深度學(xué)習(xí)應(yīng)用與實(shí)踐 -教案全套 賈艷光 項(xiàng)目1-12 認(rèn)識(shí)機(jī)器學(xué)習(xí) -基于CRNN的商品信息圖片文字識(shí)別

《計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目認(rèn)識(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)2節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）了解機(jī)器學(xué)習(xí)的定義。（2）了解人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系。（3）熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。（4）熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)中的常見任務(wù)。（5）熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)的三要素。能力目標(biāo)能夠使用人工智能技術(shù)提高工作效率，如快速摳圖。情感目標(biāo)培育“以開放心態(tài)擁抱變化”的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)（1）了解人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系。（2）熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。（3）熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)中的常見任務(wù)。教學(xué)難點(diǎn)熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)中的常見任務(wù)教法學(xué)法講授法、討論法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：教師機(jī)學(xué)情分析《人工智能基礎(chǔ)》是本門課的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生了解人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，但學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)性弱，本項(xiàng)目可復(fù)習(xí)加提升。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果案例導(dǎo)入項(xiàng)目描述項(xiàng)目分析知識(shí)準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施課堂總結(jié)【導(dǎo)入】2016年3月15日，人工智能圍棋程序“阿爾法狗”（AlphaGo）以總比分4∶1戰(zhàn)勝世界級(jí)職業(yè)棋手，如圖1-1所示。2017年，AlphaGo又以3∶0戰(zhàn)勝世界冠軍選手。在這場(chǎng)圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中，AlphaGo的強(qiáng)大不禁讓人們感慨，在圍棋領(lǐng)域，人類已非機(jī)器對(duì)手。在這之前，“人工智能”一詞對(duì)人們來說總是“晦澀難懂”的，而在這場(chǎng)圍棋人機(jī)大戰(zhàn)之后，人們通過各種資訊了解到，人工智能已經(jīng)滲透到每個(gè)人的工作和生活中，其并非離人們的日常生活那么遙遠(yuǎn)?；蛘哒f，人們?cè)诓唤?jīng)意間已經(jīng)享受著人工智能所帶來的便利服務(wù)。本項(xiàng)目要求基于PPT和人工智能對(duì)圖1-2（a）進(jìn)行摳圖，并將摳圖結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)圖像的服飾分割摳圖，體驗(yàn)人工智能技術(shù)給人們工作和生活帶來的便利。（1）從機(jī)器學(xué)習(xí)的定義、學(xué)習(xí)方式、常見任務(wù)和三要素等角度，了解機(jī)器學(xué)習(xí)。（2）了解人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系。（3）獲取圖像，使用PPT進(jìn)行摳圖，摳取圖像中的服飾。（4）借助阿里云視覺智能開放平臺(tái)的服飾分割能力實(shí)現(xiàn)摳圖。（5）從效率和效果兩個(gè)方面對(duì)比傳統(tǒng)手段和智能手段。知識(shí)點(diǎn)1機(jī)器學(xué)習(xí)的定義知識(shí)點(diǎn)2人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)3機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式知識(shí)點(diǎn)4機(jī)器學(xué)習(xí)中的常見任務(wù)知識(shí)點(diǎn)5機(jī)器學(xué)習(xí)的三要素任務(wù)1登錄平臺(tái)下載圖像任務(wù)2使用PPT實(shí)現(xiàn)摳圖任務(wù)3使用人工智能實(shí)現(xiàn)摳圖任務(wù)4摳圖結(jié)果的對(duì)比【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本項(xiàng)目中的所學(xué)所得?！究偨Y(jié)】教師總結(jié)本項(xiàng)目?jī)?nèi)容。學(xué)生思考明確本節(jié)課的實(shí)操任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生根據(jù)教材操作學(xué)生分享收獲學(xué)生聆聽、做好課堂筆記引入新課。明確任務(wù)明確知識(shí)目標(biāo)和實(shí)操過程系統(tǒng)性的講授知識(shí)，學(xué)生易建構(gòu)自己的知識(shí)體系。在操作中體會(huì)計(jì)算機(jī)視覺帶來的便利和暫時(shí)存在的不足學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目認(rèn)識(shí)深度學(xué)習(xí)授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)3節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）了解生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其信號(hào)傳遞的過程。（2）了解人工神經(jīng)元及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程。（3）熟悉卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定義與構(gòu)成。（4）熟悉常見的深度學(xué)習(xí)框架。能力目標(biāo)能夠使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)搭建簡(jiǎn)單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)分類任務(wù)。情感目標(biāo)樹立“終身學(xué)習(xí)”的理念。教學(xué)重點(diǎn)熟悉卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定義與構(gòu)成。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)搭建簡(jiǎn)單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)分類任務(wù)教學(xué)難點(diǎn)熟悉卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定義與構(gòu)成。教法學(xué)法講授法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生學(xué)習(xí)過生物學(xué)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有一點(diǎn)了解，但對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)框架不了解。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果案例導(dǎo)入項(xiàng)目描述項(xiàng)目分析知識(shí)準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施課堂總結(jié)2006年是人工智能發(fā)展史上一個(gè)重要的分界點(diǎn)，在這一年深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被提出，這使得人工智能的性能獲得了突破性進(jìn)展，深度學(xué)習(xí)的發(fā)展將人工智能帶進(jìn)全新階段。依靠算法和強(qiáng)大的算力，深度學(xué)習(xí)取得了令世人矚目的成就，可以廣泛用于圖像識(shí)別、文字識(shí)別、聲音識(shí)別及大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，并取得了非常好的效果，引發(fā)了廣泛的關(guān)注和全球人工智能產(chǎn)業(yè)風(fēng)潮。在未來，深度學(xué)習(xí)還將發(fā)揮重要作用。思考：深度學(xué)習(xí)的“深”體現(xiàn)在哪里？神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)相對(duì)較難理解，因此本項(xiàng)目基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)來搭建簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并通過添加隱藏層來增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的和復(fù)雜的二分類問深度學(xué)習(xí)應(yīng)用與實(shí)踐題，從而直觀地了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識(shí)。在本項(xiàng)目中，首先介紹深度學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)，然后借助人工智能交互式在線學(xué)習(xí)及教學(xué)管理系統(tǒng)，使用其中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)，快速搭建簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分類識(shí)別，具體分析如下。（1）通過對(duì)比生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，了解它們的異同之處。（2）學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)和常見的深度學(xué)習(xí)框架。