資源簡介

(共46張PPT)
第10課
人工智能暢想
（浙教版）九年級
全
01
教學目標
02
新知導入
03
場景應用暢想
04
系統架構設計
05
智能檢測產品設計
06
隨堂練習
08
拓展延伸
09
課堂小結
10
板書設計
07
單元小結與反思
01
教學目標
1、信息意識：能夠認識到人工智能在生活中的廣泛應用，主動關注人工智能領域的新動態和發展趨勢。
2、計算思維：能夠理解人工智能中的基本算法和邏輯，如機器學習中的分類算法、回歸算法等。
3、數字化學習與創新：能夠熟練使用各種數字化工具和平臺來學習人工智能知識，如在線課程平臺、人工智能編程軟件等。
4、信息社會責任：能夠認識到人工智能帶來的倫理和社會問題，如隱私保護、算法偏見等。
02
新知導入
通過對智能環保系統的使用場景暢想、系統架構設計以及產品方案規劃，能綜合運用信息科技、數學、物理、化學、生物學等學科知識進行跨學科思考;通過對人工智能未來發展的暢想，進一步體會人工智能應用對社會發展的影響，形成綜合思維與創新意識。
02
新知導入
探究：
1、你熟悉的生態環境保護工作有何不足 人工智能是否可以助力智能環境監測和管理
2、要設計一個智能系統，你覺得需要哪些學科的知識和技能
02
新知導入
人工智能技術快速發展，數據和算力資源日益豐富，應用場景不斷拓新，為開展人工智能場景創新奠定了堅實基礎。生態環境保護既是發展問題，也是民生問題。隨著云計算、大數據、人工智能等技術的不斷發展人們迫切需要利用新技術破解生態環境保護難題，助力改善生態環境質量。
02
新知導入
智慧環保將互聯互通、協調一致的理念與生態環境多元感知技術和人工智能技術相結合，實現治理工具智能化和治理決策科學化，搭建“智慧環保系統”，提升環境管理精細化與智慧化水平。
02
新知導入
全班同學分成若干小組，組內明確分工，協同工作，包括資料搜集、應用暢想、方案策劃和創意表達等。頭腦風暴階段可體驗在線會議，使用思維導圖在線協同。
03
場景應用暢想
智能環保系統構建起生態環境“大監測”，通過環境實時感知監測監控系統。
1.大氣環境管理。采集各類大氣檢測數據、視頻數據，實現對空氣質量、揮發性有機物、顆粒物、餐飲油煙、揚塵等的全面監測監管。通過多源數據的交互應用，發現影響大氣環境質量的污染源頭，提升區域大氣環境監管水平。
03
場景應用暢想
2.水環境管理。對地表水、地下水和城市黑臭水體等水質監測，明確水質變化情況。可利用遙感遙測技術，主動識別海洋污染，研判水質情況及變化趨勢。
3.污染源管理。對排污企業進行監管，使用無人機、衛星航拍、高空視頻監控等手段，實現全方位物聯監控和多維度精準預警。
03
場景應用暢想
親身體驗
通過在線協作平臺進行頭腦風暴，小組討論智能環保系統在典型業務場景中應具有的功能及技術手段。
表10-1 典型業務應用場景
特定場景 應具有的功能 設備或技術手段 涉及的學科要素分析 安全因素分析
城市空氣質量監測 實時數據采集、數據分析與處理、預警功能 傳感器技術、大數據分析技術、通信技術 環境科學、計算機科學、電子工程 數據安全防止被篡改或泄露；設備穩定可靠確保長期準確運行；系統網絡安全防止外部攻擊
03
場景應用暢想
親身體驗
（續表）
特定場景 應具有的功能 設備或技術手段 涉及的學科要素分析 安全因素分析
工業廢水處理 水質實時監測、處理工藝自動控制、處理效果評估 水質檢測傳感器、自動化控制技術、智能算法 化學工程、環境工程、控制工程 化學物質安全使用防止泄漏；控制系統安全防護避免惡意操控
