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《JAVA语言程序设计》课程教学大纲
日期:2015/3/4 18:23:27 发布部门: Java程序设计精品资源共享课网站  点击: 3597

《Java程序设计》课程教学大纲 Ⅱ 4.5

课程代码:2106010500

课程名称:Java程序设计

          Java  Programming

学  分:4.5            

总 学 时:80       (其中:理论学时:48       实验(上机)学时:32)

先修课程:    2106010520  大学计算机   

适用对象: 工科(非计算机)本二专业

 

一、课程地位、作用与任务

当今,Java语言已经成为软件开发领域中应用最广泛的语言之一,在桌面系统、Web企业级应用系统、嵌入式系统、移动平台应用等方面都表现出卓越的性能和优势,其面向对象、安全性、平台无关性等诸多优势使得它备受业界瞩目,学习并掌握Java语言是对工科类大学生提出的一项新要求。

《Java程序设计》是工科类非计算机专业本科生必修的一门计算机技术基础课程。通过本课程的教学,使学生准确掌握Java语言的语法机制,理解Java面向对象编程的概念、理论和技术,培养学生用“计算机思维”方式进行程序设计,启发学生的创新意识,提高学生在程序设计过程中分析问题和解决问题的实际动手能力,为进一步学习后续相关课程及今后使用或开发结合本行业工作实际的应用程序奠定基础。同时,可以帮助学生顺利通过全国计算机二级Java语言等级考试,使学生提高就业竞争力。

二、教学内容及组织

本课程为公共基础必修课,教学内容组织紧扣全国计算机等级考试二级Java语言的考纲和知识点,按照本大纲开课的各专业统一内容、统一要求、统一考试。

基本要求包括: 掌握Java语言的特点、实现机制和体系结构;掌握Java语言中面向对象的特性;掌握Java语言提供的数据类型和结构;掌握Java语言编程的基本技术;会编写Java用户界面程序、Java简单应用程序和Java小应用程序(Applet);了解Java的应用。

本课程的主要教学内容如下:

1. Java语言概述(5学时)

了解:Java的起源与发展,熟悉Java程序开发与运行环境,掌握Java程序设计步骤和Java程序的构成。

重点:Java程序设计步骤;Java程序的构成;JDK的安装目录和常用命令。

难点:Java程序的构成。   

1.1 Java语言简介:Java语言发展简史; Java虚拟机的概念、特点和作用;Java语言的特点;Java 三种开发平台。

1.2 Java程序开发与运行环境: JDK的下载安装及所包含的目录、常用命令(javac, java, jar, jdb, javadoc, javap, appletviewer, rmic, rmid等); TextPad、JCreator、NetBeans、Eclipse等IDE环境。

1.3 Java程序设计步骤:Java程序的编辑、命名/保存方法;Java程序的编译方法;Java程序的解释方法(注意Java Application和Java Applet的不同之处)。

1.4 Java程序的构成:完整的Java程序的结构(最多一个package、0到多个import、最多1个public类、0到多个一般类、0到多个接口); Java Application程序的结构; Java Applet程序的结构; Java程序中的3种注释;Java Application图形用户界面的构成。

2.Java语言基础(20学时)

掌握:Java语言的标识符、数据类型、表达式与语句、流程控制、数组、字符串,掌握Java语言的基本语法。

重点:基本数据类型的名称、取值范围;常用关键字的名称及含义;运算符与表达式;循环语句(for、while、do-while); 跳转语句(continue、break); 数组的定义、创建和引用; 数组的声明、数组元素的引用; String对象的声明、创建、常用属性和方法。

难点:数据类型的强制转换; ++ --运算符; 逻辑运算符&&与&的区别; 逻辑运算符||与|的区别; 移位运算<<、>>、>>>的含义和用法; 位运算&、|、^的含义和用法; 循环控制语句(for、while、do-while)的含义和用法; 跳转语句(continue、break)的含义和用法; 数组元素的访问。

