《Java程序設計案例教程（微課版）（第2版）》-教案匯 （含課程思政）胡運玲 18-31 類與對象 -其它常用集合類

課程名稱《Java程序設計》課次18,19任務、項目、課題名稱類與對象課時4學時教學內(nèi)容1、類與對象的概念2、類的創(chuàng)建、對象的聲明與創(chuàng)建3、構造方法、靜態(tài)成員。教學目標1、了解類與對象的概念2、掌握類的創(chuàng)建、對象的聲明與創(chuàng)建；3、掌握構造方法、靜態(tài)成員的使用。教學重點類與對象的使用教學難點靜態(tài)成員教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習1、二維數(shù)組的定義（聲明+創(chuàng)建）2、初始化3、應用實驗中出現(xiàn)的問題講解：二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：把大象放進冰箱分幾步？洗衣服：面向過程：面向對象：--》面向對象的主要特征引出新內(nèi)容：類與對象三、新授內(nèi)容及時間分配1、類與對象1）定義類的語法：（重點也是難點）[修飾符]class類名[extends父類名][implements接口名]{ 類的成員變量聲明； 類的方法聲明；}舉例一：Person.java舉例二：課本例題7.3.（Book.java）2）創(chuàng)建對象：創(chuàng)建對象包括對象的聲明和為對象分配內(nèi)存兩個步驟。（1）聲明對象：類名對象名；例如：PersonJack;（2)分配內(nèi)存:對象名＝new類名（）；例如：Jack=newPerson();也可以利用下面的語法把聲明和實例化用一條語句完成：類名對象名＝new類名()；重點講解：（1）理解引用類型；（2）會畫內(nèi)存分布示意圖。3）同步練習：補充2、類與對象高級1）成員變量與局部變量2）構造方法：構造方法是一種特殊的方法，方法的名字必須和類的名字相同，方法無返回值類型。用于用類創(chuàng)建對象是為對象的各成員變量提供初值。重點講解：構造方法于一般方法的不同之處。3）類的靜態(tài)成員注意：抽象難懂，課通過“一家人銀行存錢采用的是同一賬戶還是不同意賬戶進行講解”四、小結1、類與對象的概念2、類的創(chuàng)建、對象的聲明與創(chuàng)建3、構造方法、靜態(tài)成員五、作業(yè)：補充六、預習實驗類與對象列舉學生所做題目及過程等1、編寫一個類，描述學生的學號、姓名、成績。學號用整型，成績用浮點型，姓名用String類型。編寫一個測試類，輸入學生的學號和成績，并顯示該學號的學生姓名，以及成績。2．編寫一個類，描述汽車，其中用字符型描述車的牌號，用浮點型描述車的價格。編寫一個測試類，其中有一個修改價格方法，對汽車對象進行操作，根據(jù)折扣數(shù)修改汽車的價格，最后在main方法中輸出修改過后的汽車信息。思政案例：案例1：唯物辯證法--人類認識世界的規(guī)律（類與對象）案例2：垃圾分類（類的封裝與繼承）案例3：嫦娥一號到五號介紹，嫦娥五號的“五項中國首次”（類的封裝與繼承）培養(yǎng)目標：（1）唯物辯證法的應用，人類認識世界的規(guī)律，馬克思主義的應用；（2）引導學生在生活中做好垃圾分類、保護環(huán)境，樹立環(huán)保意識；（3）嫦娥衛(wèi)星蘊含的科學精神、愛國精神，實現(xiàn)科技自信；課程名稱《程序設計基礎》課次20任務、項目、課題名稱修飾符與繼承課時2學時教學內(nèi)容1、類的權限修飾符；2、類的繼承。教學目標掌握類的三個權限修飾符；掌握類的繼承、super的用法。教學重點類的繼承教學難點super的用法教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習1、類與對象的概念2、類的創(chuàng)建、對象的聲明與創(chuàng)建3、構造方法、靜態(tài)成員。實驗中出現(xiàn)的問題講解：二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：減少代碼的重復，提高代碼的復用性。引出新內(nèi)容：權限修飾符與繼承新授內(nèi)容1、類的權限修飾符2、子類的定義class子類名extends父類名[implements接口名]{//類體}例題一課本例題8.3Pigeon.java例題二：TestInh.java創(chuàng)建子類對象解析：畫出內(nèi)存分布示意圖。3、super關鍵字1）調(diào)用父類的實例方法。2）調(diào)用父類被隱藏的成員變量。3）調(diào)用父類的構造方法。super()：調(diào)用父類的默認構造方法.沒有顯示調(diào)用時也自動調(diào)用父類的無參構造方法。super(參數(shù))：調(diào)用與參數(shù)匹配的父類構造方法（難點）選取多個有代表性的例題源碼進行分析講解四、小結1、權限控制—封裝性。2、繼承：子類的定義方法；創(chuàng)建子類對象的過程；3）關鍵字this,super的用法。