Java程序設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)工程 課程教學(xué)大綱

《Java程序設(shè)計》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名Java程序設(shè)計課程英文名JavaProgramming雙語授課□是R否課程代碼10112112課程學(xué)分4總學(xué)時數(shù)64（含實踐32）課程類別□通識教育課程￡公共基礎(chǔ)課程R專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)R必修□選修□其他課程形態(tài)□線上R線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式R閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告□課堂表現(xiàn)□階段性測試□平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院開課系(教研室)計算機科學(xué)與技術(shù)面向?qū)I(yè)計算機科學(xué)與技術(shù)開課學(xué)期第3學(xué)期先修課程C語言程序設(shè)計后續(xù)課程服務(wù)器端開發(fā)技術(shù)、微服務(wù)架構(gòu)選用教材耿祥義,張躍平.Java2實用教程（第6版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021.參考書目1.胡伏湘，肖玉朝等.Java程序設(shè)計實用教程（第4版）微課視頻版[M].北京:清華大學(xué)出版社,2022.2.牛曉太.Java程序設(shè)計教程（第3版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021.3.美BruceEckel陳昊鵬譯.

Java編程思想[M].北京:\o"機械工業(yè)出版社"機械工業(yè)出版社,2007.課程資源慕課網(wǎng)課程簡介本課程是計算機類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)的服務(wù)器端開發(fā)技術(shù)、微服務(wù)架構(gòu)等課程的先修課程。課程主要講授Java編程語言的基本概念、語法結(jié)構(gòu)和編程思想，培養(yǎng)學(xué)生面面向?qū)ο缶幊趟季S和解決問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ)理論，理解Java語言關(guān)于封裝、繼承、多態(tài)的實現(xiàn)原理，掌握J(rèn)ava語言構(gòu)建面向?qū)ο竽Ｐ偷姆治龊驮O(shè)計方法，具有運用Java語言實現(xiàn)面向?qū)ο竽Ｐ偷木幊棠芰?。課程通過上機實驗鍛煉學(xué)生編程能力，驗證和鞏固所學(xué)基本理論，增強對面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方法的理解，開闊學(xué)生軟件技術(shù)領(lǐng)域視野，培養(yǎng)不斷學(xué)習(xí)以適應(yīng)軟件技術(shù)行業(yè)發(fā)展的團隊合作意識。二、課程目標(biāo)表2-1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1掌握J(rèn)ava程序設(shè)計語言中類、對象、繼承、接口的概念及定義，掌握字符串類、日期類等常用類的使用，掌握多線程、Socket的基本理論、編程技能，熟悉使用JDBC進行數(shù)據(jù)庫訪問操作，理解泛型的意義，掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)核心類的使用。課程目標(biāo)2具備采用面向?qū)ο笏季S分析設(shè)計求解問題的能力，具有較強的面向接口編程的系統(tǒng)分析設(shè)計能力，具備使用Java語言實現(xiàn)面向?qū)ο竽Ｐ偷膶嵺`應(yīng)用能力。強化計算機系統(tǒng)化思維和實踐能力，并能靈活應(yīng)用。課程目標(biāo)3認(rèn)同計算機類專業(yè)，具有主動參與、積極進取、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識；增強學(xué)生的團隊合作和溝通能力；具備實事求是的科學(xué)態(tài)度與創(chuàng)新精神；開闊軟件開發(fā)領(lǐng)域視野，能夠通過網(wǎng)絡(luò)或其它學(xué)習(xí)渠道更新編程思維，具有不斷學(xué)習(xí)適應(yīng)社會進步和IT技術(shù)行業(yè)發(fā)展終生學(xué)習(xí)意識。具備家國情懷、社會責(zé)任；形成正確的理想信念。表2-2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)）畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求2：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題?！綧】2.2通過文獻研究、數(shù)據(jù)分析等方法，揭示物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題內(nèi)在規(guī)律，分析一個或多個模型的合理性，得到有效結(jié)論。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求3：能夠針對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。【H】3.2能夠考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，研究論證解決方案的可行性，并確定合理或最優(yōu)化的方案，開發(fā)滿足特定需求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。