省級精品開放課程推薦表所 屬 學 校 安徽工業大學項目建設類型 精品資源共享課 精品視頻公開課大規模在線開放課程（MOOC）示范項目推 薦 形 式 選題 課程選題/課程名稱 Java程序設計所 屬 學 科 計算機科學與技術 課程負責人 李 偉 申 報 日 期 2015.8.25 推 薦 單 位 安徽工業大學安徽省教育廳制二一四年八月填 寫 要 求1.表格文本中外文名詞第一次出現時，要寫清全稱和縮寫，再次出現時可以使用縮寫。2.本表欄目未涵蓋的內容，需要說明的，請在說明欄中注明。3.如表格篇幅不夠，可另附紙。1.課程負責人情況1-1基本信息姓 名 李偉性 別 男出生年月 1977.2學 歷 碩士學 位 碩士電 業技術職務 講師行政職務傳 真院 系計算機科學與技術學院E-mail Y地 址安徽工業大學計算機科學與技術學院計算機科學系郵 編 243032是否本校專任教師（若否，請注明受聘教師類別及實際工作單位） 本校專任教師1-2授課情況課程名稱課程類別授課對象周學時聽眾數/年Java程序設計選修計軟網物2140面向對象程序設計必修 計軟網物3110.NET平臺和C#開發必修 計軟網物31501-3教學研究情況主持的教學研究課題（含課題名稱、來源、年限）（不超過五項）；作為第一署名人在國內外公開發行的刊物上發表的教學研究論文（含題目、刊物名稱、時間）（不超過十項）；獲得的教學表彰/獎勵（不超過五項）。 本人自從2004年7月來校任教至今，一直從事Java程序設計、面向對象程序設計、.NET平臺和C#開發等計算機專業課程的教學工作，并承擔面向對象程序設計的課程設計的指導工作，目前在計算機科學系系任教，先后承擔60余人的畢業設計指導工作。主持制定“Java程序設計”課程和課程設計大綱的工作，比較熟悉計算機類專業中語言類課程的實踐教學環節的不足和待改進的地方。主要教學研究成果：1）2009.12-2011.12，主持校級教改課題,題目為C+課程小i答疑系統研究與實現(編號：2009jg23)，已完成；2）2012.03，在計算機技術與發展發表教學研究論文自動答疑系統中問題的聚類分析。1-4學術研究情況近五年來承擔的學術研究課題（含課題名稱、來源、年限、本人所起作用）（不超過五項）；在國內外公開發行刊物上發表的學術論文（含題目、刊物名稱、署名次序與時間）（不超過五項）；獲得的學術研究表彰/獎勵（含獎項名稱、授予單位、署名次序、時間）（不超過五項）。近幾年發表主要論文情況如下：1)2012.03，自動答疑系統中問題的聚類分析,計算機技術與發展,第3期，43-46.2）2008.01，人臉識別算法在智能手機上的實現，計算機技術與發展，第1期，161-163.2.其他主講教師情況姓名出生年月專業技術職務行政職務從事學科承擔課時備注胡宏智1955.4副教授計算機科學與技術56柯棟梁1977.12講師計算機科學與技術56蘇小虎1974.5講師計算機科學與技術56注：若其他主講教師非本校教師，請在備注欄填寫受聘教師類別及實際工作單位。3.課程情況3-1 課程概況課程名稱java程序設計講授節數40預計總 學 時40預計總時長20每講情況序號專題標題時長主講教師關鍵詞1Java語言概述2Java程序結構、開發環境、環境變量、命名規則、字節碼文件、編譯運行、Java數據的輸入和輸出2運算符和表達式2運算符、表達式、類型轉換、優先級、結合性3分支、循環、跳轉語句2順序、分支、循環、跳轉語句4類與對象2類的構成、對象的創建、構造方法、成員變量、成員方法、方法重載5包、this、訪問權限、對象組合2this、包、import、訪問權限、組合對象6繼承2單繼承、子類的構造過程、父類與子類重名問題7Super、final、上轉型與多態2Super、final、上轉型對象、多態機制8抽象類、接口、特殊類2抽象類、接口、接口回調、內部類、匿名類、異常類9字符串和正則表達式2String、StringBuffer、StringTokenizer、模式匹配、字符串分解10日期、日歷和大數2Date、Calendar、Math、BigIntger11集合類2LinkedList、HashSet、Stack、HashMap12線程2線程的概念、生命周期、Thread和Runnable創建線程類、常見方法、同步13基本輸入和輸出流2文件、字節流、字符流、鍵盤讀取14高級輸入輸出流2緩沖流、字符串流、數據流、對象流15Swing界面初步2窗體、菜單、布局16按鈕、文本等組件2按鈕、文本、單選、復選等17事件12窗口、鼠標事件18事件22焦點、鍵盤事件19Java數據庫連接、查詢2Access、MySQL數據庫Java連接、查詢20Java數據庫操作2更新、插入、刪除、JTable組件操作數據表3-2 課程描述3-1 課程建設基礎（目前本課程的開設情況，開設時間、年限、授課對象、授課人數，以及相關視頻情況和面向社會的開放情況）我校從2006年起便開設了Java程序設計課程，面向全校所有理工類專業的本科生授課，授課時間是第3學年的第1學期，其先修課程是C語言及程序設計和面向對象編程技術。本課程是大學計算機專業的選修課程，主要講授Java語言的面向對象設計和Java應用設計。Java程序設計限于計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、物聯網等專業中開設。由于Java程序設計是計算機類學生的專業課程，對該課程學習的好壞將很大程度的影響學生的程序設計與開發能力，鑒于其重要性，我校將從2016年開始，開設Java程序設計課程設計，目的是讓學生有足夠的訓練消化和吸收授課內容。從各個系抽取出優秀的教師組成該門課程的授課教師團隊。每學年第一學期授課56學時，其中授課和實踐學時分別為40和16學時；第二學期開設課程設計。近9年來，該課程授課總人數約為3600余人。經過多年積累，Java程序設計課程組積累了豐富的教學經驗。3-2課程內容安排（課程完整教學內容簡介、章節課時安排、每課時教學內容概述等）第一講：Java語言概述 12 講授2課時教學內容： 1、Java語言的誕生、特點、在程序設計中的地位以及應用領域；2、Java語言有三種運行平臺：J2SE、J2EE和J2ME。3、Java的安裝步驟，Java開發前系統環境變量path和classpath的設置。4、Java程序的編寫和運行步驟。Java源程序的結構和編寫工具，使用Javac編譯Java源文件，生成字節碼文件；使用Java運行字節碼文件。5、Java數據的基本類型，重點講解和C/C+不同的數據類型；Java數據的輸入和輸出語句。 本講次首先簡介Java語言的誕生、在IT行業或程序開發中的地位、以及其應用領域。簡單介紹其優缺點。使初學者對Java語言的學習目的有一個清晰的認識。 然后，以12個完整、簡單的Java源程序例子，說明Java程序組成結構、Java的數據類型、輸入輸出。 最后，重點介紹Java程序的編寫、并演示編譯源程序、生成字節碼文件、運行程序。教學目標： 在第一堂課中讓學習者完整地認識Java語言源程序組成結構、問題求解并實際編寫、編譯、鏈接、運行程序的全過程。了解程序設計步驟和基本方法。認識到Java的優點、不同的數據類型和輸入輸出方式。第二講：運算符和表達式 3.13.9 講授2學時教學內容： 1、算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、賦值運算符及其表達式。 本講次主要講解Java運算符在程序設計中的運用，結合實例重點講解移位運算、位運算、漢字字符在變量標識符和常量的運用和處理。最后結合位運算設計一個加密和解密的算法設計與實現。教學目標：通過本講次的學習，了解Java語言運算符，并達到靈活應用的目的。特別對于后續章節中標識符、運算符的靈活應用奠定堅實的理論基礎。 第三講：分支、循環、跳轉語句 3.103.13 講授2學時教學內容： 1、三種基本結構語句：順序、分支和循環 2、跳轉語句的應用，控制程序的運行路徑。 3、綜合舉例說明本章所學內容的應用。