2/8課題名稱(chēng)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)授課類(lèi)型理實(shí)一體授課對(duì)象授課課時(shí)所授課程授課地點(diǎn)所授教材一、學(xué)情分析本課程授課對(duì)象為高職各專(zhuān)業(yè)大一學(xué)生，課程開(kāi)設(shè)在大一第2學(xué)期，學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)特點(diǎn)和信息素養(yǎng)的情況如下：1.知識(shí)與技能儲(chǔ)備學(xué)生了解了3種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)常用核心技術(shù)有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)2.學(xué)習(xí)特點(diǎn)授課對(duì)象在學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：（1）喜歡情境設(shè)定，厭煩平淡無(wú)奇的說(shuō)教；（2）樂(lè)于接受可視化教學(xué)資源，反感靜態(tài)紙質(zhì)學(xué)習(xí)材料；（3）具有較強(qiáng)的求知欲，希望進(jìn)一步了解目前廣泛應(yīng)用的深度學(xué)習(xí)算法。3.信息素養(yǎng)學(xué)生具備了基礎(chǔ)的信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)，二、教學(xué)內(nèi)容1.知識(shí)目標(biāo)2.能力目標(biāo)3.素養(yǎng)目標(biāo)1.教學(xué)重點(diǎn) 八、教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)一課程回顧與學(xué)習(xí)目標(biāo)(15分鐘)【問(wèn)題導(dǎo)入】1.神經(jīng)元結(jié)構(gòu)、模型、工作原理是什么？2.怎樣訓(xùn)練前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？【學(xué)習(xí)目標(biāo)】教師活動(dòng)1.提出問(wèn)題，回顧上次課中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所學(xué)內(nèi)容2.介紹本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生活動(dòng)2.思考記錄1.問(wèn)題教學(xué)法：復(fù)習(xí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為本次課程做好鋪墊2.講授教學(xué)法：介紹學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生明確本次課的要求教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)二學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(30分鐘)1.輸入層2.卷積層（1）卷積核（2）卷積運(yùn)算3.池化層4.全連接層5.輸出層（1）線(xiàn)性回歸問(wèn)題，可以直接使用線(xiàn)性函數(shù)作為輸出以便能夠獲得一個(gè)連續(xù)值；（2）多類(lèi)別分類(lèi)問(wèn)題，通常使用softmax函數(shù)作為輸出層的激活函數(shù)以便確定輸入所屬類(lèi)別。教師活動(dòng)1.運(yùn)用圖示講解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層功能2.運(yùn)用圖示和動(dòng)畫(huà)講解卷積核和卷積運(yùn)算3.運(yùn)用圖示講解池化操作4.運(yùn)用圖示講解全連接層結(jié)構(gòu)5.運(yùn)用圖示講解輸出層功能學(xué)生活動(dòng)2.積極思考3.思考記錄講授法：通過(guò)圖示講授卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生能夠具體形象地了解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層的作用教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)三學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理(20分鐘)1.卷積核如何提取特征（1）卷積核與特征匹配（2）特征圖2.池化的功能3.多層卷積抽取復(fù)雜特征教師活動(dòng)1.問(wèn)題：計(jì)算機(jī)如何識(shí)別字母X？2.運(yùn)用圖示講解卷積核如何提取X特征3.運(yùn)用圖示講解池化的功能4.運(yùn)用實(shí)例講解多層卷積如何抽取復(fù)雜特征學(xué)生活動(dòng)2.積極思考3.思考記錄講授法：通過(guò)圖示和實(shí)例講解特征的提取，使學(xué)生能夠具體形象地了解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)四學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練(15分鐘)案例：用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別5種交通工具步驟：①初始化所有卷積核元素，使用隨機(jī)值設(shè)置參數(shù)；②向網(wǎng)絡(luò)輸入一張訓(xùn)練圖像；③計(jì)算輸出誤差；④根據(jù)輸出誤差值，使用梯度下降算法按反向傳播方向更新所有卷積核的權(quán)重值以及其他參數(shù)值；⑤對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中所有的圖像重復(fù)步驟②～④,直至完成訓(xùn)練。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)案例分析法：通過(guò)識(shí)別交通工具案例，使學(xué)生能夠具體形象地了解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)五考核評(píng)價(jià)與教師小結(jié)(10分鐘)1.通過(guò)學(xué)習(xí)通課程平臺(tái)，完