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课程思政优秀教学案例：《面向对象程序设计（Java）》课程案例课程：类的设计与合作一、课程简介面向对象程序设计是信息与计算科学专业的专业主修课，主要面向信息与计算科学专业大二学生。
课程主要讲授面向对象的基本思想与理论，以及结合Java技术的面向对象设计方法和实现技术。
通过课程学习和实践，使学生掌握面向对象思想的表达和实现方法，能够针对具体应用需求建立面向对象模型，并运用Java技术进行中小型软件系统的设计和开发。
课程将思政理念细化为培养学生软件工程的职业素养、分析问题的辩证思维和大局意识、解决问题的开拓创新和科技强国的责任感，并将其融入课程内容的四大模块中。
从课前预习、课堂讲授、作业过程、项目验收等四个环节，通过课堂讲授时的言传、作业过程中的体验、项目开展时的经历、教师指导时的身教，将思政元素融入到专业知识的学习当中，实现立体化的课程思政。
二、案例展示1、课程思政育人目标以“严谨、敬业、合作、包容”为课程思政理念，从家国情怀、专业素养和工匠精神三个方面，培养学生开拓创新的勇气、勇于承担的责任感、开放包容的合作精神、严谨敬业的工匠精神、科技报国的理想和使命感。
2、课程思政元素及实施路径作为信息技术的基础课程，课程应服务科教兴国战略，培养大国工匠精神。
因此，课程从家国情怀、专业素养和工匠精神三个方面，在知识体系中挖掘和凝练思政元素，通过思政切入点，有机融入到专业知识学习中，实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标。
课程思政融入方法家国情怀方面，结合我国的科技发展历史和现状，介绍科教兴国战略和民族复兴使命，让学生充分了解国家重大科技需求，增强国家和社会责任感，树立科技报国的人生理想。
例如，通过对比开发技术中的国内外差距，激发学生科技强国的责任和使命感；通过类的设计到架构设计，学习在设计中服从大局以保证整体最优，培养学生的大局意识；在案例中植入志愿服务等需求，从内容上促使学生认识和体验为社会和他人做奉献的意识。
Java语言与面向对象程序设计课程设计近年来，Java语言已经成为了企业级应用开发的首选编程语言之一。
而面向对象程序设计则已成为了Java编程的重要思想和核心思路。
本次课程设计将围绕Java语言和面向对象程序设计展开，帮助学生了解Java编程的基础知识和实践技巧，以及面向对象程序设计的基本概念和方法。
课程设计背景在当前的信息社会中，软件开发已成为了一项企业竞争的关键因素。
面向对象程序设计是现代软件开发中应用最广泛的编程范式之一，其核心思想是把现实世界中的事物视为对象，通过对象之间的交互来实现复杂系统的设计和实现。
Java语言作为一种跨平台的编程语言，在企业级应用中得到了广泛的应用，其强大的面向对象编程特性也成为了Java编程的重要优势。
课程目标本次课程设计的主要目标是帮助学生掌握Java语言和面向对象程序设计的基本原理和实践技巧。
具体目标包括：•掌握Java语言的基本语法和程序结构；•熟悉Java编程环境和开发工具；•理解面向对象编程的基本概念和原则；•掌握Java中面向对象编程的相关技术和思想；•实现一个基于Java的简单应用程序，综合应用所学知识。
课程内容本次课程设计主要包括以下内容：•Java基本语法和程序结构；•面向对象编程概念和原则；•Java编程环境和开发工具的使用；•继承、多态、抽象类和接口等面向对象编程的相关技术和思想；•Java中常用的标准类库和工具。
课程安排本次课程设计按照如下安排进行：第一周•介绍Java语言和面向对象程序设计的概念；•熟悉Java编程环境和开发工具；•学习Java基本语法和程序结构。
第二周•学习Java中的数组、字符串和输入输出；•掌握Java中的分支和循环语句；•实现一个简单的命令行程序。
第三周•学习Java中的面向对象编程概念和原则；•了解类、对象、方法和属性的概念；•学习如何定义和使用类。
第四周•学习Java中的继承和多态；•熟悉抽象类和接口的概念；•实现一个基于继承和多态的简单程序。
一、Java面向对象程序设计概述Java作为一种非常流行的编程语言，其核心思想之一就是面向对象程序设计。
面向对象程序设计是一种程序设计范式，它将计算机程序视为一组对象的集合，每个对象都可以接收消息、处理数据，并将数据传递给其他对象。
Java语言通过类和对象的概念来实现面向对象程序设计，使得程序更加易读、易维护，并且具有良好的扩展性和复用性。
二、Java面向对象程序设计的基础1.类和对象Java中的类是一种模板，它定义了对象的状态和行为。
对象是类的实例，它具有类所定义的属性和方法。
