計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)F

計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)目錄課程介紹與教學(xué)目標(biāo)編程基礎(chǔ)概念與技能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)面向?qū)ο缶幊趟枷爰皩?shí)踐數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)與數(shù)據(jù)持久化技術(shù)目錄Web前端開發(fā)與后端服務(wù)部署項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)：綜合案例分析與實(shí)現(xiàn)01課程介紹與教學(xué)目標(biāo)03計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的重要性本課程是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，對于學(xué)生掌握計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基本理論和基本技能具有重要意義。01計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的性質(zhì)本課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機(jī)程序設(shè)計的基本思想、方法和技能。02計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的內(nèi)容本課程主要包括程序設(shè)計語言基礎(chǔ)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計方法學(xué)等方面的內(nèi)容。計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程概述教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握計算機(jī)程序設(shè)計的基本思想、方法和技能，具備初步的程序設(shè)計能力。教學(xué)要求要求學(xué)生掌握至少一門程序設(shè)計語言，理解算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，掌握基本的程序設(shè)計方法和技術(shù)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決簡單的實(shí)際問題。教學(xué)目標(biāo)與要求課程安排01本課程通常安排在大學(xué)一年級第一學(xué)期或第二學(xué)期，每周授課2-4學(xué)時，總學(xué)時數(shù)為32-64學(xué)時。授課方式02本課程采用課堂講授、實(shí)驗(yàn)操作和課后作業(yè)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)?？己朔绞?3本課程的考核方式通常包括平時成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績?nèi)齻€部分，其中平時成績占總評成績的30%-40%，實(shí)驗(yàn)成績占總評成績的20%-30%，期末考試成績占總評成績的40%-50%。課程安排與時間02編程基礎(chǔ)概念與技能

編程語言概述編程語言的定義編程語言是用于編寫計算機(jī)程序的一套規(guī)則和符號系統(tǒng)，它允許程序員與計算機(jī)進(jìn)行交互，并指定計算機(jī)執(zhí)行的任務(wù)。編程語言的分類根據(jù)編程范式的不同，編程語言可分為過程式、函數(shù)式、面向?qū)ο蟮阮愋?。編程語言的發(fā)展歷程從機(jī)器語言到匯編語言，再到高級編程語言，編程語言經(jīng)歷了不斷抽象和簡化的過程。變量是用于存儲數(shù)據(jù)的標(biāo)識符，它可以存儲不同類型的數(shù)據(jù)，并在程序執(zhí)行過程中被修改。變量的概念常見的數(shù)據(jù)類型包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符、布爾值等，不同的數(shù)據(jù)類型具有不同的存儲空間和操作方式。數(shù)據(jù)類型的分類運(yùn)算符是用于執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯操作的符號，如加、減、乘、除、比較等。運(yùn)算符的介紹變量、數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符控制結(jié)構(gòu)的概念順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)與程序流程控制結(jié)構(gòu)是用于控制程序執(zhí)行流程的一系列語句，它決定了程序中各個語句的執(zhí)行順序。選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷的結(jié)果選擇不同的執(zhí)行路徑，如if語句和switch語句。順序結(jié)構(gòu)是最簡單的控制結(jié)構(gòu)，它按照語句的書寫順序依次執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定的終止條件，如while循環(huán)和for循環(huán)。函數(shù)是一段可重用的代碼塊，它可以接受輸入?yún)?shù)并返回輸出結(jié)果。函數(shù)的概念定義函數(shù)時需要指定函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體，調(diào)用函數(shù)時需要提供必要的參數(shù)。函數(shù)的定義與調(diào)用模塊化設(shè)計是一種將大型程序拆分成多個獨(dú)立模塊的方法，每個模塊具有特定的功能和接口，便于代碼的維護(hù)和重用。模塊化設(shè)計的思想函數(shù)是實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計的基本單位，通過函數(shù)可以將程序拆分成多個獨(dú)立的功能模塊，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。函數(shù)與模塊化設(shè)計的關(guān)系函數(shù)與模塊化設(shè)計03數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)字符串的表示與處理講解字符串的常用表示方法，如字符數(shù)組和字符串對象，以及字符串的基本操作，如連接、截取、查找和替換等。數(shù)組與字符串的應(yīng)用通過實(shí)例介紹數(shù)組和字符串在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用，如排序、查找和統(tǒng)計等。