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信息的智能化加工案例
信息的智能化加工
一、教學(xué)內(nèi)容分析
信息的智能化加工作為信息加工的一種類型，是本章內(nèi)容重要組成部分。信息的智能化主要特點(diǎn)是讓計(jì)算機(jī)更加自主地加工，減少人的參與，進(jìn)一步提高信息加工的效率和人性化程度。
本節(jié)內(nèi)容對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗(yàn)其基本工作過(guò)程，了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本節(jié)課從概念上了解什么是人工智能，通過(guò)體驗(yàn)幾個(gè)人工智能具體應(yīng)用的例子，體會(huì)人工智能的獨(dú)特魅力，了解其應(yīng)用價(jià)值；通過(guò)討論，客觀認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。
二、教學(xué)內(nèi)容資源
1．教育科學(xué)出版社 2004年版《信息技術(shù)基礎(chǔ)》第三章3．3節(jié)；配套光盤(pán)。 2．教師提供網(wǎng)絡(luò)資源。 三、教學(xué)支撐環(huán)境
1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體教室設(shè)備。 2．WEB和FTP服務(wù)。 3．語(yǔ)音輸入環(huán)境等。 四、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)分析
可能少部分同學(xué)已經(jīng)有一些體驗(yàn)，大部分同學(xué)沒(méi)有意識(shí)到一些例子就是人工智能的應(yīng)用，對(duì)人工智能的應(yīng)用價(jià)值更沒(méi)有了解。關(guān)于人與機(jī)器的關(guān)系，認(rèn)識(shí)程度也不一樣，可能沒(méi)有意識(shí)到人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響。
五、教學(xué)目標(biāo)分析
1．知識(shí)與技能：了解人工智能的應(yīng)用價(jià)值。
2．過(guò)程與方法：體驗(yàn)人工智能的幾個(gè)例子，由學(xué)生討論，老師適時(shí)引導(dǎo)總結(jié)。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：客觀認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。
六、教學(xué)策略
教師通過(guò)典型的事例引導(dǎo)學(xué)生了解人工智能的含義，并通過(guò)模式識(shí)別、機(jī)器翻譯、博弈、機(jī)器人、智能代理技術(shù)等體驗(yàn)，感受人工智能的應(yīng)用價(jià)值。然后，就人工智能的現(xiàn)狀和未來(lái)展開(kāi)討論，初步認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響。
課時(shí)數(shù)：1課時(shí)。 七、教學(xué)過(guò)程 創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
1．從材料“‘更深的藍(lán)'戰(zhàn)勝了什么？”引出人工智能的含義，引入人工智能應(yīng)用兩面性的要討論話題。
（1）展示圖片：卡斯帕羅夫與“深藍(lán)”的比賽：
1996年卡斯帕羅夫與“深藍(lán)”的比賽可謂是人機(jī)對(duì)抗史上的最強(qiáng)之戰(zhàn)。 （2）閱讀課本資料（P47）或者網(wǎng)絡(luò)資源并初步討論： 網(wǎng)絡(luò)資源：
http://www.81tech.com/dispbbs.asp?boardid=85&id=8744&star=1&page=1
以同桌兩位為小組討論： ①機(jī)器有智能嗎？ ②人類與機(jī)器的關(guān)系。 ③“人機(jī)大戰(zhàn)”的目的和意義。 教師引導(dǎo)要點(diǎn)與小結(jié)要點(diǎn)：
①對(duì)人類思維的模擬，引出人工智能的含義。 ②利用優(yōu)勢(shì)。
③給人們帶來(lái)不安。計(jì)算機(jī)是人類制造出來(lái)的工具，但是會(huì)不會(huì)有一天，當(dāng) 人類的智力已經(jīng)無(wú)法達(dá)到計(jì)算機(jī)的水平時(shí)，人類會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)而成為計(jì)算機(jī)的附庸？
