Tài liệu triển khai đề cương môn tin học cơ sở 4

Tài liệu triển khai đề cương môn tin học cơ sở 4

TÀI LIỆU TRIỂN KHAI

ĐỀ CƯƠNG MÔN TIN HỌC CƠ SỞ 4

(Lập trình căn bản)

Trong đề cương môn học Tin học cơ sở 4 đã nêu nội dung chi tiết môn học cũng như yêu cầu về kiến thức, kỹ năng cần đạt được về lập trình, ngôn ngữ lập trình bậc cao Trong quá trình triển khai dạy học, giảng viên cần chọn một ngôn ngữ lập trình để minh họa Việc sử dụng một ngôn ngữ cụ thể trong quá trình dạy học nhằm hai mục đích chính sau:

- Minh họa các khái niệm về lập trình và ngôn ngữ lập trình bậc cao;

- Rèn luyện kỹ năng lập trình cho sinh viên.

Trong tài liệu này giới thiệu ba ngôn ngữ lập trình C, C++ và Java để lựa chọn Tuỳ vào nhu cầu thực tế của mỗi ngành, đơn vị đào tạo có thể chọn một trong các ngôn ngữ lập trình bậc cao cụ thể đó để triển khai.

Phần phân bố thời lượng cũng như phần tiến trình dạy học cụ thể chỉ mang tính giới thiệu, định hướng.

Lựa chọn 1 Lập trình căn bản với C Mục tiêu chi tiết của môn học

Nội dung 1

Mở đầu

Từ ngôn ngữ máy đến ngôn ngữ lập trình bậc cao

Nắm được các khái niệm cơ bản về lập trình, ngôn ngữ lập trình, đặc điểm củamột số ngôn ngữ lập trình bậc cao phổ biến

Hiểu được ưu điểm / nhược điểm của ngôn ngữ lập trình C so với một số ngônngữ lập trình phổ biến khác

đơn giản

Nội dung 6

Cấu trúc điều khiển

Hiểu rõ cú pháp, chức năng các cấu trúc điều khiển; sử dụng được các cấu trúc

đó Xác định sự khác nhau giữa các cấu trúc điều khiển lặp; biết cách sử dụng break,continue

Hiểu vòng lặp vô hạn, kết thúc sớm vòng lặpNội dung 7

Hiểu địa chỉ phân đoạn và độ rời, một số phép toán trên con trỏNội dung 8

Hiểu khái niệm tham số, đối số, kiểu và giá trị trả về của hàm, truyền tham sốcho hàm Phân biệt sự khác nhau giữa truyền tham số theo giá trị, con trỏ

Nội dung 9

Cấu trúc dữ liệu

Hiểu khái niệm trừu tượng dữ liệuHiểu ý nghĩa của cấu trúc (struct) và câu lệnh khai báo cấu trúc, truy xuất cácthành phần

Hiểu khái niệm và khai báo mảng cấu trúc, union (hợp) Vận dụng được kiểucấu trúc, union, trường bít

Hiểu khái niệm và xây dựng cấu trúc tự trỏ, danh sách liên kếtNội dung 10

Làm việc với tệp

Hiểu khái niệm tệp; Biết cách sử dụng các hàm thao tác với tệpPhân biệt giữa mode nhị phân và văn bản, việc đọc ghi kí tự \n\r trong các modevăn bản và nhị phân

Nội dung chi tiết của môn học

1 Mở đầu

- Khái niệm về lập trình

- Các ngôn ngữ lập trình: Từ ngôn ngữ máy đến ngôn ngữ bậc cao

- Ngôn ngữ lập trình C

2 Các kiểu dữ liệu cơ bản và các phép toán

- Các kiểu dữ liệu cơ bản

4 Các bước xây dựng chương trình

- Từ mã nguồn đến mã thi hành: mã nguồn, biên dịch, liên kết các thư viện,

mã thi hành

- Môi trường phát triển tích hợp: những chức năng và tiện ích thông dụng

5 Xuất nhập dữ liệu đơn giản

- Xuất dữ liệu ra thiết bị chuẩn: các hàm putch, puts, printf

- Nhập dữ liệu từ thiết bị chuẩn: các hàm getch, gets, scanf

6 Các cấu trúc điều khiển

- Cấu trúc tuần tự

- Cấu trúc rẽ nhánh (if, switch)

- Cấu trúc lặp (for, while, do while)

