课程思政教案Java程序设计教案Word文档格式.doc
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教学目标
（含思政育人目标）
1、要求学生了解Java程序语言概述；
2、要求学生掌握Eclipse工具的使用，并能独立搭建Java开发环境；
3、要求学生掌握Java程序的开发，并动手开发HelloWorld程序；
4、了解计算机软件从业人员应当具备的职业道德守则，为进军软件行业做准备；
5、理解并敬重工匠精神，在学习中努力发扬工匠精神；
6、了解Java语言强大的生态体系，与华为孟晚舟事件相联系。
7、新时代与个人成才的关系；
8、通过软件行业发展前景，引发学生对未来的职业愿景，激发学生对社会主义核心价值观的认同感。
教学重点
难点
1、教学重点：
搭建Java开发环境；
2、教学难点：
搭建Java开发环境。
教学过程
设计
多媒体教学2学时，实验课教学2学时
作业布置
及辅导
1、见教材第1章课后习题
课后小结
通过本项目的学习，让学生对Java的发展历史有一定了解，并对Java程序的结构和编程风格与惯例有一个初步的认知，让学生学会如何安装与搭建Java开发平台,并能简单使用该开发平台。
l思政元素的融入（德育点）
1、新时代与个人成才的关系；
2、通过软件行业发展前景，引发学生对未来的职业愿景，激发学生对社会主义核心价值观的认同感。
l课程思政教学素材
1、世界上十大黑客的经历—引出：
计算机软件从业人员应当具备的职业道德规范；
2、Java的发展历程—引出：
工匠精神；
3、美国的芯片垄断—引出：
民族认同感。
4、工匠精神，敬业求精
工匠精神是一种职业精神，它是职业道德、职业能力、职业品质的体现，是从业者的一种职业价值取向和行为表现。
应告诉学生在学好程序设计技术之后，走上工作岗位会成为程序员、软件系统运维人员、软件测试员、售前售后服务人员等。
在这些职位岗位上，要发挥工匠精神，精益求精地将程序开发、系统运维、程序测试、需求分析及技术问题处理等工作内容完成好，保证软件系统运行时正确、稳定，保证客户的需求被精确采集和纳入软件开发计划，保证软件运行时遇到问题能被及时解决。
引导学生在学习时，将知识夯实、精技强能，方能在今后工作中本领过硬，不出纰漏，工作成果令用户满意。
引导学生认识到，作为职业人，其专注、敬业、责任担当对完成好本职工作，进而促进软件行业整体的高水平、优质化发展具有重要意义。
l知识导入
1.1Java语言的历史
1.2Java语言的特点
1.3Java程序及其实现
1.3.1JavaApplication程序举例
1.3.2JavaApplication程序的结构特点
一、Java语言的历史
Java面世：
1995年3月
二、Java语言的特点
1.简单（Simple）
2.面向对象（Objectoriented）
3.解释性（Interpreted）
4.平台独立和可移植（Architectureneutral&
Portable）
5.鲁棒和安全（Robust&
Secure）
6.多线程（Multithreaded）
7.分布式（Distributed）
8.高性能（Highperformance）
9.动态（Dynamic）
三、Java编程语言的特点
1. 简单（Simple）
n 简单易学
n 不存在指针、单一继承、内存空间自动回收
2. 面向对象（Objectoriented）
n 类和对象à
数据和方法的封装
n 封装、继承、多态性
n 注重于数据和操作数据的方法，而不是流
3. 解释性（Interpreted）
n Java编译器生成字节码，Java解释器执行字节码
n 链接过程简单，仅仅将新的类装载（load）入运行环境
5. 鲁棒/健壮（Robust）和安全（Secure）
n 取消了指针的不安全性，增强了程序的健壮性
n 内存管理简单，“new”构造对象，对象释放（automaticgarbagecollection）
n 可靠的语言:
compile-timechecking和run-timechecking
n 网络环境的应用不会产生恶意行为，为Java程序构造一个个（Sandbox，具有安全策略的限制），提高了安全性
6. 多线程（Multithreaded）
n 例:
浏览器应用中，播听音乐/拖动页面/后台下载页面
n 线程类:
java.lang.Thread/Runnable/ThreadGroup等
n 原语支持:
synchronized、wait（）、notify（）
7. 分布式（Distributed）
n 支持网络应用,.*
n URL类
n Socket类、ServerSocket类
n DatagramSocket类、DatagramPacket类
8. 高性能（Highperformance）