數(shù)組的基本概念與操作介紹數(shù)組的定義、初始化、訪問和遍歷等基本操作，以及數(shù)組在內(nèi)存中的存儲方式。數(shù)組與字符串處理123介紹鏈表的定義、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、創(chuàng)建、插入、刪除和遍歷等基本操作，以及鏈表在內(nèi)存中的存儲方式。鏈表的基本概念與操作講解棧的定義、基本操作（入棧、出棧）和應(yīng)用場景，如函數(shù)調(diào)用和表達(dá)式求值等。棧的基本概念與操作介紹隊(duì)列的定義、基本操作（入隊(duì)、出隊(duì)）和應(yīng)用場景，如緩沖處理和廣度優(yōu)先搜索等。隊(duì)列的基本概念與操作鏈表與棧/隊(duì)列實(shí)現(xiàn)講解樹的定義、基本術(shù)語、樹的表示方法（如孩子表示法、左孩子右兄弟表示法）和樹的遍歷（前序、中序、后序和層次遍歷）等基本操作。樹的基本概念與操作介紹二叉樹的定義、基本性質(zhì)和特殊二叉樹（如滿二叉樹、完全二叉樹）的概念，以及二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)和遍歷算法。二叉樹及其性質(zhì)講解圖的定義、基本術(shù)語、圖的表示方法（如鄰接矩陣、鄰接表）和圖的遍歷（深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索）等基本操作。圖的基本概念與操作樹與圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介查找算法分析講解常見的查找算法，如順序查找、二分查找和分塊查找等，并分析它們的時間復(fù)雜度和適用場景。排序算法分析介紹常見的排序算法，如冒泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序和歸并排序等，并分析它們的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。算法性能評價介紹算法性能評價的方法和指標(biāo)，如時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性等，以及如何通過實(shí)驗(yàn)和理論分析評價算法性能。排序與查找算法分析04面向?qū)ο缶幊趟枷爰皩?shí)踐類是對象的抽象描述，定義了一組屬性（數(shù)據(jù)成員）和方法（函數(shù)成員）。類的定義對象的創(chuàng)建類與對象的關(guān)系對象是類的實(shí)例，通過類可以創(chuàng)建多個具有相同屬性和方法的對象。類是對象的模板，對象是類的具體實(shí)現(xiàn)。030201類與對象概念引入封裝將數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員封裝在類中，隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只對外提供必要的接口。封裝提高了代碼的可維護(hù)性和安全性。繼承子類可以繼承父類的屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。子類還可以添加新的屬性和方法，擴(kuò)展父類的功能。多態(tài)通過繼承和方法重寫實(shí)現(xiàn)多態(tài)，允許使用父類類型的引用指向子類的對象，并調(diào)用子類重寫的方法。多態(tài)提高了代碼的靈活性和可擴(kuò)展性。封裝、繼承和多態(tài)原理剖析異常的概念采用try-catch語句塊捕獲異常，并在catch語句塊中處理異常。還可以使用finally語句塊來執(zhí)行無論是否發(fā)生異常都需要執(zhí)行的代碼。異常處理的方式自定義異常可以通過繼承Exception類或其子類來定義自定義異常，并在適當(dāng)?shù)奈恢脪伋霎惓?。異常是程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)的非正常情況，如輸入錯誤、文件讀寫失敗等。異常處理機(jī)制探討設(shè)計模式的概念設(shè)計模式是在軟件設(shè)計中經(jīng)常遇到的一些問題的解決方案。這些解決方案是眾多軟件開發(fā)人員經(jīng)過長時間試驗(yàn)和錯誤總結(jié)出來的。常見的設(shè)計模式單例模式、工廠模式、觀察者模式、裝飾器模式等。設(shè)計模式的應(yīng)用示例以單例模式為例，介紹其在數(shù)據(jù)庫連接、日志記錄等場景中的應(yīng)用。通過設(shè)計模式的應(yīng)用，可以提高代碼的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性和重用性。設(shè)計模式簡介及應(yīng)用示例05數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)與數(shù)據(jù)持久化技術(shù)介紹數(shù)據(jù)庫的定義、特點(diǎn)、作用以及常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如MySQL、Oracle、SQLServer等）。數(shù)據(jù)庫基本概念詳細(xì)講解SQL語言的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)控制等方面的語法和應(yīng)用。SQL語言基礎(chǔ)介紹數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本原則，包括數(shù)據(jù)完整性、安全性、并發(fā)控制等，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設(shè)計。數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則數(shù)據(jù)庫基本概念及SQL語言應(yīng)用詳細(xì)講解Java中的JDBCAPI，包括如何連接到數(shù)據(jù)庫、執(zhí)行SQL語句、處理結(jié)果集等，并提供相應(yīng)的示例代碼。JDBC技術(shù)介紹ODBC的概念、原理和使用方法，以及如何在不同的編程語言中使用ODBC連接到數(shù)據(jù)庫。ODBC技術(shù)講解數(shù)據(jù)庫連接池的概念、作用和實(shí)現(xiàn)原理，以及如何在應(yīng)用中使用連接池來提高數(shù)據(jù)庫訪問效率。數(shù)據(jù)庫連接池JDBC/ODBC等數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)講解ORM框架Hibernate/MyBatis介紹詳細(xì)介紹Hibernate框架的原理、核心API和使用方法，包括實(shí)體類與數(shù)據(jù)庫表的映射、HQL查詢、事務(wù)管理等。MyBatis框架介紹MyBatis框架的特點(diǎn)、優(yōu)勢和使用方法，包括SQL映射文件的編寫、動態(tài)SQL的實(shí)現(xiàn)、事務(wù)管理等。