項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱自動語音識別：讓機器人能聽懂項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱自動語音識別：讓機器人能聽懂項目概述在這個追求高效生活的時代，人們希望使用更少的時間做更多的事情，自動語音識別的出現讓人們的生活變得更加高效。在進行信息錄入和檢索時，無論使用鍵盤還是手寫，都有各種限制，而語音輸入成為主流輸入方法，更受歡迎。本項目將使用目前主流的AI開放平臺實現智能語音輸入功能。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、自然語言處理等相關課程，對智能語音課程有了一定的了解，但未曾對智能語音進行系統學習。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成智能語音輸入。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解自動語音識別的概念2.了解自動語音識別的應用3.了解自動語音識別的發展歷程4.熟悉自動語音識別的技術現狀和發展趨勢能力目標：1.理解自動語音識別的原理2.理解自動語音識別的評估指標3.能夠編寫自動語音識別程序4.能夠調用自動語音識別接口5.能夠實現自動語音輸入6.能夠對語音識別效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）想要完成智能語音輸入，首先要借助AI平臺創建語音識別應用。任務中選擇的是百度AI開放平臺，通過對注冊、認證、登錄、領取及創建幾個步驟融入ARCS元素，完成語音識別應用的創建，獲取APIKey和SecretKey。任務2智能語音輸入（6課時）在創建完成語音識別應用后，接下來利用創建的應用進行語音的智能輸入，通過導入庫函數、錄制標準音頻、配置語音識別參數、獲取訪問令牌、讀取語音及語音識別等幾個步驟融入ARCS元素，完成智能語音的輸入，完成語音智能輸入。任務3語音識別評估（2課時）在完成語音智能輸入后，使用語音識別評估工具，對任務2中語音識別結果首先進行音頻長度的統計，隨后計算字錯誤率和句錯誤率，在統計和計算過程中融入ARCS元素，完成語音識別結果的評估。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價40分創建語音識別應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價60分智能語音輸入評價內容評價指標評價方法賦值導入庫函數完成6個庫函數json、urlopen、Request、Urlencode、fetch_token、my_record的導入教師評價學生小組評價12分錄制標準音頻使用my_record完成音頻錄制教師評價學生小組評價8分配置語音識別參數1.是否獲取音頻格式2.是否設置唯一標識參數3.是否設置語言及模型4.是否指定語音識別地址5.是否設置語音識別功能名稱教師評價學生小組評價30分獲取訪問令牌是否獲取Token認證教師評價學生小組評價10分讀取音頻是否完成音頻讀取教師評價學生小組評價10分語音識別1.是否完成字典創建2.是否完成消息頭創建3.是否完成地址訪問4.是否完成語音識別結果讀取教師評價學生小組評價30分語音識別評估評價內容評價指標評價方法賦值統計音頻的長度1.詞總個數2.句子總個數學生小組評價20分字錯誤率是否完成字錯誤率統計教師評價學生小組評價40分句錯誤率是否完成句錯誤率統計教師評價學生小組評價40分五、項目作業設計使用百度AI開放平臺完成一首詩詞的語音識別。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱語音合成：讓虛擬機器人能說話項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱語音合成：讓虛擬機器人能說話項目概述隨著科技的高速發展，人們的生活節奏也在不斷加快。在緊張的學習和工作的同時，人們一直期待有一個合格的機器人能作為自己的小秘書，由它去朗讀自己收到的信息，講講小說，朗誦詩歌。早期的機器人朗讀是非常生硬的機械音，且朗讀的錯誤率很高，強烈遏制了使用者聽書的欲望。隨著語音合成技術的發展，機器人的朗讀更加接近真人發音，感情色彩豐富。本項目將使用目前主流AI開放平臺，學習對參數的調整，為不同AI角色設置較優的朗誦詩歌的參數值。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經學習了語音識別的方法，對智能語音實現的方法有了一定的技術理解，但對于語音合成還未接觸。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成智能語音輸入。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解語音合成的概念2.了解語音合成的應用3.理解語音合成的工作原理4.理解語音合成的評價指標能力目標：1.能夠編寫語音合成程序2.能夠調用語音合成接口3.能夠實現文本轉語音4.能夠對語音合成效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）想要完成語音合成，首先要借助AI平臺創建語音合成應用。