2.1 语法基础:标识符与数据类型:标识符的定义规则;标识符的风格约定;关键字;基本数据类型及数据类型转换(隐式转换、强制转换);复合数据类型;基本类型变量与引用类型变量。表达式与语句:变量及作用域(类成员变量、局部变量、方法的参数);变量的初始化;运算符与表达式(算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、三目运算符、运算符的优先级)。

2.2 流程控制:Java中的语句介绍(表达式语句、声明语句、流程控制语句)。流程控制语句:分支语句(if..else,switch);循环语句(for、while、do-while);跳转语句(continue、break、return)。

2.3 数组:一维数组的定义、创建及元素引用;多维数组的定义、创建及元素引用;length属性;数组作为方法的参数(形参、实参)

2.4 字符串:String对象的声明、创建; String的常用属性和方法; StringBuffer的特点、声明、创建; StringBuffer的常用属性和方法。

3.Java面向对象程序设计基础(25学时)

理解:Java中类和对象的基本概念;继承和多态的概念与实现方法。掌握:Java中类的定义和对象的创建方法;访问控制符和非访问控制符的作用与用法;包、接口的概念和使用;异常类的定义和处理。掌握常用工具类的用法,包括: Date、Calendar、Set和List的具体实现类。 了解:内部类的定义和使用;泛型程序设计的基本概念。

重点:类的定义和对象的创建;访问控制符和非访问控制符的作用及混用的原则;构造函数的特点;构造函数的继承和重载;标准异常类及异常的抛出和捕获;接口的定义和使用;Object类的主要方法、Math类及主要方法、基本数据类型类、集合框架。

难点:访问控制符中private的应用;非访问控制符(static,abstract,final);修饰符的混用原则;构造函数的继承;异常处理;集合框架和泛型程序设计方法。

3.1面向对象编程的基本概念: 面向对象的3个关键特征: 封装、继承、多态;Java中类和对象的基本概念。

3.2类的定义:类头的定义;类体的定义(成员变量、方法);构造方法的定义。

3.3继承与多态:类的继承;非访问控制符static、final、abstract ;子类中对父类成员变量的隐藏;子类对父类方法的覆盖;方法的重载;构造函数的继承; 构造函数的重载; this和super关键字。

3.4 包与访问控制符:包的概念、作用和创建方法;Java的访问控制符public、protected、private ;Classpath环境变量的作用及设置方法、Jar归档文件的作用及创建方法。

3.5接口:接口的概念、作用、定义和使用方法。

3.6 Java的异常处理:异常的概念及系统标准异常类及其层次结构; 用户自定义异常类的声明、异常对象的抛出、多异常的捕获处理(try-catch-finally)。

3.7 Java基础类与工具类:Java语言基础类库:Object类的作用及包含的主要方法;System类及主要属性方法; Math类及主要属性方法; 基本数据类型类及主要属性、方法(Integer、Double、Character等)。日期和时间类: Date; Calendar。集合框架:Set、List、Map接口及主要实现类(ArrayList、HashSet、TreeMap等)。泛型编程初步:泛型的概念; 泛型类、泛型方法。

4.Java图形用户界面设计(15学时)

熟悉Java中AWT和Swing组件包及其常用的标准组件和容器组件;掌握组件的常用属性、方法和响应的事件;理解Java的事件处理机制;了解容器及布局管理方式; 掌握菜单的设计。

重点:常用的标准组件及容器组件的用法;组件的事件处理;事件监听接口和事件适配器;常见的布局管理方法和典型容器组件的布局管理方式。难点:标准组件的事件响应;容器的布局管理;常用事件类及事件适配器。

4.1图形用户界面概述: 图形用户界面的构成要素(顶层容器、内部容器、标准组件、用户自定义成分); Java实现图形用户界面的方法(通过AWT组件包和Swing组件包);图形用户界面与用户之间的交互过程(通过事件处理机制完成)。

