《應(yīng)用人機(jī)交互》教學(xué)大綱課程英文名AppliedHumanComputerInteraction課程代碼03M0211學(xué)分3.5總學(xué)時(shí)56理論學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)16課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程人工智能導(dǎo)論適用專業(yè)電子信息工程開(kāi)課學(xué)院信息工程學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《應(yīng)用人機(jī)交互》課程在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中具有重要地位。這門(mén)課程不僅為學(xué)生提供了人機(jī)交互領(lǐng)域的基本理論與實(shí)踐技能，還深入探討了多模態(tài)感知技術(shù)在交互設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵作用，包括圖像與視頻分析、語(yǔ)音與音頻處理等內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握人機(jī)交互設(shè)計(jì)的核心原則與關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)高效、智能的人機(jī)交互系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。作為一門(mén)專業(yè)性強(qiáng)且實(shí)踐導(dǎo)向的課程，它不僅幫助學(xué)生構(gòu)建人機(jī)交互領(lǐng)域的完整知識(shí)框架，還能培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力，從而為后續(xù)的學(xué)術(shù)研究和行業(yè)實(shí)踐提供重要支撐。課程目標(biāo)本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用人機(jī)交互領(lǐng)域的理論與技術(shù)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，使其能夠針對(duì)實(shí)際需求選用或開(kāi)發(fā)適合的軟硬件工具與設(shè)備，完成復(fù)雜交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化。同時(shí)，提升學(xué)生在專業(yè)技術(shù)表達(dá)與溝通方面的能力，包括撰寫(xiě)技術(shù)文檔、設(shè)計(jì)報(bào)告及與不同受眾交流專業(yè)觀點(diǎn)的技巧，為其在未來(lái)從事人機(jī)交互領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：能夠針對(duì)人機(jī)交互領(lǐng)域的具體問(wèn)題，選用或開(kāi)發(fā)滿足特定需求的軟硬件工具和設(shè)備，利用合適的信息資源完成復(fù)雜交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建模、計(jì)算和實(shí)現(xiàn)。能對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)，并深入分析其適用性及局限性，為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。課程目標(biāo)2：能夠撰寫(xiě)需求分析文檔、界面設(shè)計(jì)文檔、測(cè)試報(bào)告和用戶手冊(cè)等專業(yè)文檔，規(guī)范記錄交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。具備運(yùn)用多種表達(dá)形式準(zhǔn)確傳遞技術(shù)內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路的能力。課程目標(biāo)3：能夠理解專業(yè)領(lǐng)域與社會(huì)公眾交流的差異性，靈活調(diào)整表達(dá)方式。能夠從專業(yè)角度深入分析人機(jī)交互問(wèn)題，并以通俗易懂的語(yǔ)言向非專業(yè)受眾解釋相關(guān)技術(shù)與觀點(diǎn)。課程思政目標(biāo)1.人機(jī)交互技術(shù)的基本理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和課程知識(shí)綜合運(yùn)用能力，訓(xùn)練邏輯思維、辯證思維以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。2.立足人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展前沿，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的科學(xué)精神，掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)全局觀念和大局意識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，提升學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)、追求真理的使命感以及勇于探索、實(shí)事求是的實(shí)踐精神。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課程目標(biāo)課程目標(biāo)內(nèi)容支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法對(duì)應(yīng)內(nèi)容課程目標(biāo)1能夠選用或開(kāi)發(fā)適用的軟硬件工具，完成復(fù)雜交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化。