任務中選擇的是百度AI開放平臺，通過語音合成基礎知識的了解以及創建語音合成應用，加入驟融入ARCS元素，完成語音合成應用的創建，獲取APIKey和SecretKey。任務2小說在線合成（6課時）當創建語音合成應用后，接下來進行小說在線合成。進行語音合成時，通過導入庫函數、設置語音合成參數、獲取訪問令牌、讀取文本、在線語音合成等幾個步驟融入ARCS元素，完成智能語音合成。任務3利用MOS評分完成4類真人發聲朗誦參數的選擇（2課時）在完成語音合成后，使用語音合成評估工具，對任務2中語音合成結果進行MOS評估，在測試過程中融入ARCS元素，完成語音合成結果的評估，最終完成4類真人發聲朗誦參數的選擇。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值語音合成基礎知識是否掌握語音合成基礎知識任務單評價60分創建語音識別應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價40分小說在線合成評價內容評價指標評價方法賦值導入庫函數完成5個庫函數的導入教師評價學生小組評價10分設置語言合成參數1.是否設置PER值2.是否設置SPD值3.是否設置PIT值4.是否設置VOL值5.是否設置AUE值6.是否設置后綴名7.是否設置唯一標識8.是否寫入語音合成請求地址教師評價學生小組評價40分獲取訪問令牌是否獲取Token認證教師評價學生小組評價10分讀取需要合成的txt文本是否完成文本讀取教師評價學生小組評價10分語音合成1.是否完成字典創建2.是否完成字典編碼3.是否完成地址訪問4.是否完成語音合成結果讀取教師評價學生小組評價30分利用MOS評分完成4類真人發聲朗誦參數的選擇評價內容評價指標評價方法賦值MOS評分是否完成4類真人發聲MOS評分學生小組評價60分4類真人發聲推薦表是否給出最終4類真人發聲推薦教師評價學生小組評價40分五、項目作業設計使用本組選出的最優真人發聲，誦讀《出師表》六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱聲紋識別：讓虛擬機器人能識人項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱聲紋識別：讓虛擬機器人能識人項目概述在以前的社會中，身份證是人們安全出入的唯一憑證，因為一個身份證ID只對應一個人。但隨著科技的發展，社會越來越智能化，在虛擬網絡上的出入憑證不再是身份證，而是人們身上具備的唯一生物屬性，如指紋、面部、虹膜、靜脈和聲紋等。聲紋識別作為一種新型的技術手段，與其他生物識別相比，其優勢主要體現在以下幾點：相對于指紋識別，聲紋識別為非接觸式識別，更加便捷且安全；相對于人臉識別，聲紋識別能有效降低隱私被侵犯的風險；聲紋識別只需要麥克風就可以進行聲音的采集，能有效降低語音的識別成本。基于聲紋識別的多種優勢，本項目將使用訊飛開放平臺，通過調用聲紋識別接口，實現智能門禁系統。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。已經學習完智能語音課程項目一和二，對智能語音課程有了一定的了解。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成聲紋識別。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解聲紋識別的概念2.了解聲紋識別的類型能力目標：1.理解聲紋識別的工作原理2.理解聲紋識別的評估指標3.能夠編寫聲紋識別程序4.能夠調用聲紋識別接口5.能夠實現聲紋識別6.能夠對聲紋識別效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）想要完成聲紋識別，首先要借助AI平臺創建聲紋識別應用。任務中選擇的是訊飛開放平臺，通過對注冊、登錄、認證及創建幾個步驟融入ARCS元素，完成聲紋識別應用的創建，獲取APPID、APIKey、APISecret三種信息。任務2智能門禁系統（6課時）在創建完成聲紋識別應用后，接下來利用創建的應用進行智能門禁系統搭建，通過導入庫函數、定義用于發送請求的函數和參數、創建聲紋特征庫、添加聲紋特征及聲紋特征比對等幾個步驟融入ARCS元素，完成智能門禁系統搭建。任務3智能門禁驗證（2課時）在完成智能門禁系統后，使用聲紋識別評估工具，對任務2中智能門禁系統進行驗證，隨后計算字錯誤率和句錯誤率，在統計和計算過程中融入ARCS元素，完成智能門禁系統聲紋識別結果的評估。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄訊飛開放平臺是否正確登錄訊飛開放平臺教師評價學生小組評價40分創建聲紋識別應用是否獲取APPID、APIKey、APISecret教師評價學生小組評價60分智能語音輸入評價內容評價指標評價方法賦值導入庫函數完成6個庫函數json、base64、Request、Gen_req_url、gen_req_body、my_record的導入教師評價學生小組評價15分定義用于發送請求的函數與參數1.完成聲紋識別中APPID、APIKey、APISecret、request_url、path、host和method等請求參數2.