《人工智能基础与应用》-教学教案

教学教案教学教案（学年第学期）（学年第学期）教学教案开课专业：授课班级：授课教师：××学校××学校课时内容认识人工智能授课时间180分钟课时4教学目标熟悉人工智能的定义、发展、流派以及关键要素。熟悉人工智能的安全与伦理问题。把握人工智能如何赋能新质生产力。掌握人工智能的应用领域、法律法规和未来展望。教学重点人工智能的定义、发展、流派以及关键要素。人工智能的安全与伦理问题。人工智能如何赋能新质生产力。人工智能的应用领域、法律法规和未来展望。教学难点人工智能的流派以及关键要素。人工智能如何赋能新质生产力。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对人工智能进行概述讲解，讲解内容包括人工智能的定义、发展、三大流派和关键要素等，然后通过2个任务了解和探索人工智能，（3）接着介绍人工智能安全与伦理问题、人工智能赋能新质生产力、人工智能的应用领域、人工智能相关的法律法规、人工智能的未来展望，并通过2个任务探索人工智能的广阔世界；（4）知识讲解完成后，通过“探索人工智能在新能源汽车充电管理中的应用”项目实训进行实践；（5）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解过程中通过案例引入与所学知识相关的内容。教学资料及要求：除教材中的案例外，可以补充讲解有关人工智能的一些案例，让学生对人工智能的理解更加深刻。教学内容讨论问题：1.什么是人工智能？2.日常生活中你参与过哪些智能活动？3.当下，人工智能的发展趋势是怎样的？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一人工智能概述任务描述相关知识一、什么是人工智能二、人工智能的发展三、人工智能的三大流派四、人工智能的关键要素任务实施任务实施1判断属于人工智能应用的情况任务实施2体验百度AI开放平台任务二深入了解人工智能任务描述相关知识一、人工智能安全与伦理问题二、人工智能赋能新质生产力三、人工智能的应用领域四、人工智能相关的法律法规五、人工智能的未来展望任务实施任务实施1今昔对比看变化任务实施2感受智慧农业的生产场景项目实训探索人工智能在新能源汽车充电管理中的应用前沿拓展超级人工智能的畅想思考练习小结掌握人工智能的基本知识，包括其定义、发展、流派以及关键要素。深入认识人工智能的法律法规、安全与伦理问题，熟悉人工智能如何赋能新质生产力。加强对人工智能的探索，熟悉其应用领域，并展望其未来发展。思考练习（1）简述人工智能的定义。（2）人工智能的发展经历了哪些阶段？（3）说明什么是图灵测试。（4）说说人工智能未来的发展趋势。

课时内容人工智能与算法授课时间180分钟课时4教学目标明确人工智能算法的定义、发展和未来。掌握机器学习的类型、常见算法和应用。认识神经网络，掌握深度学习的常见算法与应用。教学重点人工智能算法的定义、发展和未来。机器学习的类型、常见算法和应用。神经网络、深度学习的常见算法与应用。Python、朴素贝叶斯算法等的应用。教学难点机器学习的类型、常见算法。神经网络、深度学习的常见算法。Python、朴素贝叶斯算法。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对人工智能算法进行概述讲解，讲解内容包括算法与人工智能算、人工智能算法的发展史、人工智能算法的未来等，然后通过2个任务探索和体验人工智能算法，（3）接着介绍机器学习的定义与流程、机器学习的类型和常见算法、机器学习的应用，并通过1个任务体验机器学习的应用；（4）然后讲解深度学习的定义、认识神经网络，并介绍深度学习的常见算法和应用，再通过1个任务识别不同深度学习算法的应用场景；（5）知识讲解完成后，通过“分析AlphaGo的人工智能算法”项目实训进行实践；（6）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解过程中通过案例引入与所学知识相关的内容。教学资料及要求：在讲解人工智能算法的过程中，应多展示一些案例，让学生从中感受到人工智能算法的强大之处。教学内容知识回顾：在前面讲解人工智能的定义、发展、流派、关键要素，以及人工智能的法律法规、安全与伦理问题、人工智能如何赋能新质生产力，及其应用领域和未来发展，本章将介绍人工智能算法的相关知识。讨论问题：1.你知道哪些人工智能的算法？2.你知道Python吗？它在人工智能中的应用体现在哪些方面？3.