《JAVA程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《JAVA程序設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程名稱：Java程序設(shè)計(jì)英文名稱：JavaProgramDesign課程編號(hào)：F062092352學(xué)分：2總學(xué)時(shí)/課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時(shí)：32/16課程性質(zhì)：選修課程開(kāi)課單位：信息與電氣工程學(xué)院適應(yīng)對(duì)象：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程簡(jiǎn)介《Java程序設(shè)計(jì)》是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)方向拓展課，以面向?qū)ο蠛涂缙脚_(tái)為主要特色，它促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，奠定了其在程序開(kāi)發(fā)中的地位，近三十年來(lái)市場(chǎng)占有率一直位列前三。通過(guò)本課程的教學(xué)，深化學(xué)生面向?qū)ο蟮木幊淘O(shè)計(jì)思想和新一代程序設(shè)計(jì)的邏輯思維方式，為Web和Andriod開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)C、C++語(yǔ)言起到固強(qiáng)作用。課程內(nèi)容主要為Java語(yǔ)言基本語(yǔ)法、類設(shè)計(jì)、窗口界面設(shè)計(jì)與事件處理、多線程、輸入輸出流與網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等。教學(xué)方式為機(jī)房教學(xué)，邊教邊練，綜合案例貫穿整個(gè)課程。并以職業(yè)道德培育為著力點(diǎn)，加強(qiáng)大國(guó)工匠精神和三觀教育，激發(fā)學(xué)生為行業(yè)、為社會(huì)、為國(guó)家擔(dān)當(dāng)使命?？己朔绞桨记?、平時(shí)作業(yè)、上機(jī)實(shí)踐和期末筆試。課程目標(biāo)1.強(qiáng)化科學(xué)倫理教育和道德教育，注重科學(xué)思維方法訓(xùn)練和科學(xué)精神培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的的能力，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。2.了解Java語(yǔ)言的主要特點(diǎn)、執(zhí)行過(guò)程和基本程序結(jié)構(gòu)，掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和常用數(shù)學(xué)類、字符串類的使用方法，具備對(duì)一般問(wèn)題的基本編程能力。3.理解面向?qū)ο缶幊痰暮诵母拍詈腿筇卣?，掌握窗口界面設(shè)計(jì)和事件處理的方法，具備較復(fù)雜問(wèn)題的基本編程能力。4.掌握J(rèn)DBC數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到顯著提高，具備較復(fù)雜問(wèn)題的編程能力。5.熟悉輸入、輸出流，網(wǎng)絡(luò)編程和多線程的基本方法。具備對(duì)特定問(wèn)題的基本編程能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況如表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)12345畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案能力：能夠設(shè)計(jì)出大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案，具有數(shù)據(jù)采集、處理、分析、挖掘的能力，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協(xié)同發(fā)展因素。3-2能夠針對(duì)大數(shù)據(jù)特定的任務(wù)需求，完成大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、模塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)；●●3-3能夠綜合利用數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的專業(yè)知識(shí)和新技術(shù)，在針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)；●●●●3-4在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等制約因素?！