完成發送請求的函數req_url和設置request_url、data、headers3個參數。教師評價學生小組評價20分創建聲紋特征將api_name設置為createGroup，req_url函數用來創建聲紋特征庫教師評價學生小組評價10分添加聲紋特征通過while、input、myrecord、req_url等完成聲紋特征庫教師評價學生小組評價15分查詢聲紋特征1.將api_name設置為queryFeatureLis，req_url函數聲紋特征庫添加。2.使用base64庫的b64decode()函數對text內容進行解碼。教師評價學生小組評價20分聲紋識別比對1.使用input和myrecord完成聲音錄制。2.將api_name設置為searchFea，req_url函數用來創建聲紋特征庫3.使用base64庫的b64decode()函數對text內容進行解碼4.獲取scoreList值score進行相似度對比，判斷驗證。教師評價學生小組評價20分智能門禁驗證評價內容評價指標評價方法賦值智能門禁驗證結果1.每人的門禁結果2.總次數結果學生小組評價20分錯誤接受率是否完成錯誤接受率統計教師評價學生小組評價40分錯誤拒絕率是否完成錯誤拒絕率統計教師評價學生小組評價40分五、項目作業設計使用訊飛開放平臺完成智能門禁系統。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱語音喚醒：讓端側機器人蘇醒項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱語音喚醒：讓端側機器人蘇醒項目概述隨著科技的不斷進步，計算機、手機等智能設備已經融入人們的生活。早期人們與智能設備進行信息傳遞的方式主要通過鼠標、按鍵、觸摸屏等，而現在，單一的交互方式，已不能滿足人們的需求，人們更期待通過語音進行交流。隨著語音識別技術的發展，語音成為人機交互最自然的方式，語音喚醒技術使人們的雙手得到了解放，讓計算機、手機等智能設備真正做到隨叫隨到，同時避免設備長時間處于在線的狀態，實現低功耗。本項目將使用目前主流的AI開放平臺，實現對智能設備的喚醒。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了語音識別、合成等基礎技術技能，對于語音喚醒的方法不熟悉。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成語音喚醒。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解語音喚醒的定義2.了解語音喚醒的應用3.了解語音喚醒技術的發展階段能力目標：1.理解語音喚醒的評價指標2.能夠利用AI開放平臺獲取喚醒詞資源3.能夠部署SDK實現語音喚醒核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1注冊/登錄訊飛開放平臺（2課時）想要完成語音合成，首先要借助AI平臺創建語音合成應用。本任務中選擇的是訊飛開放平臺，先對語音喚醒基礎知識進行學習，再通過對注冊、認證、登錄等幾個步驟融入ARCS元素，完成語音合成平臺登錄。任務2評估語音喚醒詞質量（1課時）在完成訊飛開放平臺登錄后，接下來創建語音合成應用，通過對預設喚醒詞進行評估打分融入ARCS元素，完成語音合成喚醒詞的評估。任務3獲取喚醒詞資源（2課時）在完成喚醒詞評估后，我們接下來獲取喚醒詞資源，包括制作喚醒詞資源和下載語音喚醒SDK。通過制作和下載步驟融入ARCS元素，完成喚醒詞的獲取。任務4部署SDK實現語音喚醒（4課時）在實現SDK部署時，采用C++編寫，本任務中使用MicrosoftVisualStudio軟件進行實現。通過導入頭文件、導入動態鏈接庫、配置命令、啟動SDK實現語音喚醒及語音喚醒評估等步驟融入ARCS元素，完成語音喚醒。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務注冊/登錄訊飛開放平臺評價內容評價指標評價方法賦值語音喚醒基礎知識是否掌握語音喚醒基礎知識任務單評價60分登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價40分評估語音喚醒詞質量評價內容評價指標評價方法賦值創建應用是否完成語音喚醒應用的創建教師評價40分喚醒詞質量評估是否完成語音喚醒詞的設置及評估教師評價學生小組評價60分獲取喚醒詞資源評價內容評價指標評價方法賦值制作喚醒詞資源是否完成喚醒詞的制作教師評價學生小組評價60分下載語音喚醒SDK是否完成語音喚醒SDK的下載學生小組評價40分部署SDK實現語音喚醒評價內容評價指標評價方法賦值VS環境設置1.是否完成項目新建2.是否完成項目屬性設置教師評價10分語音喚醒程序編寫1.是否完成頭文件及動態鏈接的導入2.是否完成命令行的配置3.是否啟動SDK實現語音喚醒教師評價學生小組評價40分語音喚醒性能評估1.是否計算出錯誤拒絕率2.是否計算出錯誤接受率教師評價學生小組評價50分五、項目作業設計使用英文喚醒詞并進行評估，給出中文英文喚醒詞的區別。