《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》教學(xué)大綱

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08140511課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2.5學(xué)分學(xué)時：40學(xué)時（理論40學(xué)時）先修課程：信息處理技術(shù)后續(xù)課程：JavaWeb編程適用專業(yè)：軟件工程開課單位：計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程說明《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》是軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本課程從Java語言著手，系統(tǒng)闡述面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的編程思想，是學(xué)習(xí)后續(xù)程序設(shè)計和軟件開發(fā)等編程課程的基礎(chǔ)和紐帶。其內(nèi)容主要包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想與特性、Java程序概述、Java編程基礎(chǔ)、面向?qū)ο笾械睦^承、多態(tài)、接口、異常處理等概念、集合、文件與I/O流、JDBC數(shù)據(jù)庫操作、多線程與網(wǎng)絡(luò)編程等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會使用Java語言編寫應(yīng)用程序，并能熟練地進(jìn)行程序的調(diào)試和維護(hù)，為學(xué)生從事軟件開發(fā)解決實際問題奠定良好基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1:掌握面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，熟練掌握J(rèn)ava語言的運行機制、基礎(chǔ)知識和語法，深入理解Java語言中抽象、封裝、繼承、多態(tài)、接口、內(nèi)部類、異常處理機制等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計特性，并掌握J(rèn)ava語言中集合、文件與I/O流、JDBC、多線程和網(wǎng)絡(luò)編程等的使用。掌握運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)解決實際問題的方法和技能，為軟件開發(fā)打下扎實的編程基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思維能力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，能基于Java語言、運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想編寫簡單應(yīng)用程序，選擇和應(yīng)用不同開發(fā)環(huán)境和工具進(jìn)行開發(fā)和實現(xiàn)，并能正確、熟練地進(jìn)行程序的調(diào)試和維護(hù)，具備規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的代碼編寫習(xí)慣，具備從事軟件開發(fā)的基礎(chǔ)能力以通過開發(fā)軟件來解決社會需求中的一些實際應(yīng)用問題。課程目標(biāo)3：具有較強的自我更新知識和技能的能力，能緊跟面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計和Java語言的前沿動態(tài)。具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)、能獨立思考和運用軟件來解決問題，具備軟件開發(fā)崗位職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神，具備良好的溝通能力、團(tuán)隊協(xié)作精神和抗壓能力以及終生學(xué)習(xí)意識。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程教學(xué)目標(biāo)對軟件工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.2能夠?qū)μ囟☉?yīng)用問題進(jìn)行建模，設(shè)計解決方案，并按照規(guī)范進(jìn)行軟件工程開發(fā)。課程目標(biāo)1:掌握面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，熟練掌握J(rèn)ava語言的運行機制、基礎(chǔ)知識和語法，深入理解Java語言中抽象、封裝、繼承、多態(tài)、接口、內(nèi)部類、異常處理機制等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計特性，并掌握J(rèn)ava語言中集合、文件與I/O流、JDBC、多線程和網(wǎng)絡(luò)編程等的使用。掌握運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)解決實際問題的方法和技能，為軟件開發(fā)打下扎實的編程基礎(chǔ)。M4.研究4.2能夠利用已有軟硬件工具進(jìn)行正確地采集實驗數(shù)據(jù)，基于實驗方案構(gòu)建原型系統(tǒng)，具備安全的開展相關(guān)實驗的能力。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思維能力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，能基于Java語言、運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想編寫簡單應(yīng)用程序，選擇和應(yīng)用不同開發(fā)環(huán)境和工具進(jìn)行開發(fā)和實現(xiàn)，并能正確、熟練地進(jìn)行程序的調(diào)試和維護(hù)，具備規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的代碼編寫習(xí)慣，具備從事軟件開發(fā)的基礎(chǔ)能力以通過開發(fā)軟件來解決社會需求中的一些實際應(yīng)用問題。