單元設(shè)計(jì)_單元3 數(shù)據(jù)與異常處理程序設(shè)計(jì)

1、Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)單元設(shè)計(jì)單元3 數(shù)據(jù)與異常處理程序設(shè)計(jì)授課教師：Java語(yǔ)言課程組授課班級(jí): 單元總學(xué)時(shí)：10教學(xué)條件軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)、投影設(shè)備、廣播軟件教學(xué)素材參考教材、課件、授課錄像教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)：（1） 掌握數(shù)組的聲明和創(chuàng)建；（2） 掌握java.util.Arrays類中的方法；（3） 掌握獲得字符創(chuàng)長(zhǎng)度、比較、連接、提取、查詢字符串、大小寫(xiě)轉(zhuǎn)化等操作的方法；（4） 掌握StringBuffer對(duì)象的常用方法；（5） 理解異常的概念和用途；（6） 掌握使用try-catch-finally語(yǔ)句結(jié)構(gòu)；（7） 掌握自定義異常的創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)拋出的方法。能力目標(biāo)： （1） 能會(huì)使用雙重

2、for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)二維數(shù)組的循環(huán)操作；（2） 運(yùn)用java.util.Arrays類進(jìn)行操作數(shù)組；（3） 運(yùn)用字符串長(zhǎng)度、比較、連接、提取、查詢字符串、大小寫(xiě)轉(zhuǎn)化等方法對(duì)數(shù)組操作；（4） 運(yùn)用StringBuffer字符串進(jìn)行追加及處理字符；（5） 能會(huì)使用try-catch-finally語(yǔ)句進(jìn)行異常處理；（6） 能會(huì)創(chuàng)建自定義異常和拋出自定義異常；（7） 能會(huì)區(qū)分異常處理和錯(cuò)誤以及正確使用異常處理的優(yōu)點(diǎn)。重點(diǎn)：（1） 數(shù)組的使用、各種數(shù)組元素的操作；（2） String與StringBuffer對(duì)象的常用方法；（3） 異常處理。難點(diǎn)： （1） 數(shù)組的遍歷、排序；（2） 自定義異常的創(chuàng)建和拋出。

3、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)一：學(xué)生成績(jī)管理程序設(shè)計(jì)；任務(wù)二：操作字符串程序設(shè)計(jì)；任務(wù)三：除法計(jì)算器程序設(shè)計(jì)；任務(wù)四：輸入學(xué)號(hào)異常處理程序。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)一：學(xué)生成績(jī)計(jì)算程序設(shè)計(jì)（數(shù)組存儲(chǔ)信息）（4課時(shí)）主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段師生活動(dòng)引入相同類型的一組數(shù)完成相同的操作，如果采用變量，重復(fù)代碼過(guò)多，此時(shí)可以采用數(shù)組。運(yùn)行程序教師啟發(fā)-教師：演示學(xué)生：思考告知（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的）教學(xué)內(nèi)容：1. 聲明數(shù)組和創(chuàng)建；2. 數(shù)組的初始化；3. 數(shù)組元素的使用；4. main()方法參數(shù)使用；5. java.util.Arrays類操縱數(shù)組。教學(xué)目的：1. 理解什么是數(shù)組；2. 掌握一維數(shù)組的定義；3.

4、會(huì)使用數(shù)組解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。教師啟發(fā)講解課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)簡(jiǎn)介進(jìn)行學(xué)生成績(jī)管理計(jì)算，要對(duì)考試分?jǐn)?shù)進(jìn)行處理和查詢。編寫(xiě)一個(gè)程序sum.java，計(jì)算本組成員的考試總分?jǐn)?shù)。小組有6名成員。本次考試成績(jī)分別為94.5,89.0,79.5,64.5,81.5,73.5，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，在控制臺(tái)輸出：“本組考試總分為482.5”,計(jì)算大于本次考試平均分學(xué)生，將學(xué)生的信息存入數(shù)組HighScore中。討論歸納課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)分析從技術(shù)角度，需要定義6個(gè)變量分別存放6位成員的成績(jī)，還需要定義一個(gè)變量存放總分。此外，再定義一個(gè)變量來(lái)記錄平均分。然后先定義數(shù)組分別存放6位學(xué)員的成績(jī)，然后

