Java程序设计项目式教程 教案 单元4 Java继承

教案课程名称：《Java面向对向程序设计》适用专业：授课年级：授课学期：授课教师：

教学基本信息授课题目类的封装授课专业软件技术专业授课班级大一学生授课课时2学时（90分钟）授课地点教学做一体化教室学情分析学生已经具备Java编程基础，了解了什么是类，什么是对象及如何创建对象，给对象属性赋值。由于对象的属性没有访问权限的限制，所以用户可以随意给对象赋值，导致很大的安全隐患，需要再本节继续讲解封装，给对象加一层保护机制。如何使用学生身边的、感兴趣的例子来调动他们学习和探究的主动性、积极性，显得尤其重要。教学资源教材：《Java程序设计教程项目式教程》赵国玲等编著，机械工业出版社网络学习资源平台：山东省省级职业教育在线精品课程《Java面向对象程序设计》教学环境：教学做一体化教室，极域电子，一体机等教学素材：多媒体课件，动画视频片段教学目标知识目标1.理解封装的概念2.掌握封装的步骤及实现3.理解成员变量与局部变量的区别能力目标1.能编写Java面向对象程序解决实际问题2.能够对程序进行调试素质目标1.培养规范的编码习惯，良好的职业素养2.爱自己，提高自我保护意识教学重点封装的实现步骤教学难点私有属性的读写访问方法

授课过程教学流程教学活动学生活动设计思路时间引入新课Java程序设计中，如何保护个人“隐私”？学生参与课堂讨论中，融入到课堂情境。引发学生思考10分钟学习新知知识点1：什么是封装？知识点2：如何实现封装？知识点3：类及类成员的访问权限1.为什么用封装？数据不能随意被访问，要具有安全性，封装可以防止类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问，可以被认为是一个保护屏障，增强安全性。封装的概念将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问封装的好处封装的步骤Setter方法接受外部传入的参数，给属性赋值，不合法的参数则可以进行处理；getter方法赋值返回对象的属性，可根据需要决定具体返回的信息1.学生通过讲解建立了直观感受。2.跟着老师的讲解，思考。从生活中的实例理解对象的概念。解决教学重点35分钟编程实战操作：通过对类成员的访问权限设置，封装“人类”的年龄和体重属性，实现对年龄属性的封装，年龄要求必须大于18周岁，并给出测试类。1.学生实践：模仿完成任务程序2.学生演示：按照任务要求进行演示。培养学生规范的编码习惯，养成良好的职业素养。20分钟任务拓展使用封装技术模拟学生借书的过程，要求学生最多只能借10本书。学生类中有一个整数型变量count，表示借书的数量，count的值不能大于10，也不能是负数。学生思考并独立完成程序设计培养学生学会积极思考，培养主动思考、善于分析的能力。20分钟小结（1）封装是面向对象程序设计的基本特征之一；（2）使用public、private、protected访问权限控制修饰符，可以设置类及类成员在不同位置的访问权限；（3）将属性私有化之后，要设置相应的setter（）、getter（）访问器，以保证对私有属性的读写访问。分组总结培养团队合作意识5分钟课后拓展作业通过封装编写Book类。要求：类具有属性书名、书号、主编、出版社、出版时间、页数、价格，其中，页数不能少于200页，否则输出错误信息，并强制赋默认值200；为各属性设置赋值和取值方法；编写方法detail（），用于在控制台输出每本书的信息。学会独立思考，并能够独立分析、解决问题。学生能够给予反馈，让教师及时调整教学，同时，在问题解决过程中，提高学生灵活运用知识的能力教学反思本教学设计中，学生首先认识到数据应该要具有安全性，不可随意访问，修改，如何实现，即需要通过java中的封装，如何封装，提出具体步骤，并一步步实现，在实现过程中引入getter，setter方法的使用。教案课程名称：《Java面向对向程序设计》适用专业：授课年级：授课学期：授课教师：

