Java语言程序设计教学大纲

Java语言程序设计教学大纲

这门《Java语言程序设计》是一门程序设计进阶课程，其教学目标是提高我们的实际编程能力。本课程不是简单重复C语言的学习过程来再学一门Java语言，而是在C语言基础上的递进加强。课程学习重点：一是面向对象程序设计方法；二是学习如何基于Java开源生态圈开发可实际应用的计算机程序。

课程概述

程序设计能力可划分成程序设计基础（初级）、应用程序开发（中级）和专业研究开发（高级）三个层次。这三个层次应互相衔接，逐层递进、加强，最终达到较高的程序应用和研究开发能力。本课程通过学习Java语言程序设计来培养我们的中级应用程序开发能力，重点学习Java语言基础、面向对象程序设计方法和基于Java开源生态圈开发可实际应用的计算机程序。特别说明：学习本课程需要具备C语言或C++语言基础。

这门“Java语言程序设计”课程设计了多种不同的应用编程场景，其中包括：程序异常处理、数据集合处理、图形用户界面、数据的输入输出、文字处理、图像和音频处理、多线程并发编程、网络编程、数据库编程和软件测试等内容。

课程在讲解Java程序设计知识的同时会先介绍相关的应用场景和背景知识，将多线程、计算机网络和数据库系统等程序员应当具备的专业知识提炼出来，以通俗易懂的形式呈现给大家。例如，很多学习者在学习程序设计之前并没有学过计算机网络课程，不具备学习网络编程的基础。本课程将程序员应当具备的网络知识提炼出来先进行讲解。在掌握了这些网络知识之后，大家就可以无障碍地学习后续网络编程部分的内容了。

课程大纲

01

第1章认识Java语言

学习内容：本章通过一个具体的程序实例来直观了解Java语言与C语言、C++语言的区别和相似之处，然后介绍Java程序的结构、Java开发包（JDK）和Java虚拟机（JVM）等基本概念，最后再具体讲解如何在自己的计算机上搭建起Java开发环境。

课时

4学时

02

第2章Java语言基础

学习内容：本章讲解Java语言的基础语法，其中包括数据类型、变量与常量、运算符与表达式、算法结构与控制语句等。Java语言的基础语法与C/C++语言非常相似，只有一些细微差别。本章会对这些差别进行特别说明，以便具有C/C++

语言基础的读者能快速浏览本章内容。

课时

4学时

03

第3章面向对象程序设计之一

学习内容：本章通过具体的程序案例直观介绍结构化程序设计是如何演变到面向对象程序设计的，重点学习面向对象程序设计方法及其设计过程，然后再具体讲解Java语言中与面向对象程序设计相关的语法，学会使用Java语言进行类与对象编程。

课时

8学时

04

第4章面向对象程序设计之二

学习内容：面向对象程序设计之所以能有效提高程序开发效率，其主要的技术手段有两个，一是分类管理程序代码，二是重用类代码。上一章已讲解了如何分类管理程序代码，即类与对象编程。本章将介绍如何重用类代码，重点讲解类的组合与继承。本章还会深入讲解面向对象程序设计方法中的另外一个重要思想，即多态。面向对象程序设计之所以提出多态的思想，其目的仍然是为进一步提高程序代码的重用性，进而提高软件开发和维护的效率。

课时

8学时

05

第5章Java基础类库

学习内容：Java语言经过二十多年的发展，已经积累了大量编写好的、可实现各种不同功能的类。Java语言将这些类打包起来，以类库的形式提供给广大程序员使用。这些由Java语言官方提供的类库被统称为Java API（Application Programming Interface）。类库相当于是已经编写好的程序零件。重用类库中的类，相当于是用现成的零件来组装程序，这样就能快速开发出各种功能强大的软件。从本章开始，大家将接触到大量具体的程序应用场景和案例。后续章节的学习过程既是Java知识积累的过程，同时也是自学能力培养的过程。日积月累，化蛹成蝶，相信大家最终都能够独立开启自己的Java探索之旅。

课时

8学时

06

第6章图形用户界面程序

学习内容：用户与程序之间的输入、输出操作被统称为人机交互。目前，人机交互的形式主要有两种，分别是命令行界面（Command Line Interface，简称CLI）和图形用户界面（Graphical User Interface，简称GUI）。本章学习如何使用Java API 开发具有图形用户界面的计算机程序。

课时

4~8学时

07

第7章输入输出流

学习内容：Java语言将程序中数据的输入输出过程看作是一种数据流动的过程。

将提供输入数据的数据源（例如键盘）称作输入流（input stream）；将输出数据时的目的地（例如显示器）称作输出流（output stream）。Java API为数据的输入输出（简称I/O）提供了一组输入输出流类。本章我们将学习数据输入输出的基本原理，学会运用Java API提供的输入输出流类实现标准I/O和文件I/O，最后我们通过具体的程序实例来了解文本文件、图像文件和声音文件的基本处理方法。课时

4~8学时

08

第8章多线程并发编程

学习内容：本章学习多线程并发编程，其内容是如何让单个程序同时做多件事情。例如，如何让一个音乐播放程序能够在下载网络音乐的同时播放它，而不是一定要等下载完之后才播放。在多核或多CPU计算机上，多线程并发程序的运行速度会成倍提高。

课时

4学时

09

第9章网络编程

学习内容：当今世界，计算机网络无处不在，网络编程也成为程序员应当学习的一项非常重要的内容。本章学习网络编程。需要说明的是，计算机网络是计算机专业一门独立的课程，课程内容很多，也很专业。很多学习者在学习程序设计之前并没有学过计算机网络课程，不具备学习网络编程的基础。针对这个问题，本章抽丝剥茧，将程序员必须具备的网络知识提炼出来，以通俗易懂的形式呈现给大家。在掌握了这些网络知识之后，大家就可以无障碍地学习后续网络编程部分的内容了。

课时

4学时

10

第10章数据库编程

学习内容：数据库应用系统是应用软件开发过程中最为常见的一种系统。本章学习数据库编程。需要说明的是数据库系统是计算机专业一门独立的课程，课程内容很多，也很专业。很多学习者在学习程序设计之前并没有学过数据库系统课程，不具备学习数据库编程的基础。针对这个问题，本章以关系型数据库为例，将程序员必须具备的数据库知识提炼出来，以通俗易懂的形式呈现给大家。在掌握了这些数据库知识之后，大家就可以无障碍地学习后续数据库编程部分的内容了。课时

4学时

预备知识

C语言程序设计，或C++语言程序设计

证书要求

完成课程教学视频的学习；按时完成单元测验与单元作业，并完成对他人单元作业的互评；积极参与课堂讨论；参加期末考试。最终综合成绩必须达到60分，才有资格申请“中国大学MOOC”课程合格证书。