【ch05】让机器“创作”内容-大语言模型与AIGC

《人工智能应用与实践项目式教程》课程教案课题：让机器“创作”内容——大语言模型与AIGC教学目的：知识目标:理解大语言模型的基本原理和提示词工程的核心作用。掌握AI图像生成和视频理解的技术背景，包括模型训练数据的来源和生成机制等。了解AIGC在社会各行业的应用，如电商客服、制作教学视频等。能力目标:能够编写有效的AI提示词，生成文本、图像和视频等内容。能够操作AI工具进行数据分析和Python代码生成，解决实际问题。能够评估AI生成内容的质量并应用在具体的场景中，如校园安全监控或教学资源制作。素质目标:培养创新思维能力和内容创作能力，利用AIGC技术实现个性化表达。树立科技伦理意识，注意生成内容的正确性。增强团队协作和跨学科沟通能力，在项目中有效整合技术创意。课型：新授课课时：本章安排8个课时。教学重点：重点：理解大语言模型的基本原理和提示词工程的核心作用。掌握AI图像生成和视频理解的技术背景，包括模型训练数据的来源和生成机制等。了解AIGC在社会各行业的应用，如电商客服、制作教学视频等。教学难点：难点：能够编写有效的AI提示词，生成文本、图像和视频等内容。能够操作AI工具进行数据分析和Python代码生成，解决实际问题。能够评估AI生成内容的质量并应用在具体的场景中，如校园安全监控或教学资源制作。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。板书设计：本课标题让机器“创作”内容——大语言模型与AIGC课次4授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排8学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《人工智能应用与实践项目式教程》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段课程引入你是否也曾在深夜灵感枯竭，对着空白的文案页面久久无从下笔？或是在海量的客服咨询中，深陷重复回复的疲惫循环；又或是想快速生成一段精彩的教学视频、一套精美的设计草图，却苦于缺乏专业的制作能力？这些困扰，都将在大语言模型与生成式人工智能（AIGC）的浪潮中迎来彻底改变。大语言模型与AIGC的核心，是让机器具备**理解指令、生成内容、创造价值**的能力。提示词工程是与AI沟通的“桥梁”，教你精准下达指令，让AI按你的需求生成精准回复；AI图像生成是“视觉魔法师”，将文字描述转化为惊艳的视觉作品；AI视频理解是“智能监听器”，自动解析视频中的异常行为，守护安全；AI视频生成则是“内容创作者”，零基础也能快速产出动态视频。这些技术环环相扣，正在重构内容创作的全流程。在信息爆炸的时代，企业和个人都急需高效、低成本、高质量的内容生产方案。传统创作模式早已难以适配快节奏的发展需求，而AIGC恰好填补了这一空白——它不仅能替代重复繁琐的基础工作，更能激发创意，让创作者从机械劳动中解放出来，专注于核心的创意构思与价值创造。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式任务1提示词工程某电商公司的客服团队在节日购物高峰期面临严峻挑战：日均咨询量突破万条、人工客服疲于应对、回复速度慢且错误频发等。团队主管王经理引入提示词工程技术，将客服回复效率提高了3倍，原🎧需要人工处理的2000条常见问题，现在只需要输入简单的提示词，AI就能生成标准化的准确回复，大大减轻了客服人员的工作负担，同时保证了服务质量。🎧任务将介绍如何运用提示词工程技术来处理和分析文🎧，解决实际问题。1.应用背景传统电商公司的内容创作（如商品描述、营销文案、技术文档）需要投入大量人力，效率低且容易受创作者个人风格和能力的限制。随着市场竞争的加剧，企业急需更快速、更经济的内容生产方式。