（繼承中的構造方法）五、作業(yè)：補充六、預習實驗列舉學生所做題目及過程等super使用情況的例題分析思政案例：案例1：嫦娥一號到五號介紹，嫦娥五號的“五項中國首次”（類的封裝與繼承）案例2：嫦娥五號總設計師--楊孟飛院士介紹培養(yǎng)目標：1）嫦娥衛(wèi)星蘊含的科學精神、愛國精神，實現(xiàn)科技自信；2）通過榜樣的力量引導學生科學規(guī)劃學習和職業(yè)生涯，通過中國精神激發(fā)學生們的理想信念；課程名稱《程序設計基礎》課次21任務、項目、課題名稱多態(tài)課時2學時教學內(nèi)容多態(tài)的概念；方法的重載；方法的重寫；4、運行時多態(tài)。教學目標了解多態(tài)的概念；掌握方法的重載；掌握方法的重寫；4、掌握運行時多態(tài)。教學重點方法的重載與重寫教學難點運行時多態(tài)教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習1、權限控制—封裝性。2、繼承：子類的定義方法；創(chuàng)建子類對象的過程；3、關鍵字this,super的用法。二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：如何提高程序的可擴展性？引出新內(nèi)容：多態(tài)新授內(nèi)容1、方法重載OverLoad(1)構造方法重載。例一、TestCircle.java(2)實例方法重載。例二、TestArea.java綜合例題：TestOverload.java(3)在構造方法中使用this調(diào)用類中的另一個構造方法。提示：匯總this在Java語言中的三個使用地方，明確這一特殊引用的特點。2、方法覆蓋OverRide在類層次結構中，如果子類中的一個方法與父類中的方法有相同的方法名，并具有相同數(shù)量和類型的參數(shù)列表，這種情況稱為方法覆蓋。重點：講解方法覆蓋的要求，特別說明對于訪問權限的要求—權限不能降低。3、上轉型：上轉型對象是指有父類A與子類B，當用子類B創(chuàng)建一個對象，并把這個對象的引用賦給A類對象時，則把父類對象稱為B類對象的上轉型對象。例題三：Example.java例題四：Example2.java（難點，可反復講解，通過畫內(nèi)存分布示意圖等幫助學生分析理解）四、小結多態(tài)的概念；方法的重載；方法的重寫；4、運行時多態(tài)。五、作業(yè)：補充六、預習實驗七列舉學生所做題目及過程等分析下面程序的輸出結果：classA{voidcallme(){System.out.println("InsideA'scallme()method");}}classBextendsA{voidcallme(){System.out.println("InsideB'scallme()Method");}}publicclassDispatch{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Aa=newB();a.callme();}}思政案例：文化的多樣性（多態(tài)）培養(yǎng)目標：認識世界的多樣性，人類命運共同體的理念，弘揚和平、民主、自由的全人類共同價值，促進人類文明發(fā)展。課程名稱《Java程序設計》課次22，23任務、項目、課題名稱抽象類與接口課時4學時教學內(nèi)容抽象類的定義與使用；抽象類的多態(tài)；接口的定義與使用；4、接口的多態(tài)。教學目標掌握抽象類的定義與使用；掌握抽象類的多態(tài)；掌握接口的定義與使用；4、掌握接口的多態(tài)。教學重點抽象類與接口的定義與使用教學難點接口的多態(tài)教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習1、多態(tài)的概念；2、方法的重載；3、方法的重寫；4、運行時多態(tài)。二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：減少冗余的代碼。引出新內(nèi)容：抽象類與接口新授內(nèi)容及時間分配1、抽象類(P190)用abstract關鍵字來修飾一個類時，這個類叫做抽象類，用abstract關鍵字來修飾一個方法時，這個方法叫做抽象方法。格式如下：abstractclassabstractClass{…}//抽象類abstractreturnTypeabstractMethod([paramlist])//抽象方法例題一：TestAbstract.java例題二：TestAbstract1.java例題二：TestEmploee.java注意：（重點講解抽象類與一般類的區(qū)別）（1）抽象方法不能有主體。（2）構造方法不能定義成抽象的。（3）抽象類的多態(tài)性。二．接口（P172）1、接口的定義[public]interfaceinterfaceName[extendslistOfSuperInterface]{[修飾符]類型屬性名=值；返回值類型方法名（參數(shù)列表）；}說明：（1）修飾接口的修飾符只能有public和默認兩種。（2）屬性定義時必須賦值，是常量。屬性前默認修飾符有final,static。（3）接口中的方法必須是抽象方法，默認修飾符是public，abstract。難點：記住接口兩類成員前面默認的修飾符2、接口的實現(xiàn)在類的聲明中用implements子句來表示一個類使用某個接口。