課程目標(biāo)2畢業(yè)要求5：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對計算機復(fù)雜工程問題進行研究，設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并能通過信息綜合得到合理有效結(jié)論?！綥】5.2能夠根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題需求，利用網(wǎng)絡(luò)查詢、檢索專業(yè)文獻資料等方式獲取技術(shù)資源。開發(fā)或選擇恰當(dāng)?shù)能浻布脚_、信息資源、現(xiàn)代工程工具和計算機專業(yè)模擬軟件。課程目標(biāo)3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1Java語言基礎(chǔ)Java語言標(biāo)識符、關(guān)鍵字和基本數(shù)據(jù)類型，數(shù)組。Java運算符，表達式和語句。1.拓展閱讀：Java語言的地位、應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生的興趣2.完成Java開發(fā)環(huán)境搭建3.根據(jù)先修課C語言程序設(shè)計的基礎(chǔ)，理解Java和C的不同4.線上學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1重點：Java開發(fā)環(huán)境的搭建難點：理解Java語言的特征課堂講授：講授Java語言基本語法，讓學(xué)生掌握J(rèn)ava語言的特征及用途，提高學(xué)生邏輯思維能力。小組討論：討論總結(jié)Java與C語言的異同。42類與對象類的意義，類的語法結(jié)構(gòu)。對象的概念、創(chuàng)建及使用。1.理解"類"與封裝的意，掌握類的語法2.理解對象、實例變量、類變量、參數(shù)傳值、對象組合的概念，掌握相關(guān)語法

3.理解this關(guān)鍵字、包、import語句、訪問權(quán)限等的意義，掌握其使用方法課程目標(biāo)1重點：類和對象的定義及使用、訪問權(quán)限。難點：構(gòu)造方法、實例變量與類變量。課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生理解類的概念及意義，講授采用Java語言的面向?qū)ο笤O(shè)計方法。小組討論：面向?qū)ο蠼５幕痉椒ā?包、訪問權(quán)限課程目標(biāo)23繼承與接口子類與繼承。1.理解子類的繼承性，掌握子類的語法，理解面向抽象的設(shè)計思想2.掌握接口的定義及語法特點，理解面向接口的設(shè)計思想和開閉原則3.理解異常的概念，掌握異常的定義及自定義異常4.完成教材習(xí)題5.線上學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1重點：繼承、接口的定義及使用。難點：面向接口的設(shè)計思想和開閉原則。課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生理解繼承及接口在面向?qū)ο笤O(shè)計中的意義，掌握J(rèn)ava繼承及接口設(shè)計的方法。案例教學(xué)：分析開源項目中繼承及接口的設(shè)計思路，引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握面向接口的設(shè)計思想。6多態(tài)接口與實現(xiàn)內(nèi)部類與異常類課程目標(biāo)24常用實用類String相關(guān)類日期相關(guān)類Math相關(guān)類1.掌握String類、StringTokener類和Scanner類的使用

2.掌握日期及其格式化類的使用3.掌握Math類的使用3.理解反射4.線上學(xué)習(xí)。課程目標(biāo)2重點：字符串、日期相關(guān)類。難點：反射的使用。課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生正確使用String等相關(guān)工具類，掌握反射思想的作用及使用場景。小組討論：引導(dǎo)學(xué)生分組討論并總結(jié)String類、日期相關(guān)類的使用方法以及反射在Java語言中的作用。4Class類與反射課程目標(biāo)35多線程及網(wǎng)絡(luò)編程線程概念、創(chuàng)建及同步1.理解線程的原理，掌握線程的定義及使用。2.掌握Socket編程方法3.線上學(xué)習(xí)課程目標(biāo)2重點：線程的定義及使用。難點：線程的同步。課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生分析線程的重要性，講授線程的創(chuàng)建方法，講授Socket編程的基本思想。案例教學(xué)：通過分析Socket通信案例，增加學(xué)生對多線程及網(wǎng)絡(luò)通信的理解。4URL類與InetAddress類Socket編程課程目標(biāo)36JDBC數(shù)據(jù)庫操作JDBC的使用數(shù)據(jù)的增、刪、改、查掌握基于JDBC的增、刪、改、查操作掌握查詢結(jié)果集的使用線上學(xué)習(xí)課程目標(biāo)2重點：基于JDBC的增、刪、改、查操作難點：查詢結(jié)果集的使用課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生理解JDBC的設(shè)計思想，講授基于JDBC的數(shù)據(jù)訪問方法。案例教學(xué)：通過分析設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫訪問案例，加深學(xué)生對數(shù)據(jù)庫訪問步驟及方法的理解。47泛型與集合框架1.泛型1.