通过定义类和创建对象，可以更好地组织和管理程序的逻辑结构，实现代码的复用和扩展。
2.封装封装是面向对象程序设计的重要特性之一，它将数据和方法封装在类的内部，通过访问控制符来控制对象对其内部状态的访问。
这样可以隐藏对象的内部细节，避免外部代码直接依赖于对象的实现细节，从而提高代码的可维护性和安全性。
3.继承继承是面向对象程序设计的另一个重要特性，它允许一个类继承另一个类的属性和方法，并在此基础上进行修改和拓展。
通过继承，可以在不改变已有代码的情况下为现有类添加新的功能，提高代码的复用性和扩展性。
4.多态多态是面向对象程序设计的一个重要概念，它允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。
通过多态，可以实现接口的统一调用、代码的灵活性和可扩展性。
三、Java面向对象程序设计的实践1.使用类和对象在Java中，使用类和对象是编写程序的基本操作。
首先需要定义类，然后创建对象，并通过对象调用类中的方法来实现程序的功能。
定义一个名为Student的类，然后创建多个Student对象，并调用对象的方法来实现学生管理系统。
2.封装的应用封装可以将数据和行为封装在一个类中，通过访问控制符来控制对对象的访问。
在银行系统中，可以定义一个Account类来封装账户的信息和相关操作，避免外部直接操作账户的内部数据，提高系统的安全性。
3.继承的应用继承可以实现类的复用和扩展，通过子类继承父类的属性和方法，并在此基础上进行修改和拓展。
面向对象程序设计Java是一种面向对象的编程语言，它提供了一种灵活的方式来构建可重用的软件组件。
它的主要特点是：
1. 面向对象：Java是一种面向对象的编程语言，它支持封装、继承和多态等面向对象的特性，可以更好地抽象和组织代码，提高代码的可重用性。
2. 平台无关性：Java是一种跨平台的编程语言，它可以在多种操作系统上运行，而不需要重新编译代码。
3. 安全性：Java提供了一种安全的运行环境，可以防止恶意代码的执行，保护系统免受病毒和恶意软件的攻击。
4. 强大的类库：Java提供了一个强大的类库，可以让开发者更快捷地开发应用程序。
5. 自动垃圾回收：Java拥有一个自动垃圾回收机制，可以自动回收不再使用的内存，减少内存泄漏的可能性。
java 面向对象的常用设计模式java 面向对象的常用设计模式有：1、观察者模式观察者模式又称为发布-订阅模式，定义了对象之间一对多依赖关系，当目标对象(被观察者)的状态发生改变时，它的所有依赖者(观察者)都会收到通知。
2、抽象工厂模式抽象工厂模式主要用于创建相关对象的家族。
当一个产品族中需要被设计在一起工作时，通过抽象工厂模式，能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象；并且通过隔离具体类的生成，使得客户端不需要明确指定具体生成类；所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口，因此只需要改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
3、单例设计模式单例设计模式可以确保系统中某个类只有一个实例，该类自行实例化并向整个系统提供这个实例的公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。
4、策略模式将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类，然后在类中包含这个对象的实例，这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。
比如定义一系列的算法，把每一个算法封装起来，并且使它们可相互替换，使得算法可独立于使用它的客户而变化，这就是策略模式。
5、适配器模式适配器模式主要用于将一个类或者接口转化成客户端希望的格式，使得原本不兼容的类可以在一起工作，将目标类和适配者类解耦；同时也符合“开闭原则”，可以在不修改原代码的基础上增加新的适配器类；将具体的实现封装在适配者类中，对于客户端类来说是透明的，而且提高了适配者的复用性，但是缺点在于更换适配器的实现过程比较复杂。
6、命令模式命令模式的本质是将请求封装成对象，将发出命令与执行命令的责任分开，命令的发送者和接收者完全解耦，发送者只需知道如何发送命令，不需要关心命令是如何实现的，甚至是否执行成功都不需要理会。
命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。
