模块描述-计算机模块II-面向过程的程序设计

模块名称	面向过程的程序设计 Computer module II：procedure-oriented programming
模块编号	M054104
模块类别	公共必修模块
适用专业	电气信息类各专业(电子信息工程、自动化、通信工程)
模块简介	按计算机能力培养体系：计算机基础实训、计算机技术基础、计算机应用基础、计算机发展方向。《高级语言程序设计A》模块隶属于第二个层次的教学。通过本模块教学，使学生不仅掌握一门计算机语言的语法特点，更重要的是掌握计算机思维模式（面向过程和面向对象两种模式），并较熟练使用这种模式编写规范程序，从而解决简单的实际问题。另外，电类专业以控制为目标，而控制单元最基础的编程语言是工业标准化C/C++语言，本模块借助此语言描述，符合专业特点，对电类专业学生后续课程有重要影响，学生可以使用本模块学到的知识和培养的能力，结合其他专业课程，可很快地进行单片机、dsp、ARM等嵌入式编程设计。
教学目标	通过本模块教学，要求掌握面向过程的设计思想，初步培养学生的建模能力、调试能力、规范编程能力、合作编程能力^9/10、程序阅读能力等，在基于理解问题环境（自然环境、工程环境^1）的前提下，分析问题^2并设计解决方案^3，并使用计算机语言的基本语法表达并实现（设计和实施软件工程实验项目和实战项目^3/4/5）。同时培养学生认真的学习态度，严谨、细致的学习作风，以及自主学习的学习习惯^12。本模块输出的知识和能力，为后续课程微处理器技术、嵌入式系统设计、工具软件、计算机控制系统模块提供支撑（对应本专业目标1/2/3/4/5/9/10/12）。具体如下： (1)通过理论和实践教学，使学生较好地掌握计算机语言(c/c++)的基础知识、基本概念、使用规范，以及解决具体实际问题过程中隐藏的背景知识。 (2)培养学生面向过程的编程思想和编程的能力(考虑到课时安排和学生的实际，面向对象作为提高要求)，培养学生对问题域的认识和分析能力，初步培养学生模型建构的能力，独立编写简单程序能力和相互合作编程能力。 (3)培养良好的学习习惯和学习兴趣；养成良好的的规范编程的习惯，掌握调试技术，养成通过调试来解决问题的习惯，养成合作编程的习惯；培养做事认真细致的态度和勇于探索、独立思考的精神。
预备知识	计算机模块I-计算机基础实训
负 责 人	李祎
归属单位	电子系基础教研室
执行学期	第2学期
学 分	5
学习总量 (学时)	学习总量：80+60 其中： 理 论：48 实 践： 实验：24 实战：8 自主学习：60
考核方式	对知识、能力、素质全方位、进程式考核。考核从理论知识(卷面考试)、实践环节(实验)、应用能力(上机考核)、自主学习能力(学习笔记)等方面全面考核 考核方案是：N+2;其中N占55%,2占45% N=7【过程测试1：5%；过程测试2：5%；过程测试3：5%；过程考核4：自主学习之作业10%；过程考核5：自主学习之答辩10%；实验6：10%；实战7：10%】 2【期末40%，笔记5%】
模块建立或 更新时间	建立时间2011.3.10 更新时间2014.5.28 更新时间2015.1.13 更新时间2016.7.13
教学组织
理论教学环节	周学时	4			学 分		3
教 师	李祎、方小红、史俊等
能力培养要求	(1)培养自我学习的能力 通过学生的预习、复习、练习、答辩、实验、实战等过程，培养自我学习的能力。 (2)培养合作学习、合作编程的能力 通过小组合作、分工，共同完成一个项目，培养合作的态度和能力。 (3)培养面向过程编程能力 通过一系列标准动作（模块功能、输入输出、解决思路、算法步骤）的不断训练，让学生真正掌握面向过程解决问题，逐步形成能力。 (4)初步培养面向对象的编程能力（可选） 从面向过程的训练开始有意识向面向对象渗透，建立流程分析和模型建立等标准化动作行为，初步建立面向对象的思想。 (5)初步培养学生规范编程的能力 从文件名称的规划，到变量命名，到合作分工约定，都以规范化来要求，逐步培养规范编程的能力。
教学内容	整个教学内容分面向过程和面向对象（可选）两个部分。面向过程分三个大单元：模型模块、结构编程、构造类型；面向对象分三个部分：封装、继承、多态。具体内容如下： (1)解决问题的基本思路与最基本的程序设计(函数的使用环境，结构化编程思想，模型模块) (2)数据的保存方式与基本的数据类型和指针类型(函数的使用，指针的概念与定义) (3)结构化程序设计的三种结构(函数的较熟练使用) (4)构造的数据类型(一维数组，字符串)(函数的高级使用，动态指针，指针数组) (5)构造的数据类型(结构体)(函数的高级使用，指针的联用) (6)文件的建立与读写(函数的高级使用) (7)面向对象的编程思想初步介绍，及类和对象的建立 (函数的高级使用)
教学方法和环境要求(可多选)	教学方法：讲授法(√ ) 案例讨论法(√ ) 实验法(√ )参观法( )调查法( )实习法( )阅读法(√ ) 练习法(√ )探究法(√ )基于问题学习法( √) 互动法( √) 自主学习(√ )…… 环境要求：普通教室( )多媒体教室(√ )实验室( )校内实习基地( )校外实习基地( ) 教学模式：学思行三一位的教学模式。 教学方法：引导启发式为核心的综合教学方法 教学形式：以黑板板书+ppt演示+教师操作。让学生短时间理解概念和学会操作，增强学习信心。
参考资料	[1] 谭浩强. C++程序设计 [M].北京:清华大学出版社，2006. [2] 钱能. C++程序设计教程(第二版) [M].北京:清华大学出版社，2005. [3] 朱鸣华. C程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [4] 任文. C++程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [5] 朱鸣华. C++程序设计与应用[M].北京:机械工业出版社，2010. [6] 徐士良. C++程序设计[M].北京:机械工业出版社，2010.
