智能基础技术 18

课程教案课程名称人工智能技术及应用学时4授课教师授课班级授课学期课程考核使用教材人工智能技术及应用课程目标课程目标1能够简述AIGC的基本概念、发展历程（萌芽期—突破期—爆发期）及其核心价值与局限性；掌握提示词工程的基本原理与设计原则（明确目标、细化要求、提供背景信息、持续优化反馈），熟悉BACK、BARD、ICIO、CARE、CRISPE等提示词构建方法的结构与适用场景；了解主流AIGC工具（文心一言、讯飞星火、豆包、即梦AI、讯飞智作等）的核心功能与应用场景；能够针对内容创作、智能设计、多媒体制作、代码辅助等行业应用场景，了解其中涉及的复杂工程问题及所运用的AIGC技术。课程目标2能在多学科环境下（包括模拟环境），通过文心一言创意写作、讯飞星火PPT生成、豆包图像处理、即梦AI音视频生成、讯飞智作虚拟主播制作及贪吃蛇代码生成等案例实训，阐述AIGC技术在满足特定需求（如文本生成、图像处理、音视频制作、代码辅助等）中的智能设计方法，并考虑提示词工程各环节（背景、角色、任务、要求、输出格式等）之间的关联与影响，分析AIGC工具在实际应用中的局限性（如伦理风险、可控性不足、创意同质化等）及应对策略，提升学生的智能技术应用能力和人机协同问题解决能力。

教案课程内容人工智能技术与应用上篇第十章AIGC应用——10.1AIGC基本概念10.2提示词工程授课时间年月日授课学时2课时教学目标(知识、能力两个方面内容)知识目标：理解AIGC的核心概念、发展历程（萌芽期—突破期—爆发期）与价值影响；掌握提示词工程的核心原理与设计原则；熟悉BACK、BARD、ICIO、CARE、CRISPE等七种提示词构建方法的结构与适用场景。能力目标：

能够运用提示词设计原则优化日常提问，提升AIGC工具的输出质量；能根据任务类型选择合适的提示词构建模型（如BACK模型用于学习规划、ICIO模型用于产品设计等）；能够识别AIGC的局限性并具备初步的批判性判断能力。教学内容摘要（注明重点、难点）教学方法、手段与课程思政设计110.1AIGC基本概念10.1.1AIGC的发展AIGC（人工智能生成内容）是基于生成对抗网络、大规模预训练模型等人工智能技术，通过学习和理解现有数据模式，从而创造新内容的技术体系。AIGC的兴起标志着人工智能领域进入了新的发展阶段，其能力已从基础文本生成扩展至复杂多媒体内容的自主创作，主要特点包括自动化生成、创意驱动、全方位展示和持续进化。AIGC代表着内容生产模式从PGC（专业生产内容）、UGC（用户生产内容）向智能化、自动化方向的演进。其技术发展可分为三个阶段：萌芽期（20世纪90年代—2010年）

：基于规则引擎和模板化的简单自动化生成，如早期聊天机器人、自动摘要工具等，依赖人工预设逻辑，灵活性极低。（2）突破期（2010—2020年）

：深度学习推动下，RNN、Transformer架构成熟，使得文本、图像等多模态内容的上下文关联性显著提升。代表性成果包括DeepDream（艺术风格迁移）、WaveNet（语音合成）等实验性应用。（3）爆发期（2020年至今）

