1-3 AI 伙伴项目实现 项目设计教案 清华大学版信息科技六年级下册.docx

第三课《AI伙伴项目实现——项目设计》教案

教学时间

2024.xx.xx

教学班级

六年级

课程名称

AI伙伴项目实现

——项目设计

课时

1课时

教学目标

一、知识与技能

1.了解AI伙伴项目设计的方法；

2.能合理规划项目的实施；

3.能实现项目的控制程序编写、硬件连接与结构搭建。

二、过程与方法

1.通过小组合作的方式，让学生实现AI伙伴智能音箱的项目设计。

三、情感态度与价值观

1.利用项目式教学，让学生理解信息技术对日常生活和学习的重要作用,激发对信息技术强烈的求知欲,养成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度。

重点

能合理规划项目的实施。

2.能实现项目的控制程序编写、硬件连接与结构搭建。

难点

1.能实现项目的控制程序编写、硬件连接与结构搭建。

教具

WPS软件、主控板。

教学方法

教学展示、小组讨论、兴趣驱动。

教学过程

教师

学生

一、导入（5分钟）

（提问）同学们前两节课我们已经了解了AI伙伴的相关知识，那想不想利用主控板自己设计制作一个智能音箱呢？

学生思考并回答问题

项目制作（20—30分钟）

项目思路

制作一个会语音聊天的智能音箱，需要从功能、编程、设备、结构这些方面做一个初步的预想，如表所示。同学们想做一个怎样的智能音箱呢？畅想一下，把你的想法写下来吧！

项目准备

在正式开始制作智能音箱项目前，需要准备项目使用的硬件、软件装备和其他资源。

软硬件准备。AIoT板有能够采集声音的麦克风和播放声音的喇叭，能和人实现语音交互，另外可以用AIoT板的按键做启动智能音箱的装置，OLED显示屏做文字提示。

获得人工智能平台API。语音技术使用了大量的数据来做计算，借助人工智能相关平台上的数据和资源来帮助制作智能音箱。如使用百度智能云平台，在其中可以获得语音技术的API和语义理解的API。语音识别和语音合成同属于语音技术，在百度AI平台可以共用一个API。

找到聊天机器人的API：百度搜索“百度智能云”进入官网→登录→搜索并单击“语音对话UNIT”→立即使用→聊天机器人→立即创建（填写信息）→创建机器人→单击并按照步骤添加技能→我的机器人→技能管理进行技能添加→单击发布上线的研发环境→获得APIKey和SecretKey。

项目实施

根据智能音箱的工作过程，智能音箱的项目实施过程可以分成三个环节：语音识别、语义理解、语音合成，由三者结合形成人与机器的语音交互。

语音识别部分

机器实现语音交互的第一步是要听到人说的话，这个部分用语音识别技术来完成，最后输出的结果为文本。

语义理解部分

机器实现语音交互的第二步是要听懂人说的话并进行回答，这个部分是以文本对话的形式来实现的，用语义理解技术中的聊天机器人应用来完成。

语音合成部分

机器实现语音交互的第三步，是要将机器回答的文本转化为语音播放出来，这个部分需要语音合成技术来完成。

结构设计

完成了智能音箱的功能设计之后，可以结合数字化工具给智能音箱设计并制作一个合适的外形结构，可以用3D打印、激光切割、金属结构件等。

（课堂活动）请同学们为智能音箱设计并制作一个外观结构。

应用与优化

（实践）智能音箱项目制作完成后，可以应用在具体的生活情景中，通过使用次数不断增加从而持续测试与优化智能音箱的性能。请同学们按照项目实施的步骤，设计和编写程序制作一个自己的智能音箱吧！

小组合作探究

三、分享（5分钟）

请各小组分享一下自己的作品吧

今天这节课就到这里了，同学们再见！

老师加以引导学生，自行总结

教学

反思