Java面向对象程序设计教案

《Java面向对象程序设计》教案袁绍欣2007年3月第1页序言本教案根据《Java面向对象程序设计》章节内容编写，各章节学时基本是按照讲授最小学时设置，教师可根据实际情况进行适当调整。此外，本教案也未包括实验、课程设计等相应学时设置。教案仅供参考，其中空余内容由上课教师根据情况自行填写。第2页计算机系教案（理论教学用）课程名称Java面向对象程序设计与实践第1次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第一章初次接触Java教学目的和要求掌握Java语言的特点，能建立相应的环境，编写简单的程序。讲授主要内容及时间分配1.网络编程所遇到的问题及Java解决的基本思路。（5min）2.Java语言的特点。（5min）3.Java编译和运行环境的建立。（35min）4.Java程序的分类、编译和运行时常见问题。（20min）5.Java平台。（10min）6.总结（10min）7.布置作业及下节课内容（5min）教学重点与难点重点：了解Java语言的跨平台特性，掌握其原理。如何学习Java语言。难点：学生独立建立Java的编译和运行环境，并编写两类Java程序。了解两类Java程序的区别。案例和分析方法Application和Applet例。Java程序在编译和运行时常出现的问题及解决方法。启发与提问Java语言与其他编程语言的主要区别和优势是什么？作业布置第3页计算机系教案（理论教学用）课程名称Java面向对象程序设计与实践第2次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第二章：Java语言基础教学目的和要求了解Java语言的基础知识，明晰同其他语言的主要区别点。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）2.Java的数据类型。标识符和保留字、数据类型概括、简单数据类型简介、数据类型转换、简单数据类型及其对应包装类。（40min）3.Java的表达式。算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式、条件表达式、运算符之间的优先级(40min)4.总结（5min）教学重点与难点重点：1.Java区分大小写。2.变量的作用域。3.数据类型转化规则。4.求余运算应用。5.Java中布尔值同C语言的区别。6.unicode的含义，编码与解码的含义。难点：1.类、接口、数组也是数据类型。2.常量和变量在编译时的区别理解。3.数和字符量在定义时的多种形式。4.多种隐含的数据类型转化情况。5.逻辑表达式中双与双或与单与单或的区别。6.条件表示式规则及数据要求特点。案例与分析方法类作为方法返回值的类型；数的多种定义形式；隐含数据类型应用常见案例；取余运算；韩信点兵；用逻辑表达式求闰年问题中的应用；“双与”“双或”应用案例通过案例现场演示学生易错的知识点，唤起学生对这部分内容的重视。启发与提问每演示一个案例时，先让学生自己思考，看与演示的结果是否一致。作业布置第4页计算机系教案（理论教学用）课程名称Java面向对象程序设计与实践第3次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第二章：Java语言基础（2）；第三章Java工程规范教学目的和要求了解Java数组及控制语句，明晰同其他语言在这方面的主要区别点，知道一些Java的工程规范。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）2.Java数组。一维数组、二维数组（35min）。3.控制语句：分支语句、循环语句、跳转语句（35min）。4.Java工程规范（10min）5.总结（5min）教学重点与难点重点：1.Java数组定义和初始化的多种形式。2.分支语句的执行规则及常出现的问题。3.循环语句的执行规则及常出现的问题。4.跳转语句的类型。5.Java工程规范存在的必要性。难点：1.数组维度的理解（一维和二维之间的联系和区别）。2.一维数组的多种定义和初始化方式；二维数组中的列数不等的情况。3.对象数组：“MyClass[]mc=newMyClass[10];”的理解。4.分支语句设计；循环语句的执行过程分析；跳转语句应用的案例背景；switch语句执行时常犯错误。5.Java工程规范执行的自觉性。案例与分析方法编程打印数字斜塔、实现数字阵列。通过案例，让学生了解如何使用数组进行算法设计，如何实现编程过程的抽象化思维。for循环结构逻辑测试；百鸡问题。通过案例现场演示学生易错的知识点，唤起学生对这部分内容的重视。帮助文档的自动生成。启发与提问每个案例，先给出实现要求，让学生进行相应的思考；之后进行分析，同学生进行交互，对学生的设计给出评价，最后给出参考实现。作业布置第5页课程名称Java面向对象程序设计与实践第4次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第四章：面向对象上——类与对象教学目的和要求让学生抽象的含义，类与对象之间的关系，类定义的基本要点，对象特点。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。2.抽象的含义（10min）。3.类与对象的关系(10min)。4.类的域和方法(10min)。5.对象：产生、作为参数传递的特点、对象数组、数组对象(40min)。6.构造方法(10min)。7.总结（5min）。教学重点与难点重点：1.计算机中抽象与生活当中抽象的不同含义。2.域变量和局部变量作用域的差异以及初始化方面的不同。3.类与对象之间的关系；对象生成时，类中非static的属性和方法拷贝到对象当中（构造方法例外）。4.对象生成后在内存中的分布，对象引用在内存中的分布。5.对象作为参数传递时的特点。6.构造方法的含义和作用，finalize方法及垃圾对象释放。难点：1.构造方法定义时常见错误。2.对象如何成为垃圾对象，垃圾对象如何释放。案例与分析方法Java实现菲波那契数列，让学生明确类或对象的方法也具有递归调用的性质；普通数据值传递案例；对象引用传递案例。通过对比的方法让学生理解引用传递和普通数据值传递之间的区别；通过画图的方式让学生理解本节重点与难点的知识点。