教學目標： 通過本講次的學習，掌握三種結構、跳轉語句，結合實例及課程練習掌握Java基本的語法的應用。 第四講：類與對象 4.14.8 講授2學時教學內容：1、類和對象的定義及解釋。2、類的結構、定義；對象的創建、使用。3、類中的成員包括兩個：成員變量和成員方法，成員變量包含類變量和對象變量，成員方法包含類方法和對象方法。Java是面向對象的編程語言，所以類與對象是Java語言的最重要的兩個元素，學習Java語言，首先要掌握類和對象的含義，理解它們才能更好的使用它們。然后掌握Java類的定義格式，對象的創建方法和使用格式。最后結合項目案例學習并掌握Java類與對象的設計、定義和使用。教學目標： 通過本講次的學習，掌握類與對象的思想、定義格式，以及它們在項目案例中的應用，特別是要分析面向過程和面向的對象的區別，懂得使用類的優點及給編程帶來的代碼重用的好處。第五講：包、this、訪問權限、對象組合 4.94.14 講授2學時教學內容：1、this的含義，this解決成員重名問題。2、包的含義、定義及它的優點。Import語句使用系統包和自定義包。3、Java常用的權限有友好、私有、公有、保護四種方式。4、對象的組合。Java包含大量使用的系統包供程序員使用，對于自己寫過的類也可以作為自定義包或類供以后開發使用，這大大方便程序開發，提高程序開發效果。在現實生活中，一個對象都是由許多大大小小的對象組合而成，如汽車是由輪胎、車架、車座等多個對象組合。所以在程序設計中經常會使用對象組合，來完成程序設計要求。教學目標：通過本講次的學習，逐步掌握把面向過程的程序修改為面向對象的程序，并從安全、重用角度完善面向對象的程序設計，初步理解面向對象的程序設計的基本思路和方法，能夠獨立完成簡單的程序設計任務。第六講：繼承 5.15.4 講授2學時教學內容：1、繼承的思想、格式2、繼承后子類對象的構造過程。3、子類中與父類同名的變量和方法。如果子類中有與父類同名的成員變量時，子類的成員變量就隱藏父類的同名變量；如果子類中有與父類同名的成員方式時，當方法的簽名完全相同時，則構成重寫，反之，則重載。教學目標：通過本講次的學習，進一步掌握面向對象的高級機制：繼承。通過繼承，減少重復代碼，提高編程效率。初步理解面向對象的繼承機制，能夠獨立完成簡單的繼承程序設計任務。 第七講：Super、final、上轉型與多態 5.55.8 講授2學時教學內容：1、super和final的使用。Java就是使用final來聲明常量的。2、多態，多態是java語法最重要的特征之一。通過繼承和多態極大地提高了Java程序的靈活性。本講次講完后，Java語言的重要語法已經基本講完，所以本次可安排如下：首先分別設計幾個類：學生類、大學生類、研究生類。然后尋找這幾個類的共同點，抽象出學生類，通過學生類派生出大學生類和研究生類。最后使用這些類，并考慮大學生類和研究生類中有沒有共同點。本講要求課下進行大量的實例練習，鞏固繼承和多態的設計思想和實現方法。教學目標： 通過本講次的學習，掌握面向對象編程中類、對象和繼承的使用，理解多態的含義和使用機制，及其優點。第八講：抽象類、接口、特殊類 5.95.17 講授2學時教學內容：1、抽象類和接口、接口回調。2、內部類、匿名類和異常類Java中類只能進行單繼承，如果一個類具有多個對象的特點，而這多個對象的特征就要設計為多個接口，這樣才能為當前類所應用（implements），當前類才可以實現多個接口中的特征。教學目標： 通過本講次的學習，掌握接口和抽象類的區別，了解使用接口的優點，學習接口的定義、多態即接口回調。掌握常見類的使用，如匿名類的傳遞參數、自定義異常類等。第九講：字符串和正則表達式 講授2學時教學內容：1、String、StringBuffer、StringTokenizer2、正則 表達式、模式匹配、字符串分解 本章內容主要是字符串的處理。首先給出字符串的存儲類，不可修改類String和可修改類StringBuffer。