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《Java语言程序设计实验》教学大纲

Experiments of Java Programming

课程代码：XF002003学时：32学分：1

适用专业：课程性质：选修

撰稿人：张继军审定人：王鲁

一、实验课的性质与任务

Java程序设计课程是一门理论和实践相结合的课程，不仅仅要注重理解基本知识，更要注重培养软件设计的基本技能。实践性环节是巩固所学理论知识、使理论与实际相结合、提高程序设计能力和计算机操作能力的一项必不可少的重要环节。因此，习题课、课后习题、上机实验和课程设计等都是加强程序设计训练所必需的。

二、实验目的与要求

通过上机实验，训练学生计算机操作的基本技能，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，从而达到理论联系实际的目的，使学生真正掌握所学的理论知识，并把基本概念和原理运用到工程实际中去。学生应能够独立完成小的应用程序的设计。

三、实验项目设置情况

四、各实验项目教学内容

实验项目一：Java入门程序设计2学时

（一）实验目的要求

（1）理解和掌握java语言的开发环境，并可以进行简单程序的设计与开发。

（2）掌握Java程序的开发过程、步骤。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

（1）编写一个华氏温度与摄氏温度之间的转换程序，转换公式为：F＝9/5×C＋32及C＝5/9（F－32）；其中，F：华氏温度；C：摄氏温度。

（2）求方程AX+B=0的解。当提供A,B的值后,输出该式子，例如,当A=3,B=4, 输出:3X+4=0，并输出方程的解。

（3）求任意一个三角形的面积？

（4）计算任意两点之间的距离？

实验项目二：Java输入、输出以及基本程序设计2学时

（一）实验目的要求

（1）理解和掌握Java的输入方法

（2）理解和掌握Java的输出方法

（3）理解和掌握Java程序的基本结构。

（4）理解什么是静态方法，如何使用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

（1）提供一个正实数，计算并打印出其平方值、平方根、立方值,结果保留小数点后2位数字(4舍5入)。

（2）数字提取：任给一个整数，输出各位数据，并计算各个位的和值。

（3）任意给一个整数，将其形成一个逆序数据，并输出。

例如：12345---》54321， 5430--》345

（4）闰年判定：编写一个程序，判定并报告某年是否闰年。闰年是指年数符合下例两者之一：

①能被4整除，但不能被100整除

②能被4整除，又能被400整除

实验项目三：分支语句与分支程序设计2学时

（一）实验目的要求

掌握分支语句的使用：if语句、if else语句、if elseif else、情况语句、分支语句的嵌套。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．输入包括两个运算量和一个运算符（+、-、*、/）的算术表达式，计算并输出运算结果。

2．输入年份和月份，输出该月的天数。

3．任意输入3条边的边长，计算三角形的面积（需要判定输入的三边是否可以构成三角形）。

实验项目四：循环语句与循环程序设计2学时

（一）实验目的要求

掌握循环语句的使用：while循环、do_while循环、for循环、循环嵌套。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．分别用for、while和do-while三种循环语句计算一个正数的阶乘。

2．设计程序，从输入数据中统计正整数和负整数的个数.用输入0来结束输入。

3．已知某年某月某日，计算该日是该年的第几天。

实验项目五：Java数组及其应用2学时

（一）实验目的要求

（1）理解和掌握一维数组的定义和使用。

（2）理解和掌握二维数组的定义和使用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．求一数组中的最大值与最小值。

2．求二数组中的最大值与最小值。

3．输入10个数，并按有小到大排序输出，然后再输入一个数据，插入已排好序的数组中，插入后仍然是有小到大排序。

4．设某一个班共有N（N=20）名学生，期末考试5门课程，请编一程序评定学生的奖学金，要求打印输出一、二等奖学金学生的学号、姓名和各门课成绩。（奖学金评定标准是：总成绩超过全班总平成绩20%发给一个奖学金，超过全班总平成绩10%发给二个奖学金。）

5．体操运动员参加自由体操决赛，有10个评委为他们打分。选手的成绩计算方法是：10个评委分数中，去掉一个最高分和一个最低分，余下分数的平均值为选手的最后得分。假设有20名选手。