（3）借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)快速搭建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分類識(shí)別。（4）對(duì)比不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理能力，從而深入理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理。知識(shí)點(diǎn)1生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)4常見的深度學(xué)習(xí)框架本項(xiàng)目將基于人工智能交互式在線學(xué)習(xí)及教學(xué)管理系統(tǒng)介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成。實(shí)訓(xùn)目的：通過實(shí)訓(xùn)掌握基于實(shí)訓(xùn)平臺(tái)搭建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并將其應(yīng)用到分類問題的場(chǎng)景中。實(shí)訓(xùn)要求：學(xué)生以2人或3人為一個(gè)小組，在實(shí)訓(xùn)過程中充分討論、學(xué)習(xí)和驗(yàn)證，最終共同完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。目標(biāo)成果：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類識(shí)別結(jié)果圖.jpg。任務(wù)1認(rèn)識(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化平臺(tái)任務(wù)2執(zhí)行簡(jiǎn)單的分類識(shí)別任務(wù)3執(zhí)行復(fù)雜的分類識(shí)別拓展學(xué)習(xí)：拓展學(xué)習(xí)1：在“數(shù)據(jù)”區(qū)域，選擇第4個(gè)螺旋數(shù)據(jù)集。這是最復(fù)雜的分類數(shù)據(jù)集，藍(lán)色數(shù)據(jù)集和橘色數(shù)據(jù)集以螺旋狀的形式展開。請(qǐng)搭建合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行測(cè)試，使得分類器在經(jīng)過100次以內(nèi)的迭代后，測(cè)試損失值小于0.03。拓展學(xué)習(xí)2：將“問題類型”設(shè)置為“回歸”，并選擇第1個(gè)數(shù)據(jù)集，搭建合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行測(cè)試，對(duì)比“分類”和“回歸”兩類問題的輸出有何不同。【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明晰任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生完成任務(wù)分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于人工智能的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。明確本項(xiàng)目所學(xué)內(nèi)容，樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生明晰本節(jié)課的學(xué)習(xí)流程，緊跟學(xué)習(xí)內(nèi)容。系統(tǒng)講授機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)有利于學(xué)生迅速獲得大量知識(shí)。學(xué)生在平臺(tái)搭建圖像分類的過程中理解圖像分類任務(wù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)視覺授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)3節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）掌握計(jì)算機(jī)視覺的定義。（2）掌握計(jì)算機(jī)視覺的4個(gè)層次。（3）掌握計(jì)算機(jī)視覺中的常見任務(wù)。（4）了解計(jì)算機(jī)視覺的典型應(yīng)用。（5）了解計(jì)算機(jī)視覺的開發(fā)平臺(tái)。能力目標(biāo)能夠使用端側(cè)設(shè)備體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺功能。情感目標(biāo)提升信息素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)（1）掌握計(jì)算機(jī)視覺中的常見任務(wù)。（2）了解計(jì)算機(jī)視覺的典型應(yīng)用。（3）使用端側(cè)設(shè)備體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺功能。教學(xué)難點(diǎn)使用端側(cè)設(shè)備體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺功能。教法學(xué)法講授法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：教師機(jī)學(xué)情分析學(xué)生在生活中常用計(jì)算機(jī)視覺的技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問題，但較少深入的思考。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果案例導(dǎo)入項(xiàng)目描述項(xiàng)目分析知識(shí)準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施課堂總結(jié)我們?cè)谏钪薪?jīng)常會(huì)遇到一些未知物體，你知道圖3-1中的物體分別是什么嗎？想要知道答案，可以采取兩種方法：一是去圖書館查詢資料，但是可能需要花費(fèi)很多時(shí)間，因?yàn)椴恢酪榭茨谋緯?，所以可能要找很久才能找到答案；二是詢問相關(guān)專業(yè)人士或老師，但是可能很難快速找到回答問題的專家，而且專家不一定能及時(shí)回復(fù)問題。那么，人工智能技術(shù)可以幫助我們快速識(shí)別嗎？項(xiàng)目要求基于人工智能開發(fā)驗(yàn)證單元等端側(cè)設(shè)備來體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用，包括圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割及人體姿態(tài)估計(jì)，通過具體的實(shí)現(xiàn)效果來理解計(jì)算機(jī)視覺的能力。本項(xiàng)目首先介紹計(jì)算機(jī)視覺的相關(guān)知識(shí)，然后基于人工智能開發(fā)驗(yàn)證單元來體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用，具體分析如下。（1）掌握計(jì)算機(jī)視覺的定義，并將其與人類視覺進(jìn)行對(duì)應(yīng)。（2）掌握計(jì)算機(jī)視覺的4個(gè)層次，了解計(jì)算機(jī)視覺的整個(gè)過程。（3）掌握計(jì)算機(jī)視覺中的常見任務(wù)，重點(diǎn)熟悉圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割及人體姿態(tài)估計(jì)。（4）了解本項(xiàng)目所使用的兩個(gè)開發(fā)平臺(tái)的功能和特點(diǎn)。（5）借助人工智能開發(fā)驗(yàn)證單元體驗(yàn)圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割及人體姿態(tài)估計(jì)功能，了解人工智能開發(fā)驗(yàn)證單元的使用方法。（6）通過人工智能開發(fā)驗(yàn)證單元的可視化效果，深入理解計(jì)算機(jī)視覺的能力。知識(shí)點(diǎn)1：計(jì)算機(jī)視覺的定義知識(shí)點(diǎn)2：計(jì)算機(jī)視覺的4個(gè)層次知識(shí)點(diǎn)3：計(jì)算機(jī)視覺中的常見任務(wù)知識(shí)點(diǎn)4：計(jì)算機(jī)視覺的典型應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)5：計(jì)算機(jī)視覺的開發(fā)平臺(tái)任務(wù)1：實(shí)訓(xùn)環(huán)境準(zhǔn)備任務(wù)2:體驗(yàn)圖像分類人工智能功能任務(wù)3：體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢測(cè)人工智能功能任務(wù)4：體驗(yàn)圖像分割人工智能功能任務(wù)5：體驗(yàn)人體姿態(tài)估計(jì)人工智能功能【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明晰任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生完成任務(wù)分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于人工智能的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。明確本項(xiàng)目所學(xué)內(nèi)容，樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生明晰本節(jié)課的學(xué)習(xí)流程，緊跟學(xué)習(xí)內(nèi)容。系統(tǒng)講授機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)有利于學(xué)生迅速獲得大量知識(shí)。學(xué)生在體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺的典型任務(wù)中學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于API實(shí)現(xiàn)圖像去霧授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)4節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解百度的圖像去霧API能力目標(biāo)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)圖像去霧情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的分類任務(wù)，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)圖像去霧教學(xué)難點(diǎn)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)圖像去霧教法學(xué)法講授法、練習(xí)法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解圖像去霧的理論知識(shí)，但未實(shí)現(xiàn)過圖像去霧。