第第頁人教版（2024）八年級全一冊信息科技第15課《面容鑰匙顯智能》教案第1課時：面容鑰匙的“識別密碼”——人臉識別原理與模塊分析一、課時基本信息學(xué)科：信息科技年級：八年級課時主題：面容鑰匙的“識別密碼”——人臉識別原理與模塊分析課時時長：45分鐘對應(yīng)教材內(nèi)容：第三單元第15課15.1認(rèn)識人臉識別、15.3探究刷臉開鎖功能（模塊分析部分）新課標(biāo)核心素養(yǎng)對接：聚焦“信息意識”與“數(shù)字思維”，通過人臉特征觀察、識別平臺體驗(yàn)，理解人臉識別的核心流程，拆解刷臉開鎖的三大模塊，建立“特征提取—匹配驗(yàn)證—系統(tǒng)協(xié)作”的邏輯思維，感知人工智能與物聯(lián)網(wǎng)融合的價值。二、課時教學(xué)目標(biāo)（一）核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識：能準(zhǔn)確說出人臉識別技術(shù)的定義及“檢測人臉—提取特征點(diǎn)—人臉對比”的核心流程，能列舉2個生活中人臉識別的應(yīng)用場景，感知該技術(shù)在身份驗(yàn)證中的便捷性與安全性。數(shù)字思維：能通過“人工描述人臉特征—機(jī)器識別流程”的對比，理解機(jī)器識別人臉的技術(shù)邏輯；能精準(zhǔn)拆解刷臉開鎖的輸入、計(jì)算、輸出三大模塊，明確各模塊的硬件組成及核心職責(zé)，建立系統(tǒng)分工協(xié)作的思維。信息社會責(zé)任：在特征提取活動中體會個人生物特征的唯一性，在應(yīng)用討論中初步形成生物特征數(shù)據(jù)保護(hù)意識，樹立“技術(shù)便捷性與數(shù)據(jù)安全性并重”的理念。（二）知識與技能目標(biāo)掌握人臉識別技術(shù)的定義，理解“檢測—提取—對比”三步驟的具體含義，能區(qū)分人工識人與機(jī)器識人的核心差異。能獨(dú)立完成人臉特征觀察與記錄任務(wù)，通過人臉識別平臺體驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)器識別流程，準(zhǔn)確描述體驗(yàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。能完整分析刷臉開鎖的三大模塊，明確各模塊的硬件配置及功能銜接關(guān)系，獨(dú)立完成模塊功能分析表。（三）過程與方法目標(biāo)通過“場景導(dǎo)入—特征探究—平臺體驗(yàn)—模塊拆解”的遞進(jìn)式活動，掌握人工智能識別技術(shù)的分析方法，學(xué)會用表格、流程圖梳理知識。通過小組合作觀察人臉特征、討論模塊分工，提升協(xié)作探究、語言表達(dá)及邏輯梳理能力。（四）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)感受人臉識別技術(shù)在智能生活中的應(yīng)用價值，激發(fā)對人工智能與物聯(lián)網(wǎng)融合技術(shù)的探索興趣。培養(yǎng)“從現(xiàn)象到本質(zhì)”的探究習(xí)慣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)分析技術(shù)細(xì)節(jié)、重視數(shù)據(jù)安全的科學(xué)態(tài)度。三、課時教學(xué)重難點(diǎn)類別內(nèi)容突破策略教學(xué)重點(diǎn)1.人臉識別“檢測—提取—對比”的核心流程；2.刷臉開鎖三大模塊的拆解及硬件組成。1.先人工描述人臉特征再體驗(yàn)平臺，對比中梳理機(jī)器識別流程；2.結(jié)合教材表15.2，用實(shí)物展示硬件并匹配模塊功能。教學(xué)難點(diǎn)1.理解“特征點(diǎn)提取”在人臉識別中的核心作用；2.厘清刷臉開鎖各模塊間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)邏輯。1.用“人臉特征勾選表”具象化特征點(diǎn)，結(jié)合平臺體驗(yàn)中的特征點(diǎn)展示功能強(qiáng)化認(rèn)知；2.繪制模塊間數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)圖，標(biāo)注數(shù)據(jù)傳遞路徑。四、課時教學(xué)準(zhǔn)備素材準(zhǔn)備：智能門鎖刷臉開鎖視頻、人臉識別流程示意圖、人臉特征勾選表（教材表15.1）、刷臉開鎖模塊拆解圖、模塊功能分析表模板、人臉識別平臺操作手冊。工具準(zhǔn)備：多媒體課件、白板、馬克筆、小組討論記錄表、主控板、攝像頭、舵機(jī)實(shí)物（輔助認(rèn)知硬件）、已搭建的網(wǎng)頁版人臉識別平臺。前置任務(wù)：回顧第14課MQTT服務(wù)器“發(fā)布—訂閱”模式，觀察生活中1個人臉識別應(yīng)用場景（如手機(jī)解鎖、小區(qū)門禁），記錄其操作流程及特點(diǎn)。五、課時教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入：面容如何變“鑰匙”？（5分鐘）教學(xué)活動：教師展示智能門鎖刷臉開鎖，用戶無需鑰匙，面對門鎖攝像頭即可開門。提問：“用戶沒有用傳統(tǒng)鑰匙，為什么門鎖能識別并打開？‘人臉’作為‘鑰匙’，需要經(jīng)過哪些處理才能被門鎖認(rèn)可？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)聯(lián)“識別”“特征”“驗(yàn)證”等關(guān)鍵詞，引出本課主題：“今天我們就來破解面容鑰匙的秘密，探究人臉識別的原理以及刷臉開鎖系統(tǒng)的組成?！痹O(shè)計(jì)意圖：用貼近生活的智能場景制造認(rèn)知懸念，通過具象案例關(guān)聯(lián)抽象技術(shù)，自然銜接前置知識與本課核心內(nèi)容，激發(fā)探究欲。（二）探究新知一：人臉識別的“三步魔法”（15分鐘）環(huán)節(jié)1：人工識人的“密碼”——特征觀察：