智能家居系统是通过哪种人工智能算法实现通过人体检测与识别功能为人们自动调整室内温度和照明亮度的？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一人工智能算法概述任务描述相关知识一、算法与人工智能算二、人工智能算法的发展史三、人工智能算法的未来任务实施任务实施1梳理人工智能算法的发展历程任务实施2设计简单的猜数字游戏任务二机器学习任务描述相关知识一、机器学习的定义与流程二、机器学习的类型三、机器学习的常见算法四、机器学习的应用任务实施构建垃圾邮件过滤器任务三深度学习任务描述相关知识一、深度学习的定义二、认识神经网络三、深度学习的常见算法四、深度学习的应用任务实施识别不同深度学习算法的应用场景项目实训分析AlphaGo的人工智能算法前沿拓展进入量子计算的世界思考练习小结掌握人工智能算法的相关知识，包括其定义、发展和未来。掌握机器学习的相关知识，包括其类型、常见算法和应用。认识神经网络，掌握深度学习的常见算法与应用。思考练习（1）人工智能算法与普通算法的主要区别是什么？（2）简述机器学习在农业生产中判断苹果成熟度的应用。（3）朴素贝叶斯算法“朴素”二字的由来是什么？（4）决策树算法中信息增益和信息增益比的区别是什么？（5）支持向量机算法在处理线性不可分问题时的解决方法是什么？课时内容人工智能的支撑技术授课时间180分钟课时4教学目标熟悉人工智能芯片的含义、类型、组成、应用。熟悉大数据的含义、处理流程、应用。熟知物联网的含义、层次结构、关键技术、应用。熟悉云计算的含义、服务、部署、关键技术、应用。教学重点人工智能芯片的类型、组成、应用。大数据的处理流程、应用。物联网的层次结构、关键技术、应用。云计算的服务、部署、关键技术、应用。教学难点人工智能芯片的类型、组成。大数据的处理流程。物联网的层次结构、关键技术。云计算的服务、部署、关键技术。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对人工智能芯片的基础知识进行讲解，讲解内容包括人工智能芯片的含义、类型、组成和应用等，然后通过1个任务探索和体验人工智能芯片，（3）接着介绍大数据的含义、基本处理流程和应用，并通过2个任务深度了解和体验大数据的应用；（4）然后讲解物联网的含义、层次结构、关键技术和应用，再通过1个任务分析物联网在不同应用场景的应用原理；（5）接着讲解云计算的含义、服务、部署、关键技术和应用，通过1个任务体验云计算中的文件传输与资源分享；（6）知识讲解完成后，通过“认识现代农业物联网管理系统”项目实训进行实践；（7）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：通过演示讲解基础知识，讲解过程中通过理论与实训相结合的方式讲解相关内容。教学资料及要求：除教材中的案例外，还可以结合文中的相关知识，上网查找相关资料进行学习。教学内容知识回顾：在前面讲解人工智能算法、机器学习、神经网络和深度学习的相关知识，本章将介绍人工智能的支撑技术的相关知识。讨论问题：1.你知道什么是人工智能芯片吗？2.在工作中使用百度云网盘传输和下载文件属于哪种技术的应用？3.物联网的发展为农业生成带来了巨大的变革，与传统农业相比，拥有物联网管理系统的智慧农业有哪些优势？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一人工智能芯片任务描述相关知识一、什么是人工智能芯片二、人工智能芯片的类型三、人工智能芯片的组成四、人工智能芯片的应用任务实施观看人工智能芯片视频文件任务二大数据任务描述相关知识一、什么是大数据二、大数据的基本处理流程三、大数据的应用任务实施任务实施1分辨哪些数据属于大数据任务实施2使用百度指数搜索人工智能任务三物联网任务描述相关知识一、什么是物联网二、物联网的层次结构三、物联网的关键技术四、物联网的应用任务实施分析物联网在不同应用场景的应用原理任务四云计算任务描述相关知识一、什么是云计算二、云计算的服务三、云计算的部署四、云计算的关键技术五、云计算的应用任务实施使用百度网盘传输与分享资源项目实训认识现代农业物联网管理系统前沿拓展探索边缘计算思考练习小结全面理解人工智能芯片的含义、类型、组成，并掌握其在各领域的应用。清晰理解数据的含义，掌握数据处理流程，并了解其在不同领域的应用。理解物联网的含义、层次结构，掌握关键技术，并了解其在各领域的应用实例。理解云计算的含义、服务、部署模型，掌握关键技术，并了解其在各领域的应用。思考与练习（1）人工智能芯片与传统芯片的主要区别是什么？