瘛瘛癞厴I(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具能力：能夠針對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代信息技術(shù)工具，包括對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與仿真，并能夠理解其局限性。5-2能熟練運(yùn)用文獻(xiàn)檢索工具獲取大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域理論與技術(shù)的最新進(jìn)展以及資源；●●5-3具備使用大數(shù)據(jù)平臺(tái)以及軟件對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行仿真的能力，理解其使用要求、運(yùn)用范圍和局限性?！瘛裾n程教學(xué)安排課程共有12項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)小計(jì)1Java發(fā)展史與開(kāi)發(fā)環(huán)境奉獻(xiàn)精神1122基本語(yǔ)法及數(shù)組、字符串應(yīng)用1123類、對(duì)象與封裝2244繼承與多態(tài)2245Swing界面設(shè)計(jì)工匠精神2246事件處理機(jī)制1127異常處理機(jī)制1128集合類1129數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)精神22410多線程機(jī)制11211IO輸入輸出流11212網(wǎng)絡(luò)編程112合計(jì)161632教學(xué)安排1.Java發(fā)展史與開(kāi)發(fā)環(huán)境教學(xué)要求：了解Java語(yǔ)言的產(chǎn)生、發(fā)展歷史和主要特點(diǎn)，理解Java的工作原理，熟悉開(kāi)發(fā)環(huán)境，掌握第一個(gè)Java程序的寫(xiě)法。教學(xué)內(nèi)容：(1)Java語(yǔ)言的產(chǎn)生、發(fā)展歷史和主要特點(diǎn)。(2)Java語(yǔ)言的安裝注意事項(xiàng)和工作原理，展示bin目錄，解讀編譯和解釋程序，提出虛擬機(jī)和字節(jié)碼的概念。(3)開(kāi)發(fā)平臺(tái)及環(huán)境搭建，掌握J(rèn)ava集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Eclipse的使用。(4)建立第一個(gè)Java應(yīng)用程序，解讀程序各部分的含義，引出Java程序結(jié)構(gòu)的一般規(guī)律構(gòu)成。重點(diǎn)：Java的工作原理及跨平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)；第一個(gè)Java程序的寫(xiě)法。難點(diǎn)：Java的工作原理、虛擬機(jī)的概念。思政元素：通過(guò)講解程序開(kāi)發(fā)的魅力，深化努力完成學(xué)業(yè)是學(xué)生的首要任務(wù)，熱愛(ài)生活，熱愛(ài)編程，脫離游戲，用優(yōu)異成績(jī)回報(bào)社會(huì)和家庭，培養(yǎng)學(xué)生弘揚(yáng)奉獻(xiàn)精神，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)愛(ài)家情懷。2.基本語(yǔ)法及數(shù)組、字符串應(yīng)用教學(xué)要求：掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的標(biāo)識(shí)符、基本數(shù)據(jù)類型，深入掌握J(rèn)ava語(yǔ)言變量的應(yīng)用。了解Java語(yǔ)言的運(yùn)算符。熟練掌握J(rèn)ava語(yǔ)言主要流程控制語(yǔ)句的使用。熟練掌握一維數(shù)組應(yīng)用。熟練掌握字符串的常用方法。教學(xué)內(nèi)容：(1)Java語(yǔ)言的標(biāo)識(shí)符、基本數(shù)據(jù)類型、注釋方式。(2)變量定義及作用域。(3)主要流程控制語(yǔ)句。(4)一維數(shù)組。(5)字符串。重點(diǎn)：變量定義及作用域；一維數(shù)組；字符串。難點(diǎn)：一維數(shù)組；字符串。3.類、對(duì)象與封裝教學(xué)要求：理解類、對(duì)象的概念與關(guān)系，掌握類設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，理解類中訪問(wèn)控制符的作用，掌握靜態(tài)字段和靜態(tài)方法。深入掌握構(gòu)造方法的作用和定義。熟練掌握類的封裝。教學(xué)內(nèi)容：(1)面向?qū)ο蟮乃拇蠛诵母拍睿斫忸惻c對(duì)象的關(guān)系。(2)類的定義。(3)類中的訪問(wèn)控制符、靜態(tài)字符和靜態(tài)方法。(4)構(gòu)造方法。(5)類的封裝。