：大模型时代到来，GPT系列、StableDiffusion、Midjourney等工具实现跨领域通用能力。ChatGPT引发全球关注，DALL·E展示了从文字到图像的自由转换。10.1.2AIGC引领创新时代（重点）AIGC的核心价值在于对传统创意边界进行了系统性拓展，并持续催生新型内容生产力。它以技术赋能为关键机制，有效突破了传统创作在资源、技能与时间效率等方面的多重制约。这一变革不仅极大丰富了创意表达的形态与可能性，更推动了内容生产范式的整体演进，为教育、传媒、设计、影视等领域注入了持续的创新动力。（1）生产效率的跨越式提升传统内容生产中依赖人工、耗时漫长的任务（如广告文案撰写、插画设计），如今可通过提示词工程在短时间内生成初步方案，显著降低了试错与迭代成本。例如，游戏原画师可借助AI批量生成角色概念草图，从而将更多精力聚焦于核心创意与艺术精修。（2）创作能力的广泛普惠低门槛乃至零代码的AIGC工具，使得非专业用户也能创作出专业水准的内容。典型案例包括：农民企业家使用AI生成产品宣传视频，独立音乐人借助语音合成技术制作多语种专辑——技术正在逐步打破传统创意行业的技能壁垒。（3）人机协同的创新工作流程在设计、建筑等领域，AI正逐渐承担起“创意协作者”的角色，以其快速生成和多样扩展能力为人类创作者提供备选方案。创作者则更侧重于方案的甄选、优化与整合，形成“机器发散构思，人类聚焦深化”的协同模式。实践表明，该类模式在建筑设计中已帮助团队将方案周期缩短70%以上。（4）商业模式的结构性变革AIGC正推动内容产业从“预先制作、统一分发”向“实时生成、个性适配”转型。例如，新闻行业采用AI实现突发事件自动撰稿；流媒体平台依托生成技术为用户提供定制化内容；影视工业则积极探索虚拟制片等AI驱动流程。据麦肯锡预测，到2030年，AIGC有望为全球创意经济带来超过1万亿美元的增量价值。10.1.3AIGC的局限性（难点）AIGC尽管发展比较迅猛，但现有技术仍存在显著瓶颈。（1）伦理风险突出深度伪造技术可能被滥用实施诈骗或舆论操控；算法偏见导致文化符号误用（如对少数族裔形象的刻板化呈现）；版权归属争议频发，法庭尚未建立完善的AI创作确权体系。（2）可控性不足长文本生成中易出现事实错误或逻辑断层，需人工二次校验；艺术创作缺乏深层情感表达，作品常显“空洞的技术完美主义”。某知名画廊曾拒收全部由AI创作的参展作品，评价其“没有灵魂的温度”。（3）数据依赖症候群过度依赖训练数据集可能导致创意同质化，不同厂商的产品输出趋同化严重；小众领域因数据稀缺难以训练有效模型，加剧数字鸿沟。（4）替代焦虑蔓延初级文案写手、基础平面设计师面临失业风险，倒逼从业者向策略性岗位转型，但再培训体系尚未完善。10.1.4AIGC对未来科技与社会的影响近年来，人工智能在技术创新和应用推广方面取得了令人瞩目的成就，展现出强大的生命力和广阔的发展前景。随着技术的持续进步和应用的不断深化，AIGC将重塑多个维度的社会生态。（1）科研加速器在材料科学领域，AI能够对海量分子结构进行并行设计与性能预测，显著加速新材料研发进程。例如在新能源电池方向，已有研究借助AI将电极材料研发周期缩短80%以上。在生物医学方面，AI高效辅助蛋白质三维结构建模，将原先耗时数月甚至数年的任务压缩至数天完成，极大提升了靶向药物筛选与设计的效率，推动精准医疗迈向新阶段。（2）教育范式转型自适应学习系统根据学生认知水平动态生成习题与解析，教师角色转向学习行为分析师；虚拟实验室允许学生安全模拟高危化学实验，弥合理论与实践差距。（3）治理挑战升级政府需平衡技术创新与公共利益保护，欧盟《人工智能法案》草案要求高风险AI系统必须进行合规性认证；中国推行算法备案制度，构建“可信AIGC”监管框架。（4）认知革命来临当机器能够模仿人类所有感官通道的信息处理方式时，我们或将重新定义“智能”——不是取代人类，而是延伸人类的认知边疆。正如哲学家麦克卢汉所言：“媒介即人的延伸”，AIGC正在成为人类集体智慧的新载体。教学方法：