垃圾分類與回收 智能識別垃圾種類、優化回收路線規劃、垃圾量統計 圖像識別技術、地理信息系統（GIS）、物聯網技術 材料科學、物流管理、計算機視覺 衛生安全防止病菌傳播；數據隱私保護避免用戶信息泄露
新知拓展
你熟悉的生態環境保護工作有何不足
目前生態環境保護工作存在公眾環保意識有待提高、部分企業環保意識淡薄、環保法律法規執行力度不夠、環境監管能力有限、環保政策協調性不足、環保技術研發投入不足、環保產業發展滯后、環保資金短缺、全球環保國際合作機制不完善以及發展中國家環保壓力大等不足。
03
場景應用暢想
新知拓展
人工智能是否可以助力智能環境監測和管理
人工智能可以助力智能環境監測和管理。在環境監測方面，可結合智能傳感器進行數據分析，利用圖像識別技術監測自然環境。在環境管理方面，能進行預測預警、優化資源分配、輔助決策，為環境管理者提供支持。
03
場景應用暢想
新知拓展
03
場景應用暢想
04
系統架構設計
1.生態環境感知網絡
使用傳感器、物聯網、5G、衛星定位等技術，采集空氣、地表水、污染源、輻射等環境信息，對采集的各種環境信息進行智能診斷、分析、預警等，實現覆蓋水、氣、聲、渣、輻射等的一體化生態環境監測傳輸網。
04
系統架構設計
2.數據資源中心
使用高性能計算分析，對跨地域、跨行業的海量生態環境業務數據進行有效的整合、存儲、分析、管理，實現數據全面互聯共享，為智慧應用提供數據支撐。
04
系統架構設計
3.智慧應用
通過全面整合的環境數據資源，構建生態環境大屏可視化展示，實時動態反映環境質量狀況及變化趨勢，對目標未達成的情況進行動態預警并進行影響成因分析。將各類監測報警、分析預警、環保舉報等信息統一接入系統，進行智能研判分析，生成相應的環境處置任務事件，對其進行統一管理并實現智能化支持，為環保部門進行環境治理提供決策依據。
04
系統架構設計
4.用戶
根據用戶的屬性(如政府用戶、企業用戶、個人用戶等)分別定制不同的個性化展示內容，提供個人工作臺、消息推送等功能。
04
系統架構設計
通過在線協作平臺進行頭腦風暴，小組討論針對不同用戶可開發的APP名稱及具體功能描述。
親身體驗
表10-2 討論記錄表
用戶 APP 名稱 功能
學生 學霸助手 提供課程表管理、作業提醒、在線學習資源推薦、學習社區交流互動等功能。
上班族 效率大師 具備任務管理、日程安排、會議提醒、文件云存儲與共享、快速獲取行業資訊等功能。
04
系統架構設計
親身體驗
（續表）
用戶 APP 名稱 功能
旅行者 旅行指南 提供目的地推薦、景點介紹、路線規劃、酒店及交通工具預訂、旅行攻略分享等功能。
家長 親子時光 有親子活動推薦、兒童成長記錄、家庭教育資源推送、親子社區交流、安全定位等功能。
健身愛好者 健身伙伴 包括運動計劃制定、運動數據記錄與分析、健身課程預約、飲食營養建議、運動社區分享等功能。
04
系統架構設計
新知拓展
要設計一個智能系統，你覺得需要哪些學科的知識和技能
設計一個智能系統需要多學科知識。計算機科學方面，要掌握編程、算法與數據結構、數據庫管理和軟件工程；數學方面，需了解統計學、線性代數和優化理論；電子工程方面，包括電路設計、傳感器技術和通信技術；物理學中光學和力學知識也有應用；心理學和認知科學有助于用戶體驗設計和考慮人工智能倫理；生物學和管理學等學科也可能有所涉及。總之，需綜合多學科知識，團隊成員具備不同專業背景共同協作。
04
系統架構設計
新知拓展
05
智能檢測產品設計
以水質監測為例，設計智能化無人船，能及時抵達淺水區域和污染地帶等具有危險的水域，實現航路規劃、自主航行、水質實時監視和檢測、圖采集和檢測、污水處理、遠程監控等功能。
05