n 解释性的语言，没有C语言快
n “Just-In-Time”JIT编译器，在运行时将Java字节码转变为机器码
n JavaHotSpotCompilers
9. 动态（Dynamic）
n Java语言在执行的链接（link）阶段是动态的
n class类仅在需要时被链接
n 被链接的代码模块可以有不同的来源，从本地或从网络
四、平台（Platform）
1. 程序运行的硬件和软件环境
2. 操作系统平台－Windows2000、Linux、Solaris、MacOS
3. 操作系统与硬件的结合
4. Java虚拟机（JavaVirtualMachine,JavaVM）
n Java解释器－Java开发工具或可运行applet的Web浏览器
5. Java应用编程接口（JavaApplicationProgrammingInterface,JavaAPI）
五、Java运行平台（Platform）
1. J2SEPlatform（Java2StandardEdition）
n JavaRuntimeEnvironment（JRE）－Java虚拟机、库函数、运行Java应用程序和Applet所必须文件
n Java2SDK（DevelopmentKit）－JRE的超集，包含编译器和调试器等用于程序开发的文件
六、Java平台的发展
JavaDevelopmentKit
1.0.2
1.1.1à
1.1.6à
1.1.7à
1.1.8
1.2.1
Java2SDK
1.2.2
1.3.0à
1.3.1
1.4.0à
1.4.1à
1.4.2à
1.5.0
Java平台的三个版本（1999.6）:
J2SE/J2EE/J2ME
2.1JavaApplication程序的实现
2.1.1编辑Java源程序
2.1.2编译Java源程序
2.1.3运行Java的字节码文件
2.2JavaApplication程序的不同界面输出
一、Java程序的种类
1.Java小应用程序（JavaApplet）
n在Web浏览器中运行（内嵌Java虚拟机）
n特定标记
<
APPLETCODE="
HelloWorld.class"
WIDTH=150HEIGHT=25>
<
/APPLET>
2.Java应用程序（JavaApplication）
n独立的Java程序
n程序入口方法:
publicstaticvoidmain（String[]args）{…}
nJavaScript
n嵌入在HTML文件中的脚本语言
scriptlanguage=javascript>
…<
/script>
nNetscape引入javascript
nJava源程序－文件扩展名为“.java”
nJava字节码程序－文件扩展名为“.class”
/**
*Exam1_1class实现一个应用
*将特定的字符串显示到标准输出
*/
publicclassExam1_1{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（“ThisisaJavaApplicationProgram."
）;
}
}
n定义类文件
1.关键词public－修饰符
2.关键字class－表示要定义一个类（模板），包含数据变量和方法
3.关键字import－表示引入程序外部定义的类
/**
*Exam1_1class实现一个应用
*将特定的字符串显示到标准输出
*/
importjava.lang.System;
publicclassHelloWorld1{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（“ThisisaJavaApplicationProgram.”）;
}
}
3.类名称与Java源程序名一致
classMyClass{
...
所保存的文件为:
MyClass.java
注意:
大小写敏感
n注解方式（Comments）
1./**~~~*/－文档注解
2./*~~~*/－程序内的任意位置
3.//－对本行注解
*Exam1_1class实现一个应用
*将特定的字符串显示到标注输出
*/
publicclassExam1_1{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（“ThisisaJavaApplicationProgram."
}
}
二、书写规范
1.花括号对“{}”－类，方法
2.语句分号“;
”结尾
3.对齐和缩进
4.区分大小写
*将特定的字符串显示到标准输出
publicclassExam1_1{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（“ThisisaJavaApplicationProgram."