要求，计算出每个选手的成绩，并给出名次，输出格式如下：

名次姓名评委成绩1绩（10个成绩依次列出）最终得分

实验项目六：Java类设计与对象的创建（1）2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握类的设计以及对象的创建与使用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．定义一个日期类，其中日期由年月日组成，该类支持以下操作

（1）判断是否是闰年(年被400整除或者被4整除同时不被100整除)

（2）显示日期

（3 ）获取年月日的值

2．定义一个平面上的圆类（圆心和半径），该类支持以下操作：

（1）获得圆心和半径

（2）分别计算圆的周长、面积

（3 ）设置圆心和半径

3．定义一个平面上矩形类（矩形的两个顶点），该类支持以下操作

（1）计算矩形的周长和面积

（2）读取、设置矩形的信息

4．定义直线类，该类封装以下操作

计算直线的斜率

实验项目七：Java类设计与对象的创建（2）2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握类的设计以及对象的创建与使用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．设计程序，计算两个整数的和，两个复数的和，再计算两个圆的面积和，计算两个矩形的面积和，计算两个学生的年龄和。要输出必要的提示信息和结果信息。

2．设计类，分别完成：

定义一个点类，并计算其面积、周长；

定义一个圆类，并计算其面积、周长；

定义一个三角形类，并计算其面积、周长；

定义一个矩形类，并计算其面积、周长；

定义一个圆柱，并计算其表面积、体积；

定义一个立方体，并计算其表面积、体积；

并设计程序，实现有关的数据的运算，进行验证。

实验项目八：类的组合设计与应用2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握类的组合设计与应用

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．利用组合关系，首先定义点类，然后定义圆类，再定于圆柱类。

2．利用组合关系，定义学生类，在定义班级类。

实验项目九：类的继承设计与应用2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握类的继承设计方法。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．要求：设计类，分别完成：

定义一个点类，并计算其面积、周长；

继承点类，定义一个圆类，并计算其面积、周长；

继承圆类，定义一个圆柱类，并计算其表面积、体积；

再设计一个包含主方法的类，对设计的3个类进行测试。

2．定义一个矩形类，并计算其面积、周长；

继承矩型类，定义一个立方体，并计算其表面积、体积；

再设计一个包含主方法的类，对设计的2个类进行测试。

3．定义一个点类，然后利用点类再定义一个三角形类，最后定义主类，计算并输出三角形的面积、周长等有关信息。

实验项目十：Java抽象类和接口设计与应用2学时

（一）实验目的要求

理解什么是抽象类、什么是接口？如何设计抽象类、如何设计接口，如何实现接口类或抽象类的子类。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．设计一个图形抽象类，具有计算面积的方法。然后，继承该抽象类，创建圆类、矩形类，并且在继承类中有计算面积、周长、输出信息等有关的方法。再设计主类，计算任意5个圆的面积和，5个矩形的面积和。再计算任意个圆、矩形的面积和。

2．设计一个图形接口，具有计算面积的方法。然后，给出该接口的实现类，创建圆类、矩形类，并且在继承类中有计算面积、周长、输出信息等有关的方法。再设计主类，计算任意5个圆的面积和，5个矩形的面积和。再计算任意个圆、矩形的面积和。

实验项目十一：类的综合设计与应用2学时

（一）实验目的要求

在类设计的基础上，根据实际需要，开发一个简单的应用系统。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

假设某老师代了两种类型的学生：专科生和本科生。专科生的信息包括学号、姓名、英语成绩、数学成绩、计算机成绩和主修专业课。本课程的信息包括学号、姓名、英语成绩、数学成绩、计算机成绩和论文。

设计并编写成绩管理程序。

程序功能要求：

（1）计算每个学生的总成绩和平均成绩；

（2）计算所有学生总成绩和平均成绩。

技术要求：

（1）利用抽象类；

（2）设计测试类，生成若干个学生对象，分别计算他们的总成绩和平均成绩并显示。

实验项目十二：Java常用类与使用2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握Java常用类的使用：Object类、String类和StringBuffer类、基本数据类型的对象类、Date与Calendar，DateFormat类、Math与Random类、System类与Runtime类。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