（2）人工智能芯片有哪些类型？（3）大数据的基本处理流程包括哪些环节？（4）物联网的层次结构包括哪些？（5）云计算的关键技术有哪些？（6）云计算在教育领域的应用是什么？课时内容人工智能的主要分支授课时间180分钟课时4教学目标熟知专家系统的含义、类型、发展与应用。熟悉计算机视觉的含义、发展、任务与应用。熟悉自然语言处理的含义、发展、核心任务与应用。熟知机器人的含义、类型、关键技术与应用。教学重点专家系统的含义、类型、发展与应用。计算机视觉的含义、发展、任务与应用。自然语言处理的含义、发展、核心任务与应用。机器人的含义、类型、关键技术与应用。教学难点专家系统的含义、类型。计算机视觉的含义、任务。自然语言处理的核心任务与应用。机器人的类型、关键技术。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对专家系统的基础知识进行讲解，讲解内容包括什么是专家系统，专家系统的类型、发展和应用等，然后通过1个任务体验专家系统，（3）接着介绍什么是计算机视觉，计算机视觉的发展、任务和应用，并通过2个任务深度了解和体验计算机视觉的应用；（4）然后讲解什么是自然语言处理，自然语言处理的发展、核心任务和应用，再通过2个任务体验自然语言处理的具体应用；（5）接着讲解什么是机器人，机器人的类型、关键技术和应用，通过1个任务分辨智能机器人；（6）知识讲解完成后，通过“人工智能在医疗领域的杰出应用”项目实训进行实践；（7）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解过程中通过理论与实训相结合的方式讲解所学内容。教学资料及要求：除教材中的内容外，还可以上网搜索更多的资料与案例进行分析。教学内容知识回顾：前面介绍了人工智能芯片、大数据、物联网、云计算的相关知识，本章将介绍专家系统、自然语言处理、计算机视觉、机器人的相关知识。讨论问题：1.微信的扫一扫功能是什么技术的应用？2.你知道大语言模型吗？它有什么应用？3.你使用过机器人吗？它有什么特点？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一专家系统任务描述相关知识一、什么是专家系统二、专家系统的类型三、专家系统的发展四、专家系统的应用任务实施开展“水果大侦探”趣味游戏任务二计算机视觉任务描述相关知识一、什么是计算机视觉二、计算机视觉的发展三、计算机视觉的任务四、计算机视觉的应用任务实施任务实施1分辨专家系统和计算机视觉的应用场景任务实施2使用微信扫一扫识别花草任务三自然语言处理任务描述相关知识一、什么是自然语言处理二、自然语言处理的发展三、自然语言处理的核心任务四、自然语言处理的应用任务实施任务实施1使用讯飞智能翻译平台翻译文章任务实施2通过秘塔AI自动生成文章摘要任务四机器人任务描述相关知识一、什么是机器人二、机器人的类型三、机器人的关键技术四、机器人的应用任务实施分辨智能机器人项目实训人工智能在医疗领域的杰出应用前沿拓展低资源语言处理技术思考练习小结熟知专家系统的含义、类型，了解其发展与应用，提升专业知识水平。熟悉计算机视觉的含义与发展，掌握其任务与应用，增强技术实践能力。了解自然语言处理的含义与发展，掌握核心任务与应用，提升语言处理技术。熟知机器人的含义、类型，掌握关键技术与应用，拓宽技术视野和应用能力。思考练习（1）专家系统由哪些模块构成？（2）计算机视觉中的三维视觉主要涉及哪些技术？（3）自然语言处理的复杂性体现在哪些方面？（4）机器人的关键技术包括哪些？课时内容人工智能与行业授课时间135分钟课时3教学目标熟悉在线教育、虚拟助教、VR/AR虚拟课程等智能教育应用。认识智能问诊、医学影像识别、智能药物研发、医疗机器人等智能医疗应用。记忆智能支付、智能风控、智能投顾等智能金融应用。知晓自动驾驶技术、智能红绿灯等智能交通应用。掌握智能生产线、工业机器人等智能制造应用。教学重点在线教育、虚拟助教、VR/AR虚拟课程。智能问诊、医学影像识别、智能药物研发、医疗机器人。智能支付、智能风控、智能投顾。自动驾驶技术、智能红绿灯。智能生产线、工业机器人。教学难点智能药物研发、医疗机器人、智能支付、自动驾驶技术、智能红绿灯、智能生产线、工业机器人。