Curs 2014-15
Programació Orientada a Objectes
| Titulació: | Codi: | Tipus: |
| Grau en Enginyeria Informàtica | 21414 | Obligatòria 2n curs |
| Grau en Enginyeria Telemàtica | 21721 | Obligatòria 2n curs |
| Grau en Enginyeria en Sistemes Audiovisuals | 21603 | Obligatòria 2n curs |
| Crèdits ECTS: | 4 | Dedicació: | 100 hores | Trimestre: | 1r |
| Departament: | Dept. de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions |
| Coordinador: | Anders Jonsson |
| Professorat: | Anders Jonsson, Martí Sànchez, Damir Lotinac, Filippos Kominis, Javier Segovia |
| Idioma: | Anders Jonsson, Javier Segovia: Castellà Martí Sànchez: Català Damir Lotinac, Filippos Kominis: Anglès (Castellà) |
| Horari: | |
| Campus: | Campus de la Comunicació - Poblenou |
Programació Orientada a Objectes és una assignatura dins l’àrea de Llenguatges de Programació, fortament relacionada amb Fonaments de Programació i Estructures de Dades i Algorismes (aquesta darrera pertany només al grau d’Enginyeria en Informàtica). El punt de partida és la programació estructurada i l'algorísmica bàsica (coneixements adquirides en l'assignatura de Fonaments de Programació), i té com a objectiu introduir a l'alumne en el disseny i desenvolupament de programes d'alt nivell mitjançant el concepte d'objectes.
Aquesta assignatura precisa necessàriament d'un coneixement bàsic dels conceptes de programació, doncs el paradigma de la programació orientada a objectes està principalment enfocat a millorar el disseny dels propis programes. D'aquesta manera, s'introdueix a l'alumne en la creació de programes des d'un punt de vista més abstracte que la simple algorísmica bàsica, promovent un bon disseny enfocat a resoldre els aspectes més rellevants del problema, mentre allò més específic queda ocult. Així, a diferència dels cursos orientats a la programació procedural, a on la sintaxis i semàntica del llenguatge són primordials, aquest curs s'orienta cap al disseny i estructura dels programes en el seu conjunt. No obstant això, també s’introdueix i s’ensenya el llenguatge Java per implementar els programes dissenyats.
L'objectiu principal de l'assignatura és estudiar els principis necessaris per a modelar un programa utilitzant diferents components, els quals s'han de combinar per tal d'aconseguir resoldre un problema concret. Addicionalment això comporta ser capaç de reutilitzar components ja existents per a la construcció de nous programes. Igualment s'estudien diferents tècniques per a la definició i construcció d'aquestes components.
L'organització de l'assignatura segueix la següent estructura: Al principi del curs s'estudien els conceptes i principis fonamentals de la programació orientada a objectes, com són: l'abstracció, l'encapsulació i la reutilització. Es defineix el concepte d'objecte com a eina que modela i descriu una entitat capaç de realitzar una sèrie de tasques concretes. També es mostra com s'aplica el concepte de la delegació de tasques per a coordinar el funcionament dels diferents objectes dintre d'un programa. En una segona part del curs, utilitzant els coneixements bàsics anteriors, s'introdueixen conceptes més avançats com ara: l'herència, el polimorfisme, la sobrecàrrega i les interfícies; estudiant especialment com aplicar-los i utilitzar-los en la construcció de programes orientats a objectes. En la darrera part del curs, s'aprèn com aplicar tots el conceptes en el seu conjunt per a resoldre problemes complexos. Això es desenvolupa mitjançant l'estudi del modelat d'objectes i les seves relacions, així com la reutilització de codi, i també l'estudi de problemes concrets resolts utilitzant objectes.
Les diferents activitats realitzades durant el curs es divideixen en:
- Sessions de teoria: a on s'introdueixen i s'expliquen els diferents conceptes i principis de la programació orientada a objectes.
- Sessions de pràctica: a on els alumnes, organitzats en grups, tenen que treballar per a implementar programes escrits en llenguatge Java que resolguin diferents problemes, tot aplicant les tècniques exposades en les classes de teoria.
- Sessions de seminaris: a on els alumnes, organitzats en grups, tenen que dissenyar i modelar, utilitzant objectes, una solució als problemes particulars presentats, la qual més tard tindran que implementar en les sessions de pràctiques.
- Exercicis individuals: a on els alumnes tindran l'oportunitat de resoldre exercicis de programació, fomentant així els conceptes de la programació orientada a objectes.
Al final de l'assignatura els alumnes estaran capacitats per a:
- Implementar programes utilitzant un llenguatge de programació d'alt nivell orientat a objectes (particularment Java).
- Entendre l'estructura d'un programa existent organitzat amb objectes.
