Дополнительная образовательная программа по курсу

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
Структурное подразделение Новосибирского государственного университета –
Высший колледж информатики Университета
Дополнительная образовательная программа по курсу
«Программирование на языке Java»
Автор: _Держо М.А., доцент_каф. информатики
Рецензент: Попов Л.К., зав. кафедрой информатики,
к.ф.-м.н.
Новосибирск - 2015
Общие положения
Категория слушателей: учащиеся 9-11-ых классов общеобразовательных учреждений
Форма обучения: очная
Срок обучения: 72 академических часа
Режим занятий: 5 ак/часов в день
Выдаваемый итоговый документ: по завершении обучения выдается удостоверение
установленного образца
1. Пояснительная записка
Программа разработана на основе методических разработок Т.Г.Чуриной
Т.В.Нестеренко. Программа
учитывает
ряд
требований, предъявляемых
профессиональной сертификации на знание языка программирования Java.
и
к
Актуальность программы
1.1.
В современном обществе профессия IT специалиста является одной из самых
востребованных. С точки зрения разработчиков (программистов) и с точки зрения
работодателей, в списке самых перспективных языков программирования всегда
указываются объектно-ориентированные языки и, в частности, язык программирования
Java. Именно возросшей популярностью объектно-ориентированного программирования
обусловлена актуальность данной образовательной программы. Обучение по
представленной программе предназначено для выпускников школ, будущих
абитуриентов, заинтересованных в приобретении профессии в сфере информационных
технологий. Занятия по данной программе способствуют развитию логического и
алгоритмического мышления, позволят приобрести необходимый уровень теоретических
знаний и практических навыков, необходимых для разработки небольших программ на
языке программирования Java.
Программа дополнительного образования детей направлена на:
создание условий для разностороннего развития ребенка, развития логического
и алгоритмического мышления;
развитие мотивации к познанию и творчеству;
обеспечение эмоционального благополучия ребенка;
создание условий для творческой самореализации личности ребенка,
интеллектуальное развитие личности ребенка;
Цель программы: Изучить и уметь разрабатывать небольшие программы
на языке Java
1.2.
1.3.
Задачи программы:
1. Изучить основы технологии объектно-ориентированного программирования,
основные особенности построения программных систем Java, основные
средства
реализации
принципов
объектно-ориентированного
программирования.
2. Научиться использовать средства языка программирования Java.
1.5.
Ожидаемые результаты освоения программы.
В результате освоения курса слушатель должен знать:
1) основные принципы объектно-ориентированного программирования
2) основные особенности построения программ на языке программирования Java
3) основные
средства
реализации
принципов
объектно-ориентированного
программирования
В результате освоения курса слушатель должен уметь:
1) разрабатывать графический пользовательский интерфейс средствами языка
программирования Java
2) реализовывать программно основные принципы объектно-ориентированного
программирования средствами языка программирования Java
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Учебно-тематический план
№
Теоретическое обучение
1. Введение. Организация
компьютера, техническое
обеспечение, программное
обеспечение.
2. Введение в технологию Java.
Жизненный цикл программы.
ч.
Введение в ООП
Типы данных, переменные,
операторы
Создание и использование
объектов
Операторы управления ходом
программы
4
3.
4.
5.
6.
7.
Наследование.
Исключения. Обработка
исключений
9. Интерфейс пользователя
10. Защита проекта
ИТОГО
8.
2
4
2
4
4
2
2
4
2
30
Практическое обучение
Первая программа на Java. Вывод
константной строки. Усложнение
программы - сложение целых чисел
Интегрированная среда разработки
Eclipse. Редакторы, инструменты,
JDT, разработка и отладка кода
Парадигмы ООП. Классы и объекты
Конструкции языка
Инициализация и использование
объектов
Метод, сигнатура метода,
модификаторы доступа, модификатор
static. Конструкторы
Интерфейсы и абстрактные классы.
Полиморфизм
Способы обработки исключений
AWT и Swing. Обработка событий
ч.
3
6
6
3
6
6
3
3
6
42
2.2. Содержание курса
Тема 1. Введение. Компьютер и программное обеспечение (5 ч.)
Введение. Организация компьютера, техническое обеспечение, программное обеспечение.
Языки программирования. Язык программирования Java. Первая программа на Java.
Вывод константной строки. Усложнение программы - сложение целых чисел
Тема 2. Введение в технологию Java. (10 ч.)
Жизненный цикл программы. Интегрированная среда разработки Eclipse. Редакторы,
инструменты, JDT, разработка и отладка кода
Тема 3. Введение в ООП. (10 ч.)
Классы и объекты. Создание класса, экземпляр класса. Метод с параметром. Методы set
get. Примитивные и ссылочные типы. Инициализация. Конструкторы. Приложение с
графическим пользовательским интерфейсом
Тема 4. Типы данных, переменные, операторы. (5 ч.)
Базовые типы языка. Строки и литералы. Конструкции языка.
Тема 5. Создание и использование объектов. (10 ч.)
Инициализация и использование объектов. Операторы управления
Представление объектов и классов. Структура объявления класса.
памятью.
Тема 6. Операторы управления ходом программы. (10 ч.)
Метод, сигнатура метода, модификаторы доступа, модификатор static. Конструкторы
Тема 7. Наследование. (5 ч.)