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）圖像去霧教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果案例導(dǎo)入項(xiàng)目描述項(xiàng)目分析知識(shí)準(zhǔn)備項(xiàng)目實(shí)施課堂總結(jié)【情境導(dǎo)入】一般情況下，戶外的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的應(yīng)用都需要準(zhǔn)確獲取圖像的細(xì)節(jié)特征，如交通監(jiān)控系統(tǒng)需要提取車輛型號(hào)、車牌號(hào)和車身顏色等信息，這就要求系統(tǒng)采集的圖像有較高的清晰度。但是近年來霧霾天氣頻繁出現(xiàn)，對(duì)戶外計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的正常使用造成了較大影響，使得系統(tǒng)獲取的圖像會(huì)出現(xiàn)對(duì)比度降低，色彩失真等情況，嚴(yán)重的還會(huì)使圖像模糊不清，這大大降低了戶外計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的使用性能，導(dǎo)致后期工作無法有效進(jìn)行。比如：在霧霾天氣環(huán)境下，公安部門無法通過安全監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別和追蹤犯罪嫌疑人，交警部門不能根據(jù)交通監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確獲取車輛和道路交通信息等等。由此可見，為了提高系統(tǒng)對(duì)各種天氣環(huán)境的適應(yīng)性，可以使用圖像去霧算法對(duì)監(jiān)控圖像進(jìn)行去霧。本項(xiàng)目要求基于上述案例中的場(chǎng)景，使用成熟的圖像去霧云服務(wù)接口，對(duì)圖進(jìn)行圖像去霧操作，從而獲得去霧后的圖像本項(xiàng)目首先介紹API和圖像去霧的相關(guān)知識(shí)，然后介紹如何調(diào)用百度AI開放平臺(tái)中的圖像去霧API實(shí)現(xiàn)圖像去霧操作，具體分析如下。（1）理解API的定義、架構(gòu)、工作方式和類別，為后續(xù)調(diào)用API奠定基礎(chǔ)。（2）了解國(guó)內(nèi)頭部人工智能企業(yè)所開放的人工智能平臺(tái)，了解其中的計(jì)算機(jī)視覺人工智能功能。（3）學(xué)習(xí)針對(duì)數(shù)字圖像的圖像預(yù)處理技術(shù)，了解處理的內(nèi)容和目的，并從中引出重要的圖像增強(qiáng)技術(shù)——圖像去霧。（4）掌握?qǐng)D像去霧的背景和定義，理解兩種圖像去霧算法的工作原理。（5）掌握百度AI開放平臺(tái)圖像去霧API的使用方法，能夠調(diào)用API實(shí)現(xiàn)圖像去霧操作。（6）能夠?qū)D像去霧的結(jié)果進(jìn)行可視化，并將其與原圖進(jìn)行對(duì)比，直觀感受圖像去霧的效果。知識(shí)點(diǎn)1：API1）API的定義和架構(gòu)2）API的工作方式——RESTAPI3）API的類別知識(shí)點(diǎn)2：視覺類云服務(wù)平臺(tái)1）百度AI開放平臺(tái)2）阿里云視覺智能開放平臺(tái)知識(shí)點(diǎn)3：圖像預(yù)處理1）圖像采集2）圖像清洗3）圖像增廣4）圖像增強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)4：圖像去霧1）圖像去霧的背景2）圖像去霧的定義3）圖像去霧的算法知識(shí)點(diǎn)5：圖像去霧API的使用【任務(wù)描述】圖像去霧API介紹百度，對(duì)濃霧天氣下拍攝，導(dǎo)致細(xì)節(jié)無法辨認(rèn)的圖像進(jìn)行去霧處理，還原更清晰真實(shí)的圖像。示意圖如下：二、使用API的步驟步驟一：領(lǐng)用資源步驟二：創(chuàng)建應(yīng)用，生成acesstoken。步驟三：調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)功能。三、圖像去霧實(shí)現(xiàn)（1）導(dǎo)入庫#導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫importrequests（2）生成request_url#為請(qǐng)求URI添加access_token參數(shù)request_url=request_url+'?charset=UTF-8&access_token='+access_token（3）設(shè)置消息頭#設(shè)置請(qǐng)求消息頭headers={"Content-Type":"application/json"}（4）圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式。#將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式importbase64#導(dǎo)入所需庫#以二進(jìn)制的方式讀取待預(yù)測(cè)圖片f=open('1.png','rb')#轉(zhuǎn)為Base64格式img=base64.b64encode(f.read())（5）將圖像傳入請(qǐng)求體所需參數(shù)#將圖像傳入?yún)?shù)params={"image":img}（6）請(qǐng)求體參數(shù)設(shè)置完成后，即可發(fā)送請(qǐng)求。#發(fā)送post請(qǐng)求response=requests.post(request_url,data=params,headers=headers)（7）查看響應(yīng)信息#查看響應(yīng)信息print(response)ifresponse:print(response.json())（9）查看回應(yīng)返回狀態(tài)碼為200，表示響應(yīng)正常。四、結(jié)果可視化（1）將圖像進(jìn)行解碼#加載結(jié)果data=response.json()#提取圖像數(shù)據(jù)image=data['image']#解碼base64圖像數(shù)據(jù)image_data=base64.b64decode(data['image'])（2）圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB格式#將圖像數(shù)據(jù)寫入保存withopen('2.jpg','wb')asf:f.write(image_data)#讀取保存的圖像sourceImg=cv2.imread('2.jpg')#轉(zhuǎn)為RGB格式srcImage_new=cv2.cvtColor(sourceImg,cv2.COLOR_BGR2RGB)#顯示圖像plt.imshow(srcImage_new)plt.show()圖像已經(jīng)順利地進(jìn)行了去霧操作，效果良好?！緦W(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明晰任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考完成百度平臺(tái)的資源領(lǐng)取、acesstoken獲得操作學(xué)生生成request_url學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式學(xué)生將圖像傳入請(qǐng)求體所需參數(shù)學(xué)生發(fā)送請(qǐng)求學(xué)生查看響應(yīng)請(qǐng)求學(xué)生將圖像進(jìn)行解碼學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB格式分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考基于現(xiàn)實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。明確本項(xiàng)目所學(xué)內(nèi)容，樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生明晰本節(jié)課的學(xué)習(xí)流程，緊跟學(xué)習(xí)內(nèi)容。系統(tǒng)講授機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)有利于學(xué)生迅速獲得大量知識(shí)。使學(xué)生明確任務(wù)，有的放矢介紹調(diào)用的API，了解API可實(shí)現(xiàn)的功能。算法較為抽象，教師講解使學(xué)生不會(huì)有習(xí)得性無助講解編碼含義，幫助學(xué)生理解函數(shù)的的細(xì)節(jié)，對(duì)圖形去霧有更深層次的認(rèn)識(shí)。階段性查看編碼結(jié)果，有助于學(xué)生養(yǎng)成查錯(cuò)的思路。教師先讓學(xué)生嘗試，學(xué)生編碼發(fā)生錯(cuò)誤后在進(jìn)行指導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，有助于提高學(xué)生的編碼能力。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于API實(shí)現(xiàn)車型識(shí)別授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)3節(jié)課教學(xué)內(nèi)容車型識(shí)別API介紹使用API的步驟三、車型識(shí)別實(shí)現(xiàn)四、結(jié)果可視化教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解百度的車型識(shí)別API能力目標(biāo)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)車型識(shí)別情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的分類任務(wù)，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)車型識(shí)別教學(xué)難點(diǎn)掌握使用API的步驟實(shí)現(xiàn)車型識(shí)別教法學(xué)法講授法、練習(xí)法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解車型識(shí)別的理論知識(shí)，但未實(shí)現(xiàn)過車型識(shí)別。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）車型識(shí)別教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【發(fā)現(xiàn)問題】【明確任務(wù)】【課堂實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】在智能交通場(chǎng)景中，車型識(shí)別已經(jīng)成為電子信息技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的熱點(diǎn)，它是對(duì)特定地點(diǎn)和時(shí)間段內(nèi)的車流信息進(jìn)行采集、識(shí)別和分類，如交通監(jiān)控系統(tǒng)需要采集車輛型號(hào)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和分類，把得到的交通流數(shù)據(jù)作為交通管理、收費(fèi)、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)的依據(jù)。但傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè)和人工識(shí)別車輛有諸多缺點(diǎn)，如效率低下、準(zhǔn)確度不高等問題，導(dǎo)致交警部門不能準(zhǔn)確獲取車輛信息或漏缺違規(guī)車輛。由此可見，為了提高車型識(shí)別速率及準(zhǔn)確率，可以使用車型識(shí)別算法對(duì)圖像中的車型進(jìn)行識(shí)別?！救蝿?wù)描述】本次任務(wù)要求基于上述案例的場(chǎng)景，使用成熟的車型識(shí)別云服務(wù)接口，對(duì)圖4-1中的原圖進(jìn)行車型識(shí)別操作。車型識(shí)別API介紹二、使用API的步驟步驟一：領(lǐng)用資源步驟二：創(chuàng)建應(yīng)用，生成acesstoken。步驟三：調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)功能。三、車型識(shí)別的實(shí)現(xiàn)（1）導(dǎo)入庫#導(dǎo)入所需庫importrequests#發(fā)送請(qǐng)求importbase64#圖像編碼fromPILimportImage#圖像操作importmatplotlib.pyplotasplt#顯示圖像plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#顯示中文（2）設(shè)置request_url#定義請(qǐng)求URIrequest_url=同項(xiàng)目四的組裝（3）設(shè)置請(qǐng)求消息頭#設(shè)置請(qǐng)求消息頭headers={"Content-Type":"application/x-www-form-urlencoded"}（4）將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式#將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式f=open('./data/test.jpg','rb')#以二進(jìn)制的方式讀取待預(yù)測(cè)圖片img=base64.b64encode(f.read())#轉(zhuǎn)為Base64格式（5）設(shè)置參數(shù)#將圖像傳入?yún)?shù)params={"image":img,"baike_num":5}access_token='生成的API請(qǐng)求鏈接所帶的Token'request_url=request_url+"?access_token="+access_token（6）發(fā)送請(qǐng)求#發(fā)送post請(qǐng)求response=requests.post(request_url,data=params,headers=headers)（7）查看響應(yīng)正常#查看響應(yīng)信息print(response)ifresponse:print(response.json())（8）運(yùn)行程序，返回參數(shù)<Response[200]>{'location_result':{'top':224,'left':192,'width':555,'height':396},'color_result':'紅色','result':[{'year':'2021','name':'寶駿530','score':0.9012709856033325,'baike_info':{}},{'year':'2021','name':'啟辰D60','score':0.001792644965462387,'baike_info':{}},{'year':'2015-2017','name':'寶駿560','score':0.001194860320538282,'baike_info':{'baike_url':'/item/%E5%AE%9D%E9%AA%8F560/16880463','image_url':'/pic/10dfa9ec86d9b8fa0ec08fac734','description':'寶駿560，是上汽通用五菱正式推出旗下首款SUV車型，于2015年7月18日上市，此次共推出1.8L手動(dòng)舒適型、1.8L手動(dòng)精英型、1.8L手動(dòng)豪華型3款車型。2016年，寶駿560推出搭載1.5T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)車型，以滿足不同人群的需求。同年，寶駿560新增6速手動(dòng)擋車型，售價(jià)區(qū)間為7.78萬-9.08萬元。2017年1月9日，寶駿560律動(dòng)版正式上市，其相比現(xiàn)款560有很大的變化，提供1.5T手動(dòng)樂享型、1.5T手動(dòng)尊享型以及1.8L智能手動(dòng)尊享型總共3款車型，采用了全新的前臉，包括優(yōu)化了進(jìn)氣格柵尺寸和鍍鉻飾條，同時(shí)霧燈和LED日行燈位置進(jìn)行了調(diào)換。'}},{'year':'2021','name':'新寶駿RS-3','score':0.000368758977856487,'baike_info':{}},{'year':'2021','name':'寶駿Valli','score':0.0002644755295477808,'baike_info':{}}],'log_id':1630127564973763450}（9）取出結(jié)果#加載結(jié)果print("1.車輛型號(hào)：",response.json()['result'][0]['name'])#輸出車輛顏色print("2.車輛顏色：",response.json()['color_result'])#輸出置信度print("3.識(shí)別置信度：",response.json()['result'][0]['score'])（10）運(yùn)行程序結(jié)果四、結(jié)果可視化（1）對(duì)識(shí)別的車型進(jìn)行標(biāo)注并可視化#圖片路徑img=Image.open('./data/test.jpg')#圖像窗口名稱plt.figure("Image")#接收?qǐng)D像plt.imshow(img)#關(guān)掉坐標(biāo)軸為offplt.axis('on')#車型類型plt.xlabel(response.json()['result'][0]['name'])#圖像標(biāo)題plt.title('車型識(shí)別結(jié)果圖')#保存圖像，保存結(jié)果要在show()之前，不然保存結(jié)果是白圖plt.savefig("./data/"+response.json()['result'][0]['name']+".png")#顯示圖像plt.show()（2）程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示，由圖可知，車輛的型號(hào)已經(jīng)準(zhǔn)確識(shí)別出來，效果優(yōu)異?！緦W(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明確任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫學(xué)生生成request_url學(xué)生設(shè)置消息頭學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式學(xué)生將圖像傳入請(qǐng)求體所需參數(shù)學(xué)生發(fā)送請(qǐng)求學(xué)生查看響應(yīng)請(qǐng)求學(xué)生思考返回參數(shù)的含義學(xué)生聆聽并思考學(xué)生檢測(cè)識(shí)別結(jié)果可視化識(shí)別結(jié)果分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考基于現(xiàn)實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。使學(xué)生明確任務(wù)，有的放矢介紹調(diào)用的API，了解API可實(shí)現(xiàn)的功能。做好后續(xù)實(shí)訓(xùn)的準(zhǔn)備工作此處和項(xiàng)目四操作相同，學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固。新知識(shí)點(diǎn)為設(shè)置返回百科數(shù)目，教師講解，有助于學(xué)生理解培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力、邏輯能力部分學(xué)生python基礎(chǔ)不佳，導(dǎo)致對(duì)返回參數(shù)的理解困難，教師講解使學(xué)生不會(huì)有習(xí)得性無助根據(jù)（8）的結(jié)果編寫編碼，利用已學(xué)的python知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題。階段性查看編碼結(jié)果，有助于學(xué)生養(yǎng)成查錯(cuò)的思路。教師先讓學(xué)生嘗試，學(xué)生編碼發(fā)生錯(cuò)誤后在進(jìn)行指導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，有助于提高學(xué)生的編碼能力。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于API實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)4節(jié)課教學(xué)內(nèi)容車輛檢測(cè)API介紹，生成密鑰二、調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)三、結(jié)果可視化教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解百度的車輛檢測(cè)API能力目標(biāo)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的目標(biāo)檢測(cè)，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)教學(xué)難點(diǎn)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)教法學(xué)法講授法、練習(xí)法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解目標(biāo)檢測(cè)的理論知識(shí)，但未實(shí)現(xiàn)過目標(biāo)檢測(cè)。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）車輛檢測(cè)教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【發(fā)現(xiàn)問題】【明確任務(wù)】【課堂實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】在我們的日常生活中，每天在道路上穿行的車輛成千上萬，在這些車輛當(dāng)中，又有著非常多的車型，比如：汽車、卡車、巴士、摩托車、三輪車等。而在交通監(jiān)控系統(tǒng)中，我們很難從眾多穿行的車輛中去發(fā)現(xiàn)特定的車型，這就很容易出現(xiàn)各類事故。