智能檢測產品設計
1.智能產品功能模塊
設備按功能可劃分為三個模塊:負責自動巡航、定位和無線通信服務的無人船端:負責對水質、生態環境等各種綜合數據的采集與分析，對水質處理劑投入、進行遠程監測和調控的地上終端;負責網絡通信、數據存儲、信息管理的云服務器平臺。
05
智能檢測產品設計
2.智能產品技術基礎展望
無人船的人工智能算法需更好的可解釋性，向無監督學習領域發展，提高自身的自主學習能力，能適應更多復雜場景。人工智能算法所使用的數據集內容更專業化、多維化和精細化。
05
智能檢測產品設計
小組成員分別完成各個模塊的詳細設計方案。進一步分析智能化無人船各個模塊的設計指標、性能指標;制定各個模塊的硬件方案和軟件方案。小組內協同完成技術方案文件，選擇合適的方式進行發布。小組分享，方案評估，論證展示，客觀評價，并思考后續完善的方向。
05
智能檢測產品設計
智能化無人船技術方案
一、設備模塊設計：這一部分需要明確無人船各個設備模塊的具體功能和要求。比如動力模塊，要考慮其輸出功率、能源效率、續航能力等；感知模塊，要確定傳感器的類型（如攝像頭、雷達等）、檢測范圍和精度；控制模塊，要研究其響應速度、控制精度等。每一個模塊的設計都要基于無人船的整體任務需求和性能指標。
二、軟硬件環境設計：硬件方面，要選擇合適的處理器、存儲設備、通信模塊等，確保硬件能夠支持軟件的運行和數據處理。軟件方面，需要開發操作系統、控制程序、數據處理算法等。要考慮軟件的穩定性、兼容性和可擴展性。
05
智能檢測產品設計
智能化無人船技術方案
三、智能化技術應用：這部分可能包括自主導航技術，利用衛星定位、地圖構建和路徑規劃算法，讓無人船能夠自主規劃行駛路線；智能避障技術，通過傳感器數據的實時分析，實現對障礙物的及時避讓；還有目標識別與跟蹤技術，能夠識別特定目標并進行跟蹤。
四、安全方案構想：要考慮無人船在運行過程中的各種安全風險，如通信中斷、設備故障、惡劣天氣等。制定相應的應急處理措施，如備用通信方式、故障自診斷和恢復機制、惡劣天氣下的自動返航策略等。同時，還要考慮數據安全，防止敏感信息泄露。
05
智能檢測產品設計
評價條目 說明 評分 (1-10 分) 評分主要依據 后續完善方向
方案設計 場景設置合理，軟硬件方案制定有據，系統簡介清晰，關注項目安全性。 8 分 場景貼合實際應用需求，軟硬件方案考慮全面，系統介紹易于理解，對安全問題有一定的考慮和措施。 進一步優化場景設置，使其更具代表性和挑戰性；細化軟硬件方案，提高方案的可操作性和穩定性；加強安全措施，進行更多的安全測試和風險評估。
支撐材料 支撐材料科學、可靠、豐富，能夠很好地支撐方案論證。 7 分 支撐材料來源權威，數據準確，內容豐富多樣，對方案的各個方面都有較好的支持。 增加更多的實驗數據和實際案例，提高支撐材料的說服力；對支撐材料進行分類整理，使其更易于查閱和理解。
05
智能檢測產品設計
（續表）
評價條目 說明 評分 (1-10 分) 評分主要依據 后續完善方向
論證過程 表述簡明扼要，內在邏輯關系清晰。 8 分 論證過程條理清晰，語言簡潔明了，各個論點之間的邏輯關系緊密。 進一步精簡表述，去除不必要的重復和廢話；加強對邏輯關系的闡述，使論證過程更加嚴密。
后續建議 面對人工智能的發展，能提出理性而有價值的完善建議。 7 分 建議具有一定的前瞻性和可行性，能夠結合人工智能的發展趨勢，為方案的完善提供有益的參考。 深入研究人工智能的最新技術和應用，提出更具創新性和針對性的完善建議；對建議進行可行性分析，確保其能夠在實際項目中得到實施。
06
隨堂練習
思考設計的產品有可能存在的安全風險。
