CPT103（數(shù)據(jù)庫導(dǎo)論）和CPT105（Java編程導(dǎo)論）是西交利物浦大學(xué)的兩門基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)課程。以下是對這兩門課程重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的總結(jié)，希望能幫助學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)要點(diǎn)，建立堅(jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。

一、課程大綱概覽

1、CPT105 Java編程導(dǎo)論

本課程旨在幫助學(xué)生全面掌握基于Java的面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）核心原理與實(shí)踐。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將扎實(shí)掌握類、對象、繼承、多態(tài)性及封裝等基礎(chǔ)OOP概念。學(xué)生將運(yùn)用廣泛應(yīng)用于行業(yè)的Java語言，培養(yǎng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試面向?qū)ο蟪绦虻膶?shí)踐技能。同時，課程強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)原則與模式的應(yīng)用，以構(gòu)建健壯、可維護(hù)且可擴(kuò)展的軟件解決方案。通過培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力，學(xué)生將能夠分析評估不同的OOP方法及其對軟件設(shè)計(jì)的影響。

學(xué)習(xí)成果：

A. 運(yùn)用Java設(shè)計(jì)、編寫、編譯、測試、調(diào)試并執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，展現(xiàn)對語法、控制結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)I/O操作的嫻熟掌握。

B. 闡釋并應(yīng)用面向?qū)ο缶幊淘恚ㄈ绯橄?、封裝、繼承與多態(tài)性），開發(fā)健壯且可維護(hù)的Java應(yīng)用程序。

C. 開發(fā)Java程序時遵循軟件開發(fā)最佳實(shí)踐，包括文檔規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2、CPT103 數(shù)據(jù)庫導(dǎo)論

本課程旨在幫助學(xué)生全面理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。學(xué)生將掌握基于實(shí)際需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的能力，或通過重組數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)。同時培養(yǎng)學(xué)生正確編寫與分析SQL語句的能力，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫表的查詢、插入、刪除及修改操作。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生還將認(rèn)識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的社會影響及數(shù)據(jù)庫環(huán)境中的潛在風(fēng)險，并運(yùn)用所學(xué)知識規(guī)避這些風(fēng)險的危害。

學(xué)習(xí)成果：

A. 設(shè)計(jì)并部署滿足業(yè)務(wù)目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

B. 使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如MySQL、Microsoft Access）創(chuàng)建、查詢和管理數(shù)據(jù)。

C. 編寫SQL查詢語句以檢索、篩選和組織數(shù)據(jù)。

D. 闡釋并評估創(chuàng)建和維護(hù)信息系統(tǒng)的法律、社會、倫理及職業(yè)影響。

E. 識別并緩解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險或安全隱患。

二、重點(diǎn)難點(diǎn)解讀

▲ CPT105 Java編程導(dǎo)論

1. 課程定位

這門課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)最基礎(chǔ)也是最重要的編程入門課程之一，以 Java 為主要編程語言，側(cè)重面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）思想的掌握和實(shí)踐。CPT105不僅是基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，更是未來進(jìn)入算法、軟件工程、人工智能等方向的“必修通道”。

2. 學(xué)習(xí)重點(diǎn)

(1) Java語言基礎(chǔ)

? 語法掌握：變量、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、條件語句（if-else, switch）、循環(huán)（for, while, do-while）、數(shù)組等。

? 輸入輸出：掌握 Scanner 類（輸入）、System.out.println（輸出），以及文件 I/O 的基本操作。

? 調(diào)試與錯誤分析：理解常見的編譯錯誤、運(yùn)行錯誤，并能利用 IDE（如 Eclipse/IntelliJ）進(jìn)行調(diào)試。

(2) 面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）核心概念

? 類與對象：如何定義類、實(shí)例化對象、構(gòu)造方法的使用。

? 封裝：成員變量的訪問控制（public, private, protected）、getter/setter 方法的設(shè)計(jì)。

? 繼承：父類與子類的關(guān)系，`extends` 關(guān)鍵字，代碼復(fù)用。

? 多態(tài)：方法重寫（override）、方法重載（overload）、運(yùn)行時多態(tài)。

? 抽象與接口：抽象類（abstract class）、接口（interface）的設(shè)計(jì)與使用。

(3) 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)踐

? 程序結(jié)構(gòu)化與可維護(hù)性：如何把大問題拆分成小模塊；如何利用 OOP 提升代碼復(fù)用。

? 代碼規(guī)范：變量命名、注釋、文檔生成。

? 設(shè)計(jì)模式：雖然不會深入，但可能會涉及單例模式（Singleton）、工廠模式（Factory）等簡單案例。

(4) 開發(fā)流程

? 編譯、運(yùn)行、調(diào)試：使用命令行或 IDE 完成完整的開發(fā)閉環(huán)。

? 單元測試與異常處理：try-catch-finally 機(jī)制，JUnit 等測試框架的入門。

3. 常見學(xué)習(xí)難點(diǎn)

