Б3.Б.5 Основы объектно-ориентированного программирования

учебные занятия

форма

Сем

Общий

в том числе

промежуточ

естр

объем

контактная работа обучающихся с

СРС

ной

преподавателем

аттестации

Всего

из них

(зачет,

Лекции

Лабор

Практи

КСР

Конс

дифференци

ные

ческие

ульта

рованный

занят

занятия

ции

зачет,

ия

экзамен)

3

180

64

32

32

116

экзамен

Код компетенции

Формулировка

Планируемые результаты обучения (показатели

компетенции из ФГОС

достижения

заданного

уровня

освоения

компетенций)

ОК-1

Владеет культурой

Знать: историю развития технологий разработки

мышления, способен к

программных систем;

обобщению, анализу,

Уметь:

оценивать

границы

применимости

восприятию информации,

технологий и методик разработки программ;

постановке цели и выбору

Владеть: объектно-ориентированной технологией

путей ее достижения

построения программных систем

ОК-6

Стремится к саморазвитию,

Владеть:

получить

практический

опыт

повышению своей

самостоятельного

решения

задач

по

квалификации и мастерства

проектированию и разработки программных систем

ОК-8

Осознает социальную

Знать: важность освоения изучаемой технологии и

значимость своей будущей

особенностей ее применения в решении задач

профессии, обладает

автоматизации во всех областях хозяйственной и

высокой мотивацией к

научно-исследовательской деятельности людей.

выполнению

профессиональной

деятельности

ОК-12

Имеет навыки работы с

Уметь: использовать сеть Internet для поиска

компьютером как

документации, спецификаций, типовых способов

средством управления

решения задач при разработке программ;

информацией

Владеть: устойчивыми навыками использования

компьютеров и программных пакетов при

проектировании и реализации программ

ПК-2

Осваивать

методики

Знать:

основные

программные среды

и

средства

использования

разработки программ на языке C++;

программных

средств

для

Уметь: разрабатывать и тестировать программные

решения

практических

компоненты с использованием этих средств;

задач

ПК-3

Разрабатывать интерфейсы

Знать: средства стандартной библиотеки

C++ для

"человек-электронно-

реализации

интерфейсов

взаимодействия

с

вычислительная машина"

человеком

Владеть: навыками построения простых (текстовых,

консольных) интерфейсов «человек-ЭВМ» при

решении

практических

задач

в

составе

лабораторных работ

ПК-4

Разрабатывать

модели

Знать:

основы

языка

моделирования

UML

для

компонентов

представления диаграмм и иерархий классов

информационных систем,

программных

систем

а

также

диаграмм

включая

модели

баз

взаимодействия объектов.

данных

Уметь: представлять модели классов программной

системы с использованием языка UML.

Владеть:

Инструментальными

программными

пакетами моделирования на языке UML

ПК-5

Разрабатывать компоненты

Знать: язык программирования C++;

программных комплексов и

Уметь:

пользоваться средой

разработки

Microsoft

баз данных, использовать

Visual Studio Express и языком C++, владеть

современные

технологией

объектно-ориентированного

инструментальные

программирования и использовать язык C++ для

средства

и

технологии

построения программных систем по этой

программирования

технологии.

ПК-6

Обосновывать

Знать: технологии автоматического модульного

принимаемые

проектные

тестирования программ на языке C++ с

решения,

осуществлять

использованием специализированных программных

постановку

и

выполнять

библиотек;

эксперименты по проверке

Уметь:

подтверждать

корректность

работы

их

корректности

и

программной

системы

путем

организации

эффективности

модульного

тестирования

и

представления

результатов тестов;

Владеть: практическими навыками написания

модульных тестов к программным компонентам в

процессе реализации практических заданий

Раздел

занятия

Кол-во часов

(тема),

Содержание занятий и ссылки на рекомендуемую

В

Код

интерак

литературу

всего

компетен

тивной

№

ции

форме

Тема 1

1. Основные принципы объектно-ориентированного

( ОК-1,

программирования

ОК-6,

1.1. Эволюция методологий программирования

ОК-8,

1.1.1. Начало начал, или первое поколение языков

ПК-5)

программирования.

1.1.2. Развитие алгоритмических абстракций, или

второе поколение языков программирования.

1.1.3. Модуль как единица построения программных

систем, третье поколение языков программирования.

1.1.4. Зарождение объектной модели, четвертое

поколение языков программирования.

1

1.1.5. Объектные языки программирования, объектно-

2

ориентированные языки программирования, объектно-

ориентированный анализ, дизайн и проектирование.

1.1.6. Парадигмы программирования.

1.2. Составные части объектного подхода

1.2.1. Абстрагирование

1.2.2. Инкапсуляция

1.2.3. Модульность

1.2.4. Иерархия

1.2.5. Типизация

1.2.6. Параллелизм

1.2.7. Сохраняемость

Тема 2

2. Объектно-ориентированная модель

( ОК-1,

2.1. Понятие объекта

ОК-6,

2.2. Свойства, присущие объектам

ОК-8,

2.2.1. Состояние

ПК-4)

2

2.2.2. Поведение

2

2.2.3. Идентичность

2.3. Отношения между объектами

2.3.1. Типы отношений

2.3.2. Связь (ассоциация)

2.3.3. Агрегация

Тема 3

3. Классы

(ОК-1,

3.1. Природа классов.

ОК-6,

3.2. UML – унифицированный язык моделирования.

ОК-8,

Четырехуровневая метамодель MOF

ОК-12,

3.3. Отношения между классами.

