河北師范大學(xué)《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱（理論課程）課程代碼：31701322課程名稱：Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)英文名稱：ObjectOrientedProgramminginJava授課語言：中文開課單位：計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院大綱制定人：董東大綱審定人：趙明華一、課程說明1.課程類別/性質(zhì)：專業(yè)課程/選修課2.學(xué)分/學(xué)時：3/72理論學(xué)時：36實(shí)踐學(xué)時：363.適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)類4.先修課程：程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法5.課程學(xué)習(xí)資源：教材：Java程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第2版).董東、解建軍、孫慧，等，清華大學(xué)出版社.978-7-302-48424-0參考書目：Java程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，董東，清華大學(xué)出版社，2017年12月/第1版，ISBN號978-7-302-48424-0，高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)教材精選.黑馬程序員，Java基礎(chǔ)入門（第3版），定價(jià)：59.90元，印次：3-14，ISBN：9787302592440，出版日期：2022.01.01，印刷日期：2024.01.09。TheJava?Tutorials./javase/tutorial/.Oracle.Java從入門到精通（第6版）（軟件開發(fā)視頻大講堂），明日科技，ISBN9787302581260，清華大學(xué)出版社,2021年7月, 54元。Java?PlatformStandardEdition&JavaDevelopmentKitVersion17APISpecification./en/java/javase/17/docs/api/java.base/module-summary.html.6.主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)和學(xué)期項(xiàng)目。二、課程簡介Java是一門語言的名字，也是一個平臺的名字。應(yīng)用Java語言設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)問題求解是計(jì)算機(jī)專業(yè)能力之一。Java有三個平臺JavaSE（標(biāo)準(zhǔn)版）、JavaEE（企業(yè)版）和JavaME（微型版）。其中JavaSE是基礎(chǔ)，然后才能學(xué)習(xí)JavaEE。Hadoop等大數(shù)據(jù)平臺是基于Java的，Spring等大型應(yīng)用的框架也是基于Java的。如果為手機(jī)、機(jī)頂盒和PDA之類嵌入式電子設(shè)備開發(fā)應(yīng)用，則會用到JavaME。本課程以“對象”的概念為核心，由淺入深、循序漸進(jìn)地介紹了Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本思想、方法和技術(shù)，力圖使學(xué)生較為輕松地掌握J(rèn)avaSE的基本內(nèi)容。在掌握“面向?qū)ο蟆背绦蛟O(shè)計(jì)基本思想和語言基本規(guī)則的同時，提高通過程序設(shè)計(jì)解決問題的能力。內(nèi)容包括：Java程序設(shè)計(jì)環(huán)境以及Java程序的一般結(jié)構(gòu)；Java標(biāo)識符、運(yùn)算符、基本數(shù)據(jù)類型、簡單的控制臺輸入輸出、流程控制語句、數(shù)組以及使用Java中內(nèi)置的類；類的設(shè)計(jì)、對象的創(chuàng)建和訪問；類與類之間的關(guān)系，包括繼承和實(shí)現(xiàn)等；如何處理異常；通過群集框架快速實(shí)現(xiàn)集合、線性表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；通過輸入輸出流讀取和寫入文件；通過線程和并發(fā)程序設(shè)計(jì)的基本技術(shù)。學(xué)習(xí)Java語言不需要C語言的先行知識，甚至沒有學(xué)習(xí)過任何程序設(shè)計(jì)語言更好。無論畢業(yè)后從事軟件開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能教育還是運(yùn)維，掌握基本的Java語言程序設(shè)計(jì)技術(shù)都是必備條件。三、課程目標(biāo)1.引導(dǎo)學(xué)生繼承和發(fā)揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)大國工匠精神，踐行愛國、敬業(yè)、誠信等社會主義核心價(jià)值觀，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展和職業(yè)核心素養(yǎng)養(yǎng)成，使之成為具有家國情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣髁x建設(shè)者。