第1章 Scala语言基础-教学设计

《大数据分析与实成（第Spark版）》2教学设计课程名称授课年级授课学期教师姓名教学后记第1章Scala语言基础8课时课题名称课时Spark作为一个通用的分布式计算引擎，可以支持Scala、Java、Python和R等多种编程语言开发Spark程序由于Spark是使用Scala语言开发的，与Spark教学引入可以实现无缝结合，所以Scala成为了开发Spark程序的首选语言本书将采用Scala语言开发Spark程序，学好Scala语言有助于读者更好地掌握Spark接下来,本章将讲解Scala语言的基础知识•使学生了解Scala的基本概念，能够描述Scala的特性•使学生熟悉Scala的安装，能够在Windows和Linux操作系统中安装Scala•使学生熟悉Scala插件的安装，能够在IntelliJ IDEA中安装Scala插件•使学生掌握Scala程序的开发，能够在IntelliJ IDEA中开发Scala程序教学目标•使学生掌握Scala的基础语法，能够熟练使用Scala中的变量、常量、运算符、控制结构语句、方法和函数•使学生掌握Scala数据结构，能够熟练使用Scala中的数组、元组和集合•使学生掌握Scala面向对象，能够熟练使用Scala中的类、单例对象、继承和特质•Scala初体验•变量•数据类型•运算符•控制结构语句教学重点•方法和函数•数组•元组•集合•类和对象•控制结构语句•方法和函数•元组教学难点•集合•继承•特质教学方式课堂教学以PPT讲授为主，并结合实际操作进行教学第

一、二课时（初识Scala、Scala的安装、在IntelliJ IDEA中安装Scala插件、Scala初体验）

一、通过直接导入的方式导入新课Spark支持使用ScalaJavaPython和R语言开发Spark程序由于Scala与教学过Spark的紧密集成,并且通过利用Scala的特性,开发人员能够编写出更加简洁、高程效且可靠的Spark程序,所以Scala成为编写Spark程序的理想选择本节课我们针对Scala基础知识和Scala的安装操作进行讲解

二、新课讲解知识点1-初识Scala教师通过PPT的方式讲解初识ScalaoScala的显著特性1面向对象2函数式3静态类型4可扩展5可交互操作知识点2-Scala的安装教师通过PPT结合实际操作的方式讲解Scala的安装1在Windows操作系统中安装Scala

①下载Scala安装包

②解压Scala安装包

③配置Scala环境变量

④验证Scala环境变量2在Linux操作系统中安装Scala

①下载Scala安装包

②上传Scala安装包

③安装Scala

④配置Scala环境变量

⑤初始化系统环境变量

⑥验证Scala环境变量知识点3-在IntelliJ IDEA中安装Scala插件教师通过PPT结合实际操作的方式讲解在IntelliJ IDEA中安装Scala插件在IntelliJ IDEA中通过安装Scala插件来添加相应的支持知识点4-Scala初体验教师通过PPT结合实际操作的方式讲解Scala初体验使用IntelliJIDEA实现一个简单的Scala程序1创建项目2创建包3创建Scala文件4编写代码

三、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导

四、布置作业教师通过高校教辅平台.ityxb.com布置本节课作业以及下节课的预习作业第

三、四课时变量、常量、数据类型、运算符、控制结构语句、方法和函数、数组、元组、集合

一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解

二、通过直接引入的方式导入新课在编写程序代码时，遵守一定的语法规范是非常重要的，Scala语言也不例外Scala具有自己独特的语法规范，并且提供了丰富的数据结构，使用Scala的语法规范和数据结构，开发者可以更容易地编写出高质量、高效率的Scala程序本节课针对Scala的语法规范和数据结构进行讲解

三、新课讲解知识点1-变量教师通过PPT结合实际操作的方式讲解变量1介绍变量的概念2讲解声明变量的语法格式3演示声明变量的操作知识点2-常量教师通过PPT结合实际操作的方式讲解常量1介绍常量的概念2讲解声明常量的语法格式3演示声明常量的操作知识点3-数据类型教师通过PPT结合实际操作的方式讲解数据类型1值类型