比如：在廣東、湖南、福建等省份，均禁止摩托車上高速公路行駛，而公安部門無法通過安全監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確地捕獲到違規(guī)上高速的摩托車，這就有了很大的安全隱患，由此可見，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)上高速的摩托車，保障道路交通安全，可以使用車輛檢測(cè)算法對(duì)監(jiān)控圖像進(jìn)行排查，在高速收費(fèi)站前對(duì)摩托車進(jìn)行攔截，謹(jǐn)防摩托車沖卡上高速?！救蝿?wù)描述】本次任務(wù)要求基于上述案例的場(chǎng)景，使用成熟的圖像檢測(cè)云服務(wù)接口，原圖進(jìn)行車輛檢測(cè)操作，檢測(cè)到摩托車時(shí)在左上角做警示處理，并將檢測(cè)到的車輛進(jìn)行框選，其中摩托車用不同顏色進(jìn)行框選。任務(wù)一：生成密鑰（如項(xiàng)目四）步驟一：領(lǐng)用資源步驟二：創(chuàng)建應(yīng)用，生成acesstoken。任務(wù)二：調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)（1）導(dǎo)入庫（2）表示request_url如項(xiàng)目四（3）設(shè)置消息頭圖像已經(jīng)順利地進(jìn)行了去霧操作，效果良好。（4）圖像格式轉(zhuǎn)換（5）圖像傳入請(qǐng)求體所需參數(shù)（6）查看響應(yīng)結(jié)果：任務(wù)三：可視化結(jié)果（1）讀取照片，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB格式。（2）將識(shí)別到的車輛進(jìn)行框選（3）顯示圖像結(jié)果：【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明確任務(wù)學(xué)生聆聽并思考學(xué)生導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫學(xué)生生成request_url學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式學(xué)生發(fā)送請(qǐng)求學(xué)生查看響應(yīng)請(qǐng)求學(xué)生將圖像進(jìn)行解碼學(xué)生將識(shí)別到的車輛進(jìn)行框選學(xué)生顯示圖像分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考基于現(xiàn)實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。使學(xué)生明確任務(wù)，有的放矢介紹調(diào)用的API，了解API可實(shí)現(xiàn)的功能，并完成acesstoken的生成。此部分與項(xiàng)目四、項(xiàng)目五大致相同，學(xué)生可根據(jù)項(xiàng)目要求自己實(shí)現(xiàn)，教師偶爾提示，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思維。算法較為抽象，教師講解使學(xué)生不會(huì)有習(xí)得性無助教師先讓學(xué)生嘗試，學(xué)生編碼發(fā)生錯(cuò)誤后在進(jìn)行指導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，有助于提高學(xué)生的編碼能力。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于API實(shí)現(xiàn)行人分割授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)4節(jié)課教學(xué)內(nèi)容行人分割A(yù)PI介紹，生成密鑰二、調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)三、結(jié)果可視化教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解百度的行人分割A(yù)PI能力目標(biāo)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)行人分割情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的圖像分割，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)行人分割教學(xué)難點(diǎn)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)行人分割教法學(xué)法講授法、練習(xí)法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解圖像分割分割的理論知識(shí)，但未實(shí)現(xiàn)過行人分割。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）行人分割一、行人分割A(yù)PI介紹，生成密鑰二、調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)三、結(jié)果可視化教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【發(fā)現(xiàn)問題】【明確任務(wù)】【課堂實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】隨著城市化進(jìn)程的加速和城市人口的不斷增長(zhǎng)，馬路人流密集度也在不斷提高，交通管理部門需要更加精準(zhǔn)地了解人流量情況，為交通管控提供科學(xué)依據(jù)。行人分割人群計(jì)數(shù)可以幫助交通管理部門了解人流密集區(qū)域的情況，包括人流峰值時(shí)間、人流流向、人流密度等，為交通管控提供數(shù)據(jù)支持。在交通高峰期，交通管理部門可以根據(jù)人群計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的交通管理方案，包括調(diào)整交通信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)、增加交通警力、增設(shè)人行天橋等措施，提高交通流暢度和安全性。【任務(wù)描述】本次任務(wù)要求基于上述案例的場(chǎng)景，使用成熟的行人分割云服務(wù)接口，對(duì)原圖進(jìn)行行人分割操作。任務(wù)一：生成密鑰（如項(xiàng)目四）步驟一：領(lǐng)用資源步驟二：創(chuàng)建應(yīng)用，生成acesstoken。任務(wù)二：調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)行人分割（1）導(dǎo)入庫（2）表示request_url如項(xiàng)目四（3）設(shè)置消息頭（4）圖像格式轉(zhuǎn)換（5）查看人像分割A(yù)PI請(qǐng)求說明，選擇參數(shù)在本次任務(wù)中，我們需要的是對(duì)行人進(jìn)行分割并且計(jì)算行人數(shù)量，對(duì)應(yīng)的Type為"foreground"。（6）發(fā)送請(qǐng)求（7）查看響應(yīng)結(jié)果：任務(wù)三：可視化結(jié)果（1）解碼圖像（2）圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGBA格式結(jié)果：結(jié)果分析：從圖中可以看到，圖像已經(jīng)順利地進(jìn)行了分割操作并且輸出了行人數(shù)量，但是可以看出圖中部分人像沒有被正確分割和識(shí)別，通過對(duì)比原圖，我們可以看到在部分靠近白色背景以及行人服裝顏色跟周圍環(huán)境顏色相近時(shí)無法被正確分割，目前，行人分割技術(shù)存在以下幾個(gè)難點(diǎn)：1、復(fù)雜的場(chǎng)景背景：在城市中，行人常常出現(xiàn)在復(fù)雜的場(chǎng)景中，例如交通繁忙的路口、擁擠的街道等，這些背景可能會(huì)對(duì)行人分割產(chǎn)生干擾，使算法難以準(zhǔn)確地檢測(cè)和分割行人。2、行人外觀的多樣性：行人的外觀因人而異，例如不同的衣著、不同的體型等，這些因素都會(huì)影響行人的視覺特征，使算法難以區(qū)分行人和其他物體。3、遮擋和重疊：行人之間可能會(huì)存在遮擋和重疊的情況，這些情況會(huì)使行人的邊界模糊，使算法難以準(zhǔn)確地分割行人。4、光照和陰影：光照和陰影是行人分割中常見的問題，它們可能會(huì)使行人的視覺特征變得模糊，使算法難以準(zhǔn)確地檢測(cè)和分割行人。5、數(shù)據(jù)集的不足：對(duì)于行人分割任務(wù)而言，數(shù)據(jù)集的質(zhì)量和數(shù)量對(duì)算法的性能影響巨大。如果數(shù)據(jù)集中缺乏多樣性和豐富性，算法可能無法泛化到不同的場(chǎng)景和行人外觀。【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明確任務(wù)學(xué)生導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫學(xué)生生成request_url學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Base64格式學(xué)生查看人像分割A(yù)PI請(qǐng)求說明，選擇參數(shù)學(xué)生發(fā)送請(qǐng)求學(xué)生查看響應(yīng)請(qǐng)求學(xué)生將圖像進(jìn)行解碼學(xué)生將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGBA格式學(xué)生顯示圖像學(xué)生討論分析結(jié)果分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考基于現(xiàn)實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。使學(xué)生明確任務(wù)，有的放矢介紹調(diào)用的API，了解API可實(shí)現(xiàn)的功能，并完成acesstoken的生成。此部分與項(xiàng)目四、項(xiàng)目五、項(xiàng)目6大致相同，學(xué)生可根據(jù)項(xiàng)目要求自己實(shí)現(xiàn)，教師偶爾提示，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思維。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需要選定參數(shù)的能力此部分代碼較為簡(jiǎn)單，學(xué)生獨(dú)立操作，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。教師先讓學(xué)生嘗試，學(xué)生編碼發(fā)生錯(cuò)誤后在進(jìn)行指導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，有助于提高學(xué)生的編碼能力。此部分代碼較復(fù)雜，且有新知識(shí)，故教師帶領(lǐng)演示編碼，學(xué)生模仿并做好課堂筆記。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，教師根據(jù)討論結(jié)果做進(jìn)一步延申，擴(kuò)寬學(xué)生知識(shí)面。