- Lệnh goto

7 Mảng, con trỏ và xâu ký tự

- Mảng một chiều và nhiều chiều

- Con trỏ và địa chỉ

- Các phép toán với con trỏ

- Liên hệ giữa con trỏ và mảng

- Xâu ký tự và một số hàm làm việc với xâu ký tự

- Khái niệm về trừu tượng dữ liệu

- Cấu trúc dữ liệu đơn giản

- Cấu trúc dữ liệu nâng cao (mảng, con trỏ, tích hợp, )

10 Làm việc với tệp

- Các hàm fopen, fclose, fscanf, fprintf, fflush

- Đọc và ghi tệp ngẫu nhiên: các hàm fread, fwrite

11 Các phương pháp lập trình

- Cách tiếp cận hướng chức năng và lập trình hướng thủ tục

- Tổ chức dữ liệu và truyền dữ liệu giữa các hàm/thủ tục

- Ưu, nhược điểm của phương pháp hướng thủ tục

- C++ là mở rộng của C theo cách tiếp cận hướng đối tượng

- Lớp, biến thành phần và nguyên tắc bao kín dữ liệu

- Các phương thức và tương tức giữa các lớp qua truyền thông báo

- Ưu, nhược điểm của phương pháp hướng đối tượng

Học liệu

Tài liệu bắt buộc

[1] Bài giảng của giáo viên

[2] Brian W Kernighan and Dennis M Ritchie, The C programming language,

Prentice Hall 1988.

Tài liệu tham khảo

[3]Scott Robert Ladd (Nguyễn Hùng - biên dịch), C++ Kỹ thuật và ứng dụng

[4]J.Glenn Brookshear, Computer Science: An Overview, Addision Wesley 2009

Tổ chức giảng dạy

Lịch trình chung

Hình thức tổ chức giảng dạyLên lớp

Thựchành họcTự Tổng

Lýthuyết Bàitập Thảoluận

Các kiểu dữ liệu cơ bản và các phép toán

- Các kiểu dữ liệu cơ bản

Các bước xây dựng chương trình

- Các bước xây dựng chương trình: từ mã

Xuất nhập dữ liệu đơn giản:

- Các hàm nhập/xuất dữ liệu của C

- Cách thức và khuôn dạng dữ liệu nhập/xuất

6

Các cấu trúc điều khiển

- Cấu trúc tuần tự: Cấu trúc if, cấu trúc switch

- Cấu trúc lặp: for, while, do while

- Điều khiển break và continue

- Khái niệm hàm, ưu điểm của hàm

- Nguyên mẫu và định nghĩa hàm

- Lời gọi hàm và truyền tham số, giá trị trả về

STT Nội dung Thực

hành

Tựhọc Tổng

Lýthuyết

Bàitập

Thảoluận

- Cấu trúc dữ liệu struct

- Cấu trúc tự trỏ và danh sách liên kết

- Kiểu union và trường bít

- C++ là mở rộng của C theo cách tiếp cận

hướng đối tượng

- Lớp, biến thành phần và nguyên tắc bao

kín dữ liệu

- Các phương thức và tương tức giữa các

lớp qua truyền thông báo

- Ưu, nhược điểm của phương pháp hướng

đối tượng

Lịch trình dạy học cụ thể

Hình thức tổ

chức dạy học Thời gian,địa điểm Nội dung chính Yêu cầu sinh viênchuẩn bị Ghi chú

Tuần 1: Nội dung 1 và 2

- Các bước xây dựngchương trình

- Ngôn ngữ lập trình: từngôn ngữ máy đến ngônngữ bậc cao

Nội dung 2 Các kiểu dữ

Đọc tài liệu vềcác kiểu dữ liệu,biểu diễn số thực([2].Chương 1,2)

Hình thức tổ

chức dạy học

Thời gian,địa điểm Nội dung chính

Yêu cầu sinh viên

liệu và phép toán

- Các kiểu dữ liệu cơ bản:

tên, kích thước, miền giátrị, quy tắc chuyển kiểu

tự động

- Các phép toán: phép gán,các phép toán số học, sosánh, logic

Tuần 2: Nội dung 2 ,3 và 4

Lý thuyết

2 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 2 Các kiểu dữ

liệu và phép toán (tiếp)

- Các phép toán trên bit, tích luỹ

- Phép toán tăng/giảm 1, toán tử điều kiện,

Nội dung 3 Cấu trúc chương trình và 4 Xây dựng chương trình

- Các bước xây dựng chương trình

- Cấu trúc chương trình, ý nghĩa các thành phần

- Lệnh và khối lệnh

- Biên dịch và thực hiện chương trình trong môi trường dòng lệnh

- Ví dụ chương trình đơn giản để minh hoạ

- Tham khảo vềcác thao tác nhậpxuất

- Cấu trúcchương trình([2].Chương 3)