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对智能教育的基础知识进行讲解，讲解内容包括智能教育概述、在线教育、虚拟助教、VR/AR虚拟课程等，然后通过2个任务体验虚拟助教和虚拟物理课堂，（3）接着介绍智能医疗概述、智能问诊、医学影像识别、智能药物研发、医疗机器人，并通过2个任务认识人工智能对医疗行业的影响，分辨不同类型的医疗机器人；（4）然后讲解智能金融概述、智能支付、智能风控、智能投顾，再通过1个任务判断智能支付行为的正确性；（5）接着讲解智能交通概述、自动驾驶技术、智能红绿灯，通过1个任务探究无人驾驶汽车的启动过程；（6）然后讲解智能制造概述、智能生产线、工业机器人，通过1个任务了解智能制造的优势；（7）知识讲解完成后，通过“探讨宁德时代的智能化转型”项目实训进行实践；（8）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解结束后进行任务实践，提升学生对知识的理解能力与实操能力。教学资料及要求：查找与主流行业相关的人工智能应用，让学生进行学习，启发学生的思维，让学生学会反思和举一反三，并与大家分享交流。教学内容知识回顾：前面介绍了专家系统、计算机视觉、自然语言处理和机器人的相关知识，本章将介绍人工智能与行业的相关内容。讨论问题：1.你知道人工智能在哪些行业中有广泛应用吗？2.在你的生活和学习中，你使用过哪些与人工智能相关的事物？3.你知道机器人吗？它可以应用在哪些场景中？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一智能教育任务描述相关知识一、智能教育概述二、在线教育三、虚拟助教四、VR/AR虚拟课程任务实施任务实施1定制个性化的虚拟助教任务实施2体验VR虚拟物理课堂任务二智能医疗任务描述相关知识一、智能医疗概述二、智能问诊三、医学影像识别四、智能药物研发五、医疗机器人任务实施任务实施1讨论人工智能对医疗行业的影响任务实施2分辨不同类型的医疗机器人任务三智能金融任务描述相关知识一、智能金融概述二、智能支付三、智能风控四、智能投顾任务实施判断智能支付行为的正确性任务四智能交通任务描述相关知识一、智能交通概述二、自动驾驶技术三、智能红绿灯任务实施探究无人驾驶汽车的启动过程任务五智能制造任务描述相关知识一、智能制造概述二、智能生产线三、工业机器人任务实施了解智能制造的优势项目实训探讨宁德时代的智能化转型前沿拓展具身智能机器人思考练习小结熟悉智能教育应用，提升对在线教育及虚拟教学技术的认知与运用能力。认识智能医疗应用，增强对智能医疗技术及其发展潜力的理解。了解智能金融应用，提高对智能金融服务与风险管理的认识。知晓智能交通应用，提升对智能交通系统及其未来趋势的理解。掌握智能制造的核心应用，增强对智能制造技术与工业自动化的实践能力。思考与练习（1）说明虚拟助教在教育实践中的作用。（2）简述智能医疗的主要特点。（3）智能支付的支付方式有哪些。（4）简述智能交通的发展历程？（5）什么是智能生产线？课时内容人工智能与生活授课时间135分钟课时3教学目标熟悉智能导航、智能停车、低空飞行等智能出行的应用。熟知智能家居的组成和应用场景。认识智能穿戴设备的核心技术以及常见的智能穿戴设备。熟悉智能推荐系统、虚拟试衣间、智能客服等智能购物的应用。教学重点智能导航、智能停车、低空飞行。智能家居的组成和应用场景。智能穿戴设备的核心技术以及常见的智能穿戴设备。智能推荐系统、虚拟试衣间、智能客服。教学难点智能穿戴设备的核心技术。智能推荐系统、虚拟试衣间、智能客服。教学设计教学思路：讲解内容包括智能出行概述、智能导航、智能停车、低空飞行等，然后通过1个任务分析人工智能在智能停车中的应用，（3）接着介绍智能家居概述，智能家居的组成、应用场景，并通过1个任务体验智能家居；（4）然后讲解智能穿戴设备概述、智能穿戴设备的核心技术、常见的智能穿戴设备，再通过1个任务畅想未来的智能服饰；（5）接着讲解智能购物概述、智能推荐系统、虚拟试衣间、智能客服，通过2个任务体验虚拟试衣间和智能客服；（6）知识讲解完成后，通过“揭秘穿戴式动作捕捉设备的原理”项目实训进行实践；（7）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解结束后进行任务实践，提升学生对知识的理解能力与实操能力。教学资料及要求：查找与主流行业相关的人工智能应用，让学生进行学习，启发学生的思维，让学生学会反思和举一反三，并与大家分享交流。教学内容知识回顾：前面介绍了人工智能与行业的相关知识，本章将介绍人工智能与生活的相关内容。讨论问题：1.你认为智能导航相比传统导航有哪些优势？你在日常生活中使用过哪些智能停车解决方案？2.你能列举出几个智能家居设备的应用场景吗？比如，智能家居如何改善我们的居家生活？3.