? 抽象思維：初學(xué)者往往習(xí)慣過程式思維，而 OOP 強(qiáng)調(diào)抽象、封裝和對象之間的交互，需要一定時間適應(yīng)。

? 繼承與多態(tài)：容易混淆“方法重寫”和“方法重載”；理解“父類引用指向子類對象”的場景也比較抽象。

? 調(diào)試能力：初學(xué)時可能更關(guān)注寫代碼，但不懂調(diào)試就難以解決復(fù)雜問題。

? 良好代碼習(xí)慣：新手往往能實(shí)現(xiàn)功能，但寫出的代碼缺少模塊化和規(guī)范性。

4. 學(xué)習(xí)建議

? 循序漸進(jìn)，先熟悉語法

建議從簡單的語法題入手，如 LeetCode 上的簡單編程練習(xí)，確保能熟練寫出正確的控制結(jié)構(gòu)。

? 注重 OOP 思維培養(yǎng)

不僅要會寫類，還要思考“為什么要這樣設(shè)計(jì)類”，例如“一個學(xué)生管理系統(tǒng)”應(yīng)如何分解為類、對象及其關(guān)系。

? 善用IDE

Eclipse 或 IntelliJ IDEA 可以大幅提升效率，掌握調(diào)試工具（斷點(diǎn)、變量觀察）有助于培養(yǎng)工程化思維。

? 參考設(shè)計(jì)模式

在掌握基礎(chǔ)后，可以嘗試?yán)斫夂唵蔚脑O(shè)計(jì)模式。這有助于日后學(xué)習(xí)更復(fù)雜的軟件工程課程。

▲ CPT103 數(shù)據(jù)庫導(dǎo)論

1. 課程定位

數(shù)據(jù)庫課程與編程課程并行開設(shè)，目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)如何寫程序的同時，也學(xué)會如何管理和操作數(shù)據(jù)。這是計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)中的另一大支柱。數(shù)據(jù)庫的知識不僅適用于軟件開發(fā)，也與數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能、商業(yè)分析等領(lǐng)域緊密相關(guān)。

2. 學(xué)習(xí)重點(diǎn)

(1) 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)理論

? 數(shù)據(jù)庫與DBMS：理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的作用、常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如 MySQL, PostgreSQL, MS Access）。

? 關(guān)系型模型：表、行、列、主鍵、外鍵、約束。

? 范式化理論：第一范式、第二范式、第三范式，如何通過表結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少冗余。

(2) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

? ER圖（實(shí)體-關(guān)系圖）：如何將現(xiàn)實(shí)需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。

? 模式設(shè)計(jì)：如何定義表、字段類型、約束。

? 邏輯設(shè)計(jì)與物理設(shè)計(jì)：從抽象模型到可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的過程。

(3) SQL編程

? 數(shù)據(jù)查詢：`SELECT ... FROM ... WHERE ...`

? 數(shù)據(jù)更新：`INSERT`, `UPDATE`, `DELETE`

? 數(shù)據(jù)排序與聚合：`ORDER BY`, `GROUP BY`, `HAVING`

? 連接操作：INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN

? 子查詢與嵌套查詢：在復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯中的應(yīng)用。

(4) 數(shù)據(jù)庫安全與倫理

? 安全風(fēng)險：SQL注入、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險。

? 社會與法律責(zé)任：如GDPR、個人隱私保護(hù)。

? 職業(yè)道德：如何避免數(shù)據(jù)庫被濫用，如何在實(shí)際工作中保證合規(guī)性。

3. 常見學(xué)習(xí)難點(diǎn)

? 抽象到模型的轉(zhuǎn)化：從現(xiàn)實(shí)問題（比如學(xué)生選課系統(tǒng)）轉(zhuǎn)化為 ER 圖，再變成數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，對初學(xué)者是一個挑戰(zhàn)。

? SQL語句的邏輯思維：復(fù)雜查詢往往需要多表連接和子查詢，容易出錯。

? 范式化與性能的平衡：過度范式化可能導(dǎo)致性能下降，而非范式化又可能導(dǎo)致冗余，理解這種權(quán)衡需要經(jīng)驗(yàn)。

4. 學(xué)習(xí)建議

? 重視ER建模練習(xí)

多做案例，如“圖書館管理系統(tǒng)”“在線購物平臺”，從需求分析到 ER 圖繪制，再到表設(shè)計(jì)。

? SQL要反復(fù)練習(xí)

建議每天動手寫 SQL，而不是只看教材?？梢栽?MySQL Workbench、SQLite Studio 等工具里做實(shí)驗(yàn)。從簡單的單表查詢過渡到多表連接、聚合操作。

? 結(jié)合未來課程

后續(xù)數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)都需要數(shù)據(jù)庫支撐。提前熟悉數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出（如 CSV ? SQL），對以后處理大數(shù)據(jù)有幫助。

這兩門課程相輔相成，能夠?yàn)閷W(xué)生未來計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如果學(xué)生遇到課程方面的問題需要解答，隨時可以聯(lián)系考而思的課程顧問。考而思將針對你的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)術(shù)目標(biāo)，安排一對一西交利物浦大學(xué)課程輔導(dǎo)。通過有針對性的輔導(dǎo)，你將及時解決課業(yè)疑問、掌握課程重點(diǎn)、消除學(xué)習(xí)難點(diǎn)、提升專業(yè)技能，從而在課程中有更好的表現(xiàn)并收獲滿意成績。