教師提問：“我們平時如何區(qū)分不同的同學(xué)？會關(guān)注哪些面部特征？”發(fā)放“人臉特征勾選表”（教材表15.1），3人小組合作，觀察小組成員的眉毛、眼睛、鼻子等部位特征，勾選并記錄關(guān)鍵詞。小組分享觀察結(jié)果，教師總結(jié)：“人工識人依靠的是面部關(guān)鍵特征的差異，機(jī)器識別人臉也遵循類似邏輯，但會更精準(zhǔn)地提取‘特征點(diǎn)’。”環(huán)節(jié)2：機(jī)器識人的“三步流程”——平臺體驗(yàn)：

教師展示人臉識別流程示意圖，講解核心步驟：“機(jī)器識別人臉分為‘檢測人臉—提取特征點(diǎn)—人臉對比’三步，就像先找到人臉在哪里，再記錄面部關(guān)鍵‘坐標(biāo)’，最后和已存數(shù)據(jù)比對是否匹配?！睂W(xué)生體驗(yàn)網(wǎng)頁版人臉識別平臺：①上傳小組成員正面照片作為“人臉庫”；②拍攝實(shí)時人臉，觀察平臺界面中“人臉框選（檢測）”“特征點(diǎn)標(biāo)記（提取）”“匹配度顯示（對比）”的過程，記錄匹配成功的關(guān)鍵條件。教師引導(dǎo)提問：“如果遮擋眼睛，匹配會成功嗎？為什么？”強(qiáng)化“特征點(diǎn)提取是核心，關(guān)鍵特征點(diǎn)缺失會影響識別”的認(rèn)知。設(shè)計(jì)意圖：從“人工識人”到“機(jī)器識人”的類比，降低技術(shù)理解難度；通過填表觀察和平臺體驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中感知“三步流程”，突破“特征點(diǎn)提取”這一難點(diǎn)。（三）探究新知二：刷臉開鎖的“模塊協(xié)作”（18分鐘）環(huán)節(jié)1：需求分析——刷臉開鎖需要什么？：

教師提問：“要實(shí)現(xiàn)‘刷臉—門鎖打開’的功能，需要解決哪些問題？需要哪些設(shè)備配合？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合人臉識別流程和MQTT知識，梳理核心需求：“采集人臉數(shù)據(jù)并識別→傳輸識別結(jié)果→控制門鎖動作”。環(huán)節(jié)2：模塊拆解——三大模塊的分工：