2.AI+行业结合与传统的内容创作方式相比，提示词工程可以快速将简单的文字描述转化为高质量的内容，缩短创作周期，降低人力成本。内容创作者可以专注于创意构思和优化，而不是重复的写作工作，可以使内容生产更加高效和灵活。3.技术原理提示词工程就像和一个聪明的助手对话。你对助手说“我需要一首关于春天的短诗，有鸟儿、花朵和温暖的阳光”，助手就能根据你的描述写出一首诗。提示词就是你对助手的“指令”，好的提示词能让助手更准确地理解你的需求。大语言模型通过学习海量文本，已经掌握了丰富的语言知识，人们通过合适的提示词即可得到相应内容。1.实验平台和数据准备本任务基于“海豚人工智能与大数据实验室”平台开展。提示词工程主要依靠大语言模型的预训练知识，因此只需要提供合适的提示词即可。2.数据预处理本任务使用的是已有的大语言模型，输入为纯文本，因此不需要进行数据预处理。3.操作步骤3.1打开AI助手平台（1）打开谷歌浏览器，进入“海豚人工智能与大数据实验室”平台，或者直接访问登录DeepSeek、豆包、文心一言等AI平台官网。本任务主要使用“海豚人工智能与大数据实验室”平台。（2）打开“提示词工程入门”界面，单击界面左侧的“GPT”图标，打开“海豚AI助教”，在界面下方的文本框中可以输入提示词，如图5.1.1所示。3.2编写基础提示词（1）输入基础提示词，如“天空是”，单击“运行”按钮即可发送文本让大语言模型进行内容生成。（2）观察“海豚AI助教”生成的初始响应，然后输入优化提示词“完善以下句子：天空是”，并运行，即可得到优化后的内容，如图5.1.2所示。（3）比较两次生成的内容，分析提示词变化对输出的影响。3.3应用提示词结构（1）按照“角色+任务+输入数据”的结构编写提示词，让AI明确“谁”（角色）、“做什么”（任务）、“基于什么”（输入数据），以提升回答的专业性和准确性。例如，指定角色为气象专家，任务是描述天气，输入数据为“天空是”。（2）在提示词文本框中输入以上示例提示词，然后单击“运行”按钮，即可看到“海豚AI助教”生成的响应，如图5.1.3所示。3.4添加提示词规范要求（1）在提示词中加入格式限制，如限制输出只包含答案，然后编写带有规范要求的提示词示例，避免AI生成冗余内容，确保输出符合特定需求。例如，“请按照以下格式直接回答问题。只能给出答案，不要产生其他内容。问题：浙江的省会是哪里？答案：杭州。问题：中国的首都是哪里？”（2）在提示词文本框中输入以上示例提示词，单击“运行”按钮，结果如图5.1.4所示。（3）验证生成内容是否严格符合格式要求。3.5零样本与少量样本提示词（1）零样本：输入分类提示词，单击“运行”按钮，观察“海豚AI助教”生成的响应，如图5.1.5（2）少量样本：输入带有格式的提示词样本，单击“运行”按钮，观察“海豚AI助教”生成的响应，如图5.1.6所示。（3）比较两种方式的效果，分析样本对生成内容的影响。3.6数据分析提示词（1）准备数据分析提示词。例如，你是有丰富工作经验的数据分析师，现在要对学生的体测数据进行分析。体测数据的Excel文件在'learn_pandas.csv'中；列名为School、Grade、Name、Gender、Height、Weight；分别表示学校、年级、姓名、性别、身高、体重。任务如下：①读取数据，并显示前5行；②请按照性别分组，统计平均身高。给出pandas代码。（2）在提示词文本框中输入准备的数据分析提示词，单击“运行”按钮，生成内容如图5.1.7所示。（3）复制生成的代码并在Python环境中运行，验证结果。3.7用大语言模型学会Python编程（1）在提示词文本框中输入“Python代码注释的基本语法”，单击“运行”按钮，学习“海豚AI助教”生成的解释和示例，如图5.1.8所示。（2）在提示词文本框中输入“什么是Python的代码缩进”，单击“运行”按钮，学习“海豚AI助教”生成的解释和示例，如图5.1.9所示。