《软件技术基础》课程教学大纲

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《软件技术基础》课程教学大纲
一、 课程名称：软件技术基础 二、 学分：4 三、 先修课程：《计算机文化基础》、《高等数学》 四、 课程的性质、目的和任务： 　　计算机软件技术课程是我校为非计算机专业理工科学生设置的一门必修基础课程。本课程的主要教学目的和任务是： 　　1、 学生具备计算机软件技术的基础知识。 　　2、 培养学生利用计算机及算法设计思想解决本专业和相关领域中程序设计的能力。 　　3、 培养学生掌握软件开发方法，通过软件开发集成环境，实现软件程序从问题分析、算法设计、程序编码和调试的全过程，进一步提高学生逻辑分析和解决问题的能力。 五、 课程的教学基本要求及主要内容： （一）软件技术初步 　　1、计算机系统技术知识；2、程序和程序设计；3、程序设计语言；4、程序设计方法；5、软件工程基本概念 （二）程序设计基础 　　1、常量、变量，数据类型的概念；2、运算符与表达式；3、C程序的结构；4、C语言中的语句和C 程序的组成；5、程序的顺序结构；6、程序的分支结构概念及其实现；7、循环结构的概念及C语言中循环结构的实现；8、程序设计风格 （三）模块化程序设计 　　1、模块化程序设计的基本概念；2、函数的定义和调用；3、函数的参数传递和返回方式；4、函数的嵌套调用和递归调用；5、标识符（变量）的作用域和存贮类别；6、编译预处理 （四）复杂数据类型和程序设计 　　1、指针的概念；2、函数和指针；3、数组类型和程序设计；4、指针和数组；5、结构体类型和程序设计；6、共用体和程序设计；7、位运算及位段；8、文件的概念和文件的操作 （五）基础数据结构及算法 　　1、数据结构的基本概念；2、线性数据结构的基本概念；3、C语言实现线性数据结构程序设计应用举例；4、树型数据结构的基本概念；5、查找与排序 八、 课程的实践性教学环节 本课程实践性教学环节学时数为36/2，实验环境可以在以下两种开发平台中选择： 　　1） UNIX/LINUX 操作系统环境，GUN GCC/G++编译器； 　　2） WINDOWS 9X/2000/XP操作系统环境，TURBO C++ 3.0（及以上）集成环境； 实验内容参照《计算机软件技术》课程实验教学大纲执行。 九、 说明： 十、 学时分配： 　　本课程理论教学学时数为36，各部分学时分配如下： （一）软件技术初步（2学时）；（二）程序设计基础（8学时）；（三）模块化程序设计（8学时）；（四）复杂数据类型和程序设计（12学时）；（五）基础数据结构及算法（6学时） 学习方法说明 　　本门课程注重理论联系实践，要求学员在初步理解C语言基本知识后，注重示例程序源代码的阅读理解和上机调试。因此我们从两方面介绍课程学习方法，其一是理论学习要点，其二是有关实验操作说明。 一、理论学习要点 　　1、 基本概念 深刻理解C语言基本元素（常量、变量、关键字），通过程序代码，正确认识相应功能，逐步理解有关软件的意义。 　　2、 程序代码和流程 通过示例程序，深刻理解代码执行顺序——程序流程。以严格的逻辑分析推断程序功能是如何实现的。 　　3、 算法思想 熟练掌握有关穷举、递推、递归、排序、查找等重要算法思想，并以此推论相应问题的程序实现方法。 　　4、 数据结构和处理 掌握基本数据组织格式：变量、数组、指针链、结构，理解常用线性结构和非线性结构数据组织在C语言中的实现形式。 　　5、 软件构成、工具 通过学习C编译调试工具，理解软件实现的复杂性以及工具的重要性 　　6、 软件工程 　　软件生命周期和软件开发方法，比如：结构化设计、程序模块化、原型法 因此，学好这门课程必须重视实践教学环节，通过合理地组织和安排上机实验，使学员能够正确理解程序代码的意义，进而掌握软件的各种技术。 