5、把6個(gè)變量相加得到的和賦給一個(gè)新的變量。再定義一個(gè)變量來(lái)記錄平均分（總成績(jī)/人數(shù)）。待篩選完高于平均分的分?jǐn)?shù)之后再遍歷打印高于平均分的分?jǐn)?shù)信息。教師演示課件演示小組討論教師：講解演示學(xué)生：思考發(fā)言分組討論支撐知識(shí)1. 數(shù)組的概念；2. 數(shù)組的聲明以及創(chuàng)建；3. 數(shù)組的初始化；4. 數(shù)組使用、遍歷、排序等操作；5. main方法中的數(shù)組；6. 用java.util.Arrays類操縱數(shù)組。討論歸納課件演示教師：演示學(xué)生：思考任務(wù)實(shí)施1. 打開(kāi)Eclipse中，創(chuàng)建一個(gè)類；2. 在類的main方法中定義一個(gè)含有6個(gè)元素的整形數(shù)組；3. 給數(shù)組元素進(jìn)行賦值；4. 通過(guò)循環(huán)完成數(shù)組元素相加求和；5.

6、輸出總分，測(cè)試運(yùn)行；4. 計(jì)算平均分avgscore；5. 通過(guò)getHighScore方法獲得高于平均分的分?jǐn)?shù)信息；6. 最后通過(guò)visitAllArray方法打印高于平均分的分?jǐn)?shù)信息。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：講解指導(dǎo)學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐分享交流數(shù)組的聲明以及創(chuàng)建，使用循環(huán)語(yǔ)句完成對(duì)數(shù)組的操作。個(gè)別演示分組討論教師：總結(jié)學(xué)生：演示分享交流課堂實(shí)訓(xùn)簡(jiǎn)單的冒泡排序，按關(guān)鍵字由小到大排列一組整數(shù)，輸出排序前后的數(shù)組。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：任務(wù)布置學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐課后作業(yè)給包含100個(gè)整型元素的數(shù)組隨機(jī)進(jìn)行賦值，并用二分查找法查找元素32和1032。-分組學(xué)習(xí)提交作業(yè)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)二：天氣預(yù)

7、報(bào)信息處理程序設(shè)計(jì)（字符串處理）（2課時(shí)）主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段師生活動(dòng)引入字符串是最常見(jiàn)的，字符串常見(jiàn)功能怎樣實(shí)現(xiàn)？運(yùn)行程序教師啟發(fā)-教師：演示學(xué)生：思考告知（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的）教學(xué)內(nèi)容：1. 定義、初始化字符串；2. 字符串常見(jiàn)操作及方法；3. StringBuffer類的定義；4. StringBuffer類的常用方法。教學(xué)目的：1. 掌握String基本用法和常見(jiàn)操作；2. 會(huì)使用StringBuffer類的方法對(duì)字符串進(jìn)行操作。教師啟發(fā)講解課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)處理的功能，能提供在線的信息編輯處理，比如插入刪除和修改，以及查找、替

8、換等功能。對(duì)天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理要求為：(1)將每日的天氣用字符串?dāng)?shù)組表示;(2)將每日的天氣用轉(zhuǎn)為可編輯字符串?dāng)?shù)組表示;(3)將每日的天氣每個(gè)空格處替換為","，在日期前加序號(hào)格式為1、2、等;(4)獲得5日夜間的溫度。討論歸納課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)分析從技術(shù)角度，字符串String提供了很多方法可以求長(zhǎng)度、查找、替換、去掉首尾空格等。StringBuffer提供了追加和刪除、插入操作。解決問(wèn)題步驟：先定義一個(gè)變量存放字符串，然后使用字符串的相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)。在定義一個(gè)StringBuffer類型的變量來(lái)編輯處理天氣信息字符串。教師演示課件演示小組討論教師：講解演示學(xué)生