启发与提问通过图样，理解人对马、青蛙、狮子这些具体对象的抽象理解——动物。在对象作为参数传递案例中，程序配合图样进行启发，帮助学生建立对象分析方法。作业布置第6页课程名称Java面向对象程序设计与实践第5次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第四章：面向对象上——非访问修饰符和包教学目的和要求掌握非访问修饰符的用法；熟练建包、打包。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。2.static、final、native（30min）。3.包的概念与存在形式，包括默认包（10min）。4.建包与使用包中的类、打包方法(40min)。5.总结（5min）。教学重点与难点重点：1.static的用法、final的用法、native存在的意义。2.包在Java程序中的作用；建包与使用包；打包的方法。难点：1.static属性和方法不拷贝到对象当中，static方法不能访问对象方法，static属性或方法能被所有对象方法所访问。2.引入包概念后，对于程序设计和执行的影响，引出import和classpath、访问控制符的应用。案例与分析方法1.演示static方法访问对象对象属性的错误案例，通过出错的程序加深学生概念理解的印象。2.类的多个实例对象对类的静态属性的访问；类的静态属性用于对类对象个数的统计；3.程序建包、打包、编译与执行案例演示。让学生在演示过程中理解涉及的相关概念。启发与提问1.通过案例演示，让学生加深规则存在的必要性——如果没有这些规则会发生什么样的逻辑问题，从而强化学生对本章规则的理解。2.包概念引入后，程序中的控制符对于程序有何影响。作业布置第7页课程名称Java面向对象程序设计与实践第6次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第五章：面向对象中——对象的封装教学目的和要求封装的含义、封装的实现方法——Java访问控制符的类型与应用范围；由封装引出的对象相互作用形式——消息的含义；由消息而引出的对象组合概念；封装与组合对于面向对象程序设计的影响。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。2.封装的含义；访问控制符的种类与影响范围(15min)。3.访问控制符应用(35min)。4.面向对象程序设计中对象相互作用的描述——消息(25min)。5.封装与组合对于面向对象程序设计的影响（5min）。6.总结（5min）。教学重点与难点重点：封装、访问控制符、消息。难点：1.protected的影响范围。2.对象引用在内存中的存在形式。3.消息的实现：单向引用和双向引用的实现。4.封装、消息、组合的联系和区别。案例与分析方法1.单件模式案例；protected在类定义和对象两个级别用法的不同案例。2.通过消息案例演示，让学生理解消息在对象相互影响中的作用，并进而理解引用在实现消息发送中扮演的角色。启发与提问1.通过单向发送消息案例，让学生进行双向发送消息的实现思考2.通过地球物质构成的层级特点来理解面向对象设计的“高内聚、松耦合”的含义，以及封装和组合在其中发挥的重要作用。作业布置第8页课程名称Java面向对象程序设计与实践第7次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第五章：面向对象中——继承与多态教学目的和要求继承与多态在面向对象程序设计中的理解和运用。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）2.继承：概念、Object、继承的作用、框架的概念、继承在框架编程中的作用、最终类（40min）。3.多态：概念、重载、覆盖（40min）。4.总结（5min）教学重点与难点重点：1.类继承在字类定义（不拷贝父类的属性与方法）和子类对象（拷贝父类的属性和方法）两个层次之间的区别。2.Object定义的equal与hashcode方法的含义与一些类覆盖后的转义。难点：1.继承在面向对象程序设计中地位的理解。2.多态方法之间的关系——委托调用而不是方法实现的简单拷贝。3.多态常见错误。案例与分析方法通过JDK中多态方法之间的实现策略，来理解方法之间的委托调用。启发与提问从“横看成岭侧成峰”来理解对象的复杂性和多态的必要性。作业布置第9页课程名称Java面向对象程序设计与实践第8次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第六章：面向对象下教学目的和要求通过讲授this与super；构造方法的多态与继承，来深化面向对象的理解。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）2.this的用法（15min）。3.super的用法（15min）。4.构造方法的多态与继承(25min)。5.子类对象实例化（25min）。6.总结（5min）教学重点与难点重点：1.this与super在构造方法的多态与继承中的应用。2.this指定对象的用法。3.子类对象实例化过程。难点：1.构造方法继承时遵循的原则。2.子类对象实例化时的执行流程。案例与分析方法1.例6.1中用this指代对象实现对象的双向引用，相比之下，比不用this有哪些益处？2.子类实例化过程案例；通过本案例，可以加深学生对类继承、构造方法继承与多态的理解和掌握分析方法。启发与提问通过案例6.1对比，来引导学生思考：采用this指代后，在建立双向引用时，不会因误调用而无法建立双向引用。作业布置第10页课程名称Java面向对象程序设计与实践第9次第周2学时上课教室课程类型必修课/任选课授课对象计算机科学与技术专业章节名称第六章：面向对象下（抽象类）教学目的和要求理解抽象类的含义、在编程中的两种应用以及设计时的注意事项。讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）2.抽象类的概念（10min）。3.抽象类举例介绍（10min）。4.抽象类在编程中类继承的作用（20min）。5.抽象类在编程中声明引用的作用(30min)。6.抽象类设计注意事项（10min）。7.总结（5