实践教学环节1	周 学 时	2		学 分		1.5
教 师	李祎、方小红、史俊等
能力培养要求	通过本课程实验教学， 要求掌握模块设计的4个步骤，通过不断训练形成编程技能和编程能力； 要求掌握在VC环境下单步调试与断点调试能力； 要求掌握编写规范代码的能力，并在实验中熟练使用；. 要求深入掌握函数的格式和函数的各种使用技巧和变通能力； 要求学会编写简单管理系统的能力。 同时注意培养学生实事求实和工作态度和严谨细致的工作作风。
教学内容	知识内容： (1)模块模型设计的基本步骤 l 模块设计 l 模型设计 l 规范设计 l 合作编程 (2)调试技术 l 编译错误及调试 l 连接错误及调试 l 运行错误及调试 (3)三种结构编程语句的使用 l 顺序语句，各种输入与输出语句 l 三种选择结构及所使用的环境 l 三种循环结构及所使用的环境 l 流程图的画法 (4)构造类型的使用 l 结构体类型的定义与结构体变量的定义与使用 l 结构体数组的表示方式及各字段的表示方法 l 结构体和结构体数组作为函数参数的使用方法 (5)文件的读与写 l 文本文件的指针读写方式 l 文本文件的流对象读写方式 l 二进制文件的指针读写方式 l 二进制文件的流对象读写方式 (6)指针的灵活使用 l 指针作为函数参数 l 指针表示字符串(包括数组) l 指针表示字符串列表(二级指针) 实验内容： (1)单文档与多文档模型设计（基础） (2)多文档模型设计（调试设计） (3)多文档模型设计（类型设计） (4)单一功能菜单制作 (5)可选择功能菜单制作 (6)可循环的功能菜单制作 (7)分数管理系统（数组） (8)分数管理系统（数组+字符串列表） (9)分数管理系统（结构体数组） (10)分数管理系统（文件保存）
教学方法和环境要求(可多选)	教学方法：讲授法(√ ) 案例讨论法(√ ) 实验法(√ )参观法( )调查法( )实习法( )阅读法( ) 练习法(√ )探究法(√ )基于问题学习法( ) 互动法( √) 自主学习( )…… 环境要求：普通教室( )多媒体教室( )实验室(√ )校内实习基地( )校外实习基地( )
参考资料	[1] 谭浩强. C++程序设计 [M].北京:清华大学出版社，2006. [2] 钱能. C++程序设计教程(第二版) [M].北京:清华大学出版社，2005. [3] 朱鸣华. C程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [4] 任文. C++程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [5] 朱鸣华. C++程序设计与应用[M].北京:机械工业出版社，2010. [6] 徐士良. C++程序设计[M].北京:机械工业出版社，2010.
