《面向对象Java程序设计实验》教学大纲.docx

面向对象Java程序设计实验Object Oriented Java Programming
一、课程基本情况课程总学时：48学时
实验总学时：16学时学分：3学分
开课学期：第4学期课程性质：必修
对应理论课程：面向对象Java程序设计适用专业：信息工程专业
教材：耿祥义、张跃平编著，Java 2实用教程（第4版），清华大学出版社，2012年 开课单位：电子与信息工程学院信息工程系二、课程性质、教学目标和任务
本课程是实践性较强的一门专业必修课，主要讲解Java语法以及以Java为开发语言的 程序开发技术。教学过程中应注重理论教学与实践教学紧密结合的原那么，使学生从实践中深 入体会理论知识。本课程系统地介绍了 Java编程的基本概念，注重Java的基础知识，对Java 程序设计语言基础做了较详细的介绍，同时介绍了 Java的图形用户界面设计、数据库编程 技术等内容。并以开发实例讲解编程方法，通过课堂学习和上机实践，让学生掌握Java的 编程方法并加深对面向对象技术的理解。
三、课程的内容和要求
序号
工程名称
所需 学时
内容提要
工程要求
实验类型
必修
选修
实验
JDK基本操作
2
通过编程实现基本类型转换 和字符串排序，掌握JDK的 基本操作

V
验证
实验
封装分数
2
通过定义和使用分数类来实 现分数的加减乘除等操作，掌 握类的定义和使用

V
验证
实验
接口的使用
2
通过定义和使用接口 Animal 及其实现类Dog和Cat,掌握 接口的使用

V
验证
实验
常用实用类的
2
通过编程实现计算两个日期

V
验证
四
使用

之间的天数间隔和去除字符 串中的非数字字符，掌握常用 实用类的使用

实验 五
异常处理与输 入输出的使用
2
听过编程实现计算圆面积和 读取写入文本文件，掌握异常 处理与输入输出的使用

V
验证
实验 六
魔板游戏方块 移动和游戏控 制功能的设计 与实现
2
通过设计和实现魔板游戏的 方块移动和游戏控制两个功 能，掌握程序设计综合能力

V
综合/设计
实验
七
魔板游戏游戏 计时和键盘操 作功能的设计 与实现
2
通过设计和实现魔板游戏的 游戏计时和键盘操作两个功 能，掌握程序设计综合能力

综合/设计
实验 八
魔板游戏玩家 排行榜和游戏 难度设置功能 的设计与实现
2
通过设计和实现魔板游戏的 玩家排行榜和游戏难度设置 两个功能，掌握程序设计综合 能力

