信息技术（第2版）（拓展模块）教案 拓展模块5 5.5 应用开发实例 .docx

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《拓展模块55.5应用开发实例》教案1

课题名称

图像分类和文本分类

授课类型

理实一体

授课对象

一年级学生

授课课时

2课时

所授课程

信息技术（拓展模块）

授课地点

多媒体实训室

所授教材

《信息技术—拓展模块》，人民邮电出版社，张丹阳主编。

一、学情分析

本课程授课对象为高职各专业大一学生，课程开设在大一第2学期，学生在知识储备、学习特点和信息素养的情况如下：

1.知识与技能储备

学生熟悉了Python及开发环境，了解了飞桨等开发平台功能，对卷积神经网络的原理有了一定的了解，能使用PyCharm开发Python程序。

2.学习特点

授课对象在学习方面表现出如下特点：

（1）喜欢动手实践，厌烦平淡无奇的说教；

（2）乐于接受可视化教学资源，反感静态纸质学习材料；

（3）具有较强的求知欲，希望能够应用人工智能技术解决一些实际问题。

3.信息素养

学生具备了基础的信息技术学科素养，有一定的信息意识和信息行动能力，具有一定的计算思维。

二、教学内容

本节课选自拓展模块5人工智能--5.5.1图像分类和5.5.2文本分类，主要介绍图像分类和文本分类的应用开发。

1.图像分类

2.循环神经网络

3.文本分类

三、教学目标

1.知识目标

（1）理解图像分类程序代码；

（2）了解循环神经网络的基本原理；

（3）理解文本分类程序代码。

2.能力目标

（1）能使用卷积神经网络预训练模型解决图像分类问题；

（2）能使用循环神经网络预训练模型解决文本分类问题。

3.素养目标

（1）进一步提升信息行动能力；

（2）培养良好的数字化学习和交流沟通能力。

四、教学重难点

1.教学重点

图像分类和文本分类的代码实现。

2.教学难点

循环神经网络的基本原理。

五、教学准备

1.教学环境

计算机实训室（与互联网连接的计算机、投影仪、黑板，计算机中安装PyCharm、Python和百度飞桨软件包，建立深度学习开发环境）。

2.教学用具

电子教室相关软件、学习通。

3.教学材料

（1）拓展模块55.5应用开发实例教案1

（2）拓展模块55.5应用开发实例课件

（3）微课拓展模块55.5.1图像分类开发

微课拓展模块55.5.2-1循环神经网络

微课拓展模块55.5.2-2文本分类开发

（4）应用开发实例学习笔记

（5）拓展模块5人工智能课后考核评价试题

六、教学策略

教法：讲授教学法问题教学法理实一体

学法：听讲学习法自主探究法问题学习法实操学习法

依托学习通学习资源、练习题和学习笔记导图等保证学习过程的顺利实施。

七、教学流程

八、教学环节

教学

环节

教学内容

教学活动

策略与意图

环节一

课程回顾与学习目标

(10分钟)

【问题导入】

卷积神经网络主要由哪些层组成？各层的主要功能是什么？

【学习目标】

能使用卷积神经网络预训练模型解决图像分类问题

能使用循环神经网络预训练模型解决文本分类问题

教师活动

1.提出问题，回顾卷积神经网络各层的主要功能

2.介绍本单元的学习目标

学生活动

1.认真回顾卷积神经网络，听取教师讲授内容

2.思考记录

1.问题教学法：回顾卷积神经网络，为本次课程做好铺垫

2.讲授教学法：介绍学习目标，使学生明确本次课的要求

教学

环节

教学内容

教学活动

策略与意图

环节二

分析图像分类程序(20分钟)

1.VGG16网络结构

2.图像分类程序分析

教师活动

1.介绍VGG16网络结构

2.启动PyCharm，打开图像分类源代码

3.逐条讲解程序代码

4.展示分析运行结果

学生活动

1.认真听取教师讲授内容

2.逐条操作运行

3.思考记录

1.讲授法：通过回顾对比介绍VGG16网络结构，使学生了解VGG16的性能特点

2.理实一体：通过边讲解边操作使学生能够在实际中理解图像分类程序每条语句的作用

教学

环节

教学内容

教学活动

策略与意图

环节三

学习循环神经网络(25分钟)

1.文本分类问题

文本分类问题是自然语言处理领域里的一个基本任务，它要求根据一段不定长的文本内容来判断文本相应的类别，也就是说，文本分类任务要求模型将句子、段落等输入文本序列映射成一个和任务相关的标签。

文本分类的分类对象不再是一个像素矩阵，而是一个汉字或单词序列，因此，前馈神经网络不适合处理这类变长的序列数据。

2.循环神经网络定义

循环神经网络（英文缩写RNN）是一类以序列数据为输入，在序列的演进方向进行递归且所有循环单元按链式连接的神经网络。

3.循环神经网络结构

4.循环神经网络隐藏层内部结构

5.用于文本情感分析的循环神经网络结构

情感分析是一类特殊的文本分类任务，它根据一段文本判断