重點(diǎn)：四大核心概念；類的定義；靜態(tài)字段和靜態(tài)方法；構(gòu)造方法；類的封裝。難點(diǎn)：類的設(shè)計(jì)；構(gòu)造方法；類的封裝。4.繼承與多態(tài)教學(xué)要求：了解繼承的概念，掌握類繼承的實(shí)現(xiàn)方法。理解多態(tài)性的兩個(gè)體現(xiàn)。理解抽象類、接口的概念和二者之間的區(qū)別。掌握抽象類的定義。掌握接口的用法。教學(xué)內(nèi)容：(1)類的繼承方式；方法覆蓋和重載。(2)類多態(tài)性的概念和功能，多態(tài)性在面向?qū)ο蟪绦蛑械淖饔谩?3)抽象類的概念和定義，抽象類的使用。(4)接口的概念和定義，接口的使用。重點(diǎn)：類的繼承；抽象類的使用；接口的使用。難點(diǎn)：方法繼承和重載；對(duì)象多態(tài)。5.Swing界面設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解圖形用戶界面的概念，掌握?qǐng)D形用戶界面設(shè)計(jì)的方法，掌握常用Swing組件的用法，掌握常用的邊界、流式和網(wǎng)格布局。教學(xué)內(nèi)容：(1)圖形用戶界面設(shè)計(jì)思路。(2)常用Swing組件的用法。(3)常用的三種布局管理器。重點(diǎn)：常用Swing組件的用法；邊界、流式和網(wǎng)格布局。難點(diǎn)：常用Swing組件的用法。思政元素：通過(guò)界面設(shè)計(jì)案例，深化工匠精神和認(rèn)真做事的品格，激發(fā)學(xué)生為行業(yè)、為社會(huì)、為國(guó)家擔(dān)當(dāng)使命。6.事件處理機(jī)制教學(xué)要求：理解并掌握J(rèn)ava的事件處理機(jī)制和方法。教學(xué)內(nèi)容：(1)事件處理機(jī)制的原理。(2)監(jiān)聽(tīng)器分類及其常用方法。(3)事件處理程序的四種寫(xiě)法，即采用內(nèi)部類、已經(jīng)存在的類、適配器類、注冊(cè)與方法調(diào)用于一體的匿名類等四種程序?qū)懛?。重點(diǎn)：事件處理機(jī)制的原理；事件處理程序的四種寫(xiě)法。難點(diǎn)：事件處理機(jī)制的原理。7.異常處理機(jī)制教學(xué)要求：理解Java語(yǔ)言異常處理機(jī)制，了解異常類的繼承關(guān)系，掌握異常處理程序的三種情況，掌握自定義異常類的設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容：(1)異常處理機(jī)制的原理，異常類繼承關(guān)系。(2)異常處理程序的三種情況，捕獲try-catch-finally、方法聲明throws與強(qiáng)制拋出throw。(3)自定義異常類。重點(diǎn)：異常處理程序的三種情況；自定義異常類。難點(diǎn)：自定義異常類。8.集合類教學(xué)要求：了解集合類List、Set、Map的繼承關(guān)系和其主要特點(diǎn)，掌握List集合類的用法。教學(xué)內(nèi)容：(1)集合類List、Set、Map的繼承關(guān)系和其主要特點(diǎn)。(2)List集合類的用法。重點(diǎn)：List集合類的用法。難點(diǎn)：List集合類的用法。9.數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)要求：掌握數(shù)據(jù)庫(kù)連接JDBC技術(shù)，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改查的基本操作方法，理解MVC和面向接口的編程思想。教學(xué)內(nèi)容：(1)JDBC技術(shù)。(2)數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改查的基本操作方法。(3)MVC和面向接口編程思想的應(yīng)用。重點(diǎn)：JDBC技術(shù)；數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改查的基本操作方法。難點(diǎn)：JDBC技術(shù)；數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改查的基本操作方法。思政元素：通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)操作案例，啟發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的好奇心和挑戰(zhàn)精神，以及承受挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志和溝通合作的團(tuán)隊(duì)精神，舍我其誰(shuí)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和造福人類的濟(jì)世精神。10.多線程機(jī)制教學(xué)要求：理解多線程機(jī)制的原理，掌握多線程的一般實(shí)現(xiàn)方法，掌握通過(guò)同步鎖實(shí)現(xiàn)多線程資源共享。教學(xué)內(nèi)容：(1)多線程機(jī)制的原理。