《Java程序设计基础》课程教学大纲

一、 课程说明

二、课程的地位及作用

Java程序设计基础是软件工程专业的必修专业基础课程之一。采用面向对象软件开发方法，集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体，帮助人们开发出模块化、数据抽象程度高的，体现信息隐蔽、可复用、易修改、易扩充等特性的程序。通过本课程的教学，使学生了解面向对象的基本概念；初步掌握利用面向对象技术对客观世界建模的方法；能比较熟练地使用Java语言实现复杂度一般的面向对象的程序设计；初步掌握面向对象编程环境的使用。

三、课程教学目标

通过本课程的学习(包括线上观看视频、线上快题测试、线下课堂能力测试、课堂活动（讨论、研讨）、上机实验和作业)，培养学生面向对象设计的思想，训练面向对象的思维，理解模块化程序和数据抽象的概念，学会用对象的思维来思考问题、解决问题。要求学生达到如下要求:

1. 知识教学目标

了解Java语言结构化程序设计的基本知识，包括数据类型、常量变量和表达式、流程控制语句、数组与方法；理解掌握Java语言面向对象程序设计的基本知识，包括抽象概念，对象、封装、继承和多态的概念及实现方法；理解掌握异常处理；理解Java语言几个常用基本类的使用方法。

2. 能力教学目标

掌握利用对象分析方法学对复杂度一般的客观世界进行分析和抽象，能够利用UML建模工具建立对象模型，并学会使用Eclipse等IDE进行面向对象软件开发。

3. 素质教学目标

培养学生交流沟通能力、团队合作和创新精神。

四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容

（一）课程学时分配一览表

（二）课程教学要求及主要内容

第一章 初识Java

教学目的和要求:了解Java发展过程、Java语言特点和Eclipse工具的基本使用方法、理解Java运行机制、掌握命令模式和Eclipse环境下编译运行一个Java源程序的方法。

教学重点和难点: Java运行机制、命令模式下编译运行一个Java源程序。

教学方法和手段:讲授、案例教学；线上学习、编程演示，多媒体教学。

教学主要内容:（1）Java语言的发展；（2）Java的特点；（3）Java运行机制；（4） JDK 开发环境配置；（5）第一个Java程序；（6）Eclipse基本使用方法。

第二章 Java语言基础

教学目的和要求:了解Java的符号集、Java程序的基本结构、基本编程规范和注释；理解Java的基本数据类型、常量和表达式。

教学重点和难点: Java程序的基本结构、基本数据类型字面常量的表示方法、基本数据类型之间的转换。

教学方法和手段:讲授、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）Java符号集；（2）Java程序的基本结构；（3）编程规范与注释；（4）基本数据类型；（5）变量与常量；（6）表达式。

第三章 流程控制

教学目的与要求:掌握Java的三种控制结构；

教学重点难点: if/else语句、switch语句、for语句、while语句、foreach语句、break语句；

教学方法和手段:讲授、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）选择结构；（2）循环结构；（3）跳转语句。

第四章 数组

教学目的和要求:掌握一维数组和二维数组的定义、初始化及遍历方法、掌握foreach语句的使用方法。

教学重点和难点:规则二维数组的遍历、不规则二维数组的遍历、foreach语句的使用方法

教学方法和手段:讲授、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）一维数组；（2）二维数组；（3）操作数组。

第五章 方法

教学目的和要求:理解方法重载的概念、掌握方法的定义形式和调用方式、方法重载的要求和调用原理。

教学重点和难点:方法签名的要求、方法重载的要求和调用原理。

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）方法的定义与调用；（2）方法重载。

第六章 面向对象基础编程

教学目的和要求:理解面向对象开发的基本概念，掌握Java语言设计类和对象的方法、理解掌握构造方法、封装、this关键字、static关键字，理解代码块的作用和运行时机，理解单例模式的作用，掌握单例模式的编程步骤，理解对象数组的编程方法，理解内部类的作用，掌握内部类的编程方式。

教学重点和难点:抽象、类、对象的概念、对象特征、构造方法的作用与实现、封装的概念和实现、this关键字的机制、static关键字的作用、静态代码块的运行时机、匿名内部类的实现。