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術與應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱自動語音識別：讓端側機器人能比項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱自動語音識別：讓端側機器人能比項目概述在互聯網信息爆炸的時代，用戶每時每刻都會檢索各種各樣的問題，問題也涉及各種領域，包含生活、娛樂、科技等等。為了滿足需求，出現了多種應用，如搜索引擎、文本分類、文獻查重、自動問答等，而這些應用的關鍵技術之一就是文本相似度技術。本項目將使用目前主流的AI開放平臺實現語音識別后進行文本相似度匹配后對客戶問題進行智能回答。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。已經學習完智能語音課程項目一、二、三和四。對智能語音課程有了一定的了解，本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成自動語音識別。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解文本相似度的概念2.了解文本相似度的應用能力目標：1.理解文本相似度的計算方法2.能夠編寫文本相似度程序4.能夠調用文本相似度接口5.能夠實現自動語音問答6.能夠對文本相似度效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）想要完成智能語音輸入，首先要借助AI平臺創建語音識別和文本相似度應用。任務中選擇的是百度AI開放平臺，通過對注冊、認證、登錄、領取及創建幾個步驟融入ARCS元素，完成語音識別和文本相似度應用的創建，獲取AppID、APIKey和SecretKey。任務2語音識別（3課時）在創建完成語音識別應用后，接下來利用創建的應用進行語音的智能輸入，通過導入庫函數、錄制標準音頻、配置語音識別參數、獲取訪問令牌、讀取語音及語音識別等幾個步驟融入ARCS元素，完成智能語音的輸入識別。任務3智能客服答案搜索（3課時）在完成語音識別和文本相似度應用后，通過創建問答數據庫和智能答案搜索，完成智能客服答案搜索。任務4智能客服系統性能測試（2課時）在完成智能客服答案搜索后，使用準確率別評估工具，對任務3中智能客服系統問答進行性能測試，隨后記錄對話結果和準確率，在記錄和計算過程中融入ARCS元素，完成智能客服系統性能的評估。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價40分創建語音識別和文本相似度應用是否獲取AppID、APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價60分語音識別評價內容評價指標評價方法賦值導入庫函數完成庫函數AipSpeech、AipNlp、my_record的導入及音頻設置教師評價學生小組評價20分創建接口客戶端使用AppID,APIKey,SecretKey創建兩個客戶端教師評價學生小組評價20分定義音頻讀取函數使用open函數打開音頻文件，使用read方法一次性將音頻文件進行讀取教師評價學生小組評價20分定義語音識別函數使用語音識別函數識別客戶端音頻，將識別的結果送入文本相似度應用。教師評價學生小組評價20分提問識別將錄制音頻并轉為文本教師評價學生小組評價20分智能客服答案搜索評價內容評價指標評價方法賦值創建數據庫使用data字典創建答案數據庫教師評價學生小組評價50分智能答案搜索使用CNN卷積神經網絡模型與庫中匹配，給出最優答案。教師評價學生小組評價50分智能客服系統性能測試評價內容評價指標評價方法賦值智能客服對話結果5輪10次對話結果學生小組評價50分準確率智能客服準確率教師評價學生小組評價50分五、項目作業設計使用百度AI開放平臺完成智能客服問答系統。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱語音翻譯：讓端側機器人會議項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱語音翻譯：讓端側機器人會議項目概述網絡技術的飛速發展，為人類之間交流拓展了更廣闊的空間，人們對語言翻譯的需求激增。人工智能技術的發展給計算機輔助翻譯軟件創新帶來了更多發展的可能。本項目將使用目前主流開放AI平臺，通過人工智能技術提升翻譯效率和翻譯質量，為用戶提供高質量的實時翻譯服務。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、深度學習編程基礎等相關課程，對智能語音課程有了一定的了解。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成語音翻譯應用。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解語音翻譯基本原理2.了解語音翻譯面臨的主要挑戰3.了解語音翻譯的發展歷程4.掌握語言翻譯的評價方法能力目標：1.能夠理解翻譯程序中函數的作用2.能夠對語音翻譯效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）在學之前，首先要了解語音翻譯包括兩個應用：語音識別應用和文本翻譯應用。然后融入ARCS元素通過使用百度AI開放平臺的API接口分別創建語音識別應用和文本翻譯應用。