第1章一、问答题1．Java有哪些特点？Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言。
Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。
Java语言是简单的。
Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。
Java语言不使用指针，而是引用。
并提供了垃圾回收机制，使得程序员不必为内存管理而担忧。
Java语言是纯粹面向对象的。
Java语言提供类、接口和继承等。
Java语言是分布式的。
Java语言支持Internet应用的开发，Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java语言是健壮的。
Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。
安全检查机制使得Java更具健壮性。
Java语言是安全的。
Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。
Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制，并提供安全管理机制让Java应用设置安全哨兵。
Java语言是体系结构中立的。
Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。
这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
Java语言是跨平台的。
Java程序的字节码文件可以在任何一个操作系统上运行。
2．编译Java Application程序的命令是什么？运行命令是什么？编译命令：javac 源程序的文件名运行命令：java main方法所在类的类名3．Java应用程序分几类？各有什么特点？不同的Java程序运行在不同的环境中，习惯上将运行环境相同的Java程序归为一类，可以分3类：Java Application应用程序，属于JavaSEApplet小程序（目前实际开发中基本不使用）Servlet程序（在JavaEE中使用）二、编程题编写一个文件名为FirstProgram的Java Application，功能是输出“Hello,EveryOne!”，写出编译和运行文件的命令和编译器产生的文件名。
java面向对象程序设计习题答案Java面向对象程序设计习题答案Java是一种广泛应用于软件开发的编程语言，而面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）则是一种常用的编程范式。
在学习Java的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识，并提升编程能力。
本文将为大家提供一些Java面向对象程序设计习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 编写一个Java类，实现一个简单的计算器功能。
该计算器应该具有加、减、乘、除四种基本运算功能，并能够接受用户输入的两个操作数和运算符。
在计算结果后，将结果输出给用户。
```javaimport java.util.Scanner;public class Calculator {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.print("请输入第一个操作数：");double num1 = scanner.nextDouble();System.out.print("请输入第二个操作数：");double num2 = scanner.nextDouble();System.out.print("请输入运算符（+、-、*、/）："); String operator = scanner.next();double result = 0;switch (operator) {case "+":result = num1 + num2;break;case "-":result = num1 - num2;break;case "*":result = num1 * num2;break;case "/":result = num1 / num2;break;default:System.out.println("无效的运算符！");return;}System.out.println("计算结果为：" + result);}}```2. 编写一个Java类，实现一个简单的学生管理系统。