编写一个Java应用程序，实现如下功能：

（1）判断两个字符串是否相同：s1=”you are a student”，s2=”how are you”；

（2）判断字符串”22030219851022024”的前缀、后缀是否和某个字符串”220302”相同；

（3）按字典顺序比较两个字符串”你”和”我”的大小关系；

（4）将数字型字符串”100”和”123.678”转换为数字；

（5）将字符串”FEDCBA”存放到数组中，调用for循环读出数组数据显示在屏幕上。

实验项目十三：异常类处理2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握异常处理方式以及它们的应用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1、设计一个具有数组越界的异常处理的程序，假设计算n个实数的和，用数组存放。分别采用3种异常处理方式设计程序。

2、从键盘任意输入n个实数，分别计算并输出其中正数的平均值和负数的平均值。需要考虑到可能出现的异常，并给出异常处理。分别采用3种异常处理方式设计程序。

实验项目十四：java集合类操作2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握集合类及其使用方法。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．利用链表类及其顺序表类，完成一个学生成绩管理系统的设计。该题目要定义有关的类，定义类的方法和属性，再通过对象调用方法，完成所要求的功能。

（1）添加一个新学生: （通过键盘输入该学生的各信息）

（2）删除一个学生: （通过学号，删除学生信息）

（3）修改一个学生的信息:（通过学号，修改学生的信息，要输入或提供该学生的有关信息）

（4）查询一个学生并输出其有关信息:（通过学号，要查询学生，要输入或提供该学生的某项信息）

（5）显示出所有学生的信息: （按表格格式显示：由表头，并且一个学生显示一行）

2．利用List接口、ArrsyList类的，计算任意从键盘输入若干学生的成绩，当输入-1时，停止输入数据，计算这些数据的平均成绩，并输出高于平均成绩的值。

实验项目十五：输入/输出流和文件操作2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握文件类、以及流类的使用与操作

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1.将一个文本文件中信息直接输出在屏幕上。

2. 将一个文本文件中信息输出在屏幕上，在输出时，要将小写字母，变换为大写字母，再输出。

3.将给定的（或由键盘输入的）多个字符串（或字符），形成一个文本文件（形成的文件由多行构成）。

4.将一个文本文件实现复制，形成另一个文件。

5.将一个文本文件实现复制，形成另一个文件，在形成时，要将小写字母，变换为大写字母。

6.通过键盘输入，形成一个文本（字符）文件；

7.输入一个学生的信息，形成一个文件，在读出并显示在屏幕上。

实验项目十六：图形用户界面设计2学时

（一）实验目的要求

理解和掌握图形界面的设计，主要掌握各控件的使用。

（二）实验材料和仪器设备

每名学生在机房内有一台可以上网的计算机

（三）实验内容

1．要求设计一个窗口，在窗口上放置一个标签，显示“你好，这是我设计的第一个窗口”，当单击该窗口上的关闭按钮时，关闭该窗口，并结束程序。

2．设计一个如下的窗体，并完成相应的计算功能。

  

  

五、实验报告要求

对每个设计题目都给出设计报告，其格式内容包含如下内容：

1、设计题目与要求

2、系统分析

3、系统设计

4、系统实现

5、在开发设计中遇到的问题及其解决方法

6、总结

另外，必须将设计科运行的系统的源代码上传指定的服务器或邮箱。

六、课程考核方式及成绩评定

（一）考核方式

平时成绩：实验报告

结课后考试：闭卷考试

该课程与其理论课程同时考试，以同一个题目和评分要求给出。

（二）课程成绩评定办法

成绩构成：考勤20%//平时20%//考试60%

七、实验应配套的主要仪器设备及台（套）数（以一个实验教学班为标准）

每名学生需要一台计算机，且能够上网。

附：教学参考资料

1、选用的教材：

叶核亚编著，Java2程序设计教程（第2版），电子工业出版社，2006。

2、主要参考书：

[1] 刘宝林，Java程序设计与案例，高等教育出版社，2004。