④從簡(jiǎn)單涉及討論優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題。 體驗(yàn)、分析事例，探究新知。 2．利用人工智能技術(shù)加工信息。
下載資源：ftp://192．168．5．66/g1 文件夾“第9周下載2”。 通過(guò)體驗(yàn)幾種例子，體會(huì)人工智能技術(shù)加工信息的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)活動(dòng)任務(wù)表。
體驗(yàn)：語(yǔ)音輸入系統(tǒng)
①事前，在教師機(jī)上安裝并調(diào)試語(yǔ)音輸入軟件。在教師機(jī)上演示語(yǔ)音輸入軟件的使用。
②教師演示時(shí)，學(xué)生觀察實(shí)際使用效果。
③教師引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)任務(wù)表。打開(kāi)并填寫(xiě)文件夾“第 9周下載2”中“活動(dòng)任
④引出模式識(shí)別及其應(yīng)用。
模式識(shí)別是人工智能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。比如指紋識(shí)別在個(gè)人身份認(rèn)證方面的應(yīng)用就是模式識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用之一。模式識(shí)別技術(shù)中的語(yǔ)音識(shí)別、光學(xué)字符識(shí)別、手寫(xiě)識(shí)別等應(yīng)用也非常廣泛。
3．體驗(yàn)：手寫(xiě)識(shí)別軟件識(shí)別字符。
思考這種技術(shù)在加工信息時(shí)的特點(diǎn)，將發(fā)揮什么作用和產(chǎn)生什么樣的影響 ? （1）打開(kāi)“第9周下載2”中“Handigit-Recog”目錄下的手寫(xiě)識(shí)別軟件“Handigit-Recog.exe ”，單擊“Select B/W bmp”按鈕，將打開(kāi)一對(duì)話框，選擇圖片文件(bmp格式、黑白圖片),如4．bmp, 5．bmp, Handdigit-sample.bmp并打開(kāi)，軟件可以馬上識(shí)別出圖片中的數(shù)字符號(hào)。
（2）嘗試自己在Windows附件的畫(huà)圖程序中，用鉛筆工具寫(xiě)一個(gè)數(shù)字，并保存為黑白圖片文件，看“Handigit-Recog”能否認(rèn)出這張圖片中的數(shù)字。
教師引導(dǎo)要點(diǎn)：
①識(shí)別圖像變成文字，識(shí)別圖像要符合一定要求。 ②加工特點(diǎn)、作用和影響。 ③實(shí)際應(yīng)用思考：
何俊杰同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中了解到海南《南國(guó)都市》上報(bào)道府城古城的專題內(nèi)容，查找到相關(guān)日期的報(bào)紙作為資料，思考有沒(méi)有好辦法，把整版內(nèi)容輸入文本？請(qǐng)介紹完整過(guò)程。
（3）機(jī)器翻譯。
機(jī)器翻譯 (Machine Translation，簡(jiǎn)稱MT)是利用計(jì)算機(jī)把一種自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)變成另一種自然語(yǔ)言的過(guò)程。用以完成這一過(guò)程的軟件叫做機(jī)器翻譯系統(tǒng)。常見(jiàn)的中文翻譯軟件有金山快譯、譯星、萬(wàn)能對(duì)譯等。還有一些網(wǎng)站也提供免費(fèi)的在線翻譯服務(wù)。
體驗(yàn)：在線翻譯
請(qǐng)?jiān)诰�翻譯，并檢查翻譯效果，嘗試把英文翻譯過(guò)來(lái)的中文再翻譯成英文，是否有區(qū)別？
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參考網(wǎng)站：（隨機(jī)選擇一個(gè)） 金橋翻譯中心 網(wǎng)絡(luò)中國(guó) 免費(fèi)在線翻譯網(wǎng)站
教師引導(dǎo)要點(diǎn)：翻譯效果、加工特點(diǎn)。 （4）計(jì)算機(jī)博弈。
計(jì)算機(jī)博弈也是人工智能技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，可以說(shuō)它很早就進(jìn)入了我們的學(xué)習(xí)和生活，例如國(guó)際象棋、中國(guó)象棋，圍棋、五子棋等，前面我們提到的“更深的藍(lán)”則是其中的杰出代表。
體驗(yàn)：嘗試五子棋