讲授法与案例演示相结合课堂演示：

现场使用文心一言或豆包演示从文本生成到图像生成的全过程，让学生直观感受AIGC的能力边界与当前水平。讨论：

“你使用过哪些AIGC工具？体验如何？”——引导学生分享使用经验，激发学习兴趣。课后拓展：

推荐学生注册并体验文心一言、豆包等国产AIGC工具，为后续实训环节做准备。课程思政：

通过介绍AIGC的发展历程，结合中国在AIGC领域的贡献——DeepSeek以“高性能、低成本”引发“DeepSeek时刻”，文心一言、通义千问、讯飞星火等国产大模型形成多极格局——引导学生认识中国在人工智能领域的快速崛起与自主创新能力，增强科技自信与民族自豪感。210.2提示词工程（重点、难点）10.2.1提示词的基本定义提示词（Prompt）在AIGC领域中，特指用于引导Al模型进行文本输入和内容生成的关键词汇或语句。这些提示词作为用户与Al模型交互的桥梁，能够明确指示模型按照用户的意图生成相应的内容。通过精心设计的提示词，用户可以更精确地表达自己的需求、从而引导模型生成更符合期望的输出结果。10.2.2提示词在生成式AI中的作用提示词是用户与生成式AI交互的核心媒介，其作用类似于“创作指令”或“对话起点”，直接决定生成内容的质量、方向与相关性。为确保提示词的有效性，设计时需遵循以下原则：（1）明确目标明确目标是提问的基础，向AIGC工具提问前，用户应当明确具体任务，如撰写文案、生成图像或解答问题。目标越具体，AIGC工具生成的内容越精准。例如，如果用户想知道如何提高编程技能，应该直接问：“你可以向初学python编程人员提供哪些具体建议？”而不是笼统地问：“如何学习编程？”（2）细化要求有明确的目标后，需进一步细化要求，让AICC工具更加明确需要生成的具体内容。例如规定内容的关键信息、语言风格或字数限制。例如：“撰写一篇关于人工智能在医疗诊断中应用的科技新闻稿，字数约800字，风格客观严谨。”（3）提供背景信息充分的背景信息有助于AIGC更好地理解问题并提供答案。例如，在要求生成特定公司的市场分析报告时，应提供公司背景、行业动态等关键信息。例如：“我的笔记本电脑（型号XX）无法开机，提示错误代码0x80070002，已尝试重启和恢复系统未果，请问应如何解决？”（4）持续优化与反馈当AIGC工具生成的答案未达到预期效果时，可通过迭代反馈进行优化，让AIGC工具进一步生成用户满意的答案。例如，向AIGC工具提问：“请详细阐述城市可持续发展的未来趋势。”如果答案不完整或不够详细，可使用：“请继续阐述，并补充其在城市建设中的具体案例“。如果想要从另一个角度了解问题，可提示：“请从低碳能源规划的角度，重新分析城市可持续发展的趋势。”10.2.3提示词的构建方法（重点）提示词工程以灵活性和针对性为特点，要求用户根据提示词设计原则设计有效提示，在构建时有以下几种方法：1、BACK模型训练BACK模型由背景（Background）、行动（Action），角色（Character）、知识（Knowl-edge）四个部分组成，通过这一结构，可以提升指令明确性。（1）背景提供任务相关的背景信息。帮助AI理解上下文。例如，在要求AI撰写旅游攻略时，可以简要介绍目的地的基本信息，“上海是中国的经济中心和国际化大都市，拥有丰富的历史文化和现代化的城市景象。”（2）行动明确具体操作。“请撰写一篇关于上海三日游攻略，涵盖景点、美食和交通”。（3）角色明确告知Al在回答问题时所扮演的角色或身份。不同的角色对应不同的立场与专业知识，从而使AI的输出更贴合该身份特点，提升回答的针对性与专业度。（4）知识限定AI完成任务时调用或参考的知识领域，引导AI用特定领域专业信息与逻辑框架，从而生成内容更更准确、更有深度，提升回答的垂直适用性和整体质量。2、BARD模型训练BARD模型是一种基于背景（Backgound）、目标（Aim）、角色（Role）和需求（De-mand）的结构化提示词构建方式，适用于需要明确框架的任务。（1）背景提供任务相关的环境、条件或前提信息，为AI建立认知框架，使其生成内容更贴合实际场景与逻辑。