人工智能導論 教案全套-教學設計 余明輝 項目1-10　人工智能的前世今生-數(shù)據挖掘

AI賦能科技強國AI賦能 科技強國目錄教案1 人工智能的前生今世（第1-2學時） 1教案2 從零開始認識人工智能之一（第3-4學時） 16教案3 從零開始認識人工智能之二（第5-6學時） 33教案4 人工智能Python1（第7-8學時） 48教案5 人工智能編程語言-Python2（第9-10學時） 64教案6 人工智能編程語言-Python3（第11-12學時） 84教案7 人工智能編程語言-Python4（第13-14學時） 100教案8 人工智能編程語言-Python5（第15-16學時） 116教案9 人工智能編程語言-Python6（第17-18學時） 132教案10 人工智能編程語言-Python7（第19-20學時） 148教案11 人工智能編程語言-Python8（第21-22學時） 164教案12 人工智能編程語言-Python9（第22-24學時） 180教案13 人工智能編程語言-Python10（第24-26學時） 196教案14 認識生活中的視覺識別技術（第27-28學時） 212教案15 體驗生活中的視覺識別技術（第29-30學時） 226教案16 項目需求分析與流程設計（第31-32學時） 243教案17 電芯圖像數(shù)據集制作（第33-34學時） 258教案18 智能質檢模型訓練與部署（第35-36學時） 274教案19 場景應用與成果展示（第37-38學時） 294教案20 生物信息識別技術與應用初探（第39-40學時） 310教案22自然語言處理應用現(xiàn)狀（第43-44學時） 325教案23 自然語言處理應用（第45-46學時） 340教案25 語音識別技術與應用初探（第49-50學時） 355教案27 無人駕駛技術的理解（第53-54學時） 370教案29 無人駕駛技術賦能應用（第57-58學時） 385教案30 無人駕駛技術賦能應用（第59-60學時） 399PAGE3PAGE3返回目錄教案教案1 人工智能的前生今世（第1-2學時）一、教學分析授課信息教學項目人工智能的前世今生教學任務了解人工智能的前世今生授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1.教材：團隊自編寫的《人工智能導論》“互聯(lián)網+”立體化教材（注：掃描二維碼可登錄相應的實訓平臺app及觀看對應教學視頻），全國高職高專“十四五”規(guī)劃教材2.活頁式教材：由人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)活頁式教材（注：列明各項目任務的實現(xiàn)流程和操作指引，方便實時更新或根據學生個性化需求進行自由組合)3.參考教材：《人工智能導論》,高職院校與頭部企業(yè)共同編寫的校企“雙元”合作教材 “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材基于國家課程標準要求，根據學生的認知特點和學情，確定本次授課內容為任務1：認識生活中的人工智能技術（如下圖）。通過案例設疑和學生體驗的方式，引領學生走進人工智能技術應用的課堂。通過教師動畫講解、學生案例體驗、教師示范演示和學生實踐探究AI科技強國民族自信和創(chuàng)新精神等思政元素。教學 學生在小組討論和實踐練習的過程中掌握課程內容，達成教學目標。內容分析學情分析【知識基礎】高等職業(yè)院校理工科新生通常具有一定的基礎知識，這包括他們在高中階段學習的數(shù)學，物理，化學等基礎科學知識，專業(yè)領域的知識基礎相對薄弱。通過本課程前導的基礎模塊學習，已掌握人工智能相關基礎知識，熟悉人工智能程序語言Python的基礎語法?！菊J知能力】具有較高的認知能力，可以理解和處理復雜的信息，能夠運用批判性思維解決問題，但較難將這些能力應用到特定專業(yè)環(huán)境。通過本課程基礎模塊的學習，已熟悉人工智能的發(fā)展歷史和基本概念的梳理，并形成了一套比較具體的對于人工智能知識體系的認知。【學習特點】在學習方法上更傾向于實踐和操作，善于通過實踐活動來學習和掌握新知識和技能。具有較強的團隊合作能力，善于與他人協(xié)作完成任務。但在自主學習和自我管理能力上需要進一步提高。大一新生服從性比較好，各小組組長認真負責，能認真按照老師要求完成課前、課中、課后各項任務?！緦I(yè)特性】高職學生的專業(yè)通常具有明顯的實踐性和應用性。因此，學生需要具備較強的動手能力和應用能力，能夠將理論知識轉化為實踐操作。根據國家信息技術課標要求，學生需要具備信息意識、計算思維以及數(shù)字化創(chuàng)新與發(fā)展能力等信息素養(yǎng)。教學目標素質目標1.2.具有探索創(chuàng)新精神,對人工智能技術發(fā)展歷程感興趣。理解科技發(fā)展對社會進步的重要作用。知識目標.5.了解人工智能的概念、起源與發(fā)展歷程。掌握人工智能不同歷史階段的主要事件、代表人物與技術進展。理解人工智能“冬眠”期的原因分析與重要意義。掌握人工智能發(fā)展的三次浪潮及其主要特征。了解中國人工智能發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢。能力目標.5.6.7.能夠說出人工智能的概念與起源。能夠列舉人工智能不同歷史階段的主要事件與代表性成就。能夠分析人工智能發(fā)展的三次浪潮及其特征。能夠描述人工智能“冬眠”期的原因與重要意義。能夠評價中國人工智能發(fā)展現(xiàn)狀和分析未來發(fā)展趨勢。能夠理解科技發(fā)展對社會進步的推動作用。具有關注前沿技術發(fā)展與運用的興趣與動機。重點與難點教學重點人工智能概念的理解人工智能早期發(fā)展的掌握教學重點突破方法設計小組討論、角色扮演等，以增強學生對基本概念和理論的理解和記憶。引入真實的應用案例進行分析和討論，使學生能夠從實際應用中理解人工智能技術。設計有趣的實踐項目，讓學生在實踐中學習教學難點1.人工智能“冬眠”期的分析。2.中國人工智能發(fā)展的評價教學難點突破方法握人工智能技術。二、教學策略教學模式采用“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式，首先通過場景導入，激發(fā)學生對人工智能技術的學習興趣；接著通過體驗式、參與式實踐學習、拓展創(chuàng)新和總結評價等環(huán)節(jié)將理論教學與實踐教學深度融合，使學生掌握人工智能技術基本概念和原理，同時將愛國精神、民族自信、創(chuàng)新精神等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：演示法、案例法、情景化教學法學法：小組討論法、合作探究法、練習法信息化手段1.超星《人工智能導論》課程平臺用于課前發(fā)布課程任務、資源與作業(yè)，課后幫助學生獲取資源、作業(yè)批改。2.人工智能案例庫小程序自主研發(fā)的案例庫資源平臺，案例涵蓋12個專業(yè)大類，學生課中進行案例體驗學習3.知識闖關游戲大屏一體機闖關游戲，可供學生現(xiàn)場進行知識闖關4.AI助教、視頻動畫AI助教、視頻動畫讓課堂氛圍”活“起來，讓教與學更有趣教學環(huán)境虛擬仿真實訓室：4個大屏一體機、人工智能實踐案例庫平臺、實時評價系統(tǒng)等教學資源三、教學實施（一）教學流程（二）實施過程（課前-課中-課后）課前（自主學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖人工智能技術的基本概念1.提供預習材料和指導，包1.參考學習資料，完成預習章節(jié)測驗1.通過設計課前任和應用領域，包括了解什括相關的教材章節(jié)、在線資任務單，了解并理解人工智務么是人工智能，人工智能源和視頻等能技術的基本概念和應用。和熟悉拓技術的主要應用等2.發(fā)布預習任務單，以幫助2.對老師提供的問題進行寬了教學廣度自主學習學生明確預習的重點3.發(fā)布課前自測題，掌握學生自主學習的效果思考，并做記錄3.完成課前自測題，明確疑點和難點2.了解學生掌握知識的薄弱環(huán)節(jié)，進行針對性教學。設計人工智能技術在生活1.設計并發(fā)布主題討論：談1.積極參與主題討論1.通過主題討論，激主題討論中應用的主題討論，用于探討和了解人工智能技術的現(xiàn)實意義和實用性談你對于人工智能技術的認識，生活中有哪些人工智能技術的應用呢？2.思考人工智能技術的實際應用和影響發(fā)學生對人工智能技術的思考和討論2.