智能化無人船在實際應用中可能存在多方面的安全風險。動力系統故障可能導致無人船失去動力而失控，傳感器故障則會影響無人船對周圍環境的準確感知，增加碰撞和擱淺的風險，通信系統故障可能使無人船與控制中心失去聯系而處于失控狀態，電池故障還有可能引發火災或爆炸等危險情況。同時無人船還有可能遭到惡意破壞者的攻擊，如破壞硬件設備、干擾通信等。
07
單元小結與反思
本單元主要介紹了現實社會中各個領域的人工智能應用、人工智能倫理案例、人工智能與安全的辯證關系，以及未來智能產品的綜合實踐。
通過本單元的學習，希望同學們能理解并掌握以下要點:
(1)通過采集可靠的數據并對其進行分析、處理和呈現，人們可以生產有價值的信息。
(2)數據對現代社會發展具有重要價值。
(3)人們在使用智能設備的過程中需要遵循特定的倫理道德。
07
單元小結與反思
(4)人工智能的發展與應用會對人類社會產生深刻影響，也會對人類社會帶來倫理與安全挑戰。
(5)人工智能的三大技術基礎是數據、算法和算力。
(6)自主可控技術對保障國家安全(特別是數據安全和網絡安全)具有重要意義。
07
單元小結與反思
學習完本單元內容，請同學們以小組為單位，通過線上或線下學習和分享人工智能在助力出行方面已經實現的功能，思考未來可以如何發展，并互相點評不同小組梳理作品的優缺點。
07
單元小結與反思
一、人工智能在助力出行方面已實現的功能
智能導航：通過大數據分析和實時路況監測，為用戶提供最佳的出行路線，避開擁堵路段，減少出行時間。
自動駕駛：利用傳感器、攝像頭和人工智能算法，實現車輛的自動駕駛。自動駕駛技術可以提高交通安全性，減少交通事故，同時也可以提高交通效率，緩解交通擁堵。
智能停車：利用傳感器和人工智能算法，實現智能停車管理。智能停車系統可以實時監測停車場的車位使用情況，為用戶提供車位預訂和導航服務，減少用戶尋找車位的時間和麻煩。
07
單元小結與反思
二、未來人工智能在出行方面的發展方向
更加智能化的自動駕駛：隨著人工智能技術的不斷發展，自動駕駛技術將變得更加智能化和安全可靠。未來的自動駕駛汽車將能夠實現更加復雜的路況識別和決策，提高交通安全性和效率。
智能交通系統的協同發展：未來的智能交通系統將實現各個交通要素之間的協同發展，包括車輛、道路、交通信號等。
綠色出行的推動：人工智能將推動綠色出行的發展，例如通過智能交通管理系統優化公共交通的運行效率，鼓勵用戶使用公共交通工具；通過智能充電設施的建設，推動電動汽車的普及和發展。
07
單元小結與反思
三、小組作品優缺點點評
優點：
內容全面：小組作品能夠涵蓋人工智能在助力出行方面的多個方面，包括已實現的功能和未來的發展方向，內容豐富全面。
分析深入：對人工智能在出行方面的應用進行了深入的分析和思考，能夠提出有價值的觀點和建議。
創新性：作品中能夠體現一定的創新性，例如提出一些新穎的未來發展方向或解決方案。
團隊合作：小組作品體現團隊合作的精神，成員之間分工明確，協作良好。
07
單元小結與反思
2.缺點：
數據支持不足：部分作品在分析和論證過程中缺乏數據支持，觀點的說服力不夠強。
缺乏實際案例：作品中缺乏實際的案例分析，難以讓讀者更好地理解人工智能在出行方面的應用。
語言表達不夠準確：部分作品在語言表達上存在不夠準確、清晰的問題，影響讀者的理解。
缺乏批判性思維：一些作品在分析和評價人工智能在出行方面的應用時，缺乏批判性思維，沒有考慮到可能存在的問題和風險。
08
拓展延伸
1、樂觀暢想人工智能
08
拓展延伸
2、人工智能可能帶來的危害：
