妙用人工智能工具 绘制？山水诗城？画卷 初始AI绘画.docxVIP

2022年安徽省高中新课程新教材优质课评选

第四单元人工智能初步单元挑战

妙用人工智能工具，绘制“山水诗城”画卷

——初识AI绘画

安徽省马鞍山市第二中学博望分校谷晓华

【教材分析】

本课是第四单元《人工智能初步》的最后1课时，也是本单元的单元挑战。本单元

前面课时以“了解手写数字识别”为单元项目主线，以人工智能在生活中的应用和现在

的发展为切入点，进行知识的延伸，引导学生通过“了解手写数字识别”项目学习，体

验机器学习的原理和用采集到的数据进行训练，以建立一个模型，再对模型进行验证和

评估，然后投入应用的一般过程。

在本节中，以人工智能绘画方面的突破为目标，进一步通过体验人工智能技术，实

践利用open-cv计算机视觉开源平台，利用已有模型使用python代码进行“图像风格

迁移画”的方法。进而引导学生思考该项人工智能技术的突破将对我们的社会发展的作

用和影响。

通过本单元项目前面的学习，学生对人工智能的相关概念、应用、发展以及机器学

习的过程有了基本的了解。在整个单元的设计中，在第1节课初识人工智能的基础上，

第四节课又对人工智能的发展和应用前景层次做了延伸，对人工智能的认识有了进一步

的拓展，也就是从哪里来到哪里去的迭代。本节课将采用单元项目挑战的方式以当前最

热门的人工智能应用之一“计算机绘画”为着力点，将训练的模型运用于古画修复、图

像风格迁移等前沿领域，进一步引导学生思考人工智能应用背后深度学习的算法原理和

未来发展趋势。

【学情分析】

通过前面《人工智能初步》单元中“了解手写数字识别”项目学习，同学们对人工

智能的认识已经逐步由纯感性认识提升到偏理性认识，进而对人工智能背后的机器学习

算法有了初步的认识。高一的学生已经具有一定的逻辑思维能力和创新思维能力，探究

新知的欲望也比较强烈。通过课前调查，在日常的学习和生活中，同学们也基本接触过

人工智能绘画的新闻和应用，对这项技术充满好奇。

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【学习重点】

（1）人工智能、深度学习，AI绘画相关概念。

（2）基于open-cv人工智能开放平台，使用python编程利用深度学习算法模型实

现图像风格迁移。

【学习难点】

（1）修改python代码的参数，利用建立的模型完成图像风格的迁移。

（2）在体验人工智能的应用与代码实现应用过程中提升对深度学习的认识以及兴

趣的培养，能客观认识智能技术对社会的影响。

【开放性学习环境】

软硬件环境：网络机房、投屏软件，电子教室、python，open-cv库等软件。

学习素材：图片素材、python代码半成品，学习任务单等。

【素养目标】

通过项目学习，使学生：

（1）通过AI智能绘画实践探究，掌握基于open-cv计算机视觉开源库，使用python

编程利用深度学习算法模型实现图像风格迁移的方法。(数字化学习、计算思维)

（2）通过评估深度学习算法模型进行图像风格迁移等的开展应用，进一步提升人

工智能和机器学习的概念、应用及作用的认识。（信息意识、数字化学习）

（3）在体验与实现人工智能的应用过程中了解人工智能新进展、新应用，并能适

当运用于学习和生活中，能客观认识智能技术对社会的影响。（信息意识，信息社会责任）

【教学过程】

项目

教师活动

学生活动

设计

2

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环节

意图

(一)

项目

引入

4分

钟

教师回顾同学们，通过前面的“了解手写数字识别”大单元的项目式学习，大家对人工智能的相关概念、机器学习的过程、应用和发展有了基本的了解。近年来随着计算机处理能力的不断提升和大数据的不断积累，再加

上特别是卷席神经网络算法在深度学习中取得的进展，

在运算能力、数据、算法三大要素发展推动下，计算机

在某些领域的感知智能已越来越接近于人类。

教师展示“马鞍山二中美育作品展”作品VCR

和教师一起回

顾本单元旧知

学生观看VCR

欣赏艺术画作

学生回答，进行

交流讨论。

思考计算机是否可以像人一

样创作画作

师生交流

了解AI艺术绘

画的必威体育精装版成果

以单元的视角回顾旧知，吸引学生的深入思考，引出本节课人工智能绘画主题。利用“马鞍山二中美育作品展”情境导入。通过《太空歌剧院》案例，引发讨论，进一步激发学生学习兴趣，思考人工智能发展

的阶段，

激发学生创作热情，项目探究

的欲望。

在“马鞍山二中数字艺术展”的

项目背景

马鞍山二中

美育作品展

教师设问在刚刚展示的马鞍山二中美育作品展中，我们