语音识别.docx
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语音识别
目录
语音识别——舒克救贝塔（动画）2
学习目标：
2
课前准备：
2
情境导入：
3
项目规划：
4
课程解析：
4
知识延伸：
9
举一反三：
9
总结评价：
10
语音识别——声音的密码（灯+风扇搭建二合一）12
学习目标：
12
项目规划：
12
课程解析：
13
风扇篇：
15
知识延伸：
16
举一反三：
18
总结评价：
18
语音识别——舒克救贝塔（动画）
学习目标：
1.学习动画效果中背景（及角色）的导入与制作
2.学习了解语音识别模块的具体运用
3.学习运用如果否则多级嵌套模块
4.直到……前都等待的含义讲解
课前准备：
小老鼠舒克出生在一个被人诟病的家庭中，从小被冠以小偷的称呼，他不愿意再这样过下去，于是驾驶直升飞机去外面闯荡，用辛勤的劳动换取食物。
机缘巧合下他认识了同样遭遇的坦克兵贝塔，两只老鼠不打不相识，很快就建立的深厚的友谊并且合伙创立了舒克贝塔航空公司，为更多的小动物提供帮助却损害了海盗们的利益。
有一天傍晚，冒失的贝塔被海盗们绑架了，并且海盗们雇佣了许多鬼怪和火龙提防舒克前来营救。
但是勇敢稳重的舒克在兄弟义气面前悍不畏死，他决定孤身一人驾驶直升机去解救贝塔，这一路注定困难重重，运用语音识别驾驶直升飞机，开始第一关“太空探险”吧。
在这个示例中，运用语音识别功能来控制小飞机，一起来玩玩吧！
情境导入：
与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。
中国物联网校企联盟形象得把语音识别比作为“机器的听觉系统”。
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。
早在计算机发明之前，自动语音识别的设想就已经被提上了议事日程，早期的声码器可被视作语音识别及合成的雏形。
而1920年代生产的"RadioRex"玩具狗可能是最早的语音识别器，当这只狗的名字被呼唤的时候，它能够从底座上弹出来。
尽管多年来研究人员一直尝试将“听写机”推广，语音识别技术在目前还无法支持无限领域，无限说话人的听写机应用。
语音识别技术，也被称为自动语音识别AutomaticSpeechRecognition，（ASR），其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。
与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。
项目规划：
在项目确定之后，需要结合实际问题的解决过程、知识的逻辑顺序、学生的认知发展以及学生的能力发展，对项目进行整体的规划。
在规划阶段，可以将项目分为三个阶段。
分别是“分解项目”“安排课时”“优化审视”三个阶段。
将项目进行分解，就是要确定需要解决的基本问题。
基本问题的设立要符合完成项目的基本思路和框架，激发学生的好奇心，促进学生不断探究，同时发展学生高阶思维。
在本项目中包含的基本问题有：
“直升飞机都是由哪些基本图形构成？
”“如何设计一个动画结构？
”“如果要做动画应该有哪些角色？
”“如何构建你的程序框架？
”等等。
安排课时需要将该项目设计的教学内容与整体的教学内容进行对比分析，通过整合内容，尽可能在项目中包含所有重要的内容，然后确定每个任务需要的时间。
同学们有30分钟左右的时间去完成情节的构思和制作；允许同学们相互交流。
老师应启发没有思路的同学，解答同学在制作过程中的困难。
课程解析：
舞台：
导入新背景，在背景库左边分类中中选择“太空”栏，点击“Space”背景
背景选择完毕后，确认动画里的主角：
同样的方法，导入“新造型”。
在造型中选择helicopter。
在画图版中可调节角色的大小
编程：
当我们需要角色直升机进行上下左右的移动时，其实本质的含义是角色在舞台坐标中发生了坐标系数的改变。
即X、Y轴数值的变化，如图：
讲解舞台坐标系和演示模式按钮：
