《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
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。

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
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
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：“My Class[] mc = new MyClass[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
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
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
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
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
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
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（5min）。

教学重点与难点重点：
1.如何进行抽象。

2.抽象类在编程中的应用。

难点：
1.理解抽象类需要注意的六个方面。

2.抽象类设计上的注意事项。

案例与分析方法通过例6.8，体会抽象类使类的定义简化的作用。

通过例6.9，体会抽象类使代码复用性提高的作用。

启发与提问通过案例6.8和6.9的对比，体会抽象类声明引用具体子类的作用。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 10 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（接口）
教学目的和要求掌握接口的定义与使用方法，明确接口在Java面向对象程序设计与实践中的地位和作用。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）
2.接口的含义（10min）。

3.接口的实现(10min)。

4.接口的使用(10min)。

5.接口、接口实现、接口使用三者之间的统一关系与常见错误(25min)。

6.接口在Java面向对象程序设计与实践中的作用(25min)。

7.总结（5min）
教学重点与难点重点：
接口如何定义、实现与使用。

难点：
接口在Java面向对象程序设计中的作用。

案例与分析方法案例1：通过洗衣机说明书、洗衣机、洗衣机使用者这个这个人们熟知的关系来理解接口定义、实现、使用三者之间的关系，并给出相应的实现。

案例2：通过JDK中Collection定义，linkedlist对象方法addAll方法参数中为接口类型作为案例，通过正反两个方面设计体会这样使用接口的好处。

启发与提问通过洗衣机说明书、洗衣机、洗衣机使用者三者之间的生活常识关系，启发学生对接口、接口实现、接口使用的相应规则的理解。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 11 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（引用与类的其他相关内容）
教学目的和要求对以往所学的引用概念进行总结，将引用同封装、继承、多态、抽象类、接口、数据隐藏等概念广泛进行联系，体会引用的作用与地位；同时简要介绍类的其他相关内容。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.引用要点、比较与案例(40min)。

3.内部类、匿名类、匿名对象的含义(40min)。

4.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
1.引用要点与引用比较。

2.内部类的作用、匿名内部类的使用前提。

难点：
内部类相关要点，匿名内部类对象的产生方法。

案例与分析方法1.引用比较案例；通过本案例可加深学生对引用的理解，加深对象、消息、封装的
理解和掌握分析问题的方法。

2.内部类和匿名类应用案例。

通过本案例，可以让学生理解二者存在的必要性。

启发与提问引用是考察对面向对象特征理解的核心和钥匙。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 12 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
章节名称第七章：异常处理
教学目的
和要求
掌握Java程序中异常概念和异常的处理方法。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）
2.异常的含义（10min）
3.异常分类（15min）
4.异常处理（45min）
5.自定义异常与异常的主动产生（10min）
6.总结（5min）
教学重点与难点重点：
1.异常的概念与Java中对异常处理的面向对象思维。

2.异常机制的执行逻辑顺序。

3.异常的四种不同处理方式与关系。

难点：
1.RuntimeException与其他异常类在异常处理上的不同。

2.抛出异常与捕获异常之间的区别和联系。

3.如何将自己定义的类具有异常的特性。

4.主动产生异常的目的。

5.异常产生后，如何根据提示进行分析。

案例与分析方法1.除数为0产生的异常案例，通过本案例可以了解Java中异常产生后如何进行默认
处理。

2.从屏幕读入数案例，通过本案例可以引入抛出异常、异常捕获、嵌套异常等概念
和相应处理。

启发与提问Java中异常处理方法之间的联系和区别是什么？作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 13 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
章节名称第八章：基础类库和工具
教学目的
和要求
熟悉Java主要的基础类库，掌握一些常用类的使用。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.Java类库概述：Java常用包、语言包、实用包、抽象窗口工具包、applet包、文
本包、输入输出流包、网络功能包、Java.sql包（15min）。

3.String与StringBuffer(35min)。

4.System与Runtime、Date与Calendar(15min)。

5.格式化类（15 min）。

6.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
1.对JDK主要类库的基本内容的熟悉。

2.String的特点。

3.String与StringBuffe的联系和区别。

难点：
1.String一旦赋值就无法改变的准确理解。

2.String涉及的编码和解码问题。

3.Calendar实例化特点。

4.格式化类的使用。

案例与分析方法字符串作为参数传递案例；字符串比较案例；编码和解码案例；StringBuffe案例；格式化类案例。

启发与提问String是类，但是却没有引用传递的特点。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 14 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
章节名称第九章：多线程（上）
教学目的
和要求
掌握线程概念和其面向对象编程方法，理解多线程并发、状态切换等内容。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）
2.线程与进程的联系和区别（10min）。

3.多线程并发效果（10min）。

4.线程的产生方式与它们之间的区别（35min）。

5.线程的调度和控制（25min）。

6.总结（5min）
教学重点与难点重点与难点：
1.线程也是对象。

2.多线程并发。

3.线程产生方式选择。

4.线程状态和切换方法。

案例与分析方法线程并发案例：通过本案例可理解线程是如何进行并发的。

多线程共享资源方法案例：通过本案例，可掌握利用Runalbe接口产生线程与直接继承Thread产生线程的不同点。

启发与提问什么情况下能使我们想起使用线程？作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 15 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
章节名称第九章：多线程（下）
教学目的
和要求
掌握线程同步与同步通信方法。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.线程的同步机制（35min）。

