《人工智能通識教材》課程教案課題：生成式人工智能的工具與平臺教學(xué)目的：1.知識目標：了解生成式人工智能工具的定義、分類及主流工具的特點；明確生成式人工智能API的基本概念與調(diào)用流程；知曉人工智能系統(tǒng)本地部署與云端部署的核心差異及適用場景；掌握StableDiffusion云端部署的關(guān)鍵步驟。2.能力目標：培養(yǎng)對主流生成式人工智能工具的應(yīng)用操作能力；提升生成式人工智能API的配置與調(diào)用能力；增強對本地部署與云端部署方案的分析判斷能力，具備StableDiffusion云端部署的實踐操作能力。3.素養(yǎng)目標：通過了解國內(nèi)生成式人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成果，培養(yǎng)科技自信心與民族自豪感；在工具使用與部署實踐中，樹立數(shù)據(jù)安全與合規(guī)意識，增強責(zé)任擔當；同時，提升對人工智能技術(shù)的敏感度與探索興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用思維、問題解決能力及跨場景實踐素養(yǎng)。課型：新授課課時：本章安排8個課時。教學(xué)重點：重點：掌握生成式人工智能API的基本應(yīng)用。教學(xué)難點：難點：了解人工智能系統(tǒng)的部署。教學(xué)過程：教學(xué)形式：講授課，教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。教學(xué)媒體：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術(shù)。板書設(shè)計：本課標題生成式人工智能的工具與平臺課次4授課方式理論課□討論課□習(xí)題課□其他□課時安排8學(xué)分共2分授課對象普通高等院校學(xué)生任課教師教材及參考資料1.《人工智能通識教材》；電子工業(yè)出版社。2.本教材配套視頻教程及學(xué)習(xí)檢查等資源。3.與本課程相關(guān)的其他資源。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法及教學(xué)手段課程引入本章圍繞生成式人工智能的工具、API的基本應(yīng)用及人工智能系統(tǒng)部署方式展開。首先闡述了主流生成式人工智能工具的定義與分類，并詳細說明各類工具的特點及應(yīng)用，如文本生成工具在寫作輔助中的表現(xiàn)、圖像生成工具在創(chuàng)意設(shè)計中的作用等。接著探討生成式人工智能API的基本應(yīng)用，包括APIKey申請流程、在相關(guān)軟件中的設(shè)置方法，以及應(yīng)用時需注意的APIkey管理、成本核算等事項。最后對比分析人工智能系統(tǒng)本地部署與云端部署的核心差異，從資源使用、應(yīng)用場景等多維度進行介紹，并以StableDiffusion在魔搭社區(qū)的云端部署為例，演示完整實踐流程，為突破本地硬件限制提供解決方案。參考以下形式：1.銜接導(dǎo)入2.懸念導(dǎo)入3.情景導(dǎo)入4.激疑導(dǎo)入5.演示導(dǎo)入6.實例導(dǎo)入7.其他形式第4章生成式人工智能的工具與平臺4.1主流生成式人工智能工具介紹4.1.1生成式人工智能工具的定義與分類生成式人工智能工具是指基于生成式人工智能技術(shù)開發(fā)的，能夠自主生成全新內(nèi)容（而非簡單檢索或整理現(xiàn)有信息）的應(yīng)用程序或平臺。其核心特點是：通過學(xué)習(xí)海量數(shù)據(jù)中的模式和規(guī)律，在用戶輸入提示（如文字描述、指令、示例等）后，自動生成符合要求的、具有原創(chuàng)性的內(nèi)容，涵蓋文本、圖像、音頻、視頻、代碼、3D模型等多種形式。1.按生成內(nèi)容類型分類生成式人工智能工具根據(jù)生成內(nèi)容類型可分為以下幾類。（1）文本生成工具：以自然語言生成為核心功能，如ChatGPT、文心一言、DeepSeek、通義千問等。可用于寫作輔助、知識問答、翻譯等場景，我國目前已有上百種大語言模型工具面向公眾提供服務(wù)。（2）圖像生成工具：基于文本描述或參考圖像生成視覺內(nèi)容，如DALL?E、Midjourney、StableDiffusion等。國內(nèi)自主研發(fā)的工具在藝術(shù)創(chuàng)作、設(shè)計領(lǐng)域表現(xiàn)突出，能精準匹配中文語境下的創(chuàng)意需求。（3）音頻生成工具：專注于音樂、語音等音頻內(nèi)容生成，如Soundraw、StableAudio、BGM貓、Suno等，廣泛應(yīng)用于音樂創(chuàng)作、語音合成場景。（4）視頻生成工具：支持文生視頻、圖生視頻及視頻編輯，如Runway、Pika、可靈AI、海螺AI等。國產(chǎn)技術(shù)已具備國際競爭力，在廣告制作、影視特效制作中發(fā)揮重要作用。（5）代碼生成工具：基于自然語言描述生成代碼片段，如GitHubCopilot、CodeWhisperer、通義靈碼等，主打提升開發(fā)者編程效率。（6）多模態(tài)內(nèi)容生成工具：支持文本、圖像、語音、代碼等多種內(nèi)容形態(tài)的生成與交互，如豆包（字節(jié)跳動旗下）。其核心是多模態(tài)大模型，可實現(xiàn)跨形式的智能輔助，應(yīng)用于創(chuàng)意、教育、企業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域。2.按工具功能特性的類別劃分生成式人工智能工具依據(jù)功能特性，主要分為通用型大模型工具和場景專用型工具兩類。