你使用过或了解过哪些智能穿戴设备？它们给你的生活带来了哪些便利？4.你有没有体验过智能推荐系统或虚拟试衣间？它们是如何提升你的购物体验的？5.你觉得智能客服相比传统人工客服有哪些优势？未来智能客服可能会如何发展？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一智能出行任务描述相关知识一、智能出行概述二、智能导航三、智能停车四、低空飞行任务实施分析人工智能在智能停车中的应用任务二智能家居任务描述相关知识一、智能家居概述二、智能家居的组成三、智能家居的应用场景任务实施涉及智能家居任务三智能穿戴设备任务描述相关知识一、智能穿戴设备概述二、智能穿戴设备的核心技术三、常见的智能穿戴设备任务实施畅想未来的智能服饰任务四智能购物任务描述相关知识一、智能购物概述二、智能推荐系统三、虚拟试衣间四、智能客服任务实施任务实施1体验虚拟试衣间任务实施2与中国电信智能客服聊天项目实训揭秘穿戴式动作捕捉设备的原理前沿拓展数字人思考练习小结熟知智能家居的构成元素及多种应用场景，提升对智能家居系统的整体认知。认识智能穿戴设备的核心技术，了解常见的设备类型，增强对智能穿戴领域的了解。熟悉智能购物中的推荐系统、虚拟试衣间及智能客服等应用，提升智能购物体验的认知与运用能力。思考练习（1）简述智能出行的特点。（2）简述智能家居的应用场景。（3）说明智能穿戴设备的核心技术。（4）简述智能客服的主要功能。课时内容认识AIGC授课时间180分钟课时4教学目标熟悉AIGC的含义。熟知AIGC的发展过程和应用领域。掌握常用的AIGC工具。掌握AIGC的提问方法。教学重点AIGC的含义、发展过程和应用领域。文心一言、ChatGPT、通义、讯飞星火等AIGC工具。AIGC的提问方法。教学难点AIGC的提问方法。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对AIGC的基础知识进行讲解，讲解内容包括AIGC概述、AIGC的发展过程、AIGC的应用、AIGC工具等，然后通过1个任务体验AIGC的实际应用，（3）接着介绍AIGC的提问方法，内容包括明确目标、细化要求、提供背景信息、持续优化与反馈，并通过1个任务了解具身小脑模型；（4）知识讲解完成后，通过“探析AIGC的生成原理与风险”项目实训进行实践；（5）最后补充介绍拓展知识，拓展学生的知识面。教学手段：先讲解基础知识，讲解结束后进行任务实践，提升学生对知识的理解能力与实操能力。教学资料及要求：查找与主流行业相关的人工智能应用，让学生进行学习，启发学生的思维，让学生学会反思和举一反三，并与大家分享交流。教学内容知识回顾：前面介绍了人工智能与生活的相关知识，本章将介绍AIGC的基础知识。讨论问题：1.你听说过AIGC吗？你认为AIGC可能会对我们的日常生活和工作带来哪些改变？2.你觉得AIGC技术未来可能会朝着哪个方向发展？3.你有没有使用过或者听说过一些AIGC工具？你觉得这些工具在哪些方面特别有用或者有趣？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。任务一AIGC基础任务描述相关知识一、AIGC概述二、AIGC的发展过程三、AIGC的应用四、AIGC工具任务实施使用讯飞星火制订学习计划任务二AIGC的提问方法任务描述相关知识一、明确目标二、细化要求三、提供背景信息四、持续优化与反馈任务实施通过文心一言了解具身小脑模型项目实训探析AIGC的生成原理与风险前沿拓展“空间智能”技术思考练习小结熟悉AIGC的基本含义，增强对这一新兴技术的理解。熟知AIGC的发展历程及广泛应用领域，拓宽技术视野。掌握常用的AIGC工具，提升实际操作能力。学会AIGC的提问方法，提高利用AIGC技术解决问题的效率。思考练习（1）在使用AIGC工具时，如何明确提问的目标？（2）在向AIGC工具提问时，为什么提供背景信息很重要？课时内容AIGC的应用授课时间180分钟课时4教学目标掌握文本生成的常用技巧和图片生成的“咒语”。熟悉音频创作的形式及视频的生成与编辑。认识AIGC在代码编写中的应用及优势。教学重点文本生成的常用技巧。图片生成的“咒语”。音频创作的形式。视频的生成与编辑。AIGC在代码编写中的应用及优势。教学难点文本与图片的生成。视频的生成与编辑。教学设计教学思路：（1）通过思维导图引入本章教学内容；（2）先对AIGC与图文生成的基础知识进行讲解，讲解内容包括文本生成的常用技巧、图片生成的“咒语”等，然后通过2个任务体验文心一言和通义万相的