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于API實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)4節(jié)課教學(xué)內(nèi)容車牌識(shí)別API介紹，生成密鑰二、調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別三、結(jié)果可視化教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解百度的車牌識(shí)別API能力目標(biāo)調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的文字識(shí)別，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)API實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別的流程定位車牌的位置并截取教學(xué)難點(diǎn)定位車牌的位置并截取教法學(xué)法講授法、練習(xí)法、討論法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解文字識(shí)別的理論知識(shí)，但未實(shí)現(xiàn)過文字識(shí)別。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）基于API實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別一、車牌識(shí)別API介紹，生成密鑰二、調(diào)用API，實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別三、結(jié)果可視化教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果復(fù)習(xí)舊知【發(fā)現(xiàn)問題】【明確任務(wù)】【項(xiàng)目分析】【課堂實(shí)操】【課堂總結(jié)】上次課我們體驗(yàn)了人工智能實(shí)現(xiàn)圖像去霧，大家還記得它的實(shí)現(xiàn)流程嗎？請(qǐng)大家選用合適的工具畫出流程圖，并截圖到任務(wù)單中。（學(xué)生展示）今天我們來體驗(yàn)人工智能實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別。【情境導(dǎo)入】隨著科技的發(fā)展，汽車逐漸進(jìn)入人們的視野，使得汽車的保有量逐漸增加，隨之而來的是城市車輛管理問題。車牌是能夠?qū)囕v信息快速進(jìn)行確認(rèn)的途徑，可以說是車輛的“身份證”也并無不可。為了對(duì)城市車輛進(jìn)行管理，車牌識(shí)別的實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛管理的重要性不言而喻。比如停車場(chǎng)管理，停車場(chǎng)為了更好的對(duì)車輛的進(jìn)出以及收費(fèi)進(jìn)行管理，那么他就需要在入口進(jìn)行車牌識(shí)別并在系統(tǒng)記錄，在出口進(jìn)行車牌識(shí)別確認(rèn)車輛停放時(shí)間并計(jì)算收費(fèi)。由于新能源技術(shù)的快速發(fā)展，新能源汽車技術(shù)的成熟，市面上的新能源汽車越來越多。然而新能源車牌的命名規(guī)則與傳統(tǒng)車牌的命名規(guī)則有所不同，如新增新能源車輛標(biāo)識(shí)、新能源的號(hào)碼牌增加了一位、底色不同等，使得以前的識(shí)別方式不能區(qū)別傳統(tǒng)車輛和新能源車輛。使得停車場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)車輛和新能源車輛的區(qū)分管理帶來了一定困難。因此我們需要借助技術(shù)來幫助車輛的管理和監(jiān)督，今天我們來體驗(yàn)車牌號(hào)的提取?！救蝿?wù)描述】本次任務(wù)要求基于上述案例的場(chǎng)景，使用成熟的車牌識(shí)別云服務(wù)接口，對(duì)原圖進(jìn)行車牌識(shí)別操作。要想完成這個(gè)項(xiàng)目，我們應(yīng)該怎么做？或者說它的實(shí)現(xiàn)流程是什么？（小組討論）并畫出實(shí)現(xiàn)的流程圖（個(gè)人任務(wù)），將流程圖截圖到任務(wù)單的第二題。（下發(fā)部分操作手冊(cè)）一、學(xué)生操作任務(wù)一：生成密鑰步驟一：領(lǐng)用資源步驟二：創(chuàng)建應(yīng)用，生成acesstoken。任務(wù)二完善示例代碼，分析輸出結(jié)果（1）查找并讀懂實(shí)例代碼（小組討論）（2）提出疑問（班內(nèi)學(xué)生解答）（3）完善示例代碼（4）分析響應(yīng)結(jié)果，并完成任務(wù)單第三題任務(wù)三：定位車牌位置，輸出車牌號(hào)（1）導(dǎo)入庫思考還需要使用什么庫？將思考結(jié)果寫在任務(wù)單第三題后，在jupyter導(dǎo)入庫。（2）讀取照片，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB格式。（3）提取圖像（難點(diǎn)）第一步：教師提供思路思路1：如何給車牌畫框思路2：如何提取數(shù)據(jù)第二步：學(xué)生嘗試編碼第三步：教師補(bǔ)充，完整代碼如下（4）顯示圖像結(jié)果：【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生思考并完成任務(wù)單第一題學(xué)生聆聽并思考學(xué)生明確任務(wù)學(xué)生討論學(xué)生畫圖學(xué)生操作學(xué)生討論學(xué)生解答，老師給學(xué)生積分完善示例代碼學(xué)生分析響應(yīng)結(jié)果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，思考數(shù)據(jù)含義。學(xué)生完成任務(wù)單第4題，導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫學(xué)生讀取照片，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為RGB格式學(xué)生聆聽并思考學(xué)生嘗試編碼學(xué)生聆聽并思考學(xué)生編寫代碼，使得圖像顯示，車牌號(hào)被打印分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考復(fù)習(xí)舊知，整理思維，尊重學(xué)生已有思維，從舊知中遷移新知。基于現(xiàn)實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。使學(xué)生明確任務(wù)，有的放矢促進(jìn)學(xué)生參與課堂，主動(dòng)思考。進(jìn)一步理清學(xué)生思維，培養(yǎng)其邏輯思維能力。學(xué)生之前完成過類似的操作，程度好的學(xué)生可獨(dú)立完成，個(gè)別同學(xué)需要幫助。培養(yǎng)這部分同學(xué)運(yùn)用資源的能力。培養(yǎng)學(xué)生查找資料、利用數(shù)據(jù)的能力。思想的碰撞能解決部分問題，使學(xué)生擁有成就感。提高學(xué)生課堂參與度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。將復(fù)雜代碼改為簡(jiǎn)單的填空，降低學(xué)習(xí)的難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字敏感度?？疾鞂W(xué)生對(duì)庫的作用的掌握程度，便于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況?？蓞⒖紙D像去霧中項(xiàng)目中的寫法，寫代碼的使用、模仿中掌握函數(shù)的用法。此部分為項(xiàng)目難點(diǎn)，教師需給學(xué)生搭梯子提出有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，學(xué)生踏出舒適區(qū)，通過克服挑戰(zhàn)并取得成功，學(xué)生會(huì)更加自信教師講解使做出來的同學(xué)加深對(duì)問題的理解，沒自主做出來的學(xué)生不會(huì)無助教師先讓學(xué)生嘗試，學(xué)生編碼發(fā)生錯(cuò)誤后在進(jìn)行指導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，有助于提高學(xué)生的編碼能力。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于ResNet實(shí)現(xiàn)服飾分類授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容一教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）掌握基于傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)的圖像分類方法。（2）掌握基于深度學(xué)習(xí)的圖像分類方法。（3）熟悉深度學(xué)習(xí)圖像分類算法——ResNet。（4）掌握?qǐng)D像分類模型的評(píng)估指標(biāo)。能力目標(biāo)能夠訓(xùn)練ResNet模型實(shí)現(xiàn)服飾分類。能夠?qū)D像分類模型部署到服務(wù)端。情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的分類任務(wù)，將人工智能的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。能理解機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際中的應(yīng)用并產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)（1）ResNet模型實(shí)現(xiàn)服飾分類。（2）圖像分類模型部署到服務(wù)端教學(xué)難點(diǎn)ResNet模型實(shí)現(xiàn)服飾分類教法學(xué)法講授法、練習(xí)法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生了解人工智能的人類任務(wù)的原理，但未從綜合、底層的角度實(shí)現(xiàn)過分類任務(wù)。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）服飾分類模型的訓(xùn)練教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【情境導(dǎo)入】【項(xiàng)目描述】【項(xiàng)目分析】【知識(shí)準(zhǔn)備】【項(xiàng)目實(shí)施】【結(jié)果展示】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】隨著電商平臺(tái)的快速發(fā)展，越來越多的人選擇在電商平臺(tái)（如京東、淘寶、拼多多等）上購物。服飾在電商平臺(tái)上的種類多種多樣，并且數(shù)量龐大。在電商銷售活動(dòng)中，服飾推薦方法主要基于用戶的歷史行為數(shù)據(jù)和服飾屬性信息（如顏色、款式、品牌等）。為了方便用戶檢索，我們需要對(duì)電商平臺(tái)上的服飾進(jìn)行識(shí)別和分類。思考：可以使用什么技術(shù)來對(duì)服飾進(jìn)行識(shí)別和分類呢？