3.线程的同步通信(35min)。

4.多线程的应用(10min)。

5.总结（5min）。

教学重点与难点重点
1.线程同步。

2.线程同步通信。

难点：
1.线程同步的问题背景（线程安全）和解决方法。

2.线程死锁问题发生的原因。

3.线程同步通信的问题背景和解决方法。

案例与分析方法两线程同步存取同一对象资源：引出线程安全问题的原因，同时对案例进行改造，给出解决办法。

同步通信的案例讲解类似。

案例讲解过程中配合图解方式来表达线程的同步与同步通信。

启发与提问线程使用的关键是对线程共享资源如何制定同步访问和通信策略。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 16 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
章节名称第十章：集合类框架（上）
教学目的和要求掌握集合类框架、集合类、集合接口的概念，明确它们之间的关系；熟悉基本集合类结构接口Collection和它的子接口之间的继承关系以及各自特点；熟练运用集合类遍历接口Enumeration、迭代器（Iteraor）以及ListIterator；了解Map接口的基本操作。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.集合类框架、集合类、集合接口（20min）。

3.集合类结构接口Collection和它的子接口（20min）。

4.集合类遍历接口Enumeration、迭代器（Iteraor）以及ListIterator（20min）
5.Map接口（10min）。

6.排序接口Comparator（10min）。

7.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
集合类框架关系。

难点：
各接口本身的内涵以及它们之间的继承关系、转化关系和相互区别点。

案例与分析方法由于集合和接口经常和集合类配合使用，所以本节暂不举例，主要采用概念讲解的方式，其中穿插部分应用代码片段讲解。

启发与提问配合以数组、链表这些数据结构知识来理解Java面向对象中集合类的概念，进而理解本节所讲接口的概念。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 17 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
章节名称第十章：集合类框架（中）
教学目的
和要求
掌握主要集合类的含义、继承关系、实现接口以及相似集合类之间的区别。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.主要集合类功能列表（35min）。

3.常用集合类比较（25min）。

4.StringTokenizer与Bitset（10min）。

5.Collections类（10min）。

6.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
集合类的种类与区别。

难点：
对象引用的造型。

集合类存放的是对象引用而非对象本身。

案例与分析方法本节侧重讲解主要的集合类，给出它们宏观的面貌（联系和区别），其中穿插适当的代码片段讲解。

启发与提问集合类与对象数组之间有什么不同？作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 18 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
章节名称第十章：集合类框架（下）——案例教学
教学目的
和要求
通过案例巩固和应用前两节所学内容，深化对概念的理解。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.Vector类与Enumeration和Iterator接口应用（15min）。

3.LinkedList对象应用（8min）。

4.Stack类应用（10min）。

5.List接口和其实现类（7min）。

6.Map接口及实现类应用（30min）。

7.总结（15min）。

教学重点与难点重点：
综合运用集合类和接口。

难点：
学会应用本章所学来分析问题和找到解决问题的方法。

案例与分析
方法
略。

启发与提问例题分析当中适当回顾前两节所学内容。

作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 19 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
章节名称第十一章 Applet应用程序、第十二章 AWT图形用户界面
教学目的
和要求
深化对Applet的认识，对AWT组件与容器进行简要介绍。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.Applet的安全性、Applet对象的创立、生命周期、显示与刷新、通过HTML定义
Applet属性和向其传递参数、在Applet当中标识网络属性和显示图像及播放声音（40min）。

3.AWT组件、容器。

4.AWT中排布组件的两种方式——坐标方式和布局管理器。

5.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
1.Appet限制安全的原因，Applet的显式与刷新，通过Html向Applet传递参数，Applet
中标识网络属性方法。

2.AWT组件与容器的继承关系。

3.各布局管理器的特点。

难点：
1.各种容器的主要用途。

2.组件在容器中显式的两个过程（先add，再setVisible）。

3.根据组件的布局方式，灵活选用坐标方式或相应的布局管理器。

案例与分析
方法
AWT案例当中，通过适当屏蔽一些语句来加深其效果认识，如add、setVisible、pack。

启发与提问图12.14当中，为什么Menu是MenuItem的子类，但是Menu的方法add(MenuItem mi)中的参数却是是MenuItem？
作业布置
课程名称Java面向对象程序设计与实践第 20 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
章节名称第十二章 AWT图形用户界面
教学目的
和要求
对AWT事件模型和图形图像处理进行简要介绍。

讲授主要内容及时间分配1.上节回顾（5min）。

2.委托模型（25min）。

3.监听接口实现的四种方式（15min）。

4.事件对象与事件触发原理（10min）。

5.paint方法，对象Canvas和Graphics（25min）。

6.双缓存技术（10min）。

7.总结（5min）。

教学重点与难点重点：
1.委托模型的基本要素构成。

2.事件对象应用。

3.paint方法、对象Canvas和Graphics在图形图像绘制时的关系。

4.双缓存的问题背景和解决方法。

难点：
1.委托模型中监听接口、实现者、事件源、事件对象之间的对应关系。

2.事件源和监听者关系的灵活处理。

3.低级事件和高级事件的选择。

4.监听接口的四种实现方式。

案例与分析
方法
本节案例主要采用对比方法，例如监听接口实现的四种方式，例12.19和12.20。

启发与提问委托模型同层次模型相比，有哪些优点？
作业布置。