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课程大纲

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课程性质、地位和任务教学目标

《Java语言程序设计基础》是计算机类和电子信息类等相关专业指定选修的课程，主要用来掌握Java语言核心知识，以及熟悉面向对象程序设计思维，并掌握面向对象的程序设计方法。课程的主要任务是引导学生进入精彩的计算机世界，掌握复杂系统程序的设计思维和方法，为大型软件的设计开发奠定良好基础。

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教学目标及要求

通过理论和实践教学，使学生熟练地使用Java语言，并具有面向对象程序设计的思维与能力，具备软件工程师素养。通过项目化教程，培养较强的自学能力、解决问题能力、创新能力和系统分析设计能力。

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教学内容及安排

第一章 Java语言概述（2学时）

教学目标：了解Java语言的特点、熟悉Java语言集成开发环境、熟悉辅助学习项目和了解面对对象程序设计思想。

教学内容：

1 Java语言特点

2 集成开发环境安装与使用

3 项目介绍

4 简单程序示例

第二章 数据类型、运算符和表达式（2学时）

教学目标：掌握数据类型、变量和常量的定义与使用。

教学内容：

1数据类型概述和基本数据类型

2 常量与变量

3 运算符、表达式与语句

4不同数据类型之间的转换

第三章 选择结构（4学时）

教学目标：掌握关系、逻辑表达式的用法，掌握选择语句的用法。掌握for，while，do-while语句的用法，了解break，continue在循环语句中的作用。

教学内容：

1 关系运算符与关系表达式

2 逻辑运算符与逻辑表达式

3 if语句和switch语句

4 while语句 、do-while语句和for语句

5 break语句和continue语句

6嵌套循环语句

第四章 数组（4学时）

教学目标：理解数组的概念，掌握数组的定义和引用。

教学内容：

1数组的概念

2 一维数组的定义与使用

3 二维数组的定义与使用

第五章 面向对象基础（4学时）

教学目标：掌握面向对象程序设计思想、基本概念和基本方法。掌握类和对象的基本概念和关系，掌握类的一般设计方法。

教学内容：

1面向对象概述

2 对象的创建与使用

3 类的定义

4 访问控制符

5 构造方法

6 static修饰符

第六章 面向对象特性（6学时）

教学目标：理解面向对象三大特性：封装、继承和多态。掌握类的继承、方法重写的使用，掌握抽象类和接口的使用。熟悉内部类的概念和使用，熟悉Lambda表达式的使用。

教学内容：

1 类的继承

2 抽象类与接口

3 多态

4 内部类

第七章 集合与泛型（4学时）

教学目标：掌握集合的概念和继承体系。掌握常用集合如List集合、Set集合的使用。掌握集合的遍历。熟悉泛型的使用。

教学内容：

1 集合的概念

2 List、Set和Map接口与实现类

3 集合的遍历

4 泛型

第八章 异常处理（2学时）

教学目标：掌握异常的概念和处理方式，掌握自定义异常的使用。

教学内容：

1 异常的概念

2 异常的处理机制

3 自定义异常

第九章 字符串（2学时）

教学目标：掌握String类、StringBuffer和StringBuilder类的使用。

教学内容：

1 String类的使用

2 StringBuffer类和StringBuilder类

第十章 输入输出（2学时）

教学目标：掌握流的概念，掌握字节流和字符流读写文件，掌握对象序列化。

教学内容：

1 流的概念

2 字节流读写文件

3 字符流读写文件

4 对象序列化

第十一章 多线程（4学时）

教学目标：掌握线程的概念，掌握线程的创建方法，生命周期和调度。掌握线程同步和通信。

教学内容：

1 线程的概念

2 线程的创建

3 线程的状态与调度

4 线程同步与对象锁

第十二章 数据库编程（4学时）

教学目标：掌握JDBC的概念和使用JDBC操作数据库。熟悉DAO设计模式。

教学内容：

1 JDBC的概念

2 JDBC使用步骤

3 DAO设计模式

第十三章 网络编程（4学时）

教学目标：了解网络通信协议，掌握TCP和UDP通信的实现。

教学内容：

1 网络通信概述

2 TCP通信

3 UDP通信

第十四章 综合应用（4学时）

教学目标：综合所学的Java核心内容和数据库、网络编程等内容，尝试完成较为复杂的系统程序。

教学内容：

1 复杂系统设计方法

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教学方式与手段

教学方式：在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段

教学手段：课后充分利用网络资源，进行学习讨论、网络答疑、解题指导等方式让学生理解计算机编程课程的体系，主要内容、原理和分析方法，使学生受到必要的基本技能的训练，为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好良好的编程基础。