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）面向对象开发概念；（2）类与对象；（3）构造方法；（4）封装；（5）类设计综合案例；（6）this关键字；（7）static关键字；（8）代码块；（9）单例模式；（10）对象数组；（11）内部类。

第七章 面向对象高级编程

教学目的和要求:理解抽象类、接口、继承、多态的概念，，了解Java 8对接口支持的新特性，理解super关键字的意义，掌握继承的实现方法、super关键字和final关键字的使用方法，理解类之间的依赖关系、关联关系、聚合关系和组合关系，并掌握绘制这4种关系的UML图的方法，理解掌握instanceof关键字的作用和使用方法，理解多态机制，掌握多态编程方法。

教学重点和难点:接口、继承和多态的概念及编程方法，依赖关系、关联关系、聚合关系和组合关系的UML图，多态机制。

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）继承；（2）super关键字；（3）final关键字；（4）依赖关系；（5）关联关系；（6）聚合关系；（7）组合关系；（8）抽象类；（9）接口；（10）接口新特性；（11）抽象类与接口的关系；（12）类接口混合关系；（13）instanceof关键字；（14）多态概念；（15）多态案例；（16）多态机制。

第八章包和访问控制权限

教学目的和要求:理解包的概念和作用，理解4种访问控制权限的控制范围，掌握利用包、类和4种访问控制权限设置访问权限的方法。

教学重点和难点:包的使用方法、访问权限控制矩阵。

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）包；（2）访问控制权限。

第九章 异常处理

教学目的和要求:理解异常的概念、了解抛出常见异常的原因，理解掌握try/catch/finally语句、throws及throw关键字的作用和使用方法，掌握自定义异常的方法。

教学重点和难点:异常分类、try/catch/finally的执行机制，自定义异常、throws和throw综合应用。

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）异常概念；（2）try/catch/finally语句；（3）throws关键字；（4）自定义异常级throw关键字。

第十章 常用类

教学目的和要求:掌握Object类中的常用方法的作用及重写，理解包装类的作用，掌握日期处理类的使用方法，掌握数值格式化类的使用方法，理解正则表达式的概念，掌握正则表达式中常用元字符的作用，了解字符串处理类的主要方法。

教学重点和难点:Object类中的equals()、clone()he toString()方法，数值格式化的模式字符串及编程步骤、正则表达式元字符及编程步骤

教学方法和手段:讲授、讨论、案例教学；线上学习、编程演示、多媒体教学。

教学主要内容:（1）Object类；（2）包装类；（3）日期处理；（4）数值格式化；（5）正则表达式；（6）字符串处理。

五、选用教材及主要参考书目

教材:

覃遵跃,周清平,蔡国民,张彬连.利用案例轻松学习Java语言[M]. 北京:清华大学出版社,2013

主要参考书目

[1] 李兴华.Java开发实战经典(第2版）[M]. 北京:清华大学出版社, 2018

[2] 李刚. 疯狂Java讲义（第五版）[J]. 北京:机械工业出版社, 2019.

[3] (美)凯 S.霍斯特曼(Cay S. Horstmann) . Java核心技术.卷Ⅰ基础知识(第8版)[M]. 2016.

六、考核方式和成绩评定

1、考核方式:本课程的考核方式为闭卷考试。

2、成绩评定:

成绩评定采用百分制，该课程成绩由以下6部分构成（根据实际情况可以调整，但期末测试不能超过40%）:

七、其他说明

1、 充分利用超星慕课平台开展信息化教学，在慕课平台部署教学文件、作业、能力测试、模式考试、课程竞赛和研讨式学习方案等，学生通过在平台提交文档。调动广大学生积极参与，提高学生的学习兴趣、学习积极性和主动性。

2、 采用研讨式教学方法，激活学生学习主动性，培养学生团队协作精神、表达能力以及自学学习的能力。

3、 采用案例教学，增进学生的学习积极性和形成对新概念的认识。

4、 采用问题驱动法，激发学生的学习主动性和加深对一些概念的理解。

5、 利用多媒体教学手段，教师现场编制和演示部分程序。

6、 利用网络资源进行教学，积极建设网络资源，

大纲执笔人:《Java程序设计基础》教学团队

大纲审核人:软件学院教学指导委员会

2018年3月