M5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠針對不同的工程需求，開發(fā)、選擇與使用相應(yīng)的技術(shù)、資源與工具，對軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計、開發(fā)、測試與維護(hù)。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思維能力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，能基于Java語言、運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想編寫簡單應(yīng)用程序，選擇和應(yīng)用不同開發(fā)環(huán)境和工具進(jìn)行開發(fā)和實現(xiàn)，并能正確、熟練地進(jìn)行程序的調(diào)試和維護(hù)，具備規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的代碼編寫習(xí)慣，具備從事軟件開發(fā)的基礎(chǔ)能力以通過開發(fā)軟件來解決社會需求中的一些實際應(yīng)用問題。課程目標(biāo)3：具有較強的自我更新知識和技能的能力，能緊跟面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計和Java語言的前沿動態(tài)。具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)、能獨立思考和運用軟件來解決問題，具備軟件開發(fā)崗位職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神，具備良好的溝通能力、團(tuán)隊協(xié)作精神和抗壓能力以及終生學(xué)習(xí)意識。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.Java概論1.1Java的發(fā)展歷史1.2Java的基本概念、原理1.3JDK的安裝、配置方法1.4Java的工作原理教學(xué)要求：能夠安裝JDK，配置開發(fā)環(huán)境和常用的外圍設(shè)備；理解Java程序的工作原理；了解Java的發(fā)展簡史。重點：Java虛擬機的概念；Java運行環(huán)境設(shè)置和開發(fā)工具的使用。難點:程序的編寫、調(diào)制和運行；工具包的使用412.Java基本語法2.1簡單數(shù)據(jù)類型；2.2運算符和表達(dá)式；2.3控制語句：if，switch，for，while，do2.4一維數(shù)組和二維數(shù)組教學(xué)要求：掌握J(rèn)ava的基本數(shù)據(jù)類型、運算符和表達(dá)式的使用和優(yōu)先級、流程控制語句、數(shù)組的使用方法、Java的標(biāo)識符、定義和使用變量和常量。重點：運算符與表達(dá)式、流程控制語句、數(shù)組。難點：流程控制語句、數(shù)組。41、23.面向?qū)ο缶幊?.1面向?qū)ο蟮幕靖拍?.2對象與類3.3繼承與多態(tài)3.4構(gòu)造方法3.5接口和包3.6異常處理教學(xué)要求：理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念、特性。理解接口、包的作用和用法。掌握類與對象的關(guān)系。掌握類和對象的定義及使用。掌握方法、構(gòu)造函數(shù)的概念，掌握J(rèn)ava對異常的處理機制。重點：類與對象的使用、構(gòu)造函數(shù)的使用、區(qū)別方法重載和方法覆蓋。掌握多態(tài)、構(gòu)造方法的繼承和重載、接口的實現(xiàn)和異常處理的方法。難點：對接口、包作用的理解。121、2、34.圖形用戶界面4.1圖形用戶界面概述4.2常用的容器和組件4.3事件處理概述4.4布局管理器教學(xué)要求：掌握圖形用戶界面實現(xiàn)的基本原理和方法、掌握J(rèn)ava語言中圖形用戶界面程序的編寫，掌握基本圖形的繪制方法。重點：常用GUI標(biāo)準(zhǔn)組件的使用。難點：Java事件處理和事件適配器的使用。41、2、35.輸入與輸出5.1I/O流概述5.2字節(jié)流5.3字符流5.4文件處理教學(xué)要求：了解流的概念。理解基本的I/O對象。掌握I/O的處理、字節(jié)流的處理、字符流的處理。重點：使用文件流對文件的操作。難點：不同情況下使用適當(dāng)?shù)淖址斎肓鳌?1、2、36.線程6.1多線程的基本概念6.2線程的使用方法6.3多線程同步教學(xué)要求：了解多線程的優(yōu)先級和執(zhí)行機制。理解線程與多線程的概念。理解線程同步的方法。掌握J(rèn)ava中多線程的兩種創(chuàng)建方法（繼承Thread類與實現(xiàn)Runable接口）。重點：掌握線程的實現(xiàn)方法。難點：掌握線程的同步實現(xiàn)方法。41、2、37.集合7.1集合的基本概念7.2Collection接口7.3List接口7.4Set接口7.5Set接口教學(xué)要求：了解集合的概念，掌握集合遍歷方法和Iterator迭代器的使用。掌握Collections工具類的使用，Lambda表達(dá)式。重點：ArrayList、LinkedList、Iterator遍歷、HashSet、TreeSet、Map遍歷。難點：Lambdda表達(dá)式。41、2、38.網(wǎng)絡(luò)編程8.1網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、IP地址、端口、URL等8.2URL類與InetAddress類的使用。8.3基于連接的套接字通信方式。教學(xué)要求：掌握J(rèn)ava網(wǎng)絡(luò)編程的基本原理與方法。