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课程考核方式与要求

考核包括平时表现（考勤、课堂表现）、上机实验与期末考核。考勤、练习作业，课堂提问等平时表现占20分，实验占20分，期末考试占60分。期末考试可以采用闭卷考试，也可以采用闭卷考试与上机考试相结合的方式。

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主要参考文献

[1]徐舒主编.《Java语言项目化编程》. 北京：清华大学出版社，2023.2

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参考书籍

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《Java语言项目化教程（微课视频版）》

作者：徐舒、易凡

定价：49.90元

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本书主要内容

本书共分为14章，各章主要内容如下：

第一部分为基础篇，包括第1~6章。

第1章介绍程序及程序设计的基本概念，并且通过简单的案例介绍Java语言程序的基本结构和特点。

第2章介绍数据类型、运算规则，如何读取和操作数据。

第3章介绍Java的流程控制语句，包括选择控制结构语句和循环控制结构语句。

第4章介绍数组的定义、引用，以及数组的应用。

第5、6章介绍面向对象的编程思想、基本概念和特征，主要包括类的设计、对象的创建、抽象类和接口以及封装性、继承性和多态性。这是本书的重点内容，只有掌握了面向对象的编程思想，才能真正理解Java语言。

第二部分为提高篇，包括第7~13章。

第7章介绍集合与泛型，主要讲述集合和泛型的概念，以及常用集合的使用。

第8~10章介绍异常处理、字符串和输入输出常用的类，主要讲述异常处理机制、以及字符串类常用方法和流的概念，以及文件读写操作。

第11章介绍多线程，包括线程的创建java语言程序设计(基础篇、生命周期、调度方式以及线程同步、死锁等内容。

第12章介绍JDBC的基本概念，包括数据库访问步骤，以及如何使用JDBC对数据库进行操作。

第13章介绍网络编程的相关知识，包括网络通信协议以及使用TCP和UDP进行网络程序的编写。

第三部分为综合应用篇，包括第14章。

第14章介绍综合应用案例： 网络版“飞机大战”游戏，利用多线程、数据库与网络编程等相关知识完成较为复杂的网络版游戏，并通过该案例掌握网络游戏编程的框架设计。

本书特色

(1) 引导读者使用面向对象的思维去思考问题和解决问题。“模拟电子屏”是一个小而美的游戏引擎，采用面向对象的思维方式设计完成，扩展性较强，通过它可以完成很多有趣的游戏。在完成较多游戏之后，读者会发现游戏之间的共性问题，逐步学会使用面向对象的思维去设计程序，提高程序的复用性和可扩展性。

(2) 以项目式游戏开发的实战案例，驱动Java语言编程的学习。本书的项目采用“小步快跑，快速迭代”的互联网产品设计方法，将一个功能简单的小项目，逐步迭代成一个复杂的系统。在此过程中，读者可以直观地感受到软件设计的魅力和乐趣，并从中学习到软件设计的思想和方法。

(3) 语言简洁、案例实用、体例清晰、配套资源丰富，对初学者友好。本书语言通俗易懂、简洁明了； 对Java 8~Java 19中重要的新特性进行讲解，涉及了Lambda表达式和接口的新特性等内容； 案例实用性强，符合企业用人实际需求； 结构层次分明，各章相互关联、逐步递进，便于读者自学或高校选作教材使用。

配套资源

为了便于教与学，本书配有微课视频（700分钟）、源代码、教学课件、教学大纲、教案、题库。

读者对象

本书既可作为高等学校“Java语言程序设计”课程的教材，也可以作为编程爱好者的自学辅导书。读者对象包括零基础的初学者； 具有一定基础，但是缺乏项目经验的读者； 想从事Java语言软件开发相关工作的读者。