1、舞台宽480个单位，高360个单位，采用坐标系来表示位置。
舞台的中心位置，坐标点为（x，y）=（0,0）
水平方向上（x轴），用x表示位置，越靠右x值越大
竖直方向上（y轴），用y表示位置，越靠右y值越大
所以坐标点（x，y）将可以唯一确定舞台中的位置
2、将鼠标停在舞台中，将可以看到鼠标所在的点的坐标显示在舞台的右下角。
3、舞台左上角的标识，是“演示模式”按钮，点击将看到程序进入全屏模式，按键退出全屏。
编程指令：
1、要为一个角色编制程序，可以从指令区拖拽指令部件到脚本区。
2、脚本就是由指令部件堆积成的指令块。
双击脚本块的任何地方都可以从上而下的运行整个脚本。
3、想知道一个指令区的指令有什么用，在它上面点击鼠标右键，然后选择弹出菜单中的帮助。
4、当你拖拽一个部件到脚本区域中的脚本块下方，你可以放置的地方将会有白色高亮提示，并且同其他部件组成有效的关联模块。
5、可以通过移动脚本块顶部的部件来移动整个脚本块。
如果要将脚本块中间的部件拖出来，该部件下面的部件则跟着动。
6、要拷贝一个角色的脚本块到另一个角色中，拖拽该脚本块到角色列表中的其他角色缩略图中即可。
7、一些部件中的某些数据可以被修改，比如，要改变里面的值，点击中间的白色区输入一个数字。
当然，也可以拖拽一个圆形的部件（比如）代替数值，其原理是该部件本身有数值的属性。
其他的最常用的有变量。
8、一些部件还有一个下拉菜单栏，像下面图片。
点击可以看到菜单，然后进行选择。
9、要养成好的编程习惯，编程的界面要整洁，可读性强。
10、要养成为关键程序添加注释的习惯，在要添加注释的命令行上点击右键选择“添加注释”。
一个注释区域显示出来，你可以输入注释信息到里面。
点击注释，右击，可以复制或者删除注释。
恭喜：
程序构建完毕，快来试试吧！
知识延伸：
在电话与通信系统中，智能语音接口正在把电话机从一个单纯的服务工具变成为一个服务的“提供者”和生活“伙伴”；使用电话与通信网络，人们可以通过语音命令方便地从远端的数据库系统中查询与提取有关的信息；随着计算机的小型化，键盘已经成为移动平台的一个很大障碍，想象一下如果手机仅仅只有一个手表那么大，再用键盘进行拨号操作已经是不可能的。
语音识别正逐步成为信息技术中“人机接口”的关键技术，语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作。
语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。
语音识别技术发展到今天，特别是中小词汇量非特定人语音识别系统识别精度已经大于98%，对特定人语音识别系统的识别精度就更高。
这些技术已经能够满足通常应用的要求。
由于大规模集成电路技术的发展，这些复杂的语音识别系统也已经完全可以制成专用芯片，大量生产。
可以预测在近五到十年内，语音识别系统的应用将更加广泛。
各种各样的语音识别系统产品将出现在市场上。
人们也将调整自己的说话方式以适应各种各样的识别系统。
在短期内还不可能造出具有和人相比拟的语音识别系统，要建成这样一个系统仍然是人类面临的一个大的挑战，我们只能一步一步朝着改进语音识别系统的方向一步步地前进。
至于什么时候可以建立一个像人一样完善的语音识别系统则是很难预测的。
就像在60年代，谁又能预测今天超大规模集成电路技术会对我们的社会产生这么大的影响。
举一反三：
在这个示例中，你应该已经学会了语音识别模块的使用。
在生活中，你能想到语音识别的更多应用场景吗？
语音识别在智能生活中随处可见，比如微信中语音输入、语音导航、Siri语音助手等，看看大家能想到多少吧！
思考一下，试试你能不能完成下面的任务呢？
A.在本课忠肝义胆的舒克里，可否设定间隔一分钟出现神奇特异功能的药物，直升机撞到后会获得无敌、隐身、变小等效果？
B.能否为本课小游戏设置怪物及关卡功能，当勇敢的舒克驾驶直升机躲避一定怪物后，速度随之提升，使操作难度提高？
C.进行一个颜色边缘判断，如果碰到黑色的颜色，就提示Gameover，并且停止所有的运动。
