第3章_面向对象程序设计的基本知识2005-07-25

《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月1第三章面向对象程序设计的基本知识一、本章教材分析1.内容框架结构2.教学目标（1）理解面向对象程序设计的基本思想与方法，熟悉对象、属性、事件、事件驱动等概念。（2）了解程序设计语言产生、发展的历史与过程，能够解释其意义。（3）了解在可视化的、面向对象的程序设计环境VB中，设计简单应用程序的基本过程。3.教材分析教材第一、第二章介绍了有关算法和算法设计的内容。本章的主要内容是介绍面向对象程序设计的基本知识，以及在程序设计环境VB中设计一个简单应用程序的基本过程。学生在学习本章教材的过程中，需要了解诸如“面向对象”、“可视化”、“对象”、“属性”、“事件”和“事件驱动”等新的知识与概念，并且首次接触到VB这样的编程环境。万事开头难，本章处在用VB程序实现算法的起步阶段，学生的“学”和教师的“教”都面临一定的挑战。如果学生在这一章的学习过程中没有打好基础，将严重影响后面章节的学习。为了让学生较为轻松自如地了解这些新的知识与概念，熟悉新的编程环境，学习和掌握必要的操作技能，实践体验问题与练习类shape、对象的生成、属性的定义、事件和事件处理的理解类、对象、事件、事件处理的应用程序段及相关问题1.编写一个求三角形面积的应用程序2.设计一个模拟简单电路工作过程的应用程序VB窗口、控件工具箱属性窗口、简单应用程序的界面、简单的代码段编制面向对象程序设计的基本知识3.1面向对象程序设计方法简介对象、类、事件处理教学范例：计算圆和扇形的面积3.2在可视化程序设计环境VB中建立一个应用程序VB环境、界面设计、事件驱动实例的代码编制、程序的保存和运行教学范例：计算圆的周长学生活动《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月2教师必须针对本校与本班的实际情况进行合理的教学设计。在确保实现教学目标的前提下，适当注意提高教与学的效率。在学生活动方面，教材安排了2个“实践体验”活动，来加深学生对有关知识和概念的理解以及熟悉VB编程环境，掌握简单应用程序设计和实现的整个过程。由于本章对学生了解、掌握相关知识和操作技能的要求都比较高，在教学设计中适当地增加学生的“讨论交流”和“实践体验”活动，让学生有更多的实践体验机会，是提高教学效果的有效途径之一。本章的教学重点是：面向对象程序设计的基本知识；程序设计语言产生、发展的历史与过程；设计简单应用程序的基本过程。本章难点是有关面向对象程序设计的概念的教学。通过本章与下一章（第四章《VB程序设计初步》）的学习，为第五章《算法实例的程序实现》的学习作好知识与技能的准备。4.课时分配建议节内容学生活动课时3.1面向对象的程序设计方法简介13.2在可视化的程序设计环境VB中建立一个应用程序实践体验：编写一个求三角形面积的VB应用程序实践体验：简单电路模拟（开关小灯）3合计4二、各节教学要求和教学设计建议第一节（教材3.1）面向对象的程序设计方法简介1.教学要求本节教材包含《3.1.1对象》、《3.1.2类》和《3.1.3事件和事件处理》等3小节。根据《课程标准》的要求，同时考虑本教材的内容安排，本节教学应该达到以下教学目标。（1）掌握面向对象程序设计语言的基本方法。（2）熟悉对象、属性、事件、事件驱动等概念并学会运用。（3）了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。（4）能够说出程序设计语言产生、发展的历史与过程，能够解释其意义。2.教学设计建议本节教材的主要内容是一些新的知识和概念，抽象的知识和概念比较难以理解，不过教材上在介绍这些抽象的知识和概念时，都结合具体的、合适的例子对这些知识和概念加以说明，使学生易于理解。教师在讲解《3.1.1对象》时，要事先准备好供演示用的“计算圆的面积”VB程序。