本項(xiàng)目要求基于上述案例場(chǎng)景，通過paddlepaddle框架訓(xùn)練一個(gè)ResNet模型，使其能夠?qū)D像中的服飾進(jìn)行識(shí)別，并輸出對(duì)應(yīng)的類別標(biāo)簽及置信度選擇環(huán)境選擇上次課構(gòu)建好的paddle——clo環(huán)境。導(dǎo)入模塊導(dǎo)入我們上節(jié)課安裝好的模塊。三、構(gòu)建數(shù)據(jù)讀取器構(gòu)建繼承了paddle.io.Dataset這個(gè)類的數(shù)據(jù)讀取器。我們需要重新定義__init__、__getitem__和__len__。四、處理數(shù)據(jù)格式在數(shù)據(jù)進(jìn)入模型訓(xùn)練之前，還需對(duì)數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行處理，處理參數(shù)如下：T.Resize：指定輸入圖片的尺寸，并將所有樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理成該尺寸；T.CenterCrop：對(duì)輸入圖像進(jìn)行裁剪，并且保持圖片中心點(diǎn)不變；T.Normalize：對(duì)所有輸入圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。劃分?jǐn)?shù)據(jù)集：這一步我們將數(shù)據(jù)集劃分為trappings_train、trappings_validate和trappings_test。導(dǎo)入模型接下來我們開始導(dǎo)入模型，我們使用百度的paddlehub模型庫加載ResNet50模型，label_list是數(shù)據(jù)標(biāo)簽，需要與我們的數(shù)據(jù)集的標(biāo)簽一致。name是模型的名字這里我們的模型名字叫resnet50_vd_imagenet_ssld。六、訓(xùn)練模型模型導(dǎo)入成功后我們就可以訓(xùn)練了，在本次任務(wù)中我們使用Adam優(yōu)化器，learning_rate是全局學(xué)習(xí)率，一般默認(rèn)0.001。parameters是待優(yōu)化模型。Trainer是訓(xùn)練器。參數(shù)：Model是待優(yōu)化模型；optimizer是優(yōu)化器；checkpoint_dir是保存模型參數(shù)的地址；use_gpu是是指是否調(diào)用GPU，要調(diào)用GPU則為True，不調(diào)用GPU則是False?？刂朴?xùn)練的過程，參數(shù)如下：trappings_train是訓(xùn)練用的數(shù)據(jù)集；epochs是訓(xùn)練的輪數(shù)，為了提高精確率輪數(shù)可以適當(dāng)增加；batch_size是訓(xùn)練的批次大小，一般與圖片數(shù)量、訓(xùn)練的輪數(shù)有關(guān)；eval_datase是驗(yàn)證集；save_interval是保存模型的間隔頻次，單位是訓(xùn)練的輪數(shù)。本次訓(xùn)練大約需要30-40分鐘。在訓(xùn)練過程中，你可以看到如下圖的訓(xùn)練過程。epoch是訓(xùn)練輪數(shù)；step是每輪訓(xùn)練圖片的張數(shù)；loss是損失量，這個(gè)的數(shù)值會(huì)隨著訓(xùn)練逐漸減少；acc是精確率，是評(píng)估模型的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)數(shù)值會(huì)隨著訓(xùn)練逐漸增加；lr是learning_rate全局學(xué)習(xí)率。文件位置：代碼文件的同級(jí)目錄文件名字：img_classification文件內(nèi)容：其中文件夾best_model中存放著10輪訓(xùn)練中最佳的模型文件，這將是下一任務(wù)中所部署的模型。單擊打開可以看到其中存放著兩個(gè)文件，分別為model.pdopt和model.pdparams七、部署服飾分類模型（1）配置config.json文件（2）單擊打開服飾分類.ipynb文件，在最后一個(gè)空的代碼塊中輸入以下代碼（3）運(yùn)行部署八、訪問服務(wù)端（1）導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫（2）定義轉(zhuǎn)換圖像格式的方法（3）圖像格式轉(zhuǎn)換（4）發(fā)送請(qǐng)求輸出結(jié)果：（5）識(shí)別結(jié)果可視化【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生回憶并思考學(xué)生明確項(xiàng)目要求學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考選擇環(huán)境學(xué)生按要求導(dǎo)入模塊學(xué)生聆聽并思考，教師提示后，構(gòu)建數(shù)據(jù)讀取器歸一化處理劃分?jǐn)?shù)據(jù)集學(xué)生導(dǎo)入resnet50_vd_imagenet_ssld模型。學(xué)生訓(xùn)練模型學(xué)生查看訓(xùn)練結(jié)果配置config.json文件部署服務(wù)導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)所需庫定義轉(zhuǎn)換圖像格式的方法圖像格式轉(zhuǎn)換發(fā)送請(qǐng)求識(shí)別結(jié)果可視化分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于人工智能的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。明確要求，有的放矢教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。明確學(xué)習(xí)的脈絡(luò)理論與實(shí)踐想結(jié)合，理實(shí)一體算法較為抽象，教師講解使學(xué)生不會(huì)有習(xí)得性無助教師講解參數(shù)含義，幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)處理的細(xì)節(jié)，對(duì)數(shù)據(jù)處理有更深層次的認(rèn)識(shí)。為了訓(xùn)練模型和驗(yàn)證模型的數(shù)據(jù)不重復(fù)，故須劃分?jǐn)?shù)據(jù)集，并在此處回顧知識(shí)點(diǎn)。使學(xué)生了解resnet模型，了解視覺進(jìn)步背后的模型。教師教導(dǎo)學(xué)生理解模型訓(xùn)練中的參數(shù)，幫助學(xué)生理解參數(shù)含義，有助于學(xué)生觀察模型訓(xùn)練的情況。學(xué)生查看是對(duì)模型訓(xùn)練結(jié)果的檢驗(yàn)，不僅課正式訓(xùn)練的結(jié)果，也使學(xué)生獲得滿足感，成就感。教師講解，學(xué)生聆聽，能快速的掌握知識(shí)。教師演示，學(xué)生模仿，降低學(xué)習(xí)難度參照操作手冊(cè)，獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、操作的能力分析測(cè)試結(jié)果，檢驗(yàn)服務(wù)部署的最終效果，提高課堂參與度。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于YOLOv3實(shí)現(xiàn)零售柜商品檢測(cè)授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉傳統(tǒng)目標(biāo)檢測(cè)方法的基本流程。（2）掌握深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)方法的兩種類別。（3）熟悉YOLO系列算法的原理及YOLOv3的特點(diǎn)。（4）掌握目標(biāo)檢測(cè)模型的評(píng)估指標(biāo)。能力目標(biāo)（1）能夠通過訓(xùn)練YOLOv3實(shí)現(xiàn)零售柜商品檢測(cè)。（2）能夠?qū)⒛繕?biāo)檢測(cè)模型部署在端側(cè)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。情感目標(biāo)培育法治意識(shí)和數(shù)據(jù)安全意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)（1）訓(xùn)練YOLOv3實(shí)現(xiàn)零售柜商品檢測(cè)。（2）將目標(biāo)檢測(cè)模型部署在端側(cè)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。教學(xué)難點(diǎn)將目標(biāo)檢測(cè)模型部署在端側(cè)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)教法學(xué)法講授法、練習(xí)法、演示法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生在平臺(tái)進(jìn)行過模型的訓(xùn)練與推理，但未運(yùn)用編碼進(jìn)行過訓(xùn)練與推理。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）目標(biāo)檢測(cè)模型訓(xùn)練與預(yù)測(cè)教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【情境導(dǎo)入】【項(xiàng)目描述】【項(xiàng)目分析】【知識(shí)準(zhǔn)備】【項(xiàng)目實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】在傳統(tǒng)的零售柜中，無論是大型超市，還是小型便利店，在居民密集區(qū)及消費(fèi)高峰時(shí)段（如周末）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)結(jié)算的現(xiàn)象。若我們能夠利用目標(biāo)檢測(cè)一次性的識(shí)別所有商品和價(jià)錢，就能大大縮短結(jié)賬時(shí)間。使用PaddlePaddle框架導(dǎo)入YOLOv3，對(duì)商品進(jìn)行商品檢測(cè)操作。本項(xiàng)目首先介紹目標(biāo)檢測(cè)的進(jìn)階知識(shí)，然后介紹如何訓(xùn)練YOLOv3來實(shí)現(xiàn)零售柜商品檢測(cè)，具體分析如下。（1）學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的目標(biāo)檢測(cè)基本流程，能夠加深對(duì)傳統(tǒng)方法和深度學(xué)習(xí)方法的理解。（2）理解Two-Stage目標(biāo)檢測(cè)算法和One-Stage目標(biāo)檢測(cè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)和不同之處。（3）熟悉YOLO系列深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)算法，重點(diǎn)了解YOLOv3的特點(diǎn)。（4）學(xué)習(xí)2個(gè)常見的目標(biāo)檢測(cè)模型的評(píng)估指標(biāo)。（5）能夠基于PaddlePaddle框架加載YOLOv3并進(jìn)行訓(xùn)練。（6）能夠使用IoU評(píng)估模型效果，并將最佳模型部署到端側(cè)設(shè)備上。