就業沖擊：大量工作崗位可能被人工智能取代，導致失業問題加劇。這會使許多人失去經濟來源，造成社會不穩定。
惡意利用：人工智能技術可能被不法分子用于制造惡意軟件、進行網絡攻擊等。
自主意識風險：雖然人工智能還未達到具有自主意識的程度，但從理論上來說，如果未來人工智能發展出真正的自主意識，可能會對人類的發展構成威脅。可能會追求自身的目標，而這些目標與人類的利益不一致。
08
拓展延伸
3、人工智能日常生活中的便利:
智能家居：智能家居系統可以自動調節室內溫度、照明、窗簾等，為人們創造舒適的居住環境。
智能個人助理：像 Siri、小愛同學、小度等智能語音助手，可以幫助用戶完成各種任務，如查詢信息、設置提醒、播放音樂、控制智能家居設備等。用戶只需通過語音指令，就能輕松獲取所需的信息和服務，極大地提高了生活的便利性。
智能安防：智能安防系統可以實時監控家庭或辦公場所的安全狀況，一旦發現異常情況，會立即發出警報并通知用戶。同時，智能攝像頭還可以實現人臉識別、行為分析等功能，提高了安防的準確性和效率。
08
課堂小結
《人工智能暢想》課堂小結 同學們，本課我們探索了人工智能。人工智能能像人一樣思考和行動，通過學習數據提升能力。 它在生活中有廣泛應用，如智能家居、醫療輔助診斷、交通自動駕駛、教育個性化學習等。但也帶來挑戰，包括可能導致失業和存在安全倫理問題。 不過，人工智能也帶來機遇。我們可以學習相關知識技能，如編程和數據分析。人工智能時代充滿挑戰與機遇，我們要積極面對，努力學習，創造美好未來。
09
板書設計
人工智能暢想
一、場景應用暢想
二、系統架構設計
三、智能檢測產品設計
課后作業：
與家人或朋友進行一次關于人工智能的討論，記錄討論的主要觀點和結論，并思考如何在日常生活中更好地利用人工智能。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine中小學教育資源及組卷應用平臺
信息技術 第10課 人工智能暢想
課題 人工智能暢想 單元 第二單元 學科 信息技術 年級 九年級
教學目標 1、信息意識：能夠認識到人工智能在生活中的廣泛應用，主動關注人工智能領域的新動態和發展趨勢。2、計算思維：能夠理解人工智能中的基本算法和邏輯，如機器學習中的分類算法、回歸算法等。 3、數字化學習與創新：能夠熟練使用各種數字化工具和平臺來學習人工智能知識，如在線課程平臺、人工智能編程軟件等。 4、信息社會責任：能夠認識到人工智能帶來的倫理和社會問題，如隱私保護、算法偏見等。
重點 一、場景應用暢想二、系統架構設計三、智能檢測產品設計
難點 1、系統架構設計
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 通過對智能環保系統的使用場景暢想、系統架構設計以及產品方案規劃，能綜合運用信息科技、數學、物理、化學、生物學等學科知識進行跨學科思考;通過對人工智能未來發展的暢想，進一步體會人工智能應用對社會發展的影響，形成綜合思維與創新意識。 探究： 1、你熟悉的生態環境保護工作有何不足 人工智能是否可以助力智能環境監測和管理 2、要設計一個智能系統，你覺得需要哪些學科的知識和技能 人工智能技術快速發展，數據和算力資源日益豐富，應用場景不斷拓新，為開展人工智能場景創新奠定了堅實基礎。生態環境保護既是發展問題，也是民生問題。隨著云計算、大數據、人工智能等技術的不斷發展人們迫切需要利用新技術破解生態環境保護難題，助力改善生態環境質量。智慧環保將互聯互通、協調一致的理念與生態環境多元感知技術和人工智能技術相結合，實現治理工具智能化和治理決策科學化，搭建“智慧環保系統”，提升環境管理精細化與智慧化水平。 全班同學分成若干小組，組內明確分工，協同工作，包括資料搜集、應用暢想、方案策劃和創意表達等。頭腦風暴階段可體驗在線會議，使用思維導圖在線協同。 通過老師講解和學生之間的相互討論智能環保系統的使用場景暢想。 幫助學生理解如何安全并正確地了解人工智能的使用場景。