ORM框架比較對Hibernate和MyBatis兩個框架進(jìn)行比較，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場景。Hibernate框架數(shù)據(jù)持久化層設(shè)計實(shí)踐數(shù)據(jù)持久化層概述介紹數(shù)據(jù)持久化層的概念、作用和設(shè)計原則，以及常見的持久化層實(shí)現(xiàn)技術(shù)。DAO模式與Repository模式講解DAO模式和Repository模式在數(shù)據(jù)持久化層設(shè)計中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)原理。事務(wù)管理與并發(fā)控制詳細(xì)介紹事務(wù)的概念、特性和管理方法，以及如何在數(shù)據(jù)持久化層中實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制。案例分析與實(shí)踐結(jié)合具體案例，分析數(shù)據(jù)持久化層設(shè)計的實(shí)際應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)過程，并提供相應(yīng)的代碼示例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。06Web前端開發(fā)與后端服務(wù)部署CSS樣式了解CSS選擇器、盒模型、布局等核心概念，實(shí)現(xiàn)頁面美化。JavaScript交互學(xué)習(xí)JavaScript基本語法、DOM操作、事件處理等，實(shí)現(xiàn)頁面動態(tài)效果。HTML基礎(chǔ)學(xué)習(xí)HTML標(biāo)記語言，掌握頁面元素和結(jié)構(gòu)搭建。HTML/CSS/JavaScript前端技術(shù)回顧AJAX概述了解AJAX的定義、優(yōu)勢和應(yīng)用場景。學(xué)習(xí)使用XMLHttpRequest對象發(fā)送異步請求，處理服務(wù)器響應(yīng)。掌握J(rèn)SON數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)AJAX與JSON的結(jié)合應(yīng)用。了解跨域問題的產(chǎn)生原因和解決方案。XMLHttpRequest對象AJAX與JSONAJAX跨域問題AJAX異步通信原理剖析ABCDRESTfulAPI設(shè)計風(fēng)格探討RESTfulAPI概述了解RESTfulAPI的定義、特點(diǎn)和優(yōu)勢。URI設(shè)計原則掌握URI設(shè)計的規(guī)范和最佳實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)資源標(biāo)識和定位。HTTP協(xié)議基礎(chǔ)學(xué)習(xí)HTTP請求方法、狀態(tài)碼、請求頭/響應(yīng)頭等基礎(chǔ)知識。請求與響應(yīng)設(shè)計學(xué)習(xí)請求參數(shù)傳遞、響應(yīng)數(shù)據(jù)格式等設(shè)計原則，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和交互。了解微服務(wù)的定義、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。微服務(wù)概述學(xué)習(xí)SpringBoot的核心特性和快速開發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)應(yīng)用的快速搭建。SpringBoot入門掌握微服務(wù)架構(gòu)的設(shè)計原則、服務(wù)拆分、服務(wù)通信等關(guān)鍵概念，實(shí)現(xiàn)高可用、高擴(kuò)展的微服務(wù)應(yīng)用。微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計了解Docker容器技術(shù)的核心概念和應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)的容器化部署和管理。Docker容器技術(shù)SpringBoot等微服務(wù)框架介紹07項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)：綜合案例分析與實(shí)現(xiàn)確定項(xiàng)目目標(biāo)和范圍明確項(xiàng)目要解決的核心問題，以及項(xiàng)目的邊界和范圍。分析用戶需求對收集到的用戶需求進(jìn)行整理、分類和分析，提取出項(xiàng)目的功能需求和非功能需求。收集用戶需求通過用戶調(diào)研、訪談等方式，收集用戶對項(xiàng)目的需求和期望。編寫需求文檔將分析后的需求以文檔形式記錄下來，包括需求概述、功能需求、非功能需求、數(shù)據(jù)需求和接口需求等。項(xiàng)目需求分析過程展示根據(jù)項(xiàng)目需求和團(tuán)隊(duì)技術(shù)棧，選擇合適的技術(shù)棧進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。確定技術(shù)棧設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)模塊劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫設(shè)計根據(jù)項(xiàng)目需求和技術(shù)棧，設(shè)計系統(tǒng)的整體架構(gòu)，包括前端、后端、數(shù)據(jù)庫、緩存等部分的設(shè)計。將系統(tǒng)劃分為不同的模塊，每個模塊負(fù)責(zé)一部分功能，模塊之間通過接口進(jìn)行通信。根據(jù)項(xiàng)目需求和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，設(shè)計數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)關(guān)系。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計思路分享關(guān)鍵算法實(shí)現(xiàn)展示項(xiàng)目中使用的關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)過程，包括算法的原理、輸入輸出、性能優(yōu)化等方面的講解。關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)展示項(xiàng)目中使用的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)過程，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、操作、性能等方面的講解。