了解學生的知識以便調主題討論整教學策略PAGE10PAGE10返回目錄課中（合作學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖1.導任務析任務（8分鐘）【場景導入】可就是找不到他想要的那款咖啡杯，如何解決？1.通過案例設疑啟發(fā)學生思 考2.組織學生分組討論，回答問題3.引導學生現(xiàn)場體驗購物軟件的拍圖查找功能1.對老師提出的問題進行思考，積極參與討論2.分享自己的想法和觀點3.積極體驗購物軟件拍圖查找功能購物軟件的圖片查找功能AI助教案例設疑發(fā)學生的好奇心和興趣2.通過人工智能的應用體驗啟發(fā)學生思考人工智能技術原理3.“探”新知內容(10【教學重點】1.人工智能技術的定義與基本原理2.人工智能技術的任務類別1.引導AI助教解析人工智能技術的定義2.教師通過動畫，解析人類識別圖像原理3.運用類比法，解析機器識別的基本原理1.全神貫注聽取AI助教講 解畫類識別 圖 像 原 理3.通過類比，理解機器識別基本原理1.通過AI解2【突出重點】動畫課件【案例體驗】1.引導學生登錄研發(fā)的人1.登錄案例庫平臺進行人工智能案例庫小程序分組任務單通過引導學生登錄體驗案例庫平臺人工智能應工智能案例庫平臺案例體驗自主研發(fā)的案例庫3.學生體驗(15分鐘)用案例：1.手寫字識別2.水果識別3.汽車識別2.引導學生體驗手寫字識2.分組討論、思考教師問題平臺進行案例體驗，激發(fā)學生學習興趣，讓學生直觀感知圖像識別基本原理化重點【分組討論、導入難點】1.超星發(fā)布PBL分組任務1.分組討論通過分組討論、分4.分組討論（8分鐘）分組討論：體驗案例中的識別任務是否相同？不同的地方有哪些？2.引導學生討論并進行答案分享3.點評、總結2.進行答案提煉、總結分享3.小組互評和自評享合作探究識別識別不同分類任務區(qū)別，導入教學難點4.“演”老師示范演示、總結（9分鐘）【教學難點】人工智能技術的分類任務：分類、定位和目標檢測1.教師總結人工智能的三大任務和區(qū)別2.教師無線投屏演示不同任務人工智能案例1.認真聽取老師講解2.仔細觀看教師案例演五個大屏一體機投屏通過教師【突破難點】5.知識闖關（5分鐘）學生分組進行知識闖關1.設計闖關問題2.講解闖關規(guī)則知識闖關游戲案例庫案例實踐圖（部分）6.“拓”小組拓展實踐(20分鐘)人工智能技術在不同領域的應用實踐，例如在人臉識別，環(huán)境監(jiān)測、交通管理等領域的應用1.發(fā)布案例實踐任務單2.指導學生進行實踐活動，提供必要的幫助和反饋引導學生提出人工智能跨領域應用創(chuàng)意，并進行分享1.以小組形式進行實踐1.通過小組合作實合作精神和解決問2.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力7.“評”老師點評總結（8分鐘）老師將對本節(jié)課的教學內容進行總結，重點回顧人工智能技術的工作原理和應用。老師將對學生的實踐活動進老師將對本節(jié)課的教學內老師將評估學生的實踐結果，給予具體的反饋和建議。學生將聽取老師的點評和總結，反思自己的學習過程和結果。饋，提出改進策略，為下一次的學習做準備?；铐撌浇滩耐ㄟ^老師的總結和深對重要知識點的理解。8.導入思政案例（7分鐘）老師將對本節(jié)課的教學內容進行總結，重點回顧人工智能技術的工作原理和應用。老師將對學生的實踐活動進（華智冰）老師將對本節(jié)課的教學內老師將評估學生的實踐結果，給予具體的反饋和建議。學生將聽取老師的點評和總結，反思自己的學習過程和結果。饋，提出改進策略，為下一次的學習做準備。AI助教報告通過老師的總結和深對重要知識點的理解。高學生的自我學課后拓展提升教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課后測試試學生對人工智能技術的理解和應用能力。設計問題，檢驗學生對本節(jié)課學到的知識內容的掌握程度。老師設計并發(fā)布課后測試老師收集并評估學生的測對自己的學習效果進行超星學習通檢測學生的學習效知識點的記憶和理發(fā)布課后任務學生將進一步研究人工智能例如深度學習在人工智能中學生將提交一份關于他們研究的報告或作品。老師收集并評估學生的任務完成情況，為下節(jié)課的教學內容做準備。學生獨立研究人工智能技術的一個特定領域或應用，探索和實踐。學生完成并提交任務，通過任務展示他們的學習成果。視頻資源生有機會進一步研的獨立思考和解決問題的能力。通過任務完成情況四、教學評價教學評價五、教學反思特色創(chuàng)新1.“思政教育”落到實處：學生人工智能技術的體驗學習，人工智能技術前沿案例”華智冰“智能數(shù)字人，提升了投入國家高精尖行業(yè)的興趣；通過本次課教學難點的突破，培養(yǎng)了學生科技強國、民族自信和創(chuàng)新精神，體驗了使用人工智能技術解決問題的樂趣；2.“活頁式教材”實現(xiàn)因材施教:通過自主研發(fā)的人工智能實踐案例庫平臺、在線課程拓展資源等“電子活頁式”教材和紙質版活頁式教材，在達成基本教學目標的基礎上，針對不同水平的學生布置相應難度的拓展任務，將“有教無類”和“因材施教”有機結合授課實效學生在授課過程中的反饋和課后測試的結果表明，他們對人工智能技術有了較高的興趣。通過小組實踐和課后任務，學生的創(chuàng)新能力和實踐能力得到了提升。課程的教學目標已基本達成，但對于一些復雜的知識點，學生的理解程度還需進一步提高。加強了情境感知和重難點知識理解：學生對圖像識別的概念和原理有了較深入的認識，并能熟練進行人工智能案例庫的實踐體驗。存在問題一些學生在小組討論和實踐活動中的參與度不高，需要加強對這部分學生的關注和引導。在使用信息化教學資源和手段時，一些技術問題和操作不熟練的問題，影響了教學的連貫性。改進措施教案教案2 從零開始認識人工智能之一（第3-4學時）一、教學分析授課信息教學項目從零開始認識人工智能1教學任務從零開始認識人工智能1授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1.教材：團隊自編寫的《人工智能導論》“互聯(lián)網+”立體化教材（注：掃描二維碼可登錄相應的實訓平臺app及觀看對應教學視頻），全國高職高專“十四五”規(guī)劃教材2人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)（ “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材教學內容分析人工智能實踐案例庫平臺中的“1+X”人工智能技術應用工程師（初級）標準，根據項目的任務流程課程內容再次定義人工智能的概念,重點理解其主要研究方向與基礎技術。人工智能的主要研究內容包括機器學習、計算機視覺與語音識別等,基礎技術有神經網絡、深度學習與經典算法等,這需要采取梳理的方式加以說明。潛在影響與前景。此外,全球人工智能產業(yè)規(guī)模不斷擴大,未來發(fā)展趨個性化與智能化等特征,這也是教學需要重點分析的內容之學情分析【知識基礎】通過本課程前導的基礎模塊以及上一節(jié)課的學習，同學們已經：1.掌握人工智能相關基礎知識；2.掌握人工智能技術的基本概念，理解人工智能技術的主要應用領域理解人工智能技術的一些關鍵挑戰(zhàn)和研究趨勢。【認知能力】在本課程中的基礎模塊以及上一節(jié)課的學習中，同學們通過對于人工智能的發(fā)展歷史和基本概念的梳理，已經形成了一套比較具體的對于人工智能知識體系的認知,同時對于人工智能的原理也有了一定程度的了解。尤其是在機器視覺領域，大部分同學已經有了宏觀的概念，對其原理有了大致的理解?！緦W習特點】具體的來說：2.有一定的自主學習能力，但遇問題容易受挫，前期需加強引導3.大一學生學習服從性比較好，各小組組長認真負責，能認真按照老師要求完成課前、課中、課后各項任務【專業(yè)特性】Python融入專業(yè)領域。PAGE20PAGE20返回目錄素質1.養(yǎng)成關注新技術發(fā)展的習慣,對人工智能技術產生濃厚興趣。目標2.培養(yǎng)理性與客觀的判斷分析能力,對人工智能倫理問題建立正確的價值觀。1.掌握人工智能的概念、主要研究內容與應用范圍。2.理解機器學習、計算機視覺與語音識別等主要研究方向。教學知識3.掌握人工智能的主要基礎技術,如神經網絡、深度學習與經典算法等。目標目標4.了解人工智能在圖像識別、自然語言處理與機器翻譯等領域的主要應用。5.理解人工智能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢。6.