20—20學年季學期教案課程名稱開課學院教研室授課班級授課教師職稱授課題目第7章面向對象計劃課時12授課時間課次3教學目的與要求一、知識目標與要求：理解抽象類的定義、設計理念及作用，明確抽象類與普通類的區(qū)別。?掌握多態(tài)的概念、實現條件（如繼承、方法重寫、父類引用指向子類對象）及其在程序設計中的意義。二、能力目標與要求：能夠正確定義抽象類，規(guī)范子類的實現要求，為多態(tài)應用奠定基礎。?能夠運用多態(tài)特性編寫代碼，實現“同一接口，多種實現”，簡化程序設計。?能夠結合具體場景設計基于抽象類和多態(tài)的程序結構，提升代碼的擴展性和靈活性。三、素質目標與要求：培養(yǎng)抽象思維，在垃圾分類系統(tǒng)中提煉垃圾類共性設計抽象類，提升歸納能力。樹立綠色發(fā)展意識，借系統(tǒng)多態(tài)設計呈現不同垃圾處理邏輯，增強環(huán)保責任感。增強系統(tǒng)設計思維，用多態(tài)讓系統(tǒng)可擴展新增垃圾類型，養(yǎng)成靈活編程習慣。教學重點抽象類、多態(tài)教學難點抽象類、多態(tài)教學方法講授法、演示法、案例教學法教學組織設計一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過需求引入的方式導入新課在“綠水青山就是金山銀山”理念深入人心的今天，垃圾分類作為生態(tài)文明建設的重要一環(huán)，已成為社會各界關注的焦點。垃圾分類處理查詢系統(tǒng)以《生活垃圾分類制度實施方案》為依據，通過模擬真實垃圾分類場景，實現了以下核心功能：智能垃圾分類識別、處理流程可視化、環(huán)保知識科普教育及政策宣傳解讀。三、新課講解知識點1-抽象類教師根據PPT結合實操的形式講解抽象類。（1）抽象類的基本概念抽象類：包含抽象方法的類，無法直接實例化。抽象方法：只定義方法簽名，但沒有具體實現的方法，必須由子類實現。具體類：繼承自抽象類，并實現了所有抽象方法的類，可以被實例化。（2）創(chuàng)建抽象類Python通過abc模塊提供了抽象基類（AbstractBaseClasses,ABCs）的功能。要定義一個抽象類，你需要：①導入abc模塊。②使用abc.ABC作為元類或abc.abstractmethod裝飾器來標記抽象方法。【示例11】定義一個幾何圖形抽象類，該抽象類中具有兩個抽象方法aera()和perimeter()。（3）實現抽象類抽象類是一種不能直接實例化的類，必須由子類來實現其定義的抽象方法。如果子類沒有實現所有抽象方法，它也會被視為抽象類，無法實例化。例如，在上面示例的基礎上，添加實現抽象類Shape的子類Rectangle。知識點2-多態(tài)教師根據PPT結合實操的形式講解多態(tài)。多態(tài)（Polymorphism）是面向對象編程的核心特性之一，它允許不同類的對象通過相同的接口進行調用，從而實現“同一接口，多種實現”的效果。Python的多態(tài)具有高度靈活性，主要通過繼承、鴨子類型（DuckTyping）和抽象基類（AbstractBaseClasses）三種方式實現。（1）繼承與方法重寫繼承與方法重寫實現多態(tài)的核心思想是子類重寫父類的方法，通過父類引用調用子類實現?！臼纠?2】定義一個動物類（Animal）和一個繼承Animal類的狗類（Dog）和貓類（Cat），在Dog類和Cat類中重寫Animal類的方法。（2）鴨子類型Python是一種動態(tài)類型語言，它支持鴨子類型（DuckTyping），這意味著如果一個對象看起來像鴨子、走起路來像鴨子、叫起來也像鴨子，那么它就可以被當作鴨子。這種方式不需要顯式地聲明接口或類型，只要對象具有所需的方法即可?！臼纠?3】定義一個鳥類（Bird）、一個飛機類（Plane）和一個魚類（Fish）。（3）使用抽象基類（AbstractBaseClasses）Python的abc模塊提供了抽象基類的支持，這可以用來定義一個接口或一個共同的規(guī)范，然后通過繼承這些抽象基類來強制實現某些方法?！臼纠?4】定義一個動物類（Animal），在Animal類中定于一個抽象方法，定義繼承Animal類的狗類（Dog）和貓類（Cat），在Dog類和Cat類中重寫Animal類的抽象方法?！景咐?-3】垃圾分類處理查詢系統(tǒng)1.準備工作創(chuàng)建名稱為“垃圾分類處理系統(tǒng)”的項目，在項目下創(chuàng)建名稱為garbage_classification的Python文件。2.定義垃圾分類基礎結構導入ABC和abstractmethod用于創(chuàng)建抽象基類和抽象方法，導入Enum用于創(chuàng)建枚舉類型。3.定義抽象垃圾類創(chuàng)建抽象垃圾類（Garbage）實現多態(tài)基礎，定義不同垃圾的處理行為。4.定義垃圾子類創(chuàng)建具體的垃圾類，繼承自抽象垃圾類Garbage，并實現process_at_community()和process_at_city()方法。（1）可回收垃圾類（RecyclableGarbage）（2）有害垃圾類（HazardousGarbage）（3）濕垃圾類（KitchenGarbage）（4）干垃圾類（OtherGarbage）5.定義處理站抽象類創(chuàng)建一個抽象基類ProcessingStation，定義處理垃圾的抽象方法。6.定義處理站子類創(chuàng)建具體的處理站類，繼承自抽象處理站類ProcessingStation，并實現process_garbage()方法。（1）社區(qū)處理站（CommunityStation）（2）城市處理中心（CityStation）7.構建用戶交互系統(tǒng)創(chuàng)建一個垃圾分類系統(tǒng)類（GarbageClassificationSystem），管理處理站和預設垃圾數據庫，提供查詢、分類和處理垃圾的功能，以及顯示歡迎信息、幫助信息、預設垃圾列表和政策信息的功能。（1）系統(tǒng)初始化與數據結構設計（2）核心查詢與處理流程（3）用戶交互界面設計（4）輔