Java语言程序设计_马秀麟著_9787303239986

通过对Java编程语言的全面介绍，引导读者快速地掌握Java编程语言的核心内容并学会灵活运用所学的语言知识及面向对象的编程思想。强化对学生基本逻辑思维能力的培养，注重培养学生利用Java程序开发实用程序能力。根据大学计算机公共课程的特色，结合Java在近几年来表现出的优势，强化对学生基本逻辑思维能力的培养，以通俗的语言和案例帮助学生建立从基本函数到面向对象的程序开发体系。

前言
计算机和网络技术日益普及，计算机中的思维方式、解决问题的方法已经逐渐向其他领域渗透，并影响了其他学科，促进了相关学科的发展，甚至形成了一些交叉学科。因此，计算机技术已经不仅仅是一种工具，而是逐步演化为一种思维习惯，在以计算机处理问题的过程中蕴含着方法论。计算思维的理念就是在这一历史条件下提出来并获得了重要发展的。2010年7月19日~20日在西安交通大学举办的“九校联盟计算机基础课程研讨会”上，陈国良院士做了“计算思维能力研究培养”的报告，强调了“计算思维”能力培养在当前大学计算机基础课教学中的重要意义，强调了计算机科学中的思维方式、操作方法对现代化人才培养的重要价值，为新时期大学计算机基础课教学指明了方向。2012年，高教司启动了“以计算思维为导向的大学计算机基础课程”教改立项工作，共有22个项目同时获得教育部立项，标志着以计算思维为导向的大学计算机培养模式正式启动。
然而，对如何落实“学生计算思维能力培养”战略目标的问题，在具体教学实践中却面临着严峻挑战。不同的院校、不同的专业、不同层次的学习者具有不同的个人发展需要、专业发展要求，因此，“一刀切”、“一蹴而就”的培养方式肯定行不通。对学生计算思维能力的培养，应该结合学校自身发展的特点、学生专业发展的要求分层分级地开展。从师范类学校的培养目标看，在学生中加强媒体素材处理能力和逻辑思维能力、数据分析能力的培养，将是落实“计算思维能力”培养的重要突破口。从学生个人发展的需要看，媒体素材的处理能力是对未来教师的必然要求，逻辑思维能力与数据分析能力则是学生在未来参与实证性定量科研活动的必备技能。从面向学生和院系教师的调研报告看，强化这3个方面能力的培养是有价值的，是符合学生和院系要求的。
面向计算机逻辑思维能力培养方面的教学，对课程的知识学习仅仅是教学目的之一，更重要的是要强调其过程性、工具性和思维习惯的培养。因此，对计算机类课程的学习绝不是仅让学生记住几个操作菜单、背诵几段概念就解决问题的，而是需要师生在“用中学”、“做中学”，在利用信息技术获取信息、整合信息的过程中，潜移默化地得到提升，高度重视培养学生模仿计算机的处理模式和方法解决社会现实问题的能力。因此，要在优化学生的思维模式、提升其信息意识方面进行更深入地探索，以全面地培养学生的计算机能力和信息技术应用能力，促使学生“在应用信息技术过程中学习信息技术”。
基于以上观点，我们于2010年底成立了计算机公共课教改课题组，不断地调整计算机基础课的课程体系、教学模式和测评方式。逐步形成了以下4点共识：(1)课程内容要与时俱进，大约每3年完成一轮课程体系改革。全面改革并加深课程内容，要考虑到与基础教育计算机教学的衔接性，实施分层教学；要适应时代的发展，加入一些新的最新发展的内容；课程的内容和案例要体现教育的特点，多介绍教育上的实用软件，从人文的角度解析信息技术。(2)加强教学资源建设。基于最新版的课程体系，编写适应新版课程体系的教材；采用共建共享的方法，建设课程资源，组织所有参与授课的教师，建设内容完备的网络课程。对信息技术课程中的关键操作、典型案例都要录制微视频，并按照网络课程的规范加以组织，使其为同学们的自主学习提供支持，并适应不同层次的学生的需要。(3)改革教学模式。