9、：思考參與發(fā)言分組討論支撐知識(shí)1. 字符串的概念；2. 創(chuàng)建String字符串；3. String類的常用操作及方法；4. StringBuffer對(duì)象的創(chuàng)建；5. StringBuffer類的常用方法。討論歸納課件演示教師：演示學(xué)生：思考任務(wù)實(shí)施1. 打開(kāi)Eclipse，創(chuàng)建一個(gè)類；2. 聲明String類對(duì)象WeatherForcast；3. 利用String類的求長(zhǎng)度、查找子字符串，并將天氣預(yù)報(bào)的內(nèi)容按天分為兩個(gè)String對(duì)象；4. 用數(shù)組表示兩個(gè)String對(duì)象；5. 利用String類實(shí)現(xiàn)查找替換獲取長(zhǎng)度等操作；6. 利用StringBuffer實(shí)現(xiàn)追加和刪除等操作；7. 創(chuàng)建測(cè)試

10、類，運(yùn)行程序。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：講解指導(dǎo)學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐分享交流String和StringBuffer的使用。個(gè)別演示分組討論教師：總結(jié)學(xué)生：演示分享交流課堂實(shí)訓(xùn)使用StringBuffer類的常用方法進(jìn)行文本串編輯。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：任務(wù)布置學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐課后作業(yè)輸入5種水果的英文名稱（葡萄grape，橘子orange，香蕉banana，蘋(píng)果apple，桃peach），編寫(xiě)一個(gè)程序，按字典里出現(xiàn)的先后順序輸出。-分組學(xué)習(xí)提交作業(yè)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)三：除法計(jì)算器程序設(shè)計(jì)（捕獲并處理異常）（2課時(shí)）主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段師生活動(dòng)引入程序在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)因?yàn)槿藶榈脑?/p>

11、造成程序上的錯(cuò)誤，但是如果沒(méi)有人為原因，程序是正確的。怎樣通過(guò)程序?qū)φJ(rèn)為原因進(jìn)行處理，使程序繼續(xù)執(zhí)行下去？教師啟發(fā)-教師：演示學(xué)生：思考告知（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的）教學(xué)內(nèi)容：1. 什么是異常；2. 如何進(jìn)行異常處理；3. 異常處理的關(guān)鍵字；4. 異常處理結(jié)構(gòu)。教學(xué)目的：1. 掌握J(rèn)ava的異常處理機(jī)制；2. 運(yùn)用try、catch、finally處理異常。教師啟發(fā)講解課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)簡(jiǎn)介編寫(xiě)一個(gè)除法計(jì)算器，程序要求在出現(xiàn)除數(shù)為零和除數(shù)、被除數(shù)中有一個(gè)不是數(shù)字的情況時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)調(diào)用存放在數(shù)組中的計(jì)算結(jié)果，數(shù)組有可能產(chǎn)生索引越界，對(duì)這種情況進(jìn)行捕捉和處理。討論歸納課件演示教師

12、：講授學(xué)生：思考任務(wù)分析輸入的兩個(gè)數(shù)以及兩個(gè)數(shù)相除。但在程序運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多意想不到的輸入問(wèn)題，如輸入數(shù)中出現(xiàn)了字母、特殊符號(hào)等，程序無(wú)法正確運(yùn)行下去。本任務(wù)采用異常捕獲和處理技術(shù)保證程序的健壯性。教師演示課件演示小組討論教師：講解演示學(xué)生：思考參與發(fā)言分組討論支撐知識(shí)1. 異常概念；2. 異常處理機(jī)制；3. 異常的分類；4. 標(biāo)準(zhǔn)異常類；5. 異常的捕獲與處理。討論歸納課件演示教師：演示學(xué)生：思考任務(wù)實(shí)施1. 打開(kāi)Eclipse，創(chuàng)建一個(gè)類2. 在類main方法中輸入兩個(gè)數(shù)相除3. 給輸入的兩個(gè)數(shù)以及兩個(gè)數(shù)相除會(huì)產(chǎn)生異常，對(duì)這段代碼進(jìn)行異常處理4. 編寫(xiě)測(cè)試類，運(yùn)行程序動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師