課堂練習：定義一個接口CanFly，描述會飛的方法publicvoidfly()；分別定義類飛機和鳥，實現(xiàn)CanFly接口。定義一個測試類，測試飛機和鳥，在main方法中創(chuàng)建飛機對象和鳥對象，讓飛機和鳥起飛。四、小結抽象類的定義與使用；抽象類的多態(tài)；接口的定義與使用；4、接口的多態(tài)。五、作業(yè)：六、預習列舉學生所做題目及過程等編寫接口實現(xiàn)以下應用：定義一個接口CanFly，描述會飛的方法publicvoidfly()；分別定義類飛機和鳥，實現(xiàn)CanFly接口。定義一個測試類，測試飛機和鳥，在main方法中創(chuàng)建飛機對象和鳥對象，讓飛機和鳥起飛。思政案例：案例1：招聘網(wǎng)站中Java開發(fā)工程師的招聘條件；案例2：互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等比賽獲獎案例3：“組裝”一臺計算機，我國自主可控的電腦芯片的研發(fā)。培養(yǎng)目標：（1）了解Java程序開發(fā)規(guī)范的重要性，培養(yǎng)學生的職業(yè)素質和道德規(guī)范；（2）提高學生自我學習和創(chuàng)新意識和能力；（3）技術自信，激發(fā)學生科技報國的決心。課程名稱《Java程序設計》課次24任務、項目、課題名稱異常的捕獲與處理課時2學時教學內(nèi)容異常處理機制；異常的拋出與捕獲；異常的手工拋出；異常的聲明拋出。教學目標理解異常處理機制；掌握異常的拋出與捕獲；掌握異常的手工拋出；4、掌握異常的聲明拋出。教學重點異常的拋出與捕獲教學難點異常的拋出與捕獲教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習抽象類的定義與使用；抽象類的多態(tài)；接口的定義與使用；4、接口的多態(tài)。二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：如何讓我們編寫的程序更健壯。引出新內(nèi)容：異常處理機制新授內(nèi)容及時間分配1、異常處理的概念異常的處理機制，分為兩個階段：一是異常拋出；二是異常捕獲。2、異常的捕獲與處理語句（重點亦難點）在Java中，采用try-catch-finally語句來捕獲異常，格式如下。try{可能產(chǎn)生異常的語句塊｝catch(異常類１對象)｛異常處理語句塊｝catch(異常類２對象)｛異常處理語句塊｝……［finally{無條件執(zhí)行語句塊}］當出現(xiàn)系統(tǒng)可識別的錯誤時，系統(tǒng)會自動拋出系統(tǒng)異常的一個對象，該對象內(nèi)含有異常的信息。重點講解:catch()的作用、個數(shù)要求、順序。例題一、Example21.java例題二、Example22.java例題三、多個catch的情況TestArray.java3、人工使用throw語句拋出異常（重點）實現(xiàn)方法為：首先人工生成異常對象，然后通過throw關鍵字將其拋出。例題三、Factorial.java4、使用throws聲明拋出異常（重點）把產(chǎn)生的異常對象拋到上層方法中進行處理。1）方法的調(diào)用棧例題二、TestThrows.java2）用throws聲明拋出異常聲明拋出異常表示該方法不能或者不確定如何處理異常，它把異常拋回該方法的調(diào)用方法處理。理解：方法的調(diào)用棧，明確異常的拋出、聲明拋出的區(qū)別四、小結異常處理機制；異常的拋出與捕獲；異常的手工拋出；4、異常的聲明拋出。五、作業(yè)：六、預習Eclipse的使用列舉學生所做題目及過程等借助于異常處理，實現(xiàn)求用戶輸入的多個數(shù)據(jù)的階乘和。思政案例：在校大學生利用肯德基APP漏洞，騙取兌換券或取餐碼，獲刑兩年半的案例培養(yǎng)目標：（1）對學生進行法律意識的培養(yǎng)；（2）培養(yǎng)學生誠實、守信、堅忍不拔的性格；（3）樹立正確的技能觀，銳意進取，努力提高自己的專業(yè)技能，為科技強國的目標而努力課程名稱《Java程序設計》課次25任務、項目、課題名稱String類課時2學時教學內(nèi)容1、String類的常用方法；2、String類的應用。教學目標1、掌握String類的常用方法；2、掌握String類的應用。教學重點String類的應用教學難點String類的應用教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政復習異常處理機制；異常的拋出與捕獲；異常的手工拋出；異常的聲明拋出。二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：登錄控制中如何實現(xiàn)用戶名密碼的比較。引出新內(nèi)容：String類新授內(nèi)容及時間分配一）創(chuàng)建String字符串(TestString.java)聲明一個字符串變量：Strings；創(chuàng)建一個字符串變量：Strings=newString("wearestudents")；或者通過初始化的方式：Strings="wearestudents"；重點：理解兩種賦值方式的本質區(qū)別。