Java程序设计实战教程-教学大纲

《Java程序设计实战教程》课程教学大纲课程代码：课程名称：Java程序设计实战教程/JavaProgrammingPracticalCourse开课学期：学分学时：理论3/48+实验1/32课程类型：专业必修课适用专业/开课对象：计算机科学与技术，软件工程，网络工程先修课程：计算机导论开课单位：数学与信息学院（软件学院）团队负责人：责任教授：执笔人：核准院长：一、课程的性质、目的与任务《Java程序设计实战教程》是计算机科学与技术，软件工程和网络工程等专业的一门专业基础课程，同时也是必修课程，在计算机等学科的培养体系中占据重要作用。Java是一种跨平台的纯面向对象语言，它不仅具有面向对象程序设计语言的基本特点一抽象，封装，继承，多态，而且具有良好的健壮性和跨平台特性，它吸收了C/C++的语言的有点，但去掉了影响程序健壮性的部分（如指针，内存的请求和释放），提供了一个相对安全的内存管理和访问机制，同时通过Java虚拟机（JVM）来实现在不同的系统平台上都能运行。通过（2）课程设计指导.深入面向对象（4学时）（1）掌握类的继承，在子类中重写抽象方法，并创立测试类。进一步理解面向对象程序设计的特性一一抽象，封装，继承，多态。（2）课程设计指导.常用类（2学时）（1）通过Siring类和正那么表达式处理较为复杂的字符串问题，能够使用常用类方法简化问题，通过System类实现系统登陆。（2）课程设计指导.异常（2学时）（1）设计一个智能开关系统，掌握自定义异常类，手动抛出异常和异常的捕获及处理方法，了解异常处理在实际生活中的应用。（2）课程设计指导.集合类（2学时）（1）了解Collections类和集合的应用场景，熟练运用各种集合来解决问题。（2）课程设计指导（）.File与I/O流（2学时）（1）能够将大量数据存储到文件，实现数据的持久化存储，还要求以后方便读写，掌握用对象流分类存储的方法。（2）课程设计指导.多线程（2学时）（1）了解线程安全问题在实际生活中的应用，理解线程的安全与同步的关系，并通过线程同步解决线程安全问题；使用线程的等待和唤醒实现交替。（2）课程设计指导.图形用户界面（2学时）（1）熟练掌握并运用Swing组件，监听器和Graphics类的知识。培养设计和基础架构的能力。（2）课程设计指导面向对象的软件开发方法，可以帮助人民开发出模块化，数据抽象程度高，体现信息隐蔽，可复用，易修改，易扩充等特性的程序。本课程以最新发布的Jave13为基础知识体系框架，主要培养学生的实践和创新能力，通过大量的程序设计实例和相关练习，使学生在理解的基础上更好的掌握Java语言程序设计的基本知识和技能。通过本课程的学习，帮助学生掌握面向对象程序设计思想，并能运用Java技术和基本开发工具进行计算机软件设计。培养学生用面向对象程序设计思想和逻辑思维方式进行编程，启发学生的创新意思，注重培养学生理论应用于实践的能力，提高学生在软件设计过程中分心问题和解决问题的实际动手能力，使学生的理论知识和实践技能得到共同提升。二、教学内容及教学基本要求.Java程序设计入门（2学时）基本要求：了解Java语言的起源，开展，特点，应用领域；理解Java程序开发过程和执行环境；掌握Java开发和执行环境的安装和简单程序的调试过程，以及一些基础的输出语句和打印图形的程序，同时涉及到制表符和转移字符和使用。重点难点：如何编写一个Java程序，开发环境Eclipse的使用以及简单的输出程序，理解Java的跨平台特性和简单程序调试过程。课程思政：通过对HelloWorld程序的纠错，列举出常见的错误类型，并简单介绍程序的调试过程。［勇于尝试，发现问题］.Java语言基础（2学时）基本要求：了解Java的基本语法包括编码格式，注释等基本内容，Java的变量与常量的定义和使用，标识符与关键字的概念，各种运算符和表达式及其用法。重点难点：掌握基本数据类型的使用和定义的正确方法，了解数据类型的转换规那么和unicode编码的概念，如何高效的使用位运算来解决问题以及通过逻辑运算符实现简单的判断程序。课程思政：本章主要讲解基本语法，基本数据类型和基本运算符，正如章节名为Java语言基础，知识点虽易简单但是繁多细碎而且易错。［沉着细心，夯实基础］.