如果教师是第一次接触VB程序设计，可以参考下一节《3.2在可视化的程序设计环境VB中《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月3建立一个应用程序》中的“计算圆的周长”的程序例子，这个例子的完整的设计和操作过程，将在教师用书的下一节详细介绍。通过“计算圆的面积”VB程序窗体中的各个具体对象及属性的具体运用的介绍，来加深“对象”这个概念的理解，见图3.1。图3.1一个对象是一组数据和一组代码的集合在有关“类”的概念的教学中，继续使用“计算圆的面积”的VB程序作为例子，同时还举了类“Shape（形状）”的例子。用这两个例子来说明什么是“类”、“类”与“对象”的关系。在面向对象的程序设计方法中，类是对相同性质的对象的一种抽象，而一个对象则是类的一个“实例”。对于对象而言，事件就是发生在该对象上的事情，通常这是由用户或系统一种激发对象的动作。在VB中，系统为每个对象预先定义好了一系列可以（即允许）在该对象上发生的事件。例如，在键盘上按下一个键、鼠标移动、在对象上单击或双击鼠标等等。一个事件的发生，可以引起该对象上的某个方法（事件处理过程）的执行，即由某个事件驱动了相应的事件处理过程的执行，这就是事件驱动概念。教材使用“计算扇形的面积”的程序例子，来说明单击一个按钮（即在一个按钮对象上发生了单击事件），驱动了一段代码的执行，完成了根据用户输入的圆半径和圆心角的度数，求出扇形的面积并显示的过程。“计算扇形的面积”的程序，教师也要在课前准备好。“了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识”和“能够说出程序设计语言产生、发展的历史与过程，能够解释其意义”，这两条要求是课程标准中明确提出的，对学生学习程序设计具有重要的作用。教材中的知识链接《BASIC》、《跨平台软件》、本章阅读材料《程序设计语言种种》以及下一章阅读材料《程序语言处理中的几个系统程序》，对这部分内容作了介绍。为了能够让学生更好地了解这部分基础知识，建议教师设计一个“讨论交流”学生活动。学生在学习这部分知识时，需要有一定的软件知识基础，所以要求不宜高，只要了解就可以了。学生利用课内或课外的时间，通过上网查找资料，或阅读其他书籍资料，进一步了解相关知识，填写学习任务单，并进行交流。学习任务单需要学生填写的内容可以包括一些常见的程序设计语言的产生背景、语言特点等内容。3.练习题解答及补充练习(1)类是有共同特征的对象的一种抽象概念，对象是指类的实体(2)形状-〉长方形-〉正方形动物-〉人-〉男人对象状态（一组数据）方法（一组代码）《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月4(3)事件就是发生在该对象上的事情，通常这是由用户或系统在对象上激发的一种动作。允许发生的事件是限定的，事件发生的时刻可以不受到限制的。(4)a=Val(Text1.Text)获得数据，Text2.Text=Str(a)把a显示在Text2上。(5)将BorderColor,BorderWidth属性改变为&H00FF0000&,5。第二节（教材3.2）在可视化的程序设计环境VB中建立一个应用程序1.教学要求（1）熟悉VB程序设计环境。（2）了解应用程序界面的设计方法。（3）了解事件处理代码的编制方法。（4）了解应用程序的保存、调试和运行方法。2.教学设计建议本节教材包含《3.2.1进入VB程序设计环境》、《3.2.2设计应用程序的界面》、《3.2.3编制事件处理的代码》和《3.2.4应用程序的试运行和保存》等四小节。使用VB设计应用程序，先要了解VB的程序设计环境。教师可以使用投影等手段，简要地介绍一下VB程序设计环境，内容包括VB设计窗口的整体布局以及对象窗口、控件工具箱、属性窗口和工程窗口的作用等。教材在接下来的三个小节中，以“计算圆的周长”为例，详细地介绍了一个简单的VB应用程序的设计过程。教师应该在课前准备好这个程序，通过先演示这个程序的运行效果，让学生明确这个例子的具体的要求和希望达到的运行效果是什么。