任務2編寫語音識別程序（3課時）在創建完成語音識別應用后，接下來利用創建的應用進行語音識別，通過配置基礎環境、導入庫函數、創建接口客戶端、定義音頻讀取函數、定義語音識別函數等幾個步驟融入ARCS元素，完成語音識別。任務3編寫文本翻譯程序（3課時）在完成語音識別后，使用語音識別評估工具，對任務2中語音識別結果進行翻譯。文本翻譯流程包括整體分析、獲取access_token、獲取請求URL、定義請求頭、設置請求參數、獲取翻譯結果等步驟，在這些步驟中融入ARCS元素，完成文本翻譯。任務4測試語音翻譯程序（2課時）在完成語音識別、文本翻譯后，對代碼測試，并計算BLEU評價指標，在測試和評估中融入ARCS元素，完成語音翻譯測試結果評估。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價20分創建語音識別應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價40分創建文本翻譯應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價40分編寫語音識別程序評價內容評價指標評價方法賦值配置基礎環境利用pip命令安裝baidu-aip模塊教師評價學生小組評價10分導入庫函數完成3個庫函數requests、AipSpeech、my_record的導入教師評價學生小組評價10分創建接口客戶端利用獲取到的百度AI云服務應用參數AppID,APIKey,SecretKey創建語音識別云服務接口客戶端教師評價學生小組評價30分定義音頻讀取函數實現對音頻文件進行讀取便于后面的語音識別教師評價學生小組評價25分定義語音識別函數實現將讀取到的音頻文件進行語音識別，為后面的翻譯做準備教師評價學生小組評價25分編寫文本翻譯程序評價內容評價指標評價方法賦值整體分析在進行語音翻譯前需要對語音翻譯的相關參數進行配置。相關參數包括源語言、目標語言、請求URL，請求頭Header以及請求參數教師評價學生小組評價15分獲取access_token可以使用GET的網絡請求方式獲取教師評價學生小組評價20分獲取請求URL請求的URL是否由文本翻譯的URL和access_token兩部分進行拼接得到教師評價學生小組評價15分定義請求頭請求頭是否為字典，且該字典包含一個鍵-值對教師評價學生小組評價15分設置請求參數請求參數是否為字典且包含3個必須的參數教師評價學生小組評價15分獲取翻譯結果1.使用POST請求得到翻譯的結果r2.調用json()方法將結果轉換為json格式便于信息的提取3.最后使用print函數將結果進行打印教師評價學生小組評價20分測試語音翻譯程序評價內容評價指標評價方法賦值語音翻譯程序測試記錄輸入與結果，包括：語音輸入、機器譯文、人工譯文學生小組測試20分BLEU評價指標1.統計1-gram、2-gram、3-gram、4-gram測試結果2.長度懲罰因子3.計算BLEU評價指標教師評價學生小組評價80分五、項目作業設計使用百度AI開放平臺完成一段音頻的語音翻譯。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱情感分析：讓端側機器人有情項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱情感分析：讓端側機器人有情項目概述情感在交流中發揮及其重要的作用，可以表達人對外部事件或對話活動的態度。情感的識別具有極大的應用價值，準確識別人的情感狀態對社交機器人、醫療、商品評價和一些其他的人機交互系統都有重要意義。在人工智能（AI）產品和人的交互過程中，如果能夠準確地把握人當前的情感狀態，并根據情感狀態做出回應，可以極大地提升用戶對AI產品的體驗。本項目中，將使用目前主流的AI開放平臺，通過對其AI能力的調用，實現對用戶語音的情感分析。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、深度學習編程基礎等相關課程，對智能語音課程有了一定的了解。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，學生使用目前主流的AI開放平臺，通過對其AI能力的調用，實現對用戶語音的情感分析。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解什么是情感分析的定義及分類2.了解表情情感分析3.了解語音情感分析4.了解文本情感分析能力目標：1.理解情感分析的原理2.能夠熟練使用AI平臺的情感分析功能3.能夠編寫情感分析程序4.能夠調用情感分析識別接口5.能夠對情感分析效果進行評估6.能夠通過程序邏輯搭建情感分析系統核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）本項目中，首先利用語音識別技術將輸入的音頻轉換為文本，然后再對轉化的文本進行情感分析。所以，本項目需要兩個應用：語音識別應用和自然語言處理應用。調用百度AI能力需要創建相關應用，這些應用是調用API服務的基本操作單元。可以基于應用創建成功后獲得的APIKey及SecretKey，進行接口調用操作。任務2編寫語音情感分析程序（7課時）當創建語音識別和情感分析的應用后，接下來將調用這兩個應用程序實現智能語音的情感傾向分析。