2.能夠識別Java語言常用的保留字。能夠解釋類、對象、繼承、接口，多態(tài)等,能夠解釋異常處理過程，給幾十行內(nèi)的JavaSE源程序，能夠讀懂。3.能夠通過設(shè)計(jì)類和對象實(shí)現(xiàn)小規(guī)模問題求解，能夠按照設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)類和對象，能夠應(yīng)用JCF框架設(shè)計(jì)存儲結(jié)構(gòu)，能夠應(yīng)用I/O流API讀寫文件，能夠創(chuàng)建和管理多線程。能夠查閱APIdocumentation，能夠應(yīng)用程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。四、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)對應(yīng)章節(jié)支撐畢業(yè)要求支持強(qiáng)度（H、M、L）備注課程目標(biāo)1全部章節(jié)畢業(yè)要求8.1H課程思政目標(biāo)課程目標(biāo)2全部章節(jié)畢業(yè)要求5.2L理解程序課程目標(biāo)3全部章節(jié)畢業(yè)要求6.2M按面向?qū)ο蠓缎驮O(shè)計(jì)程序五、教學(xué)內(nèi)容及要求章節(jié)名稱：Java簡介主要內(nèi)容：1.1面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 1.2開發(fā)環(huán)境 1.3在命令提示符窗口設(shè)計(jì)程序 1.4使用jGRASP設(shè)計(jì)程序 1.5使用Eclipse設(shè)計(jì)程序 1.6Java程序結(jié)構(gòu) 1.7代碼風(fēng)格 1.7.1命名約定 1.7.2留白 1.7.3塊風(fēng)格 1.8注釋 基本要求：掌握J(rèn)ava應(yīng)用的設(shè)計(jì)步驟；理解Java應(yīng)用程序構(gòu)成；能夠應(yīng)用Java程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。重點(diǎn)：Java應(yīng)用程序構(gòu)成。難點(diǎn)：代碼風(fēng)格。章節(jié)名稱：語言基礎(chǔ)主要內(nèi)容：2.1標(biāo)識符和保留字 2.2基本數(shù)據(jù)類型 2.3字面量 2.4變量 2.5運(yùn)算符 2.5.1賦值運(yùn)算符 2.5.2算術(shù)運(yùn)算符 2.5.3關(guān)系運(yùn)算符 2.5.4邏輯運(yùn)算符 2.5.5條件運(yùn)算符 2.5.6位運(yùn)算符 2.5.7運(yùn)算符的優(yōu)先級 2.6表達(dá)式和語句 2.7控制臺輸入和輸出 2.8控制結(jié)構(gòu) 2.8.1順序結(jié)構(gòu) 2.8.2分支結(jié)構(gòu) 2.8.3循環(huán)結(jié)構(gòu) 2.8.4分支語句 2.9數(shù)組 2.9.1數(shù)組的概念 2.9.2數(shù)組的聲明 2.9.3數(shù)組的訪問 2.9.4二維數(shù)組 基本要求：掌握J(rèn)ava應(yīng)用的設(shè)計(jì)步驟；理解Java應(yīng)用程序構(gòu)成；能夠應(yīng)用Java程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。重點(diǎn)：理解標(biāo)識符、變量和字面值；理解基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型；掌握4類基本數(shù)據(jù)類型：整數(shù)類型、浮點(diǎn)類型、字符類型、布爾類型；掌握各種運(yùn)算符的含義及用法；能夠書寫正確的表達(dá)式。能夠應(yīng)用Scanner輸入數(shù)據(jù)，能夠應(yīng)用基本的JavaAPI。難點(diǎn)：數(shù)組、引用數(shù)據(jù)類型。章節(jié)名稱：類和對象主要內(nèi)容：3.1類的聲明 3.2創(chuàng)建對象 3.3訪問對象 3.4對象的字符串表示 3.5方法的調(diào)用和返回 3.6重載 3.7類變量和實(shí)例變量 3.8靜態(tài)方法和實(shí)例方法 3.9命令行參數(shù) 基本要求：：理解類是對象的抽象，對象是類的實(shí)例；理解對象的生命期，掌握構(gòu)造方法的設(shè)計(jì)；掌握toString方法；掌握類成員的聲明；理解類變量與實(shí)例變量、靜態(tài)方法與實(shí)例方法；理解方法的重載；理解變量的作用域。重點(diǎn)：類的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：對象引用this，類變量與實(shí)例變量，類方法與實(shí)例方法。