教師展示刷臉開鎖模塊拆解圖，結(jié)合教材表15.2，逐一講解模塊功能，同時展示對應(yīng)硬件實(shí)物：

輸入模塊：“相當(dāng)于系統(tǒng)的‘眼睛’，由攝像頭組成，負(fù)責(zé)采集人臉數(shù)據(jù)，通過人臉識別平臺驗(yàn)證后，向MQTT服務(wù)器發(fā)布‘匹配成功’或‘失敗’的消息?！庇?jì)算模塊：“相當(dāng)于系統(tǒng)的‘中轉(zhuǎn)站’，由具備熱點(diǎn)功能的計(jì)算機(jī)搭建MQTT服務(wù)器，接收輸入模塊的消息并推送給輸出模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)?！陛敵瞿K：“相當(dāng)于系統(tǒng)的‘手’，由主控板和舵機(jī)組成，訂閱MQTT服務(wù)器消息，收到‘匹配成功’消息后控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動，模擬開鎖動作?！杯h(huán)節(jié)3：數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)——模塊間如何配合？：

小組任務(wù)：4人小組合作繪制“刷臉開鎖數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)圖”，標(biāo)注“攝像頭采集→識別平臺驗(yàn)證→服務(wù)器中轉(zhuǎn)→舵機(jī)轉(zhuǎn)動”的路徑，在圖中注明各環(huán)節(jié)對應(yīng)的模塊。教師巡視指導(dǎo)，選取典型作品展示點(diǎn)評，強(qiáng)調(diào)：“輸入模塊是‘發(fā)布者’，輸出模塊是‘訂閱者’，計(jì)算模塊是‘服務(wù)器’，三者通過MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動?！卑l(fā)放“刷臉開鎖模塊功能分析表”，學(xué)生獨(dú)立填寫，鞏固模塊與硬件、功能的對應(yīng)關(guān)系。設(shè)計(jì)意圖：從需求分析切入，用“感官類比”拆解模塊功能，結(jié)合實(shí)物增強(qiáng)直觀認(rèn)知；繪制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)圖的任務(wù)，幫助學(xué)生厘清模塊間的邏輯關(guān)聯(lián)，突破“數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)”這一難點(diǎn)。（四）課堂小結(jié)+作業(yè)布置（7分鐘）小結(jié)：思維導(dǎo)圖整合：師生共同繪制思維導(dǎo)圖，核心分支為“人臉識別（定義、三步流程）—刷臉開鎖（三大模塊、硬件、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)）—核心技術(shù)（特征提取、MQTT中轉(zhuǎn)）”，強(qiáng)化知識結(jié)構(gòu)化。分層作業(yè)：

基礎(chǔ)作業(yè)：完善模塊功能分析表，背誦人臉識別三步流程及刷臉開鎖各模塊的硬件組成；舉例說明生活中人臉識別的應(yīng)用，標(biāo)注其“檢測—提取—對比”的體現(xiàn)。拓展作業(yè)：結(jié)合前置任務(wù)觀察的人臉識別場景，分析其是否包含輸入、計(jì)算、輸出三大模塊，寫出簡要分析報告。預(yù)習(xí)作業(yè)：閱讀教材15.2和15.3的實(shí)操部分，思考“要實(shí)現(xiàn)刷臉開鎖，MQTT服務(wù)器需要創(chuàng)建什么主題？人臉識別平臺如何與服務(wù)器連接？”。設(shè)計(jì)意圖：思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系；基礎(chǔ)作業(yè)鞏固核心知識，拓展作業(yè)引導(dǎo)技術(shù)遷移，預(yù)習(xí)作業(yè)為下節(jié)課實(shí)操鋪墊。六、課時板書設(shè)計(jì)第1課時：面容鑰匙的“識別密碼”——人臉識別原理與模塊分析

一、人臉識別技術(shù)

1.定義：基于面部特征數(shù)據(jù)的身份識別技術(shù)

