《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》教學大綱

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》教學大綱課程編號：13180504英文名稱：Object-OrientedProgramming學分：4學時：總學時80學時，其中理論48學時，實踐32學時先修課程：高級語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課授課對象：計算機科學與技術(shù)專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第3學期一、課程描述和目標《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》為計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程，是以面向?qū)ο缶幊陶Z言為媒介,學習面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識、基本概念、基本技能的專業(yè)必修課程。通過教學過程和實踐開發(fā)過程中的規(guī)范要求，培養(yǎng)良好的編程規(guī)范和精益求精的精神，為學生以后從事更專業(yè)化的軟件開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。本課程的課程目標如下：課程目標1：掌握Java語言基礎(chǔ)知識、Java語法構(gòu)成、熟悉常用類的用法；學習面向?qū)ο缶幊袒靖拍?，能夠?qū)F(xiàn)實問題抽象為計算機可處理的對象和類，并利用編程語言（如Java）實現(xiàn)這些模型，通過對象間的交互和問題解決求解實際問題。課程目標2：學生能夠運用計算機科學原理和數(shù)學模型方法，結(jié)合面向?qū)ο蟮乃枷?，正確表達并解決計算機相關(guān)領(lǐng)域的復雜工程問題。具備一定的面向?qū)ο蟪绦蚍治?、設(shè)計、編碼、調(diào)試能力，能識別和較規(guī)范地表達面向?qū)ο笤?，比較熟練地運用封裝、繼承、多態(tài)等特性進行類的設(shè)計和實現(xiàn)；能將所學的知識運用到較復雜的應用場景，做出合理的技術(shù)選擇和設(shè)計方案，以提高代碼的可重用性、可維護性和可擴展性。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重指標點1-2：能針對具體的對象建立數(shù)學模型并利用計算機求解。課程目標1H指標點2-2：能基于計算機相關(guān)科學原理和數(shù)學模型方法正確表達計算機相關(guān)領(lǐng)域的復雜工程問題。課程目標2H指標點3-1：掌握計算機軟硬件工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的軟硬件設(shè)計開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。課程目標2M三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1Java入門基礎(chǔ)知識認識Java，學會搭建Java程序開發(fā)環(huán)境，集成開發(fā)環(huán)境的安裝與配置。掌握標準輸入輸出的常規(guī)用法。德育元素：科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，提升使命感2演示式課程目標12Java基礎(chǔ)語法分析Java各基本數(shù)據(jù)類型的特性，理解Java運算符與表達式，語句和語句塊，程序的流程控制等基礎(chǔ)語法。認識Java輸入輸出基本代碼結(jié)構(gòu)；能綜合應用這些知識編寫面向過程的邏輯代碼模塊。德育元素：耐心、恒心和不怕困難的決心，認真完成每個小任務4講授式發(fā)現(xiàn)式練習式課程目標13數(shù)組理解一維數(shù)組、二維數(shù)組、對象數(shù)組的概念、定義、初始化與引用的方法；分辨值類型和引用類型；能應用數(shù)組求解實際問題。德育元素：近朱者赤，交正能量的朋友；（元素遍歷的啟示）明天的成就=今天的努力+昨天的積累4翻轉(zhuǎn)教學講練結(jié)合課程目標14字符串和常用類掌握常用類如string的用法；基本學會使用JavaAPI文檔，能根據(jù)需求查找并使用恰當?shù)南到y(tǒng)類。德育元素：通過API擴展自己的學習半徑；學無止境6講授式討論式課程目標1課程目標25類和對象理解面向?qū)ο蟮幕靖拍睿悍庋b、類、對象，方法，成員變量和局部變量，構(gòu)造方法等；能應用這些概念發(fā)現(xiàn)、設(shè)計、實現(xiàn)和使用類、對象，管理對象集合。德育元素：人與環(huán)境和諧共存；傳承榜樣精神，汲取向上力量10翻轉(zhuǎn)教學啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標26繼承與多態(tài)認識繼承的優(yōu)點，掌握多態(tài)的優(yōu)勢和應用場合；理解抽象類和接口的區(qū)別；掌握對象比較的方法；根據(jù)實際需求綜合應用繼承和多態(tài)來實現(xiàn)一組相關(guān)類和接口。