打開(kāi)“第 9周下載2”中wuziqi．swf，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行“人機(jī)大戰(zhàn)”。
（5）智能機(jī)器人。
智能機(jī)器人是人工智能技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用，智能機(jī)器人可以根據(jù)感覺(jué)到的信息，進(jìn)行獨(dú)立識(shí)別、推理，并做出判斷和決策，不用人的參與就可以完成一些復(fù)雜的工作。 1995年我國(guó)研制的“CR-01”6000米水下機(jī)器人，能在深水中錄像、進(jìn)行海底地勢(shì)勘察和水文測(cè)量、自動(dòng)記錄各種數(shù)據(jù)等，曾兩次在太平洋圓滿完成了各項(xiàng)海底調(diào)查任務(wù)�，F(xiàn)在我國(guó)很多省市每年舉行中學(xué)生智能機(jī)器人大賽，比如機(jī)器人足球比賽、機(jī)器人舞蹈比賽、機(jī)器人滅火比賽等，深受同學(xué)們的喜愛(ài)。
體驗(yàn)：機(jī)器人
播放“第 9周下載2”中2foot_step．wmv,guiji．wmv。 （6）智能代理。
體驗(yàn)：?jiǎn)?dòng) Word，就使用Word過(guò)程中會(huì)遇到的一些問(wèn)題向Office助手詢問(wèn)，看能否解決你的問(wèn)題。
4．反思小結(jié)鞏固加深。
（1）就體驗(yàn)活動(dòng)和活動(dòng)任務(wù)表填寫(xiě)情況評(píng)價(jià)。
（2）鞏固加深：①利用人工智能技術(shù)加工信息的應(yīng)用的幾個(gè)方面； ②智能化加工所要解決的問(wèn)題：如何讓計(jì)算機(jī)更加自主地加工信息，減少人的參與，進(jìn)一步提高信息加工的效率和人性化程序。
5．小組討論：人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響。 （1）引出話題。
（2）人工智能技術(shù)發(fā)展為我們的生活帶來(lái)很多意想不到的方便和驚喜。但是，我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，人工智能技術(shù)的發(fā)展不僅僅是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)倫理、道德、法律、文化等帶來(lái)了沖擊。
學(xué)生活動(dòng)：
①閱讀網(wǎng)頁(yè)：http://qdrobot．blogchina.com/2188862．html。 ②以同桌兩位為小組討論：人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響。 （3）教師引導(dǎo)要點(diǎn)：
①人需要機(jī)器：沒(méi)有機(jī)器人，人將變?yōu)闄C(jī)器。 ②機(jī)器人的能力與魅力，與人的友好與合作。
機(jī)器人能和人友好相處嗎？有些人也許會(huì)對(duì)此憂心忡忡：計(jì)算機(jī)是人類制造出來(lái)的工具，但是會(huì)不會(huì)有一天，當(dāng)人類的智力對(duì)于計(jì)算機(jī)已無(wú)法望其項(xiàng)背時(shí)，人類會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)而成為計(jì)算機(jī)的附庸？ 20世紀(jì)風(fēng)靡一時(shí)的影片《黑客帝國(guó)》更是為我們描述了一種極端可怕的景象。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)；從產(chǎn)業(yè)走進(jìn)醫(yī)院、家庭；從陸地潛入水下、飛往空間等。
③我們完全有理由相信，像其他許多科學(xué)技術(shù)的發(fā)明發(fā)現(xiàn)一樣，機(jī)器人也應(yīng)該成為人類的好助手、好朋友。
（4）教師簡(jiǎn)單小結(jié)討論情況。課外實(shí)踐：
①機(jī)器人足球比賽一直是機(jī)器人大賽的主角。了解天津市新華中學(xué)足球共享方案 http://www.robotdiy.com/article.php?sid=211。
②訪問(wèn)自然語(yǔ)言處理網(wǎng)站，用自然語(yǔ)言與其中的機(jī)器人對(duì)話，嘗試找出“談話”的破綻。
板書(shū)設(shè)計(jì)
一、人工智能的含義
1．展示圖片：卡斯帕羅夫與“深藍(lán)”的比賽：
2．閱讀并簡(jiǎn)單討論：（以同桌兩位為小組）
（1）機(jī)器有智能嗎？（2）人類與機(jī)器的關(guān)系。（3）“人機(jī)大戰(zhàn)”的目的和意義。
人工智能的含義：人造的智能，主要是對(duì)人腦思維機(jī)理的模擬。 二、利用人工智能技術(shù)加工信息