熟悉人工智能相關的主要倫理問題與影響能力目標1.2.3.能夠準確定義人工智能的概念與技術內涵。能夠列舉人工智能的主要研究方向與內容。能夠概述人工智能常用的基礎技術與算法。1.學生應能理解什么是人工智能技術，1.1.通過實例教學，舉例說明人工智能技術在日常生活中的具并了解其在日常生活中的應用。體應用。教學重點2.學生能理解并體驗到人工智能技術如何改變我們的生活。教學重點突破方法2.通過實際操作人工智能設備，讓學生親自體驗人工智能技術的操作過程，增加學生的興趣。重點與3.學生應能掌握一些基本的人工智能技3.引導學生通過小組討論和思考，培養(yǎng)學生對人工智能技術的難點術的應用和操作。深入理解和獨立思考能力。1.【激發(fā)探索的內驅力】如何培養(yǎng)學生1.通過設定有趣的實踐項目和挑戰(zhàn)，刺激學生的好奇心和探索教學難點對人工智能技術的興趣和積極探索。2.【獨立思考學習能力】如何使學生能教學難點突破方法欲望。另外在后續(xù)課程中，邀請一些從事人工智能技術研究和開發(fā)的專家來進行講座或分享，以增強學生的興趣。夠獨立操作并應用人工智能技術。二、教學策略教學模式“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式Python技術領域的電芯智能質檢項目做中等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：任務驅動法、情境教學法學法：小組討論法、合作探究法、匯報法信息化手段1.超星《人工智能導論》課程平臺用于課前發(fā)布課程任務、資源與作業(yè)，課后幫助學生獲取資源、作業(yè)批改。2.智能電芯質檢一體化設備電芯質檢一體化設備為學生課前預習感知、課中數(shù)據采集提供直觀、可操作環(huán)境3.VR/AR軟件資源通過VR/AR軟件資源進行電芯質檢場景體驗，激發(fā)學生學習興趣，加強項目需求理解4.AI助教、視頻動畫AI助教、視頻動畫讓課堂氛圍”活“起來，讓教與學更有趣教學環(huán)境虛擬仿真實訓室：4python教學資源三、教學實施（一）教學流程（二）實施過程（課前-課中-課后）課前（自主學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課前學習【課前預習、復習】本環(huán)節(jié)的學習內容包括人工智能技術的基本定義、分類以及在生活中的基本應用。1.提前課程管理系統(tǒng)發(fā)送預智能技術的基本知識和應用的相關閱讀材料。1.閱讀教師提供的預習材料，并試著理解和記住一些關鍵的概念和知識點，在活頁教材相關位置做好記錄。超星學習通視頻資源設計這個環(huán)節(jié)的目的是幫助學生提前了解和熟悉人工智能技術的一些基本概念和應用，以便在課堂上能夠更好地理解和參與討論。2.設計一些關于人工智能技術的基礎知識的自我檢測題目，供學生預習后進行自我測試。2.通過自我檢測題目來測試自己的理解程度，并在課前提出任何疑問或困惑。課中（合作學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖1.“導”需求（5分鐘）引導學生回顧課,上節(jié)課的學顧課前自學的關于人工智能技術的基本知識。他們對人工智能技術的人臉識別門禁簽到系統(tǒng)超星學習通PPT課件設計這個環(huán)節(jié)的目的是回顧和鞏固課前學習的知識，同時通過實際案例，引導學生理解人工智能技術的實際應用，激發(fā)他們對學習內容的興趣和探索欲望。2.人臉識別門禁簽到系統(tǒng)設置(10）幫助同學設置人臉識別門禁通過展示人臉識別門禁簽到系統(tǒng)后臺設定，啟發(fā)同學思考其背后意義。1】展示一些生活中的人工智幫助學生錄入體驗課室的人臉識別門禁簽到系統(tǒng)等，引導學生思考并討論類似技術的實際作用和應用領域?！就高^現(xiàn)思考本質】體驗人臉識別門禁簽到思考這些流程背后的意通過實際的人工智能應用實例，展示人工智能在生活中的經典應用之一，并且引導學生透過表面功能思考到背后隱藏的邏輯意義。3.小組分配(5分鐘）專業(yè)領域的特殊性結合我們人工智能導論課程設定，我們將按照國產知名Python技術品牌為同學們分配小組，以方便后續(xù)課程內容活動的開展。【小組分配】調小組對之后學習任務的重要性并組織學生討論小組名字車企的背景以及前景?！境蓡T磨合】認識小組成員，相互交超星分組分小組學習，能提高學生的歸屬感，心，引導學生自主探究，同時能培養(yǎng)學生溝通表達的能力。4.“析”需求分析(10【教學重點】此環(huán)節(jié)主要是對生活中人工解哪些場景需要使用人工智【發(fā)布分組任務卡】思考并分析生活中的人工讓學生分析并討論是否可以通過人工智能技術來解決?！痉纸M討論、匯報】參與討論和分析生活中超星分組任務單通過這個環(huán)節(jié)，旨在讓學生理解人工智能技術在生活中的實際需求，并通析，了解人工智能技術的實際應用價5.“探”教師點評（15）【教學重點】此環(huán)節(jié)主要是探索生活中的介紹一些生活中的人工智播放視頻展示具體的應用智能技術在實際操作中的運用。參與討論和理解人工智能技術在不同領域的應用。仔細觀看展示視頻的實視頻資源設計這個環(huán)節(jié)的目的是讓學生了解和理解人工智能技術在實際生活中的廣泛應用，從而更好地理解人工智能技術的重要性。6.“演”AI體驗機演示操作(15分鐘)【教學重點】此環(huán)節(jié)主要是通過老師對人幫助學生理解如何實際操作介紹體驗區(qū)域設備的基本作和演示如何使用這些設式教材相關位置做好筆設計此環(huán)節(jié)的目的是為了讓學生通過教師的操作演示，了解并學習如何實際使用和操作人工智能設備活頁式教材7.“練”分組體驗(30分鐘）【教學難點】（3-6）此環(huán)節(jié)主要是讓學生分組使【AI分配人工智能體驗箱到各AI帶領各個小組依次體驗人工智能體驗區(qū)域的相關設體驗期間老師將持續(xù)指導AI過程中遇到的問題?！净顚W活用】際體驗和操作人工智能時保持記錄和分析結果并記錄到體驗卡和活頁組內分享和討論他們各AI助教報告視頻資源設計此環(huán)節(jié)的目的是讓學生通過實際操作和體驗，深入理解人工智能技術的運行原理和實際效果。1（10-13）此環(huán)節(jié)主要是讓學生分組使【人工智能軟硬一體體驗機】分小組進場輪流體驗：識別+人臉特征提取+后臺深度學習算法補充分析最終形成情緒報人體形態(tài)識別：通過物體識別技術識別人體，通過深度學習算法透視人體骨骼所在位置，最終事實展現(xiàn)出鏡頭前的AI試衣鏡:利用人體識別技術+AI模擬技術，垃圾分類機：利用目標檢測模型，對投放的垃圾進行檢測和分類，并分別投入到特定的垃圾【身臨其境】分組體驗視覺識技術在演示之后親身體驗設備因為該機器的操作過程已經涉及到人工智能訓練），并將操作過程中遇到的任何問題填寫到活頁式教材和任務體驗卡的相應位置，以便在將來遇到問題時查閱。AI助教答疑垃圾分類體驗情緒識別、人體形態(tài)識別、AI試衣鏡設計此環(huán)節(jié)的主要目的是通過實際的操作和體驗，讓學生深入理解和掌握人工智能技術的應用。通過分組的形式，學生可以進行論，這樣既能夠增強他們的團隊協(xié)作能力，也能通過互相學習來更好地理解和掌握技術的運用同時，通過在教師的監(jiān)督和指導下進行實踐操作，學生可以將理論知識與實際應用相結合，了解人工智能技術的實際運行原理和實際效果。2（10-13）此環(huán)節(jié)主要是讓學生分組使【人工智能軟硬一體體驗機】分小組進場輪流體驗：識別+人臉特征提取+后臺深度學習算法補充分析最終形成情緒報人體形態(tài)識別：通過物體識別技術識別人體，通過深度學習算法透視人體骨骼所在位置，最終事實展現(xiàn)出鏡頭前的AI試衣鏡:利用人體識別技術+AI模擬技術，垃圾分類機：利用目標檢測模型，對投放的垃圾進行檢測和分類，并分別投入到特定的垃圾【身臨其境】分組體驗視覺識技術在不同場景的應用，在老師演示之后親身體驗設備操作過程；（因為該機器的操作過程已經涉及到人工智能訓練流程的展示，可以為后續(xù)），并將操作過程中遇到的任何問題填寫到活頁式教材和任務體驗卡的相應位置，以便在將來遇到問題時查閱。AI助教答疑垃圾分類體驗情緒識別、人體形態(tài)識別、AI試衣鏡設計此環(huán)節(jié)的主要目的是通過實際的操作和體驗，讓學生深入理解和掌握人工智能技術的應用。通過分組的形式，學生可以進行論，這樣既能夠增強他們的團隊協(xié)作能力，也能通過互相學習來更好地理解和掌握技術的運用同時，通過在教師的監(jiān)督和指導下進行實踐操作，學生可以將理論知識與實際應用相結合，了解人工智能技術的實際運行原理和實際效果。