然后講解字符串分解，Java自帶的一個類StringTokenizer能夠實現簡單的字符串分解，對于復雜的字符串匹配，如網址等，必須要使用正則表達式。教學目標： 通過本講次的學習，讓同學們了解字符串處理的高級類，通過這些類的學習，可以較容易地對字符串進行多種高效的處理，如從安徽工業大學網站主頁中提取所有的網址，通過模式匹配即可實現。由此可以激發同學們主動掌握類庫使用的積極性。初步了解字符串處理的機制及重要性，能夠基本具有在項目設計與編程中字符串處理的能力。第十講：日期、日歷和大數 7.17.3 講授2學時教學內容：1、Date和Calendar2、Math和BigInteger日期和日歷類是常用的實用類，如統計兩個日期之間的天數和秒數，如果用傳統方法，就要考慮月的不同、年的不同等因素，一個簡單的程序需要上百行的代碼量，如果用類庫，這只需要幾行代碼就可以實現。數學類是常用的類庫，來完成數學計算；在語言的數據類型中，是沒有大數的，因為基本數據的存儲長度的限制，大數 不能直接運算，必須進行分解。教學目標： 通過本講次的學習，讓同學們了解日期、大數處理的高級類，通過這些類的學習，同學們很容易計算機兩個日期差、進行大數運算。由此可以激發同學們主動掌握類庫使用的積極性。初步了解字符串處理的機制及重要性，能夠基本具有在項目設計與編程中日期處理的能力。第十一講：集合類 7.47.9 講授2學時教學內容：1、LinkedList、HashSet、Stack、HashMap當有大量的數據對象時，數組已經不能滿足要求，集合類具備存儲、處理復雜數據對象，如類的能力。教學目標： 通過本講次的學習，掌握集合類的使用，在做數據對象處理時，大量使用集合類。初步了解集合類的機制和重要性，能夠基本掌握集合類在編程中的處理能力。第十二講：線程 8 講授2學時教學內容：1、 線程、進程、程序的區別2、 線程的生命周期3、 線程的優先級和調度4、 線程的創建方式有兩種：Thread類、Runnable接口，Thread類創建線程使用繼承方式，只能有一個父類；Runnable接口創建線程時還可以繼承其他類，當然都可以實現其他多個接口。教學目標：本講次主要用實例說明線程的概念、特點。特別要強調的是：(1)線程是面向對象重要的機制之一，能夠解決資源共享沖突、并發、同步等問題。 (2)線程和進程：程序首先會創建一個進程，殺死進程表示程序的執行結束；線程是進程中的一個成員，一個進程可能會“同時”完成多項工作，如果沒有線程，程序很難并行工作。 通過線程的學習，同學們要掌握線程的使用方法，當進程中要同時進行多項工作時，就要考慮線程的使用。第十三講：基本輸入輸出流 9.19.4 講授2學時教學內容：1、文件對象、文件屬性2、字節流和字符流3、鍵盤讀取字節和字符在Java中分別占用1個和2個字節。它們的表示能力也不一樣，字符能表示漢字，字節只能表示ASCII碼。教學目標：本講次主要用實例講解(1) 學會使用文件類創建、刪除文件和文件夾(2) 學會使用字節和字符方式讀寫文本文件(3) 學會讀取鍵盤輸入，控制鍵盤輸入數據類型第十四講：高級輸入和輸出流 9.59.10 講授2學時教學內容：1、緩沖流BufferedReader和BufferedWriter2、字符串流、數據流和對象流教學目標： 本講次主要用實例講解1、掌握緩沖流的使用，緩沖流是最常使用的文件讀寫類，比基本的輸入輸出流添加了一些方法，來更好、更快、更方便的完成讀寫功能。2、了解其他高級流的使用。第十五講：Swing界面初步 10.110.4 講授2學時教學內容：1、AWT和SWing組件的區別2、JFRame窗體對象3、菜單、面板、布局等概念和實現教學目標： 重點講解JSWIng界面組件的使用，窗體的創建和設置，窗體的布局、面板的設計，布局是比較難把握的，窗體上菜單的設計。 通過本講次的學習，理解窗體的概念，了解并掌握java對于窗體編程的思路、方式和代碼實現。通過本講次學習，能夠獨立完成多個界面、菜單的設計與實現。