4.2 GUI标准组件的使用: AWT组件包和Swing组件包中的常用标准组件(Label/JLabel、Button/JButton、TextField/JTextField、CheckBox/JCheckBox、List/JList/JCombox等);常用标准组件的主要属性、方法和响应的事件;AWT组件和Swing组件的比较。

4.3 Java的事件处理: 事件处理三要素(事件源、事件、事件监听者)的含义;AWT组件包和Swing组件包中的常见事件及处理方法; 事件适配器的概念和使用方法(WindowAdapter、MouseAdapter、MouseMotionAdapter、KeyAdapter等)。

4.4布局和容器设计:Java的布局管理器及典型的布局管理方法(FlowLayout、BorderLayour、GridLayout、CardLayout、BoxLayout、null); 给容器设置布局管理器的方法;AWT和Swing组件包中几种典型容器的默认布局管理方式(Panel/JPanel、Frame/JFrame、Applet/JApplet、Dialog/JDialog); AWT顶层容器和Swing顶层容器加入组件的方法(Swing顶层容器和内部组件之间有一个内容面版contentPane)。

4.5 对话框的使用:javax.swing.JOptionPane类及相应的静态方法(消息对话框、确认对话框、输入对话框、文件打开/保存对话框、颜色对话框)。

4.6菜单组件:Menu/JMenu组件的作用及菜单的构成层次;菜单与外层容器的关系;菜单的事件响应;弹出菜单popupMenu及事件响应。

5. Java  Applet程序设计(5学时)

掌握Applet的生命周期及主要事件(init()、start()、paint()、repaint()、update、stop()、destroy());Html中<applet>标记及主要属性的含义;Applet程序与HTML网页如何传递参数;了解Applet的安全策略;了解从Applet程序中访问网络资源的方法;熟悉在Applet中显示图像、动画、播放声音、视频的方法。

重点: Applet的生命周期; Applet与网页之间的参数传递; <applet>标记中常用属性及含义。

难点: Applet生命周期中的事件及响应/调用时机。

5.1 Applet的概念:Applet的生命周期及主要事件(init()、start()、paint()、repaint()、update、stop()、destroy());Applet生命周期中的事件响应/调用时机。

5.2Applet编程:Html中<applet>标记及主要属性的含义;Applet程序与HTML网页如何传递参数;<applet>标记中常用属性及含义;Applet的安全策略;从Applet程序中访问网络资源的方法。

5.3 Applet的多媒体支持:javax.swing.JOptionPane类及相应的静态方法(消息对话框、确认对话框、输入对话框、文件打开/保存对话框、颜色对话框)。

6.Java多线程编程(5学时)

掌握java中多线程的概念及线程创建的两种方法,了解线程的控制和同步技术。

重点:线程的两种创建方法;线程生命周期中的几种状态及相互转换;线程的控制与同步。

难点:线程生命周期中的几种状态及相互转换;线程的控制与同步。

6.1线程的概念: 什么是线程、线程的特点、主线程与子线程的关系;线程与进程的区别; Java的线程模型。

6.2线程的状态与生命周期: 线程生命周期中的几种状态及相互之间的转换。

6.3线程的创建: 通过继承Thread类创建线程;通过实现Runnable接口创建线程; 创建线程的两种方法的比较。

6.4线程的调度与控制:线程的优先级与调度策略;线程的基本控制(sleep()、yield()、join()、interrupt()、suspend()、resume()、stop()、currentThread()、isAlive())。

6.5 线程的同步:多线程并发操作中的问题;线程间的同步(synchronized、wait()、notify())。

7.Java输入输出流及文件操作(5学时)