}
}
教案首页授课人：
周辉奎编号：
2
第2周到第3周
项目2：
数据类型与运算符
本项目将重点讲解什么是标识符、关键字、数据类型、运算符，这对进一步学习Java开发很有帮助，希望同学们在这个项目中打好基础。
8
1、要求学生了解什么是数据类型；
2、要求学生掌握如何使用常量和变量；
3、要求学生掌握常见的运算符；
4、树立正确的技能观，努力提高自己的职业技能，为社会和人民造福，绝不能利用自己的技能去做违法犯罪之事；
5、培养学生的软件工匠精神，在潜移默化中培育社会主义核心价值观，提高综合职业素养，树立社会主义职业精神；
6、学习机房上课守则，要求同学们遵守学校的各项规章制度，强化制度约束，学会责任担当；
7、理解事物的联系是普遍存在的，引导学生用类比的方法进行知识的迁移。
如何使用数据类型；
运算符的使用。
多媒体教学6学时，实验课教学6学时
1、见教材第2章课后习题
通过本项目的学习，让学生对Java基本知识开发有一个初步的认知，让学生灵活学会不同的数据类型和运算符。
1、树立正确的技能观，努力提高自己的职业技能，为社会和人民造福，绝不能利用自己的技能去做违法犯罪之事；
2、培养学生的软件工匠精神，在潜移默化中培育社会主义核心价值观，提高综合职业素养，树立社会主义职业精神。
1、通过对学院往届学生因不遵守校规，严重违反学校制度而被开除的案例—引出：
制度约束，成年人要学会为自己的行为负责；
2、通过与前续课程C语言程序设计的对比学习—引出：
知识迁移的学习方法。
3、职业素养，行为合规
职业素养是人类在社会活动中需要遵守的行为规范。
职业道德、职业思想、职业行为习惯是职业素养中最根基的部分。
引导学生在学习时注意程序的书写格式、变量与方法的命名方式、合理添加注释、合理规划程序工程文件，这些都是合格的软件开发从业人员的基本素质。
引导学生注重职业道德，尊重他人的知识产权。
平时未经同学允许，不随意拷贝他人的程序成果；
工作后，不偷窥和复制同事的开发成果，不盗取公司的研发成果。
使学生明确：
职业素养是一个职业人的立身之本。
在学生时代，就应该不断提升个人修养和思想道德水平，着力锻造良好的职业素养。
l数据类型知识导入
2.2数据类型
2.2.1基本数据类型
2.2.2复合数据类型
2.2.3类型转换
数据类型
n基本数据类型
n数字（number）
n整型（integers）
1.字节整数（byte,8bits）:
-128~127,0
2.短整数（short,16bits）:
-32768~32767,0
3.整数（int,32bits）:
-2147483648~2147483647,0
4.长整数（long,64bits）:
……,0L
n实型（realnumbers）:
浮点型（有效位数不同）
1.单精度（float,32bits）:
……,0.0F
2.双精度（double,64bits）:
……,0.0D
n字符（char,16-bitUnicode字符）:
\u0000~\uffff
n布尔（boolean）:
true,false
n复合数据类型
n数组（Array）,类（class）,接口（interface）
类型转换（Casting）
n将一种类型的数据转换为另一种类型的数据
n操作数转换为同种类型，然后运算
n整数型、实数型和字符型
n表达形式:
（类型）操作数
n应用场合
n二元运算符的二个操作数类型不同
n表达式值的类型与变量的类型不同
n两种方法
n隐型类型转换:
自动类型转换（系统完成）
n显型类型转换:
强制类型转换
l运算符知识导入
一、教学目标（含思政育人目标）
掌握运算符的使用语法；
二、教学内容分析
（一）重点
基本语法
（二）难点
几个较难的运算符使用方法
三、教学手段与方法
计算机辅助教学，以讲授、讨论、练习为主要教学方法。
四、教学过程
1.导入：
学生自行回忆并讲述C、C++或VB等语言的运算符；
2.运算符概述
Java的运算符和C、C++基本一样，其功能有二：
（1）根据自己的运算对象生成一个值；
（2）改变运算对象的值（SideEffect）。
除了=,==,!
=三个运算符能操作所有对象以外，其它运算符都只能操作“主类型”（Primitives）对象，而String类支持+和+=运算。
运算符有优先级，诸如先乘除后加减，但我们不必过多考虑，只要合适地使用括号即可；
3.赋值运算
即=号运算，形如“左值”=“右值”；
其功能是把右值复制到左值，其中右值可以是任何能产生一个值的东西，如常数，变量，表达式。
而左值必须是一个明确的、已命名的变量，意即有一个物理性的空间来保存右值。
对主数据类型（或基本型）的赋值简单而直接，若A=B，即把B处的内容复制到A，之后如果A被修改，B的值不会变化，B被修改，A的值也不会变化；
可用一段程序来说明如Ch3:
value.java.
但是，如果要对一个对象赋值，情况则要复杂得多，因为对一个对象进行操作时，真正操作的是它的引用，即如果把一个对象到另一个对象赋值，实际是将引用从一个地方复制到另一个地方，如C=D，则C和D最终最指向最初D指向的那个对象，可用示例程序Ch3:
Assignment.java说明。
示例中，通过n1=n2赋值后，改变n1的同时，n2也被改变，因为为它们包含了相同的引用，指向相同的对象。
这种现象叫“别名”，是Java操作对象的一种基本方式。
如果要保持两个对象的独立性，只需把n1=n2替换为n1.i=n2.i即可，但这违背了OOP设计准则。
将一个对象传递到方法内部时，也会出现别名现象，如Ch3:
PassObject.java所示。
4.算术运算
包括加（+），减（-），乘（*），除（/）和模（%）五种算术运算，同时还支持运算符与赋值同时进行的方式，如x+=4相当于x=x+4.算术运算的示例如Ch3:
MathOps.java.