PAGE30PAGE30返回目錄8.“評”教師點評總結(10分鐘）此環(huán)節(jié)主要是對學生在體驗人工智能技術過程中的表現(xiàn)和結果進行評估和點評,以便他們更好地反思和改進。同時加強他們的自我評價能力和問題解決能力。對每個小組的操作過程進組的操作結果和表現(xiàn)進行決方法等。提供反饋和建地方。根據教師的反饋和建議進行自我反思，找出自己超星學習通設計此環(huán)節(jié)的目的是通過教師的評估和反饋，幫助學生了解自己在實踐操課后拓展提升教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課后測試通過超星學習平臺發(fā)布課后測試題設計一份包含本節(jié)課重點知識的測試題。將測試題通過學習平臺分發(fā)給學生學根據測試結果進行自超星學習通設計此環(huán)節(jié)的目的是讓學生通過測試了解自己的學習情況，及時發(fā)現(xiàn)自己的不足，并對自己的學習進行調整。拓展任務拓展提升任務：可以在課后繼續(xù)探索和學習設計一些與本節(jié)課主題相關的實踐任務并通過學習平臺布給學生。課后按照任務要求進行探索和學習。完成任務視頻資源鼓勵學生在課后自主學習和探索，將課堂學到的知識應用到實際中。四、教學評價教學評價根據課程評價標準，本次課涉及的評價環(huán)節(jié)及評價內容如下表所示：五、教學反思特色創(chuàng)新1.“思政教育”落到實處：學生通過調研項目行業(yè)背景、體驗電芯質檢情境，提升了投入國家高精尖行業(yè)的興趣；通過本次課教學難點的突破，培養(yǎng)了學生自主探究、團結協(xié)作解決問題的樂趣；2.信息化技術解決教學痛點:通過開發(fā)基于項目場景的虛擬仿真軟件資源、AI助教等信息化手段，有效解決了以往無應用場景、學生無法內化理解技術流程等教學痛點。授課實效在本次的"體驗生活中的人工智能技術"課程中，我們通過理論與實踐相結合的方式，成功地提升了學生對人工智能技術的認識和理解。學生們的積極參與和表現(xiàn)證明，本課程的教學目標已經得到了實質性的達成。實踐體驗：學生們通過參與模擬的人工智能任務，具體體驗了人工智能技術在生活中的應用。他們在實際操作中，能夠更加直觀地理解理論知識，提高了他們對人工智能技術的掌握程度。深化理解：通過課后的測試和任務拓展，學生們進一步復習和鞏固了在課堂上學到的知識，也通過實際操作和探索，深化了對人工智能技術的理解。他們的學習成果和心得分享也顯示了他們在思考和創(chuàng)新方面的進步。存在問題課程教學資源和信息化手段較多，學生課中對資源的使用不夠熟練改進措施將課程相關資源的熟悉作為課前任務，促進學生學習熟悉教案教案3 從零開始認識人工智能之二（第5-6學時）一、教學分析授課信息教學項目從零開始認識人工智能2教學任務從零開始認識人工智能2授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1.教材：團隊自編寫的《人工智能導論》“互聯(lián)網+”立體化教材（注：掃描二維碼可登錄相應的實訓平臺app及觀看對應教學視頻），全國高職高?！笆奈濉币?guī)劃教材2人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)（ “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材教學內容分析本次課采用項目牽引法，項目來源于人工智能實踐案例庫平臺中的電芯智能質檢項目?；趪艺n程標準要求，根據學生的認知特點和學情，，根據項目的任務流程，確定本次授課內容為。課程內容再次定義人工智能的概念,重點理解其主要研究方向與基礎技術。人工智能的主要研究內容包括機器學習、計算機視覺與語音識別等,基礎技術有神經網絡、深度學習與經典算法等,這需要采取梳理的方式加以說明。學情分析【知識基礎】【認知能力】僅有15%的同學了解智能質檢方面的應用流程，說明在場景體驗和流程設計要重點講解?！緦W習特點】【專業(yè)特性】Python教學目標素質目標1.養(yǎng)成科技強國的愛國精神2.形成自信開放的態(tài)度、團結協(xié)作能力3.養(yǎng)成環(huán)保意識和安全意識知識目標了解人工智能在圖像識別、自然語言處理與機器翻譯等領域的主要應用。理解人工智能產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢。熟悉人工智能相關的主要倫理問題與影響。能力目標1.能熟練使用項目相關的硬件設備2.能根據項目需求設計具體流程3.能根據任務流程撰寫具體實施方案重點與難點教學重點1.人工智能技術流程2.人工智能技術具體場景應用教學重點突破方法調研任務，促進學生對行業(yè)背景進行深入探究2.通過教師精講、動畫演示等進行重點講解教學難點1.人工智能技術結合具體場景的應用實施教學難點突破方法1.通過一體化設備、虛擬仿真技術，讓學生通過情境體驗，理解具體場景的應用實施二、教學策略教學模式“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式Python技術領域的電芯智能質檢項目做中等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：項目式教學法、情景化教學法學法：小組討論法、合作探究法、匯報法信息化手段1.超星《人工智能導論》課程平臺用于課前發(fā)布課程任務、資源與作業(yè)，課后幫助學生獲取資源、作業(yè)批改。2.智能電芯質檢一體化設備電芯質檢一體化設備為學生課前預習感知、課中數(shù)據采集提供直觀、可操作環(huán)境3.VR/AR軟件資源通過VR/AR軟件資源進行電芯質檢場景體驗，激發(fā)學生學習興趣，加強項目需求理解4.AI助教、視頻動畫AI助教、視頻動畫讓課堂氛圍”活“起來，讓教與學更有趣教學環(huán)境虛擬仿真實訓室：多個大屏一體機、一體化設備實訓臺、虛擬仿真系統(tǒng)、實時評價系統(tǒng)、python集成開發(fā)環(huán)境等教學資源三、教學實施（一）教學流程本次課圍繞電芯智能質檢項目的需求分析和流程設計，將課前、課中、課后三環(huán)節(jié)有機銜接，通過情境體驗、教師精講、自主探究等活動，突出教學重點，突破教學難點，主要實施流程如下圖所示。PAGE40PAGE40返回目錄（二）實施過程（課前-課中-課后）課前（自主學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課前學習1（視頻）3.超星課程《人工智能技術與應用》相關的知識和視頻1.發(fā)布自主學習任務，包括1.觀看教師發(fā)布的視頻，內化安全意識和科技強國愛國精神，了解人工智能技術相關知識和流程超星學習通視頻資源通過觀看視頻，讓學生對新能源電池行業(yè)發(fā)展和電池電芯質檢重要性樹立總體認識，融入安全意識和科技強國教育。2.發(fā)布小組課前調研任務：新能源電池電芯行業(yè)發(fā)展背景與電芯質檢重要性2.完成課前調研任務，整理PPT提交超星平臺。了解學生對知識與技能的理解與掌握程度，為課內開展針對性教學做好準備3.檢查學生觀看視頻情況及3.查看課前任務評價結為課堂上針對性學習做好準備課中（合作學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖1.導入需求(5分鐘)電芯智能質檢項目需求如下：使用工具完成電芯數(shù)據集制作和模型的訓練部署基于已有設備實現(xiàn)電芯智能質檢功能【導入項目需求】展示課前自主學習的統(tǒng)計結果和調研任務結果導入本項目的主要內容，明確項目要求相關的重點與難點知識【明確項目需求】1.回顧課前任務教師評價情況，思考在課前存在的疑問，為后續(xù)有針對性的學習做準備。2.明確項目目標，理解項目要求，了解項目相關重點知識及相關技能。PPT課件智能質檢一體化設1.通過回顧自主學2.通過項目牽引進2.學生展示(3分鐘)課前任務表現(xiàn)優(yōu)秀小組匯報“新能源電池電芯行業(yè)發(fā)展背景與電芯質檢重要性”調研結果【組織小組匯報】1.組織優(yōu)秀小組匯報調研結果【小組匯報展示】優(yōu)秀小組匯報調研結果：隨著新能源電芯生產的不斷增長和應用的不斷擴展，傳統(tǒng)的人工質檢方式已經難以滿足生產的需求。因此，采用智能化的新能源電芯質檢技術已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢和必然選擇1.