- Modelar una solució basada en objectes que resolgui un problema particular.
- Reutilitzar objectes existents i utilitzar i/o implementar interfícies.
Objectius d’aprenentatge
L'objectiu principal de l’assignatura és l’adquisició de les competències necessàries per a poder treballar en el desenvolupament de software (disseny i implementació) utilitzant el paradigma de la programació orientada a objectes. Això inclou d’altres objectius parcials com són adquirir la capacitat d’abstracció necessària per a encapsular solucions parcials dintre d'un objecte, relacionar correctament diferents objectes dintre d'un programa per donar una solució ben estructurada a un problema concret, i reutilitzar elements existents dintre dels propis programes. De forma parallela, també s’inclou l’objectiu del domini elemental d’un llenguatge de programació d’alt nivell orientat a objectes, com ara el llenguatge Java. Finalment també es defineix l'objectiu d'entendre i escriure diagrames que reflecteixin l'estructura d'un programa orientat a objectes.
De forma concreta, al final de l’assignatura s’espera que l’alumne pugui:
Aquesta assignatura pressuposa que els alumnes coneixen els fonaments de l’algorísmica bàsica i la programació estructurada, i que per tant són capaços d’escriure programes i resoldre problemes utilitzant llenguatges imperatius d’alt nivell (competències adquirides en l'assignatura de Fonaments de Programació).
| Competències transversals | Competències específiques |
|---|---|
|
Instrumentals 1. Capacitat d’anàlisis del problema 2. Capacitat d’abstracció Interpersonals 3. Comprensió de solucions ja existents o fetes per d’altres Sistèmiques 4. Creació de solucions fortament estructurades 5. Utilització de documentació en el desenvolupament 6. Reutilització de solucions Altres 7. Treball col·laboratiu en el desevolupament del software |
1. Comprensió del rol de l’objecte en l’organització d’un programa 2. Capacitat de dissenyar solucions utilitzant objectes 3. Domini de les tècniques bàsiques de la programació orientada a objectes (herència, abstracció, polimorfisme) 4. Reutilització de codi utilitzant classes existents 5. Utilització del concepte d'interfície per a relacionar objectes 6. Poder entendre i escriure codi en Java |
L’avaluació de l’assignatura es basa en mesurar l’aprenentatge de l’alumne respecte als continguts presentats. Les eines utilitzades per a la realització d’aquesta mesura seran les següents:
Cada tasca serà avaluada amb una nota numèrica amb un valor entre 0 i 10. La següent taula presenta una visió completa de l'avaluació a realitzar:
| Provisió | Agent responsable de l'avaluació | Agrupació | % | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipus d'avaluació |
Recuperable |
No recuperable |
Docent |
Autoavaluació | Coavaluació |
Individual |
Grups |
|
| Continuada |
|
Exercicis seminaris |
Professor seminari |
|
X |
20% |
||
| Formativa |
|
Pràctiques |
Professor pràctiques |
X |
40% |
|||
| Final |
Examen Final |
|
Professor teoria |
X |
40% |
|||
Per tal d'aprovar l'assignatura serà necessari superar en un 50% l'avaluació final, essent condició necessària treure una nota igual o superior a 5,0 (sobre 10) del bloc de seminaris, del bloc de pràctiques i de l'examen final.
Tant els exercicis dels seminaris com les pràctiques són no recuperables, doncs s'haurien de lliurar durant el trimestre de l'assignatura.
L'examen consisteix en una avaluació teòrica i pràctica de tots els continguts de l'assignatura, incloent els impartits en les sessions de seminaris i pràctiques, a més de les de teoria. En cas de no treure una nota mínima de 5,0 (sobre 10) en l'examen, l'alumne podrà presentar-se a un segon examen amb els mateixos criteris d'avaluació. Un alumne no es pot presentar a aquest segon examen si no té superada l'avaluació dels seminaris i de les pràctiques.