流程控制（2学时）基本要求：了解选择结构的if.else语句，多分支语句switch语句，循环结构中的for循环、while循环、do…while循环的用法并能用于具体问题中实现重点难点：了解各种循环语句的区别和联系，如何选择更好的结构来实现程序设计，能够读懂多重循环从而编写出流程复杂的Java程序。课程思政：随着基础局部学习的结束的，程序流程变得愈加复杂，程序设计更加多样化和困难。［不畏艰难，勇往直前］.方法与数组（4学时）基本要求：了解方法的定义、调用、重载、递归以及一维数组与二维数组重点难点：方法的单向值传递，深入理解递归调用并利用递归简化问题，对数组这种复合数据结构的理解，利用数组实现多数据的排序操作，排序算法是重难点。课程思政：方法是程序设计的重要内容，数组也是最为常用的数据类型之合理利用会到达简化程序和提高程序效率的结果。［深度思考，举一反三］.面向对象基础（4学时）基本要求：了解类与对象的概念，成员变量和成员方法，对象的创立与构造方法、this与static关键字，初步掌握面向对象的编程方法。重点难点：深度理解类与对象的关系，this关键字的使用；构造方法的定义和使用、类成员和对象成员的关系，访问控制权限，引用传递等方面的内容。学会根据要求来自行实现一个简单的类。课程思政：开始接触到面向对象的内容，讲解重要的基础知识局部，并通过大量题目培养学生自行解决问题的能力。［运用实践，创新精神］.深入面向对象（6学时）基本要求：了解继承的原理，懂得如何实现继承、抽象类与接口、多态、权限修饰符，掌握更深入的面向对象知识，能够深入地进行面向对象编程。重点难点：类的继承和多态的实现，抽象类和接口，方法重载，方法覆盖，成员变量的隐蔽。课程思政：在前一章节基础知识的基础上，深入了解并掌握面向对象的十大基本特性，自觉培养面向对象程序设计的思维方式。［探索求知，能力提升］.常用类（4学时）基本要求：熟练应用Objects类的各种方法，String与StringBuffer类的各种方法、正那么表达式的使用，包装类与内部类，Math和Random类，日期与时间类等。重点难点：牢记所有常用类的方法及作用，了解这些类方法的应用场景，并能熟练的应用常用类的类方法帮助简化问题。课程思政：熟练掌握编程中用到的常用类，通常能够到达事半功倍的效果。［熟练掌握，灵活运用］.异常（4学时）基本要求：了解异常的概念，异常的定义与分类，掌握处理异常的方法与多种异常的处理，实现手动抛出异常和自定义异常。重点难点：掌握异常的基本概念，异常的抛出捕获和处理，深度理解异常的处理机制。课程思政：程序在运行过程中发生错误或出现异常情况是不可防止的，程序应该提供对出错和异常情况进行处理的策略。［循序渐进，逐步完善］.集合类（4学时）基本要求：掌握集合的分类，列表接口List的实现类：线性表类LinkedList和数组列表类ArrayList；集合接口Set及两个实现类：哈希集合类和树集合类TreeSet；映射接口Map的两个实现类：哈希映射类HashMap和树映射类TreeMap；泛型与泛型集合，枚举类。重点难点：熟练操控各种集合类的构造和使用方法，明白集合类的主要使用场景，通过容器更加熟练的应用多种数据结构。课程思政：泛型是JDK5开始引入的新特性，通过一种类型或方法操纵各种不同类型的对象。容器着是以类库的形式提供的多种数据结构，在编程中直接使用，与常用类一样，熟练运用到达事半功倍的效果。［与时俱进，巧妙运用1.File与I/O流:（2学时）基本要求：掌握File对象的用法，字节输入流与字节输出流，字符输入流与字符输出流，转换流以及对象流。重点难点：常用字节流与字符流类，建立和输入/输出流的基本操作课程思政：通过File对象与I/O技术实现Java程序读写计算机硬盘中的文件，实现Java程序与设备之间的数据传输。［多面扩展，信息传递］H.多线程（2学时）基本要求：掌握创立多线程的方式，线程的生命周期与状态，操作线程的方法，线程的安全与同步，线程的等待与唤醒。重点难点：理解Java多线程的实现原理及操作线程的方法，线程的安全与同步。课程思政：Java多线程的应用分为提高运算速度，缩短响应时间。对于计算量比拟大的任务。［提高效率，攻坚克难1.