Java程序設計項目式教程 教案 教學設計-單元4 Java繼承

《Java程序設計項目式教程》《Java程序設計項目式教程》單元教學設計單元四Java繼承課程名稱：《Java面向對象程序設計》適用專業(yè)：授課年級：授課學期：授課教師：《Java面向對象程序設計》課程教學單元設計第1頁共12頁《Java面向對象程序設計》課程教學單元設計單元4Java繼承授課教師：Java課程組授課班級:學時：14學時教學條件實訓室、JDK8.0及以上、Eclips4.4及以上、投影設備、廣播軟件、互聯(lián)網(wǎng)絡教學素材教材、課件、實訓項目單、微課視頻、教學網(wǎng)站等教學目標設計知識目標：（1）理解Java繼承的特點及作用（2）掌握繼承實現(xiàn)方式（3）熟悉繼承的使用規(guī)則（4）掌握抽象類、抽象方法的使用規(guī)則（5）理解接口的概念及特點（6）掌握接口的定義及實現(xiàn)（7）理解Java包的概念及作用（8）熟悉常用JavaAPI能力目標：（1）能夠正確使用繼承，提高程序設計的編碼效率（2）能夠合理使用抽象類和抽象方法實現(xiàn)繼承（3）會定義及使用接口（4）能夠正確使用繼承實現(xiàn)多態(tài)，提高程序的可維護性（5）會使用包進行類的管理（6）能正確使用系統(tǒng)提供的類及方法素質目標（1）培養(yǎng)勤于思考、善于分析、敢于創(chuàng)新的行為意識（2）在程序調試的不斷糾錯改錯中，培養(yǎng)耐心細致的精益求精精神任務描述“在\t"/item/%E5%AD%A6%E7%94%9F/_blank"學校接受學習\t"/item/%E5%AD%A6%E7%94%9F/_blank"教育”是學生的共性，小學生、中學生、大學生又各有不同的特點，通過Java繼承來描述學生這一群體。教學內容（1）Java繼承的特點及作用（2）繼承實現(xiàn)方式（3）繼承的使用規(guī)則（4）抽象類、抽象方法的使用規(guī)則（5）接口的概念及特點（6）接口的定義及實現(xiàn)（7）Java包的概念及作用（8）常用JavaAPI重點：（1）繼承的實現(xiàn)方式（2）方法的重載與覆蓋難點：（1）Java繼承的特點及作用（2）訪問控制權限的使用；（3）方法覆蓋的規(guī)則任務分析與實現(xiàn)（1）任務分析；（2）任務代碼。教學過程設計4.1類的封裝（學時數(shù)：2）主要步驟教學內容教學方法教學手段師生活動問題引入Java程序設計中，如何保護個人“隱私”？教師講授引導文法多媒體教師：講解演示學生：觀察思考知識講解知識點1：什么是封裝？知識點2：如何實現(xiàn)封裝？知識點3：類及類成員的訪問權限啟發(fā)講解討論歸納多媒體課件演示思考交流互動分組討論記錄筆記示范操作操作：通過對類成員的訪問權限設置，封裝“人類”的年齡和體重屬性，實現(xiàn)對年齡屬性的封裝，年齡要求必須大于18周歲，并給出測試類。問題引導操作演示分析歸納多媒體系統(tǒng)演示觀摩思考歸納總結實戰(zhàn)訓練課堂實踐2-3：使用封裝技術模擬學生借書的過程，要求學生最多只能借10本書。學生類中有一個整數(shù)型變量count，表示借書的數(shù)量，count的值不能大于10，也不能是負數(shù)。動手實踐做中學多媒體真實系統(tǒng)環(huán)境網(wǎng)絡資源實踐操作查閱資料巡視指導評估討論（1）評估討論實訓任務的實施過程；（2）給出參考的解決方案；（3）展示討論學生的解決方案；（4）考核學生結果。教師啟發(fā)討論歸納分數(shù)激勵實訓項目單思考結果演示課堂總結（1）封裝是面向對象程序設計的基本特征之一；（2）使用public、private、protected訪問權限控制修飾符，可以設置類及類成員在不同位置的訪問權限；（3）將屬性私有化之后，要設置相應的setter（）、getter（）訪問器，以保證對私有屬性的讀寫訪問。教師講解多媒體課件演示整理筆記引導創(chuàng)新課后作業(yè)通過封裝編寫B(tài)ook類。要求：類具有屬性書名、書號、主編、出版社、出版時間、頁數(shù)、價格，其中，頁數(shù)不能少于200頁，否則輸出錯誤信息，并強制賦默認值200；為各屬性設置賦值和取值方法；編寫方法detail（），用于在控制臺輸出每本書的信息。教師講授多媒體布置作業(yè)提出要求