13、：講解指導(dǎo)學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐分享交流異常處理程序編寫(xiě)步驟。個(gè)別演示分組討論教師：總結(jié)學(xué)生：演示分享交流課堂實(shí)訓(xùn)1. 編寫(xiě)程序，能夠產(chǎn)生、捕獲和處理NullPointerException異常和ClassCastException異常；2. 編寫(xiě)程序，能夠產(chǎn)生、捕獲和處理ArithmeticException異常和IndexOutOfBoundsException異常。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：任務(wù)布置學(xué)生：小組討論動(dòng)手實(shí)踐課后作業(yè)給類屬性身份證號(hào)碼id設(shè)值，當(dāng)給定值長(zhǎng)度為18時(shí)，賦值給id，當(dāng)值長(zhǎng)度不為18時(shí)，拋出IllegalArgumentException異常，然后捕獲和處理異常。-分組

14、學(xué)習(xí)提交作業(yè)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)四：最大公約數(shù)計(jì)算器設(shè)計(jì)（異常的拋出）（2課時(shí)）主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段師生活動(dòng)引入如果程序沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，不會(huì)自動(dòng)拋出異常，但不符合邏輯含義，怎樣才能拋出異常？教師啟發(fā)-教師：演示學(xué)生：思考告知（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的）教學(xué)內(nèi)容：1. 拋出異常；2. 聲明異常；3. 自定義異常。教學(xué)目標(biāo)：1. 運(yùn)用throw拋出異常；2. 運(yùn)用throws聲明異常；3. 能夠自定義異常。教師啟發(fā)講解課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)簡(jiǎn)介在數(shù)學(xué)計(jì)算或數(shù)字分析中，經(jīng)常會(huì)用到計(jì)算兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)的問(wèn)題。即:輸入兩個(gè)正整數(shù)，當(dāng)兩個(gè)數(shù)字有一個(gè)不是正整數(shù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生異常。當(dāng)輸入非整數(shù)數(shù)字時(shí)，也

15、產(chǎn)生異常。輸入無(wú)錯(cuò)誤后，計(jì)算兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。討論歸納課件演示教師：講授學(xué)生：思考任務(wù)分析分別輸入兩個(gè)整數(shù)可以用java.util.Scanner的nextInt()方法。但在程序運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多意想不到的輸入問(wèn)題，如輸入的數(shù)字帶小數(shù)或非數(shù)字時(shí)、特殊符號(hào)等，還有的情況是求公約數(shù)的數(shù)字為負(fù)數(shù)，程序的運(yùn)行就不正確了，嚴(yán)重時(shí)程序發(fā)生中斷，無(wú)法正確運(yùn)行下去。要保證程序的健壯性，可以采用異常捕獲和處理技術(shù)。教師演示課件演示小組討論教師：講解演示學(xué)生：思考參與發(fā)言分組討論支撐知識(shí)1. 聲明異常；2. 主動(dòng)拋出異常；3. 自定義異常。討論歸納課件演示教師：演示學(xué)生：思考任務(wù)實(shí)施1. 打開(kāi)Eclipse，創(chuàng)建一個(gè)類；2. 在類中定義一個(gè)方法，完成最大公約數(shù)的計(jì)算，聲明該方法會(huì)拋出什么異常，同時(shí)在該方法內(nèi)人為拋出一個(gè)異常對(duì)象；3. 在類的main方法中調(diào)用定義的方法，并且捕獲方法拋出的異常，進(jìn)行處理；4. 運(yùn)行程序。動(dòng)手實(shí)踐分組實(shí)踐教師：講解指導(dǎo)學(xué)生： 小組討論動(dòng)手實(shí)踐分享交流拋出異常、聲明異常的應(yīng)用。個(gè)別演示分組討論教師