指標(biāo)點(diǎn)5.2能夠針對(duì)具體的問(wèn)題，選用或開(kāi)發(fā)滿足特定需求的計(jì)算機(jī)軟硬件工具和設(shè)備，利用合適的信息資源，對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)、模擬和預(yù)測(cè)，并能夠分析其局限性。1.課堂教學(xué)2.實(shí)驗(yàn)3.課外作業(yè)1.OverviewofthehistoryofHumanComputerInteraction2.HCImethodologyintroduction3.State-of-arttoolsintroduction課程目標(biāo)2能夠規(guī)范撰寫(xiě)專業(yè)技術(shù)文檔，并準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)思路與技術(shù)內(nèi)容。指標(biāo)點(diǎn)10.1能針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)問(wèn)題，以口頭、文稿、圖表等方式，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn)，回應(yīng)質(zhì)疑。能對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題撰寫(xiě)需求分析文檔、設(shè)計(jì)文檔、測(cè)試報(bào)告和用戶手冊(cè)等文檔。能理解與業(yè)界同行和社會(huì)公眾交流的差異性，能從專業(yè)的角度和通俗的角度解釋計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的問(wèn)題或發(fā)表觀點(diǎn)。1.課堂教學(xué)2.課堂討論3.實(shí)驗(yàn)4.課外作業(yè)4.Introductionofsearchmethods5.Introductionofsearchmethodsapplications課程目標(biāo)3能夠從專業(yè)和通俗角度解釋人機(jī)交互問(wèn)題，促進(jìn)與不同受眾的有效溝通指標(biāo)點(diǎn)10.2具備一定的國(guó)際視野，了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)。具備跨文化交流的語(yǔ)言和書(shū)面表達(dá)能力，能就計(jì)算機(jī)領(lǐng)域問(wèn)題，在跨文化背景下進(jìn)行基本溝通和交流，并在交流中理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性1.課堂討論2.實(shí)驗(yàn)3.課外作業(yè)6.Introductionofgameengines7.Introductionofmachinelearningingamedevelopmenthistory8.Intelligentgamedesign三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求5畢業(yè)要求10課程目標(biāo)1M課程目標(biāo)2L課程目標(biāo)3L四、課程主要內(nèi)容與基本要求1、第一章：人機(jī)交互技術(shù)與用戶體驗(yàn)應(yīng)用人機(jī)交互技術(shù)專注于優(yōu)化用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的交互過(guò)程，提高系統(tǒng)的可用性和效率。其概念涉及認(rèn)知心理學(xué)、圖形界面設(shè)計(jì)和輸入設(shè)備創(chuàng)新等多方面，目標(biāo)是讓機(jī)器更好地理解人類需求，并以更自然的方式進(jìn)行溝通。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，HCI技術(shù)從簡(jiǎn)單的命令行交互演進(jìn)到復(fù)雜的觸控和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。如今，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）及智能家電等領(lǐng)域，極大豐富了人們的生活方式，并推動(dòng)多個(gè)行業(yè)創(chuàng)新。未來(lái)，隨著人工智能的進(jìn)步，HCI研究將更注重個(gè)性化體驗(yàn)與情感交流，進(jìn)一步提升人類與機(jī)器互動(dòng)的質(zhì)量。基本要求：學(xué)習(xí)用戶界面設(shè)計(jì)原則及多模態(tài)感知技術(shù)（如圖像、語(yǔ)音、手勢(shì)等）的應(yīng)用方法，并分析從命令行到圖形界面再到智能交互的發(fā)展歷程，探討人工智能、大數(shù)據(jù)和傳感技術(shù)進(jìn)步的影響。課程還將介紹智能手機(jī)、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)、自動(dòng)駕駛及醫(yī)療輔助設(shè)備等領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用案例，培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估并優(yōu)化交互系統(tǒng)性能的能力，以提供更高效、個(gè)性化的服務(wù)。通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐項(xiàng)目，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。