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《JAVA程序設計》教學大綱課程名稱:Java程序設計英文名稱:JavaProgramDesign課程編號:F062092352學分:2總學時/課內實踐學時:32/16課程性質:選修課程開課單位:信息與電氣工程學院適應對象:數據科學與大數據技術專業(yè)課程簡介《Java程序設計》是數據科學與大數據技術專業(yè)的一門專業(yè)方向拓展課,以面向對象和跨平臺為主要特色,它促進了互聯網的快速發(fā)展,奠定了其在程序開發(fā)中的地位,近三十年來市場占有率一直位列前三。通過本課程的教學,深化學生面向對象的編程設計思想和新一代程序設計的邏輯思維方式,為Web和Andriod開發(fā)打下基礎,同時對C、C++語言起到固強作用。課程內容主要為Java語言基本語法、類設計、窗口界面設計與事件處理、多線程、輸入輸出流與網絡編程、數據庫應用等。教學方式為機房教學,邊教邊練,綜合案例貫穿整個課程。并以職業(yè)道德培育為著力點,加強大國工匠精神和三觀教育,激發(fā)學生為行業(yè)、為社會、為國家擔當使命??己朔绞桨记凇⑵綍r作業(yè)、上機實踐和期末筆試。課程目標1.強化科學倫理教育和道德教育,注重科學思維方法訓練和科學精神培養(yǎng),提高學生分析問題和解決問題的的能力,激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。2.了解Java語言的主要特點、執(zhí)行過程和基本程序結構,掌握Java語言的基本語法和常用數學類、字符串類的使用方法,具備對一般問題的基本編程能力。3.理解面向對象編程的核心概念和三大特征,掌握窗口界面設計和事件處理的方法,具備較復雜問題的基本編程能力。4.掌握JDBC數據庫編程技術,分析問題和解決問題的能力得到顯著提高,具備較復雜問題的編程能力。5.熟悉輸入、輸出流,網絡編程和多線程的基本方法。具備對特定問題的基本編程能力。三、課程目標與畢業(yè)要求對應關系本課程的課程目標對數據科學與大數據技術專業(yè)畢業(yè)要求指標點的支撐情況如表1所示:表1課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標12345畢業(yè)要求3:設計/開發(fā)解決方案能力:能夠設計出大數據應用領域的復雜工程問題的解決方案,具有數據采集、處理、分析、挖掘的能力,并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協同發(fā)展因素。3-2能夠針對大數據特定的任務需求,完成大數據系統、模塊的設計與開發(fā);●●3-3能夠綜合利用數據科學與大數據技術的專業(yè)知識和新技術,在針對復雜工程問題的系統設計中體現創(chuàng)新意識;●●●●3-4在大數據系統設計和開發(fā)中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等制約因素。●●●畢業(yè)要求5:使用現代工具能力:能夠針對大數據應用領域的復雜工程問題,開發(fā)、選擇與使用恰當的技術、資源、現代信息技術工具,包括對大數據應用領域的復雜工程問題的預測與仿真,并能夠理解其局限性。5-2能熟練運用文獻檢索工具獲取大數據應用領域理論與技術的最新進展以及資源;●●5-3具備使用大數據平臺以及軟件對復雜工程問題進行仿真的能力,理解其使用要求、運用范圍和局限性。●●課程教學安排課程共有12項教學內容,具體安排如下。表2:課程教學安排表序號教學內容思政元素課堂教學學時實驗/實踐教學學時學時小計1Java發(fā)展史與開發(fā)環(huán)境奉獻精神1122基本語法及數組、字符串應用1123類、對象與封裝2244繼承與多態(tài)2245Swing界面設計工匠精神2246事件處理機制1127異常處理機制1128集合類1129數據庫技術創(chuàng)新精神、團隊精神22410多線程機制11211IO輸入輸出流11212網絡編程112合計161632教學安排1.Java發(fā)展史與開發(fā)環(huán)境教學要求:了解Java語言的產生、發(fā)展歷史和主要特點,理解Java的工作原理,熟悉開發(fā)環(huán)境,掌握第一個Java程序的寫法。