①介绍Scala中的9种值类型

②演示声明变量时显式指定值类型2引用类型1介绍Scala中的引用类型String2演示声明变量时显式指定引用类型知识点4-运算符教师通过PPT的方式讲解运算符1算术运算符2赋值运算符3关系运算符4逻辑运算符知识点5-控制结构语句教师通过PPT结合实际操作的方式讲解控制结构语句1条件语句

①if语句•介绍if语句语法结构•介绍if语句的执行流程•演示if语句的操作

②if...else语句•介绍if.・・else语句语法结构•介绍if.・・else语句的执行流程•演示if...else语句的操作3if...else if...else语句•介绍if...else if...else语句语法结构•介绍if...else if...else语句的执行流程•演示if...else if...else语句的操作

④match语句•介绍match语句语法结构•介绍match语句的执行流程•演示match语句的操作2循环语句

①for语句•介绍for语句语法结构•演示for语句的操作

②while语句•介绍while语句语法结构•介绍while语句的执行流程•演示while语句的操作

③do...while语句•介绍do...while语句语法结构•介绍do...while语句的执行流程•演示do...while语句的操作知识点6-方法和函数教师通过PPT结合实际操作的方式讲解方法和函数1方法

①介绍定义方法的语法格式

②介绍调用方法的语法格式

③演示方法的定义和调用2函数

①介绍定义函数的语法格式

②介绍调用函数的语法格式

③演示函数的定义和调用知识点7-数组教师通过PPT结合实际操作的方式讲解数组1介绍数组的概念2创建数组

①介绍创建不司变数组的语法格式

②介绍创建可变数组的语法格式

③演示创建数组的操作3使用数组

①访问数组中的元素•介绍访问数组中元素的语法格式•介绍遍历数组的语法格式•演示访问数组中元素的操作

②修改数组的元素•介绍修改数组中元素的语法格式•演示修改数组中元素的操作

④删除可变数组中的元素•介绍删除可变数组中元素的语法格式•演示删除可变数组中元素的操作知识点8-元组教师通过PPT结合实际操作的方式讲解元组1介绍元组的概念2介绍创建元组的语法格式3访问元组

①介绍访问元组的语法格式

②介绍遍历元组的语法格式4演示创建和访问元组的操作知识点9-集合教师通过PPT结合实际操作的方式讲解集合1介绍集合的概念2List

①介绍List的概念

②介绍创建List的语法格式

③介绍访问List的语法格式

④介绍遍历List的语法格式

⑤介绍操作List的常用方法

⑥演示List的相关操作3Set

①介绍Set的概念

②介绍创建Set的语法格式

③介绍遍历Set的语法格式

④介绍操作Set的常用方法

⑤演示Set的相关操作4Map

①介绍Map的概念

②介绍创建Map的语法格式

③介绍访问Map的语法格式

④介绍遍历Map的语法格式

⑤介绍操作Map的常用方法

⑥演示Map的相关操作

四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导

五、布置作业教师通过高校教辅平台.ityxb.com布置本节课作业以及下节课的预习作业第

五、六课时类和对象、单例对象、继承、特质

一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解

二、通过直接引入的方式导入新课面向对象编程是一种符合人类思维习惯的编程思想在现实生活中，面对各种形态的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系面向对象编程通过将现实世界中的事物抽象为程序中的对象,并使用对象之间的关系来描述事物之间的联系在这种编程范式中，每个对象都有其特定的属性和行为,而对象之间可以通过消息传递进行交互和协作通过面向对象编程，可以更加直观地理解和组织程序结构，使得代码更易于理解、维护和扩展本节课针对Scala面向对象进行详细讲解