2、第二章：人機(jī)交互技術(shù)原理人機(jī)交互技術(shù)是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，涵蓋多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，其中認(rèn)知心理學(xué)和人機(jī)工程學(xué)尤為關(guān)鍵。認(rèn)知心理學(xué)研究人的感知、記憶、思維和決策過(guò)程，幫助設(shè)計(jì)者優(yōu)化界面布局和操作流程，提升用戶理解和使用系統(tǒng)的效率，并考慮不同情境下的情緒反應(yīng)和行為模式，以改善用戶體驗(yàn)。人機(jī)工程學(xué)關(guān)注如何將人的生理和心理特點(diǎn)與設(shè)備的設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最佳的工作效率和舒適度。通過(guò)綜合運(yùn)用這些領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)造出更符合人類特性的界面和設(shè)備，提升交互的自然性和舒適性，從而促進(jìn)用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的和諧共處。認(rèn)知心理學(xué)和人機(jī)工程學(xué)共同推動(dòng)了人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，使系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)人的需求，提供更高效、舒適的交互體驗(yàn)?；疽螅豪斫馊说母兄?、記憶、思維和決策過(guò)程，并學(xué)會(huì)如何優(yōu)化用戶界面布局和操作流程，以提升用戶體驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)生還需掌握如何將人的生理和心理特點(diǎn)融入設(shè)備設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)最佳的工作效率和舒適度。通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生應(yīng)能夠評(píng)估和改進(jìn)交互系統(tǒng)的性能，提供更高效、舒適的用戶體驗(yàn)。課程強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科綜合能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠在人機(jī)交互領(lǐng)域具備創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力，訓(xùn)練邏輯思維、辯證思維以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。第三章：人機(jī)交互設(shè)備

人機(jī)交互設(shè)備是連接人類用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的橋梁，旨在通過(guò)直觀、高效的方式實(shí)現(xiàn)信息交換和任務(wù)執(zhí)行。這些設(shè)備包括但不限于鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)和手勢(shì)控制裝置等。它們利用多種感知技術(shù)（如圖像、語(yǔ)音、手勢(shì)）來(lái)捕捉用戶的輸入，并提供及時(shí)反饋，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代人機(jī)交互設(shè)備越來(lái)越注重用戶生理和心理需求的滿足，力求在操作便捷性、舒適性和個(gè)性化方面達(dá)到最優(yōu)效果。例如，觸控屏結(jié)合了直觀的手勢(shì)識(shí)別與視覺(jué)反饋，使操作更加自然；語(yǔ)音助手通過(guò)智能語(yǔ)音識(shí)別和合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙交流；可穿戴設(shè)備則進(jìn)一步融合了人機(jī)工程學(xué)原理，提供無(wú)縫的交互體驗(yàn)。這些設(shè)備的發(fā)展不僅提升了工作效率，也為日常生活帶來(lái)了極大便利?；疽螅赫莆杖藱C(jī)交互設(shè)備的基本原理和技術(shù)，理解不同設(shè)備（如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)和手勢(shì)控制裝置）的工作機(jī)制及其應(yīng)用。需要學(xué)會(huì)如何評(píng)估和優(yōu)化這些設(shè)備的性能，以提供更高效、自然且個(gè)性化的用戶體驗(yàn)。通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐項(xiàng)目，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。立足人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展前沿，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的科學(xué)精神。4、第四章：人臉識(shí)別和面部分析人臉識(shí)別和面部分析技術(shù)是人工智能的重要分支，廣泛應(yīng)用于身份驗(yàn)證、安全監(jiān)控和情感分析等領(lǐng)域。