首先通過兩個應用程序分別創建對應客戶端，用于調用相應的功能函數。然后定義語音識別函數和情感分析函數用于后期使用，最后輸入文本或音頻實現情感分析。在步驟中融入ARCS元素，完成編寫語音情感分析程序。任務3測試語音情感分析程序（1課時）在完成編寫語音情感分析程序后，先調試并運行編寫的程序，再使用利用編寫的語音情感分析程序，分別以文字和語音兩種形式，對測試內容進行逐項情感分析，記錄分析結果。在驗證和測試過程中融入ARCS元素，評估情感分析的效果。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值創建語音技術應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價50分創建自然語言處理應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價50分編寫語音情感分析程序評價內容評價指標評價方法賦值配置基礎環境是否成功安裝baidu-ai模塊，并把record.py拷貝至與項目文件相同路徑下教師評價學生小組評價5分導入所需函數導入函數是否成功教師評價學生小組評價5分創建接口客戶端1.設定語音識別的AI云服務參數是否正確2.是否正確設置情感分析的AI云服務參數3.是否創建兩個客戶端client、client2教師評價學生小組評價20分定義音頻讀取函數是否完成音頻讀取教師評價學生小組評價15分定義語音識別函數是否定義語音識別函數教師評價學生小組評價15分定義情感分析函數是否正確定義情感分析函數教師評價學生小組評價15分編寫調用函數邏輯是否利用在循環邏輯結構內嵌多分支條件結構，調用所定義的音頻讀取函數、語音識別函數、情感分析函數，完成對所輸入的文本或語音的情感分析教師評價學生小組評價25分測試語音情感分析程序評價內容評價指標評價方法賦值調試并運行編寫的程序調試程序，各段程序是否正常執行學生小組評價30分對輸入的語音進行情感分析是否利用編寫的語音情感分析程序，分別以文字和語音兩種形式，對測試內容進行逐項情感分析，記錄分析結果。教師評價學生小組評價70分五、項目作業設計對項目中的程序邏輯進行修改，在輸入Y時，即開始錄制語音，并對語音進行情感分析，在輸入N時，即退出。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱摘要提取：讓端側機器人能想項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱摘要提取：讓端側機器人能想項目概述網絡普及和信息爆炸式增長，各種媒體的資訊每一秒都在幾何式的增長。對新聞、社會化短文本和專業領域的文獻的簡短摘要，對深處信息時代的人們頗具意義，一方面可以幫助人們快速瀏覽和篩選信息，另一方面也可在手機等小尺寸便攜設備上觀看。本項目中，將使用目前主流AI開放平臺，通過對其AI能力的調用，實現對文本和用戶語音自動生成摘要。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、深度學習編程基礎等相關課程，對智能語音課程有了一定的了解。在本門課程的前幾個項目中，學生已經掌握了本門課程的一些知識。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成智能語音輸入。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解文本自動摘要的概念2.了解文本自動摘要的分類3.了解文本自動摘要的主要方法4.了解文本自動摘要的評價指標5.掌握文本自動摘要函數的使用方法能力目標：1.能夠對語音識別結果和文本，進行自動摘要測試。2.能夠定義相關函數，編寫自動摘要提取程序3.在百度AI開放平臺創建語音識別和情感分析的應用4.能夠調用AI平臺能力實現語音自動摘要核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）創建應用時，首先利用語音識別技術將語音轉換為文本，然后對轉換后的文本進行自動摘要處理。在整個處理過程中，需要用百度AI開放平臺上語音識別應用和自然語言處理兩種應用，其中語音識別應用實現語音轉本本，自然語言處理應用實現文本自動摘要。任務2編寫文本自動摘要程序（6課時）在創建應用完成后，接下來需要進行新聞摘要。首先導入所需要用到的各個庫函數，設置語音合成的相關參數，如采樣率、采樣聲道數、采樣點緩存數量和保存的音頻格式等。接著在本地創建Python程序，使用Python程序，編寫主函數、語音輸入與識別相關的函數。輸入新聞完成新聞摘要提取并輸出結果。任務3測試文本自動摘要程序（2課時）在完成文本自動只要程序的編寫后，需要對該程序進行測試。在測試該程序時，首先是調用并運行該程序，然后是對輸入的對象進行摘要提起，此時可分別采用直接輸入文本、txt文件和語音輸入三種形式輸入需要進行文本自動摘要的文檔。從而便于后期進行只要提取效果的對比。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價40分創建語音技術應用是否獲取APIKey和SecretKey等信息教師評價學生小組評價60分編寫文本自動摘要程序評價內容評價指標評價方法賦值配置基礎環境完成baidu-aip庫的安裝教師評價學生小組評價12分導入庫函數完成AipSpeech、AipNlp、my_record三個庫的導入教師評價學生小組評價8分創建接口客戶端1.