目录

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第一部分基础篇

第1章Java语言概述

1．1Java语言的特点

1．2编程环境

1．2．1Java语言软件开发包

1．2．2集成开发环境介绍

1．3“模拟电子屏”项目介绍

1．3．1项目简介

1．3．2项目结构介绍

1．3．3项目核心类和方法介绍

1．4简单的Java语言程序示例

1．5注释

1．6综合案例：“俄罗斯方块”向下运动

习题

第2章Java数据类型及运算符

2．1数据类型

2．2变量和常量

2．2．1变量

2．2．2常量

2．3运算符与表达式

2．3．1赋值运算符与赋值表达式

2．3．2算术运算符与表达式

2．2．3关系运算符与关系表达式

2．3．4逻辑运算符与逻辑表达式

2．3．5逗号运算符与逗号表达式

2．3．6运算符优先级

2．4类型转换

2．4．1自动类型转换

2．4．2强制类型转换

2．5综合案例：“贪吃蛇”的运动

习题

第3章控制程序设计

3．1选择控制结构语句

3．1．1if语句

3．1．2switch语句

3．2循环控制结构语句

3．2．1while语句

3．2．2dowhile语句

3．2．3for语句

3．2．4三种循环的比较

3．2．5嵌套循环语句

3．2．6break语句和continue语句

3．3综合案例：按键控制“贪吃蛇”运动

习题

第4章数组

4．1一维数组

4．1．1一维数组的定义

4．1．2一维数组的初始化

4．1．3一维数组的使用

4．2二维数组

4．2．1二维数组的定义

4．2．2二维数组的初始化

4．2．3二维数组的引用

4．3综合案例：“贪吃蛇”游戏

习题

第5章面向对象基础

5．1面向对象概述

5．2类和对象

5．2．1对象的创建与使用

5．2．2类的定义

5．2．3访问控制符

5．2．4方法的重载

5．2．5构造方法

5．2．6static关键字

5．3综合案例：重构“贪吃蛇”游戏

习题

第6章面向对象特性

6．1类的继承

6．1．1继承的概念

6．1．2方法重写

6．1．3super关键字的使用

6．1．4子类的构造方法及调用过程

6．1．5final修饰符

6．1．6Object类

6．2抽象类和接口

6．2．1抽象类

6．2．2接口

6．3多态

6．3．1多态概述

6．3．2对象的类型转换

6．3．3接口实现多态

6．4内部类

6．4．1静态内部类

6．4．2非静态内部类

6．5综合案例：“地图”编辑器

习题

第二部分提高篇

第7章集合与泛型

7．1集合的概念

7．2Collection接口与实现类

7．2．1List接口与实现类

7．2．2Set接口与实现类

7．2．3Collection集合遍历

7．3Map接口与实现类

7．4泛型

7．5综合案例：“飞机大战”游戏

习题

第8章异常处理

8．1异常处理的方法

8．1．1异常的概念

8．1．2异常的捕获和处理

8．1．3异常的抛出

8．1．4自定义异常

8．2综合案例：重构“飞机大战”游戏

习题

第9章字符串

9．1String类

9．1．1创建String类对象

9．1．2字符串类常用方法

9．2StringBuffer类和StringBuilder类

9．3综合案例：数据加密和解密

习题

第10章输入输出

10．1流的概念

10．2字节流

10．2．1InputStream类和OutputStream类

10．2．2字节流读写文件

10．2．3缓冲字节流读写文件

10．3字符流

10．3．1字符流读写文件

10．3．2字符缓冲流读写文件

10．4标准输入输出流

10．5对象序列化

10．6综合案例：游戏数据的存档和读取

习题

第11章多线程

11．1线程的概念

11．2线程的创建

11．2．1继承Thread类实现多线程

11．2．2通过Runnable接口实现多线程

11．3线程的状态与调度

11．3．1线程的状态

11．3．2线程的调度

11．4线程同步与对象锁

11．4．1线程安全

11．4．2同步方法

11．4．3同步代码块

11．4．4同步锁

11．4．5死锁问题

11．4．6线程通信

11．5综合案例：多线程技术重构“飞机大战”游戏

习题

第12章数据库编程

12．1JDBC概述

12．2JDBC使用步骤

12．2．1加载驱动程序

12．2．2建立连接对象

12．2．3创建语句对象

12．2．4获取SQL语句执行结果

12．2．5关闭对象，释放资源

12．3DAO设计模式

12．4综合案例：用户管理系统

习题

第13章网络编程

13．1网络通信概述

13．2TCP通信

13．3UDP通信

13．4综合案例： 网络版用户管理系统

习题

第三部分综合应用篇

第14章综合应用：网络版“飞机大战”

习题

参考文献

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