D.增加一个计算分数的变量，分数的数值就等于计时器的值，并且增加了一个碰到边缘就反弹。
总结评价：
根据同学的完成情况，发现每组优秀的作品，优秀的标准：
符合要求，程序简洁，情节完整合理。
请部分同学展示优秀作品，并将制作的思路为同学们讲解，给予其他同学以启发，然后修改自己的作品。
老师对作品制作的一般思路进行讲解。
Okay,此篇只是作了一个简单的举例说明，小伙伴们可以充分发挥自己的创意实现更多的功能，像是控制电风扇啊，音乐啊，电机运转啊等等，另外，你们还可以自己录音，让它用你的声音发声，也可以发声，让它识别转化成中文或者英文。
怎么样，是不是超级简单，超级易学，超级好入门，而且功能强大。
而且随着人工智能和物联网行业的兴起，语音识别这一技术将会被更广泛的运用。
人们预计，未来10年内，语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。
当然了，最后还是要唠叨一句，必须亲自动手试一试，才会发现更多有趣的内容，小编先卖个关子，欢迎后台留言，我们将精选最棒的创意上墙，说不定在不远的未来，你们的孩子能运用ScratchPi创造出不得了的发明。
树上科技立足孩子的成长，为孩子创造更快乐的学习环境，让孩子能在自己动手创造实现自己的创意的过程中获取快乐，真正实现寓教于乐，未来我们将迎来人工智能时代，儿童机器人编程教育终将成为一种历史趋势，而树上科技就是站在时代风口上的创新者，我们致力于推广ScratchPi儿童机器人编程教育，并坚持着。
语音识别——声音的密码（灯+风扇搭建二合一）
学习目标：
1.学习掌握ScratchPi软件中对作品进行语音控制的编程使用方法
2.学习并尝试使用结构件搭建出你期望的作品样式
3.了解RGB全彩灯传感器的功能及使用方法，了解光的三原色原理
4.学会灯/风扇的搭建方法
5.学习直流电机的使用和控制转速的方法
6.理解变量和数学运算在编程中的应用
项目规划：
优化审视，是需要从整体上对项目进行检查。
检查过程可以依据以下几个要点进行检查。
①是否涵盖了核心的知识，②是否为培养学生的核心素养提供了合适的活动，③教学内容和实际问题是否很好的融合在一起了，④是否体现了解决问题的思路和框架，⑤每个任务是否都有很强的操作性。
“声音的密码”项目可以拆分为两个子项目——“认识空间几何体”和“构成作品框架的基本元素之间的关系”。
这两个子项目可以承载“结构件认知”和“传感器构建”关系的认识这两部分核心内容。
这些基本问题不仅凸显了整体感知，而且可以通过动手搭建培养立体及空间的知识。
在项目开始时，让学生查找资料，找一些相关资料及可编程电子积木（传感器）简单的概念。
这些准备工作是为了学生能够顺利完成课上的任务。
在课上进行分组汇报，将传感器和程序块进行分类，给出分类标准。
这样对课上和课下进行统筹安排，主要是为项目顺利开展和完成提供了时间和基础保障。
课程主要分为三个项目来讲解：
1.结构的搭建及编程软件的使用
2.器材介绍——主机、RGB全彩灯及USB数据线
3.项目制作——“炫彩”流水灯程序的制作
4.接通电源、完成编程程序则主控开始工作、RGB灯开始闪烁
5.RGB全彩灯按照编程中设计的模式闪烁
课程解析：
建构（construct）
找出一个圈梁，按照图中所示穿插8根黑两节销。
如图1所示。
在其左右两侧，安装两根15孔直条洞梁，作为承接主控的底座。
将主控安装在圈梁上方即4根露出半截的黑两节销处，如图所示。
制作承接固定的结构，先取出一个I形洞梁架，在其一侧四角端插入4根黑两节销，将5孔直条洞梁与一端相连，并在直条洞梁两端插入黑两节销。
将圈梁与之前做出的I形洞梁架结合，并在其上方增添4根两节销（黑）
与图4相同，搭建另一边的I形洞梁架。
注意4根黑两节销的排布形状为正方形。
安装传感器——RGB全彩灯。
将传感器卡扣在圈梁上方（4根黑两节销分布的正方形处）。
注意：
当插蓝色杜邦线时，需要灵活处理插口号，然后根据实际插口选择对应的远程接口。
RGB全彩灯连接远程3号口
风扇篇：