Интерфейсы и абстрактные классы. Полиморфизм
Тема 8. Исключения. Обработка исключений. (5 ч.)
Основные принципы и типы исключительных ситуаций. Способы обработки исключений
Тема 9. Интерфейс пользователя. (10 ч.)
Классы AWT, Swing. Обработка событий.
Защита проекта (2 ч.)
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
3.1.
Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия аудитории и компьютерного класса.
Программное обеспечение:
Java SE Development Kit (JDK)
Eclipse IDE for Java Developers
3.2.
Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых
литературы
Основные источники:
учебных
изданий,
интернет-ресурсов,
дополнительной
1. Эккель Б. Философия Java. Библиотека программиста - Питер, 2014.
2. Хорстманн К.С., Корнел Г. Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы.
Вильямс, 2014
3. Хорстманн К.С., Корнел Г. Java SE 8. Вводный курс. Вильямс, 2014
Дополнительные источники:
1. Машнин Т. Eclipse: разработка RCP-, Web-, Ajax- Android-приложений на Java.
БХВ-Петербург, 2013
2. Васильев А., Java. Объектно-ориентированное программирование. Питер, 2013
3. Хортон А. Java 2. В 2 томах. Лори, 2013
4. Уоллс К. Spring в действии. ДМК Пресс, 2013
4.
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в
процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения
обучающимися индивидуальных заданий, проектов.
Результаты обучения
(освоенные умения,
усвоенные знания)
Формы и методы контроля
и оценки результатов обучения
Знание основных принципов
объектно-ориентированного
программирования
Тестирование
Знание основных особенностей
построения программ на языке
программирования Java
Практическая работа
Знание основных средств
Практическая работа
реализации принципов объектноориентированного
программирования
Умение разрабатывать
графический пользовательский
интерфейс средствами языка
программирования Java
Практическая работа
Умение реализовывать
программно основные принципы
объектно-ориентированного
программирования средствами
языка программирования Java
Практическая работа
5. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА
Вопросы для тестирования
Виртуальная машина Java. Жизненный цикл программы.
Идентификаторы, переменные, типы данных.
Простые и ссылочные типы данных.
Операции над простыми и объектными значениями.
Классы Object, Class, String. Основные методы класса Object.
Основные конструкции языка. Управление потоком выполнения
Основные принципы ООП.
Класс и экземпляр класса.
Объявление класса. Структура объявления класса.
Метод с параметром. Методы set get. Инициализация.
Массивы, массивы с элементами примитивного типа, типа класса или массива.
Конструкторы.
Использование конструкторов, перегрузка и переопределение.
Модификаторы. Инициализация и использование объектов.
Операторы управления памятью.
Метод, сигнатура метода, модификаторы доступа, модификатор static.
Реализация интерфейсов. Объявление интерфейса. Наследование интерфейсов.
Массивы. Типы массивов. Объявление и создание массивов. Доступ к
элементам массива. Инициализаторы массивов.
Исключения. Причина возникновения исключительных ситуаций.
Обработка исключений. Дерево классов.
Потоки выполнения, блокировки, методы синхронизации. Ожидание и
уведомление.
java.lang и java.util. Основные операции со строками, системные классы.
Графический пользовательский интерфейс и библиотека AWT. Дерево
компонент. Вспомогательные классы.
Модель сообщений. Менеджеры
компоновки. Меню. Апплеты.
java.io. Работа с файлами и потоками.
Примеры упражнений
1. Реализовать приложение, которое для введенной последовательности из N
целых чисел находит максимальное из чисел, минимальное из чисел, вычисляет
среднее
арифметическое,
сумму
введенных
чисел.
Указанную
функциональность реализовать с помощью отдельных методов.
2. Реализовать приложение из упражнения 1, для переменных типа Double.
Использовать перегрузку методов.
3. Реализовать приложение, которое для введенного текста осуществляет поиск
подстроки в строке, определение количества слов, количества символов с
учетом пробелов, без учета пробелов, количества гласных букв, поиск слов с
максимальной/минимальной длиной. Использовать класс java.lang.String и его
методы
4. Реализовать библиотеку классов, представляющих геометрические фигуры окружность, квадрат, треугольник. Реализовать методы вычисления основных
параметров (площади, периметра, длины ребер, др). В качестве основы
библиотеки создать интерфейс (или абстрактный класс) GeomFigure.
Предусмотреть конструкторы с параметрами.
5. Для упражнений 1-4 дополнить реализованные ранее приложения обработкой
исключений
6. Реализовать библиотеку классов - абстрактную модель организационной
структуры некоторого предприятия. Предусмотреть следующие классы:
«Человек», «Сотрудник», «Должность», «Подразделение». Продумать
иерархию классов.
Примеры задач
1. Какие из объявлений методов не являются допустимыми:
a. public private void XXX(int x);
b. public abstract int Meth(int x);
c. public final abstract int XXX();
d. final abstract boolean Meth(int a, int b);
2. Какие из объявлений являются правильными:
a. public static class classA {…}
b. abstract class classA {…}
c. final abstract class classA {…}
d. final class XXX {…}
e. interface
InterfaceA
{…}
:
extends Interface A
protected
3. Какие из объявлений методов не являются допустимыми:
a. public final XXX(int x; final double y);
b. public abstract final M1(int x; int y);
c. public synchronized void XXX();
class
BBB