本节课的教学重点就是简单VB应用程序的设计过程，教师在“教师机”上完整地操作每一个步骤，学生使用“学生机”同步跟着学习操作，教师讲到哪一步、操作到哪一步，学生也操作到这一步。在每一步，发现问题，及时解决。本节课的教学难点在于，不但要让学生掌握操作的方法和技能，还要求学生了解为何要这样做。在介绍这个例子时教材共使用了约5页的篇幅，用于相关知识横向或纵向的延伸和拓展，内容包括解决这个问题需要用到哪些控件、这些控件的作用、如何设计算法、程序代码的详细解释等。教材对设计过程的具体操作步骤的描述较为简略，下面，是“计算圆的周长”的完整的、详细的操作步骤，对首次使用VB的学生有较大的参考价值，教师也可以把这部分内容制成电子文稿，供学生在学习整个操作过程时参考。使用VB设计应用程序“计算圆的周长”的步骤如下：分析：本问题本身的任务比较简单，根据给定的圆半径，用公式计算出圆的周长。这是任何一个小学高年级学生都能轻而易举地完成。这里是要用VB在计算机上进行这项工作，也就是说用VB作工具来设计一个应用程序。首先要分析一下在VB的工程窗口中至少应包含那些控件，他们应该是允许输入半径的文本框和它的标签；表示计算结果的圆周长度的文本框和它的标签；以及用来启动计算的启动按《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月5钮。（1）运行“MicrosoftVisualBasic6.0中文版”，出现“新建工程”对话框，见图3.2。图3.2“新建工程”对话框（2）在“新建工程”对话框中选取“标准EXE”，然后单击“打开”按钮，打开这个工程的设计界面窗口，见图3.3。图3.3VB提供的应用程序设计环境（3）通过拖曳窗体对象“Form1”四周的八个控制点，调整窗体的大小约为“3900×2805”。（4）在“控件工具箱”中，双击“Label（标签）”控件图标，在窗体上画出对象“Label1”，然后拖曳这个对象到合适的位置（不需要很精确，当所有对象都画好后，再统一调整位置，使程序界面排列整齐有序），见图3.4。《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月6图3.4在窗体中创建对象“Label1”图3.5对象“Label1”的属性（5）在如图3.5所示的“Label1”的属性窗口中，把“Caption”的值设置为“输入圆的半径”。修改“Caption”的值后，“Label1”对象在窗体中就显示新设置的“Caption”值，见图3.6。图3.6设置对象“Label1”的“Caption”的值图3.7创建对象“Label2”（6）在“控件工具箱”中，双击“Label（标签）”控件图标，在窗体上画出对象“Label2”，并拖曳到合适的位置，然后把它的“Caption”的值设置为“圆的周长”，这时的窗体界面见图3.7。图3.8创建文本框对象“Text1”图3.9修改对象“Text1”的属性（7）在“控件工具箱”中，双击“TextBox（文本框）”控件图标，在窗体上画出文本框对象“Text1”，并拖曳到合适的位置，见图3.8。《算法与程序设计》教师用书–马克–[e-mail]–2005年7月7（8）通过拖曳文本框对象“Text1”四周的八个控制点，调整它的宽度和高度分别为10个网格和3个网格。然后在它的属性窗口中，把属性“Text”设置为空白，即不显示默认的文本，效果见图3.9。图3.10创建文本框对象“Text2”图3.11设置“Text1”的背景色为浅黄色（9）在“控件工具箱”中，双击“TextBox（文本框）”控件图标，在窗体上画出文本框对象“Text2”，拖曳到合时的位置，调整它的宽度和高度分别为12个网格和3个网格。然后在它的属性窗口中，把属性“Text”设置为空白，即不显示默认的文本，效果见图3.10。（10）单击对象“Text1”，选中这个对象，在它的属性窗口中设置它的背景色为浅黄色。即单击它属性对话框中的“BackColor”右侧的下拉框，出现颜色选项，在“调色板”中选择浅黄色，见图3.11。如果知道颜色代码的话，也可以在“