人臉識(shí)別通過(guò)預(yù)處理（如圖像增強(qiáng)和噪聲去除）、特征提取（利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)模型）和比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)識(shí)別個(gè)體身份；而面部分析則使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法解析面部的關(guān)鍵部位（如眼睛、嘴巴、眉毛），判斷情緒狀態(tài)和意圖。這些技術(shù)不僅提升了安全性與便利性，還在社交機(jī)器人、虛擬助手和心理健康評(píng)估等方面展現(xiàn)了廣泛應(yīng)用前景。隨著算法優(yōu)化和技術(shù)進(jìn)步，它們將在未來(lái)繼續(xù)發(fā)揮重要作用。課程要求：掌握人臉識(shí)別和面部分析的核心技術(shù)和應(yīng)用。理解預(yù)處理、特征提取（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）及比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的人臉識(shí)別流程，以及利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法解析面部表情和動(dòng)作的情感分析方法。通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐項(xiàng)目，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。強(qiáng)調(diào)技術(shù)優(yōu)化和實(shí)際應(yīng)用，以應(yīng)對(duì)前沿挑戰(zhàn)。5、第五章：手勢(shì)識(shí)別手勢(shì)識(shí)別技術(shù)通過(guò)捕捉和分析手部動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互。該技術(shù)首先使用攝像頭捕獲手部圖像或視頻流，并進(jìn)行預(yù)處理以突出手部特征。接著，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）從圖像中提取關(guān)鍵的手部特征點(diǎn)?；谶@些特征點(diǎn)，系統(tǒng)能夠構(gòu)建和跟蹤手部骨架結(jié)構(gòu)，識(shí)別不同的手勢(shì)姿勢(shì)。該技術(shù)通過(guò)檢測(cè)手指關(guān)節(jié)的位置和角度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)手部骨骼的精確建模，并實(shí)時(shí)跟蹤其運(yùn)動(dòng)軌跡。機(jī)器學(xué)習(xí)模型在訓(xùn)練過(guò)程中學(xué)習(xí)大量樣本數(shù)據(jù)中的模式，從而提高識(shí)別準(zhǔn)確性和魯棒性。手勢(shì)識(shí)別技術(shù)提供了一種直觀、自然的交互方式，使得人機(jī)交互更加高效，在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用中，手勢(shì)識(shí)別能夠?qū)崿F(xiàn)沉浸式的體驗(yàn)，提升用戶參與度。課程要求：理解手勢(shì)識(shí)別概念，掌握基于圖像和視頻的手勢(shì)識(shí)別方法，熟悉常用機(jī)器學(xué)習(xí)算法在手勢(shì)識(shí)別中的應(yīng)用，并能夠使用相關(guān)工具和庫(kù)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，了解手勢(shì)識(shí)別技術(shù)在VR/AR等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。能運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的簡(jiǎn)單應(yīng)用。6、第六章：人體姿態(tài)估計(jì)人體姿態(tài)估計(jì)是一項(xiàng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，旨在通過(guò)算法在圖像或視頻中定位人體關(guān)鍵點(diǎn)（如關(guān)節(jié)），從而理解人體動(dòng)作和行為。這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于動(dòng)作識(shí)別、人機(jī)交互等領(lǐng)域。根據(jù)輸出形式，可分為二維和三維姿態(tài)估計(jì)；根據(jù)處理方法，則有自頂向下和自底向上兩種。自頂向下方法先檢測(cè)人體再定位關(guān)鍵點(diǎn)；自底向上方法則先檢測(cè)所有可能的關(guān)鍵點(diǎn)再組合成人體姿態(tài)。深度學(xué)習(xí)的興起推動(dòng)了姿態(tài)估計(jì)的發(fā)展，常用的模型包括基于回歸和基于熱圖的方法。前者直接回歸關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，后者預(yù)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)位置概率分布。評(píng)估性能的指標(biāo)衡量預(yù)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)與真實(shí)位置的距離和綜合考慮關(guān)鍵點(diǎn)精度、人體尺度和姿態(tài)等因素。這項(xiàng)技術(shù)面臨遮擋、光照變化等挑戰(zhàn)，未來(lái)的研究方向是提高算法的魯棒性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。課程要求：理解二維和三維姿態(tài)估計(jì)的區(qū)別，掌握自頂向下和自底向上兩種主流方法的基本原理和代表性算法。