Java程序设计-电子教案-单元7（69-72）

第69～72课时课题名称设计库存管理系统—Collection以及List集合的使用课型专业课课时/时长4节课/180分钟教学目标知识目标1.深入理解List接口的特点，包括元素的可重复性和有序性。2.熟练掌握ArrayList和LinkedList集合类的使用方法，如元素的添加、删除、获取等操作。3.了解List接口在实际编程中的应用场景，能够根据需求选择合适的List实现类。能力目标1.能够独立编写代码，使用List集合解决实际问题，如数据存储、管理和操作。2.学会分析不同场景下List集合的性能特点，优化代码以提高程序效率。3.培养逻辑思维能力和问题解决能力，通过对List集合的操作，学会设计和实现简单的算法。素养目标1.培养编程规范意识，编写清晰、易读、可维护的代码。2.增强团队合作精神，通过小组讨论和项目实践，学会与他人协作完成任务。3.提高自主学习能力，鼓励学生在课后继续探索List集合的高级应用和相关技术。教学重点1.List接口的特点及常用方法。2.ArrayList和LinkedList集合类的区别。教学难点1.ArrayList和LinkedList在不同操作下的性能差异。2.使用List集合时线程安全问题的处理。教学方法案例教学法、小组合作探究

教学环节（时长）教学内容学生活动教师活动设计意图（思政设计）课前任务1.布置学生预习List接口相关内容，阅读教材中关于List接口的章节，了解其基本概念和常用方法。

2.让学生思考生活中哪些场景可以使用List集合来存储和管理数据，例如购物清单、待办事项列表等，并记录下来。1.按照要求预习教材内容，记录疑问点。

2.积极思考生活中的应用场景，形成书面记录。1.明确预习任务，提供预习指导。

2.检查学生的预习记录，了解学生的预习情况。培养学生的自主学习能力和对知识的探索精神。思政：引导学生关注生活中的数学和数据结构，增强学生运用知识解决实际问题的意识。创设情境1.展示一个简单的图书管理系统的功能需求：需要存储多本图书的信息，包括书名、作者、出版年份等，并且能够方便地进行图书的添加、查询、删除和修改操作。

2.引导学生思考如何使用Java中的数据结构来实现这个系统，引出List接口作为一种合适的数据存储方式。1.认真倾听教师展示的案例，理解系统需求。

2.积极思考并参与讨论，提出自己的想法和疑问。1.详细讲解图书管理系统的功能需求，引导学生思考数据存储方式。

2.解答学生的疑问，激发学生的学习兴趣。通过实际案例引入教学内容，让学生感受到知识的实用性，提高学生的学习积极性。思政：培养学生解决实际问题的能力和创新思维。知识讲解1.详细讲解List接口的特点，强调元素可重复且有序的特性。

2.介绍List接口的常用方法，如add()、get()、set()、remove()、size()等，通过代码示例演示每个方法的功能和使用方式。

3.对比ArrayList和LinkedList集合类的存储结构和性能特点。讲解ArrayList基于数组实现，随机访问效率高，但在插入和删除元素时可能需要移动大量元素；LinkedList基于链表实现，插入和删除操作效率高，但随机访问性能相对较差。

4.结合图书管理系统的案例，分析在不同操作场景下（如频繁查询、频繁插入删除）应选择哪种List实现类。1.认真听讲，理解List接口的特点和方法。

2.仔细观察代码示例，记录关键知识点。

3.对比ArrayList和LinkedList的差异，思考在不同场景下的选择依据。

4.积极回答教师提出的问题，参与课堂互动。1.运用多媒体教学工具，清晰展示List接口的相关知识。

2.详细讲解代码示例，帮助学生理解方法的使用。

3.通过图表对比ArrayList和LinkedList的存储结构和性能特点。

4.引导学生分析图书管理系统中的操作场景，培养学生的分析能力。帮助学生构建系统的知识体系，加深对List接口的理解。思政：培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。任务实施1.布置任务：使用Java语言实现一个简单的图书管理系统，要求使用List集合存储图书信息。系统应具备以下功能：

-添加图书：用户输入图书信息，将图书添加到List集合中。

-查询图书：根据书名或作者查询图书，返回符合条件的图书列表。

-删除图书：根据图书编号删除指定图书。

-修改图书信息：根据图书编号修改图书的相关信息。

-显示所有图书：遍历List集合，显示所有图书的信息。

2.学生分组（每组3-5人），讨论并设计系统的实现方案。教师巡视各小组，提供必要的指导和帮助。

3.每个小组根据讨论结果，开始编写代码实现图书管理系统。1.分组讨论，明确任务分工，确定系统的设计方案。

2.积极参与讨论，提出自己的想法和建议，共同完善设计方案。

3.根据设计方案，独立编写代码，实现图书管理系统的各项功能。

4.遇到问题时，及时向小组同学或教师请教。1.明确任务要求，提供任务实施的指导和建议。

2.巡视各小组讨论情况，引导学生思考，解答学生的疑问。

3.检查学生的代码编写情况，及时发现问题并给予指导。培养学生的团队合作能力和实践动手能力。思政：培养学生的团队协作精神和勇于探索的精神。实训演练任务实操并讨论1.根据教师讲解，学生首先进行模仿练习，然后补充完成相应的任务2.完成分组讨论区的讨论1和2学生完成任务，熟练掌握相关的操作技能巡视、指导学生学生完成任务，熟练掌握相关的操作技能评价总结1.各小组展示完成的图书管理系统，演示系统的各项功能。

2.其他小组进行评价，提出优点和改进建议。教师从功能实现、代码质量、团队协作等方面进行综合评价，重点评价学生对List集合的使用是否正确、合理，以及是否考虑到了不同操作的性能优化。

3.教师总结本次课程内容，强调List接口在实际编程中的重要性，以及选择合适的集合类对于提高程序性能的关键作用。同时，回顾在任务实施过程中出现的共性问题和解决方案，加深学生的理解。1.小组代表展示系统功能，讲解实现思路和遇到的问题。

2.认真听取其他小组的评价，记录优点和改进建议。

3.整理本次课程的知识点，绘制思维导图。1.组织小组展示和评价，引导学生客观评价他人作品。

2.对各小组的作品进行综合评价，肯定优点，指出不足。

3.系统总结课程内容，强化重点知识。培养学生的表达能力和评价能力，促进学生之间的学习和交流。思政：培养学生的批判性思维和精益求精的精神。巩固练习提供一些与List集合相关的练习题，如给定一个包含整数的List，编写代码找出其中的最大值、最小值和平均值等，让学生巩固所学知识。1.认真完成练习，复习巩固所学知识。1.检查学生的练习完成情况，及时反馈问题。巩固学生所学知识，提高学生的编程能力。思政：培养学生的独立思考能力和自我提升意识。拓展提高1.引导学生思考如何在多线程环境下安全地使用List集合，介绍相关的线程安全集合类或同步机制，如Vector、Collections.synchronizedList()等。

2.鼓励学生查阅资料，了解List集合在大数据处理、并发编程等领域的高级应用和优化技巧，如使用分段锁提高并发性能、利用并行流进行批量操作等。1.积极思考多线程环境下的问题，记录相关知识要点。

2.课后查阅资料，拓展知识面，探索List集合的高级应用。1.简要介绍多线程环境下List集合的相关知识。

2.推荐相关学习资料，引导学生自主学习。拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维和探索精神。思政：鼓励学生勇于挑战自我，追求卓越。课后作业1.布置课