风扇是天气炎热的时候，人们通过手动摇摆，使空气发生流动产生风，用来取凉的工具。
电风扇，是用电驱动产生气流的装置，内置的扇子通电后进行转动产生自然风从而达到生凉降温的效果。
机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。
这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到凉爽，但得爬上梯子去上发条，操作很麻烦。
1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。
1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。
智能风扇开启后，可以被使用者通过红外遥控器控制，并且根据按键调整转速，可以清风拂面十分舒适惬意，也可以快速旋转加大风量，从而实现清凉解暑流通空气的功效。
这节课我们一起通过ScratchPi编程对传感器进行设置，来达到可遥控调速的效果。
扇子的原理是人们通过手动摇摆，使空气发生流动产生风，用来取凉的工具。
电风扇，是用电驱动产生气流的装置，内置的扇子通电后进行转动产生自然风达到生凉降温的效果。
今天让我们来学习动手制作一个可用遥控器调速的风扇，利用直流电机和红外遥控在神奇的ScratchPi上大展身手吧！
现在我们的风扇已经用电代替了人力，给人类带来方便，但是在这个能源时代，有没有想过如何做到调控风扇的转速呢？
那我们可不可以也给风扇安装一个红外收发器，用遥控器来实时的控制风扇转动呢？
尝试自行搭建出合适的风扇。
风扇中电机的接口为远程2号口。
知识延伸：
RGB全彩灯电子积木将三个颜色的RGB灯汇合在一起。
每个灯都可以独立发光，只要当作三个灯使用就可以了。
我们都知道红色、绿色、蓝色是三原色，Arduino模式下通过对三种颜色数值的设定，就能让RGB灯调出你想要的颜色。
光的3原色
简单罗列了几种典型的颜色，可调的色彩远多于上表所示的，ScratchPi程序模块中RGB三个参数的有效范围在0到255之间，分别表示红色、绿色、蓝色三个颜色分量的值，共16777216种颜色（256×256×256）。
参数的值越小，对应色彩亮度也会越弱。
根据光的三原色原理利用红绿蓝分量的不同，可以组合出任何你想要的颜色。
不妨可以动手尝试一下，尝试组合实现不同色彩的效果，验证光的三原色原理。
前面说的输入设备、控制器、输出设备都是指硬件。
硬件固然重要，就像人的躯体，但是人的思想更加重要，因为思想才是控制人行为的根源。
大脑其实就是思想的载体，两者是缺一不可的。
RGB三个参数的有效范围在0到255之间，分别表示红色、绿色、蓝色三个颜色分量的值，值越小，对应色彩亮度也会越小。
根据光的三原色原理利用红绿蓝分量的不同，可以组合出任何你想要的颜色。
双作品编程程序二合一
举一反三：
各位创客小达人们，学习时间结束咯，大家是不是都完成搭建和编程了呢？
接下来我们要做什么大家还记得吗？
对，到我们激动人心的展示部分啦，先给大家3分钟时间准备一下，你想怎么介绍展示你的作品。
如果不会也没有关系，可以从以下几个方面来介绍：
1.你的作品是什么？
你有没有给它取一个特别并且响亮的名字？
2.它有什么特点？
它是怎么工作的？
3.你在搭建和编程的过程中遇到哪些问题？
4.你是如何克服的？
除了主题演讲的形式外，还可以为你的作品设定一个场所，围绕这个项目讲一个生动有趣的小故事。
总结评价：
在课堂中开展项目式学习，需要在设计驱动问题，规划项目、管理项目的过程中形成一个科学的循环性教学系统。
基于项目式学习的这些特点，在常规教学中可以对其定义为，围绕课程标准，以小组合作或者解决项目任务的方式对真实问题进行探究，在探究的过程中，获得知识和技能，发展创新意识和学科能力的教学活动。
在项目式学习的课程中，教师是教学的组织和引导者，学生是活动的积极参与者，问题的探索与解决者。
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