Java面向对象程序设计教与学

断剑图书馆 2018-03-24

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面向对象程序设计（Object Oriented Programming，OOP）主要研究如何从对象的角度出发构建程序单元以及程序开发机制，主要内容包括抽象的技术，类与对象，面向对象编程的基本特征，包括封装性、继承性和多态性。学完该课程，学生能使用面向对象编程语言和采用面向对象思维方法开发大中型应用程序。

一、基本信息

课程代号：9051705

课程名称：Java面向对象程序设计

英文名称：Java Object-Oriented Programming

开课专业：计算机科学与技术、软件工程、物联网工程

课程性质：专业必修课

课程学时：68学时，其中课内理论34学时，课内实践34学时。

课程学分：4学分

二、课程性质

面向对象程序设计是计算机科学与技术专业、软件工程专业以及物联网工程专业的专业基础课。该课程主要讲授面向对象的程序设计方法和思想。该课程借助Java作为教学语言，讲授面向对象编程的基础理论和基本思想，培养学生的面向对象思维。课程的总体目标是使学生能够使用面向对象编程语言开发应用程序，也为学生今后学习Java高级编程、JavaWeb开发和移动开发打下坚实的基础。

该课程的特点是既有理论基础，又需要大量实践。因此在教学中应理论联系实际，加强实践环节的教学。在研究和教学方法上应尽量采用基于问题的方法、案例式方法、讨论式方法等多种教学方法。

三、总体目标

本课程的总体目标是适应计算机科学与技术、软件工程以及物联网工程等专业本科学生培养目标的要求，使学生掌握如何应用面向对象编程语言编写应用程序、开发基于面向对象的软件。课程的任务是使学生熟练掌握面向对象编程思想。该课程在培养目标中是属于专业基础课程，该课程为后续课程的学习奠定基础，如后续课程Java Web开发和移动开发等课程都是以该课程作为基础的，另外也为将来学生学习其他面向对象语言（如C++、C#等）以及其他面向对象技术（面向对象数据库）等高级课程打下基础。

四、知识和能力标准

1. 初步掌握的技能

初步掌握使用面向对象技术分析和设计应用程序，初步掌握面向对象分析和设计方法。从软件的复用性，培养学生初步具备模块化思维能力。

2.熟练掌握的技能

熟练掌握Java面向对象程序设计的语言基本语法，基本方法包括软件抽象方法、面向对象分析方法，基本思想包括继承性、封装性、多态性，抽象类以及接口的设计思想。

3.精通的技能

精通Java程序设计语言的使用。本课程以Java语言为例讲解面向对象编程方法，因此要求学生精通Java语言的语法规则，精通使用Java语言编写应用程序，精通Java语言支持的各种面向对象特征及在程序中的使用。

