程序设计基础教案.docx
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程序设计基础教案
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《程序设计基础》
教案
（2010～2011学年第一学期）
适用计算机应用专业
院系（部）_______信息系________
班级___2009级微机1，2班____
教师_______祝惠新________
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教案首页
本次课标题：
C#入门：
设计控制台应用程序-HelloWorld
授课班级
2009级微机1，2
课
时共
1小时
班
能力（技能）目标
教.NETFramework的体系结构及其组件。
学
目
标
1.了解.NETFramework的结构。
教2.理解.NETFramework的基本概念
学3.了解.NETFramework命名空间
任4.了解C#程序的基本结构
务
及
案
例
重点：
重1.NETFramework的结构。
2.C#程序的基本结构
点难点：
1.C#程序的基本结构
难
点
.NET框架结构体系简述
单
元
考
核
参
考
任务书、源代码、网络资源，参考书
资
料
授课日期2010.9.1
上课地点一体化教室c
知识目标
了解.NETFramework的结构。
理解.NETFramework的基本概念
注：
表格内容统一用5号宋体填写。
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教学设计
步骤教学内容
教师活动
（方法与手段）
学生活动时间分配
告知
（教学内容、
目的）
引入
（任务项目）
操练
（掌握初步或基
本能力）
深化
（加深对基本能力的体会）
归纳
（知识和能力）
训练
巩固
拓展
检验
总结
作业
1.了解.NETFramework的结构。
2.理解.NETFramework的基本概念
3.了解.NETFramework命名空间
4.了解C#程序的基本结构
计算机高级编程语言介绍
C#发展历程，功能
NETFramework和C#关系
了解.NETFramework的结构。
理解.NETFramework的基本概念
组内自评选出一个全班展示，组间互评，认识了解.NETFramework结构体系。
归纳本次课所讲的内容，总结要实现的能力目标和知识目标，重点是.NETFramework结构体系。
.NET框架结构体系简述
讲授
演示
讲解
提问
教师讲解
学生操作
教师演示
要点提示
重点讲解
讲授
启发诱导
难点提示
个别指导
教师讲授
听讲5分钟
听讲、小组讨
5分钟
论
个别操作
15分钟
集体提示
个别回答
20分钟
集体讨论
听讲5分钟
个人操作
5分钟
小组讨论
听讲5分钟
后记
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注：
表格内容统一用5号宋体填写。
教学内容
1.1初步了解C#
学习C#语言，首先要对C#的起源和特点有所了解。
明白c#能够帮助用户做什么，完成什么任务，这就是
本节的目的。
1.1.1C#的发展历程
C#（读作：
Csharp）是一种强大的、面向对象的程序开发语言，是Microsoft专门用于.NET平台的编程
语言。
本节简要回顾一下C和C++语言，介绍它们如何演变为C#语言。
第一代计算机语言是机器语言，在此之后产生了汇编语言，汇编语言能够准确发挥计算机硬件的功能和特
长，但是依赖于机器硬件，可移植性不好。
为了克服程序对计算机硬件的依赖，产生了很多高级语言包括
Fortran、Basic、C等语言。
C语言是介于汇编语言和高级语言中的一种语言，属于高级语言。
C语言推出后几
经修改，功能和易用性有了极大的提高，得到了迅速推广，其很快发展成为世界上应用最广泛的几种计算机语言之一。
但是C语言不易学习，比较难于掌握，其结构也不够灵活。
尤其是在面向对象的概念被广泛接受时，C语言的局限性就逐渐显示出来，不能适应面向对象思想的要求。
C++就是在C语言的基础上，结合了面向对象的概念而产生的。
C++是C语言的改进版。
虽然C++功能强大、结构灵活，但是依旧比较难于学习。