2.核心流程：檢測人臉（找位置）→提取特征點(diǎn)（記坐標(biāo)）→人臉對比（辨身份）

二、刷臉開鎖系統(tǒng)：三大模塊協(xié)作

1.輸入模塊：攝像頭→采集人臉、識別后發(fā)布消息（發(fā)布者）

2.計(jì)算模塊：計(jì)算機(jī)→搭建MQTT服務(wù)器、中轉(zhuǎn)消息（中轉(zhuǎn)站）

3.輸出模塊：主控板+舵機(jī)→訂閱消息、控制開鎖（訂閱者）

三、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)：攝像頭→識別平臺→服務(wù)器→舵機(jī)

課時二：刷臉開鎖功能實(shí)現(xiàn)與智能拓展一、教學(xué)目標(biāo)核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識：通過刷臉開鎖硬件搭建、平臺配置與功能測試，感知“人臉識別準(zhǔn)確性”“服務(wù)器穩(wěn)定性”“硬件協(xié)同性”對系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的影響，建立“智能系統(tǒng)實(shí)操驗(yàn)證”的認(rèn)知意識。數(shù)字思維：通過人臉識別平臺配置、MQTT通信調(diào)試與智能拓展設(shè)計(jì)，培養(yǎng)邏輯推理與問題解決能力，形成“硬件搭建→平臺配置→通信調(diào)試→功能優(yōu)化”的思維鏈條。技術(shù)應(yīng)用：能規(guī)范連接攝像頭、主控板與舵機(jī)，能配置網(wǎng)頁版人臉識別平臺與MQTT服務(wù)器，能實(shí)現(xiàn)“人臉匹配成功→舵機(jī)轉(zhuǎn)動開鎖”核心功能，能設(shè)計(jì)“活體檢測提示”等智能拓展功能。社會責(zé)任：結(jié)合刷臉開鎖的隱私保護(hù)設(shè)計(jì)，理解生物特征數(shù)據(jù)的敏感性，樹立“智能技術(shù)應(yīng)用必須堅(jiān)守隱私保護(hù)底線”的理念。具體目標(biāo)能完成攝像頭與計(jì)算機(jī)、主控板與舵機(jī)的硬件連接，能排除“攝像頭未識別”“舵機(jī)接錯引腳”等基礎(chǔ)問題。能配置網(wǎng)頁版人臉識別平臺，完成人臉庫添加與匹配參數(shù)設(shè)置，能驗(yàn)證人臉識別準(zhǔn)確率。能搭建MQTT服務(wù)器并完成平臺配置，實(shí)現(xiàn)“人臉識別成功后自動發(fā)布指令”，能調(diào)試主控板與服務(wù)器的通信連接。能實(shí)現(xiàn)刷臉開鎖核心功能，能記錄3種以上常見故障及解決方法；能設(shè)計(jì)“活體檢測”提示功能，提升系統(tǒng)安全性。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：攝像頭與計(jì)算機(jī)的連接配置；人臉識別平臺的人臉庫建立與參數(shù)設(shè)置；MQTT服務(wù)器與平臺、主控板的通信配置；刷臉開鎖核心功能實(shí)現(xiàn)與故障排查；“活體檢測”等安全拓展功能設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：確保人臉識別平臺與MQTT服務(wù)器的通信穩(wěn)定性；實(shí)現(xiàn)“人臉識別結(jié)果”到“開鎖指令發(fā)布”的自動觸發(fā)；“活體檢測”提示功能的邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。三、教學(xué)流程環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖評價方式復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）1.