講授新課 一 、場景應用暢想智能環保系統構建起生態環境“大監測”，通過環境實時感知監測監控系統。1.大氣環境管理。采集各類大氣檢測數據、視頻數據，實現對空氣質量、揮發性有機物、顆粒物、餐飲油煙、揚塵等的全面監測監管。通過多源數據的交互應用，發現影響大氣環境質量的污染源頭，提升區域大氣環境監管水平。 2.水環境管理。對地表水、地下水和城市黑臭水體等水質監測，明確水質變化情況。可利用遙感遙測技術，主動識別海洋污染，研判水質情況及變化趨勢。 3.污染源管理。對排污企業進行監管，使用無人機、衛星航拍、高空視頻監控等手段，實現全方位物聯監控和多維度精準預警。親身體驗 通過在線協作平臺進行頭腦風暴，小組討論智能環保系統在典型業務場景中應具有的功能及技術手段。新知拓展你熟悉的生態環境保護工作有何不足 目前生態環境保護工作存在公眾環保意識有待提高、部分企業環保意識淡薄、環保法律法規執行力度不夠、環境監管能力有限、環保政策協調性不足、環保技術研發投入不足、環保產業發展滯后、環保資金短缺、全球環保國際合作機制不完善以及發展中國家環保壓力大等不足。人工智能是否可以助力智能環境監測和管理 人工智能可以助力智能環境監測和管理。在環境監測方面，可結合智能傳感器進行數據分析，利用圖像識別技術監測自然環境。在環境管理方面，能進行預測預警、優化資源分配、輔助決策，為環境管理者提供支持。二 、系統架構設計1.生態環境感知網絡使用傳感器、物聯網、5G、衛星定位等技術，采集空氣、地表水、污染源、輻射等環境信息，對采集的各種環境信息進行智能診斷、分析、預警等，實現覆蓋水、氣、聲、渣、輻射等的一體化生態環境監測傳輸網。2.數據資源中心 使用高性能計算分析，對跨地域、跨行業的海量生態環境業務數據進行有效的整合、存儲、分析、管理，實現數據全面互聯共享，為智慧應用提供數據支撐。3.智慧應用通過全面整合的環境數據資源，構建生態環境大屏可視化展示，實時動態反映環境質量狀況及變化趨勢，對目標未達成的情況進行動態預警并進行影響成因分析。將各類監測報警、分析預警、環保舉報等信息統一接入系統，進行智能研判分析，生成相應的環境處置任務事件，對其進行統一管理并實現智能化支持，為環保部門進行環境治理提供決策依據。4.用戶根據用戶的屬性(如政府用戶、企業用戶、個人用戶等)分別定制不同的個性化展示內容，提供個人工作臺、消息推送等功能。親身體驗通過在線協作平臺進行頭腦風暴，小組討論針對不同用戶可開發的APP名稱及具體功能描述。新知拓展要設計一個智能系統，你覺得需要哪些學科的知識和技能 設計一個智能系統需要多學科知識。計算機科學方面，要掌握編程、算法與數據結構、數據庫管理和軟件工程；數學方面，需了解統計學、線性代數和優化理論；電子工程方面，包括電路設計、傳感器技術和通信技術；物理學中光學和力學知識也有應用；心理學和認知科學有助于用戶體驗設計和考慮人工智能倫理；生物學和管理學等學科也可能有所涉及。總之，需綜合多學科知識，團隊成員具備不同專業背景共同協作。三、智能檢測產品設計 以水質監測為例，設計智能化無人船，能及時抵達淺水區域和污染地帶等具有危險的水域，實現航路規劃、自主航行、水質實時監視和檢測、圖采集和檢測、污水處理、遠程監控等功能。 1.