（2）目标明确提出任务的核心目的和预期成果，确保AI输出的内容紧密围绕用户意图展开。（3）角色设定AI在回答时所采用的身份、立场或专业视角，让AI能以特定的身份进行回答，以提升内容的适配性与专业性。（4）要求明确对生成内容的具体要求，如字数限制、语言风格、格式要求等，确保生成的内容符合特定的规范和标准。3、公式法训练公式法为提示词设计提供了一种结构化框架，尤其适用于目标明确、要素复杂的生成任务。该方法基本结构为：“任务类型+具体要求+输出格式”。例如：“撰写一篇关于区块链技术的综述文章，要求内容涵盖其核心技术原理与典型应用场景，字数不少于500字，并需在文末附上参考文献。”4、ICIO模型训练ICIO模型是一种用于优化AI生成效果的结构化提示设计框架，其核心包含四个系统化组件：指令（Instruction）、背景信息（Context）、输入数据（InputData）和输出指示器（OutputIndicator）。指令用于明确任务目标，为AI提供清晰的操作方向，例如“设计一套能准确回答用户产品咨询的智能客服话术”，从而避免模型因意图模糊而产生偏离。背景信息通过补充任务相关的环境描述来界定内容范围，例如“近年来健康饮食理念日益普及”，有助于AI建立社会趋势认知，使输出更贴合实际语境。输入数据指提供给AI处理的原始材料，可以是文本、图像或音频等形式；若任务不依赖外部信息，此部分可省略。输出指示器则用于规定生成结果的格式与质量标准，例如要求“撰写一段语言生动、包含典型案例的互联网发展史文本”，以此约束内容的风格与组织形式。通过这四个要素的协同作用，ICIO模型能够系统引导AI生成逻辑严谨且符合预期的内容，特别适用于需要兼顾专业深度与应用场景的复杂任务设计。5、CARE模型训练CARE模型是一个四要素结构化提示框架，包含景（Context）、行动（Action）、结果（Result）和示例（Example）四个部分，通过系统性引导提升AI生成内容的质量与适用性。背景用于构建任务的基本认知框架，通过提供相关环境、趋势或问题描述（如全球气候变暖数据、资源短缺现状等），帮助AI理解生成内容的现实语境。行动需清晰界定任务的具体指令，明确AI需执行的操作范围，例如“系统阐述个人、企业与政府在碳减排方面的可行措施”。结果用于定义输出的核心标准，明确内容应具备的关键特征，例如“生成包含数据支撑、具有情感共鸣并提供可操作建议的环保倡议文本”。示例则通过提供典型参考案例（如某城市垃圾分类政策的实施成效、光伏发电项目的落地经验），直观展示内容应具备的结构、深度与表达方式。6、CRISPE模型训练CRISPE模型是一种较为复杂但全面的提示方法，包含能力和角色（Capacityandrole）、洞察（Insight）、陈述（Statement）、个性（Personality）、实验（Experiment）共五个部分。“能力与角色”锚定专业边界（如设定AI为机器学习框架专家），确保回答基于领域知识体系；“洞察”注入行业解析（如剖析AutoML技术趋势）与受众画像（如技术决策者需求），构建精准认知语境；“陈述”聚焦任务指令（如“对比TensorFlow与PyTorch在金融风控中的实施差异”），明确输出颗粒度与执行路径；“个性”塑造表达范式（如采用马尔科姆式科普写作风格），增强内容辨识度与传播效能；“实验”驱动方案拓展（如生成跨医疗/制造场景的算法部署案例），通过多视角推演构建系统认知。这种模型以“角色－场景－任务－风格－验证”的递进逻辑，系统性优化AI输出的专业深度与应用适配性。7、推理模型提示词训练“角色+上下文+期望”这一模板通过结构化输入信息，精准对齐模型的推理能力与用户需求，尤其适合需要复杂逻辑推导、多模态协同或垂直领域专业化的任务。角色：定义模型的“身份”（如医生、律师、编剧），激活其对应的知识库与推理模式。上下文：提供背景约束（如数据、场景、规则），限定模型思考范围，避免发散。期望：明确输出目标（如分析报告、解决方案），引导模型聚焦核心问题。教学方法：