二）String字符串的連接例：Strings1="wearestudents"； Strings2="我們是學生"; Strings3=s1+s2; s3+="現(xiàn)在開始學習";三）String字符串常用方法（重點）方法的使用：字符串變量.方法名(方法參數(shù))1、length()：可以獲取一個字符串的長度，也就是字符串的字符個數(shù)。例如(TestLength.java):Strings="我們是學生";inti=s.length();i的值為5。2、equals(Strings)：判斷兩個字符串是否相等。 例：Strings1=newString("wearefriends");Strings2=newString("Wearefriends");Strings3=newString("wearestudents");這時： s1.equals(s2)的值是false s1.equals(s3)的值是true。結合各班掌握情況，選擇性的擴展：equalsIgnoreCase()方法，其也是字符串比較，但不考慮字母的大小寫。所以：tom.equalsIgnoreCase(boy)的值是true。例題一、密碼驗證。(TestPass1.java)3、其他常用方法四、小結1、String類型變量的賦值；2、字符串的連接；3、String常用的方法：length();equals();五、作業(yè)：六、預習實驗十一列舉學生所做題目及過程等擴展的密碼驗證程序：最多給用戶三次密碼輸入的機會，如果驗證成功則給出相應的提示，三次驗證失敗后也給出對應的提示。思政案例：案例1：紅樓夢段落分析案例2：驗證碼應用案例案例3：以破解算法為矛，為密碼世界鑄盾—王小云教授培養(yǎng)目標：（1）弘揚傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強文化自信；（2）培養(yǎng)學生誠實、守信、堅忍不拔的性格；（3）樹立正確的技能觀，銳意進取，努力提高自己的專業(yè)技能，為科技強國的目標而努力；（4）樹立正確的時間觀念，科學規(guī)劃。課程名稱Java程序設計課次26任務、項目、課題名稱Math類、Random類課時2學時教學內(nèi)容Math類及其常用方法；Random類及其常用方法教學目標掌握Math類的常用方法；掌握Random類的常用方法教學重點驗證碼的生成教學難點驗證碼的生成教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政設計一、實驗中出現(xiàn)的問題講解：二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：登錄網(wǎng)站時驗證碼是如何生成的？三、新授內(nèi)容1、Math類Math類是數(shù)學操作類，提供了一系列用于數(shù)學運算的靜態(tài)方法，包括求絕對值、三角函數(shù)、求最值等。Math類中還有兩個靜態(tài)常量PI和E，分別代表數(shù)學常量π和e?！纠}7-9】Math常用方法舉例?！纠}7-10】使用Math類的random()方法生成四位數(shù)字組成的驗證碼。2、Random類Random類中有更多的實現(xiàn)隨機數(shù)的形式doublenextDouble() 隨機生成double類型的隨機數(shù)floatnextFloat() 隨機生成float類型的隨機數(shù)intnextInt() 隨機生成int類型的隨機數(shù)intnextInt(n) 隨機生成0~nint類型的隨機數(shù)【例題7-11】生成15個0~100的隨機數(shù)。四、小結1. Math類及其常用方法；2. Random類及其常用方法五、課后反思列舉學生所做題目及過程等隨機生成四位英文字符作為驗證碼1.實驗問題講解引出編碼的規(guī)范性，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)；2.通過驗證碼防止惡意破解密碼、刷票、論壇灌水等，進行人機區(qū)分，保證系統(tǒng)的安全課程名稱Java程序設計課次27任務、項目、課題名稱日期時間類課時2學時教學內(nèi)容常用的時間表示形式；java.util.Date；java.util.Calendar類教學目標了解常用的時間表示形式；掌握java.tuil.Date及其方法；掌握java.util.Calendar類及其方法。教學重點java.util.Calendar類及其方法教學難點時間的計算教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政設計一、實驗中出現(xiàn)的問題講解：二、創(chuàng)設意境，導入新課導入：如何獲取當前的系統(tǒng)時間。三、新授內(nèi)容常用的日期時間類有：Calendar、Date和SimpleDateFormat。例：Dated1=newDate(); //創(chuàng)建日期對象 Calendard2=Calendar.getInstance();//獲取日歷對象。說明：講解時分別演示利用兩個類來獲取相對時間、絕對時間點的方法，查看幫助文檔中所列方法。