（3）在提示词文本框中输入“在编写代码的过程中，不小心没有正确缩进，运行程序会提示哪些错误信息，如何定位理解”，单击“运行”按钮，学习“海豚AI助教”生成的解释和示例，如图5.1.10所示。（4）在提示词文本框中输入“在编写Python代码的过程中，不小心没有正确缩进，运行程序会提示哪些错误信息，如何定位理解。给出示例代码和错位提示信息”，单击“运行”按钮，学习“海豚AI助教”生成的解释和示例，如图5.1.11所示。（5）实践代码编写，处理缩进错误，查看错误信息。任务2AI图像生成2023年，某知名服装品牌利用AI图像生成技术，仅用一周时间就设计出了500多款服装图案，比传统设计团队3个月的工作量还要多。设计师输入“复古中国风、青花瓷元素、适合春夏的轻薄面料”等简单描述，AI就能生成多种设计草图，大大缩短了设计周期，降低了成🎧。🎧任务将演示如何使用AI将文字描述转化为视觉图像，实现“所想即所得”。1.应用背景传统的设计需要设计师投入大量时间进行创意构思和草图绘制，设计周期长、成本高，而且容易受到设计师个人风格和创意局限的影响。随着市场竞争的加剧，企业需要更快速、更经济的设计方式。2.AI+行业结合与传统的设计方式相比，AI图像生成技术可以快速将文字描述转化为图像，缩短设计周期，降低人力成本。设计师可以专注于创意构思和优化，而不是重复的绘图工作，使设计过程更加高效和灵活。3.技术原理AI图像生成就像一个“会画画的智能助手”。它的工作原理是：先“学习”海量的图片和对应的文字描述，然后根据输入的文字描述，“想象”出符合描述的图像。就像你对一个画家说“画一幅有小桥流水、白墙黑瓦的江南水乡”，画家就能根据你的描述画出相应的画作。1.实验平台和数据准备本任务基于“海豚人工智能与大数据实验室”平台开展。AI图像生成模型已经内置了大量的图片及其对应的文字描述，因此只需要提供相应的文字描述即可。2.数据预处理本任务使用的是现成的AI图像生成工具，不需要进行数据预处理。3.操作步骤3.1启动Web服务器（1）在“文案设计与图像生成”界面中双击打开“Firefox网络浏览器”，如图5.2.1所示。（2）在“Firefox网络浏览器”的地址栏中输入指定网址并按回车键，访问AIGC图像生成平台，如图5.2.2所示。3.2输入需求描述在“输入需求”文本框中，用简单清晰的提示词描述想要的图像内容。例如，“假如你是一名建筑设计师，给定‘徽派风格’关键词，为该需求进行设计，请给出一种传统复古园林的设计思路。”如图5.2.3所示。3.3需求理解分析（1）单击“输入需求”文本框下方的“processing”按钮进行需求理解分析，AIGC将根据输入的需求进行详细分析，提供设计参考，如图5.2.4所示。（2）查看AIGC生成的分析报告，如图5.2.5所示。3.4生成创意关键词根据步骤3.3的输出创意分析报告进一步优化提示词，将优化后的提示词输入到“输入创意”文本框中（这里采用默认的提示词，同学们可以根据实际需要修改），如图5.2.6所示，然后单击“输入创意”文本框下方的“processing”按钮，让大模型生成对应的创意关键词（英文单词），最终输出的结果在“输出提示”文本框中显示。3.5生成设计图将“输出提示”文本框中的创意关键词（英文单词）全部复制，然后粘贴到如图5.2.7所示的“输入提示”文本框中，单击“创意生成”按钮即可生成图像。3.6一键清除与创意设置（1）单击“一键清除”按钮，即可清除“输入提示”文本框中的创意提示词，如图5.2.8所示。（2）单击“更多选项”按钮可以对其他参数进行创意设置，如图5.2.9所示。任务3AI视频理解某学校安装的监控依赖人工看守，难以实时发现安全隐患。自从该校部署AI视频监控系统后，安全事故显著减少。例如，当有学生夜间试图攀爬围墙时，系统自动识别该异常行为并立即预警保安。🎧任务将探索如何使用AI解析视频内容，实现自动监测危险动作（如摔倒、攀爬）。1.应用背景传统视频监控主要依靠人工看守，效率低且容易遗漏，尤其是在大型校园、商场、交通枢纽等场所。