（1）通用型大模型工具：這類工具功能多元且強大，覆蓋文本生成、圖像創(chuàng)作、邏輯推理、多語言交互等多個領(lǐng)域，適用場景廣泛，如文心一言（百度）、通義千問（阿里）、混元助手（騰訊）、訊飛星火（科大訊飛）、豆包（字節(jié)跳動）、智譜清言（智譜華章）等。（2）場景專用型工具：這類工具聚焦細分場景需求，如DeepSeek（深度求索）、Kimi（月之暗面）、MiniMax（MiniMax）、萬知（零一萬物）、百小應(yīng)（百川智能）等。4.1.2主流文本生成工具及應(yīng)用1.ChatGPT2.文心一言3.通義千問4.豆包5.DeepSeek4.1.3主流圖像生成工具及應(yīng)用1.DALL·E2.Midjourney3.StableDiffusion（1）StableDiffusion主要產(chǎn)品形態(tài)（2）在線操作步驟（以哩布哩布AI為例）4.文心一格和百度畫一畫文心一格和百度畫一畫都是百度在文心大模型基礎(chǔ)上開發(fā)的人工智能生圖產(chǎn)品。（1）文心一格（2）百度畫一畫5.其他工具4.1.4音樂生成工具及應(yīng)用1.在線音樂生成工具（1）BGM貓（2）Suno（3）豆包（4）海螺音樂2.本地音樂生成工具（1）YuE（2）InspireMusic4.1.5視頻生成工具及應(yīng)用人工智能視頻生成工具涵蓋文生視頻、圖生視頻、視頻風(fēng)格轉(zhuǎn)換、視頻換臉、直播換臉、人工智能數(shù)字人技術(shù)等多種類型，在各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛。1.文生視頻和圖生視頻工具—可靈AI2.AI換臉—FaceSwap3.人工智能數(shù)字人制作工具（1）人工智能數(shù)字人技術(shù)的主要類型及對應(yīng)應(yīng)用場景（2）人工智能數(shù)字人技術(shù)的應(yīng)用場景拓展（3）常用人工智能數(shù)字人制作工具—DH-Live（4）常用人工智能數(shù)字人制作工具—HeyGem1）HeyGem的本地部署2）HeyGem運行及使用步驟4.2生成式人工智能API的基本應(yīng)用API（應(yīng)用程序編程接口）調(diào)用是軟件開發(fā)中的一種概念，即軟件可以通過API接口，訪問另一個系統(tǒng)中的功能，當客戶端軟件根據(jù)服務(wù)器端系統(tǒng)的API接口要求，提交必要的參數(shù)，服務(wù)器端響應(yīng)并核對權(quán)限后，對客戶端的請求做出響應(yīng)，并返回數(shù)據(jù)給客戶端，從而完成一次API調(diào)用。生成式人工智能的API通過編程接口調(diào)用遠程服務(wù)器上的模型功能，實現(xiàn)文本生成視頻、圖像生成視頻等多種效果。這些API通常由各大人工智能平臺提供，開發(fā)者可以通過簡單的代碼調(diào)用，將生成式人工智能的具體功能集成到自己的應(yīng)用程序中。生成式人工智能API的出現(xiàn)，極大地降低了視頻生成等人工智能應(yīng)用的門檻，使得開發(fā)者能夠快速實現(xiàn)包括文本生成到視頻生成等一系列人工智能生成功能，為人工智能的普及以及內(nèi)容創(chuàng)作、廣告制作、教育視頻生成等領(lǐng)域帶來了新的機遇。4.2.1生成式人工智能運算資源的APIKey申請目前大多數(shù)人工智能開發(fā)商都提供了人工智能運算資源的API訪問，這一方面解決了用戶計算機配置性能不足的困境，也為開發(fā)商增加了創(chuàng)收的渠道，分散了人工智能開發(fā)過程中巨額投入的壓力。4.2.2人工智能應(yīng)用軟件包中APIKey的設(shè)置與應(yīng)用在申請獲取了APIKey后，可在人工智能應(yīng)用軟件中進行配置，實現(xiàn)對遠程模型的調(diào)用。1.CherryStudio中APIKey的設(shè)置（以硅基流動為例）2.GPT學(xué)術(shù)優(yōu)化中APIKey的設(shè)置（以火山引擎為例）4.2.3應(yīng)用注意事項1.APIkey管理2.成本核算與資源管控3.請求頻率與穩(wěn)定性保障4.合規(guī)性與內(nèi)容風(fēng)險防控5.版本兼容與迭代適配4.3人工智能系統(tǒng)的部署人工智能系統(tǒng)的部署方式主要包括本地部署和云端部署，不同方式適用于不同場景。4.3.1本地部署和云端部署的比較人工智能系統(tǒng)的本地部署和云端部署是兩種不同的部署實現(xiàn)方式，主要區(qū)別體現(xiàn)在資源使用、應(yīng)用場景、成本控制、維護與管理、響應(yīng)時間與延遲、數(shù)據(jù)分布方面。4.3.2云端部署StableDiffusion實踐StableDiffusion作為一款高性能人工智能繪圖系統(tǒng)，對顯卡資源要求極高，普通用戶難以承擔高端顯卡的購置成本。因此，云端部署成為低成本使用StableDiffusion的優(yōu)選方案。下面從本地運行StableDiffusion的硬件挑戰(zhàn)和云端部署StableDiffusion方法兩個方面展開說明。1.本地運行StableDiffusion的硬件挑戰(zhàn)本地運行StableDiffusion面臨三大核心限制，使其難以普及。2.云端部署StableDiffusion方法云端部署可借助第三方平臺的算力資源來突破硬件限制，其中魔搭社區(qū)為新用戶提供60小時16G顯存GPU的免費機時，是入門實踐的理想選擇。（1）魔搭社區(qū)簡介（2）利用魔搭社區(qū)搭建StableDiffusionWebUI平臺按以下步驟操作。步驟1：克隆代碼并安裝依賴步驟2：下載模型文件步驟3：拉