重點：URL、端口等基本概念；套接字通信方式。難點：使用套接字通信方式編程。21、2、39.JDBC9.1JDBC概述9.2JDBCAPI基本內(nèi)容和使用9.3JDBC編程教學(xué)要求：理解JDBC、數(shù)據(jù)源、JDBC類的概念。理解JDBC與MySQL等數(shù)據(jù)庫的連接機制。掌握J(rèn)DBCAPI訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)。重點：JDBCAPI訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)。難點：API函數(shù)應(yīng)用。21、2、3合計40五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將教學(xué)中設(shè)計的每個任務(wù)和項目案例結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；提高學(xué)生應(yīng)用知識的能力，從而達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化。六、課程資源1.推薦教材：（1）黑馬程序員著.Java基礎(chǔ)案例教程（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2021.07.2.參考書：（1）耿祥義.Java程序設(shè)計基礎(chǔ)((第2版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021.08.（2）王愛國.Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計.[M].北京:機械工業(yè)出版社,2020.08.（3）教育部考試中心.全國計算機等級考試二級教程——Java語言程序設(shè)計(2021年版)[M].北京：高等教育出版社,2020.11.3.期刊：（1）GaoYuan.ApplicationofJavaprogramminglanguageincomputersoftwaredevelopment[J].Networksecuritytechnologyandapplication,2021(01):40-42.（2）梁秀俊;

劉璐;

劉彥豐等.基于Java語言的在線導(dǎo)熱實驗虛擬仿真軟件開發(fā)[J].實驗室研究與探索,2022,41(2):106-111.（3）朱向陽..基于Java的一體化加工自動歸檔平臺設(shè)計[J].華北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2022,44(2):106-113+120.（4）鄧小鴻，拜亞萌，黃斌等.一種可檢測Java程序盜版的動態(tài)胎記技術(shù)[J].計算機工程與應(yīng)用.2010,46(17):69-71+84.（5）劉嘉華,萬明,周晨.基于雙向LSTM的Java開源軟件漏洞檢測[J].計算機應(yīng)用與軟件.2020,37(12):322-327.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）Java教程｜菜鳥教程網(wǎng)站[EB/OL].[2013-2022]/java/java-tutorial.html（2）廖雪峰．廖雪峰的官方網(wǎng)站[EB/OL].(2019-01-01)[2022-09-01]/wiki/1252599548343744（3）甲骨文中國Oracle提供的技術(shù)資源[EB/OL]./cn/technical-resources/七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)20（1）根據(jù)課堂出勤情況、課程視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)等情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?082章節(jié)測試10根據(jù)知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的測試。每次測試單獨評分，取各次測試成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√442作業(yè)10（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42期末考核60（1）機試卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核Java的基本語法、面向?qū)ο蟆⒕€程、集合、圖形界面等內(nèi)容。（3）考試題型為：程序設(shè)計、程序改錯題等。√√√30255合計：100分484111八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、章節(jié)測試、作業(yè)、期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀C試試卷成績和過程性評價成績組成。其中：期末機試試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），考核形式為上機考試，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測試、作業(yè)等過程性評價成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)50積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%?？记诼逝c線上學(xué)習(xí)次數(shù)大于90%。積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于80%。考勤率與線上學(xué)習(xí)次數(shù)大于80%。偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%?？记诼逝c線上學(xué)習(xí)次數(shù)大于80%。上課不認(rèn)真，偶