为了有效预防安全事故，需要对实时视频进行分析，AI视频理解技术应运而生。2.AI+行业结合与传统人工监控相比，AI视频理解能自动识别异常行为，实时发出预警，提高安全监控的效率和准确性。如学校可以自动识别学生攀爬围墙的行为、商场可以检测顾客的摔倒情况、交通部门可以分析车辆的违章行为等。3.技术原理AI视频理解就像给计算机装上“眼睛”和“大脑”，它先“看”视频中的每帧画面，识别出人物、物体和动作，再“思考”这些画面之间的关系，理解整个视频的内容。就像看动画片，先看到小猫，再看到小猫在追球，最后理解“小猫在追球”这个故事。1.实验平台和数据准备本任务基于“海豚人工智能与大数据实验室”平台开展。由于本任务使用平台预置的视频数据，因此无须额外准备数据。2.数据预处理AI系统已经自动完成视频的帧提取、图像识别等预处理工作，我们只需要关注分析结果即可。3.操作步骤3.1启动视频智能解析系统（1）在如图5.3.1所示的“基于多模态感知的风险动态识别与安全预警”界面中双击“基于多模态大模型的视频目标分析”图标，启动应用程序。图5.3.1“基于多模态感知的风险动态识别与安全预警”界面（2）应用程序启动后显示主界面，如图5.3.2所示。3.2上传视频文件（1）单击“Clickordragvideoupload”图标，在打开的对话框中选择“桌面”→“input3.mp4”选项，单击“打开”按钮，即可完成视频上传，如图5.3.3所示。（2）视频上传成功后系统显示已上传的文件，如图5.3.4所示。3.3输入关键词首先切换中文输入法，然后在“输入要查找的对象”文本框中输入关键词，如“小孩靠近围栏”，如图5.3.5所示。3.4查看分析结果（1）单击“开始视频分析”按钮，应用程序自动处理视频，在“视频播放”区域显示实时画面，如图5.3.6所示。（2）鼠标向下滚动，查看视频分析摘要信息，如图5.3.7所示。（3）鼠标向下滚动，查看视频分析详情，如图5.3.8所示。3.5其他视频分析（1）按照上述步骤，选择视频“input2.mp4”，这个是儿童落水的视频，你可以输入关键词“小孩在水中挣扎”。（2）重复分析流程，比较不同场景下的检测效果。（3）记录分析结果用于后续评估。任务4AI视频生成某中学教师使用AI视频生成工具，仅用10分钟就制作出了一段生动的“垃圾分类”教学视频，比传统拍摄制作节省了80%的时间。视频中，卡通形象小熊猫一边演示垃圾分类，一边讲解分类知识，深受学生喜爱，课堂参与度提高了40%。🎧任务将演示从文🎧到视频的完整生成过程，实现“零基础创作”。1.应用背景传统的视频制作需要专业设备、大量的人力和时间，制作成本高且周期长。许多学校和企业缺乏专业的视频制作团队，难以制作高质量的教学视频或宣传视频。2.AI+行业结合与传统视频制作相比，AI视频生成能快速将简单的文字描述转化为视频内容，缩短制作周期、降低制作成本。教师可以专注于教学内容的设计，而不是视频拍摄和剪辑，从而提高教学质量。3.技术原理AI视频生成就像“文字变视频”的魔法。你输入一段文字描述，AI会先“想象”出画面，再“组合”成连贯的视频。就像你告诉朋友“画一个小朋友在公园里放风筝”，朋友就能画出相应的图画，AI则能生成动态的视频。1.实验平台和数据准备本任务基于“海豚人工智能与大数据实验室”平台开展。由于本任务使用平台预置的视频生成模型，因此无须准备额外数据。AI模型已经学习了大量的视频内容，能根据文字描述生成相应的动态画面。2.数据预处理由于本任务使用的是现成的视频生成模型，因此不需要进行数据预处理。3.操作步骤3.1启动Web服务器在“文案与视频智能创作”界面中双击“文生视频”图标，启动应用程序，如图5.4.1所示是应用程序主界面。3.2设定主题和提示词如图5.4.2所示，在“主题”文本框中输入“守株待兔”（可以根据自己的需要修改主题）。在“提示词模版”文本框中详细描述故事结构，系统默认的提示词较为简单，可以根据需求尝试添加更为详细的提示词模板，例如，“引