# ChatGPT 教案生成與 AI 自動出題教師研習營(平南國中)

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本研習營旨在協助台灣國中教師熟悉並掌握 ChatGPT 這項 AI 工具，以提升教學效率和教學質量。透過三小時的深入學習與實作，參與者將能夠有效應用 ChatGPT 來設計教案、自動出題，並進行教學優化。本課程特別針對國中教學需求設計，內容涵蓋了從基本操作到實際應用的全面介紹。
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## 學習目標

1. **掌握 ChatGPT 的基本操作**：了解並能夠操作 ChatGPT 的核心功能，尤其是在教案生成與自動出題方面的應用。
2. **能夠設計並優化教案**：利用 ChatGPT 生成符合教學目標的定制教案，並學會根據實際需求進行優化。
3. **學會使用 AI 自動出題並評估**：熟悉 ChatGPT 的自動出題功能，能夠創建多樣化的題型並評估其適用性。

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## ChatGPT 概覽：介紹 ChatGPT 的基本功能和在教育領域的應用
### ChatGPT 概覽：介紹基本功能和在教育領域的應用

#### 1. **ChatGPT 的基本功能**

ChatGPT 是一種由 OpenAI 開發的自然語言處理（NLP）模型，能夠理解和生成類似人類的語言。這款 AI 工具的核心功能包括：

- **文字生成**：ChatGPT 能夠生成自然流暢的文字，適用於多種用途，如撰寫文章、回答問題、創建對話等。
- **問題回答**：它可以根據輸入的問題生成相關的回答，從簡單的事實到更為複雜的觀點解析。
- **文本總結**：ChatGPT 能夠快速提取並總結長文本中的關鍵信息，有助於快速理解和掌握要點。
- **創意寫作**：它能夠創造故事、詩歌、對話等，有助於啟發創作靈感。
- **語言翻譯**：支援多語言翻譯，幫助用戶在不同語言間進行溝通。

#### 2. **ChatGPT 在教育領域的應用**

在教育領域，ChatGPT 的應用範圍廣泛，可以顯著提高教師的工作效率和學生的學習效果。以下是一些具體的應用場景：

- **教案設計**：
- **教學內容生成**：教師可以利用 ChatGPT 生成課程的教學內容，涵蓋不同年級和學科，並根據學生的需求進行調整。
- **活動設計**：幫助教師設計課堂活動，如討論主題、實驗操作指南等，使課程更具互動性和趣味性。

- **自動化出題**：
- **生成測驗題目**：ChatGPT 能夠根據教學目標和學生程度自動生成多種題型，如選擇題、填空題、問答題等，方便教師準備測驗和考試。
- **試題難度調整**：教師可指定難度級別，讓 ChatGPT 自動生成適合不同能力學生的試題，滿足個別化教學需求。

- **即時輔助**：
- **即時答疑**：在課堂或作業過程中，學生可使用 ChatGPT 進行即時提問，獲得及時的解答，減少等待時間，提升學習效率。
- **語言學習**：ChatGPT 支援多語言對話，能夠模擬對話練習，有助於語言教學中的聽說能力訓練。

- **教育資源創建**：
- **學習材料開發**：教師可利用 ChatGPT 生成各種學習材料，如講義、閱讀材料、課後練習等，減少準備時間。
- **總結與反思**：利用 ChatGPT 幫助學生或教師總結課程內容或教學經驗，促進反思與改進。

- **個別化學習**：
- **量身定制學習計劃**：根據學生的學習進度和需求，ChatGPT 可以生成個性化的學習計劃，幫助學生更好地掌握知識。
- **學習動機提升**：透過與 ChatGPT 的互動，學生可以獲得即時回饋和鼓勵，激發學習興趣和動力。

總的來說，ChatGPT 不僅能幫助教師節省時間和精力，還能為學生提供更豐富和個性化的學習體驗。隨著技術的不斷發展，ChatGPT 將在教育領域發揮更大作用，成為教師和學生的重要幫手。

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問題討論：
1. 使用 ChatGPT 產生教材是否有版權問題？
2. ChatGPT 是否真的完全可靠？
3. 使用 AI 設計教材是否會有不妥之處？
4. 學生是否適合使用 ChatGPT 作為學習的輔助工具？
5. ChatGPT 在使用上是否會有可能性的安全隱患
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#### 講師個人的解答
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1. 現階段 AI 產生的任何東西幾乎都沒有版權問題，但實際上在類似作品的情況下，著作權法是可以運作的，但這不是 AI 生成的問題，而是所在國家法律實際上的判斷。
2. 以個人的角度而言，AI 就是一個非常單純的輔助工具，他其實就像是我們在使用計算機來計算困難的數學一樣，我們應該去合理的使用這些方便的工具，並以自己的認知對是否與否進行判斷。
3. ChatGPT 其實並不是完全可靠的，他的準確度來源於他的資料來源，而資料來源來自於網路上的公開資料，所以實際上他並不是完全可信的，教材在設計出來後，還是需要根據老師的專業經驗進行驗證與調整
4. 以個人的教學經驗來看，學生自主使用 GPT 其實是不可避免的，這其實有好也有壞，要如何掌握這項事宜就看老師自己怎麼定奪了。
5. 在以前的時候 GPT 其實有蠻多安全隱憂的，但現在的 AI 已經解決了大量的問題，不過 AI 並沒有真正意義上的道德底線，因此這還是會需要注意的一個點。