踐行“以學生為中心”的理念，發(fā)揮“同伴學習法”的優(yōu)勢2.激發(fā)學生應用人和信心3.情境體驗(5分鐘)【教學難點】電芯智能質檢的具體場景應用【VR情境構設】VRVR設備體驗智能質檢場景【情境體驗學習】戴上設備，進行沉浸式體驗學習1.通過使用VR技術，讓學生身臨其境體驗電芯質檢流程，【突破教學難點】2.幫助學生解電芯質檢智能化實現(xiàn)的方法與流程VR虛擬仿真4.設疑、小組討論(7分鐘)小組問題討論：【AI助教導思】【小組討論答疑】AI助教1.AI助教活躍課堂根據項目需求和情境體驗，嘗1.AI助教進行設疑，啟發(fā)學1.思考AI助教提出的問試思考以下問題：生思考？題，進行小組討論啟發(fā)學生思考1.電芯質檢的一般流程是什2.組織小組代表回答問題2.總結答案，積極搶答2.引導學生自主探么？電芯質檢流程為電芯數(shù)據集2.智能質檢需要的人工智能制作、模型的訓練和部署、技術是什么？模型場景應用；智能質檢需重點3.質檢流程“智能化”、“自要的人工智能技術是人工智動化“涉及的設備有哪些？能技術的分類任務5.需求分析(15分鐘)【教學重點】分組任務–繪制電芯智能質檢流程圖【發(fā)布分組任務】AR互模擬器軟件設計出電芯智能質檢流程圖，即需求分析的成果；并與至少其它一個2.巡查小組任務完成過程【分組討論、匯報】1.圍繞任務分組討論、模擬場景角色進行流程推演，通過AR交互模擬器得出結果2.整理結果、提交超星3.優(yōu)秀小組匯報結果超星分組任務單、模擬場景進行需求AR交互模擬器【教學重點】1.對各小組提交結果進行點1.全神貫注聆聽老師講解AR模擬流程實現(xiàn)采用AR仿真軟件電芯智能質檢主要流程評、補充2.通過AR仿真軟件模擬6.教師點評、總結2.使用AR仿真軟件進行流程強化講解過程實現(xiàn)，【突出重點】(5分鐘)7.實施方案任務導入(107.實施方案任務導入(10如何實現(xiàn)智能質檢場景應用？1.AI助教進行設疑，啟發(fā)學生思考2.引導學生根據需求分析得出的流程，撰寫產品實施明細流程和方案1.繼續(xù)進行電芯質檢情境體驗，細化項目具體流程超星分組任務單AR仿真軟件培養(yǎng)學生根據項目8.小組實踐(20分鐘)【教學難點】1.智能質檢應用流程明細安排2.智能質檢應用實施方案撰寫1.發(fā)布小組任務2.指導學生任務實踐1.使用AR仿真軟件進行流程明細設計2.根據老師給的實施方案表，撰寫實施明細方案1.培養(yǎng)學生項目管理能力2.通過學生自主探【突破難點】9.小組匯報、互評(15產品開發(fā)流程與實施方案評價標準1.產品實施流程準確2.產品實施方案撰寫格式準確3.產品實施方案內容準確、完整1.發(fā)布任務評價標準2.組織學生提交任務實踐結果，進行小組匯報3.組織小組自評和互評1.提交任務實踐結果2.進行小組匯報3.進行小組自評和互評超星學習通1.培養(yǎng)學生展示表1.通過共性問題的、10.教師點評總結(5分鐘)1.項目流程設計（回顧）1）圖像訓練集制作2）模型訓練、優(yōu)化與部署3）場景調測與應用2.項目實施涉及的主要技術、工具應用（回顧）1.點評和分析實踐過程中暴露出的共性問題，給出解決方法2.總結本次教學的主要內容，加強學生的理解和吸收1.思考實踐中出現(xiàn)問題的原因，分析解決方法2.回顧主要教學內容，加深印象，加強消化、吸收與應用。動畫課件糾正學生的錯誤認知2.通過對課程主要內容和重點難點進行總結，提升教學效果課后拓展提升教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課后測試通過超星學習平臺發(fā)布課后測試題發(fā)布課后測試題，督促學生按時完成課后測試。復習重點知識，完成課后測試題課后測試題了解學生對理論知拓展任務【拓展任務】繼續(xù)完善流程涉及與實施方案，落實項目實施任務要求學生在規(guī)定時間內完成修正流程涉及和實施方案并提交小組協(xié)作完成任務；遇技術問題時，充分利用活頁式教材，查找對應答案提升學生對重難點四、教學評價教學評價。五、教學反思特色創(chuàng)新1.“思政教育”落到實處：學生通過調研項目行業(yè)背景、體驗電芯質檢情境，提升了將人工智能技術應用到行業(yè)的興趣；通過本次課的學習，培養(yǎng)了學生的科技強國、安全意識和智能化思維；2.信息化技術解決教學痛點:通過開發(fā)基于項目場景的VR虛擬仿真軟件資源、AR仿真模擬器等信息化手段，有效解決了以往無應用場景、學生無法內化理解項目需求和方案流程等教學痛點。授課實效本次授課內容圍繞人工智能技術相關流程和實施方案展開講授和實訓，通過引入電芯智能質檢項目，取得了明顯成效，具體如下：1.Python技術領域的電池電芯智能質檢項目，提高了學生學習興趣：教學中導入電芯智能質檢項目，直接對接實際產業(yè)需求，激發(fā)了學生的學習興趣，調動了學習積極性，大部分同學均對項目產品開發(fā)流程充滿信心和興趣；2.通過虛擬仿真、AR仿真模擬器等信息化手段進行教學，加強了情境感知和重難點知識理解：通過虛擬仿真、AI助教等信息化手段有效突破了人工智能技術流程、應用場景實施方案等重難點知識的理解；存在問題課程教學資源和信息化手段較多，學生課中對資源的使用不夠熟練改進措施將課程相關資源的熟悉作為課前任務，促進學生學習熟悉 教案 教案4 人工智能Python1 （第7-8學時） 一、教學分析授課信息教學項目人工智能Python1教學任務人工智能Python1授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1團隊自編寫（app人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)（ “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材教學內容分析充分結合本專業(yè)對崗位技術技能要求初級（如下圖理論方面,需要詳細講解Python語言的發(fā)展歷史、語法規(guī)則與基本數(shù)據類型等知識點。同時,也需重點解析Python面向對象的特點,如類、對象、繼承與多態(tài)等概念。只有清晰理解Python語言的構成與原理,學生才能在編程實踐中得心應手。實例方面,可以選擇不同的應用實例進行課堂演示與實踐操作。如數(shù)據分析實例可以選擇Pandas庫進行數(shù)據處理;人工智能實例可以使用TensorFlow構建神經網絡;通過理論與實例相結合的教學方法,學生不僅可以掌握Python語言的知識,更可以理解其應用潛力與前景。只有理解技術內涵,學生才會主動學習與思考如何應用Python語言解決實際問題,發(fā)揮它應有的作用。Python語言的學習也為將來學習人工智能等技術奠定基礎,有助于培養(yǎng)計算思維,理解各種算法原理,提高思維的轉變與創(chuàng)新。PAGE50PAGE50返回目錄學情分析【知識基礎】根據課前調查問卷，學生已掌握人工智能技術相關概念和基礎流【認知能力】僅有15%的同學了解智能質檢方面的應用流程，說明在場景體驗和流程設計要重點講解?！緦W習特點】【專業(yè)特性】Python教學目標素質目標1.2.養(yǎng)成學習新技術的好奇心與動力。培養(yǎng)穩(wěn)定認真的工作態(tài)度,樂于思考與解決問題。知識目標1.2.了解Python語言的發(fā)展歷史與應用領域。掌握Python語言的基本語法規(guī)則與數(shù)據類型。能力目標1.2.3.能夠說明Python語言的主要特點與應用價值。能夠使用變量、算數(shù)運算符與條件判斷等完成簡單程序。能夠定義類,構造對象,調用方法與繼承父類。重點與難點教學重點1.掌握Python語言的基本語法規(guī)則與數(shù)據類型。教學重點突破方法使用AR模擬器進行數(shù)據集流程制作的強化理解；通過設備的實操和EasyDL工具的使用實操，掌握重點教學難點能夠使用變量、算數(shù)運算符與條件判斷等完成簡單程序。教學難點突破方法1.通過一體化設備、虛擬仿真技術，讓學生通過情境體驗，理解具體場景的應用實施二、教學策略教學模式“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式Python技術領域的電芯智能質檢項目做中等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：任務驅動法、演示法、情景化教學法學法：小組討論法、合作探究法、練習法、體驗法信息化手段1.超星《人工智能導論》課程平臺用于課前發(fā)布課程任務、資源與作業(yè)，課后幫助學生獲取資源、作業(yè)批改。