智能產品功能模塊 設備按功能可劃分為三個模塊:負責自動巡航、定位和無線通信服務的無人船端:負責對水質、生態環境等各種綜合數據的采集與分析，對水質處理劑投入、進行遠程監測和調控的地上終端;負責網絡通信、數據存儲、信息管理的云服務器平臺。 2.智能產品技術基礎展望 無人船的人工智能算法需更好的可解釋性，向無監督學習領域發展，提高自身的自主學習能力，能適應更多復雜場景。人工智能算法所使用的數據集內容更專業化、多維化和精細化。 小組成員分別完成各個模塊的詳細設計方案。進一步分析智能化無人船各個模塊的設計指標、性能指標;制定各個模塊的硬件方案和軟件方案。小組內協同完成技術方案文件，選擇合適的方式進行發布。小組分享，方案評估，論證展示，客觀評價，并思考后續完善的方向。智能化無人船技術方案一、設備模塊設計：這一部分需要明確無人船各個設備模塊的具體功能和要求。比如動力模塊，要考慮其輸出功率、能源效率、續航能力等；感知模塊，要確定傳感器的類型（如攝像頭、雷達等）、檢測范圍和精度；控制模塊，要研究其響應速度、控制精度等。每一個模塊的設計都要基于無人船的整體任務需求和性能指標。
二、軟硬件環境設計：硬件方面，要選擇合適的處理器、存儲設備、通信模塊等，確保硬件能夠支持軟件的運行和數據處理。軟件方面，需要開發操作系統、控制程序、數據處理算法等。要考慮軟件的穩定性、兼容性和可擴展性。三、智能化技術應用：這部分可能包括自主導航技術，利用衛星定位、地圖構建和路徑規劃算法，讓無人船能夠自主規劃行駛路線；智能避障技術，通過傳感器數據的實時分析，實現對障礙物的及時避讓；還有目標識別與跟蹤技術，能夠識別特定目標并進行跟蹤。
四、安全方案構想：要考慮無人船在運行過程中的各種安全風險，如通信中斷、設備故障、惡劣天氣等。制定相應的應急處理措施，如備用通信方式、故障自診斷和恢復機制、惡劣天氣下的自動返航策略等。同時，還要考慮數據安全，防止敏感信息泄露。四、隨堂練習思考設計的產品有可能存在的安全風險。智能化無人船在實際應用中可能存在多方面的安全風險。動力系統故障可能導致無人船失去動力而失控，傳感器故障則會影響無人船對周圍環境的準確感知，增加碰撞和擱淺的風險，通信系統故障可能使無人船與控制中心失去聯系而處于失控狀態，電池故障還有可能引發火災或爆炸等危險情況。同時無人船還有可能遭到惡意破壞者的攻擊，如破壞硬件設備、干擾通信等。五 、單元小結與反思本單元主要介紹了現實社會中各個領域的人工智能應用、人工智能倫理案例、人工智能與安全的辯證關系，以及未來智能產品的綜合實踐。通過本單元的學習，希望同學們能理解并掌握以下要點:(1)通過采集可靠的數據并對其進行分析、處理和呈現，人們可以生產有價值的信息。 (2)數據對現代社會發展具有重要價值。(3)人們在使用智能設備的過程中需要遵循特定的倫理道德。(4)人工智能的發展與應用會對人類社會產生深刻影響，也會對人類社會帶來倫理與安全挑戰。(5)人工智能的三大技術基礎是數據、算法和算力。(6)自主可控技術對保障國家安全(特別是數據安全和網絡安全)具有重要意義。學習完本單元內容，請同學們以小組為單位，通過線上或線下學習和分享人工智能在助力出行方面已經實現的功能，思考未來可以如何發展，并互相點評不同小組梳理作品的優缺點。一、人工智能在助力出行方面已實現的功能智能導航：通過大數據分析和實時路況監測，為用戶提供最佳的出行路線，避開擁堵路段，減少出行時間。自動駕駛：利用傳感器、攝像頭和人工智能算法，實現車輛的自動駕駛。自動駕駛技術可以提高交通安全性，減少交通事故，同時也可以提高交通效率，緩解交通擁堵。智能停車：利用傳感器和人工智能算法，實現智能停車管理。