JAVA语言与面向对象程序设计课后习题答案第1章面向对象软件开发概述1．简述面向过程问题求解和面向对象问题求解的异同。
试列举出面向对象和面向过程的编程语言各两种。
请问：面向过程问题解，以具体内容的解题过程为研究和同时实现的主体，其思维特点更吻合于计算机；面向对象的问题解，则就是以d对象‖为主体，d对象‖就是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象化则表示，更吻合于人的思维特点。
面向过程的编程语言：c，pascal，foratn。
面向对象的编程语言：c++，java，c#。
2．详述对象、类和实体及它们之间的相互关系。
尝试从日常碰触至的人或物中抽象化出来对象的概念。
答：面向对象技术中的对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现。
类是同种对象的集合与抽象。
类是一种抽象的数据类型，它是所有具有一定共性的对象的抽象，而属于类的某一个对象则被称为是类的一个实例，是类的一次实例化的结果。
如果类是抽象的概念，如d电视机‖，那么对象就是某一个具体的电视机，如d我家那台电视机‖。
3．对象存有哪些属性?什么就是状态?什么就是犯罪行为?二者之间有何关系?建有对象d学生‖，精义这个对象设计状态与犯罪行为。
答：对象都具有状态和行为。
对象的状态又称作对象的静态属性，主要指对象内部所涵盖的各种信息，也就是变量。
每个对象个体都具备自己专有的内部变量，这些变量的值标明了对象所处的状态。
行为又称为对象的操作，它主要表述对象的动态属性，操作的作用是设置或改变对象的状态。
学生的状态：姓名、性别、年龄、所在学校、所在系别、通讯地址、电话号码、入学成绩等；学生的行为：自我介绍、入学注册、选课、参加比赛等。
4．对象间存有哪三种关系?对象d班级‖与对象d学生‖就是什么关系?对象d学生‖与对象d大学生‖就是什么关系?答：对象间可能存在的关系有三种：包含、继承和关联。
对象d班级‖与对象d学生‖是包含关系。
对象d学生‖与对象d大学生‖是继承关系。
Java⾯向对象设计的六⼤原则这是设计模式系列开篇的第⼀篇⽂章。
也是我学习设计模式过程中的总结。
这篇⽂章主要讲的是⾯向对象设计中，我们应该遵循的六⼤原则。
只有掌握了这些原则，我们才能更好的理解设计模式。
我们接下来要介绍以下6个内容。
单⼀职责原则——SRP开闭原则——OCP⾥式替换原则——LSP依赖倒置原则——DIP接⼝隔离原则——ISP迪⽶特原则——LOD单⼀职责原则单⼀职责原则的定义是就⼀个类⽽⾔，应该仅有⼀个引起他变化的原因。
也就是说⼀个类应该只负责⼀件事情。
如果⼀个类负责了⽅法M1,⽅法M2两个不同的事情，当M1⽅法发⽣变化的时候，我们需要修改这个类的M1⽅法，但是这个时候就有可能导致M2⽅法不能⼯作。
这个不是我们期待的，但是由于这种设计却很有可能发⽣。
所以这个时候，我们需要把M1⽅法，M2⽅法单独分离成两个类。
让每个类只专⼼处理⾃⼰的⽅法。
单⼀职责原则的好处如下：可以降低类的复杂度，⼀个类只负责⼀项职责，这样逻辑也简单很多提⾼类的可读性，和系统的维护性，因为不会有其他奇怪的⽅法来⼲扰我们理解这个类的含义当发⽣变化的时候，能将变化的影响降到最⼩，因为只会在这个类中做出修改。
开闭原则开闭原则和单⼀职责原则⼀样，是⾮常基础⽽且⼀般是常识的原则。
开闭原则的定义是软件中的对象(类，模块，函数等)应该对于扩展是开放的，但是对于修改是关闭的。
当需求发⽣改变的时候，我们需要对代码进⾏修改，这个时候我们应该尽量去扩展原来的代码，⽽不是去修改原来的代码，因为这样可能会引起更多的问题。
这个准则和单⼀职责原则⼀样，是⼀个⼤家都这样去认为但是⼜没规定具体该如何去做的⼀种原则。
开闭原则我们可以⽤⼀种⽅式来确保他，我们⽤抽象去构建框架，⽤实现扩展细节。
这样当发⽣修改的时候，我们就直接⽤抽象了派⽣⼀个具体类去实现修改。
⾥⽒替换原则⾥⽒替换原则是⼀个⾮常有⽤的⼀个概念。
他的定义如果对每⼀个类型为T1的对象o1,都有类型为T2的对象o2,使得以T1定义的所有程序P在所有对象o1都替换成o2的时候，程序P的⾏为都没有发⽣变化，那么类型T2是类型T1的⼦类型。
java面向对象程序设计实验指导与习题解
1、Java面向对象程序设计实验指导：
（1）理解Java面向对象程序设计的基本概念，如类、对象、封装、
继承、多态等；
（2）熟悉Java常用API的使用，比如String、Random等；
（3）掌握Java多线程编程及技术；
（4）学会使用Java GUI编程；