示例程序中，使用System.out.println（）方法及其继承方法实现了打印输出，使用Random（）方法产生一个随机数，并使用nextInt（）,nextLong（）,nextFloat（）,nextDouble（）等方法分别产生不同类型的随机数。
此外，Java中还可能出现形如x=-a,x=a*-b这样的运算式，此时一定要注意优先级，最好使用括号使其具有更好的可读性。
5.自增、自减运算
Java中的自增和自减运算与C、C++一样，都有前缀版和后缀版，如++a,a++.其区别是++a先执行运算，后生成值，而a++是先生成值，后执行运算；
如示例Ch3:
AutoInc.java.
与上例相同，本例中使用
prt（）方法重写了System.out.println（），由程序结果可知，当执行++i或—i之后，i的内容发生了变化，而i—或i++，i的值在执行运算前已经有了，即这一运算具有“副作用”。
6.关系运算
关系运算评价运算对象之间的关系，结果是一个Boolean值。
其中，==和!
=两个运算适用于所有内容数据类型，但它们的意义较难理解，可用程序Ch3:
Equivalence.java说明。
示例中，两个对象的内容相同，但由于n1和n2是两个引用，所以结果与一般想象的正好相反：
==和!
=比较的正好就是对象引用而不是对象内容。
如果要比较两个对象的实际内容是否相同，应使用所有对象都适用的特殊方法equals（），但这个方法不适用于主类型（主类型直接使用==,!
=即可）。
EqualsMethod.java.，其中使用系统提供的Integer类时，结果是正常的，但是如果使用自己定义的类时，equals（）方法又变成了其默认行为：
对引用进行比较，此时需要在定义的新类中改变equals（）.即：
如果使用的是Java类库，且其中实现了equals（），则比较的是对象的内容，而如果使用自己定义的类，则必须修改equals（），否则比较的就是引用。
7.逻辑运算
逻辑运算也称为布尔运算，即通过AND（&
&
）,OR（||）,NOT（!
）对布尔数据进行运算，得到一个布尔值。
可用示例程序Ch3：
Bool.java说明。
程序中，用于比较的数据可以是任何主数据类型，但不同类型的数据比较时，可能会有一些细节需要注意，如浮点数的精确度比较高，NaN与任何数均不相等（只有NaN!
=x为真）,而0.0==-0.0会得到true，同样，null也比较特殊。
当某个表达示测试一部分后发现结果为false，而不必再测试余下的部分，此时立即终止对整个表达式的测试，这种现象叫“短路”。
如示例Ch03:
ShortCircuit.java所示。
程序中，从main（）方法开始执行，在测试test1（）时，值为true,所以输出test1（）方法中的返回值，在测试test2（）时，返回值为false，输出后便无须继续测试test3（），因为无论其值为何，表达式test1（0）&
test2
（2）&
test3
（2）的值均为false。
此时，若把表达式改为test1（0）&
test2
（2）||test3
（2），则会测试test3（）,如果改为test1（0）||test2
（2）||test3
（2）呢？
8.按位运算
按位运算执行的运算与逻辑运算类似，只是运算的单位是比特，使用按位AND（&
），按位OR（|），按位XOR（^），和一元NOT（~）非运算。
与逻辑运算相比，多了XOR，且按位运算也可与=联合组成运算和赋值，如&
=,|=,^=，但~由于是一元运算，所以不能组成类似结构。
当对布尔型数据进行按位运算时，只有AND,OR,XOR三种，为了避免与逻辑运算混淆，布尔值不能进行按位的NOT运算。
与逻辑运算不同的是，按位运算没有“短路”现象。
请仿照以上示例，写一个按位运算的程序，要求打印出对两个数进行四种按位运算的结果。
（Ch03:
Bit.java）
程序在NOT运算时，结果令人不解！
！
原因是所用计算机使用二进制补码形式来表示负数，如5写为二进制是0000..0101,对其各位取反后得到1111…1010,其中最左位为符号位，0表示正，1表示负，1010所表示的，正是十进制-6的补码。
再如10表示为二进制为01010,各位取反后得10101,
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