图形用户界面（2学时）基本要求：掌握Swing中的各种组件（如窗体，按钮，文本框，下拉列表框，菜单等），布局管理器的使用方法，和添加组件后的事件处理。重点难点：图形用户界面的编程、常用的图形用户界面组件、Java事件处理机制及编程。课程思政：图形用户界面是应用程序与用户交互的窗口，利用其可接受用户的输入并输出结果。［贴合实际，人机交互］.网络编程（2学时）基本要求：了解Java实现计算机网路主机之间的通信问题，了解网络通信协议、能够进行UDP网络程序设计、TCP网络程序设计。重点难点：网路编程的基本概念和三个层次，InetAddress类的使用，基于连接的Socket通信程序设计。课程思政：Java语言的网络功能非常强大，网络类库使得用户可以开发，访问Internet应用层程序，还可以实现网络底层通信。［博采众长］.反射（8学时）基本内容：了解什么是反射、反射与Class类、反射访问的构造方法、反射访问成员变量、反射访问成员方法。重点难点：如何进行反射访问。课程思政：为了更好的开发应用程序，Java语言提供了反射的特性，反射是框架设计的灵魂，允许在程序运行的状态下，对于任意一个字节码（"ass文件）获取它的所有信息。［登峰造极］三、教学方法本课程教学方法以教师为主导启发式讲授教学为主，讨论（提问）方式为辅，并结合课外学习的教学方法。相关课程实验以学生自己动手实践为主，教师是启发式教学为辅，并结合讨论（提问）式教学，以及结合课外学习的教学方法。1.对于初学者来说，本课程的知识点和概念繁多，因此教学形式以讲授方式为主。本课程拟采用多媒体PPT的教学方法，增加课堂信息，通俗易懂地对概念、定义和原理进行解释，增加教学的直观性，教学过程中注意各个知识点的关联性，以使学生更好地理解课程内容。.对课程中重点难点，关键性概念，程序设计方面的问题可辅以课堂讨论的形式，让每个学生都能参与其中，深度思考，交流方法。.为了培养学生理论运用于实践的动手能力，每章课后都安排作业，一方面帮助学生巩固课堂上的知识，一方面帮助学生实践和应用。四、课内外教学环节及基本要求课内教学：本课程共80个学时，其中理论48个学时，讲授16周（每周3学时）；实验32个学时，讲授8周（每周4学时）。课外学习要求：.做好课前预习，预习时以预习教材为主，先自己尝试着理解相关概念，定义，原理，标注出不懂的地方，带着问题主动听课，课堂上才能更好的跟着老师的思路解决问题。.课后要复习，每一章对于学生都是全新的内容，课下要即使巩固所学内容，以免遗忘的同时巩固所学知识，能够做到以我为主，为我所用。.对于一门语言的学习，学生自己动手，自主学习是关键。要求学生课外能够做到自主学习，参考资料以本大纲所列参考资料为主。五、考核内容及方式本课程成绩由平时成绩和期末考核成绩组合而成，课程成绩以百分制计算,分配比例如下：.平时成绩占60%,主要考查作业的完成程度，理论课和实验课的出勤率，实验课的考试结果。其中实验占20%,课程设计占35%,出勤率占5%。.期末成绩占40%,采用考试的考核方式。考试采用闭卷形式，题型为选择题、正确/错误题、填空题、简答题，以及应用题。六、持续改进本课程根据学生作业、课堂讨论、平时考核情况和学生、教学督导等反馈，及时对教学中缺乏之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进。七、建议教材及参考资料建议教材：[1]陈国君.Java程序设计基础（第6版）[M].北京:清华大学出版社,2021参考资料：[1]明日科技.Java从入门到精通（第6版）,北京：清华大学出版社,2021BruceEckel.Java编程思想（第4版），陈昊鹏译.机械工业出版社,2007CayS.Horstmann.Java核心技术（卷1,第11版），林琪，苏铉涵等译.机械工业出版社,2007Y.DanielLiang.Java语言程序设计-基础篇（第1（）版）,戴开宇等译.机械工业出版社，2015《Java程序设计实战教程》课程实验教学大纲教学内容及教学基本要求：.Java程序设计入门（2学时）（1）通过最简单的输出语句来打印图形和设计界面，掌握简单的程序调试过程与开发工具的使用。（2）课程设计指导.Java语言基础（2学时）（1）通过逻辑运算符与算术运算符的结合实现简