理解泛型的概念及意義，掌握泛型的使用方法2.掌握J(rèn)ava中鏈表、堆棧、散列映射相關(guān)類的定義及使用3.線上學(xué)習(xí)課程目標(biāo)3重點：Java中鏈表、堆棧、散列映射相關(guān)類的定義及使用難點：泛型的使用課堂講授：引導(dǎo)學(xué)生理解泛型設(shè)計思想，講授Java中主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類的使用方法。小組討論：引導(dǎo)學(xué)生分組討論并總結(jié)鏈表、堆棧、散列映射等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用場景42.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心類課程目標(biāo)2合計32實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-2課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號項目名稱項目來源教學(xué)目標(biāo)（觀測點、重難點）學(xué)時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1Java運算符表達式與語句實驗教材驗證Java標(biāo)識符、關(guān)鍵字和基本數(shù)據(jù)類型以及運算符，表達式等基本語法。2驗證性選做1實驗指導(dǎo)課程目標(biāo)12類與對象工程實踐1.掌握類中的構(gòu)造方法、成員變量、成員方法的設(shè)計。6設(shè)計研究必做1實驗指導(dǎo)課程目標(biāo)1掌握類中成員變量、構(gòu)造方法、成員方法的訪問權(quán)限的設(shè)計。掌握類間關(guān)系的設(shè)計。課程目標(biāo)23繼承與接口工程實踐1.掌握繼承和接口的設(shè)計方法。6設(shè)計研究必做1實驗指導(dǎo)課程目標(biāo)2掌握面向接口的設(shè)計思想。掌握多態(tài)的使用場景。課程目標(biāo)34多線程及網(wǎng)絡(luò)編程工程實踐1.掌握多線程及Socket編程的基本思想及設(shè)計方法。6綜合性必做1實驗指導(dǎo)課程目標(biāo)22.掌握多線程及Socket編程的使用場景。課程目標(biāo)35JDBC編程工程實踐1.驗證JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的基本方法。2.基本JDBC設(shè)計數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查操作。6設(shè)計研究必做1實驗指導(dǎo)課程目標(biāo)26反射與泛型工程實踐驗證反射操作基于泛型思想設(shè)計一個應(yīng)用場景6綜合性必做1課程目標(biāo)3合計32四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11．Java的特點及開發(fā)環(huán)境模塊150%課堂表現(xiàn)、實驗情況、階段性測驗、閉卷考試。2．基本數(shù)據(jù)類型與數(shù)組模塊13．運算符、表達式和語句模塊24．類、包的定義模塊35．構(gòu)造方法與對象創(chuàng)建模塊36．對象組合模塊37．方法重載模塊38．訪問權(quán)限。模塊39．子類的繼承性模塊310．子類與對象模塊311．常用實用類模塊312．接口的定義與實現(xiàn)模塊313．異常類模塊314．內(nèi)部類模塊3課程目標(biāo)21．開閉原則模塊330%課堂表現(xiàn)、實驗情況、階段性測驗、閉卷考試。2．向上轉(zhuǎn)型與多態(tài)模塊33．接口回調(diào)模塊34．面向抽象編程模塊45．面向接口編程模塊46．成員變量的隱藏與方法重寫模塊47．JDBC與數(shù)據(jù)庫操作模塊6課程目標(biāo)31．Java多線程機制模塊320%實驗情況、階段性測驗、閉卷考試。2．Java網(wǎng)絡(luò)編程模塊53.Java集合框架模塊74.泛型與反射模塊7表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)8%實驗項目20%階段性測驗12%期末考試成績比例60%課程目標(biāo)140%60%40%50%50%=8%*40%+20%*60%+12%*40%+60%*50%課程目標(biāo)260%20%30%30%30%=8%*60%+20%*20%+12%*30%+60%*30%課程目標(biāo)30%20%30%20%20%=8%*0%+20%*20%+12%*30%+60%*20%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（20分）：通過學(xué)生課堂發(fā)言、提問及小組討論情況，評價學(xué)生的課程學(xué)習(xí)態(tài)度和參與能力、專業(yè)認(rèn)同感、團隊合作和終身學(xué)習(xí)意識。（2）實驗項目（50分）：實驗課程的實驗項目及實驗報告完成情況，主要評價學(xué)生的實際操作能力。（3）階段性測驗（30分）：以階段性測驗方式進行，評價學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況。2.期末成績評定主要考察學(xué)生掌握J(rèn)ava語言的基本概念和基礎(chǔ)知識，對面向?qū)ο笤O(shè)計思想及方法的理解與運用，考核學(xué)生面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計及編程能力?？荚嚪绞綖殚]卷考試。3.總成績評定總成績由平時成績、期末試卷成績構(gòu)成?？偝煽儯?00%）=平時成績（40%）+期末試卷成績（60%）評分標(biāo)準(zhǔn)考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)90-100分80-90分70-80分60-70分0-60分課堂表現(xiàn)理論課上嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率高。