教学基本信息授课题目继承与实现授课专业软件技术专业授课班级一年级学生授课课时4学时（180分钟）授课地点教学做一体化教室学情分析学生已经具备Java编程基础，初步具备面向对象的编程思想，掌握了定义类、创建对象的方法。类的继承是Java编程的三大特性之一，增加了代码的复用性，使得代码“一处编写、处处使用”，是需要学生必备的技能。因此，由浅入深，使用切合的实例，逐步引导比较适合学生的习惯，使用学生身边的、感兴趣的例子来可以调动学习和探究的主动性、积极性。JAVA中继承体现着传承与创新的精神，结合综艺节目《经典咏流传》，人文纪录片《传承》，古代四大发明、现代四大发明等，引导学生理解传承与创新的现实意义，弘扬我国传统文化，认识文化传承与创新的重要意义。教学资源教材：《Java程序设计教程项目式教程》赵国玲等编著，机械工业出版社网络学习资源平台：山东省省级职业教育在线精品课程《Java面向对象程序设计》教学环境：教学做一体化教室，极域电子，一体机等教学素材：多媒体课件，动画视频片段教学目标知识目标1.理解Java继承的特点及作用2.掌握继承实现方式3.熟悉继承的使用规则4.掌握抽象类、抽象方法的使用规则能力目标1.能够正确使用继承，提高程序设计的编码效率2.能够正确使用继承实现多态，提高程序的可维护性3.能够合理使用抽象类和抽象方法实现继承素质目标1.培养规范的编码习惯2.学会继承，培养传承与创新精神，家国情怀教学重点继承的实现方式教学难点Java继承的特点及作用

授课过程教学流程教学活动学生活动设计思路时间知识回顾并到入新课1.利用超星学习平台推送本节学习任务清单，要求学生课前结合了解的传承与创新知识，查阅并观看有关的电视及综艺节目。2.回顾上节内容，强调类和对象的关系及特征。指出前面学习类是新创建的，而本节学习的内容可以在已有类的基础上创新出新类,大大提升开发效率及可复用性。3.四大发明传承与创新学生观看后能感受到文化的传承及创新，带着浓厚的兴趣融入到课堂情境，非常期待学习Java的传承与创新这堂课会生动有趣。1.课前利用超星学习平台推送本节学习任务清单，要求学生总结了解的传承与创新知识，查阅并观看有关的电视及综艺节目，总结感悟。2.从“活字印刷”到今天的Word排版，从最初的“火药”到今天的“航天梦”，从“指南针”到现在的导航系统，无不体现了文化的传承与创新。引出本节学习目标--继承，即JAVA类的传承与创新。10分钟学习新知教师讲解：知识点1：什么是继承？知识点2：Java继承的特点；知识点3：如何实现继承？知识点4：成员覆盖；知识点5：this、super关键字；知识点6：抽象类和抽象方法；知识点7：最终类和最终方法1.在本项目中，学生在百度百科中是这样描述的：“学生，一般指正在学校、学堂或其他学习地方受教育的人，根据学习的不同阶段，可以把学生分为：幼儿园学生、小学生、中学生、高等院校学生（大学生、硕士研究生、博士研究生）等等。”由此可见“在\t"/item/%E5%AD%A6%E7%94%9F/_blank"学校接受学习\t"/item/%E5%AD%A6%E7%94%9F/_blank"教育”是学生的共性，小学生、中学生、大学生又各有不同的特点。我们如何通过Java程序来描述学生这一群体呢？通过本单元Java继承相关知识的学习，就可以非常高效地解决此问题。2.通过找一找，总结类与类之间的共同点。提出“父类”与“子类”概念。通过交通工具的继承树，得出继承需要符合的关系：is-a4.继承的概念，即继承是一种由已有的类创建新类的机制；而已有的类有可以称为基类（Baseclass），父类(Parentclass超类(Superclass)；而新类可以称为子类(Subclass)派生类。5.继承的实现方式成员的隐藏与覆盖继承与构造方法抽象类与抽象方法1.分析归纳总结,从众多的对象中凝练出共同特征。2.参与讨论区分父类与子类。3.理解继承的特点，通过继承树理解父类子类的关系，也就是继承的特点。子类继承父类已有的属性和行为即为我们的传承，而子类可以根据需要添加自己特有的特有就做到了创新。1.从大家熟悉的动物入手，带领学生分析问题，并进行归纳总结。2.互动，逐步增加难度，各种类之间也存在相同特点，归纳凝练出一个新的类，学习上一个新的台阶。3.当前国家推行1+X证书制度，鼓励学生积极学习，提升个人技艺技能，培养精益求精的工匠精神。4.通过教学增强学生的传承与创新意识，同时加深对本节继承特点的理解。45分钟编程实战编程分别描述小学生、中学生、大学生的属性和学习特点。1）任务分析。无论是小学生、中学生、大学生均为学生，所有他们都具有学生的属性和行为。如：都需要有学号、姓名、性别、年龄等基本的属性，都必须有完成学习的行为；但又因为他们处于不同的成长、学习阶段，各自又有一些独特属性，如大学生要有所学专业方面的属性，不同学生完成学习这一行为所使用学习方法也各不同。2）任务实施。三类学生既有共同属性和行为，也有各自特别的属性和行为方式，为了提高编程效率，可以使用Java继承来实现。1.学生接收任务，思考编程思路。并实现编程。2.对比代码重复，讨论代码重复的问题，并提出解决方案。3.采用继承的思路实现代码的编写。4.总结继承的优势。软件开发的万恶之源，其中之一就是重复代码而不重用代码，这种大量重复代码的写法显然是不可原谅的。如何做到面向对象编程的一个重要原则：writeonce，onlyonce（编写一次，且仅编写一次）呢？让学生切实体会继承的好处，并培养学生使用继承编程的习惯。90分钟任务拓展设计一个提供程序执行入口的主类：TestStuden，分别实例小学生、中学生和大学生三类学生的对象，并调用三类学生的方法特性。编程分别实例化不同学生类的对象，体会继承的实现方式。拓展学生的逻辑思维，锻炼学生独立思考、独立完成任务的能力。30分钟小结1.总结授课内容2.归纳重难点，布置作业总结5分钟课后拓展作业编程分别计算圆形、长方形、正方形的周长和面积。圆形、长方形、正方形等几何图形均具有周长和面积的属性和计算周长和面积的行为，但同时又有半径、边长等独特属性。它们既有共同属性和行为，也有各自特别的属性和行为方式，为了提高编程效率，可以使用Java继承来实现。首先定义父类Shape，然后分别定义代表圆形、长方形和正方形的子类，还要有一个提供程序执行入口的主类。1.学生登录云实训平台，并根据自己的知识基础和课堂掌握情况2.学会独立思考，并能够独立分析、解决问题。课后习题结合学生系统，更加的实用性，让学生理解继承适用的范围。进行课后探究，此环节使用分层教学法让不同能力水平的学生各有所获，且通过该环节，学生能够给予反馈，让教师及时调整教学，同时，在问题解决过程中，提高学生灵活运用知识的能力。教学反思随着教学知识难度的增加，学生的学习也越来越显现困难，因此需要结合更形象的实例帮助学生理解。教案课程名称：《Java面向对向程序设计》适用专业：授课年级：授课学期：授课教师：