下載資源：ftp://192．168．5．66/g1 文件夾“第9周下載2”，通過(guò)體驗(yàn)幾種例子，體會(huì)人工智能技術(shù)加工信息的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用。
2．體驗(yàn)：手寫(xiě)識(shí)別軟件識(shí)別字符 3．機(jī)器翻譯——體驗(yàn)3：在線翻譯 參考網(wǎng)站：（隨機(jī)選擇一個(gè)） 金橋翻譯中心 網(wǎng)絡(luò)中國(guó) 免費(fèi)在線翻譯網(wǎng)站
4．計(jì)算機(jī)博弈——體驗(yàn)：嘗試五子棋 5．智能機(jī)器人——體驗(yàn)：機(jī)器人 6．智能代理——Office助手 三、反思小結(jié)，鞏固加深 1．體驗(yàn)評(píng)價(jià) 2．鞏固加深
（1）利用人工智能技術(shù)加工信息的應(yīng)用的幾個(gè)方面：
（2）智能化加工所要解決的問(wèn)題：如何讓計(jì)算機(jī)更加自主地加工信息，減少人的參與，進(jìn)一步提高信息加工的效率和人性化程序。
四、小組討論話題：人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響
完成后把文件名改為“學(xué)號(hào)”并立即上傳給老師檢查。 http://192．168．5．66/gl
小組討論：人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響
人工智能技術(shù)發(fā)展為我們的生活帶來(lái)很多意相不到的方便和驚喜。但是，我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，人工智能技術(shù)的發(fā)展不僅僅是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)倫理、道德、法律、文化等帶來(lái)了沖擊。
請(qǐng)寫(xiě)出小組討論要點(diǎn)： 1． 2． 3． 4． 5．
完成后把文件名改為“學(xué)號(hào)”并上傳覆蓋原來(lái)文件。ftp://192．168．5．66/g1cersp.com
教學(xué)反思：
本節(jié)設(shè)計(jì)主要目的是讓學(xué)生參與討論與活動(dòng)，教師引導(dǎo)來(lái)達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。課程理念要求學(xué)生自主探究，合作學(xué)習(xí)。從課后情況看，學(xué)生基本上能夠參與討論，能夠自主體驗(yàn)幾個(gè)例子，小組討論也有效果。從活動(dòng)任務(wù)表來(lái)看，在教師引導(dǎo)下，部分學(xué)生討論還不夠充分，體驗(yàn)例子對(duì)部分同學(xué)可能多了些，少部分學(xué)生需要教師手把手地指導(dǎo)。由此可以看出，學(xué)生學(xué)習(xí)能力有差別的，部分同學(xué)學(xué)習(xí)主動(dòng)性還不夠，不是一節(jié)課、一個(gè)課程所能激發(fā)、引導(dǎo)的，說(shuō)明課程改革任重而道遠(yuǎn)。總體上，感覺(jué)教學(xué)效果還是好的。在教學(xué)設(shè)計(jì)上，主要選用實(shí)際、典型例子激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出概念，通過(guò)體驗(yàn)，了解人工智能的實(shí)際應(yīng)用，分析信息的智能化加工特點(diǎn)，呼應(yīng)前面教學(xué)內(nèi)容；引發(fā)討論，體驗(yàn)后閱讀有關(guān)材料，再深入討論，在教學(xué)實(shí)施上是可行的。通過(guò)任務(wù)表，讓學(xué)生關(guān)注人工智能解決問(wèn)題的方法。在教學(xué)環(huán)境上，我注意到下載問(wèn)題、在線翻譯時(shí)網(wǎng)速問(wèn)題、識(shí)別字符實(shí)踐細(xì)節(jié)、視頻播放都會(huì)影響教學(xué)效果，必須充分了解教學(xué)環(huán)境和測(cè)試，做好課前準(zhǔn)備。使用網(wǎng)絡(luò)資源符合現(xiàn)實(shí)生活，如果網(wǎng)速有問(wèn)題，可以下載到局域網(wǎng)；我采取了網(wǎng)頁(yè)課件指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程，通過(guò) PPT課件進(jìn)行畫(huà)龍點(diǎn)睛的方法。另外，在教學(xué)進(jìn)程上，我們可以讓學(xué)生適當(dāng)減少體驗(yàn)例子
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