設定文本自動摘要的AI云服務參數2.設定語音識別的AI云服務參數3.創建兩個客戶端client、client2教師評價學生小組評價30分定義音頻讀取函數是否完成音頻讀取函數的編寫教師評價學生小組評價20分定義語音識別函數是否完成語音識別函數的編寫教師評價學生小組評價20分編寫函數調用邏輯1.是否繪制函數調用邏輯圖。2.是否編寫邏輯調用程序教師評價學生小組評價40分語音識別評估評價內容評價指標評價方法賦值調試并運行編寫的程序1.程序是否能正確運行學生小組評價30分對輸入的對象進行摘要提取2、是否完成不同類型文本的只要提取測試。教師評價學生小組評價40分五、項目作業設計使用百度AI開放平臺完成二十大報告文檔的摘要提取。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱地址識別：讓端側機器人能寫項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱地址識別：讓端側機器人能寫項目概述在這個快速發展的時代背景下，人們的生活中離不開網上購物，各大平臺在處理客戶快遞下單時，由于用戶下單量大，地址各式各樣等原因，造成平臺識別地址信息不全等問題出現，使得快遞發貨和處理錯誤造成嚴重的人員消耗，因此，如何提高快遞下單的效率以及保證用戶地址填寫時的體驗，是目前迫切需要解決的難題。隨著人工智能的發展，自然語言處理在很多APP中都有實際應用的場景，其中地址識別則是命名實體識別中的應用，是自然語言處理文本分類的應用之一，它能夠解析并精準提取快遞單據中的文本信息分類，從而標準規范的輸出結構化信息，包含姓名、電話、地址，幫助快遞或電商企業提高單據處理效率，本項目將使用主流平臺，通過人工智能技術解決上述問題。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、深度學習編程基礎等相關課程，已經學習前面的八個項目，對智能語音課程有了一定的了解，根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成地址識別。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解命名實體識別的概念了解中文命名實體識別的發展熟悉中文命名實體識別的應用場景能力目標：1.掌握中文命名實體識別的評價方法能夠理解中文命名實體識別程序邏輯3.掌握中文命名實體識別接口的調用方法4.能夠對中文命名實體識別效果進行評估核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1創建應用（1課時）登入百度AI開放平臺，然后使用百度AI開放平臺創建語音識別項目應用，得到APIKey和SecretKey兩個重要信息。任務2地址信息識別（7課時）當創建語音識別和自然語言處理的應用后進行地址信息識別。首先導入所需要用到的各個庫函數，設置錄制音頻的相關參數，如采樣率、采樣聲道數、采樣點緩存數量和保存的音頻格式等。然后編寫主函數利用多種方法獲取地址信息，再細化語音輸入和語音識別的函數。用pyaudio庫進行語音的錄制，用wave庫讀寫音頻文件，利用百度AI的語音識別功能將音頻信息轉化為文字后進行地址識別，觀察輸出結果。任務3結果分析（1課時）在完成地址信息識別后，該任務將對地址提取進行結果測試，通過運行程序，分別測試數據進行提取，在驗證和測試過程中融入ARCS元素，完成語音識別結果的評估。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務創建應用評價內容評價指標評價方法賦值登錄百度AI開放平臺是否正確登錄百度AI開放平臺教師評價學生小組評價40分創建語音識別應用是否獲取APIKey和SecretKey教師評價學生小組評價60分智能語音輸入評價內容評價指標評價方法賦值導入庫函數完成AipSpeech,、AipNlp庫函數的導入、my_record的導入教師評價學生小組評價10分創建接口客戶端是否正確設定對話地址識別的AI云服務參數是否正確設定語音識別的AI云服務參數是否成功創建兩個客戶端client、client2教師評價學生小組評價30分定義語音識別函數是否正確定義音頻讀取函數教師評價學生小組評價30分編寫主函數是否正確編寫主函數教師評價學生小組評價30分語音識別評估評價內容評價指標評價方法賦值對地址提取進行結果測試是否完成不同類型的地址數據的測試學生小組評價30分對中文命名實體識別效果進行評估學生是否按照性能評價指標計算出了精確度、召回率和F1值教師評價學生小組評價70分五、項目作業設計6位同學為一組，分別記錄5位同學的家庭住址，然后運行地址提取代碼對每位同學的家庭地址進行提取，并將提取的結果填寫到表9.7對應的位置，最后計算地址識別的準確率。六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱漫談對話：讓智能機器人對話項目課時數9課時一、項目學習主題分析項目名稱漫談對話：讓智能機器人對話項目概述目前，對話機器人的應用非常廣泛，可以替代人類完成大量煩瑣的重復性工作。比如將對話機器人應用于客服領域，可以將人工客服解放出來，這樣，人工客服就可以轉向更有價值、更加靈活的工作中。