2.智能電芯質檢一體化設備電芯質檢一體化設備為學生課前預習感知、課中數(shù)據采集提供直觀、可操作環(huán)境3.VR/AR軟件資源通過VR/AR軟件資源進行電芯質檢場景體驗，激發(fā)學生學習興趣，加強項目需求理解4.AI助教、視頻動畫AI助教、視頻動畫讓課堂氛圍”活“起來，讓教與學更有趣教學環(huán)境虛擬仿真實訓室：5python教學資源三、教學實施（一）教學流程本次課圍繞電芯圖像數(shù)據集制作，將課前、課中、課后三環(huán)節(jié)有機銜接，通過任務導入、任務分析、新知探索、教師示范演示、實戰(zhàn)練習和總結評價等環(huán)節(jié)，突出教學重點，突破教學難點，主要實施流程如下圖所示。（二）實施過程（課前-課中-課后）課前（自主學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖自主學習PythonPython1.發(fā)布自主學習任務，包括查看學習資源、完成調查問卷等2.發(fā)布課前自測題，掌握學生自主學習的效果。悉課程平臺的資源及查看方式視頻任務點數(shù)據采集設備1.通過讓學生完成課前自主學習的任務，拓展課堂教學的維度2.了解學生掌握知識的薄弱環(huán)節(jié)，進行針對性教學實操任務發(fā)布Python的熟悉與操作1.實訓室部署好數(shù)據采集設備2.發(fā)布課前任務：熟悉攝像設備，并采集好1張圖片上傳超星1.現(xiàn)場熟悉設備攝像頭及驅動設置2.圖片拍攝提交超星1.通過讓學生感知設備，理解圖像采集原理2.培養(yǎng)學生對圖像采集設備的實踐操作能力成果統(tǒng)計統(tǒng)計學生課前自主學習階段的數(shù)據和成果。情況，明確學生掌握知識的薄弱環(huán)節(jié)。查看課前自測評價結果，明確學習的薄弱環(huán)節(jié)，為課堂上針對性學習做好準備了解學生對知識與技能的掌握程度，便于更有針對性的解決學生的疑難點。課中（合作學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖1.場景導入（3分鐘）1.刷臉簽到；2.人工智能識別應用于智能汽車場景導入【場景導入】1.組織刷臉簽到并查看學生心情指數(shù)2.課前問卷調查結果點評3.引導學生回答問題1.刷臉簽到2.思考并回答老師問題：對智能應用哪些方面感興趣刷臉簽到系統(tǒng)1.通過刷臉簽到和心工智能技術應用的趣2.通過設疑，進行智能汽車應用場景的導入1.“導”任務“析”任務（7分鐘）1.人工智能技術應用于Python技術電池技術的主要場景；2.Python技術結構及電芯位置3.電芯智能質檢流程回顧和電芯數(shù)據集制作任務導入【任務導入】術應用于Python技術電池技術的主要場景2.通過調查問卷進行電芯智能質檢場景導入3VRPython技術電池電芯位置4.電芯智能質檢項目第一步：電芯數(shù)據集制作任務導入【明確任務】1.觀看視頻2.思考教師問題，回答調查問卷3.觀看電芯VR場景演示4.明確數(shù)據集制作任務人工智能應用于電芯視頻調查問卷1.通過視頻和調查問卷進行場景導入2.通過VR示，進行Python技術結構和電芯位置知識科普3.促進學生養(yǎng)成智能Python技術構造VR資源2.“探”新知探索（13分鐘）【教學重點】1.理解電芯數(shù)據集的重要意義2.熟悉智能質檢儀器的零部件構造和功能3.熟悉電芯數(shù)據集采集的流程1.引導智能助教解析數(shù)據集的重要性2.導出課程重難點通過虛擬仿真演示智能質檢儀器的零部件功能通過虛擬仿真演示解析電芯數(shù)據集采集的流程組織學生查閱活頁式教材和操作步驟并通過AR程模擬器進行流程模擬實踐【掌握重點】1.聚精會神聽助教解析2.明確課程重難點3.觀看虛擬仿真演示，理解和掌握課程重點知識4.查閱活頁式教材5.通過AR模擬器進行流程模擬實踐AI助教電芯質檢場景VR資源1.AI助教、VR虛擬仿真調動課堂氛激發(fā)學生學習興趣2AIVR擬仿真掌握重點知識【突出重點】2.培養(yǎng)學生善于觀察的品質AR流程模擬器【強化重點】【教師示范演示】1.細觀看教師示范演智能質檢一體化設備通過教師示范演示1.如何使用設備相機1.設備零部件調測和操作示學生掌握操作規(guī)范和3.鏡頭調試焦距規(guī)范演示2.通過活頁式教材進流程，強化重點知識“演”2.如何使用光圈調節(jié)2.引導學生查看活頁式教行查看動作規(guī)范教師演示（3亮度材分鐘）3.圖像數(shù)據集合采集操作規(guī)范5.“練”學生實踐（9分鐘）【突破難點】熟練使用智能質檢一體化設備進行電芯數(shù)據采集發(fā)布實踐任務單指導學生實踐、答疑AI【學生實踐】1.分小組進行任務實踐2.實踐環(huán)節(jié)遇到問題，通過VR仿真體驗、AI助教、活頁式教材或詢問教師等方式解決實踐任務單.應用AR2.引導學生進行流程模擬實踐，強化重點知識3.培養(yǎng)學生勞動精神和精益求精的工匠精神數(shù)據集制作實驗臺6.“評”點評總結（5分鐘）AI助教頒獎1.選擇小組代表進行數(shù)據集展示2.組織實操任務學生互評和自評3.AI助教頒獎4.數(shù)智化平臺查看優(yōu)勝獎和最佳個人獎1.操作最快小組進行數(shù)據集展示2.進行小組互評和自評3.根據評價分數(shù)，進行反思、總結AI助教2.AI助教頒獎，活躍3.數(shù)智化平臺統(tǒng)計分數(shù)智化平臺數(shù)據展示7.“探”新知探索（10分鐘）【教學重點】1.圖像標注的作用與原理2.圖像標注平臺介紹1.導入圖像標注任務2.通過動畫課件講解圖像標注的作用：帶答案的練習冊3.百度飛槳EasyDL—AI開發(fā)平臺介紹1.觀看教師演示動畫，2.理解圖像標注的作用和原理3.熟悉百度飛槳EasyDL—AI開發(fā)平臺背景和功能動畫課件百度飛槳AI開發(fā)平臺進學生完成重點知識【突出重點】2.通過百度飛槳開發(fā)精神【教學難點】1.教師無線投屏示范運用1.通過大屏仔細觀察教五個大屏一體機1.通過無線傳屏示范8.運用EasyDL進行圖像EasyDL進行圖像標注流程師操作步驟“演”標注操作2.引導學生查閱活頁式教材，2.查閱活頁式教材熟悉行教學難點講解教師示范演熟悉操作步驟數(shù)據集標注操作步驟【突破難點】示2.培養(yǎng)學生觀察能力（8分鐘）9.“練”小組初練（8分鐘）EasyDL進行圖像標注實操練習1.指導學生實踐、答疑2.實操優(yōu)秀小組經驗分享1.進行圖像標注實踐2.優(yōu)秀小組經驗分享3.遇到疑問，查閱活頁式教材或詢問教師解決活頁式教材通過學生實踐突破難點PAGE60PAGE60返回目錄【突破難點】1.講解實踐比拼規(guī)則和評價1.理解實踐比拼規(guī)則1.通過實踐比拼的方9.“練”小組比拼（14分鐘）小組進行60張圖像數(shù)據集標注任務比拼2.組織小組進行數(shù)據集標注任務比拼2.小組分工，進行數(shù)據集標注比拼計時器大屏顯示標注任務變得生動有趣2.培養(yǎng)學生勞模精神和工匠精神【突破難點】9.頒獎（5分鐘）數(shù)據集標注完成最快者，頒發(fā)最佳勞模獎1.引導AI助教頒獎2.引導獲獎小組掃碼獲取電子獎狀獲獎代表掃碼獲取資證書1.通過AI助教頒獎，活躍課堂氛圍2.培養(yǎng)學生創(chuàng)先爭優(yōu)精神AI助教【歸納總結】1.項目相關知識點總結1.跟著老師進行總結、1.通過歸納總結鞏固10.“評”教師點評總結（5分鐘）1.項目相關知識點總結2.項目實踐環(huán)節(jié)和要點總結2.項目實踐環(huán)節(jié)和要點總結反思2.及時記錄反思總結心得動畫課件重難點知識2.培養(yǎng)學生歸納總結能力課后拓展提升教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課后測試通過超星學習平臺發(fā)布課后測試題復習重點知識，完成課后測試題活頁式教材了解學生對理論知識的拓展任務【拓展任務】通過企業(yè)已有設備，完成200張電芯圖像數(shù)據集制作要求學生在規(guī)定時間內完成任務并提交小組協(xié)作完成任務；遇技術問題時，充分利用活頁式教材，查找對應答案升學生對重難點知識流程做數(shù)據準備四、教學評價教學評價。五、教學反思特色創(chuàng)新1.“思政教育”落到實處：學生通過電芯圖像數(shù)據集制作實踐，提升了將人工智能融入專業(yè)領域興趣；通過本次課教學難點的突破，培養(yǎng)了學生信息素養(yǎng)、勞模精神和工匠精神，體驗了使用人工智能技術解決問題的樂趣；2.