智能語(yǔ)音應(yīng)用開發(fā) 教案-教學(xué)設(shè)計(jì) 項(xiàng)目3聲紋識(shí)別：讓虛擬機(jī)器人能識(shí)人

項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目基本信息學(xué)科人工智能技術(shù)應(yīng)用學(xué)校年級(jí)設(shè)計(jì)者1設(shè)計(jì)者2設(shè)計(jì)完成時(shí)間課程標(biāo)準(zhǔn)模塊北京市信息管理學(xué)校《智能語(yǔ)音應(yīng)用開發(fā)》課程標(biāo)準(zhǔn)使用教材版本《智能語(yǔ)音應(yīng)用開發(fā)》項(xiàng)目名稱聲紋識(shí)別：讓虛擬機(jī)器人能識(shí)人項(xiàng)目課時(shí)數(shù)9課時(shí)一、項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題分析項(xiàng)目名稱聲紋識(shí)別：讓虛擬機(jī)器人能識(shí)人項(xiàng)目概述在以前的社會(huì)中，身份證是人們安全出入的唯一憑證，因?yàn)橐粋€(gè)身份證ID只對(duì)應(yīng)一個(gè)人。但隨著科技的發(fā)展，社會(huì)越來(lái)越智能化，在虛擬網(wǎng)絡(luò)上的出入憑證不再是身份證，而是人們身上具備的唯一生物屬性，如指紋、面部、虹膜、靜脈和聲紋等。聲紋識(shí)別作為一種新型的技術(shù)手段，與其他生物識(shí)別相比，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：相對(duì)于指紋識(shí)別，聲紋識(shí)別為非接觸式識(shí)別，更加便捷且安全；相對(duì)于人臉識(shí)別，聲紋識(shí)別能有效降低隱私被侵犯的風(fēng)險(xiǎn)；聲紋識(shí)別只需要麥克風(fēng)就可以進(jìn)行聲音的采集，能有效降低語(yǔ)音的識(shí)別成本?；诼暭y識(shí)別的多種優(yōu)勢(shì)，本項(xiàng)目將使用訊飛開放平臺(tái)，通過(guò)調(diào)用聲紋識(shí)別接口，實(shí)現(xiàn)智能門禁系統(tǒng)。項(xiàng)目學(xué)情分析高二人工智能技術(shù)與應(yīng)用學(xué)生，具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。已經(jīng)學(xué)習(xí)完智能語(yǔ)音課程項(xiàng)目一和二，對(duì)智能語(yǔ)音課程有了一定的了解。本單元將結(jié)合學(xué)生以往所學(xué)知識(shí)，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，融入ARCS元素的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生完成聲紋識(shí)別。開放性學(xué)習(xí)環(huán)境本項(xiàng)目課程實(shí)施主要在智能語(yǔ)音實(shí)訓(xùn)室，主要環(huán)境設(shè)施包括：實(shí)訓(xùn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)，智能語(yǔ)音實(shí)訓(xùn)箱，智能終端等；數(shù)字資源包括：微課視頻、PPT等；輔助設(shè)施：任務(wù)單等。二、項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.了解聲紋識(shí)別的概念2.了解聲紋識(shí)別的類型能力目標(biāo)：1.理解聲紋識(shí)別的工作原理2.理解聲紋識(shí)別的評(píng)估指標(biāo)3.能夠編寫聲紋識(shí)別程序4.能夠調(diào)用聲紋識(shí)別接口5.能夠?qū)崿F(xiàn)聲紋識(shí)別6.能夠?qū)β暭y識(shí)別效果進(jìn)行評(píng)估核心素養(yǎng)目標(biāo)：增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的探索精神增強(qiáng)學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的整合能力加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工匠精神的學(xué)習(xí)與認(rèn)識(shí)三、任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1創(chuàng)建應(yīng)用（1課時(shí)）想要完成聲紋識(shí)別，首先要借助AI平臺(tái)創(chuàng)建聲紋識(shí)別應(yīng)用。任務(wù)中選擇的是訊飛開放平臺(tái)，通過(guò)對(duì)注冊(cè)、登錄、認(rèn)證及創(chuàng)建幾個(gè)步驟融入ARCS元素，完成聲紋識(shí)別應(yīng)用的創(chuàng)建，獲取APPID、APIKey、APISecret三種信息。任務(wù)2智能門禁系統(tǒng)（6課時(shí)）在創(chuàng)建完成聲紋識(shí)別應(yīng)用后，接下來(lái)利用創(chuàng)建的應(yīng)用進(jìn)行智能門禁系統(tǒng)搭建，通過(guò)導(dǎo)入庫(kù)函數(shù)、定義用于發(fā)送請(qǐng)求的函數(shù)和參數(shù)、創(chuàng)建聲紋特征庫(kù)、添加聲紋特征及聲紋特征比對(duì)等幾個(gè)步驟融入ARCS元素，完成智能門禁系統(tǒng)搭建。任務(wù)3智能門禁驗(yàn)證（2課時(shí)）在完成智能門禁系統(tǒng)后，使用聲紋識(shí)別評(píng)估工具，對(duì)任務(wù)2中智能門禁系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，隨后計(jì)算字錯(cuò)誤率和句錯(cuò)誤率，在統(tǒng)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中融入ARCS元素，完成智能門禁系統(tǒng)聲紋識(shí)別結(jié)果的評(píng)估。四、項(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)需要評(píng)價(jià)的活動(dòng)針對(duì)任務(wù)創(chuàng)建應(yīng)用評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法賦值登錄訊飛開放平臺(tái)是否正確登錄訊飛開放平臺(tái)教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)40分創(chuàng)建聲紋識(shí)別應(yīng)用是否獲取APPID、APIKey、APISecret教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)60分智能語(yǔ)音輸入評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法賦值導(dǎo)入庫(kù)函數(shù)完成6個(gè)庫(kù)函數(shù)json、base64、Request、Gen_req_url、gen_req_body、my_record的導(dǎo)入教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)15分定義用于發(fā)送請(qǐng)求的函數(shù)與參數(shù)1.完成聲紋識(shí)別中APPID、APIKey、APISecret、request_url、path、host和method等請(qǐng)求參數(shù)2.完成發(fā)送請(qǐng)求的函數(shù)req_url和設(shè)置request_url、data、headers3個(gè)參數(shù)。教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)20分創(chuàng)建聲紋特征將api_name設(shè)置為createGroup，req_url函數(shù)用來(lái)創(chuàng)建聲紋特征庫(kù)教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)10分添加聲紋特征通過(guò)while、input、myrecord、req_url等完成聲紋特征庫(kù)教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)15分查詢聲紋特征1.將api_name設(shè)置為queryFeatureLis，req_url函數(shù)聲紋特征庫(kù)添加。2.使用base64庫(kù)的b64decode()函數(shù)對(duì)text內(nèi)容進(jìn)行解碼。教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)20分聲紋識(shí)別比對(duì)1.使用input和myrecord完成聲音錄制。2.將api_name設(shè)置為searchFea，req_url函數(shù)用來(lái)創(chuàng)建聲紋特征庫(kù)3.使用base64庫(kù)的b64decode()函數(shù)對(duì)text內(nèi)容進(jìn)行解碼4.獲取scoreList值score進(jìn)行相似度對(duì)比，判斷驗(yàn)證。教師評(píng)價(jià)學(xué)生小組評(píng)價(jià)20分智能門禁驗(yàn)證評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法賦值智能門禁驗(yàn)證結(jié)果1.每人的門禁結(jié)果2.總次數(shù)結(jié)果學(xué)生小組