章節(jié)名稱：繼承主要內(nèi)容：4.1通過繼承共享祖先的特征 4.2父類和子類的構(gòu)造方法 4.3覆蓋實(shí)例方法和隱藏靜態(tài)方法 4.4上轉(zhuǎn)型和下轉(zhuǎn)型 4.5抽象類和抽象方法 4.6保留字final 4.7接口 4.8多態(tài) 4.9源代碼的組織和訪問控制 4.10Object類 4.10.1toString方法 4.10.2equals方法 4.10.3hashCode方法 4.11枚舉 基本要求：理解和應(yīng)用繼承機(jī)制；區(qū)分覆蓋和隱藏；掌握和應(yīng)用抽象類、接口和多態(tài)；理解訪問控制機(jī)制；掌握上轉(zhuǎn)型和下轉(zhuǎn)型。能夠覆蓋Object類的toString等方法。能夠應(yīng)用接口和繼承實(shí)現(xiàn)多態(tài)；能夠使用枚舉類型。重點(diǎn)：繼承，接口，訪問控制和多態(tài)。難點(diǎn)：多態(tài)。章節(jié)名稱：異常主要內(nèi)容：5.1異常的拋出與捕獲 5.2處理異常 5.3自定義異常 基本要求：理解異常的概念，掌握處理異常步驟；能夠自定義異常。重點(diǎn)：處理異常。難點(diǎn)：自定義異常。章節(jié)名稱：實(shí)用類主要內(nèi)容：6.1String 6.2正規(guī)表達(dá)式 6.3編輯字符串 6.4字符對象 6.5數(shù)值對象 6.6數(shù)學(xué)運(yùn)算API 6.6.1Math類 6.6.2Random類 6.6.3BigInteger類 6.7日期和時間API 6.7.1LocalDate類 6.7.2LocalTime類與LocalDateTime類 6.7.3Date類 6.7.4Calendar類 基本要求：掌握字符串處理，區(qū)分String類和StringBuffer類的應(yīng)用場景和方法，理解自動裝箱和拆箱，能夠應(yīng)用Math類中的API，能夠應(yīng)用Random生成不同類型的隨機(jī)序列，能夠?qū)嵱眯掳姹镜娜掌诤蜁r間API，能夠設(shè)計(jì)正規(guī)表達(dá)式解決問題。重點(diǎn)：正規(guī)表達(dá)式，日期時間API。難點(diǎn)：正規(guī)表達(dá)式。章節(jié)名稱：JCF框架主要內(nèi)容：7.1介紹 7.2Set接口和實(shí)現(xiàn)類 7.3List接口 7.3.1ArrayList實(shí)現(xiàn)類 7.3.2LinkedList實(shí)現(xiàn)類 7.3.3Collections類 7.4隊(duì)列接口和實(shí)現(xiàn)類 7.5棧 7.6Map接口和實(shí)現(xiàn)類 7.7流基本要求：掌握J(rèn)avaCollectionFramework的組成；能夠區(qū)分抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)；能夠根據(jù)問題選擇使用ArrayList和LinkedList；理解和應(yīng)用List、Queue和Map；熟練應(yīng)用Collections提供的算法。能夠應(yīng)用流API完成初步的響應(yīng)式程序設(shè)計(jì)。重點(diǎn)：List，Map，流API。難點(diǎn)：Map。章節(jié)名稱：范型主要內(nèi)容：8.1概述 8.2泛型類 8.3泛型接口基本要求：理解范型的概念，能夠設(shè)計(jì)范型類和范型方法；能夠定義和實(shí)現(xiàn)范型接口。重點(diǎn)：范型類和范型方法。難點(diǎn)：范型接口。章節(jié)名稱：反射主要內(nèi)容：9.1Class類 9.2實(shí)例化對象 9.3查詢類的成員 9.4調(diào)用成員方法 基本要求：理解反射的概念，能夠通過反射創(chuàng)建對象；能夠通過反射查詢和訪問類的成員。重點(diǎn)：通過反射創(chuàng)建對象，通過反射訪問成員。難點(diǎn)：通過反射訪問成員。章節(jié)名稱：輸入輸出流主要內(nèi)容：10.1文件與文件夾管理 10.2流 10.2.1字節(jié)流 10.2.2緩沖字節(jié)流 10.2.3數(shù)據(jù)流 10.2.4字符流 10.3Scanner類和PrintWriter類 10.4對象串行化 10.5字符集和Unicode基本要求：能夠通過Flie對象操縱磁盤文件和文件夾；掌握使用Scanner類和printf方法讀寫數(shù)據(jù)；理解流的概念，能夠區(qū)分字節(jié)流和字符流，能夠通過流讀寫各種類型數(shù)據(jù)；掌握提高讀寫數(shù)據(jù)的性能的方法。重點(diǎn)：字符流。難點(diǎn)：各種流之間的關(guān)系。章節(jié)名稱：多線程程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：11.1進(jìn)程和線程 11.2創(chuàng)建線程 11.3線程狀態(tài) 11.4線程池 11.5線程安全的程序設(shè)計(jì) 11.5.1與時間有關(guān)的錯誤 11.5.2volatile保留字 11.5.3synchronized保留字 11.5.4計(jì)數(shù)器Adder 11.6獲取子線程的返回結(jié)果 11.7BlockingQueue 基本要求：掌握創(chuàng)建線程對象的方法，理解線程生命周期，掌握對線程的管理，了解線程安全的程序設(shè)計(jì)，能夠從子線程獲取結(jié)果。重點(diǎn)：線程創(chuàng)建和管理。難點(diǎn)：線程安全的程序設(shè)計(jì)。