实际上，对于任何一个具体问题，应该首先对其进行认识、了解，分析其究竟需要“作什么”，然后描述“怎么做”，最后是使用工具对“怎么做”进行实现。在这个过程中，方法与工具缺一不可，方法作为理论指导，工具作为实现手段，而数据组织及相应的算法是程序代码实现的核心，通过上机调试，才能促使学生深刻认识，最终提高学生的分析问题和解决问题的能力。 二、上机实验 　　本门课程提供相应的《实验教程》，提倡学员在一段理论学习之后，立即进入实验环节，通过录入、编译调试、改错、程序运行，真正理解程序代码的意义。 　　实验的学时数可安排54—74学时，每个实验约需2学时。学生可根据实际需要对《实验教程》所提供的实验进行摘选。 　　上机实验推荐Turbo C++3.0编译器作为程序调试环境。要求学员能够按指定的实验步骤，使用指定的程序设计方法，完善程序并上机调试运行。理解程序设计风格对提高程序的可理解性的意义，在上机过程中，要求学生使用有意义的变量名、函数名、文件名、源程序名和目录名，采用缩格编码方式，选择合适的控制机制和数据类型，组织有效的数据结构和相应的算法等，使学生通过上机实践养成良好的编码风格，以改善程序的可理解性。 三、Turbo C++ 3.0集成开发环境（IDE）简介 　　TURBO C++ 3.0 是一个集编辑器、编译器、调试器、连接程序为一体的软件开发环境。集成环境主要由四部分组成：菜单栏、编辑（EDIT）窗口、消息（MESSAGE）窗口和功能键提示栏。如图1所示，菜单栏中包含了TURBO C++的全部操作命令，使用F10键可使控制移到菜单栏上。功能键提示栏用于提示常用的功能键。消息窗口用于显示系统编译、连接时的相关信息。编辑窗口是屏幕上的一块工作区域，可以根据使用者的需要打开、关闭、移动、改变大小、层叠以及分列排列等。可以根据需要打开多个窗口，但任何时候均只有一个窗口是活动的，活动窗口又称为当前窗口，用户的操作一般均作用于当前的活动窗口。活动窗口很容易识别，带有双线边框的窗口就是活动窗口，如果打开了两个以上的窗口，则非活动窗口都带有单线边框。 　　图1 TURBO C++ 集成环境 　　TURBO C++集成环境具有保存退出时状态的功能，如果在退出TURBO C++集成环境时某些或某一个窗口的文件没有关闭，则下一次重新进入TURBO C++集成环境时会得到同样的工作环境。 集成环境的编辑窗口由下列几部分组成： 　　① 标题条 标题条位于编辑窗口顶部，标题条上有窗口名、窗口号、窗口关闭图标和窗口缩放图标。窗口名显示所编辑的文件名，在该区域双击鼠标左键可以对该窗口进行缩放。在窗口关闭图标上单击鼠标左键可以关闭该窗口（也可以使用菜单命令Window|Close）。在窗口缩放图标上单击鼠标左键可以放大或缩小该窗口（也可以使用菜单命令Window|Zoom）。窗口号表示该窗口是第几号窗口，按Alt+n键可以将第n号窗口置为当前活动窗口。 　　② 滚动条 滚动条分为水平滚动条和垂直滚动条，在滚动条上按鼠标键可以使编辑窗口中的内容横向或纵向滚动。 　　③ 行列号显示区 行列号显示区位于编辑窗口的左下角，用于显示被编辑文件的当前行列号。如果对被编辑文件作了修改，行列号的左边会出现一个星号（*）。 　　④ 窗口角 编辑窗口的四个角都是窗口角，通过用鼠标拖曳窗口四角中的任何一个均可以任意改变编辑窗口的大小（也可以使用菜单命令Window|Size/Move）。 四、 运行C/C++程序的一般步骤 　　如果是初学使用TURBO C++集成环境（IDE），建议按如下步骤进行： 　　⑴进入TURBO C++集成环境 根据不同的使用环境，进入TURBO C++集成环境可能有不同的方法，只要能够执行TURBO C++系统安装目录下BIN子目录中的TC.EXE（例如C:\TC\BIN\TC.EXE）程序就可以进入TURBO C++集成环境。