《机器学习项目开发实战》-教案 项目五任务一 项目背景与目标

《机器学习项目开发实战》课程教学设计课程名称机器学习课程类型专业基础课课程学时64适用专业人工智能、大数据、云计算课程负责人曹梦川软件学院人工智能教研室制定二〇二五年一月《机器学习项目开发实战》课程教学设计课程类别：□公共基础课□专业学习课□拓展学习课☑实践学习课标题：项目五任务一项目背景与目标授课班级：24人工智能课时：4课时授课时间：周五1-4节授课地点：A101教学目标知识目标能力（技能）目标素质目标1.理解深度学习的概念，特别是神经网络在深度学习中的应用。2.明确人脸识别的基本原理，以及在实际生活中的应用场景。3.掌握神经网络在人脸识别中的应用。1.能够分析人脸识别项目的项目需求以及项目目标。2.能够收集整理本项目所需的人脸数据集。3.能够根据项目需求选择合适的框架进行分析。1.培养学生对技术发展和社会需求的敏感性，提升其在技术与社会交叉领域的分析能力。2.培养学生以目标为导向的思维方式，以及对技术应用价值进行深度思考和评估的能力。3.培养学生的技术认知能力和创新思维，使其能够将技术知识灵活应用于实际问题，并具备探索新技术、新场景的潜力。教学重点调研与分析项目背景，理解项目的重要性与必要性。确定项目目标，包括框架选择、识别准确性等。收集并整理相关数据，为后续项目开展做准备。教学难点熟悉人脸识别的技术原理；掌握人脸识别的实现方式。教学方法与手段教学采用教师课堂讲授为主，使用教学PPT讲解教学教材教材：教学资源1.智慧课堂2.教材附带慕课课程思政融入点1.课程思政融入点1：人脸数据采集与处理中的隐私保护意识课程内容：讲解人脸图像数据的采集规范（如授权机制）、预处理（如脱敏处理、数据加密）在模型训练中的基础要求。思政融入点：强调“人脸数据属于敏感个人信息”，引导学生认识到未经授权采集、滥用数据会侵犯他人权益，违背“尊重个人隐私”的道德准则。通过规范数据处理流程，培养“合法合规使用数据”的法治观念，树立“技术发展不能以牺牲隐私为代价”的底线思维，反对为追求模型效果而无视数据伦理的行为。2.课程思政融入点2：网络模型构建与训练中的科学严谨与创新精神课程内容：介绍深度神经网络（如CNN、FaceNet）的结构设计、参数调优（如损失函数选择、迭代次数设置）、模型泛化能力提升方法时。思政融入点：强调“模型的准确性源于对细节的把控”，引导学生理解“每一层网络的设计、每一次参数的调整都影响识别效果”，培养精益求精的科学态度。通过对比不同网络结构在人脸识别中的性能差异，鼓励学生在借鉴经典模型的基础上探索改进方案，传承“勇于突破、追求卓越”的创新精神，反对墨守成规的保守思维。3.课程思政融入点3：技术发展中的人文关怀与社会价值导向课程内容：分析人脸识别技术在特殊群体服务（如帮助走失老人回家）、无障碍设施优化（如辅助残障人士身份验证）等方面的积极作用时。思政融入点：强调“技术的终极价值是服务于人”，引导学生将技术学习与“以人为本”的理念结合，通过技术创新为弱势群体提供便利，体现“科技向善”的人文关怀。同时警示技术应用的潜在风险，培养“平衡技术进步与社会福祉”的全局思维，呼应“构建和谐社会”的时代要求。教学过程设计教学环节（用时）教学内容教师活动学生活动设计意图课程导入（15分钟）教师通过提问学生问题，引出深度学习。使用手机时，人员识别解锁时怎么实现的呢？明确本节课的学习目标，让学生带着目标去听课。要求学生了解人脸识别的原理和实现方式；要求学生掌握深度学习概念；要求学生掌握神经网络的基本概念和工作原理；要求学生掌握深度学习的项目开发流程；教师通过提问学生问题，引出数据分析应用场景集体讨论回答问题引入新课内容新知讲解（一）（30分钟）教师结合课件，讲解人脸识别概念。人脸识别是一种基于人脸特征信息进行身份识别的生物识别技术。它通过分析人脸图像或视频中的面部特征，识别或验证个体身份。教师结合课件，讲解人脸识别技术原理（人脸检测、特征提取和特征匹配）。教师结合课件，讲解人脸识别的应用场景和实现方式。教师结合课件，讲解深度学习的概念及常见模型。通过多层神经网络模拟人脑的学习机制，从数据中自动提取特征并进行模式识别。教师结合课件，讲解神经网络概念和基本结构。教师结合课件，讲解深度学习项目开发流程。通过课件讲述人脸识别概念、原理实现方式。通过课件讲述深度学习概念及常见模型。通过课件讲述神经网络概念和工作原理。通过课件讲述深度学习项目实现流程。线上头脑风暴线上一句话答题步骤总结回答新知讲解实训演练（40分钟）回顾上课前的学习目标，并对本节课的重要知识点进行总结。教师根据课件，介绍项目背景和目标。教师根据课件，介绍数据集及获取方式。教师介绍搭建深度学习框架流程和要点。对实施步骤进行总结。带领学生开始本次实践：获取分析数据集并搭建深度学习框架。2.巡回检查，解答学生问题，并总结本次实践发现问题。1.跟随教师