教學內容:(1)Java語言的產生、發(fā)展歷史和主要特點。(2)Java語言的安裝注意事項和工作原理,展示bin目錄,解讀編譯和解釋程序,提出虛擬機和字節(jié)碼的概念。(3)開發(fā)平臺及環(huán)境搭建,掌握Java集成開發(fā)環(huán)境Eclipse的使用。(4)建立第一個Java應用程序,解讀程序各部分的含義,引出Java程序結構的一般規(guī)律構成。重點:Java的工作原理及跨平臺的實現;第一個Java程序的寫法。難點:Java的工作原理、虛擬機的概念。思政元素:通過講解程序開發(fā)的魅力,深化努力完成學業(yè)是學生的首要任務,熱愛生活,熱愛編程,脫離游戲,用優(yōu)異成績回報社會和家庭,培養(yǎng)學生弘揚奉獻精神,激發(fā)學生愛國愛家情懷。2.基本語法及數組、字符串應用教學要求:掌握Java語言的標識符、基本數據類型,深入掌握Java語言變量的應用。了解Java語言的運算符。熟練掌握Java語言主要流程控制語句的使用。熟練掌握一維數組應用。熟練掌握字符串的常用方法。教學內容:(1)Java語言的標識符、基本數據類型、注釋方式。(2)變量定義及作用域。(3)主要流程控制語句。(4)一維數組。(5)字符串。重點:變量定義及作用域;一維數組;字符串。難點:一維數組;字符串。3.類、對象與封裝教學要求:理解類、對象的概念與關系,掌握類設計的一般規(guī)律,理解類中訪問控制符的作用,掌握靜態(tài)字段和靜態(tài)方法。深入掌握構造方法的作用和定義。熟練掌握類的封裝。教學內容:(1)面向對象的四大核心概念,理解類與對象的關系。(2)類的定義。(3)類中的訪問控制符、靜態(tài)字符和靜態(tài)方法。(4)構造方法。(5)類的封裝。重點:四大核心概念;類的定義;靜態(tài)字段和靜態(tài)方法;構造方法;類的封裝。難點:類的設計;構造方法;類的封裝。4.繼承與多態(tài)教學要求:了解繼承的概念,掌握類繼承的實現方法。理解多態(tài)性的兩個體現。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。教學內容:(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)性在面向對象程序中的作用。(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:類的繼承;抽象類的使用;接口的使用。難點:方法繼承和重載;對象多態(tài)。5.Swing界面設計教學要求:了解圖形用戶界面的概念,掌握圖形用戶界面設計的方法,掌握常用Swing組件的用法,掌握常用的邊界、流式和網格布局。教學內容:(1)圖形用戶界面設計思路。(2)常用Swing組件的用法。(3)常用的三種布局管理器。重點:常用Swing組件的用法;邊界、流式和網格布局。難點:常用Swing組件的用法。思政元素:通過界面設計案例,深化工匠精神和認真做事的品格,激發(fā)學生為行業(yè)、為社會、為國家擔當使命。6.事件處理機制教學要求:理解并掌握Java的事件處理機制和方法。教學內容:(1)事件處理機制的原理。(2)監(jiān)聽器分類及其常用方法。(3)事件處理程序的四種寫法,即采用內部類、已經存在的類、適配器類、注冊與方法調用于一體的匿名類等四種程序寫法。重點:事件處理機制的原理;事件處理程序的四種寫法。難點:事件處理機制的原理。7.異常處理機制教學要求:理解Java語言異常處理機制,了解異常類的繼承關系,掌握異常處理程序的三種情況,掌握自定義異常類的設計。教學內容:(1)異常處理機制的原理,異常類繼承關系。(2)異常處理程序的三種情況,捕獲try-catch-finally、方法聲明throws與強制拋出throw。