數(shù)據(jù)集分類知識(shí)點(diǎn)：切片os庫，os.listdir()方法任務(wù)：完成任務(wù)單第一、二大題數(shù)據(jù)集預(yù)處理學(xué)生查看paddle的transfomers預(yù)處理方法圖像數(shù)據(jù)輸入利用pdx.datasets里的VOCDetection模塊將數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行處理啟動(dòng)模型訓(xùn)練五、查看模型訓(xùn)練結(jié)果模型訓(xùn)練在gpu的環(huán)境下迭代50次大概花費(fèi)了1個(gè)小時(shí)的時(shí)間，上圖的epoch是訓(xùn)練輪數(shù)；step是每輪訓(xùn)練圖片的張數(shù)；這個(gè)的數(shù)值一般會(huì)隨著訓(xùn)練逐漸減少（若沒有出現(xiàn)過擬合的情況），是評(píng)估模型的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；lr是learning_rate全局學(xué)習(xí)率。其中bbox-map約為18.42，loss約為107六、部署商品檢測(cè)模型（一）下載模型，部署在“小黑盒”（二）、 編寫“predict.py”的Python文件用于商品檢測(cè)代碼（1）新建predict.py（2）編寫商品檢測(cè)代碼1、導(dǎo)入庫導(dǎo)入模型編寫（三）、編寫“predict_camera.py”文件用于商品攝像頭檢測(cè)代碼新建編寫導(dǎo)入庫2、導(dǎo)入模型3、編寫（四）模型推理運(yùn)行教師檢查學(xué)生的完成情況【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生回憶并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生根據(jù)教師演示完成數(shù)據(jù)集預(yù)處理學(xué)生進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)輸入學(xué)生訓(xùn)練模型學(xué)生查看模型訓(xùn)練結(jié)果部署模型學(xué)生按要求新建predict.py編寫predict.py學(xué)生編寫商品檢測(cè)代碼學(xué)生將模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行展示分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于人工智能的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。明確項(xiàng)目?jī)?nèi)容，有的放矢明確學(xué)習(xí)內(nèi)容理實(shí)一體教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。學(xué)生首次進(jìn)行此類項(xiàng)目，較為復(fù)雜，教師下先進(jìn)行演示，學(xué)生進(jìn)行模仿，不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向給學(xué)生演示訓(xùn)練集的處理，要求學(xué)生自己完成測(cè)試集的處理，檢驗(yàn)學(xué)生的理解程度。學(xué)生在此處理解，batch、epoch的含義，加深對(duì)模型訓(xùn)練的理解學(xué)生查看是對(duì)模型訓(xùn)練結(jié)果的檢驗(yàn)，不僅課正式訓(xùn)練的結(jié)果，也使學(xué)生獲得滿足感，成就感。教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。學(xué)生首次進(jìn)行此類項(xiàng)目，較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊(cè)不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向教師演示，部分學(xué)生可順利完成，對(duì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生下發(fā)操作手冊(cè)，確保90%的學(xué)生不掉隊(duì)。學(xué)生查看是對(duì)模型訓(xùn)練結(jié)果的檢驗(yàn)，不僅課正式訓(xùn)練的結(jié)果，也使學(xué)生獲得滿足感，成就感。學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系。《計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于U-Net實(shí)現(xiàn)服飾分割授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉傳統(tǒng)的圖像分割方法。（2）熟悉深度學(xué)習(xí)圖像分割算法——U-Net。能力目標(biāo)（1）能夠基于PaddlePaddle框架來訓(xùn)練U-Net模型。（2）能夠?qū)⒎椃指钅Ｐ筒渴鸬椒?wù)器上。情感目標(biāo)使學(xué)生體驗(yàn)?zāi)炕赨net實(shí)現(xiàn)服飾分割，將圖像處理的興衰與自身職業(yè)規(guī)劃聯(lián)系起來。教學(xué)重點(diǎn)（1）基于PaddlePaddle框架來訓(xùn)練U-Net模型。（2）將服飾分割模型部署到服務(wù)器上。教學(xué)難點(diǎn)基于PaddlePaddle框架來訓(xùn)練U-Net模型教法學(xué)法講授法、練習(xí)法、演示法特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明學(xué)習(xí)場(chǎng)所：實(shí)訓(xùn)室教學(xué)資源：PPT、視頻、操作手冊(cè)、學(xué)生任務(wù)單教學(xué)設(shè)備：電子白板學(xué)情分析學(xué)生在平臺(tái)進(jìn)行過圖像分割，但未運(yùn)用編碼進(jìn)行過圖像分割。板書設(shè)計(jì)（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）基于Unet實(shí)現(xiàn)服飾分割教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖及實(shí)施效果【情境導(dǎo)入】【項(xiàng)目描述】【項(xiàng)目分析】【知識(shí)準(zhǔn)備】【項(xiàng)目實(shí)操】【課堂總結(jié)】【情境導(dǎo)入】在電商銷售中，傳統(tǒng)的服飾推薦方法主要基于用戶的歷史行為數(shù)據(jù)和服飾屬性信息，如顏色、款式、品牌等，但是這些信息往往難以捕捉到服飾的視覺特征和細(xì)節(jié)，導(dǎo)致推薦效果不佳。圖像分割技術(shù)可以將服飾圖像中的每個(gè)像素標(biāo)注為具體類別，如衣服、褲子、鞋子等，從而提取出服飾的圖像特征，進(jìn)一步優(yōu)化推薦效果。本項(xiàng)目要求基于上述案例場(chǎng)景，使用PaddlePaddle框架來搭建U-Net模型，對(duì)服飾進(jìn)行服飾分割操作。本項(xiàng)目首先介紹圖像分割的進(jìn)階知識(shí)，然后介紹如何訓(xùn)練U-Net模型來實(shí)現(xiàn)服飾分割，具體分析如下。（1）學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的圖像分割方法，并重點(diǎn)理解基于邊緣檢測(cè)的分割方法。（2）熟悉深度學(xué)習(xí)圖像分割算法U-Net，著重了解其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組成。（3）能夠基于PaddlePaddle框架來搭建U-Net模型并進(jìn)行訓(xùn)練。（4）能夠繪制損失曲線來評(píng)估模型效果，并將最佳模型部署到服務(wù)器上。任務(wù)1：了解數(shù)據(jù)集任務(wù)2：服飾分割數(shù)據(jù)集清洗運(yùn)行結(jié)果：任務(wù)3：輸入圖像數(shù)據(jù)（1）了解MiscPackage.py（2）導(dǎo)入本次任務(wù)需要使用的庫文件（3）參數(shù)定義（4）劃分?jǐn)?shù)據(jù)集（4）檢驗(yàn)劃分結(jié)果結(jié)果：任務(wù)4：服飾分割模型的搭建與訓(xùn)練任務(wù)5：評(píng)估服飾分割模型（1）畫損失圖預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)可視化任務(wù)6：部署服飾分割模型（1）導(dǎo)入頭文件（2）導(dǎo)入模型（3）定義圖片讀取函數(shù)（4）將圖片載入模型（5）觀察輸入模型前后的圖片對(duì)比教師檢查學(xué)生的完成情況【學(xué)生談收獲】讓學(xué)生分享在本次課上的所學(xué)所得，【總結(jié)】教師總結(jié)本次課內(nèi)容。學(xué)生回憶并思考學(xué)生聆聽并思考學(xué)生聆聽并思考了解數(shù)據(jù)集教師提出要求，學(xué)生獨(dú)立編碼學(xué)生聆聽并思考學(xué)生導(dǎo)入庫文件學(xué)生根據(jù)操作手冊(cè)完成任務(wù)劃分?jǐn)?shù)據(jù)集編寫代碼，檢驗(yàn)劃分結(jié)果搭建與訓(xùn)練服飾分割模型畫損失圖編寫預(yù)測(cè)程序預(yù)測(cè)可視化導(dǎo)入頭文件導(dǎo)入模型定義圖片讀取函數(shù)將圖片載入模型觀察輸入模型前后的圖片分享自己在本項(xiàng)目中的收獲聆聽并思考激發(fā)學(xué)生興趣，聯(lián)系學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，引入新課。教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。學(xué)生首次進(jìn)行此類項(xiàng)目，較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊(cè)不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度任務(wù)較簡(jiǎn)單，學(xué)生獨(dú)立完成可增強(qiáng)其自信學(xué)生快速理解，增加課堂效率較為簡(jiǎn)單，可獨(dú)立完成Python的列表截片的知識(shí)點(diǎn)，可獨(dú)立完成教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為困難的任務(wù)，故先分析流程，明晰步驟。檢驗(yàn)過程使劃分的目的更清晰操作手冊(cè)標(biāo)明個(gè)參數(shù)的含義，學(xué)生自學(xué)完成項(xiàng)目較為復(fù)雜，教師下發(fā)操作手冊(cè)不至于使基礎(chǔ)弱的學(xué)生迷失方向使學(xué)生直觀的看到模型的訓(xùn)練輪次的變化下的損失值的變化此部分與前一部分的代碼有大量重復(fù)，學(xué)生在教師的提示下獨(dú)立完成，培養(yǎng)其解決問題的能力。學(xué)生參照操作手冊(cè)完成，培養(yǎng)其獨(dú)立思考的能力學(xué)生分享收獲，反饋本節(jié)課教學(xué)效果；教師查缺補(bǔ)漏，完善整節(jié)課的知識(shí)體系?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)》教案授課題目基于CRNN的商品信息圖片文字識(shí)別授課類型新授課授課時(shí)長(zhǎng)12節(jié)課教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解文字識(shí)別的基本過程能力目標(biāo)能利