《Java程序设计实验（信计）》课程教学大纲

课程名称：Java程序设计英文名称：JavaProgramming【课程编号】RZ25135【课程类别】专业任选课【学分数】2.5【适用专业】信息与计算科学【学时数】50【先修课程】计算机文化基础、C++语言程序设计一、教学目的、任务开设本课程的目的是使学生掌握Java语言面向对象的程序设计思想、重要概念和相关知识基础；运用Java语言培养学生面向对象编程的思维方法，掌握Java面向对象的编程技术；熟悉Java语言包的组织结构及包中的常用类的使用：Java集合框架、常用的数据结构类、异常处理、多线程及线程同步、输入输出流及图形界面的各个组件，并能应用它们熟练的编写程序，解决实际问题；熟悉异常和多线程的概念，并能在程序中灵活运用、解决问题；熟练掌握Java应用程序、Java小程序的概念，设计美观易用的图形界面。通过教学，使学生理解面向对象程序设计的基本思想，较为全面地掌握Java语言的基础知识与使用方法，能够熟练地、综合地运用Java技术和面向对象的思想编写程序解决现实生活中的问题，同时为今后进一步掌握Java的各种应用编程技术打下扎实的基础。二、课程教学的基本要求理解与掌握Java语言的基础知识培养学生面向对象程序设计的思维方式和方法，并基本掌握基于Java的面向对象的程序设计能在程序设计中恰当的处理异常和运用多线程解决问题。能根据所解决问题选用恰当的数据结构类，并能扩展相关类以满足需求。培养灵活使用各种流类解决问题，掌握目录和文件操作。能设计比较美观的图形用户界面，满足解决实际问题的界面需求。熟练查阅JavaAPI文档，通过文档进行学习三、教学内容和学时分配（一）实验一Java运行环境的设置与简单程序的编写、运行学时3（基础性实验）主要内容：Java运行环境的配置在记事本中编写Java程序，然后在命令行提示符下编译、运行Java程序Java的基本数据类型、运算符与表达式的使用数组的创建与使用教学要求：了解Java开发环境以及相关的概念，掌握设置Java开发环境的方法掌握Java程序编辑、编译、运行的方法通过运行简单的Java程序，初步了解Java程序的结构与特点熟悉Java的数据类型与表达式；数组的创建与使用方法其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（二）实验二类与对象的定义与使用学时3（基础性实验）主要内容：类的定义、对象的创建类中构造方法、get/set方法、toString方法的定义实例成员与静态成员的特点、定义与引用方法类及其成员的访问控制符的作用权限教学要求：理解Java语言的面向对象编程基本思想，掌握OOP方法掌握类的定义、对象的创建方法理解类的构造方法的作用与特点，并掌握构造方法的定义与重载方法理解get/set方法、toString方法的作用并熟练掌握其定义方法理解并区分实例成员与静态成员的特性，并掌握它们的定义与调用方法理解并区分类及其成员的访问控制符的作用，并会熟练使用其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（三）第3章类的方法学时2（基础性实验）主要内容：编写由if、switch语句构成的选择结构程序编写由while、do-while、for构成的循环结构程序continue、break、return语句的使用Java异常处理方法重载的定义教学要求：掌握方法的概念和定义，掌握方法的参数传递熟练掌握Java的流程控制语句（选择语句、循环语句）的使用方法掌握与转移控制有关的语句continue、break、return的使用方法了解Java的异常处理机制，并掌握Java异常处理的方法理解方法重载的特点，并会熟练构造重载的方法其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（四）第4章类的重用学时2（基础性实验）主要内容：类的继承定义、属性隐藏和方法覆盖子类构造方法的定义，在子类构造方法中调用父类的构造方法理解在子类中调用父类的构造方法的原则与方法终结类、终结方法、抽象类、抽象方法的定义类的继承与组合的结合Java基础类库中的一些常见类，如String、StringBuffer、Math、Date、Calendar等的使用使用jar命令创建可执行的jar文件教学要求：理解继承的概念与作用，掌握类的继承方法，并熟知子类对继承自父类的成员的访问性理解属性隐藏与方法覆盖的概念，并会调用父类中被隐藏的属性或被覆盖的方法理解在子类中调用父类的构造方法的原则与方法理解终结类、终结方法、抽象类、抽象方法的概念、特点，掌握它们的定义方法理解组合和继承的区别与结合，知道何时使用哪种方法掌握Java基础类库中的一些常见类，如String、StringBuffer、Math、Date、Calendar等的使用方法了解JAR文件的概念、jar命令的格式，能够创建可执行的jar文件其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（五）第5章接口与多态学时2（基础性实验）主要内容：接口的定义与实现接口的扩展多态方法的定义与查找教学要求：掌握接口的概念、定义与接口的实现方法掌握多种继承的概念与实现方法掌握接口扩展的概念与方法理解接口与抽象类的区别理解塑型的概念，掌握对象塑型的方法及塑型后方法的查找理解多态的概念掌握构造方法的调用顺序其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（六）第6章输入输出流学时2（综合性实验）主要内容：读/写文本文件与二进制文件File类的使用压缩流类的使用对象序列化随机访问文件RandomAccessFile类的使用教学要求：理解I/O流的概念，了解流式输入输出的基本原理理解Java流类的层次结构，掌握其分类的标准、不同流类的特点掌握读/写文本文件与二进制文件的方法掌握节点流与处理流类的概念和用法掌握File类的用法、对象序列化的方法掌握压缩流类、随机读写流类的用法遇到I/O操作方面的问题，能够自行查阅API文档解决其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（七）第7章对象群体的组织学时2（综合性实验）主要内容：对象数组的定义与使用ArrayList、LinkedList、Vector的使用教学要求：熟练掌握对象数组的定义与使用方法掌握Collection，Map，Set，List，Iterator等接口的作用熟悉Java集合框架、常用数据结构类（ArrayList、LinkedList、Vector、TreeSet、HashSet等）的灵活使用，并能应用到实际编程中能根据所解决问题选用恰当的数据结构类，并能扩展相关类以满足需求熟练查阅JavaAPI文档，帮助学习和掌握常用的数据结构类其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（八）第8章多线程学时2（设计性实验）主要内容：通过Thread类创建多线程程序通过Runnable接口创建多线程程序多线程间的数据共享与同步控制线程间的通信教学要求：理解线程的概念，程序、线程和进程之间的区别掌握通过Thread类和Runnable接口创建线程的方法掌握多线程间数据共享与同步控制的方法掌握线程间通信的方法理解线程生命周期的几种基本状态，掌握控制线程生命的方法掌握线程优先级的概念，明白基于优先级的线程调度的基本规则在实际运用中，注意线程安全问题，掌握线程同步的方法，还应该理清程序逻辑，避免死锁其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践（九）第9章图形用户界面学时2（综合设计性实验）主要内容：编写Applet小应用程序常用Swing组件的使用组件的事件处理教学要求：理解Applet的概念与Applet的通信机制，熟练掌握Applet的创建和运行方法理解组件，容器，布局等概念；熟练掌握常用的Swing组件的作用、特点与用法掌握Swing事件处理机制，并且能够熟练应用掌握在图形界面中的绘图方法熟练查阅JavaAPI文档，帮助学习和掌握Java图形用户界面设计用到的组件其它教学环节：理论课，习题课，兴趣小组学习、交流、实践四、教学重点、难点及教学方法教学重点：JDK、JRE、JVM的概念，JDK开发工具的组成与使用，配置Java开发环境Java语言的基础知识，包括：数据类型、运算符、表达式和语句、循环和跳转等，数组的定义与使用面向对象的编程思想与特性，类、对象、方法的概念、定义与用法，访问权限控制Java中的流的概念，字符流和字节流的的读写处理，文件和目录的处理基于Java实现的各种常用数据结构类和其他常用工具类异常、多线程的概念和工作机理，在程序设计中处理异常、灵活运用多线程解决编程中的实际问题图形用户界面设计：包括类库中提供的各种图形组件类的使用、扩展和设计已有的类以满足程序设计的需要教学难点：面向对象程序设计的思想，类与对象的基本概念，输入输出流，多线程，事件处理机制，图形用户界面程序的开发。教学方法：本课程的教学主要采用课堂教学与实验教学相结合的方式，并辅以成立相关的兴趣小组进行学习、交流、实践，以期真正做到学中练，练中学，最后进行综合的课程设计。课堂教学使用多媒体教室，课堂上采用讲授与实际操作演示相结合的方式，在实际编程环境下通过一些实例程序展开教学，力求使课堂生动、信息量大、应用性强。由于本课程实践性较强，因此实验教学必须紧跟课堂教学的进度，一方面要求学生通过验证教材上的例子以理解课堂讲授的内容，另一方面主要根据《实验教学大纲》及《实验指导书》的内容要求，通过完成《实验指导书》中的实验内容以加深理解、掌握理论知识，并能综合运用所学的知识。每次实验后，教师根据学生上机编程的情况进行点评，最后要求学生完成本次实验的实验报告。在课程设计中，以软件工程方法分析实际应用项目，指导学生进行实际应用项目开发，培养学生的创新精神和实践能力。五、考核方式及成绩评定方式1．考核方式：考查，采用上机考试方式：在实验室提供的编程环境下，2小时内完成较易（2题）、中等（2题）、较难（1题）的5个编程题，并根据学生提交的源程序、程序运行情况评分。考试满分100分。2．期末总评成绩按百分制记分，期末总评成绩评定方法和比例为： 平时作业(10%)+上机成绩（20%）+考勤（10%）+期末考试成绩（60%）。六、教材及参考书目推荐教材：郑莉，王行言，马素霞．Java语言程序设计．北京：清华大学出版社