2学时）
第5部分虚函数与多态性
总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:0 上机:2
具体内容：
多态性概述、基类指针或引用执行派生类对象、虚函数、纯虚函数、抽象类、多继承与虚函数、虚析构函数。
重点：
虚函数定义、基类指针指向派生类对象调用虚函数、纯虚函数、抽象类、虚析构函数
难点：
纯虚函数、抽象类、多继承与虚函数
实验上机：
虚函数与多态（上机2学时）
第6部分运算符重载
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
具体内容：
运算符重载的概念、运算符重载的规则、运算符重载为友元函数、运算符重载为成员函数、几种常用运算符的重载
重点：
运算符重载的概念、运算符重载的规则、运算符重载为友元函数、运算符重载为成员函数难点：
++运算符前缀方式和后缀方式的重载，赋值运算符重载
编写人：陈慕羿
审核人：
批准人：。