教学基本信息授课题目接口的定义与实现授课专业软件技术专业授课班级一年级学生授课课时4学时（180分钟）授课地点教学做一体化教室学情分析学生已经掌握了Java继承的思想，但Java仅支持类的单继承，即一个类只能有一个父类。但实际应用中经常需要从多个类中继承某些属性或行为的情况，接口则弥补了这种单继承性带来的不足。因此，需要强化学生对接口的认识。教学资源教材：《Java程序设计教程项目式教程》赵国玲等编著，机械工业出版社网络学习资源平台：山东省省级职业教育在线精品课程《Java面向对象程序设计》教学环境：教学做一体化教室，极域电子，一体机等教学素材：多媒体课件，动画视频片段教学目标知识目标1.理解接口的概念及特点2.掌握接口的定义及实现能力目标1.会定义及使用接口素质目标1.培养勤于思考、善于分析、敢于创新的行为意识2.在程序调试的不断纠错改错中，培养耐心细致的精益求精精神3.在动手编写和调试代码中培养脚踏实地的实干精神教学重点接口的定义及实现教学难点使用接口

授课过程教学流程教学活动学生活动设计思路时间知识回顾并到入新课USB接口，可接入多种设备，可每种设备的操作各不相同，如何实现？学生参与课堂讨论中，融入到课堂情境。引发学生思考10分钟学习新知知识点1：什么是接口？知识点2：接口的定义；知识点2：接口的实现。1.学生通过讲解建立了直观感受。2.跟着老师的讲解，思考。从生活中的实例理解对象的概念。解决教学重点45分钟编程实战操作：编写程序，模拟移动设备、鼠标和键盘使用USB接口，并分别实现USB接口要求的开始（start）、使用（conn）和停止（stop）功能。1.学生实践：模仿完成任务程序2.学生演示：按照任务要求进行演示。在程序调试的不断纠错改错中，培养耐心细致的精益求精精神90分钟任务拓展课堂实践2-5：使用继承思想实现动物及其分类，动物不仅有陆生动物和水生动物，还有一类是两栖动物（如青蛙），它们都具有动物的特征，两栖动物则既有陆生动物的特征和行为也有水生动物的特征和行为，编程模拟这一情景。学生思考并独立完成程序设计培养学生勤于思考、善于分析、敢于创新的行为意识30分钟小结（1）Java程序设计中的接口（Interface）是一种规范，是由常量和抽象方法组成的特殊类，用于组织应用程序中的类，并调节类之间的相互关系。（2）接口的定义方法；（3）接口不能用于创建对象，必须由接口的实现类去实现接口的所有功能。分组总结培养团队合作意识5分钟课后拓展作业利用接口实现员工信息管理系统。学会独立思考，并能够独立分析、解决问题。学生能够给予反馈，让教师及时调整教学，同时，在问题解决过程中，提高学生灵活运用知识的能力教学反思教案课程名称：《Java面向对向程序设计》适用专业：授课年级：授课学期：授课教师：