(3)自定義異常類。重點:異常處理程序的三種情況;自定義異常類。難點:自定義異常類。8.集合類教學要求:了解集合類List、Set、Map的繼承關系和其主要特點,掌握List集合類的用法。教學內容:(1)集合類List、Set、Map的繼承關系和其主要特點。(2)List集合類的用法。重點:List集合類的用法。難點:List集合類的用法。9.數據庫技術教學要求:掌握數據庫連接JDBC技術,掌握數據庫增刪改查的基本操作方法,理解MVC和面向接口的編程思想。教學內容:(1)JDBC技術。(2)數據庫增刪改查的基本操作方法。(3)MVC和面向接口編程思想的應用。重點:JDBC技術;數據庫增刪改查的基本操作方法。難點:JDBC技術;數據庫增刪改查的基本操作方法。思政元素:通過數據庫操作案例,啟發(fā)學生探索新知識的好奇心和挑戰(zhàn)精神,以及承受挫折的堅強意志和溝通合作的團隊精神,舍我其誰的責任擔當和造福人類的濟世精神。10.多線程機制教學要求:理解多線程機制的原理,掌握多線程的一般實現方法,掌握通過同步鎖實現多線程資源共享。教學內容:(1)多線程機制的原理。(2)多線程的一般實現方法。(3)同步鎖實現多線程資源共享。重點:多線程的一般實現方法;同步鎖實現多線程資源共享。難點:同步鎖實現多線程資源共享。11.IO輸入輸出流教學要求:了解輸入輸出流的繼承關系和分類,掌握各種輸入輸出流的一般用法。教學內容:(1)輸入輸出流的繼承關系和分類。(2)各種輸入輸出流的一般用法。重點:各種輸入輸出流的一般用法。難點:各種輸入輸出流的一般用法。12.網絡編程教學要求:了解網絡編程的工作過程,掌握TCP網絡編程的實現方法,了解UDP網絡編程的實現方法。教學內容:(1)網絡編程的工作過程。(2)TCP網絡編程的實現方法。(3)UDP網絡編程的實現方法。重點:TCP網絡編程的實現方法。難點:TCP網絡編程的實現方法。課內實踐教學內容及要求表3:課內實踐教學內容及要求序號教學類型教學內容教學要求1上機Java開發(fā)環(huán)境,1學時理解Java開發(fā)環(huán)境、掌握第一個Java程序的寫法2上機Java基本語法,1學時掌握數據類型和變量的使用,掌握條件、循環(huán)語句的使用。掌握一維數組和字符串的用法。3上機類的設計,2學時理解類的設計規(guī)律,掌握構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行類的設計。4上機繼承與多態(tài),2學時理解類的繼承,掌握方法覆蓋和重載,理解多態(tài)。掌握抽象類、接口的設計和應用。5上機Swing界面設計,2學時掌握基本組件的使用,掌握邊界、流式和網格布局的使用。6上機事件處理機制,1學時掌握事件處理程序的四種寫法。7上機異常處理機制,1學時掌握try{}catch{}語句、自定義異常類。8上機集合類,1學時掌握List類的使用。9上機數據庫技術,2學時掌握JDBC技術。掌握數據庫的增刪改查操作流程。10上機多線程機制,1學時掌握使用Thread類和Runnable接口實現多線程。11上機IO輸入輸出流,1學時掌握基本字符流和字節(jié)流的使用方法。12上機網絡編程,1學時掌握TCP網絡編程方法。課程考核與評價表4:成績評定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則平時考勤與作業(yè)15考勤+作業(yè)得分再按15%計入總成績??记谡?0%:隨機抽取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%。上機測試20期末上機測試成績的20%計入總成績。如果上機測試沒法進行時,以隨機一次上機報告成績代替上機測試成績。期末考試65筆試閉卷得分再按65%計入總成績。組卷:單項選擇20題20分,填空20題20分,簡答題3個12分,語法基礎編程題10分,類與對象編程題10分,數據庫編程

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