“活頁式教材”實現(xiàn)因材施教:通過自主研發(fā)的人工智能實踐案例庫平臺、在線課程拓展資源等“電子活頁式”教材和紙質版活頁式教材，在達成基本教學目標的基礎上，針對不同水平的學生布置相應難度的拓展任務，將“有教無類”和“因材施教”有機結合授課實效本次授課內容以電芯圖像數(shù)據集的制作為任務載體，取得了明顯成效，具體如下：1.Python技術結構的科普教學，充分激發(fā)了學生的學習興趣，大部分同學均能本著精益求精的態(tài)度去完成數(shù)據集制作工作；2.通過設備實操、虛擬仿真等信息化手段進行教學，加強了情境感知和重難點知識理解：課前準備了電芯采集一體化設備，通過實操，加強了學生對數(shù)據采集任務的興趣和理解；通過虛擬仿真信息化手段有效突破了如何通過儀器采集到高質量的數(shù)據知識的理解存在問題進階任務實踐時，小組之間進度有差異，導致進度不統(tǒng)一改進措施12.給各小組組長進行培訓，要求他們盡可能的營造輕松的討論氛圍，對于不積極發(fā)言的可以點名邀請詢問式征求其對問題的看法教案教案5 人工智能編程語言-Python2（第9-10學時）一、教學分析授課信息教學項目人工智能編程語言-Python2教學任務智能質檢模型訓練與部署授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1團隊自編寫（app人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)（ “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材教學內容分析人工智能實踐案例庫平臺中的“1+X”（初級情境體驗及互動實踐相融合引導分析VR/ARAI科技強國環(huán)保意識和安全意識等思政元素。學生在小組討論和實踐練習的過程中掌握課程內容，達成教學目標。學情分析【知識基礎】【認知能力】學生通過對Python的完成建立起了信心，并且渴望繼續(xù)完成電池電芯的后續(xù)任務；PythonPython團隊協(xié)作能力得到強化?！緦W習特點】具體的來說：13.大一學生學習服從性比較好，各小組組長認真負責，能認真按照老師要求完成課前、課中、課后各項任務【專業(yè)特性】Python融入專業(yè)領域。1.培養(yǎng)獨立思考，用于提出質疑的能力；素質3.培養(yǎng)邏輯思維能力；目標4.培養(yǎng)知識點梳理鞏固以及反理解吸收后的反向輸出的表達能力；5.培養(yǎng)對于專業(yè)知識學習的主觀能動性。教學目標知識目標PythonPython能力1.具有使用Python語言解決實際問題的動機與初步能力。目標2.養(yǎng)成學習與運用新技術的習慣,不斷學習和實踐。1AI教學重點能夠定義類,構造對象,調用方法與繼承父類。教學重點突破方法練習，最終以小組形式匯報成果。2.多管齊下，理論與實踐結合，利用豐富的課程教學資源多維度梳理與傳授。3.鼓勵學生積極參與平臺實操，結合自制動畫配合老師講解疏通理論知識點；重點與4.從理論回歸實踐，讓學生理解理論在實際中的運用與意義。難點1.耐心梳理配置選項，通過生活中遇到的類似案例分析；教學難點Python熟悉Python教學難點突破方法2AI頻，動圖小視頻，配合教師講解，通過生活中遇到的類似案例分析和理解背后方法原理；二、教學策略教學模式“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式Python技術領域的電芯智能質檢項目做中等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：任務驅動法、情境教學法學法：小組討論法、合作探究法、匯報法信息化手段1.超星《人工智能導論》課程平臺用于課前發(fā)布課程任務、資源與作業(yè)，課后幫助學生獲取資源、作業(yè)批改。2.智能電芯質檢一體化設備電芯質檢一體化設備為學生課前預習感知、課中數(shù)據采集提供直觀、可操作環(huán)境3.VR/AR軟件資源通過VR/AR軟件資源進行電芯質檢場景體驗，激發(fā)學生學習興趣，加強項目需求理解4.AI助教、視頻動畫AI助教、視頻動畫讓課堂氛圍”活“起來，讓教與學更有趣教學環(huán)境虛擬仿真實訓室：4pythonPAGE70PAGE70返回目錄教學資源三、教學實施（一）教學流程（二）實施過程（課前-課中-課后）課前（自主學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課前學習1.自主學習1. 復習《人工智能導論》教材項目二相關內容：超星學習平臺復習本課程的理論基礎部分的核心內容“人工智能基礎技術”1.通過超星學習平臺發(fā)布課本電子書鏈接或者提供實體課本相關頁碼。1.通過超星學習平臺提供的鏈接自主復習相關知識。超星學習通十四五規(guī)劃教材1.延伸課堂教學時生對于課程內容認通過EasyDL模型訓練平臺提供的基礎工業(yè)質檢流程內容，提前熟悉在完成圖像預處理過程之后的電池電芯工業(yè)質檢的一般流程：1.發(fā)送發(fā)布學習平臺相關內容的網址鏈接；2.督促各小組上一節(jié)課課后拓展練習；3.發(fā)放本次課的活頁式教EasyDL1.查看子模塊一和子模塊二任務描述；2.熟悉EasyDL模型訓練平臺；3.熟悉電池電芯工業(yè)質檢一般流程4.完成遞交超星平臺的課后拓展練習和小測百度飛槳EasyDL平臺1.幫助學生明確任2.1況；統(tǒng)計學生課前自主學習階段的成果和數(shù)據；2、利用超星平臺發(fā)布調查問卷，調查學生對于基礎理論部分知識的興趣程度，理解程度，且提供開放式回答窗口，以便讓學生提前提出可能的問題。3.調查學生課前學習情況，收集學生反饋并分析完成課前自測題，查看自測成績。提出困惑，與教師交流、反饋。知識上查漏補缺，反思知識漏洞，端正學習態(tài)度。超星學習通學習通任務欄根據答疑、交流情況確定教學難點。幫助進行科學及時調整教學方案。課中（合作學習）教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖1.“導”課前任務檢查（3分鐘）1.對上次課的課后獨立拓展一節(jié)課課后拓展任務要求大家制作好的“至少500張圖數(shù)據采集(讀取/儲存)、預處理、劃分和采樣、標注等點評各小組上交數(shù)據人臉識別簽到；記錄教師點評與同學人臉識別門禁簽到系統(tǒng)超星學習通1生發(fā)現(xiàn)問題并提出2.任務導入(5分鐘）2.對于人工智能導論課程項目一和項目二的內容中關于人工智能發(fā)展歷史的復習，重點回顧幾個重要的關于人工智能技術體系的描述以及時間節(jié)點：例如課本24頁，圖2-3、2-4；25頁圖2-5等相關內容【AI助教提問】AI提出關于人工智能技術算法等問題并給出言簡意賅嘗試回答AI開書本以及活頁式教材相應位置進行標注和備AI助教十四五規(guī)劃教材2.強化學生對于學期初學過的知識的已學知識的歸納和3.“析”任務解析(5分鐘)【模塊】EasyDL助學生概覽模型訓練全流幫助學生明確我們第模塊1的主要內容。【分組討論、匯報】老師的引導下發(fā)現(xiàn)使用百度飛槳EasyDL平臺【解析做什么】讓學生對本節(jié)課的整體結構有個清晰節(jié)課的核心難點所【索怎么做】使學生對任務脈絡清晰，為之后的實操做好準備工作。4.“探”新知探索(25分鐘）1.AI助教簡略解釋并引導學生回顧人工智能導論項目一中學習過的人工智能技術概實踐項目-電芯智能質檢環(huán)焦機器視覺相關的技術與算法給學生講解模型訓練的原理?！拘轮剿鳌緼I【頭腦風暴】思考模型訓練“黑AI助教活頁式教材-人工智能技術概覽圖訓練學生歸納與管理知識的能力；成果轉化以及知識；【教學難點】2AI助教的介紹下，我們得知目前機器視覺研究和實踐人工智能技術就是人工神經網絡2.思考理解人工神經網自制視頻片段重點突出通識導論課程的最原始目標，激發(fā)學生對于這門課程乃至整個學科動性！【教學難點】3打開黑盒快速向學生介紹并法和策略：誤差反向傳播算法、遷移學習、濾波算法等?！倦y點突破】3自制視頻片段，循序漸進，推進理論知識的灌輸。4本小節(jié)內容將正式打開黑盒圖和小視頻，用機器視覺的“helloword!”經典案例，向學生講授機器視覺領域的人工神經網絡的基本原理和44手寫數(shù)字識別全過程動圖解釋【參賽視頻】5.“演”AI體驗機演示操作(20分鐘)【教學重點】這一節(jié)課我們將分為三部分展開：1（3-5）原則邀請同學上臺PK并在實驗期間解答學生疑惑。