| Conceptes | Procediments |
|---|---|
| Bloc de contingut 1. Introducció: el concepte d'objecte | |
|
1. Definició intuïtiva d'un objecte 2. Resolució de problemes amb objectes 3. Delegació de tasques 4. Com relacionar objectes entre sí 5. L'ús d'objectes en la programació |
|
| Bloc de contingut 2. El paradigma de la programació orientada a objectes | |
|
1. Classe 2. Instància 3. Jerarquia de classes 4. Abstracció 5. Encapsulació |
Definició de les classes, els seus atributs i |
| Bloc de contingut 3. Modelat d'objectes i relacions entre objectes |
|
|
1. Disseny de classes 2. Tècniques de modelat d'objectes 3. Relacions entre objectes 4. Combinació d'objectes para resoldre problemes concrets |
Disseny de solucions a problemes utilitzant diferents classes Implementació de programes utilitzant una solució modelada amb objectes |
| Bloc de contingut 4. Tècniques fonamentals: herència i polimorfisme | |
|
1. Herència 2. Polimorfisme 3. Sobrecarrega 4. Reescriptura |
Heretar membres d'una superclasse Modificació del comportament i l'estructura d'una classe |
| Bloc de contingut 5. Conceptes avançats: interfícies i classes abstractes | |
|
1. Mètodes abstractes 2. Classes abstractes 3. Interfícies 4. Connexió d'objecte mitjançant interfícies |
Disseny de classes amb mètodes abstractes i implementació en les seves subclasses Desenvolupament d'interfícies per a l'organització dels programes Implementació d'interfícies |
| Bloc de contingut 6. Reutilització i estudi de problemes resolts amb objectes | |
|
1. El concepte de reutilització 2. Implementació d'interfícies 3. Estudi de casos particulars de problemes |
Utilització de components existents en els propis programes Reutilització de components per definir nous Utilització i implementació d'interfícies definides un API concret |
Enfocament metodològic de l’assignatura
En aquesta secció es presenta de forma resumida la metodologia d'aprenentatge que s'utilitzarà en l'assignatura. Aquesta guia és especialment útil per l'alumne doncs podrà conèixer les activitats que estan planificades per a l'aprenentatge, i organitzar d'aquesta forma els esforços que haurà de dedicar-li. Totes les activitats estan englobades dintre dels següents àmbits:
Sessions de teoria
En les sessions de teoria l'alumne hi participarà de forma presencial rebent els coneixements teòrics explicats pel professor. Aquestes classes es complementen amb els apunts de teoria que l'alumne podrà revisar en activitats autònomes.
En les sessions de teoria hi seran presents tots els alumnes d'un determinat grup.
Sessions de pràctiques
Les sessions de pràctiques s'organitzen en dos tipus d'activitats:
En la primera activitat, de tipus presencial, els alumnes reben les explicacions del professor respecte als objectius específics que es tractaran en la sessió a realitzar, així com els coneixements tècnics necessaris per a poder dur a terme la tasca proposada.
En la segona activitat, d'aprenentatge en equip, els alumnes posen en pràctica tots els coneixements adquirits per a realitzar els objectius proposats. Aquesta activitat continuarà fora de l'aula fins aconseguir l'objectiu necessari.
En les sessions de pràctiques els alumnes s'organitzen en grups de dues persones per a realització de les diferents activitats.
Sessions de seminaris
En les sessions de seminaris es plantegen diferents exercicis encaminats a dirigir a l'alumne de forma didàctica en la resolució correcta de diferents exercicis. Aquesta activitat serà sempre de tipus presencial, doncs l'objectiu és ajudar a l'alumne a raonar amb un cert grau d'abstracció per a dissenyar una determinada solució.
En cada seminari hi participarà només un grup reduït d'alumnes (subgrup) segons el calendari establert de l'assignatura. Al final de cada sessió els alumnes hauran de lliurar els exercicis realitzats per tal d'avaluar el seu progrés i poder rebre comentaris del professor en la següent sessió.
Activitats d'aprenentatge autònom
Per a la realització de certes activitats, com ara la implementació d'un determinat programa o la preparació d'una sessió de seminaris, s'espera que l'alumne sigui responsable en l'adquisició dels coneixements i habilitats complementaris necessaris per a poder completar l'activitat. Especialment s'inclouen en aquest conjunt les consultes de documentació tècnica, bibliografia i d'altres guies per a la codificació dels programes. Igualment s'inclou la revisió prèvia de material complementari recomanat pel professor per a la realització de determinats seminaris.
A més, es proposaran exercicis individuals de programació que els alumnes podran resoldre pel seu compte.
Activitats d'aprenentatge en grup
Les activitats d'aprenentatge en grup són principalment les relaciones amb les sessions de seminaris i pràctiques. No obstant això, les activitats en grup seran només presencials durant aquestes sessions, i no dirigides durant la resta del temps necessari per a completar la seva realització.
Bibliografia bàsica (suport paper i electrònic)
Teoria:
Meyer: Object Oriented Software Construction (disponible en castellà "Construcción de Software Orientado a Objectos")
Horstmann: Object Oriented Design and Patterns
Pràctiques:
Eckel: Thinking in Java (disponible en castellà "Piensa en Java" i en versió online)
Arnold, Gosling, Holmes: Java Programming Language (disponible en castellà "El lenguaje de programación Java")
Bibliografia complementària (suport paper i electrònic)
Netbeans: https://netbeans.org/kb/
Recursos didàctics. Material docent de l’assignatura
En l'Aula Global (Moodle) de l'assignatura es publicarà el següent material docent: