《Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（信計(jì)）》課程教學(xué)大綱

課程名稱：Java程序設(shè)計(jì)英文名稱：JavaProgramming【課程編號(hào)】RZ25135【課程類別】專業(yè)任選課【學(xué)分?jǐn)?shù)】2.5【適用專業(yè)】信息與計(jì)算科學(xué)【學(xué)時(shí)數(shù)】50【先修課程】計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)一、教學(xué)目的、任務(wù)開(kāi)設(shè)本課程的目的是使學(xué)生掌握J(rèn)ava語(yǔ)言面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想、重要概念和相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)；運(yùn)用Java語(yǔ)言培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο缶幊痰乃季S方法，掌握J(rèn)ava面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)；熟悉Java語(yǔ)言包的組織結(jié)構(gòu)及包中的常用類的使用：Java集合框架、常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類、異常處理、多線程及線程同步、輸入輸出流及圖形界面的各個(gè)組件，并能應(yīng)用它們熟練的編寫(xiě)程序，解決實(shí)際問(wèn)題；熟悉異常和多線程的概念，并能在程序中靈活運(yùn)用、解決問(wèn)題；熟練掌握J(rèn)ava應(yīng)用程序、Java小程序的概念，設(shè)計(jì)美觀易用的圖形界面。通過(guò)教學(xué)，使學(xué)生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想，較為全面地掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)與使用方法，能夠熟練地、綜合地運(yùn)用Java技術(shù)和面向?qū)ο蟮乃枷刖帉?xiě)程序解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，同時(shí)為今后進(jìn)一步掌握J(rèn)ava的各種應(yīng)用編程技術(shù)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求理解與掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思維方式和方法，并基本掌握基于Java的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)能在程序設(shè)計(jì)中恰當(dāng)?shù)奶幚懋惓：瓦\(yùn)用多線程解決問(wèn)題。能根據(jù)所解決問(wèn)題選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類，并能擴(kuò)展相關(guān)類以滿足需求。培養(yǎng)靈活使用各種流類解決問(wèn)題，掌握目錄和文件操作。能設(shè)計(jì)比較美觀的圖形用戶界面，滿足解決實(shí)際問(wèn)題的界面需求。熟練查閱JavaAPI文檔，通過(guò)文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配（一）實(shí)驗(yàn)一Java運(yùn)行環(huán)境的設(shè)置與簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)、運(yùn)行學(xué)時(shí)3（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：Java運(yùn)行環(huán)境的配置在記事本中編寫(xiě)Java程序，然后在命令行提示符下編譯、運(yùn)行Java程序Java的基本數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式的使用數(shù)組的創(chuàng)建與使用教學(xué)要求：了解Java開(kāi)發(fā)環(huán)境以及相關(guān)的概念，掌握設(shè)置Java開(kāi)發(fā)環(huán)境的方法掌握J(rèn)ava程序編輯、編譯、運(yùn)行的方法通過(guò)運(yùn)行簡(jiǎn)單的Java程序，初步了解Java程序的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)熟悉Java的數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式；數(shù)組的創(chuàng)建與使用方法其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（二）實(shí)驗(yàn)二類與對(duì)象的定義與使用學(xué)時(shí)3（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：類的定義、對(duì)象的創(chuàng)建類中構(gòu)造方法、get/set方法、toString方法的定義實(shí)例成員與靜態(tài)成員的特點(diǎn)、定義與引用方法類及其成員的訪問(wèn)控制符的作用權(quán)限教學(xué)要求：理解Java語(yǔ)言的面向?qū)ο缶幊袒舅枷?，掌握OOP方法掌握類的定義、對(duì)象的創(chuàng)建方法理解類的構(gòu)造方法的作用與特點(diǎn)，并掌握構(gòu)造方法的定義與重載方法理解get/set方法、toString方法的作用并熟練掌握其定義方法理解并區(qū)分實(shí)例成員與靜態(tài)成員的特性，并掌握它們的定義與調(diào)用方法理解并區(qū)分類及其成員的訪問(wèn)控制符的作用，并會(huì)熟練使用其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（三）第3章類的方法學(xué)時(shí)2（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：編寫(xiě)由if、switch語(yǔ)句構(gòu)成的選擇結(jié)構(gòu)程序編寫(xiě)由while、do-while、for構(gòu)成的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序continue、break、return語(yǔ)句的使用Java異常處理方法重載的定義教學(xué)要求：掌握方法的概念和定義，掌握方法的參數(shù)傳遞熟練掌握J(rèn)ava的流程控制語(yǔ)句（選擇語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句）的使用方法掌握與轉(zhuǎn)移控制有關(guān)的語(yǔ)句continue、break、return的使用方法了解Java的異常處理機(jī)制，并掌握J(rèn)ava異常處理的方法理解方法重載的特點(diǎn)，并會(huì)熟練構(gòu)造重載的方法其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（四）第4章類的重用學(xué)時(shí)2（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：類的繼承定義、屬性隱藏和方法覆蓋子類構(gòu)造方法的定義，在子類構(gòu)造方法中調(diào)用父類的構(gòu)造方法理解在子類中調(diào)用父類的構(gòu)造方法的原則與方法終結(jié)類、終結(jié)方法、抽象類、抽象方法的定義類的繼承與組合的結(jié)合Java基礎(chǔ)類庫(kù)中的一些常見(jiàn)類，如String、StringBuffer、Math、Date、Calendar等的使用使用jar命令創(chuàng)建可執(zhí)行的jar文件教學(xué)要求：理解繼承的概念與作用，掌握類的繼承方法，并熟知子類對(duì)繼承自父類的成員的訪問(wèn)性理解屬性隱藏與方法覆蓋的概念，并會(huì)調(diào)用父類中被隱藏的屬性或被覆蓋的方法理解在子類中調(diào)用父類的構(gòu)造方法的原則與方法理解終結(jié)類、終結(jié)方法、抽象類、抽象方法的概念、特點(diǎn)，掌握它們的定義方法理解組合和繼承的區(qū)別與結(jié)合，知道何時(shí)使用哪種方法掌握J(rèn)ava基礎(chǔ)類庫(kù)中的一些常見(jiàn)類，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，能夠創(chuàng)建可執(zhí)行的jar文件其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（五）第5章接口與多態(tài)學(xué)時(shí)2（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：接口的定義與實(shí)現(xiàn)接口的擴(kuò)展多態(tài)方法的定義與查找教學(xué)要求：掌握接口的概念、定義與接口的實(shí)現(xiàn)方法掌握多種繼承的概念與實(shí)現(xiàn)方法掌握接口擴(kuò)展的概念與方法理解接口與抽象類的區(qū)別理解塑型的概念，掌握對(duì)象塑型的方法及塑型后方法的查找理解多態(tài)的概念掌握構(gòu)造方法的調(diào)用順序其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（六）第6章輸入輸出流學(xué)時(shí)2（綜合性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：讀/寫(xiě)文本文件與二進(jìn)制文件File類的使用壓縮流類的使用對(duì)象序列化隨機(jī)訪問(wèn)文件RandomAccessFile類的使用教學(xué)要求：理解I/O流的概念，了解流式輸入輸出的基本原理理解Java流類的層次結(jié)構(gòu)，掌握其分類的標(biāo)準(zhǔn)、不同流類的特點(diǎn)掌握讀/寫(xiě)文本文件與二進(jìn)制文件的方法掌握節(jié)點(diǎn)流與處理流類的概念和用法掌握File類的用法、對(duì)象序列化的方法掌握壓縮流類、隨機(jī)讀寫(xiě)流類的用法遇到I/O操作方面的問(wèn)題，能夠自行查閱API文檔解決其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（七）第7章對(duì)象群體的組織學(xué)時(shí)2（綜合性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：對(duì)象數(shù)組的定義與使用ArrayList、LinkedList、Vector的使用教學(xué)要求：熟練掌握對(duì)象數(shù)組的定義與使用方法掌握Collection，Map，Set，List，Iterator等接口的作用熟悉Java集合框架、常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類（ArrayList、LinkedList、Vector、TreeSet、HashSet等）的靈活使用，并能應(yīng)用到實(shí)際編程中能根據(jù)所解決問(wèn)題選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類，并能擴(kuò)展相關(guān)類以滿足需求熟練查閱JavaAPI文檔，幫助學(xué)習(xí)和掌握常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（八）第8章多線程學(xué)時(shí)2（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：通過(guò)Thread類創(chuàng)建多線程程序通過(guò)Runnable接口創(chuàng)建多線程程序多線程間的數(shù)據(jù)共享與同步控制線程間的通信教學(xué)要求：理解線程的概念，程序、線程和進(jìn)程之間的區(qū)別掌握通過(guò)Thread類和Runnable接口創(chuàng)建線程的方法掌握多線程間數(shù)據(jù)共享與同步控制的方法掌握線程間通信的方法理解線程生命周期的幾種基本狀態(tài)，掌握控制線程生命的方法掌握線程優(yōu)先級(jí)的概念，明白基于優(yōu)先級(jí)的線程調(diào)度的基本規(guī)則在實(shí)際運(yùn)用中，注意線程安全問(wèn)題，掌握線程同步的方法，還應(yīng)該理清程序邏輯，避免死鎖其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐（九）第9章圖形用戶界面學(xué)時(shí)2（綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）主要內(nèi)容：編寫(xiě)Applet小應(yīng)用程序常用Swing組件的使用組件的事件處理教學(xué)要求：理解Applet的概念與Applet的通信機(jī)制，熟練掌握Applet的創(chuàng)建和運(yùn)行方法理解組件，容器，布局等概念；熟練掌握常用的Swing組件的作用、特點(diǎn)與用法掌握Swing事件處理機(jī)制，并且能夠熟練應(yīng)用掌握在圖形界面中的繪圖方法熟練查閱JavaAPI文檔，幫助學(xué)習(xí)和掌握J(rèn)ava圖形用戶界面設(shè)計(jì)用到的組件其它教學(xué)環(huán)節(jié)：理論課，習(xí)題課，興趣小組學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)方法教學(xué)重點(diǎn)：JDK、JRE、JVM的概念，JDK開(kāi)發(fā)工具的組成與使用，配置Java開(kāi)發(fā)環(huán)境Java語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，包括：數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式和語(yǔ)句、循環(huán)和跳轉(zhuǎn)等，數(shù)組的定義與使用面向?qū)ο蟮木幊趟枷肱c特性，類、對(duì)象、方法的概念、定義與用法，訪問(wèn)權(quán)限控制Java中的流的概念，字符流和字節(jié)流的的讀寫(xiě)處理，文件和目錄的處理基于Java實(shí)現(xiàn)的各種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類和其他常用工具類異常、多線程的概念和工作機(jī)理，在程序設(shè)計(jì)中處理異常、靈活運(yùn)用多線程解決編程中的實(shí)際問(wèn)題圖形用戶界面設(shè)計(jì)：包括類庫(kù)中提供的各種圖形組件類的使用、擴(kuò)展和設(shè)計(jì)已有的類以滿足程序設(shè)計(jì)的需要教學(xué)難點(diǎn)：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想，類與對(duì)象的基本概念，輸入輸出流，多線程，事件處理機(jī)制，圖形用戶界面程序的開(kāi)發(fā)。教學(xué)方法：本課程的教學(xué)主要采用課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，并輔以成立相關(guān)的興趣小組進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐，以期真正做到學(xué)中練，練中學(xué)，最后進(jìn)行綜合的課程設(shè)計(jì)。課堂教學(xué)使用多媒體教室，課堂上采用講授與實(shí)際操作演示相結(jié)合的方式，在實(shí)際編程環(huán)境下通過(guò)一些實(shí)例程序展開(kāi)教學(xué)，力求使課堂生動(dòng)、信息量大、應(yīng)用性強(qiáng)。由于本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須緊跟課堂教學(xué)的進(jìn)度，一方面要求學(xué)生通過(guò)驗(yàn)證教材上的例子以理解課堂講授的內(nèi)容，另一方面主要根據(jù)《實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》及《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》的內(nèi)容要求，通過(guò)完成《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以加深理解、掌握理論知識(shí)，并能綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。每次實(shí)驗(yàn)后，教師根據(jù)學(xué)生上機(jī)編程的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，最后要求學(xué)生完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在課程設(shè)計(jì)中，以軟件工程方法分析實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式1．考核方式：考查，采用上機(jī)考試方式：在實(shí)驗(yàn)室提供的編程環(huán)境下，2小時(shí)內(nèi)完成較易（2題）、中等（2題）、較難（1題）的5個(gè)編程題，并根據(jù)學(xué)生提交的源程序、程序運(yùn)行情況評(píng)分?？荚嚌M分100分。2．期末總評(píng)成績(jī)按百分制記分，期末總評(píng)成績(jī)?cè)u(píng)定方法和比例為： 平時(shí)作業(yè)(10%)+上機(jī)成績(jī)（20%）+考勤（10%）+期末考試成績(jī)（60%）。六、教材及參考書(shū)目推薦教材：鄭莉，王行言，馬素霞．Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)．北京：清華大學(xué)出版社