快速提問：“人臉識別的三個步驟是什么？刷臉開鎖的三大模塊分別對應(yīng)什么硬件？和第14課遠(yuǎn)程控制相比，輸入模塊的核心區(qū)別是什么？”；2.問題聚焦：展示硬件套件（攝像頭、計(jì)算機(jī)、主控板、舵機(jī)），提問：“如何連接這些硬件？如何讓攝像頭識別成功后，舵機(jī)自動轉(zhuǎn)動開鎖？關(guān)鍵在于哪兩個系統(tǒng)的通信？”；3.任務(wù)發(fā)布：“今天分四步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)——搭建硬件、配置人臉識別平臺、調(diào)試MQTT通信、實(shí)現(xiàn)刷臉開鎖并優(yōu)化安全功能”；4.引出課題：“刷臉開鎖功能實(shí)現(xiàn)與智能拓展”。1.回顧舊知，準(zhǔn)確回答人臉識別步驟、模塊硬件及輸入模塊差異；2.觀察硬件套件，思考“攝像頭與計(jì)算機(jī)連接”“平臺與服務(wù)器通信”等關(guān)鍵問題；3.明確本節(jié)課核心任務(wù)：硬件搭建、平臺配置、通信調(diào)試、功能實(shí)現(xiàn)與拓展；4.激發(fā)實(shí)操興趣，做好動手準(zhǔn)備。復(fù)習(xí)舊知建立實(shí)操理論基礎(chǔ)，問題聚焦直指核心難點(diǎn)（跨系統(tǒng)通信），任務(wù)發(fā)布明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)實(shí)操動力復(fù)習(xí)評價：隨機(jī)提問3名學(xué)生回顧核心知識；觀察評價：評價學(xué)生對硬件套件的興趣與準(zhǔn)備狀態(tài)。探究一：硬件搭建與平臺配置——“筑牢智能基礎(chǔ)”（10分鐘）1.硬件連接指導(dǎo)：①提供《硬件連接示意圖》，演示：攝像頭通過USB連接計(jì)算機(jī)（輸入模塊）；舵機(jī)連接主控板（pin1接口，VCC接5V、GND接GND）（輸出模塊）；②重點(diǎn)提醒：“舵機(jī)信號線接指定引腳，電源正負(fù)極勿反接，避免燒毀組件”；2.人臉識別平臺配置指導(dǎo)：①分步演示：打開網(wǎng)頁版平臺→注冊登錄→進(jìn)入“人臉匹配”模塊→添加“人臉庫”（拍攝3張小組代表不同角度照片）→設(shè)置匹配閾值（如80分）；②驗(yàn)證方法：拍攝一張新照片，測試匹配成功率，調(diào)整閾值至準(zhǔn)確率達(dá)標(biāo)；3.分組任務(wù)：①連接硬件并舉手待查；②配置平臺人臉庫，記錄匹配閾值；4.檢查反饋：逐組檢查硬件連接與平臺配置，解決“攝像頭未識別”“人臉庫添加失敗”等問題。1.觀看演示，記錄硬件連接關(guān)系（攝像頭→計(jì)算機(jī)USB，舵機(jī)→主控板pin1）；2.小組合作連接硬件，一人操作一人檢查電源極性；3.按照步驟配置平臺，拍攝清晰人臉照片添加到庫，測試匹配效果，如“閾值80分時匹配成功率100%”；4.完成后舉手待查，修正教師指出的連接或配置問題。分步演示降低搭建難度，關(guān)鍵提醒規(guī)避安全風(fēng)險，逐組檢查確保基礎(chǔ)環(huán)節(jié)正確，為跨系統(tǒng)通信鋪墊操作評價：巡視記錄硬件連接規(guī)范性與平臺配置速度；效果評價：檢查人臉庫添加質(zhì)量與匹配準(zhǔn)確率。探究二：MQTT通信調(diào)試——“打通智能鏈路”（15分鐘）1.服務(wù)器搭建指導(dǎo)：①分步演示SIoT服務(wù)器配置：打開軟件→設(shè)置熱點(diǎn)名稱密碼→創(chuàng)建主題“Face/Lock”→記錄服務(wù)器IP、端口、賬號密碼；②驗(yàn)證計(jì)算機(jī)與主控板連接：確保兩者均連接服務(wù)器熱點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)通暢；2.