编码过程复杂，容易产生错误，在编码过程中也是需要做很多工作才能保证程序运行良好，一个错误就会导致整个应用程序崩溃，或者出现难以预料的结果。
微软设计的C#继承了C和C++的语法，消除了C和C++不易学习，不好使用的缺点。
C#同时结合了Java语言的简洁性，汲取了Delphi和VisualBasic的易用性，解决了它们存在的问题。
远程C#的语言功能非常强大，是微软为奠定其互联网霸主地位而打造的.NET平台的主流语言。
1.1.2C#的功能
在当前的软件开发行业中，C#已经成为绝对的主流语言，可以和Java语言平分天下。
C#作为一个全新的
编程语言，可以实现大多数程序员需要完成的功能。
包括Windows桌面应用程序、Windows服务程序、Web应用
程序、Web服务程序、WPF应用程序、WPF浏览器应用程序等。
如图下图所示。
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图1.1C#应用程序
1.2NETFramework和C#
C#是专门用于.NET的编程语言，用C#编写的代码总是在.NETFramework中运行。
学习C#，就必须理解.NET
的运行机制，了解.NET框架的特点。
1.2.1什么是.NET框架
.NETFramework（框架）简称.NET，是微软为开发应用程序创建的一个富有革命性的新平台。
自2002年
发布第一版以来在企业应用中迅速占领市场，全球掀起了.NET的热潮。
.NET框架定义了.NET应用程序的开发和运行环境，包括可在.NET应用程序中使用的类库，类似于Java的虚拟机。
开发人员可以在此平台或环境下为各种平台和设备编写应用程序。
.NET框架功能非常强大，主要体现在以下几个方面：
提供了一个面向对象的编程环境，完全支持面向对象的编程。
在软件的可复用性、可扩展性、可维护性、灵活性方面都有很大的提高。
提供了支持多种编程语言的编译器，使应用程序可以在多种设备（从台式机到移动电话）上运行。
.NET提供了许多开发人员可重用的基础类，包括线程、文件输入输出、数据库支持、XML数据分析、安全控制等，这些类库可用于所有.NET平台支持的语言。
对WEB应用的强大支持。
可编写识别Internet并在Internet上支持的应用程序，并且这些应用程序接受诸如XML,HTTP和SOAP这样的开放标准。
对WebService（Web服务）的支持。
Web服务是.NET非常重要的内容，MSN和Hotmail可以使用同一个账户进行登录，就是一个Web服务应用的典型例子。
简单的说，.NET框架是一个创建、部署和运行应用程序的多语言平台环境，包含了一个庞大的代码库。
下
图显示了.NET框架的体系结构。
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图1.2.NETFramework的体系结构
.NET框架主要包括两个主要组件：
CLR（公共语言运行库）和统一的类库集。
其中公共语言运行库是.NET框架的基础，它提供内存管理、线程管理和远程处理等核心服务。
公共语言运行库提取.NET应用程序，将其编译成本机的处理器代码，同时进行安全性检查。
.NET框架的另一个主要组件是类库集，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，包括类、接口和值类型组成的库，是建立.NET框架应用程序、组件和控件的基础。
下图显示了.NET框架的组件及其要素。
图1.3.NET框架的组件
上图中个模块具体功能如下：
WinForms提供Windows窗体应用程序设计和开发的类。
WebForms提供网页设计开发的类。
WebServices提供设计Web服务的类，可用来构造网络服务器的应用程序。
ADO.NET提供与数据库交互操作的类。
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XML类提供对XML数据的操纵、转换。
基本框架类提供基本功能，如I/O、字符串处理、安全性管理和网络通信等。
通用语言规范（CLS）规定了使用所有语言都必须遵循的基本语言功能的公共子集。
公共类型系统（CTS）描述如何在运行时声明、使用和管理像类、结构、枚举、接口等类型，从而便
于在各种语言之间使用这些类型。
1.2.2.NET的编译技术