德育元素：自主創(chuàng)新、道路自信，實現(xiàn)中華民族偉大復興10講授式啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標27異常處理機制理解異常的概念及異常處理機制；熟練使用Java異常處理的5個關(guān)鍵字：try、catch、finally、throw和throws及其執(zhí)行過程，了解Java異常類的體系結(jié)構(gòu)；結(jié)合項目使用異常、日志處理解決實際問題。德育元素：做事應一絲不茍，工匠精神；前瞻性和危機意識4講授式練習式課程目標1課程目標28Java高級特性結(jié)合綜合案例項目，理解Java高級特性如反射和注解、多線程、事件機制及GUI編程實現(xiàn)等德育元素：編程也要追求真善美，“最多跑一次”的服務意識；合作才能共謀發(fā)展，團隊協(xié)作精神8案例教學課程目標2合計48序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學時類型對應課程目標1Java基礎(chǔ)語法練習實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：練習Java輸入輸出；結(jié)合PTA在線練習掌握Java的數(shù)據(jù)類型、控制流程等基本語法。4驗證課程目標1課程目標22數(shù)組及常用類實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：數(shù)組和循環(huán)語句的結(jié)合應用二維數(shù)組的使用（3）常見類string、Math、Calendar等類的綜合使用6設(shè)計課程目標13類和對象實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：簡單類的設(shè)計（2）對象間的交互：模擬實現(xiàn)一個小型的學生選課系統(tǒng)，每個學生可以選一些課程，并可獲得查詢每門課的成績等信息。實現(xiàn)學生類、課程類、控制類的定義。8設(shè)計課程目標1課程目標24繼承與多態(tài)實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：類的繼承和基類構(gòu)造方法的應用類的繼承和構(gòu)造函數(shù)的靈活應用多態(tài)和接口基本練習異常機制及其應用8綜合課程目標1課程目標25Java綜合應用實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：綜合應用Java面向?qū)ο筇匦裕鶕?jù)需求，設(shè)計實現(xiàn)功能相對復雜的小型應用系統(tǒng)。6綜合課程目標1課程目標2合計32四、課程教學方法線上教學與線下教學相結(jié)合；集中講授與探究式教學及翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合；采用講授式、啟發(fā)式、探究式、討論式和練習式等教學方式。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號考核方式課程目標1（分值）課程目標2（分值）合計1課后作業(yè)015152課程實驗015153平時表現(xiàn)200204期末考試252550課程目標對應分值4555100（二）考核與評價標準1.課后作業(yè)考核與評價標準作業(yè)都是編程題，采用PTA在線測評系統(tǒng)評判程序的正確性。根據(jù)作業(yè)的完成度及是否按時完成作業(yè)評分（百分制）。2.課程實驗考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課程實驗能根據(jù)實驗要求完成全部任務，代碼規(guī)范，效果好。實驗報告內(nèi)容完整，體現(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計思維。能根據(jù)實驗要求完成大部分任務，代碼比較規(guī)范，實驗完成度較高，效果比較好。實驗報告內(nèi)容比較完整。能根據(jù)實驗要求完成部分任務，實驗完成度一般，效果一般。實驗報告基本完整。實驗完成度較差，代碼不規(guī)范或質(zhì)量較差。實驗報告未提交或不完整。3.平時表現(xiàn)與評價標準根據(jù)課堂表現(xiàn)、團隊合作及課程網(wǎng)站的微課學習、筆記、討論、單元測驗及期中考試等完成情況及評分標準評分（百分制）。遵守課堂紀律，無故遲到、擴課、消極參加課堂活動等酌情扣分。4.期末考試與評價標準根據(jù)期末考試及評分標準評分（百分制）。六、教材與參考書（一）推薦教材《Java基礎(chǔ)入門（第3版）》，黑馬程序員主編，清華大學出版社，2022年1月版。（二）參考資料1．《Java程序設(shè)計習題精編（第2版》，王薇主編，清華大學出版社，2019年10月版；2．《Java面向?qū)ο蟪绦蜷_發(fā)及實戰(zhàn)》，肖睿，崔雪煒主編，人民郵電出