熟悉基于回歸和基于熱圖的深度學(xué)習(xí)模型，并了解常用評(píng)估指標(biāo)。能夠分析人體姿態(tài)估計(jì)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，并對(duì)未來(lái)的研究方向有所了解。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。7、第七章：眼動(dòng)跟蹤基于外觀的眼動(dòng)跟蹤是一種利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)分析眼睛圖像特征來(lái)估計(jì)注視點(diǎn)的方法，無(wú)需特殊硬件。其流程包括人臉檢測(cè)與眼睛定位、圖像預(yù)處理、特征提取（如瞳孔、虹膜、眼瞼等）和注視點(diǎn)估計(jì)。特征提取是核心，可使用傳統(tǒng)圖像處理方法或深度學(xué)習(xí)模型。該方法成本低、非侵入性、適用性廣，但也面臨光照、頭部運(yùn)動(dòng)和個(gè)體差異等挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)發(fā)展，其準(zhǔn)確性和魯棒性不斷提高，應(yīng)用前景廣闊。課程要求：掌握基于外觀的眼動(dòng)跟蹤流程，包括人臉檢測(cè)與眼睛定位、圖像預(yù)處理、特征提?。ㄈ缤?、虹膜、眼瞼等）以及注視點(diǎn)估計(jì)等關(guān)鍵步驟。熟悉常用的特征提取方法，包括傳統(tǒng)圖像處理方法和深度學(xué)習(xí)模型。了解該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)（成本低、非侵入性、適用性廣）和挑戰(zhàn)（光照、頭部運(yùn)動(dòng)、個(gè)體差異），并能分析其在用戶體驗(yàn)、人機(jī)交互等領(lǐng)域的應(yīng)用。課程將結(jié)合理論講解和實(shí)踐案例，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。8、第八章：語(yǔ)音識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是一種將人類語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可理解的文本或其他數(shù)據(jù)的技術(shù)，使機(jī)器能夠“聽(tīng)懂”人類語(yǔ)言，是人機(jī)交互的關(guān)鍵組成部分。其基本流程包括：語(yǔ)音信號(hào)輸入、預(yù)處理（降噪、濾波、分幀）、特征提?。ㄌ崛÷晫W(xué)特征如MFCC、LPC）、聲學(xué)模型（建立語(yǔ)音特征與音素/詞的對(duì)應(yīng)關(guān)系，常用HMM、GMM、DNN、RNN、CNN等）、語(yǔ)言模型（描述詞序列出現(xiàn)的概率，常用N元語(yǔ)法和RNN語(yǔ)言模型）和解碼（根據(jù)聲學(xué)和語(yǔ)言模型將語(yǔ)音特征轉(zhuǎn)換為文本）。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)應(yīng)用廣泛，例如語(yǔ)音助手、語(yǔ)音搜索、語(yǔ)音輸入法、智能家居和客戶服務(wù)等。雖然該技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但仍然面臨著在嘈雜環(huán)境、不同口音和方言以及連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別方面的挑戰(zhàn)。隨著人工智能的不斷發(fā)展，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將持續(xù)進(jìn)步并得到更廣泛的應(yīng)用。課程要求：理解語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵步驟和應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)掌握語(yǔ)音識(shí)別的基本流程，熟悉常用的聲學(xué)特征和模型，了解語(yǔ)言模型的作用和常用方法。能夠分析語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的應(yīng)用，并認(rèn)識(shí)到該技術(shù)目前面臨的挑戰(zhàn)。課程將結(jié)合理論講解和實(shí)例分析，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的能力。9、第九章：以人為中心的交互設(shè)計(jì)原則與方法以人為中心的交互設(shè)計(jì)（HCID）是一種設(shè)計(jì)理念和方法，強(qiáng)調(diào)在交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將用戶的需求、目標(biāo)、能力和限制置于首位，使技術(shù)適應(yīng)人而非人適應(yīng)技術(shù)。HCID遵循一系列原則，包括以用戶為中心、早期并持續(xù)的用戶參與、迭代設(shè)計(jì)、多學(xué)科團(tuán)隊(duì)和整體用戶體驗(yàn)。其常用方法包括用戶研究（如訪談、問(wèn)卷、觀察）、情境調(diào)查（在實(shí)際使用環(huán)境中觀察）、人物角色（創(chuàng)建代表性虛擬人物）、用例分析（描述用戶如何使用系統(tǒng)）、原型制作（創(chuàng)建低/高保真原型）和可用性測(cè)試（評(píng)估易用性和效率）。通過(guò)應(yīng)用HCID原則和方法，旨在設(shè)計(jì)出更符合用戶需求、更易用、更令人滿意的交互系統(tǒng)，從而提高用戶效率、減少錯(cuò)誤并增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，這對(duì)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。