为了实现多语言开发，.NET所有编写的程序都不是被直接编译为本地代码，而是编译成微软中间代码MSIL（MicrosoftIntermediateLanguage），由即时编译器（JIT）转换成机器代码。
图1.4说明了.NET的编译原理。
C#和.NET技术的其它语言编写的代码通过各自的编译器编译成MSIL，再通过JIT编译器编译成相应的操作系统专用代码。
这种编译方式实现了代码托管，提高了程序的运行效率。
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本次课标题：
C#入门：
设计控制台应用程序-HelloWorld
授课班级
2009级微机1，2
时共
2小时
班
课
能力（技能）目标
教
熟悉VS.NET2005，并能够使用该工具来创建
C#应用程序。
熟悉VS.NET2005，并能够使用
学
该工具来创建C#应用程序。
目
标
了解.NETFramework的结构。
教
理解.NETFramework的基本概念
学
CLR；JIT；CTS；MSIL
了解.NETFramework命名空间
任
了解C#程序的基本结构
务
熟悉VisualStudio.NET的配置
及
熟悉如何创建一个控制台应用程
案
例
授课日期9.2
上课地点一体化教室c
知识目标
了解.NETFramework的结构。
理解.NETFramework的基本概念熟悉VisualStudio.NET的配置熟悉如何创建一个控制台应用程
重点：
重1、熟悉集成开发环境包括（菜单栏、工具栏、工具箱、解决方案资源管理器、属性窗口）2、掌握VS.NET中的程序组成项目和解决方案
点难点：
1、掌握VS.NET中的程序组成项目和解决方案
难
点
创建一个控制台应用程
单“Hello”程序并运行
元
考
核
参
考
任务书、源代码、网络资源，参考书
资
料
注：
表格内容统一用5号宋体填写。
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教学设计
步
骤
教学内容
教师活动
学生活动
时间分配
（方法与手段）
告知
（教学内容、
目的）
1、熟悉集成开发环境包括（菜单栏、
工具栏、工具箱、解决方案资源管理
器、属性窗口）
2、了解VisualStudio.NET2005主
讲授
听讲
10分钟
要功能
3、掌握VS.NET中的程序组成项目
和解决方案
引入
（任务项目）
操练
（掌握初步或基
本能力）
深化
（加深对基本能力的体会）
按照要求安装VisualStudio开发平台，讲解运行机制、配置平台环境创建简单C#项目并运行
1、VisualStudio开发平台，
2、指导学生配置集成开发环境
3、创建简单C#项目中的程序组成项
目和解决方案
通过案例点评、小组讨论及教材理论知识的讲解，
演示
听讲、小组讨
讲解10分钟
论
提问
教师讲解
个别操作
学生操作
10分钟
集体提示
教师演示
个别回答
要点提示60分钟
集体讨论
重点讲解
归纳
C#应用程序的创建和运行步骤，集成
（知识和能力）
开发环境的配置
训练
巩固
组内自评选出一个全班展示，组
间互评，认识了解VisualStudio开
拓展
发平台，简单C#项目并运行。
检验
总结
认识了解VisualStudio开发平台，
简单C#项目并运行。
创建一个控制台应用程
作业
“Hello”程序并运行
讲授听讲10分钟
启发诱导
个人操作
难点提示10钟
小组讨论
个别指导
教师讲授听讲10分钟
后记
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注：
表格内容统一用5号宋体填写。
教学内容
1．3.NET集成开发环境VisualStudio2008
通过前面的学习可以看到，微软推出了功能非常强大的平台和技术，当然也会有集成的开发环境（IDE）来支持，VisualStudio.NET（简称VS）并应运而生。
利用VS可以快速开发.NET应用程序。
随着.NET平台的逐步升级，VS的版本也在不断提升，目前最新的版本是VS2008，它支持.NET框架3.5。
1.3.1VisualStudio2008简介
VisualStudio是微软公司推出的集成开发环境，提供了一套完整的开发工具。
目前已经开发到9.0版本，
也就是VisualStudio2008。