（5）熟悉Java网络编程及Java数据库技术；
（6）理解面向对象编程的设计原则及过程；
（7）熟练使用UML实现面向对象程序；
（8）能够设计出更强大、更高效的Java程序；
（9）夯实基础，熟练掌握和运用带实例的实验指导，学会把它们运
用到自己的实际应用中。
2、Java面向对象程序设计习题解：
（1）《Java编程思想》中的实例：
从《Java编程思想》一书的示例中学习，包括图形化编程，多线程，网络协议和数据库；
（2）面向对象设计思维：
熟练掌握设计模式的概念，并能够设计出更加优秀的类和对象；
（3）增强实现能力：
举出实际应用场景，结合实际应用，夯实基础，运用实验指导解决实际问题。
第四章面向对象程序设计目录第一节类和对象第二节定义方法第三节静态成员第四节包装类01 类和对象类的定义类的定义也称为类的声明。
类中含有两部分元素，分别是数据成员变量和成员方法。
类定义的一般格式如下。
修饰符 class 类名 [extends父类名]{修饰符类型成员变量1;修饰符类型成员变量2;……修饰符类型成员方法 1 （参数列表）{方法体}……}其中，class是关键字，表明其后定义的是一个类。
含有class的这一行称为类头，后面大括号括住的部分称为类体。
class前的修饰符可以有多个，用来限定所定义的类的使用方式。
类名是用户为该类所起的名字，它必须是一个合法的标识符，并尽量遵从命名约定。
extends是关键字。
如果所定义的类是从某一个父类派生而来，那么，父类的名字要写在extends之后。
类定义中的数据成员变量可以有多个。
成员变量前面的类型是该变量的类型；类中的成员方法也可以有多个，其前面的类型是方法返回值的类型。
如果没有返回值，则写void。
方法体是要执行的真正语句。
在方法体中还可以定义该方法内使用的局部变量，这些变量只在该方法内有效。
方法的参数列表中可以含有0 个或多个参数，每个参数的前面要指明该参数的类型。
类定义中的修饰符是访问权限修饰符，包括 public、private和protected，也可以不写，表示是默认修饰符。
它们既可以用来修饰类，又可以修饰类中的成员，修饰符决定所修饰成员在程序运行时被访问的方式。
具体来说，用public修饰的成员表示是公有的，也就是它可以被其他任何对象访问。
类中限定为private的成员只能被这个类本身访问，在类外不可见。
用 protected修饰的成员是受保护的，只可以被同一包及其子类的实例对象访问。
如果不写任何修饰符，则表明是默认的，相应的成员可以被所在包中的各类访问。
类的示例使用类可以构造所需的各种类型。
例如，程序中要说明日期这个类型，它含有3个成员变量：日、月、年，分别用3个整数来表示。
java⾯向对象设计原则之开闭原则⽰例解析概念唯⼀不变的是不断的变化，在软件开发中应该对需求的变化持开放态度，我们要做的就是如何将这种变化对我们现有的成果带来最⼩的冲击。
开闭原则直接⾯对⾯向对象程序的⽬标扩展性和可维护性，要求对扩展开放，对修改关闭；即在不修改原有代码的情况下改变模块的⾏为。
该原则是⾯向对象程序设计的总原则，也是度量程序设计的好与坏的唯⼀标准实现开闭原则的实现策略主要在⾯向对象的封装性和多态性的基础上，利⽤⾯向对象的其他原则完成的。
1.使⽤多态机制解决问题。
如：远程监控系统使⽤数据传输使⽤427版本的协议，⼀年以后对427版本的协议进⾏了修正。
设计时应该考虑的数据传输协议的可变性，抽象出具有报⽂解译、编制、校验等所有版本协议使⽤的通⽤⽅法，调⽤⽅针对接⼝进⾏编程即可，如上述⽰例设计类图如下：调⽤⽅依赖于报⽂接⼝，报⽂接⼝是稳定的，⽽不针对具体的427协议或427修正协议。
利⽤接⼝多态技术，实现了开闭原则。
除使⽤接⼝实现多态外，还可以使⽤继承机制重置实现多态来完成，如：某⼀实现过程包括获取数据、数据处理、数据存储，其中获取数据和存取数据不变，数据处理过程发⽣变化，则可以在⼦类中使⽤重置机制将数据处理⽅法进⾏重写。
使⽤多态技术实现的⽅式，均不修改原有代码，只是增加⼀份新的实现类，完成了开闭原则。
2.降低耦合度，将变化的代码降到最低如：系统界⾯上按钮控件为⽅形按钮，现在领导要求把所有的按钮换成圆⾓按钮，如何办？使⽤迪⽶特法则，在使⽤按钮控件时，给其包外围⼀层，增加⼀个按钮包装类，使得界⾯与按钮控件脱耦，修改时只需修改包装器类即可。
其类图如下：3. 遵循单⼀职责原则职责越单⼀，封装性越好，“开闭原则”越容易实现。
拓展1.注意分⽀语句的使⽤。
分⽀语句破坏开闭原则，当条件发⽣变化时，我们不得不修改代码。
解决办法依然是使⽤多态机制，每个分⽀使⽤不同实现类，来解决问题。
2. 避免过度设计百分之百的开闭原则很难达到，但要尽量符合开闭原则。