簡(jiǎn)而言之，HCID的核心是始終以“人”為中心，通過(guò)各種方法理解和研究用戶，最終設(shè)計(jì)出人性化的產(chǎn)品。課程要求：掌握以用戶為中心的設(shè)計(jì)理念，理解其與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別；熟悉HCID的關(guān)鍵原則；了解HCID的常用方法，并能根據(jù)項(xiàng)目選擇合適方法；能夠進(jìn)行用戶需求分析和用戶體驗(yàn)評(píng)估，并將需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)；了解HCID在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，提升學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1人機(jī)交互技術(shù)與用戶體驗(yàn)2課程目標(biāo)1思政目標(biāo)12人機(jī)交互技術(shù)原理4完成作業(yè)1：分析一個(gè)日常生活中的交互設(shè)計(jì)產(chǎn)品課程目標(biāo)1思政目標(biāo)13人機(jī)交互設(shè)備2課程目標(biāo)2思政目標(biāo)24人臉識(shí)別和面部分析8（2）1.完成作業(yè)2：人臉識(shí)別算法讀書(shū)報(bào)告12.完成作業(yè)3：人臉識(shí)別算法讀書(shū)報(bào)告23.完成實(shí)驗(yàn)1課程目標(biāo)25手勢(shì)識(shí)別8（2）完成作業(yè)4：手勢(shì)識(shí)別算法讀書(shū)報(bào)告完成實(shí)驗(yàn)2課程目標(biāo)2思政目標(biāo)26人體姿態(tài)估計(jì)8（2）完成作業(yè)5：姿態(tài)估計(jì)算法讀書(shū)報(bào)告完成實(shí)驗(yàn)3課程目標(biāo)37眼動(dòng)跟蹤6（2）完成實(shí)驗(yàn)4課程目標(biāo)3思政目標(biāo)38語(yǔ)音識(shí)別8（2）完成實(shí)驗(yàn)5課程目標(biāo)3思政目標(biāo)39交互設(shè)計(jì)原則與方法10（6）完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)6課程目標(biāo)3思政目標(biāo)3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1基于多種底層庫(kù)的面部識(shí)別21.熟悉python，配置相應(yīng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境2.配置機(jī)器視覺(jué)與機(jī)器學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)算法1.安裝與開(kāi)發(fā)環(huán)境配置2.測(cè)試并評(píng)估人臉是把模型在面部識(shí)別、屬性分析（年齡、性別、情緒、種族）及模型比對(duì)中的表現(xiàn)3.利用前置相機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉實(shí)時(shí)跟蹤驗(yàn)證性必做2手勢(shì)識(shí)別21.掌握手勢(shì)識(shí)別算法的安裝與配置方法；2.利用現(xiàn)有手部特征點(diǎn)識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)手勢(shì)的判斷1.安裝并配置開(kāi)發(fā)環(huán)境2.使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭追蹤手部動(dòng)作驗(yàn)證性3人體姿態(tài)估計(jì)21.掌握常見(jiàn)姿態(tài)估計(jì)算法的安裝與配置方法；2.能夠根據(jù)提供的指導(dǎo)文檔，獨(dú)立完成姿態(tài)估計(jì)應(yīng)用程序構(gòu)建。1.安裝并配置開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、編譯器以及必要的庫(kù)文件等設(shè)置。2.利用網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行人體姿態(tài)估計(jì)的實(shí)踐操作，學(xué)習(xí)如何從攝像頭捕獲視頻數(shù)據(jù)，并將其輸入到算法中進(jìn)行姿態(tài)分析。驗(yàn)證性4眼動(dòng)跟蹤2熟悉計(jì)算機(jī)視覺(jué)概念，包括人臉檢測(cè)等技術(shù)；2.掌握OpenCV庫(kù)的使用，或愿意在實(shí)驗(yàn)期間學(xué)習(xí)并應(yīng)用該庫(kù)的功能；3.了解深度學(xué)習(xí)模型的基本知識(shí)，并在實(shí)驗(yàn)中加以運(yùn)用1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于OpenCV和深度學(xué)習(xí)模型的基本眼球追蹤系統(tǒng)；2.應(yīng)用人臉檢測(cè)和眼睛檢測(cè)技術(shù)，能夠在圖像中準(zhǔn)確識(shí)別出人眼位置；3.利用瞳孔中心點(diǎn)進(jìn)行注視跟蹤，理解計(jì)算注視點(diǎn)的原理和方法驗(yàn)證性5語(yǔ)音識(shí)別2理解語(yǔ)音識(shí)別的定義和目標(biāo)；了解語(yǔ)音識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域；初步了解語(yǔ)音識(shí)別的基本流程安裝語(yǔ)音識(shí)別算法相