讲授法、案例教学与实训操作相结合案例对比：

展示同一问题的“原始提问”与“优化后提问”的生成结果对比（如“给我一个Python学习计划”vs.使用BACK模型优化后的提问），直观说明提示词设计的重要性。实训环节（课堂实操）：

布置现场任务——每位学生使用BACK模型优化一个“原始提问”（如“写一份市场分析报告”），在手机或电脑上操作，对比优化前后的生成效果差异，随机抽取3—5位学生分享结果并点评。课程思政：

在讲解提示词工程时，强调“人机协同”的核心理念——AIGC是工具而非替代品，人类的创造力、判断力和价值观始终是内容创作的核心。引导学生树立“以人为本”的技术观，正确认识人与技术的关系，既不盲目崇拜技术，也不恐惧排斥，而是理性驾驭、善加利用。课程思政：结合AIGC作为新质生产力核心引擎的战略地位，引导学生认识人工智能生成内容技术在推动产业升级和经济高质量发展中的关键作用，增强服务数字中国建设的使命感。结合我国在大模型（DeepSeek、文心一言、通义千问等）领域的自主创新突破，引导学生认识科技自立自强的重要性，激发自主创新意识与科技报国的责任担当。结合国务院《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》等国家政策，引导学生理解AIGC赋能实体经济、推动传统产业转型升级的战略方向，树立技术造福社会的价值导向。结合AIGC伦理风险（深度伪造、算法偏见、版权争议等），引导学生树立“安全可控、技术向善”的工程伦理意识，强化法治观念，自觉抵制滥用AIGC技术的行为。结合AIGC带来的就业结构变革与数字鸿沟问题，引导学生关注技术发展中的公平正义，理解“以人为本”的科技发展理念，增强服务社会、关注弱势群体的社会责任感。结合提示词工程中人机协同创新的实践，引导学生理解人类创造力与AI辅助能力的互补关系，培养终身学习、主动适应技术变革的职业素养，理性看待人机关系。作业与思考：课后作业教案课程内容10.3文本生成工具10.4多媒体生成工具10.5辅助代码生成工具授课时间年月日授课学时2课时教学目标(知识、能力两个方面内容)知识目标：熟悉主流文本生成工具（文心一言）的核心功能与应用场景；了解多媒体生成工具（豆包、即梦AI、讯飞智作）在图像、音视频、虚拟数字人领域的功能特点；认识AIGC在代码生成与编程辅助方面的四大能力。能力目标：

能够熟练使用文心一言完成创意写作、阅读分析、智慧绘图和智能体交互等任务；能使用讯飞星火完成PPT大纲与内容生成；能使用豆包完成图像生成与处理；能使用即梦AI完成视频和音乐生成；能使用讯飞智作完成配音和虚拟主播视频制作；能够使用AIGC工具辅助完成简单的编程任务（如贪吃蛇游戏代码的生成与运行）。教学内容摘要（注明重点、难点）教学方法、手段与课程思政设计110.3文本生成工具随着人工智能技术的迅猛发展，在文本生成领域中涌现出了多款通用性极强的专业工具，它们凭借强大的自然语言处理能力和灵活的场景适配性，能够无缝融入各类写作场景，从日常办公文案到学术研究论文，从商业营销策划到创意文学创作，均展现出卓越的效率提升与质量优化能力。10.3.1通用性生成工具通用性生成工具有deepseek、豆包、KIMI、文心一言、讯飞星火等。本节选择文心一言工具，该工具是百度开发的大语言模型，该模型基于数万亿数据和数千亿知识点进行融合学习，构建预训练大模型，并在此基础上运用监督学习、强化学习等技术，具备知识增强、检索增强和对话增强的技术优势。文心一言主要以对话方式进行，下面重点介绍它的基本操作，以及创意写作、阅读分析、智慧绘图和智能体广场的使用方法。基本操作：（1）对话交互——输入问题并提交，文心一言快速生成结果。 （2）上下文联系——在同一对话页面中，文心一言能联系前面的内容回答问题。 （3）新对话创建——选择“新对话”后，不会联系历史对话内容。 （4）大模型版本选择——可单击下拉按钮选择不同版本。创意写作：（1）文章优化：深度写作、改写、扩写、仿写、润色、缩写、续写。 （2）体裁模板：日常办公、专业文稿、新闻媒体等多个领域。 阅读分析：上传文件进行精读、分析、整理、总结、评估。以简历评估为例——上传简历文件→根据模板输入需求→提交获取评估结果。 智慧绘图：文字生图、图片重绘、局部编辑等功能。选择图片类型→输入需求→生成图片。 智能体广场：集成多种具备自主性、决策能力、执行能力的智能体（如职业推荐助手），提供针对特定场景的交互体验。 10.3.2智能设计图文生成工具 以讯飞星火为例，重点介绍PPT生成功能：登录官网→点击“PPT生成”→选择模板→修改内容→选择PPT模板→生成PPT大纲→编辑大纲→设置文本风格→生成PPT。 10.3.3智能设计问卷生成工具 以问卷星为例，介绍问卷生成全流程：创建问卷（空白创建或模板创建）→设计问卷（添加题型、设置逻辑）→完成编辑→发布问卷（多种分享方式）→数据统计（柱状图、饼状图等图表展示）。教学方法：