教學過程設計4.2類的繼承（學時數(shù)：4）主要步驟教學內容教學方法教學手段師生活動問題引入汽車有公交車、上車、越野車等多種分類，但它們都具有汽車的共同特征和功能，如何用Java編程模擬？教師講授引導文法多媒體教師：講解演示學生：觀察思考知識講解知識點1：什么是繼承？知識點2：Java繼承的特點；知識點3：如何實現(xiàn)繼承？知識點4：成員覆蓋；知識點5：this、super關鍵字；知識點6：抽象類和抽象方法；知識點7：最終類和最終方法；啟發(fā)講解討論歸納多媒體課件演示思考交流互動分組討論記錄筆記示范操作操作：使用繼承思想實現(xiàn)汽車類，以及公交車和卡車類。其中，公交車和卡車都屬于汽車類，因此，汽車可以作為父類，公交車和卡車作為子類繼承汽車類。問題引導操作演示分析歸納多媒體系統(tǒng)演示觀摩思考歸納總結實戰(zhàn)訓練課堂實踐2-4：使用繼承思想實現(xiàn)動物及其分類，將動物分為陸生動物和水生動物，它們都具有動物的特征，編程模擬。動手實踐做中學多媒體真實環(huán)境網(wǎng)絡資源實踐操作查閱資料巡視指導評估討論（1）評估討論實訓任務的實施過程；（2）給出參考的解決方案；（3）展示討論學生的解決方案；（4）考核學生結果。教師啟發(fā)討論歸納分數(shù)激勵實訓項目單思考結果演示課堂總結（1）在已有類的基礎上定義新類，而不需要把已有類的內容重新定義一遍，這種技術稱為繼承。已有類稱為基類或父類，在此基礎上建立的新類稱為派生類或子類；（2）繼承是面向對象程序設計的另一基本特征；（3）繼承的實現(xiàn)；（4）子類可以擁有了父類的所有非私有的成員屬性和成員方法，同時還可以擁有自己的屬性和方法；（5）使用abstract修飾的方法，只聲明返回的數(shù)據(jù)類型、方法名稱和所需參數(shù)，沒有方法體，這樣的方法稱為抽象方法；（6）抽象類不能被實例化，也必須用abstract修飾，抽象方法必須包含在抽象類中；（7）不能被覆蓋的方法稱為最終方法，不能被繼承的類稱為最終類，它們都必須用關鍵字final來修飾。教師講解多媒體課件演示整理筆記引導創(chuàng)新課后作業(yè)公司中有三類員工，分別是雇員、行政人員和經(jīng)理，分別使用類表示三類員工。要求雇員類屬性包括姓名和工號，行為包括工作和加班，行政人員類屬性包括姓名、工號和職務，行為包括工作和管理，經(jīng)理類屬性包含姓名、工號、職務和部門，行為包括工作和外交。使用類的繼承實現(xiàn)公司員工的信息管理。教師講授多媒體布置作業(yè)提出要求

教學過程設計4.3接口的定義與實現(xiàn)（學時數(shù)：4）主要步驟教學內容教學方法教學手段師生活動問題引入USB接口，可接入多種設備，可每種設備的操作各不相同，如何實現(xiàn)？教師講授引導文法多媒體教師：講解演示學生：觀察思考知識講解知識點1：什么是接口？知識點2：接口的定義；知識點2：接口的實現(xiàn)。啟發(fā)講解討論歸納多媒體課件演示思考交流互動分組討論記錄筆記示范操作操作：編寫程序，模擬移動設備、鼠標和鍵盤使用USB接口，并分別實現(xiàn)USB接口要求的開始（start）、使用（conn）和停止（stop）功能。問題引導操作演示分析歸納多媒體系統(tǒng)演示觀摩思考歸納總結實戰(zhàn)訓練課堂實踐2-5：使用繼承思想實現(xiàn)動物及其分類，動物不僅有陸生動物和水生動物，還有一類是兩棲動物（如青蛙），它們都具有動物的特征，兩棲動物則既有陸生動物的特征和行為也有水生動物的特征和行為，編程模擬這一情景。