智能停車系統可以實時監測停車場的車位使用情況，為用戶提供車位預訂和導航服務，減少用戶尋找車位的時間和麻煩。二、未來人工智能在出行方面的發展方向更加智能化的自動駕駛：隨著人工智能技術的不斷發展，自動駕駛技術將變得更加智能化和安全可靠。未來的自動駕駛汽車將能夠實現更加復雜的路況識別和決策，提高交通安全性和效率。智能交通系統的協同發展：未來的智能交通系統將實現各個交通要素之間的協同發展，包括車輛、道路、交通信號等。綠色出行的推動：人工智能將推動綠色出行的發展，例如通過智能交通管理系統優化公共交通的運行效率，鼓勵用戶使用公共交通工具；通過智能充電設施的建設，推動電動汽車的普及和發展。三、小組作品優缺點點評優點：內容全面：小組作品能夠涵蓋人工智能在助力出行方面的多個方面，包括已實現的功能和未來的發展方向，內容豐富全面。分析深入：對人工智能在出行方面的應用進行了深入的分析和思考，能夠提出有價值的觀點和建議。創新性：作品中能夠體現一定的創新性，例如提出一些新穎的未來發展方向或解決方案。團隊合作：小組作品體現團隊合作的精神，成員之間分工明確，協作良好。2.缺點：數據支持不足：部分作品在分析和論證過程中缺乏數據支持，觀點的說服力不夠強。缺乏實際案例：作品中缺乏實際的案例分析，難以讓讀者更好地理解人工智能在出行方面的應用。語言表達不夠準確：部分作品在語言表達上存在不夠準確、清晰的問題，影響讀者的理解。缺乏批判性思維：一些作品在分析和評價人工智能在出行方面的應用時，缺乏批判性思維，沒有考慮到可能存在的問題和風險。六 、拓展延伸1、樂觀暢想人工智能 2、人工智能可能帶來的危害：3、人工智能日常生活中的便利: 學生之間互相討論人工智能場景應用暢想。學生通過觀看課件和聽老師講解，了解人工智能系統架構設計。學生通過觀看課件和聽老師講解，了解人工智能檢測產品設計。學生查找資料，相互討論對于本堂課中老師提出的問題進行解答。通過本單元的學習對所學內容進行總結。學生通過觀看視頻和自我思考安全保護服務器。 幫助學生積極融入課堂，提高學生學習積極性。 學生通過邊看邊聽的形式了解系統架構設計。 學生通過邊看邊聽的形式了解人工智能檢測產品設計。讓學生鞏固本堂課的內容，加深學生對所學知識的印象。讓學生記憶了解本單元的內容，加深學生對所學知識的印象。讓學生通過視頻思考，進一步加深對課堂所學內容的理解。
布置作業 與家人或朋友進行一次關于人工智能的討論，記錄討論的主要觀點和結論，并思考如何在日常生活中更好地利用人工智能。 完成作業 培養學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結 《人工智能暢想》課堂小結 同學們，本課我們探索了人工智能。人工智能能像人一樣思考和行動，通過學習數據提升能力。 它在生活中有廣泛應用，如智能家居、醫療輔助診斷、交通自動駕駛、教育個性化學習等。但也帶來挑戰，包括可能導致失業和存在安全倫理問題。 不過，人工智能也帶來機遇。我們可以學習相關知識技能，如編程和數據分析。人工智能時代充滿挑戰與機遇，我們要積極面對，努力學習，創造美好未來。 分組總結歸納 鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、場景應用暢想二、系統架構設計三、智能檢測產品設計 學習、記憶及勾畫知識點 明確教學內容及重點和難點
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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