三、新课讲解知识点1-类和对象教师通过PPT结合实际操作的方式讲解类和对象

（1）介绍类和对象的概念

（2）介绍定义类的语法格式

（3）介绍创建类对象的语法格式

（4）介绍访问类中属性和方法的语法格式

（5）演示类和对象的相关操作知识点2-单例对象教师通过PPT结合实际操作的方式讲解单例对象

（1）介绍单例对象的概念

（2）介绍定义单例对象的语法格式

（3）介绍访问单例对象中属性和方法的语法格式

（4）演示单例对象的相关操作知识点3-继承教师通过PPT结合实际操作的方式讲解继承

（1）介绍继承的概念

（2）讲解子类继承父类的语法格式

（3）演示字类继承父类并重写父类方法的操作知识点4-特质教师通过PPT结合实际操作的方式讲解特质

（1）介绍特质的概念

（2）介绍定义特质的语法格式

（3）介绍类中混入特质的语法格式

（4）演示定义特质并在类中混入特质的操作

四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导

五、布置作业教师通过高校教辅平台（.ityxb.com）布置本节课作业以及下节课的预习作业第

七、八课时（上机练习）上机练习主要针对本章中需要重点掌握的知识点，以及在程序中容易出错的内容进行练习，通过上机练习可以考察同学对知识点的掌握情况，对代码的熟练程度上机一考察知识点为Scala的安装、在IntelliJ IDEA中安装Scala插件形式单独完成题目1在Windows和Linux操作系统中安装Scala2在IntelliJ IDEA中安装Scala插件上机二考察知识点为变量、常量、控制结构语句、方法和函数形式单独完成题目1在Scala中使用if语句，实现检测考试成绩是否合格的功能，当考试成绩高于或等于60分时，在控制台输出“考试成绩合格”的内容2在Scala中使用if...else语句，实现检测考试成绩是否合格的功能，当考试成绩高于或等于60分时，在控制台输出“考试成绩合格”的内容；当考试成绩低于60分时，在控制台输出“考试成绩不合格”的内容3在Scala中使用if...else if...else语句，实现检测考试成绩评估的功能，当考试成绩大于或等于60分且小于75分时，在控制台输出“中等”的内容；当考试成绩大于或等于75分且小于85分时，在控制台输出“良好”的内容；当考试成绩大于或等于85分时，在控制台输出“优秀”的内容；当考试成绩小于60分时，在控制台输出“差”的内容4在Scala中使用match语句，实现一个简单的星期匹配功能，该功能是根据输入的整数17,输出对应的星期几以及一句鼓励语〜5在Scala中使用for语句，实现将整数范围［1,50］中包含的所有偶数输出到控制台的功能6在Scala中使用while语句，实现计算1到10以内所有整数和的功能7在Scala中使用do...while语句，实现一个简单的计数器功能8在Scala中通过定义和调用方法，实现对两个整数进行相加运算的功能9在Scala中通过定义和调用函数，实现对两个整数进行相乘的功能上机三考察知识点为数组、元组、集合形式单独完成题目1数组操作，具体要求如下

①创建不可变数组,指定其元素的数据类型和长度分别为String和5o

②创建不可变数组，指定其初始元素为1,2,3,4,5,6O3创建可变数组,指定其元素的数据类型为Into

④创建可变数组，指定其元素的数据类型为Int和初始元素为1,2,3,4,5,6o5通过遍历访问数组中的所有元素6将数组中索引为2的元素修改为Chongqing7向可变数组的开头添加元素18向可变数组中索引为2的位置添加元素39向可变数组的末尾添加元素510删除可变数组中索引为0的元素11除可变数组中值为3的元素12除可变数组中索引范围在0到2之间的元素

（2）元组操作，具体要求如下13问元组中索引为2的元素14通过遍历访问数组中的所有元素

（3）List集合操作，具体要求如下1访问List中索引为2的元素2通过遍历访问List中的所有元素3获取List中的第一个元素4返回除List中第一个元素之外的所有元素

⑤判断List是否为空5获取List中的前2个元素7判断List是否包含值为two的元素

⑧获取List的大小

（4）Set集合操作，具体要求如下1通过遍历访问Set中的所有元素

②获取Set中的第一个元素3返回除Set中第一个元素之外的所有元素

④判断Set是否为空

⑤获取Set中的前2个元素6判断Set是否包含值为35的元素

⑦获取Set的大小

（5）Map集合操作，具体要求如下

①获取Map中键xiaoming对应的值

②通过遍历获取Map中的所有键和值15判断Map中键xiaohong是否存在

④获取Map的大小上机四（考察知识点为类和对象、继承）形式单独完成题目

（1）定义一个类实现模拟银行存款和取款的功能，并测试存款和取款的功能

（2）实现子类继承父类，并且重写父类方法的功能。