VisualStudio2008可以用来创建高性能的Windows应用程序、移动应用程序、
网络应用程序、网络服务、智能设备应用程序和Office插件等。
VisualStudio2008的优势在于它使开发人员创建程序更容易、更灵活。
它提供了高级开发工具、调试功
能、数据库功能和创新功能，帮助在各种平台上快速创建当前最先进的应用程序。
任何规模的组织都可以使用
VisualStudio2008快速创建能够更安全、更易于管理并且更可靠的应用程序。
随着学习的深入，我们会对
VS2008有更深刻的认识。
声明：
为了讲述简单化，本书后面部分将VisualStudio2008简称为VS2008。
1.3.2安装VisualStudio2008
安装的界面如下图所示，打开“VisualStudio.NET安装程序”对话框，对话框中给出了3个选项，如下图
所示。
装
图1.5安装界面和加载界面
依次单击“下一步”按钮，在安装程序向导的引导下完成安装。
1.3.3VisualStudio2008的功能
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VS2008为开发人员提供了许多开发工具，可以显著提高开发人员的工作效率。
下面介绍VS2008基本的功
能，为读者进一步使用奠定基础。
1．自定义集成环境
启动VS2008将出现“起始页”，如下图所示。
图1.6集成开发环境“起始页”
2．窗口管理
VS2008继承了以前版本的优势，在窗口管理方面仍然保持轻松和方便的原则。
C#的集成开发环境集成了设
计、开发、编辑、测试和调试的多种功能，使得开发人员能够方便、快速地开发应用程序。
集成开发环境标题下面是菜单栏和工具栏，中央工作区是用来设计程序界面的窗体设计器和代码编辑窗
口。
除此之外，即成开发环境的四周，有很多浮动窗口。
1.菜单栏
菜单中提供了各种命令，可以来管理、开发、调试和执行应用程序。
下表描述了VS2008中的所有菜单。
菜单
说明
菜单
说明
文件
包含新建、打开、关闭和打印等菜单项
数据
包含数据库交互的菜单项
编辑
包含编辑文档的操作菜单项
格式
包含项目控件格式操作的菜单项
视图
包含显示窗口、工具箱、工具栏的菜单项
工具
包含自定义集成环境工具和选项的菜单项
项目
包含为项目添加各种功能的菜单项
测试
包含包含为程序添加、运行测试的菜单项
生产
包含编译程序的菜单项
窗口
包含排列和显示窗口的操作菜单项
调试
包含调试和执行程序的菜单项
帮助
包含获取帮助的菜单项
2.工具栏
工具栏是由多个图标按钮组成的，可提供对常用命令的快速访问。
除了在菜单栏下面显示的标准工具栏外，
还有Web工具栏、控件布局工具栏等多种特定功能工具栏。
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图1.7工具栏
3.工具箱
工具箱中包含了建立应用程序的
各种控件以及非图形化的组件。
工具
箱由不同的选项卡组成，各类控件、
组件分别放在“数据”、“组件”、
“Windows窗体”、“剪贴板循环”、
“常规”5个选项卡下面。
如图所示。
图1.8工具箱
4.解决方案资源管理器
在C#中，项目是一个独立的编程单位，其中包含一些相关的文件，若干个项目
就组成了一个解决方案。
在C#中所有包含C#代码的源文件都是以.cs为扩展名，在解决方案资
源管理器中显示这个文件。
图1.9解决方案资源管理器
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5.属性窗口
属性窗口查看控件、类、项目的属性。
窗口的左边显示属性的名称，右边显示相对
应的属性，底部显示所选属性的说明信息。
如图所示
图1.10属性窗口
6.代码编辑窗口
代码编辑窗口是专门用来
进行代码设计的窗口，各种事
件过程、模块和类等源程序代
码的编写和修改均在此窗口进
行。
如图所示。
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图1.11代码编辑窗口
1.4用VS2008创建和编译第一个C#应用程序
通过前面的学习，对VS2008的强大功能有一个简单的认识，本节将利用上一章介绍的VS2008创建和编译
一个控制台应用程序，带领读者真正进入编程世界。
1.4.1创建一个控制台应用程序
为了能够提供简单学习C#语言的环境，这里首先学习使用VS2008创建控制台应用程序，在控制台应用程