六、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)序號實(shí)驗(yàn)/設(shè)計(jì)名稱實(shí)驗(yàn)/設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求學(xué)時/周每組人數(shù)備注1開發(fā)環(huán)境試驗(yàn)掌握開發(fā)Java應(yīng)用程序的三個步驟2驗(yàn)證2程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試驗(yàn)Java應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)2驗(yàn)證3程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試驗(yàn)掌握使用Scanner類2驗(yàn)證4類與對象試驗(yàn)掌握類變量與實(shí)例變量，以及類方法與實(shí)例方法的區(qū)別2驗(yàn)證5類與對象實(shí)驗(yàn)方法的調(diào)用與返回，命令行參數(shù)等2驗(yàn)證6繼承試驗(yàn)上轉(zhuǎn)型對象的使用2驗(yàn)證7繼承試驗(yàn)多態(tài)等2驗(yàn)證8異常處理試驗(yàn)異常處理，trywithresource，自定義異常2驗(yàn)證9實(shí)用類字符串處理，正規(guī)表達(dá)式，隨機(jī)數(shù)，日期和時間2驗(yàn)證10JCF框架集合、線性表、隊(duì)列、棧、Map對象等2驗(yàn)證11JCF框架流API2驗(yàn)證12范型泛型類和范型方法2驗(yàn)證13反射創(chuàng)建對象，訪問成員2驗(yàn)證14輸入輸出流試驗(yàn)掌握字符輸入、輸出流以及緩沖輸入、輸出流用法2驗(yàn)證15多線程試驗(yàn)線程的創(chuàng)建與管理2驗(yàn)證161718案例：學(xué)生選課系統(tǒng)理解面向?qū)ο蠓缎?設(shè)計(jì)課程思政設(shè)計(jì)序號章節(jié)內(nèi)容思政元素1所有章節(jié)愛國2所有章節(jié)敬業(yè)3所有章節(jié)誠信4所有章節(jié)工匠精神、社會責(zé)任感八、學(xué)時分配序號章節(jié)內(nèi)容理論實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)…總學(xué)時1Java簡介222Java語言基礎(chǔ)223類和對象444繼承445異常246實(shí)用類227JCF框架448范型229反射2210輸入輸出流4411多線程程序設(shè)計(jì)88合計(jì)3636課程考核1.平時作業(yè)：根據(jù)作業(yè)完整性、正確性評分。2.教學(xué)實(shí)踐：實(shí)驗(yàn)和學(xué)期項(xiàng)目形式，根據(jù)源代碼完整性、正確性評分。3.期末考試：考查學(xué)生對Java程序的閱讀理解能力和程序設(shè)計(jì)能力，即“讀寫能力”。期末考試，由課程組命題，試卷采用流水作業(yè)統(tǒng)一批改；作業(yè)、學(xué)期項(xiàng)目等由任課教師隨堂布置、獨(dú)立評判。課程目標(biāo)、考核內(nèi)容、考核方式的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容考核方式課程目標(biāo)1愛國、敬業(yè)、誠信、工匠精神等。平時作業(yè)、教學(xué)實(shí)踐課程目標(biāo)2全部章節(jié)平時作業(yè)、教學(xué)實(shí)踐、期末考試課程目標(biāo)3全部章節(jié)平時作業(yè)、教學(xué)實(shí)踐、期末考試課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考試方式（占比）總成績（占比）平時作業(yè)教學(xué)實(shí)踐期末考試課程目標(biāo)155010課程目標(biāo)210152045課程目標(biāo)310152045按占比合計(jì)253540100考核方式的評分標(biāo)準(zhǔn)（1）平時作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)平時作業(yè)主要考核學(xué)生對每個章節(jié)知識點(diǎn)的掌握程度，批改平時作業(yè)的時候依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對作業(yè)評分，總分100分。按權(quán)值0.2計(jì)入總成績。100-90分89-80分79-70分69-60分60分以下內(nèi)容完整，書寫規(guī)范、端正并保留完整清晰的計(jì)算過程，經(jīng)過源代碼風(fēng)格檢查通過率90%，對問題的求解的程序方法正確、結(jié)果正確。內(nèi)容較完整，書寫規(guī)范，保留大部分計(jì)算過程，經(jīng)過源代碼風(fēng)格檢查通過率80%，對問題的求解的程序方法正確。完成大部分作業(yè)內(nèi)容，書寫較規(guī)范，經(jīng)過源代碼風(fēng)格檢查通過率70%，對問題的求解的程序結(jié)果正確。完成大部分作業(yè)內(nèi)容，對問題進(jìn)行求解的程序存在錯誤。不能按時提交作業(yè)，內(nèi)容缺失較多，對問題求解的結(jié)果錯誤超半，或抄襲他人作業(yè)。（2）教學(xué)實(shí)踐評分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)實(shí)踐主要考核學(xué)生對學(xué)習(xí)過的理論知識的應(yīng)用