Рабочая программа дисциплины «Программирование на языке Java» (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Уральский государственный педагогический университет»

Институт математики, информатики и информационных технологий

Кафедра информатики, информационных технологий
и методики обучения информатике

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ
«Программирование на языке Java»

для ОПОП 44.03.05 «Педагогическое образование»

(с двумя профилями подготовки)

ИНФОРМАТИКА И МАТЕМАТИКА

Уровень бакалавриата

Екатеринбург 2016

Рабочая программа по дисциплине «Программирование на языке Java»

Составитель: , доцент, кандидат педагогических наук, доцент, УрГПУ, кафедра ИИТ и МОИ.

Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры информатики, информационных технологий и методики обучения информатике УрГПУ.

Протокол от 14.04.2016 г. № 6.

Зав. кафедрой ИИТиМОИ __________

Директор института математики, информатики и ИТ ________

  1.  Пояснительная записка

1.1.  Наименование дисциплины

Программирование на языке Java

1.2.  Цели и задачи дисциплины

Программирование входит в число фундаментальных инструментальных методов современной информатики, а Java – современным профессиональным языком программирования, позволяющим разрабатывать кроссплатформенные приложения различного назначения.

Главная цель курса ­– формирование системы понятий, знаний, умений и навыков в области современного программирования, включающего в себя методы проектирования, анализа и создания программных продуктов на языке Java, основанные на использовании объектно-ориентированной методологии.

Освоение студентами курса «Программирование на языке Java» должно:

1) формировать у студентов:

-  представление о современных профессиональных языках и технологиях программирования;

-  умение реализовывать на языке Java типовые алгоритмы;

-  умение реализовывать на языке Java иерархии классов в рамках концепции объектно-ориентированного программирования;

2) способствовать развитию:

-  логического, операционального, алгоритмического и объектного стилей мышления;

-  творческих способностей и исследовательских умений;

3) воспитывать у студентов:

-  информационную культуру и культуру умственного труда;

-  осознание значимости приобретаемых знаний и умений в области программирования для дальнейшей профессиональной деятельности.

При отборе содержания курса учитывались необходимость обучения всем основным этапам создания объектно-ориентированного программного продукта: построение объектной модели (анализ) – описание алгоритмов функционирования объектов (проектирование) – программирование, отладка и модификация с использованием языка программирования. Таким образом, в данном курсе важнейшие понятия программирования рассматриваются с точки зрения моделирования объектно-событийного пространства.

1.3.  Место дисциплины в структуре ОПОП

Дисциплина «Программирование на языке Java» относится к дисциплинам по выбору ОПОП «44.03.05 Педагогическое образование», профиль «Информатика и математика». При реализации данной дисциплины учитываются ее роль и место в общей системе дисциплин предметной подготовки будущего специалиста в области информационных технологий. Освоение курса базируется на содержании изученной ранее учебной дисциплины «Языки и технологии программирования». Содержательная линия курса, посвященная объектному моделированию (анализ, проектирование) существенно дополняет материал дисциплины «Компьютерное моделирование». В этом случае детально рассматривается один из продуктивных, с технологической точки зрения, аспектов моделирования.

1.4.  Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ПК-1: готовность реализовывать образовательные программы по учебным предметам в соответствии с требованиями образовательных стандартов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

-  принципы, базовые концепции программирования на языке Java;

-  методы объектно-ориентированного проектирования и программирования на языке Java.

Уметь:

-  выполнять объектное построение и описание имитационных, символьно-знаковых, образно-графических и виртуальных моделей;

-  использовать алгоритмы обработки информации для различных приложений;

-  работать в среде объектно-ориентированного программирования (составление, отладка и тестирование программ; разработка и использование интерфейсных объектов);

-  адаптировать приложения к меняющимся условиям функционирования.

Владеть:

-  средствами языком Java для реализации типовых алгоритмов обработки данных;

-  технологиями программирования в объектно-ориентированных программных и операционных средах.

1.5.  Объем дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных
единицы.

1.6.  Особенности реализации дисциплины

Дисциплина «Программирование на языке Java» реализуется на русском языке.

Дисциплина реализуется с применением дистанционных технологий обучения: система видеоконференцсвязи Adobe Connect Pro.

Для организации индивидуальной и самостоятельной работы студентов используется учебный портал УрГПУ: http://e-portal. uspu. ru .