ПК-2,

3

3.3.1. Типы отношений

2

ПК-4,

3.3.2. Ассоциация

ПК-6)

3.3.3. Агрегация

3.3.4. Использование

3.3.5. Наследование

3.3.6. Инстанцирование

3.4. Отношения между классами и объектами

Тема 4

4. Основные алгоритмические отличия C++

(ОК-1,

4.1. Использование ссылок. Передача аргументов

ОК-6,

функции по ссылке.

ОК-8,

4.2. Использование констант.

ОК-12,

4.3. Логические тип и перечисления.

ПК-2,

4.4. Операторы управления динамической памятью,

ПК-3,

4 инициализация массивов.

2

ПК-4,

4.5. Структура программы, раздельная компиляция и

ПК-5,

особенности использования статической памяти.

ПК-6 )

4.6. Пространства имен и исключения (краткий обзор)

4.7. Библиотека ввода вывода (краткий обзор iostream)

4.8. Функциональный полиморфизм.

Тема 5

5. Средства объектного программирования языка C++

(ОК-1,

5.1. Представление объектов и классов.

ОК-6,

5.1.1. Реализация поведения объектов на примере

ОК-12,

добавления функций—членов в структуры. Структура

ПК-2,

как вырожденный класс.

ПК-3,

5.1.2. Структура объявления класса.

ПК-4,

5.1.3. Доступ к членам класса.

ПК-5,

5.1.4. Поля данных класса как механизм реализации

ПК-6)

состояния объекта.

5.1.5. Функции члены класса как механизм реализации

поведения объекта.

5.1.6. Спецификаторы доступа для обеспечения

инкапсуляции.

5.1.7. Средства управления жизнью объекта.

Конструкторы и деструкторы.

5.1.8. Конструирование и уничтожение объектов и

массивов объектов.

5.1.9. Особенности использования конструктора

5-8

копии, конструктора по умолчанию, оператора

8

присваивания.

5.1.10. Описание селекторов и модификаторов.

5.1.11. Перегрузка операторов C++ как реализация

поведения с предопределенным смыслом.

5.1.12. Дружественность как механизм нарушения

инкапсуляции. Достоинства и недостатки механизма

дружественности.

5.1.13. Статические поля и методы классов.

Инициализация статических полей.

5.2. Реализация отношений между объектами и

классами

5.2.1. Ассоциация и агрегация объектов и классов.

Зависимость по времени жизни.

5.2.2. Использование и зависимость от интерфейсов.

5.2.3. Объекты при передаче параметров и возврате из

методов.

5.2.4. Варианты реализации отношения клиент-сервер.

5.2.5. Внутренние классы.

Тема 6

6. Средства объектно-ориентированного

(ОК-1,

программирования С++

ОК-6,

6.1. Наследование как средство организации иерархий

ОК-12,

классов. Принцип замещения Лисковой.

ПК-2,

6.2. Одиночное наследование.

ПК-3,

6.2.1. Понятие производного класса.

ПК-4,

6.2.2. Управление доступом в производных классах.

ПК-5,

6.2.3. Конструкторы и деструкторы, совмещение имен

ПК-6)

методов при наследовании, иерархии.

6.2.4. Абстрактные классы и виртуальные функции.

6.2.5. Виртуальный полиморфизм.

6.2.6. Информация о типе на этапе выполнения. RTTI.

6.3. Множественное наследование

6.3.1. Проблема множественного наследования.

Виртуальное наследование как средство разрешения

коллизий.

6.3.2. Порядок вызовов конструкторов и деструкторов

9-11

при множественном наследовании.

6

6.3.3. Чистые виртуальные классы, понятие

интерфейса.

6.3.4. Принципы дизайна иерархий классов. OCP, DIP,

ISP.

6.4. Пространства имен.

6.4.1. Пространства имен как средство реализации

модульности.

6.4.2. Поиск имен и разрешение конфликтов.

6.4.3. Объединение пространств имен.

6.4.4. Принципы дизайна пакетов.

6.5. Обработка исключений.

6.5.1. Обработка ошибок.

6.5.2. Группировка и перехват исключений.

6.5.3. Управление ресурсами.

6.5.4. Исключения и эффективность.

6.5.5. Альтернативные методы обработки ошибок.

6.5.6. Стандартные исключения.

Тема 7

7. Обобщенное программирование.

(ОК-1,

7.1. Шаблоны классов.

ОК-6,

7.1.1. Определение шаблона.

ОК-12,

12-

7.1.2. Инстанцирование.

ПК-2,

7.1.3. Параметры шаблонов и проверка типов.

4

13

ПК-3,

7.2. Шаблоны функций.

ПК-4,

7.3. Специализация.

ПК-5,

7.4. Наследование и шаблоны.

ПК-6)

Тема 8

8. Стандартная библиотека С++

(ОК-1,

8.1. Библиотека стандартных шаблонов

ОК-6,

8.1.1. Общие сведения (понятия контейнеров,

ОК-12,

итераторов и объектов-функций)

ПК-2,

8.1.2. Контейнеры (виды контейнеров,

ПК-3,

последовательные и ассоциативные контейнеры,

ПК-4,

адаптеры)

ПК-5,

8.1.3. Итераторы (итератор как обобщение указателя,

ПК-6 )

классы итераторов)

14-

8.1.4. Алгоритмы (примеры алгоритмов с

6

16

использованием итераторов: алгоритмы сортировки,

алгоритмы, не изменяющие содержание контейнера,

алгоритмы, изменяющие содержание контейнера)

8.2. Библиотека ввода-вывода

8.2.1. Потоки вывода. Вывод типов определяемых

пользователем.

8.2.2. Потоки ввода. Ввод типов определяемых

пользователем.

8.2.3. Форматирование в потоках ввода-вывода.

8.2.4. Буферизация.

Итого

32