積極主動參與課堂討論，討論表述的論點正確有新意，有自己的見解，能體現(xiàn)良好的職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，課上積極與老師互動，實驗室項目按時提交。理論課上遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率比較高。經(jīng)常參與課堂討論，表述的論點正確，有一定新意，討論能體現(xiàn)良好的職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，課上老師互動一般，實驗室項目按時提交。理論課上比較遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且有一定正確率。較少參與課堂討論，表述的論點基本正確，討論基本能體現(xiàn)職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，課上不積極與老師互動，實驗室項目未按時提交。理論課上比較遵守課堂紀(jì)律，按要求基本完成課堂練習(xí)且有基本正確。偶爾參與課堂討論，表述思路一般，邏輯性不強，說服力一般。實驗課有遲到早退現(xiàn)象，實驗室上不認(rèn)真聽講，課上不積極與老師互動，實驗室項目未按時提交。理論課上不太遵守課堂紀(jì)律，不參與課堂討論，未按要求完成課堂練習(xí)或正確率低。實驗課缺課，實驗室項目未提交實驗項目（驗證型）實現(xiàn)項目中所采用的方法和實驗步驟能夠解決問題，操作正確，實驗項目內(nèi)容完整，答題規(guī)范，項目完成結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果一致。實現(xiàn)項目中所采用的方法和實驗步驟能夠解決問題，操作較正確，實驗項目內(nèi)容較完整，答題較規(guī)范，項目完成結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果較一致。實現(xiàn)項目中所采用的方法和實驗步驟基本能夠解決問題，操作基本正確，實驗項目內(nèi)容較完整，答題基本規(guī)范，項目完成結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果基本一致。實現(xiàn)項目中所采用的方法和實驗步驟有一定錯誤，操作正確，實驗項目內(nèi)容不太完整，答題基本規(guī)范，項目完成果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果有一定的差距。實現(xiàn)項目中所采用的方法和實驗步驟錯誤，操作不正確，實驗項目內(nèi)容不完整，答題不規(guī)范，項目完成果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果差距太大。實驗項目（設(shè)計研究及綜合型）掌握類與對象的概念、定義及使用；掌握子類與父類、繼承概念；掌握J(rèn)ava中線程創(chuàng)建的基本方法，掌握使用JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫，掌握Socket通信，實驗項目內(nèi)容完整，并具有良好的信息素養(yǎng)，職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。掌握類與對象的概念、定義及使用；掌握子類與父類、繼承概念；掌握J(rèn)ava中線程創(chuàng)建的基本方法，掌握使用JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫，掌握Socket通信，實驗項目內(nèi)容較完整，并具有良好的信息素養(yǎng)，職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感?；菊莆疹惻c對象的概念、定義及使用；掌握子類與父類、繼承概念；掌握J(rèn)ava中線程創(chuàng)建的基本方法，掌握使用JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫，掌握Socket通信，實驗項目內(nèi)容較完整，并具有良好的信息素養(yǎng)，職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。基本掌握類與對象的概念、定義及使用；掌握子類與父類、繼承概念；掌握J(rèn)ava中線程創(chuàng)建的基本方法，掌握使用JDBCAPI操作數(shù)據(jù)庫，掌握Socket通信，實驗項目內(nèi)容不太完整，基本能體現(xiàn)職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗項目內(nèi)容不無法完成。階段性測驗掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，具有面向?qū)ο笤O(shè)計思維和良好的信息素養(yǎng)，能熟練使用Java很好的完成面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計問題的分析及求解。掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，具有面向?qū)ο笤O(shè)計思維和良好的信息素養(yǎng)，能熟練使用Java較好的完成面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計問題的分析及求解。掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，具有面向?qū)ο笤O(shè)計思維和良好的信息素養(yǎng)，能使用Java基本完成面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計問題的分析