基于教材和网络课程、微视频，以流媒体形式开展微课程授课，促使学生学习的个性化，促进学生自主学习能力的提高。根据各院系学生的不同专业背景，设计出一些具有学科特色的任务，让学生在完成任务的过程中增强信息意识和提升信息技能；通过任务驱动，激发学生的动机，促进学习的转化和迁移。 (4)改革测评模式。对信息技术能力的培养，应同时兼顾知识与技能；对信息技术能力的评价，应该注重形成性评价与总结性评价相结合，要更加关注同学们的日常应用能力。为此，我们与万维捷通软件技术有限公司合作，研制了“北京师范大学计算机基础课测评系统”，在此系统的支持下，构建了一套能够支持学生日常自主测评的资源库，逐步形成稳定的题库资源，支持师生日常的自主学习和自主测评。
以计算机处理问题的模式来思考问题，对现实问题抽象化并建构有效的模型来解决现实问题是计算思维能力培养的关键内容。在这一体系中，以高级语言程序设计为基础的逻辑思维模式的形成是计算思维能力培养的核心。作为高级语言程序设计三大编程语言之一的Java，因其严谨的数据结构、严格的逻辑体系、丰富的类库资源而深受程序设计人员的喜爱，在信息化发展的各个领域都具有非常重要的作用。因此，《Java语言程序设计》被列为北师大计算机基础课教学的核心课程。然而，在我们组织教学活动的过程中，却经常为如何选到一本好用的Java教材而困惑。纵观市场上的Java教材，多数都是面向计算机相关专业学习者的。由于其定位的学习者已经具备了一定水平的编程知识基础，而且还会配备实践应用性较强的后续课程（比如JSP开发）。因此，教材中通常不太重视对程序基本逻辑结构的讲解，而是把重点放在了面向对象部分，导致很多学习者在感到“入门很难”、“学得很苦”。与此同时，由于时缺乏对程序设计实用性和应用范畴方面的介绍，很多学生反应：不知道学了Java“到底有什么用”“为什么要学Java”，进而影响了其学习动机。
基于以上问题及改革思路，在北京师范大学教务处的支持下，计算机基础课团队决定组织教师撰写新版的《Java语言程序设计》系列教材，把我们的改革思路和教学理念渗透到新教材中，并期望我们的经验和成果能够为兄弟院校的计算机基础课教学提供一些借鉴。本书共分9章，第1章~4章由马秀麟主笔完成，第5~6章由邬彤主笔完成，第7~9章由曹良亮主笔完成，北师大教育技术学专业的硕士研究生毛荷、王翠霞、苏幼园、梁静等同学进行了文字校对、案例初核，张庆利老师终审了教材中的所有案例。最后，全书由马秀麟负责统稿和最终审定。
本套书的出版得益于多方面的帮助。首先，从事北京师范大学计算机基础课教学的全体教师的长期积累和经验是本书的坚实基础，基于多名一线教师10年开展Java类程序设计教学的案例、感受和积累，在相关教师教学讲义的基础上，我们组织了本套《Java语言程序设计》教材。其次，鉴于Java程序设计语言的教学规律和上机实训等实践环节的需要，我们决定同时出版《Java语言程序设计》主教材和《Java程序设计习题&上机实训教程》配套教材，以适应课内教学与上机实训、辅助思考的需要。第三，从教材体例上，确立了“编程基础知识”→“面向对象程序设计”→“实际应用”的组织结构，适当强化了结构化程序设计的内容，对函数概念及其设计技术进行了详细剖析，同时强化了对Java程序“实用性”的介绍，以促使学习者更快捷地形成逻辑思维体系，并真正地实现“学以致用”。
对于本书，虽然编者尽了很大的努力，尽量避免出现问题。然而由于诸多因素的制约，难免有疏漏错误之处，诚恳地请各位老师和同学批评指正。编者的Email：maxl@bnu.edu.cn。

北师大计算机基础课课程主任：马秀麟
2018年2月于京师园

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