智能語音應用開發(fā) 教案-教學設計 項目11 焦點暢談：定制康養(yǎng)智能機器人

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?！吨悄苷Z音應用開發(fā)》課程標準使用教材版本《智能語音應用開發(fā)》項目名稱焦點暢談：定制康養(yǎng)智能機器人項目課時數(shù)18課時一、項目學習主題分析項目名稱焦點暢談：定制康養(yǎng)智能機器人項目概述AI對話系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)被認為是衡量人工智能發(fā)展水平的重要因素，代表了人工智能的發(fā)展方向。AI對話系統(tǒng)已經(jīng)呈現(xiàn)出了爆炸式增長態(tài)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(nèi)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(fā)平臺，致力打造定制康養(yǎng)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(jīng)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(jīng)學習了10個項目，對智能語音課程有了一定的了解。根據(jù)問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，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(qū)動的方式，融入ARCS元素的教學模式，激發(fā)學生學習興趣，使學生完成定制康養(yǎng)智能機器人。開放性學習環(huán)境本項目課程實施主要在智能語音實訓室，主要環(huán)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(shù)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.了解任務型智能對話機器人的概念2.了解任務型智能對話機器人的架構3.了解智能對話機器人的關鍵技術4.了解智能對話機器人的未來發(fā)展能力目標：1.理解智能對話機器人開源系統(tǒng)的原理2.能夠掌握智能對話機器人的關鍵技術3.能夠根據(jù)數(shù)據(jù)和技能定義對話系統(tǒng)4.能夠掌握UNIT搭建康養(yǎng)智能對話機器人5.能夠部署智能對話機器人硬件設備核心素養(yǎng)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定義對話系統(tǒng)（3課時）要搭建一個對話系統(tǒng)，首先需要對整個對話系統(tǒng)進行分析，如需要確定系統(tǒng)的目標，確定場景邊界等。通過對對話系統(tǒng)進行分析從而定義得到要求的對話系統(tǒng)。任務2UNIT開發(fā)者認證（1課時）在接下來的項目中，需要進入UNIT平臺進行具體的操作，因此，需要先完成UNIT的開發(fā)者認證。在之前的項目中已經(jīng)完成了百度賬號的注冊，現(xiàn)在需要登錄百度智能對話平臺UNIT，單擊云端版“免費使用”即可進入UNIT開發(fā)者認證頁面。任務3創(chuàng)建對話系統(tǒng)（4課時）有了前面任務的學習，我們已經(jīng)大致了解了本項目的開展流程，在之后的項目中，將通過相應的采集渠道進行對話及問答數(shù)據(jù)的采集工作，并基于百度UNIT平臺，創(chuàng)建對話及問答技能并導入相應的對話或問答數(shù)據(jù)，將訓練技能并添加至智能對話機器人，最后設置機器人的對話流程并驗證對話效果。任務4創(chuàng)建問答技能（4課時）在上一任務中，為我們已經(jīng)通過百度UNIT平臺的對話技能，成功實現(xiàn)了網(wǎng)上預約醫(yī)院掛號的功能。通過上文的學習，我們已經(jīng)知道了問答技能適用于用戶的問題問法多樣、但答案相對固定的對話場景，不需要根據(jù)用戶對話話語中的關鍵信息來設定不同的答復內(nèi)容。比如針對各種規(guī)則制度、政策法規(guī)等信息的問答技能。因此本任務將基于百度UNIT平臺的問答技能實現(xiàn)機器人的其他3個目標功能：掛號流程問答、提供醫(yī)院名錄以及科室常見疾病問答。任務5搭建對話系統(tǒng)（3課時）在創(chuàng)建并訓練完成機器人的所有技能之后，接下來需要創(chuàng)建機器人并為機器人添加技能，同時設置機器人的對話流程，以提高智能對話系統(tǒng)配置的效率，提升對話交互的效果。任務6機器人發(fā)布與驗證（4課時）通過前面五個任務，可以將機器人發(fā)布上線，測試機器人在實際的應用場景下的對話效果。在測試的過程中如果機器人的對話效果無法滿足需求，則可以采集更多對話樣本并添加到數(shù)據(jù)集中，作為訓練數(shù)據(jù)加以標注和訓練，得到更加優(yōu)秀的對話機器人。本任務中介紹兩種機器人發(fā)布上線的部署方式：微信環(huán)境部署和生產(chǎn)環(huán)境部署。四、項目學習評價設計需要評價的活動針對任務定義對話系統(tǒng)評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值確定系統(tǒng)目標是否確定對話系統(tǒng)目標教師評價學生小組評價20分確定場景邊界是否確定機器人定位是否明確智能機器人的應用場景教師評價學生小組評價20分梳理業(yè)務要素及知識庫是否確定任務優(yōu)先級是否確定關鍵信息要素是否確定智能對話機器人任務要素梳理教師評價學生小組評價20分撰寫故事線是否完成故事線撰寫教師評價學生小組評價20分抽取對話流程是否完成抽取對話流程教師評價學生小組評價20分UNIT開發(fā)者認證評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值開發(fā)者認證是否完成開發(fā)者認證學生小組評價100分創(chuàng)建對話技能評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值對話樣本采集1.詞總個數(shù)2.句子總個數(shù)學生小組評價10分創(chuàng)建對話技能是否完成對話創(chuàng)建技能教師評價學生小組評價30分設置對話樣本集是否完成設置對話樣本集教師評價學生小組評價30分技能訓練與驗證是否完成技能訓練與驗證教師評價學生小組評價30分創(chuàng)建問答機器人評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值問答數(shù)據(jù)采集是否完成問答數(shù)據(jù)采集教師評價學生小組評價20分創(chuàng)建FAQ問答技能是否完成FAQ問答技能教師評價學生小組評價20分創(chuàng)建對話式文檔對話技能是否完成對話式文檔對話技能教師評價學生小組評價30分創(chuàng)建表格問答技能是否創(chuàng)建表格問答技能教師評價學生小組評價30分評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值搭建對話系統(tǒng)創(chuàng)建機器人是否完成對話系統(tǒng)教師評價學生小組評價20分為機器人添加技能是否完成為機器人添加技能教師評價學生小組評價30分設置對話流程是否完成設置對話流程教師評價學生小組評價30分驗證機器人對話效果是否完成機器人對話效果驗證教師評價學生小組評價20分評價內(nèi)容評價指標評價方法賦值機器人發(fā)布與驗證機器人發(fā)布是否完成微信環(huán)境部署是否完成語音識別是否依據(jù)文字信息完成對話輸出結果信息是否完成對話輸出信息的文字轉(zhuǎn)語音教師評價學生小組評價50分任務型智能對話機器人性能評價是