实践教学环节2	周 学 时	集中半周		学 分		0.5
教 师	李祎、方小红、史俊等
能力培养要求	(1)简单控制台系统程序设计的能力 (2)科技论文撰写能力 (3)语言组织及表达的答辩能力
教学内容	项目设计要求：以下每个项目以小组为单位完成，实现功能模块不能少于6个，界面完整，交互性较好。撰写报告至少需包括以下几点：（1）封面、（2）摘要、（3）设计题目及含义、（4）需求分析（调研得到系统功能结构）、（5）设计模型（包括设计思路，模型结构，及任务分配及接口规范）、（6）设计模块（包括详细地设计过程，以及算法步骤）、（7）运行数据检测、（8）系统设计反思和总结（9）参考文献、（10）附录代码 可供参考选择项目内容如下： (1)分数管理系统的设计与实现 (2)档案管理系统的设计与实现 (3)财务管理系统的设计与实现 (4)中英文翻译器的设计与实现 (5)网络数据通信的设计与实现 (6)图像处理技术的实现 (7)图书管理系统的设计与实现 (8)简易通讯录系统的设计与实现 (9)车票管理系统的设计与实现 (10)分数分析系统的设计与实现
教学方法和环境要求(可多选)	教学方法：讲授法() 案例讨论法(√ ) 实验法(√ )参观法( )调查法(√ )实习法( )阅读法( ) 练习法(√ )探究法(√ )基于问题学习法(√ ) 互动法( √) 自主学习(√)…… 环境要求：普通教室( )多媒体教室( )实验室(√ )校内实习基地( )校外实习基地( )
参考资料	[1] 谭浩强. C++程序设计 [M].北京:清华大学出版社，2006. [2] 钱能. C++程序设计教程(第二版) [M].北京:清华大学出版社，2005. [3] 朱鸣华. C程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [4] 任文. C++程序设计教程[M].北京:机械工业出版社，2010. [5] 朱鸣华. C++程序设计与应用[M].北京:机械工业出版社，2010. [6] 徐士良. C++程序设计[M].北京:机械工业出版社，2010.
自主学习教学环节	学 时		60学时
教 师	李祎、方小红、史俊等
能力培养要求	(1)自我学习的能力 让学生学会自行找与设计题目相关的资料学习 (2)合作学习、合作编程的能力 通过小组合作、分工，共同完成一个项目，培养合作的态度和能力 (3)熟练掌握调试器调试能力 通过课后不断地调试程序加强此能力 (4)系统设计能力 学生可以根据所学内容完成一个项目从设计规划，到方案确定，到分工合作，到最后完善的报告一整套流程 (5)语言表达和随机反应的答辩能力 根据设计的思维训练部分，按小组答辩变式题，所以要组织好语言以及应付质疑提问；根据设计的实战题，按小组答辩。
学习任务	1能力培养途径 自主学习中能力的培养是通过一系列包含能力培养基点的任务，必要足量的训练，及相应的能力考核方案实现（自主学习的考核方案是课程合格的重要依据）。 2自主学习内容及完成时间点 (1)按思维训练的要求完成“自测部分”练习，独立完成思维训练题个人应该完成的内容。思维训练课开始前完成。 (2)按思维训练的要求完成“合作部分”练习，小组合作完成思维训练题答辩题，做好答辩。思维训练课开始前完成。 (3)独立及合作完成实验要求，撰写实验报告，准备实验代码，即“实验部分”。实验课前完成。 (4)实战项目资料的搜集、整理、编程、归档、成文等，即“实战部分”。课程结束的实战时间。 3自主学习任务中包括的能力因素 (1)第一任务，此学习任务考核学生的自我学习能力。 (2)第二任务，此学习任务考核学生的合作学习、合作编程能力、程序调试能力，而答辩过程考核表达能力。 (3)第三任务，此学习任务考核合作学习、合作编程能力等（因报告的撰写按小组方式进行，每位同学需做出贡献）。 (4)第四任务，此学习任务考核合作学习、合作编程能力，系统设计能力等（小组合作完成实战练习，做好答辩准备）。
考核方式	1自主学习的监控 自主学习其实就是学生对本课程的自我学习，学生的自主学习一定要按计划随时检测有效性，进而即时局部调整改进某些方法或教学内容，而不是课程学习结束之后。 自主学习的任务数量和难度不能过当，即不能造成学生学习的无力感（布置得当），又不能让学生觉得教师对学生自主学习把握的无力感（不监控或监控随意）。教师在指导自主学习的过程中要有方法（难度、层次分开），有手段（按制度、规定办事）。讲清楚方法和原则之后，绝不能为某种不合理的理由而动摇。 2具体考核过程 (1)在理论课第二阶段：思之阶段对个人完成的部分进行提问并做记录。没有完成或没有思考均记录不合格，三次不合格，以过程成绩不及格取消本课程学习。 (2)在理论课第二阶段：思之阶段对合作完成的变式部分安排答辩并作记录，没有完成或没有思考均记录不合格，三次不合格，以过程成绩不及格取消本课程学习。 (3)没有按要求准备好实验预习报告，小组不得参与实验环节，并记录不合格，三次不合格，以过程成绩不及格取消本课程学习。 (4)小组没有完成项目实战或答辩失败，则不能通过，不参加期末考核。
参考资料	除给定的参考资料外，可以利用一切网络资源