平臺-MQTT通信配置：①演示在人臉識別平臺的“MQTT設(shè)置”中填寫服務(wù)器IP、端口、主題、賬號密碼；②關(guān)鍵講解：“設(shè)置‘匹配成功后自動發(fā)布消息’，消息內(nèi)容設(shè)為‘unlock’，實(shí)現(xiàn)識別成功即發(fā)開鎖指令”；3.主控板代碼配置：①提供訂閱端基礎(chǔ)代碼模板，拆解邏輯：“連熱點(diǎn)→連服務(wù)器→訂閱‘Face/Lock’主題→收‘unlock’指令→控舵機(jī)轉(zhuǎn)動”；②關(guān)鍵代碼：訂閱主題mqttclient.subscribe(topic="Face/Lock")、舵機(jī)控制servo(1).angle(180)；4.分組調(diào)試：①燒錄代碼到主控板；②測試通信：拍攝人臉觸發(fā)匹配成功，觀察服務(wù)器是否收到消息，主控板是否有響應(yīng)。1.按照步驟搭建SIoT服務(wù)器，記錄關(guān)鍵配置信息；2.協(xié)助教師完成平臺MQTT配置，理解“匹配成功自動發(fā)指令”的邏輯；3.閱讀代碼模板，修改服務(wù)器配置信息（IP、賬號密碼等），理解訂閱端代碼邏輯；4.燒錄代碼后測試通信，記錄“人臉匹配成功→服務(wù)器收到‘unlock’→舵機(jī)轉(zhuǎn)動”的效果；5.若通信失敗，對照教師提供的《通信故障排查表》排查，如“主題名稱是否一致”“IP是否填寫正確”。代碼模板降低編程難度，分步配置拆解跨系統(tǒng)通信難點(diǎn)，故障排查表培養(yǎng)問題解決能力，測試驗(yàn)證鏈路通暢代碼評價：檢查主控板代碼中配置信息的準(zhǔn)確性；操作評價：記錄通信調(diào)試成功率；問題解決評價：評價故障排查的效率與準(zhǔn)確性。探究三：功能優(yōu)化與智能拓展——“筑牢安全防線”（10分鐘）1.安全設(shè)問：“現(xiàn)在用照片就能觸發(fā)匹配成功并開鎖，存在什么風(fēng)險？如何避免‘照片盜刷’？”；2.拓展任務(wù)：①基礎(chǔ)優(yōu)化：“在主控板上添加LED燈，實(shí)現(xiàn)‘匹配成功時LED亮，舵機(jī)轉(zhuǎn)動；匹配失敗時LED不亮’”，提供LED燈連接示意圖與代碼片段；②進(jìn)階拓展：“設(shè)計(jì)‘活體檢測提示’功能——在人臉識別時，平臺提示‘請眨眼’，完成眨眼動作才判定匹配成功”，演示平臺活體檢測設(shè)置方法；3.分組任務(wù)：①完成LED燈硬件連接與代碼修改；②嘗試設(shè)置活體檢測功能；③測試優(yōu)化效果：用照片測試是否能觸發(fā)開鎖，驗(yàn)證安全功能有效性；4.成果展示：邀請2-3組演示優(yōu)化后的刷臉開鎖功能，分享安全設(shè)計(jì)思路。1.思考風(fēng)險問題，認(rèn)同“照片盜刷”的安全隱患，理解活體檢測的必要性；2.小組合作連接LED燈（如接pin2接口），修改代碼添加LED控制邏輯，如pin2.write_digital(1)（亮燈）；3.在教師指導(dǎo)下設(shè)置平臺活體檢測功能，測試“眨眼驗(yàn)證”效果；4.用照片測試優(yōu)化后的系統(tǒng)，確認(rèn)“照片無法觸發(fā)開鎖，真人眨眼后才能開鎖”；5.上臺演示，闡述“LED提示提升交互性，活體檢測提升安全性”的設(shè)計(jì)價值。問題引導(dǎo)強(qiáng)化安全意識，分層任務(wù)兼顧不同能力水平，實(shí)操優(yōu)化提升系統(tǒng)智能性，成果展示提升表達(dá)能力創(chuàng)新評價：從“安全功能實(shí)現(xiàn)性、代碼規(guī)范性、交互性設(shè)計(jì)”評分；表達(dá)評價：評價上臺演示的清晰度與安全思路闡述邏輯性。