例如可能是用鼠标双击桌面上的相应图标，也可能是使用系统“开始”菜单中的“运行”命令等。 　　⑵设置工作环境 如果有需要，可以使用菜单命令Options|Directories…进入目录对话框如图2所示，配置系统工作环境。 　　图2 目录对话框 　　Include Directories和Library Directories分别表示系统的“头文件”和“标准库函数”目录位置，一般不要改变。Output Directories和分别表示系统的目标文件和源程序文件的存放目录，输入相应目录后选择“OK”设置完成。 ⑶选择工作目录 　　如果有需要，可以使用菜单命令File|Change Dir…进入改变目录对话框，如图3所示。 　　图3 改变目录对话框 　　在对话框中选择适当目录（注意与目录对话框中Source Directories目录对应），然后选择“OK”完成工作目录的选择。选定工作目录后，每当要打开文件时，系统会自动进入该目录。 ⑷建立/打开C程序源文件 　　使用菜单命令File|New可以打开一个新的编辑窗口，用于建立一个新的C源程序文件。 图4 打开文件对话框 　　使用File|Open…命令可以在编辑窗口中打开一个以有的C源程序文件用于编辑，打开文件对话框如图4所示。对话框中列出了工作目录中的所有C源程序文件，选定要打开的源程序文件后选择“OPEN”即可在编辑窗口中打开指定源程序文件。 　　⑸编辑源程序文件 　　TURBO C++编辑窗口是一个全屏幕编辑器，可以通过光标控制键移动光标，通过按压Ins键进行“插入”（线状光标）和“改写”（块状光标）的切换。该编辑器也具有对字、词、块的“移动”、“删除”、“拷贝”等功能，请参照后面的菜单和常用功能键介绍。 　　⑹保存C源程序文件 　　输入C源程序后，一个良好的习惯是首先保存该源程序文件。使用菜单命令File|Save保存文件，其对话框如图5所示。在Save File As区域输入为C源程序取的文件名后选择 　　图5 保存文件对话框 　　“OK”即将源程序保存在指定的目录中。 　　如果要将编辑窗口中的文件用另外的文件名存放，可以使用菜单命令File|Save As…，其对话框类似于保存文件对话框，在Save File As区域输入新文件名后选择“OK”即可。 ⑺编译、连接C源程序文件 　　使用菜单命令Compile|Compile可以对当前活动窗口中的源程序文件进行编译，生成相应的目标文件。使用菜单命令Compile|Link可以对相应目标文件进行连接以生成相应的执行文件。若在编译或连接过程中发现程序的错误，则在“消息（MESSAGE）”窗口中给出出错或警告信息。对出错的程序应进行修改，然后从新进行编译、连接直到没有错误为止。 　　⑻运行C程序 　　使用菜单命令Run|Run可以运行当前窗口中的程序。使用Alt+F5键可以切换到用户屏幕查看输出信息和程序运行结果，按任意键可以返回系统集成环境。 也可以在保存文件后直接使用Run|Run命令运行程序，此时，系统自动进行编译、连接、运行程序的过程。 六、 考试方式：闭卷笔试 七、 使用教材：《计算机软件技术》 曾一等编著，重庆大学出版社出版。 八、 参考教材：《C语言程序设计》，谭浩强等编著，清华大学出版社出版；《C语言程序设计》，孙家骕等编著，北京大学出版社出版；《The C Programming Language》(Second Edition)；Brian W. Kernighan & Dennis M. Ritchie，清华大学出版社