V
综合/设计
四、课程考核
1、实验实习报告的撰写要求：完整书写相关程序代码;2、实验实习报告：6次；
3、考核及成绩计算方式：由对应理论课程考核和评分。
五、参考书目1、《Java程序设计案例教程》机械工业出版社，孙一林、彭波编著，2011年
2、《Java程序设计与工程实战（全程实录）》清华大学出版社，张峰编著，2011年数据库原理
Principles of Database一、课程基本情况
课程类别：专业主干课课程学分：3学分
课程总学时：48 学时，其中讲课：32学时，实验（上机）：16学时 课程性质：选修开课学期：第5学期
先修课程：数据结构、离散数学适用专业：信息工程
教材：数据库系统概论，高等教育出版社；王珊、萨师炮编，2014年9月第五版。
开课单位：电子与信息工程学院信息工程系二、课程性质、教学目标和任务
数据库技术和系统已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据 管理的最有效的手段，极大的促进了计算机应用的开展。
本课程系统讲述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。内容包括：数据库系统 的基本概念、数据模型、关系数据库及其标准语言SQL、数据库平安性和完整性的概念和方 法、关系规范化理论、数据库设计方法和步骤，数据库恢复和并发控制等事务管理基础知识， 关系查询处理和查询优化等。
通过本课程学习，使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和基本技术。要求在掌握数 据库系统基本概念的基础上，能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统上进行数据库 操作；掌握数据库设计方法和步骤，具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能 力。
三、教学内容和要求1、绪论（4学时）
阐述数据库的基本概念，介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和开展的背景, 数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型，概念模型的基本概念及ER方法，数据 库系统的三级模式结构以及数据库系统的组成。
（1） 了解数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独 立性；
（2）理解如何通过ER方法描述现实世界的概念模型；
（3）掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法、关系数据模型的相关概念。 重点：概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法，关系数据模型的相关概念，数据库 系统三级模式和两层映像的体系结构，数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等。
难点：需掌握数据库领域的大量基本概念，数据模型及数据库系统的体系结构，一些抽象的 概念在后续章节中会逐渐清晰。
2、关系数据库（4学时）讲解关系数据库的重要概念，并着重对关系模型进行讲解。讲解关系代数、元组关系演算和 域关系演算。
（1）了解元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言QBE等；
（2）理解关系代数（包括抽象的语言及具体的语言）；关系代数中的各种运算（包括并、交、 差、选择、投影、连接、除、及广义笛卡尔积等）；
（3）掌握关系模型的三个组成局部及各局部所包括的主要内容；牢固掌握关系数据结构及 其定义、关系的三类完整性约束的概念。
重点：关系模型的三个组成局部及各局部的内容，关系数据结构及其定义，关系的三类完整 性约束。
难点：关系代数较为抽象，结合具体实例学习，把握由具体语言到抽象语言的原那么。
3、关系数据库标准语言SQL （6学时）
讲解关系数据库语言SQL,同时要进一步讲述关系数据库的基本概念。牢固掌握SQL的 关键格式，到达举一反三的掌握SQL的功能。
重点：关系模型和关系数据库，使用SQL完成对数据库的查询、插入、删除、修改操作。 难点：使用SQL语言正确完成复杂查询。
4、数据库平安性（2学时）
介绍计算机以及信息平安技术标准的进展。详细讲解数据库平安性问题和实现技术。 RDBMS实现数据库系统平安性的技术和方法有多种，本章讲解最重要的存取控制技术、视 图技术和审计技术。讲解存取控制机制中用户权限的授权与回收，合法权限检查。数据库角 色的概念和定义等。
（1）理解数据库的平安性问题；
（2）掌握数据库管理系统实现数据库平安性控制的常用方法和技术。
重点：使用SQL中的GRANT和REVOKE来实现数据库的自主存取，使用SQL中的CREATE ROLE 创立角色，用GRANT给角色授权，视图机制在数据库平安保护中的作用。
难点：强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规那么。
5、数据库完整性（2学时）
讲解数据库的完整性概念。包括，什么是数据库的完整性，数据库的完整性概念与数据 库的平安性概念的区别和联系，RDBMS的数据库完整性实现机制，包括实体完整性、参照 完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制和违背完整性约束条件时 RDBMS采取的预防措施。触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。
（1）理解数据库的完整性；
（2）掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
重点：DBMS完整性控制机制的三个方面（完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查 和违约处理），用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
难点：RDBMS如何实现完整性的策略。
6、关系数据理论（4学时）
讲解关系数据理论，主要是关系数据库规范化理论。包括关系数据库逻辑设计可能出现 的问题，数据依赖的基本概念（包括，函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、局部 函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念；码、候选码、外码的概念和定义；多值依 赖的概念）,范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。数据依赖的Armstrong 公理系统。
（1） 了解什么是一个“不好”的数据库模式，什么是模式的插入异常和删除异常，规范化 理论的重要意义；
（2）理解四个范式的理解与应用，各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数 据冗余）和解决方法；
（3）掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用。 重点：数据依赖的基本概念、范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用。 难点：根据应用语义，完整写出关系模式的数据依赖集合，并分析某个关系模式属于第几范 式，各级范式的关系及证明。
7、数据库设计（2学时）
讲解数据库设计方法和技术，数据库设计的特点，数据库设计的基本步骤，数据库设计 过程中数据字典的内容，数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计 方法等。本章内容的实践性较强，教师可以少讲，让学生多读书并课下进行实践。
（1） 了解数据库设计的重要性和数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位；
（2）掌握数据库设计方法和步骤。
重点：数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法，尤其是数据库概念结构的 设计和逻辑结构的设计。
难点：技术上的难点是ER图的设计和数据模型的优化。
8、数据库编程（2学时）
在数据库应用系统的开发中常常使用编程方法对数据库进行操纵。本章讲解这些编程技 术涉及的概念和使用的方法。主要包括嵌入式SQL、游标的概念；SQL的过程化扩展PL/SQL 和存储过程。
（1）了解嵌入SQL中游标的概念和使用方法；
（3）掌握PL/SQL和存储过程的基本概念，基本结构，语句语法和用法。
重点：嵌入SQL中游标的概念和使用方法，PL/SQL和存储过程的基本概念、基本结构、语 法和用法。
难点：理论联系实际，能够在RDBMS的系统上通过编程开发应用程序，对数据库进行操作。
9、关系查询处理和查询优化（2学时）
通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。讲解RDBMS的查询处理步骤； 查询优化的基本概念。了解RDBMS查询处理的基本步骤、查询优化的概念、基本方法和技 术。
重点：查询处理各步骤的主要功能，将SQL语句转换成查询树并对查询树进行代数优化， 物理优化的基本方法。
难点：对较复杂的查询，写出合适RDBMS自动优化的SQL语句，对RDBMS不能优化的查 询需写出查询语句，进行手工调整。
10、数据库恢复技术（2学时）
讲解数据库恢复技术。包括数据库运行中可能发生的故障类型，数据库恢复中最经常使 用的技术一数据转储和登录日志文件。讲解日志文件的内容及作用，登记日志文件所要遵循 的原那么，针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。具有检查 点的恢复技术。数据库镜像功能。
（2） 了解数据库恢复技术的重要性，针对不同的故障类型，掌握恢复数据库的策略和方法； （2）掌握事务的基本概念和事务的AQD性质。
重点：事务的基本概念和事务的ACID性质，数据库故障恢复的策略和方法。
难点：日志文件的使用，系统故障、介质故障的恢复方法。
11、并发控制（2学时）
本章讨论数据库并发控制的基本概念和实现技术。
（1）了解的数据库并发控制技术的必要性和重要性；
（2）牢固掌握并发控制的基本概念。
重点：并发操作产生的数据不一致性的含义，封锁协议与数据一致性的关系，并发调度的可 串行性概念。
难点：两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系，具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过 程。
四、课程考核1、作业等：作业：5次；
2、考核方式：闭卷考试3、总评成绩计算方式：平时成绩和期末考试成绩等综合计算
五、参考书目1、A First Course in Database Systems； Pretice Hall； J.D.Ullman, J Widom； 1997。
2、An Introduction to Database System ； Addison-Wesley； Date C J； 2000（Ed.7）o3、数据库系统概论学习指导与习题解答，高等教育出版社；王珊，朱青编，2003年8月。