參與實驗二和實驗三，快速回顧和總結此前學習過的關于機器人工智能的一般原理。思考在實驗過程中出現(xiàn)以提出通關失敗的疑惑模擬實驗由于本節(jié)課的內容同學們吸收太多信通過簡單的模擬實2：（8-10）引導學生打開我們自研的體驗已經訓練并且部署好并在體驗過程中根據已經同學們在體驗模型的過自研微信小程序-人工智能體驗項目雖然同學們通過模擬實驗加深和鞏固于模型的實際運用因此我們通過直接激發(fā)同學們對于接下來實際操作練習的熱情?！窘虒W重點】（6-8分鐘）3.打開EasyDL平臺開始演【重點突破】演示百度飛槳EasyDL平臺的模型訓練的全過程活頁教材適當?shù)奈恢米鲈趯W生實際操作之能更直觀清晰的知道記下來的實操環(huán)的數(shù)據集投入模型的正式訓練過程中。EasyDL模型創(chuàng)建界面節(jié)需要完成的任務。6.“練”分組體驗(30分鐘）【教學重難點】【邊學邊練習】鼓勵學生挖掘學習平臺的合上一節(jié)課完成的一系列引導學生進行模型參數(shù)的我們當前的任務目標而言【活學活用】體驗系統(tǒng)提供的模型在線EasyDL模型訓練與配置界面EasyDL模型訓練配置設計此環(huán)節(jié)的目的是讓學生通過實際解人工智能技術的運行原理和實際效們大概200張圖片的數(shù)據集指導學生導入在課前準備統(tǒng)自動進行的模型訓練期百度飛槳EasyDL平臺續(xù)教學內容做鋪墊。10度可以單擊“訓練狀態(tài)-訓練引導和培養(yǎng)學生時的日程生活和學習等待時間學習與思考。訓練完成匯報10果。組織各小組輪流花1分鐘小組互動匯報并且展示活頁式教材主流部署方案：不局限于只介紹設備使用的部署方式，引導學生思思考理解人工神經網絡部署方案界面激發(fā)學生對于這門PAGE80PAGE80返回目錄課程乃至整個學科的熱情；使學生在學習本專業(yè)課程群過程中產生學習的主觀能動性！模型訓練的發(fā)布:結合一段自跟上部署流程進度，適當自制視頻講解實踐演示，為后續(xù)實制視頻，老師講解并實操通用署細節(jié)，指導學生發(fā)布模的在活頁教材相關位置戰(zhàn)做準備小型設備部署的流程。做好筆記和標注，以免實戰(zhàn)操作。操過程中出現(xiàn)遺漏。7.“評”教師點評總結(2分鐘）點評和分析實踐中暴露出的共性問題，給出解決方法；超星學習通通過共性問題的點課后拓展提升教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動教學資源及信息化手段設計意圖課后測試通過超星學習平臺發(fā)布課后測試題設計一份包含本節(jié)課重點知識的測試題。將測試題通過學習平臺分發(fā)給學生學根據測試結果進行自超星學習通設計此環(huán)節(jié)的目的是讓學生通過測試了解自己的學習情拓展提升任務：要求學生在規(guī)定時間內完小組協(xié)作完成任務；遇技視頻資源通過相似案例的練成任務并提交；明文規(guī)定各術問題時，充分利用活頁習，提升學生對課堂數(shù)據集，或者從平臺公開的數(shù)不式教材，查找對應答案，知識的應用能力，實拓展任務據集網址下載已經標注好的數(shù)據集來實驗：以下是開源的價、打分?；虿樵兘處熃o出的課件PPT。現(xiàn)知識遷移。數(shù)據集鏈接:開放數(shù)據集-飛槳AIStudio-人工智能學習實訓社區(qū)()四、教學評價教學評價根據課程評價標準，本次課涉及的評價環(huán)節(jié)及評價內容如下表所示：五、教學反思五、教學反思特色創(chuàng)新1.“思政教育”落到實處：學生通過調研項目行業(yè)背景、體驗電芯質檢情境，提升了投入國家高精尖行業(yè)的興趣；通過本次課教學難點的突破，培養(yǎng)了學生自主探究、團結協(xié)作解決問題的樂趣；2.信息化技術解決教學痛點:通過開發(fā)基于項目場景的虛擬仿真軟件資源、AI助教等信息化手段，有效解決了以往無應用場景、學生無法內化理解技術流程等教學痛點。授課實效次課以“學生為中心”為教學理念，采取線上線下“雙線融合混合式”教學模式，取得明顯成效：EasyDL能力目標達成度：1.學生基本達成了能力目標，通過感性認識、理性認識和實踐三過程，學生理解教師示范、參照示范并獨立實現(xiàn)最終效果。學生的應用、分析、評估和創(chuàng)造能力均有一定的提升。素養(yǎng)目標達成度：學生通過小組討論，提升了分析問題解決問題的能力；針對模型訓練的成果，能夠提出模型優(yōu)化的可能，展現(xiàn)了創(chuàng)新能力；頭腦風暴，培養(yǎng)了學生們獨立思考，積極探索的學習態(tài)度。課后測試情況：通過超星學習平臺統(tǒng)計，學生課后測試成績比課前有了大幅提升。學生滿意度：對接實際應用任務，任務啟發(fā)理論，趣味教學激發(fā)學生積極性，實戰(zhàn)任務完成提高學生成就感。特色創(chuàng)新：采用豐富的趣味動畫展示配合講解，在達成基本教學目標的基礎上，極大的提高了學生們的學習主觀能動性，真正培養(yǎng)了學生對于知識的渴望，以及對之后課程的展望。存在問題進階任務實踐時，小組之間進度有差異，導致進度不統(tǒng)一改進措施12.給各小組組長進行培訓，要求他們盡可能的營造輕松的討論氛圍，對于不積極發(fā)言的可以點名邀請詢問式征求其對問題的看法教案教案6 人工智能編程語言-Python3（第11-12學時）一、教學分析授課信息教學項目人工智能編程語言-Python3教學任務人工智能編程語言-Python3授課對象新能源技術專業(yè)授課形式理實一體授課時間2023年授課學時2學時（90分鐘）所選教材1團隊自編寫（app人工智能技術團隊編寫的新形態(tài)（ “十四五”規(guī)劃教材 活頁式教材教學內容分析本次授課內容為任務4：場景應用與成果展示（如下圖）。本次課主要內容為主要內容與教學目的：1、認識數(shù)據類型2、整數(shù)3、浮點數(shù)4、負數(shù)類型5、布爾型字符與字符串。課堂教學通過教師演示、學生小組實踐以及小組PK賽的方式進行組織，形式生動、活潑。課堂注重運用AR/VR技術、AI助教等信息化手段突破重難點，教學過程中有效融入規(guī)范意識、團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新精神等思政元素。學情分析【知識基礎】根據課前調查問卷，學生對Python基礎關知識和流程掌握較好，對智能質檢模型的場景應用的實際評估經驗欠缺。【認知能力】15%的同學擔心智能質檢項目的環(huán)節(jié)理解不深入，5%同學擔心具體應用的實踐能力不足?！緦W習特點】【專業(yè)特性】Python教學目標素質目標1.2.養(yǎng)成嚴謹認真的工作態(tài)度,對數(shù)據及其類型的理解尤為重要。培養(yǎng)解決實際問題的思維方式,學會選擇恰當?shù)臄?shù)據類型。知識目標1.2.理解整數(shù)、浮點數(shù)、負數(shù)與布爾型等基本數(shù)據類型。掌握整數(shù)與浮點數(shù)在運算與表示上的差異。能力目標1.2.3.能夠說明整數(shù)、浮點數(shù)、字符與字符串等基本數(shù)據類型。能夠選擇恰當?shù)臄?shù)據類型完成需求分析與程序設計。能夠正確使用整數(shù)與浮點數(shù)進行四則運算,理解舍入誤差。重點與難點教學重點1.掌握整數(shù)與浮點數(shù)在運算與表示上的差異。教學重點突破方法1.教師通過動畫課件、示范演示講解調測流程2.學生通過AR模擬器進行流程模擬進行模型應用原理理解教學難點能夠選擇恰當?shù)臄?shù)據類型完成需求分析與程序設計。能夠正確使用整數(shù)與浮點數(shù)。教學難點突破方法1.通過學生現(xiàn)場檢測比拼、企業(yè)老師點評等環(huán)節(jié)，突破教學難點二、教學策略教學模式“三段六環(huán)”雙線融合混合式教學模式Python技術領域的電芯智能質檢項目PK賽等環(huán)節(jié)強化學生的實操技能，使學生完成電芯智能質檢項目的場景應用，同時將安全意識、智能化思維、工匠精神和創(chuàng)新意識等課程思政有機融入教學內容。教學方法教法：任務驅動法、直觀演示法、游戲教學法、情景教學法等學法：練習法、小組合作學習法、討論法等信息化手段1.數(shù)智化分階評價系統(tǒng)用于多維度分階成績匯總統(tǒng)計、PK賽實時成績錄入等2.AI助教用于頒獎環(huán)節(jié)現(xiàn)場生成資格證書3.VR/AR軟件資源通過VR體驗自動駕駛場景、通過AR鞏固智能質檢流程4.5一體機的無線投