第十六講：按鈕、文本等組件 10.610.9 講授2學時教學內容：1、按鈕、文本、復選框、單選框、列表等組件2、組件在窗體上的布局設計 通過本講次的學習，掌握常見組件的使用，以及這些組件的布局設計，微軟開發平臺的窗體上一般默認是Null布局，采用絕對坐標進行布局，這種方式雖然很靈活，但設置較為繁瑣。Java默認有多種布局可以使用，減輕了界面設計的工作量。通過設計一些常用的界面，逐步掌握用組件和布局設計Java的Swing界面的能力。第十七講：事件1 10.1010.11 講授2學時教學內容： 1、窗口事件 2、鼠標事件教學目標： 通過本講次的學習，掌握界面上常用組件、菜單的鼠標事件處理，窗口上事件的處理。在設計界面之后，通過編寫事件處理程序，使得程序完整，逐步掌事件處理的一般方法。第十八講：事件2 10.1210.13 講授2學時教學內容：1、焦點事件2、鍵盤事件教學目標： 通過本講次的學習，掌握界面上常用組件的鍵盤事件和焦點事件處理，如文本框輸入內容的檢查、密碼核對等都需要這兩種事件。 第十九講：Java數據庫連接、查詢 12.112.4 講授2學時教學內容：1、Java數據庫的連接：Access、SQLServer、Mysql2、數據庫中表的查詢數據庫操作是目前軟件開發中的重要技術之一，所有的軟件都需要數據存儲、查詢和處理等功能，當然文件也可以完成這些功能，只不過文件處理比較凌亂、速度較慢，沒有統一的數據管理功能。教學目標： 通過本講次的學習，掌握Java數據庫的連接方式，實現多種數據庫的連接。掌握數據表的查詢，根據用戶要求的條件完成所需的查詢，得到查詢結果，并能格式化的顯示出來。第二十講：Java數據庫操作 12.512.7 講授2學時教學內容：1、數據的操作：更新、插入、刪除2、結合JSwing的JTable完成數據庫的更新、插入、刪除操作并顯示操作結果。教學目標： 通過本講次的學習，在上一講掌握數據庫連接和查詢之后，本講要掌握數據庫的更新update、插入insert into、刪除delete操作，實現數據表的增刪改查；掌握JSWing的界面設計，把操作按鈕、輸入、操作輸出都在窗口界面上進行顯示，完成可視化的設計能力。3-3課程預期受眾的定位與目標課程預期受眾為計算機學院計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程及物聯網工程等四個專業本科生。通過本課程的學習，使學生系統掌握Java語言的基本知識及面向對象程序設計的思想，能夠用Java語言編寫文件、多線程、窗體、數據庫等的應用程序；掌握Java程序設計的基本方法與編程技巧，培養學生良好的程序設計風格和習慣；使學生具備應用Java語言完成算法處理、信息系統、網絡通信的設計與開發能力，為進一步學習和應用計算機奠定良好的基礎。3-4相關教學資源儲備情況（包括但不限于錄像儲備）1、教材：結合相關主流教材的優點，根據我校實際，已主持編寫Java程序設計案例教程教材一部，并以開始投入使用；2、教學課件：每位主講教師都編有自己的教學課件，并經常進行更新以適應時代、技術發展要求；3、教學環節質量評價標準：a.教務處的教學評價系統；b.根據輔助教學系統采集到的學生及教師的操作行為進行匯總分析，以評判、衡量教學過程各方的態度；4、輔助教學網站系統：目前為本課程而設計開發的網上輔助教學系統正在設計之中；5、課程錄像正在錄制之中。4.評價反饋4-1 自我評價（本課程的主要特色介紹、影響力分析，國內外同類課程比較）圍繞課程教學目標和課程大綱，重點培養學生閱讀Java開源程序、設計、開發、測試程序的能力，突出面向對象編程思想和方法、能力的訓練；使學生掌握使用類與對象分析問題、表示問題的能力，以及問題的解決能力；熟練開發工具的使用和跨平臺的 部署能力；熟練掌握數據庫的操作能力，能夠實現基本的信息管理系統，初步具備面向對象編程、界面UI設計、數據庫操作等方面的設計與開發思想和方法。課程組教師注重教學方法和實踐，每次開課期間都定期召開教學研討例會，教師積極參加教學研討，以不斷改進教學方法和實踐內容，提高教學水平。課程組教師教學經驗豐富，有能力把握教學中的重點