Tuần 3: Nội dung 5 và 6; thực hành nội dung 3, 4

Lý thuyết

2 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 5 Xuất nhập

dữ liệu đơn giản

-Sử dụng các hàm nhập / xuất chuẩn của C (cách dùng, ý nghĩa, định dạng

([2] Chương 7,3)

Giao bài tập

-Cấu trúc rẽ nhánh/lựachọn (if, switch): cúpháp, sơ đồ khối của cấutrúc, ý nghĩa

Thực hành

1.5 giờ tín chỉ

(3 tiết thực

học)

Phòng máy -Sử dụng môi trường tích

hợp/ công cụ soạn thảochương trình: soạn thảo,ghi mở file chươngtrình,

-Biên dịch và thực hiệnchương trình, nhập dữliệu vào, xem kết quả

-Cách tra cứu hàm thưviện

-Sửa một số lỗi cú phápphổ biến

-Cách sử dụng thư viện

Giáo viên chuẩn bị một

số chương trình (có thể chưa hoàn thiện) đơn giản

để minh hoạ sửa lỗi cú pháp

Tuần 4: Nội dung 6; thực hành nội dung 4, 5

Lý thuyết

2 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 6 Cấu trúc

điều khiển (tiếp)

-Cấu trúc lặp (for, while,do while: cú pháp, sơ đồkhối của cấu trúc, ý nghĩa(chú tới điều kiện trước)

Đọc tài liệu phầncác cấu trúc điềukhiển

Phòng máy -Lập trình giải một số bài

toán đơn giản để minhhoạ các cấu trúc điềukhiển

- Câu lệnh kết thúc vòng lặp

Đọc tài liệu [3].chương 4,5

Tuần 5: Nội dung 6

Lý thuyết

1 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 6 Cấu trúc

điều khiển (tiếp)

- Câu lệnh: break,continue, return

- Lặp vô hạn và kết thúc sớm vòng lặp

Hình thức tổ

chức dạy học

Thời gian,địa điểm Nội dung chính

Yêu cầu sinh viên

Tuần 6: Nội dung 6

- Con trỏ

- Xâu ký tự

Đọc trước tài liệuphần Mảng vàcon trỏ

Tuần 8: Nội dung 7

- Cấp phát vùng nhớ động: malloc, free,

- Liên hệ giữa con trỏ và mảng

Đọc trước tài liệuphần Mảng vàcon trỏ

- Một số hàm cấp phát bộ nhớ động: malloc, calloc, free,

Tuần 9: Nội dung 7

Phòng máy Kiểm tra giữa kỳ

Tuần 10 Nội dung 8; thực hành nội dung 7, 8

Lý thuyết

2 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 8 Hàm

-Khái niệm hàm, ý nghĩa,

ưu điểm của việc sử dụnghàm

-Nguyên mẫu hàm, xây dựng hàm

- Hàm đệ quy

-Giới thiệu về hàm inline

Đọc trước tài liệu

về hàm đệ quy([2].Chương 4)

Giao bài tập

Hình thức tổ

chức dạy học

Thời gian,địa điểm Nội dung chính

Yêu cầu sinh viên

- Cách tiếp cận hướngchức năng

- Cách tiếp cận hướng đốitượng

- Ưu, nhược điểm của haiphương pháp

- Ưu, nhược điểm củaphương pháp hướng đốitượng

Đọc tài liệu[2] Chương 6

Giao bài tập nội dung 9

-Dữ liệu kiểu union vàtrường bit (bit field)

-Mảng kiểu cấu trúc

-Giới thiệu cấu trúc tự trỏ

Đọc tài liệu[2] Chương 6

Giao bài tậpthực hành

Phòng máy Thực hành về kiểu cấu trúc

Tuần 14: Nội dung 9

-Đọc/ghi tệp (tuần tự, ngẫunhiên)

Đọc tài liệu[2] Chương 7

Lựa chọn 2 Lập trình căn bản với C++

(Lưu ý: Do C++ là ngôn ngữ lập trình hỗ trợ hướng đối tượng, nên để cho việc dạy

học được thuận lợi chúng tôi đã gộp 2 nội dung 9 và 11 trong đề cương chung thành một nội dung 9)

Mục tiêu chi tiết của môn học

Nội dung 1

Mở đầu

Từ ngôn ngữ máy đến ngôn ngữ lập trình bậc cao

Nắm được các khái niệm cơ bản về lập trình, đặc điểm của ngôn ngữ lập

Nội dung Yêu cầu

trình C++

Hiểu được ưu điểm / nhược điểm của ngôn ngữ lập trình C++ so với một

số ngôn ngữ lập trình phổ biến khácNội dung 2

Cấu trúc chương

trình

Hiểu cấu trúc tổng quát của chương trình, ý nghĩa của các thành phần, lệnh

và khối lệnh Hiểu được các bao hàm tệp, khai báo macro và ý nghĩaHiểu và sử dụng được đối dòng lệnh (đối của hàm main)