理解Java输入输出流的概念;掌握Java的常用输入输出流,包括:字节输入输出流(InputStream、OutputStream)及常见子类(FileInputStream、FileOutputStream、BufferInputStream、BufferOutputStream、DataInputStream、DataOutputStream),字符输入输出流(Reader、Writer)及常见子类(FileReader、FileWriter、BufferReader、BufferWriter、InputStreamReader、OutputStreamWriter); 掌握File类及文件目录操作;  了解Ran domAccessFile类及文件随机读写; 了解Serializable接口及对象的串行化。

重点:常见的输入输出流对象(文件输入输出流、缓冲输入输出流、数据输入输出流、压缩输入输出流);基于File的文件和目录操作;对象的串行化。

难点:Serializable接口和ObjectInputStream、ObjectOutputStream。

7.1输入输出流的概念:流的概念、字节流、字符流。

7.2 字节输入输出流:InputStream/OutputStream及其子类。

7.3 文件及目录操作:基于File类实现文件和目录操作;基于RandomAccessFile实现文件的随机读写操作。

7.4 对象的串行化:Serializable接口; 通过ObjectInputStream、ObjectOutputStream实现对象的串行化(持久化)。

附注:实验教学安排见《Java程序设计》实验教学大纲

三、建议学时分配表

 

序号

课程内容

学 时 分 配

讲 授

习题课

实  验

小  计

1

Java语言概述

3

 

2

5

2

Java语言基础

12

 

8

20

3

Java面向对象程序设计基础

15

 

10

25

4

Java图形用户界面设计

9

 

6

15

5

Java Applet程序设计

3

 

2

5

6

Java多线程

3

 

2

5

7

Java输入输出流及文件操作

3

 

2

5

合  计

48

 

32

80

 

四、课程考核

本课程全部采用网络化考试。考题从网考题库中随机抽取,含客观题和主观题。客观题包括单项选择题和判断题,主观题包含基本编程题、简单编程题、综合编程题等题型。

实验成绩占课程总成绩的20%,考勤和作业、提问占总成绩的20%,期中和期末网考成绩占总成绩的60%。

五、教学说明

1.本课程属于讲授计算机程序设计方面的课程,是学生今后开发应用程序的必备基础,

也是江苏省及全国非计算机专业学生报考计算机二级考试的主要语种之一。教学内容紧密围

绕二级考试内容设计。

2.本课程应将理论教学与实验教学紧密结合,使之相互辅助,提高教学效果。理论教学时应编制适合本课程特点的CAI课件,采用多媒体讲授,注重基本概念讲解与实例的演示,使学生可以直观而清晰地看到操作效果,加深对知识点的理解。教学过程中应紧密围绕大纲教学。

3.实验教学应穿插于理论教学的全过程,采用一人一机上机操作、任课教师跟班辅导的方式,使学生有充分的机会在计算机上练习,在培养学生自己动手解决问题的能力,又可以及时解决上机操作时所遇到的疑难问题。初期的实验教学环境可采用TextPad、JCreator等,从第5章的实验开始,可以结合全国计算机等级考试所用的上机环境版本,介绍NetBeans的使用方法。

除此之外,还应该充分发挥网络技术在辅助教学中的作用,编制网络教程、列举典型例题、设计交互式上机练习,方便学生在课外时间自主学习。同时注重理论教学的方法,提高学生的学习兴趣,加大实践教学的指导力度。

六、推荐教材和教学参考书

教  材:

[1]《全国计算机等级考试二级教程——Java程序设计》,柳西玲主编,高等教育出版社,2013年版

[2]《Java程序设计实验指导(讲义)》,施珺、陈艳艳等编著

参考书:

[1]《Java2实用教程》,耿祥义等编著,清华大学出版社,2012年第4版

[2]《Java语言实验与课程设计指导》,施珺、纪兆辉编著,南京大学出版社,2010年第1版。

[3]《Java编程思想》,Bruce Eckel著,机械工业出版社,2007年第4版

[4] 《Java语言与面向对象程序设计》,印旻 ,北京 清华大学出版社 2008,9

 

执笔人:黄 霞

审  定:施 珺

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