動手實踐做中學多媒體真實系統(tǒng)環(huán)境網(wǎng)絡資源實踐操作查閱資料巡視指導評估討論（1）評估討論實訓任務的實施過程；（2）給出參考的解決方案；（3）展示討論學生的解決方案；（4）考核學生結果。教師啟發(fā)討論歸納分數(shù)激勵實訓項目單思考結果演示課堂總結（1）Java程序設計中的接口（Interface）是一種規(guī)范，是由常量和抽象方法組成的特殊類，用于組織應用程序中的類，并調節(jié)類之間的相互關系。（2）接口的定義方法；（3）接口不能用于創(chuàng)建對象，必須由接口的實現(xiàn)類去實現(xiàn)接口的所有功能。教師講解多媒體課件演示整理筆記引導創(chuàng)新課后作業(yè)利用接口實現(xiàn)員工信息管理系統(tǒng)。教師講授多媒體布置作業(yè)提出要求

教學過程設計4.4多態(tài)（學時數(shù)：2）主要步驟教學內容教學方法教學手段師生活動問題引入小新喜歡飼養(yǎng)各種小動物，每種小動物的喂養(yǎng)方式有所不同，如何提高程序的可擴展性和可維護性？教師講授引導文法多媒體教師：講解演示學生：觀察思考知識講解知識點1：什么是多態(tài)？知識點2：多態(tài)的作用是什么？知識點3：多態(tài)如何實現(xiàn)？知識點4：面向接口編程。啟發(fā)講解討論歸納多媒體課件演示思考交流互動分組討論記錄筆記示范操作操作：利用多態(tài)編程模擬小新飼養(yǎng)各種小動物，且使程序具有可擴展性和可維護性。問題引導操作演示分析歸納多媒體系統(tǒng)演示觀摩思考歸納總結實戰(zhàn)訓練課堂實踐2-6：面向對象典型案例：貓大叫一聲，所有的老鼠都開始逃跑，主人被驚醒。動手實踐做中學多媒體真實系統(tǒng)環(huán)境網(wǎng)絡資源實踐操作查閱資料巡視指導評估討論（1）評估討論實訓任務的實施過程；（2）給出參考的解決方案；（3）展示討論學生的解決方案；（4）考核學生結果。教師啟發(fā)討論歸納分數(shù)激勵實訓項目單思考結果演示課堂總結（1）多態(tài)是指Java運行時的多態(tài)性，與封裝、繼承同稱為面向對象程序設計三大基本特征，是實現(xiàn)代碼重用的一種重要機制。（2）通過父類引用指向子類對象可實現(xiàn)對象的多態(tài)性；（3）面向接口編程的基本步驟：第一步：抽象出Java接口；第二步：實現(xiàn)Java接口；第三步：使用Java接口。教師講解多媒體課件演示整理筆記引導創(chuàng)新課后作業(yè)通過程序設計幾何圖形（Shape）、矩形（Rectangle）、圓形（Circle）、正方形（Square）幾種類型，能夠利用接口和多態(tài)性計算幾何圖形的面積和周長并顯示。教師講授多媒體布置作業(yè)提出要求教學過程設計4.5常用包及API（學時數(shù)：2）主要步驟教學內容教學方法教學手段師生活動問題引入如何對程序設計中的各種類進行分類管理？教師講授引導文法多媒體教師：講解演示學生：觀察思考知識講解知識點1：包的作用；知識點2：定義包；知識點3：導入包；知識點4：常用系統(tǒng)包。啟發(fā)講解討論歸納多媒體課件演示思考交流互動分組討論記錄筆記示范操作操作：（1）使用包管理各種類；（2）Java常用系統(tǒng)包及API使用問題引導操作演示分析歸納多媒體系統(tǒng)演示觀摩思考歸納總結實戰(zhàn)訓練課堂實踐1-7：Math、Random、Date、Calendar、DataFormat等系統(tǒng)類常用方法的應用。動手實踐做中學多媒體真實環(huán)境網(wǎng)絡資源實踐操作查閱資料巡視指導評估討論（1）評估討論實訓任務的實施過程；（2）給出參考的解決方案