Cấu trúc điều khiển

Hiểu rõ cú pháp, chức năng các cấu trúc điều khiển; sử dụng được các cấutrúc đó

Xác định sự khác nhau giữa các cấu trúc điều khiển lặp; biết cách sử dụngbreak, continue

Hiểu vòng lặp vô hạn, kết thúc sớm vòng lặpNội dung 7

Mảng, con trỏ và xâu

ký tự

Nắm được khái niệm mảng 1, 2, nhiều chiềuNắm được cách phân bố các phần tử mảng trong bộ nhớ Sự cấp phát bộnhớ cho con trỏ, sự khác nhau giữa con trỏ và mảng, địa chỉ phân đoạn và

độ rờiHiểu được giới hạn của mảng trong bộ nhớ, lỗi gây ra khi truy cập phần tửvượt giới hạn mảng

Hiểu khái niệm con trỏ, địa chỉPhân biệt mảng con trỏ và con trỏ mảngNội dung 8

Hàm

Hiểu khái niệm hàm, ưu điểm của hàm, khái niệm nguyên mẫu và địnhnghĩa hàm Hiểu việc phân mảng chương trình (Phân chia bài toán cụ thểthành các hàm)

Hiểu khái niệm biến cục bộ, toàn cục, biến tĩnh, biến ngoài, nạp chồnghàm Hiểu phạm vi và khả năng truy xuất của các loại biến: cục bộ, tĩnh,ngoài

truyền tham số cho hàmPhân biệt sự khác nhau giữa truyền tham số theo giá trị, con trỏ, thamchiếu, hàm với tham số có giá trị ngầm định

Nạp chồng hàmNội dung 9

Lập trình hướng đối

tượng

Hiểu cách tiếp cận hướng chức năng và lập trình hướng thủ tụcHiểu cách tiếp cận lập trình hướng đối tượng và C++ là mở rộng của Ctheo cách tiếp cận hướng đối tượng

Biết ưu, nhược điểm của hai phương phápHiểu khái niệm đối tượng, đóng gói và che dấu thông tinHiểu phương pháp lập trình hướng đối tượng, ưu điểm so với hướng thủtục

Hiểu câu lệnh khai báo lớp và các thành phầnKhái niệm hàm khởi tạo, hàm huỷ đối tượng Hiểu ý nghĩa và phân biệt các quyền truy xuất của các thành phần củađối tượng

Hiểu ý nghĩa, hoạt động của hàm khởi tạo, hàm huỷ đối tượng Hiểu khái niệm kế thừa, lớp cơ sở, lớp dẫn xuất; biết cách xây dựng lớpdẫn xuất; khái niệm đa hình

Phân biệt các kiểu dẫn xuất; hiểu ý nghĩa của hàm ảo, kết gán sớm,muộn

Hiểu cơ chế cài đặt hàm ảo của C++

2 Các kiểu dữ liệu cơ bản và các phép toán

- Các kiểu dữ liệu cơ bản

- Tệp bao hàm (include)

- Câu lệnh

4 Các bước xây dựng chương trình

- Từ mã nguồn đến mã thi hành: mã nguồn, biên dịch, liên kết các thư viện, mã thi hành

- Môi trường phát triển tích hợp: những chức năng và tiện ích thông dụng

5 Xuất nhập dữ liệu đơn giản

- Xuất dữ liệu ra thiết bị chuẩn cout

- Nhập dữ liệu từ thiết bị chuẩn cin

6 Các cấu trúc điều khiển

- Cấu trúc tuần tự

- Cấu trúc rẽ nhánh (if, switch)

- Cấu trúc lặp (for, while, do while)