演示教学与上机实训相结合课堂演示：

教师现场演示文心一言的完整操作流程——从登录、基本对话、上下文联系，到创意写作（改写/扩写/润色）、阅读分析（简历评估）、智慧绘图（文生图）、智能体广场（职业推荐助手）等核心功能。实训环节（上机操作）：

布置任务——学生每人使用文心一言完成：（1）使用“创意写作”中的“改写”功能优化一段文字；（2）使用“阅读分析”中的“简历评估”功能上传一份模拟简历并获取评估报告；（3）使用“智慧绘图”的文字生图功能生成一张指定主题的图片；（4）体验“智能体广场”中的任一智能体。

课程思政：

重点介绍国产AIGC工具的生态体系（文心一言、讯飞星火、通义千问、豆包等），强调中国在AIGC领域已形成完整的技术栈和产品生态，在中文理解与中国特色应用场景方面具有独特优势。引导学生关注国产技术的发展，增强使用国产工具的信心和自豪感，自觉支持自主创新。210.4多媒体生成工具 10.4.1图像生成工具 以豆包为例（字节跳动开发，基于云雀模型，具备多模态能力）： （1）图像生成：输入提示词→设置图片比例和风格→生成图片。 （2）图像处理：AI抠图、擦除、区域重绘、扩图等功能——上传图片→选择功能→处理完成。 10.4.2音视频生成工具 以即梦AI为例（抖音旗下，支持多模态视频生成模型OmniHuman）： 视频生成：选择“视频生成”→设置比例/分辨率/时长→输入提示词→生成视频；对口型功能——上传人物/动物图片→设置生成效果→输入文本→设置音色和语速→生成视频。 （2）AI音乐生成：单击“音乐生成”→输入歌词文本→设置曲风/心情/音色→单击“立即生成”生成音乐。10.4.3虚拟数字人 以讯飞智作为例（科大讯飞推出，基于讯飞星火大模型）：（1）讯飞配音：AI配音——输入文本→选择配音主播→调整参数→生成音频；真人配音类似。 （2）AI虚拟主播：输入文字→设置虚拟主播形象/声音/画面模板/视频背景/前景/文本→单击“生成视频”。 （3）形象/声音定制：录制正面播报视频→上传→AI算法创建虚拟数字分身→可用于新闻、培训、广告、短视频等场景。教学方法：

演示教学与分组实训相结合实训环节（分组任务）：

将学生分为4组，每组选择一个多媒体工具完成指定创作任务——（1）豆包组：生成一张“未来城市”主题图片并进行AI抠图处理；（2）即梦AI视频组：使用文生视频功能生成一段15秒短视频；（3）即梦AI音乐组：使用AI音乐功能生成一首30秒背景音乐；（4）讯飞智作组：生成一段30秒虚拟主播播报视频。各组在课堂上展示成果并分享使用心得。课程思政：结合深度伪造技术（如即梦AI的“对口型”功能）可能被滥用实施诈骗、制造虚假信息的风险，引导学生深入思考AIGC技术应用中的伦理边界与法律红线。强调“技术向善”的价值观，要求学生自觉抵制利用AIGC进行造谣、诈骗、侵权等违法行为，树立正确的技术伦理观和法治观念。3

10.5辅助代码生成工具AIGC在代码生成方面的四大功能：智能代码补全与生成：分析编写习惯并联系上下文，自动补全代码片段，实时提供建议

（2）多维度代码自动化生成：在低代码开发中自动生成代码模板、界面布局、数据模型及测试脚本。（3）自然语言交互编程：使用自然语言描述，AIGC可将其转化为可执行代码。（4）代码质量优化：自动化重构建议、错误修复、性能优化分析，自动生成文档注释，增强代码可读性。实操案例——贪吃蛇小游戏：在讯飞星火中输入需求：“请使用Python语言编写一个简单的贪吃蛇小游戏代码，不需要安装其他库。”提交后复制生成的代码。（