五、教学设计

如何安排教学内容的大致思路：

（1）学生自学和教师精讲结合。在课前安排学生自学有关内容，学生在对应学习内容有了一定认识后，教师选择已混点、易错点、易忽略点重点讲解。

（2）采用问题驱动法、任务驱动以及小组协作等现代教学方法。在教学中尽可能采用多种教学方法，开拓学生思路，提高教学效率。

（3）理论与实践相结合。本课程实践性强，因此通过大量的实例、案例分析、小项目等加深对课程内容的理解和掌握。

（4）实践环节包括课内实践和课外实践。教师指定有关题目，要求学生在课内和课外完成。

（5）学生分成小组。通过小组集体完成一些项目，培养学生的团队精神和协作能力，使学生体会团队的力量。

3.教学计划安排

课内教学内容、时间安排、具体章节如下表所示。

周次

讲

授

学

时

数

实验教学学时

数

课堂训练学时数

计划教学内容

备注

教学内容摘要

（章节名称、讲述的内容提要，课堂讨论的题目等）

实验、习题及其它

第1周

1.1 Java起源与发展

1.2 Java平台与开发环境

1.3 Java程序基本结构

1.5 Eclipse集成开发环境

第1章

实训任务：

2,4,6

习题：

1.1,

1.3

第2周

2.1 简单程序的开发

2.2 数据类型

2.3 运算符

2.4 数据类型转换

第2章

实训任务：

1,2,3

习题：

2.1,

2.3

第3周

3.1 选择

3.2 循环

3.3 示例学习

第3章

实训任务：

1,3,5

习题：

3.2,

3.10

第4周

4.1 面向对象概述

4.2 为对象定义类

4.3 方法设计

第4章

实训任务：

1,2

习题：

4.1,

4.2

第5周

4.4 静态变量和静态方法

4.5 对象初始化和清除

4.6 包与类的导入

实训任务：

3,4

习题：

4.5,

4.6

第6周

5.1 创建和使用数组

5.2 Arrays类

5.3 二维数组

第5章

实训任务：

1,2,4

习题：

5.7,

5.16

第7周

6.1 String类

6.2 格式化输出

6.3 StringBuilder和StringBuffer类

第6章

实训任务：

1,2,3

习题：

6.4,

6.5

第8周

7.1 类的继承

7.2 封装性与访问修饰符

第7章

实训任务：

1,2

习题：

7.1,

7.2

第9周

7.4 抽象类

7.5 对象转换与多态

实训任务：

习题：

7.5

第10周

8.1 Object：终极父类

8.2 Math类

第8章

实训任务：

1,2

习题：

8.1,

8.2

第11周

8.3 基本类型包装类

8.4 日期-时间API

第8章

实训任务：

3,4

习题：

8.6,

8.7

第12周

9.1 内部类

9.2 枚举类型

9.3 注解类型

第9章

实训任务：

1,2,3

习题：

9.1,

9.6

第13周

10.1 接口

10.2 静态方法和默认方法

第10章

实训任务：

1,2

习题：

10.1,

10.2

第14周

10.3 接口示例

10.4 Lambda表达式

第10章

实训任务：

3,4

习题：

10.5,

10.9

第15周

11.1 泛型介绍

11.3 List接口及实现类

11.4 Set接口及实现类

第11章

实训任务：

1,2

习题：

11.1,

11.2

第16周

11.5 Queue接口及实现类

11.6 Map接口及实现类

11.7 Collections类

第11章

实训任务：

3,4,5

习题：

11.4,

11.10

第17周

12.1 异常与异常类

12.2 异常处理

12.3 自定义异常类

第12章

实训任务：

1,2,3

习题：

12.1,

12.5

第18周

复习考试

六、教学建议

本课程是理论和实践紧密联系的一门课程，因此建议教师在精讲理论知识的同时加强学生实践动手能力的培养，在教学中可采取下面一些具体措施：

（1）充分采用现代教育技术手段。本课程机房授课，教师可采用“边讲边练”的方法，可在机器上演示程序的编写和运行，增加学生的感性认识。

（2）采用任务驱动或问题驱动方法。可先提出问题，根据问题寻找解决方案，从而启迪学生的思维，提高教学效果。

（3）采用小组协作方法。教师可设计一些稍大一点的项目，由小组共同完成，然后抽取小组成员讲解设计思想，从而培养学生语言表达能力和成员间协作精神。

（4）加强自学能力培养。设计有关题目，让学生利用各种途径（图书馆、网络）完成题目，从而培养学生解决问题和资源检索能力。

（5）加强过程性考核。通过单元测试、实验、讨论、作业等方式及时对学生的表现进行考核。

七、课程考核与评价

1、基本评价方法

改变一张试卷定优劣的状况，注重评价的多元性，强化过程性评价。在注重掌握基本理论知识的同时，侧重学生多种能力的培养和学习过程中有效学习的引导，构建集知识、能力、过程评价为一体的评价方法。

在学生学习效果的评价中增加规范化，标准化的代码编写习惯考核，能否完成简单的代码测试工作；团队精神和协作能力的提升；是否具备学习能力、总结能力和语言表达能力等方面的评价。

在考核方式上，注重形成性评价与总结性评价相结合，总结性评价由单元测试，实验结果等部分组成，主要考核学生对本课程的基本概念和基本知识掌握程度。形成性评价包括出勤及课堂表现、课外作业、实验完成情况及实验报告、单元测试等方面的评价。

2、考核项目构成

本课程是软件工程专业的核心课程，是以考查的方式考核的考试课。根据该课程的特点，制定6项考核指标，如下所示。

（1）出勤及课堂表现，20%

（2）课外编程作业，20%

（3）实验完成情况及实验报告，30%

（4）单元测试，30%

下面是考核项目、考核次数以及分数。

序号	项目	次数	分数	说明
1	出勤及课堂表现		20分
2	课外编程作业	4	20分	每次5分，教师批阅4次作业，根据学生完成情况给分。
3	实验完成情况及实验报告	5	30分	每次6分，可根据学生提交实验结果记分，先完成任务者可获高分。
4	单元测试	3	30分	每次10分，每单元学习完成进行测试，测试采用课内测试。
总分			100分