教学基本信息授课题目多态授课专业软件技术专业授课班级大一学生授课课时2学时（90分钟）授课地点教学做一体化教室学情分析学生已经具备Java编程基础，初步具备面向对象的编程思想，掌握了定义类、创建对象、会使用继承编写程序。类的多态是Java编程的三大特性之一，增加了代码的灵活性，代码维护方便，是需要学生必备的技能。因此，由浅入深，使用切合的实例，逐步引导才比较适合学生的习惯。如何使用学生身边的、感兴趣的例子来调动他们学习和探究的主动性、积极性，显得尤其重要。教学资源教材：《Java程序设计教程项目式教程》赵国玲等编著，机械工业出版社网络学习资源平台：山东省省级职业教育在线精品课程《Java面向对象程序设计》教学环境：教学做一体化教室，极域电子，一体机等教学素材：多媒体课件，动画视频片段教学目标知识目标1.理解多态的概念2.实现多态的必要条件3.掌握Java多态的实现与应用能力目标1.能根据实际问题需要在程序设计中合理使用多态2.能够灵活的设计程序素质目标1.培养规范的编码习惯2.增强编程的逻辑思维能力3.学会如何分析问题、解决问题，逐步培养创新意识教学重点实现多态的必要条件教学难点Java多态的实现与应用

授课过程教学流程教学活动学生活动设计思路时间引入新课小新喜欢饲养各种小动物，每种小动物的喂养方式有所不同，如何提高程序的可扩展性和可维护性？提出2个问题“子类与父类完全相同吗”、“子类与子类完全相同吗”导入“多态”。学生参与有趣的课堂讨论中，产生兴趣融入到课堂情境此实例生活化，学生更容易接受。“龙生九子，子子不同”学生容易理解多态概念。10分钟学习新知教师讲解：知识点1：什么是多态？知识点2：多态的作用是什么？知识点3：多态如何实现？知识点4：面向接口编程。1.分析归纳总结,从众多相似类中区分不同。2.参与讨论多态的表现形式。3.掌握多态的3个必要条件。4.学会重写方法此处创设多个问题，增加教师与学生的互动性，课堂活跃、学生学习兴趣浓厚35分钟编程实战操作：利用多态编程模拟小新饲养各种小动物，且使程序具有可扩展性和可维护性。1.学生接收任务，思考编程思路。并实现编程。2.采用继承的思路实现代码的编写，并对描述爱好的方法进行重写，实现子类之间的不同。1.可以通过板书手绘继承层次，并对重点重写的方法进行标注。20分钟任务拓展面向对象典型案例：猫大叫一声，所有的老鼠都开始逃跑，主人被惊醒。学生可以修改代码，根据任务完成情况去实现任务不同的训练。拓展学生的逻辑思维，锻炼学生独立思考、独立完成任务的能力。20分钟小结（1）多态是指Java运行时的多态性，与封装、继承同称为面向对象程序设计三大基本特征，是实现代码重用的一种重要机制。（2）通过父类引用指向子类对象可实现对象的多态性；（3）面向接口编程的基本步骤：第一步：抽象出Java接口；第二步：实现Java接口；第三步：使用Java接口。分组总结培养团队合作意识5分钟课后拓展作业通过程序设计几何图形（Shape）、矩形（Rectangle）、圆形（Circle）、正方形（Square）几种类型，能够利用接口和多态性计算几何图形的面积和周长并显示。学会独立思考，并能够独立分析、解决问题。学生能够给予反馈，让教师及时调整教学，同时，在问题解决过程中，提高学生灵活运用知识的能力教学反思教案课程名称：《Java面向对向程序设计》适用专业：授课年级：授课学期：授课教师：

教学基本信息授课题目类的封装授课专业软件技术专业授课班级大一学生授课课时2学时（90分钟）授课地点教学做一体化教室学情分析在学生信息管理系统中，为了实现系统规定的功能，分别设计了实体类、业务类、工具类、界面实现类、接口等多种不同功能的类，需要学生掌握对这些类进行