- Break và continue

7 Mảng, con trỏ và xâu ký tự

- Mảng một chiều và nhiều chiều

- Con trỏ và địa chỉ

- Các phép toán với con trỏ

- Liên hệ giữa con trỏ và mảng

- Xâu ký tự và một số hàm làm việc với xâu ký tự

9 Khái niệm về lập trình hướng đối tượng

- Cách tiếp cận hướng chức năng và lập trình hướng thủ tục

- C++ là mở rộng của C theo cách tiếp cận hướng đối tượng

- Ưu, nhược điểm của hai phương pháp

- Khái niệm về đối tượng và tính đóng gói

- Khởi tạo và hủy đối tượng

- Thuộc tính và phương thức

- Cơ chế che giấu thông tin

- Khái niệm về kế thừa và đa hình

- Một số lớp đối tượng định nghĩa sẵn của C++

Tài liệu bắt buộc

[1] Bài giảng của giáo viên

[2] H.M Deitel – Deitel, C++ How to Program, 5th edition Prentice Hall 2005

[3] Scott Robert Ladd (Nguyễn Hùng - biên dịch), C++ Kỹ thuật và ứng dụng

[4] Andrew Koenig and Barbara E Moo Accelerated, C++: Practical Programming by Example, Addison-Wesley 2000.

Tài liệu tham khảo

[5] J.Glenn Brookshear, Computer Science: An Overview, Addision Wesley 2009

[6] Lê Đăng Hưng, Lập trình hướng đối tượng với C++, NXB Khoa học và kỹ

Thựchành Tự học

1

Nội dung 1 Mở đẩu

- Khái niệm về lập trình, ngôn ngữ lập trình,

- Đặc điểm của C++

- Bảng chữ cái, tên, từ khoá

1

2

Nội dung 2 Các kiểu dữ liệu cơ bản và phép toán

- Các kiểu dữ liệu cơ bản và các phép toán của

Thựchành Tự học

- Khai báo biến

- Lệnh và khối lệnh

4

Nội dung 4 Các bước xây dựng chương trình

- Mã nguồn, biên dịch, lỗi cú pháp, chạy thử

chương trình và sửa lỗi

- Biên dịch và chạy chương trình trong môi

trường dòng lệnh

- Ví dụ chương trình đơn giản để minh hoạ

- Giới thiệu môi trường phát triển tích hợp

- C++ là mở rộng của C theo cách tiếp cận

hướng đối tượng

- Ưu, nhược điểm của hai phương pháp

- Khái niệm về đối tượng và tính đóng gói

thức thuyết tập hành Tự học

- Khái niệm về kế thừa và đa hình

- Một số lớp đối tượng định nghĩa sẵn của C++

Yêu cầu sinhviên chuẩn bị Ghi chú

Tuần 1: Nội dung 1 và 2

- Các bước xây dựng chươngtrình

- Ngôn ngữ lập trình: từ ngônngữ máy đến ngôn ngữ bậccao

- Đặc điểm của C++

Nội dung 2 Các kiểu dữ liệu

và phép toán trong C++

- Các kiểu dữ liệu cơ bản:

tên, kích thước, miền giá trị,quy tắc chuyển kiểu tự động

- Các phép toán: phép gán,các phép toán số học, sosánh, logic

Đọc tài liệu vềcác kiểu dữ liệu,biểu diễn sốthực

Tuần 2: Nội dung 2, 3 và 4

Hình thức tổ

chức dạy học

Thời gian,địa điểm Nội dung chính

Yêu cầu sinhviên chuẩn bị Ghi chú

-Khái niệm biến, hằng, biểu thức

-Lệnh khai báo biến, hằng

Nội dung 3 Cấu trúc chương trình và 4 Xây dựng chương trình

-Các bước xây dựng chươngtrình

- Mã nguồn, biên dịch, lỗi cúpháp, chạy thử chương trình

và sửa lỗi

-Cấu trúc chương trình, ýnghĩa các thành phần

-Lệnh và khối lệnh

- Biên dịch và chạy chươngtrình trong môi trường dònglệnh

- Giới thiệu môi trường pháttriển tích hợp

- Ví dụ chương trình đơn giản

để minh hoạ

-Tham khảo vềcác thao tácnhập xuất

chương trình([2].Chương1,15)

Tuần 3: Nội dung 3, 4, 5 và 6

Lý thuyết

2 giờ tín chỉ

Giảng đường Nội dung 5 Xuất nhập dữ

liệu đơn giản

- Sử dụng các hàmnhập / xuất chuẩn (cáchdùng, ý nghĩa, định dạng

dữ liệu nhập xuất), dùngluồng nhập xuất

Nội dung 6 Cấu trúc điều

khiển

- Cấu trúc tuần tự

- Cấu trúc rẽ nhánh : cúpháp, sơ đồ khối của cấutrúc, ý nghĩa

Đọc tài liệuphần các cấutrúc điều khiển([2].Chương 15,4,5)

Phòng máy - Sử dụng môi trường

tích hợp/ công cụ soạn thảochương trình: soạn thảo, ghi

mở file chương trình,

Giáo viên chuẩn

bị một số chươngtrình (có thể chưahoàn thiện) đơn