序中逐步理解和掌握C#这门编程语言。
单击“开始”→“程序”→“MicrosoftVisualStudio2008”命令，启动VS2008。
说明：
第一次使用VS2008时会提示用什么语言编写程序，在此我们选择C#即可。
从菜单中选择“文件”→“新建”→“项目”命令，出现新建项目窗口，如图1.16所示。
图1.12新建项目窗口
左窗格显示项目类型，右窗格用于显示左窗格所选项目的各种模板，在此选择VisualC#项目类型，模板
中选择控制台应用程序。
其他项目类型和模板在后续章节中会陆续学习，现在不做介绍。
在下面的“名称”输
入框中键入名称“HelloWorld”，选择文件放置位置，就是保存项目的物理位置。
例如G:
\VS2008\C1，解决方
案的名称默认是和项目名称相同，也可以键入别的名称。
单击“确定”按钮，就创建了一个C#的控制台应用程
序，如图1.17所示。
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图1.13控制台应用程序示例
在Main（）方法中添加如下代码：
Console.WriteLine（"HelloFriend!
"）;
Console.ReadKey（）;
完整的代码如下所示：
01usingSystem;
02usingSystem.Collections.Generic;
03usingSystem.Linq;
04usingSystem.Text;
05
06namespaceHellWord
07{
08///
09///这是第一个控制台应用程序
10///
11classProgram
12{
13//应用程序的人口点
14staticvoidMain（string[]args）
15{
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16Console.WriteLine（"HelloFriend!
"）;
17Console.ReadKey（）;
18}
19}
20}
1.4.2编译和执行
在VS2008的菜单栏中选择“生成”→“生成解决方案”命令。
如果程序没有错误，那么在窗口下方就没有显示错误和警告，状态栏中会显示“生成成功”，说明程序编译成功，可以运行了。
编译成功的程序，可以直接选择菜单栏中“调试”→“启动调试”命令，或者单击工具栏中的“调试”按钮，都可启动调试功能。
如果看到如图1.18所示结果，那么恭喜你第一个程序运行成功！
图1.14控制台应用程序示例
提示：
编译的快捷方式为F6；调试的快捷方式为F5。
1.4.3认识控制台应用程序的基本结构
在成功运行了第一个项目文件后，是不是感到C#并不难，确实如此，只要坚持学习下去，肯定会大有收获
的。
前面我们创建了一个控制台应用程序，现在来看看VS2008是如何有效地组织这些文件的。
所有的项目文件都放在解决方案资源管理器中，以树形结构的方式显示。
那么什么是解决方案呢？
解决方案是VS提供的管理应用程序的容器，一个解决方案可以包含多个项目，每个项目可包含多个项，也就是各种类型的文件，通常每个项目解决一个独立的问题。
本例中的解决方案如下图所示。
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图1.15控制台应用程序示例
下面介绍“HelloWorld”文件夹中的文件。
Program.cs：
程序源文件，编写的代码就保存在这个文件中。
C#中.cs为程序源文件的扩展名。
AssemblyInfo.cs：
该文件包含通用程序集信息，所有程序集属性都放在此文件中。
引用：
表示在此项目中用到的命名空间或组件。
这个项目中的引用都是系统自动提供的，在以后比较
复杂的项目中需要编程人员手动添加相关引用。
1.5认识C#程序
前面的学习中，我们对C#解决方案有一个初步的理解，那么对于源程序文件中的代码如何理解呢？
这也是
练习C#这门功夫必须要掌握的基本知识，本节就对这些内容做一个详细的解释。
1.5.1命名空间的定义和使用
观察代码1-1中的第6行：
namespaceHelloWorld，namespace即为命名空间关键字，H
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