本項目將使用聊天機器人開放平臺實現機器人間的語音智能對話。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經掌握語音識別、語音喚醒、語音合成等相關技術，對智能語音技術有一定的了解，但未曾對智能語音進行實際應用。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本單元將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣，使學生完成機器人之間的對話。開放性學習環境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環境設施包括：實訓設備：計算機，智能語音實訓箱，智能終端等；數字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設施：任務單等。二、項目學習目標設計項目學習目標知識目標：1.了解智能對話機器人的概念2.了解非任務型智能對話機器人的概念3.了解非任務型智能對話機器人的架構4.熟悉非任務型智能對話機器人開源系統能力目標：1.掌握青云客機器人API接口的調用方法2.掌握思知機器人API接口的調用方法3.掌握對話機器人的自我對話方法核心素養目標：增強學生對知識學習的探索精神增強學生對已有知識的整合能力加強學生對工匠精神的學習與認識三、任務設計任務1搭建青云客對話機器人系統（3課時）想要完成機器人之間的對話，首先要借助AI平臺搭建兩個不同的機器人系統。在本任務中，采用的是青云客機器人，通過獲取其API接口信息，定義對話函數，再通過GET網絡實現API的調用，對系統進行評估，在每個步驟中融入ARCS元素，從而完成青云客機器人系統的搭建。任務2搭建思知對話機器人系統（3課時）在完成一個機器人的創建后，在本任務中，采用思知對話機器人系統創建第二個機器人對話系統。通過獲取其API接口信息，定義對話函數，再通過GET網絡實現API的調用，對系統進行評估，在每個步驟中融入ARCS元素，從而完成思知機器人系統的搭建。任務3實現機器人間對話（3課時）在掌握了兩個機器人平臺的API接口，接下來通過編寫程序，實現兩個機器人間的自我對話，通過給定話題，兩個平臺機器人接收話題后，進行對話。通過導入函數、定義函數及語音合成函數、編寫運行主函數等步驟融入ARCS元素，從而實現兩個機器人間的對話。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務搭建青云客對話機器人系統評價內容評價指標評價方法賦值登錄青云客機器人開發平臺官網是否正確登錄青云客開放平臺教師評價學生小組評價10分查看API接口信息是否掌握機器人請求URL組成部分教師評價10分導入庫是否完成GET請求及關鍵詞編碼處理庫的調用學生小組評價10分定義對話函數是否完成程序代碼教師評價學生小組評價20分調用對話函數是否完成對話函數測試教師評價學生小組評價20分對話機器人性能評估是否完成性能評估表學生小組評價30分搭建思知對話機器人系統評價內容評價指標評價方法賦值登錄思知機器人開發平臺官網是否正確登錄思知開放平臺教師評價學生小組評價10分查看API接口信息是否掌握機器人請求URL組成部分教師評價10分導入庫是否完成GET請求及關鍵詞編碼處理庫的調用學生小組評價10分定義對話函數是否完成程序代碼教師評價學生小組評價20分調用對話函數是否完成對話函數測試教師評價學生小組評價20分對話機器人性能評估是否完成性能評估表學生小組評價30分實現機器人間對話評價內容評價指標評價方法賦值編寫主函數是否完成程序代碼學生小組評價60分運行主函數是否完成兩個機器人對話的性能測試教師評價學生小組評價40分五、項目作業設計更換兩個機器人的對話主題進行重新測試六、反思性教學改進（實施后填寫）項目教學設計項目基本信息學科人工智能技術應用學校年級設計者1設計者2設計完成時間課程標準模塊北京市信息管理學校《智能語音應用開發》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發》項目名稱焦點暢談：定制康養智能機器人項目課時數18課時一、項目學習主題分析項目名稱焦點暢談：定制康養智能機器人項目概述AI對話系統起源于圖靈測試，是人工智能領域最重要的研究方向之一。如果說自然語言處理是人工智能“皇冠上的明珠”，那么AI對話系統則是自然語言處理中最難、最核心的任務之一，是“明珠中最亮的那顆”。AI對話系統被認為是衡量人工智能發展水平的重要因素，代表了人工智能的發展方向。AI對話系統已經呈現出了爆炸式增長態勢，在智能助理、智能客服、社交機器人、心理咨詢、虛擬人和元宇宙等多樣化場景中隨處可見它的身影，其中像國內的小度、小愛同學等智能助理都處于世界的領先地位。本項目依托百度UNIT開發平臺，致力打造定制康養智能機器人。項目學情分析高二人工智能技術與應用學生，具有較強的動手實踐能力。在之前的課程學習中已經逐一學習了人工智能基礎、深度學習編程基礎等相關課程，已經學習了10個項目，對智能語音課程有了一定的了解。根據問卷調查發現，學生對動手實踐的課程有較強的興趣。本項目將結合學生以往所學知識，通過任務驅動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發學生學習興趣