價值升華與總結(jié)（5分鐘）1.故障復(fù)盤：“回顧實(shí)操中遇到的問題，哪些是硬件連接問題？哪些是通信配置問題？解決的關(guān)鍵思路是什么？”；2.智能思辨：“對比遠(yuǎn)程控制開鎖與刷臉開鎖，后者的‘智能’體現(xiàn)在哪里？（從‘人工指令’到‘智能識別’，從‘被動執(zhí)行’到‘主動驗(yàn)證’）”；3.隱私強(qiáng)調(diào)：“人臉是敏感生物特征，一旦泄露難以挽回，使用刷臉設(shè)備時要注意什么？（選擇正規(guī)產(chǎn)品、不隨意授權(quán)、定期檢查設(shè)備安全性）”；4.課后任務(wù)：“設(shè)計(jì)‘校園刷臉考勤系統(tǒng)’，繪制系統(tǒng)構(gòu)成圖，標(biāo)注各模塊硬件及功能”。1.復(fù)盤問題，總結(jié)“硬件查引腳、通信查配置、功能查邏輯”的排查方法；2.討論智能性體現(xiàn)，明確“自動識別身份、主動安全驗(yàn)證”是核心升級點(diǎn)；3.記錄隱私保護(hù)要點(diǎn)，強(qiáng)化“生物特征安全”意識；4.繪制校園考勤系統(tǒng)構(gòu)成圖，思考“如何關(guān)聯(lián)學(xué)生信息、如何記錄考勤時間”。故障復(fù)盤強(qiáng)化問題解決能力，智能思辨升華核心素養(yǎng)，隱私強(qiáng)調(diào)落實(shí)社會責(zé)任，課后任務(wù)延伸學(xué)習(xí)深度思維評價：抽查考勤系統(tǒng)構(gòu)成圖的完整性與邏輯性；課堂評價：評價隱私保護(hù)討論的參與度與觀點(diǎn)合理性。四、學(xué)生活動設(shè)計(jì)人臉庫構(gòu)建挑戰(zhàn)賽：全班分為小組，每組選取1名“模特”，在3分鐘內(nèi)完成“拍攝5張不同角度（正面、左右側(cè)45°、抬頭、低頭）照片→添加到人臉庫→測試匹配準(zhǔn)確率”，要求不同角度匹配準(zhǔn)確率均不低于90%，最快完成且達(dá)標(biāo)的小組獲“人臉庫構(gòu)建能手”稱號（評價維度：照片質(zhì)量、匹配準(zhǔn)確率、完成速度）。全流程故障排查賽：教師預(yù)設(shè)3個常見故障場景（如“人臉匹配成功但服務(wù)器未收到消息”“服務(wù)器收到消息但舵機(jī)不轉(zhuǎn)”“用照片能觸發(fā)開鎖”），小組抽取場景后在5分鐘內(nèi)排查并修復(fù)，成功實(shí)現(xiàn)“真人刷臉開鎖、照片無法開鎖”的小組獲“智能排查高手”稱號（評價維度：故障定位準(zhǔn)確性、修復(fù)速度、安全功能有效性）。智能拓展方案路演：小組基于刷臉開鎖功能，設(shè)計(jì)“校園刷臉門禁”拓展功能，如“不同時間段權(quán)限控制（上課期間學(xué)生禁止出校）”“異常刷臉提醒（多次匹配失敗通知管理員）”，制作方案海報，進(jìn)行2分鐘路演，闡述“需求分析-功能設(shè)計(jì)-硬件升級-安全保障”，全班投票評選“最佳智能方案”（評價維度：實(shí)用性、創(chuàng)新性、安全性、表達(dá)清晰度）。五、評價方式（教學(xué)評一體化）評價維度評價內(nèi)容評價方式評價主體知識認(rèn)知人臉識別平臺配置原理、MQTT通信邏輯、刷臉開鎖全流程原理的掌握程度配置記錄批改、代碼檢查、課堂提問教師技能應(yīng)用硬件連接規(guī)范性、平臺配置準(zhǔn)確性、通信調(diào)試能力、故障排查能力、拓展功能實(shí)現(xiàn)效果人臉庫構(gòu)建賽評分、故障排查賽評分、代碼與功能測試評價教師、小組互評創(chuàng)新思維拓展功能設(shè)計(jì)的實(shí)用性、代碼優(yōu)化的合理性、故障解決的創(chuàng)新性智能拓展方案路演評分、拓展功能評價、問題記錄表創(chuàng)新方法評價教師、全班互評社會責(zé)任生物特征隱私保