(2)多線程的一般實(shí)現(xiàn)方法。(3)同步鎖實(shí)現(xiàn)多線程資源共享。重點(diǎn)：多線程的一般實(shí)現(xiàn)方法；同步鎖實(shí)現(xiàn)多線程資源共享。難點(diǎn)：同步鎖實(shí)現(xiàn)多線程資源共享。11.IO輸入輸出流教學(xué)要求：了解輸入輸出流的繼承關(guān)系和分類，掌握各種輸入輸出流的一般用法。教學(xué)內(nèi)容：(1)輸入輸出流的繼承關(guān)系和分類。(2)各種輸入輸出流的一般用法。重點(diǎn)：各種輸入輸出流的一般用法。難點(diǎn)：各種輸入輸出流的一般用法。12.網(wǎng)絡(luò)編程教學(xué)要求：了解網(wǎng)絡(luò)編程的工作過(guò)程，掌握TCP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法，了解UDP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。教學(xué)內(nèi)容：(1)網(wǎng)絡(luò)編程的工作過(guò)程。(2)TCP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。(3)UDP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。重點(diǎn)：TCP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。難點(diǎn)：TCP網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求表3：課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)教學(xué)類型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求1上機(jī)Java開(kāi)發(fā)環(huán)境，1學(xué)時(shí)理解Java開(kāi)發(fā)環(huán)境、掌握第一個(gè)Java程序的寫(xiě)法2上機(jī)Java基本語(yǔ)法，1學(xué)時(shí)掌握數(shù)據(jù)類型和變量的使用，掌握條件、循環(huán)語(yǔ)句的使用。掌握一維數(shù)組和字符串的用法。3上機(jī)類的設(shè)計(jì)，2學(xué)時(shí)理解類的設(shè)計(jì)規(guī)律，掌握構(gòu)造方法的定義和靜態(tài)方法、字段的使用。掌握采用封裝原則進(jìn)行類的設(shè)計(jì)。4上機(jī)繼承與多態(tài)，2學(xué)時(shí)理解類的繼承，掌握方法覆蓋和重載，理解多態(tài)。掌握抽象類、接口的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。5上機(jī)Swing界面設(shè)計(jì)，2學(xué)時(shí)掌握基本組件的使用，掌握邊界、流式和網(wǎng)格布局的使用。6上機(jī)事件處理機(jī)制，1學(xué)時(shí)掌握事件處理程序的四種寫(xiě)法。7上機(jī)異常處理機(jī)制，1學(xué)時(shí)掌握try{}catch{}語(yǔ)句、自定義異常類。8上機(jī)集合類，1學(xué)時(shí)掌握List類的使用。9上機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，2學(xué)時(shí)掌握J(rèn)DBC技術(shù)。掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查操作流程。10上機(jī)多線程機(jī)制，1學(xué)時(shí)掌握使用Thread類和Runnable接口實(shí)現(xiàn)多線程。11上機(jī)IO輸入輸出流，1學(xué)時(shí)掌握基本字符流和字節(jié)流的使用方法。12上機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程，1學(xué)時(shí)掌握TCP網(wǎng)絡(luò)編程方法。課程考核與評(píng)價(jià)表4：成績(jī)?cè)u(píng)定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則平時(shí)考勤與作業(yè)15考勤+作業(yè)得分再按15%計(jì)入總成績(jī)?？记谡?0%：隨機(jī)抽取4次考勤，每缺少一次扣10分，最高100分，最低60分；作業(yè)占50%。上機(jī)測(cè)試20期末上機(jī)測(cè)試成績(jī)的20%計(jì)入總成績(jī)。如果上機(jī)測(cè)試沒(méi)法進(jìn)行時(shí)，以隨機(jī)一次上機(jī)報(bào)告成績(jī)代替上機(jī)測(cè)試成績(jī)。期末考試65筆試閉卷得分再按65%計(jì)入總成績(jī)。組卷：?jiǎn)雾?xiàng)選擇20題20分，填空20題20分，簡(jiǎn)答題3個(gè)12分，語(yǔ)法基礎(chǔ)編程題10分，類與對(duì)象編程題10分，數(shù)據(jù)庫(kù)編程