  2.  Учебно-тематическое планирование

2.1.  Учебно-тематический план очной формы обучения

№ п/п	Наименование раздела, темы	Всего трудоемкость	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
Всего	Лекции	Практические	Лабораторные
1	Введение в программирование на языке Java	80	34	10	16	8	46
2	Объектно-ориентированное проектирование и программирование	90	44	20	16	8	46
3	Разработка графического интерфейса пользователя	82	36	12	16	8	46
Итого	252	114	42	48	24	138

  3.  Содержание дициплины

Краткое содержание дисциплины

1.  Введение в программирование на языке Java.

1.1.  Структура Java-программы. Идентификатор. Правила записи идентификатора. Блок описаний. Тело программы.

1.2.  Данные, обрабатываемые программой. Виды данных: константы и переменные. Стандартные типы данных. Операции над данными стандартных типов. Стандартные функции и процедуры.

1.3.  Команды присваивания, ввода, вывода. Линейные программы.

1.4.  Оператор ветвления в полной и сокращенной формах. Условие. Логическое выражение. Логические операции. Простое и сложное условие. Составной оператор. Операторные скобки. Оператор варианта.

1.5.  Цикл. Тело цикла. Операторы циклов. Цикл с предусловием. Цикл с постусловием. Цикл со счетчиком (с параметром). Алгоритмы вычисления суммы, произведения, среднего арифметического элементов числовой последовательности. Алгоритм поиска экстремума

1.6.  Система типов данных языка Java.

1.7.  Массив. Элемент массива, тип элемента, индекс элемента. Описание одномерного массива. Типовые алгоритмы: ввод, вывод, инициализация, сортировка массива. Различные алгоритмы сортировки: простого выбора, обменами, пузырьковый и пр. Двумерные и многомерные массивы.

1.8.  Строковый тип данных String.

1.9.  Методы, назначение, виды. Формальные и фактические параметры. Рекурсивные методы.

1.10.  Хранение данных отдельно от программы. Файлы. Виды файлов. Прямой и последовательный доступ к записям файла.

2.  Объектно-ориентированное проектирование и программирование.

2.1.  Основные принципы построения объектной модели. Класс. Объект. Поля. Методы. Конструкторы.

2.2.  Инкапсуляция. Скрытие данных. ООП как процесс построения иерархии классов.

2.3.  Наследование. Полиморфизм.

2.4.  Композиция классов.

2.5.  Модификаторы доступа и области видимости членов класса.

2.6.  Интерфейсы и их реализация.

3.  Разработка графического интерфейса пользователя.

3.1.  Библиотеки для реализации графического интерфейса пользователя.

3.2.  Библиотека SWT: идеология, основные пакеты.

3.3.  Основные визуальные компоненты. Проектирование оконного интерфейса.

3.4.  Обработка событий.

3.5.  Менеджеры компоновки компонентов.

3.6.  Использование класса Timer.

3.7.  Решение широкого спектра задач различной тематики (от вычислительных до создания современных мультимедийных приложений).

Перечень тем лекционных занятий

№ п/п	Наименование раздела (темы)	Содержание раздела	Коды компетенций
1.	Введение в программирование на языке Java.	1.  Введение в программирование на языке Java. Структура Java-программы. 2.  Оператор присваивания. Организация ввода/вывода данных в консольном приложении на Java. Линейные программы. 3.  Условный оператор и оператор варианта. Разветвляющиеся программы на Java. 4.  Операторы циклов. Цикл с предусловием. Цикл с постусловием. Цикл со счетчиком (с параметром). 5.  Система типов данных языка Java. 6.  Массив. Описание одномерного массива. Типовые алгоритмы: ввод, вывод, инициализация, сортировка массива. Алгоритмы сортировки: простого выбора, обменами, пузырьковый и пр. Двумерные и многомерные массивы. 7.  Строковый тип данных String. 8.  Методы, назначение, виды. Формальные и фактические параметры. Рекурсивные методы. 9.  Хранение данных отдельно от программы. Файлы. Виды файлов. Прямой и последовательный доступ к записям файла.	ПК-1
2.	Объектно-ориентированное проектирование и программирование	1.  Основные принципы построения объектной модели. Класс. Объект. Поля. Методы. Конструкторы. 2.  Инкапсуляция. Скрытие данных. 3.  ООП как процесс построения иерархии классов. 4.  Наследование. Полиморфизм. 5.  Композиция классов. 6.  Модификаторы доступа и области видимости членов класса. 7.  Интерфейсы.	ПК-1
3.	Разработка графического интерфейса пользователя	1.  Библиотеки для реализации графического интерфейса пользователя. Библиотека SWT: идеология, основные пакеты. Основные визуальные компоненты. 2.  Обработка событий. 3.  Менеджеры компоновки компонентов.	ПК-1

Перечень тем лабораторных работ