1、Calendar類常用的靜態(tài)常量表示：staticintYEAR：指示當前年份。staticintMONTH：指示當前月份。0表示1月份，1表示2月份，類推。staticintDATE：指示當前是一個月中的某天。2、get()方法：（重點掌握）返回給定日歷字段的值。返回值為int類型。例：Calendarcal=Calendar.getInstance();//獲取日歷對象。intyear=cal.get(Calendar.YEAR); //年intmonth=cal.get(Calendar.MONTH)+1; //月intday=cal.get(Calendar.DATE); //日3、set()方法：將給定的日歷字段設置為給定值。例：charw[]={'日','一','二','三','四','五','六'};Calendarcal=Calendar.getInstance();//使用默認時區(qū)獲得一個日歷。cal.set(Calendar.YEAR,2008); //2008年cal.set(Calendar.MONTH,9); //10月cal.set(Calendar.DATE,1); //1日4、日期格式定義類SimpleDateFormat（屬于知識的擴展，可分層次要求）SimpleDateFormat類用于指定日期輸出的格式。如，創(chuàng)建一個中文的日期表示格式對象sf1：SimpleDateFormatsf1=newSimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");5、 日期類的應用課堂練習顯示如圖所示信息：四、小結1、常用的時間表示形式；2、java.tuil.Date；3、java.util.Calendar類五、課后反思列舉學生所做題目及過程等元旦倒計時，計算現(xiàn)在距離元旦的天數(shù)。1.實驗問題講解引出編碼的規(guī)范性，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)；2.“珍惜當下，不負韶華”一定要好好珍惜時間，去學習更多的東西課程名稱《Java程序設計》課次28,29任務、項目、課題名稱常用的集合框架類課時4學時教學內(nèi)容List及其子類的應用教學目標掌握Java集合框架類的體系結構；掌握List及其子類的應用。教學重點List及其子類的應用教學難點自定義類時重寫equals()方法的重要性教學活動及主要環(huán)節(jié)學生活動課程思政設計復習掌握Java繪圖的機制；2、掌握Java常用的繪圖方法；3、掌握驗證碼的使用。二、創(chuàng)設意境，導入新課批量數(shù)據(jù)的保存及處理。新授內(nèi)容及時間分配Object類及其常用方法equals()方法；hascode()方法。自定義類重寫上述方法的原理以Student類為例。測試例題一、TestStudent.java重點講解：Student類中equals()方法的邏輯結構。Java的集合框架類4、Collection類提供的常用方法booleanadd(Objectelement);booleanremove(Objectelement);booleancontains(Objectelement);intsize();測試例題二、TestStudent.java迭代器Iterator常用方法booleanhasNext();//判斷是否有元素沒有被遍歷Objectnext();測試例題三、TestStudent.java重點講解：add()、remove()后，使用迭代器操作中的異常解決策略。List接口voidadd(intindex,Objectelement);Objectget(intindex);Objectset(intindex,Objectelement);//修改某一位的元素Objectremove(intindex);測試例題四：TestList.java（1）重點介紹List有序列表的特點；（2）列表中添加自定義對象時，自定義類重寫equals()方法。單個商品的封裝類的講解publicclassSingleGoods{ privateStringname; privatedoubleprice; privateintnum;……}注意事項：讓學生學會集成開發(fā)環(huán)境的高級使用，自動生成構造方法、getter等，提高代碼開發(fā)效率。購物車封裝類publicclassShopCar{private ArrayList<SingleGoods>basket=newArrayList<SingleGoods>();publicArrayList<SingleGoods>getBasket(){ returnbasket;}publicvoidaddItem(SingleGoodssingle){//添加商品 ……（重點講解添加商品的邏輯處理） }publicvoidremoveItem(SingleGoodssingle){//一處商品 ……（重點講解移除商品的邏輯處理）}}注意事項：重點培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維，并提高程