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### ChatGPT 的技術介紹

#### 1. **模型基礎**
ChatGPT 是基於 OpenAI 的 GPT（Generative Pre-trained Transformer）架構的自然語言處理模型。GPT 是一種深度學習模型，使用了 Transformer 結構來理解和生成自然語言。該模型透過大量文本數據進行預訓練，能夠學習語言的結構和模式，從而生成高質量的文本。

- **Transformer 結構**：這種結構由多層的編碼器和解碼器組成，每一層都包含自注意力機制（Self-Attention Mechanism）和前饋神經網絡（Feed-Forward Neural Network）。這種結構擅長處理序列數據，能夠在語境中理解詞語的關聯性。

- **預訓練與微調（Fine-Tuning）**：GPT 模型首先在大量通用文本數據上進行預訓練，學習語言的基本模式和知識，然後在特定領域的數據集上進行微調，使其更適應特定應用場景，如教育、醫療等。

#### 2. **技術特點**

- **語境理解**：ChatGPT 能夠根據前後文來理解和生成相關的內容，這使得它在回答問題和進行對話時能夠提供更連貫和一致的回應。

- **自注意力機制**：模型利用自注意力機制來計算序列中每個詞語的重要性，從而在生成文本時能夠根據上下文給出更準確的回應。這使得模型能夠有效捕捉語義和語法關係。

- **大規模數據訓練**：ChatGPT 是在大量的文本數據（如書籍、文章、網頁等）上進行訓練的，這使得它擁有豐富的知識庫，能夠回答廣泛領域的問題。

- **生成能力**：模型具有強大的生成能力，能夠創建自然流暢的文本，適用於多種用途，如文章撰寫、對話生成、故事創作等。

#### 3. **模型版本與演進**

- **GPT-1 到 GPT-4**：ChatGPT 經歷了多個版本的迭代，每一代都在模型的容量、生成能力和性能上有顯著提升。例如，GPT-2 有 15 億個參數，而 GPT-3 有 1750 億個參數，這使得模型能夠處理更複雜的語言任務。

- **多模態能力**：GPT-4 引入了多模態能力，能夠處理不僅限於文字的輸入，如圖像和聲音，使得它在應用範圍上更加廣泛。

#### 4. **應用場景**

ChatGPT 的技術廣泛應用於多個領域，包括但不限於：

- **教育**：用於教案設計、自動化出題、知識講解等，幫助教師提高教學效率。
- **商業**：提供客戶服務、產品介紹、銷售支援等自動化解決方案。
- **創意寫作**：協助創作者生成故事情節、編寫對話、構思創意。
- **醫療**：用於初步病情診斷、健康咨詢等領域，輔助醫療專業人員的工作。

#### 5. **局限性與挑戰**

- **理解能力的局限**：儘管 ChatGPT 在語言生成方面表現出色，但它並不具備真正的理解能力，只是根據模式和概率生成文本。因此，有時會出現不準確或不符合邏輯的回應。

- **偏見問題**：由於模型是在大量網絡數據上訓練的，這些數據中可能包含各種偏見。這些偏見有可能在模型的輸出中表現出來，需要透過微調和人為干預來進行校正。

- **生成的內容質量不一**：在某些情況下，模型可能會生成不連貫或低質量的內容，特別是在處理非常專業或具挑戰性的問題時。

#### 6. **未來發展**

- **增強推理能力**：未來的 GPT 模型可能會增強在邏輯推理和問題解決方面的能力，提升回應的準確性和實用性。
- **更好的多模態支持**：隨著技術進步，ChatGPT 將更深入地整合多模態數據，如結合圖像、視頻和音頻，提供更豐富的交互體驗。
- **人機協作**：未來的發展將更強調 AI 與人的協作，通過自然交互提升人類的工作效率和創造力。

總體而言，ChatGPT 代表了當前自然語言處理技術的前沿，它的技術不僅體現了強大的語言生成能力，也為未來 AI 在更多領域的應用奠定了基礎。

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## 課程教案設計與優化

### 基礎生成課程教案設計與細節說明

#### 1. **教案設計的基本概念**

教案是教師根據教學目標和課程標準，對課堂教學活動進行具體設計和安排的計劃。優秀的教案能夠有效指導教師的教學過程，幫助學生更好地理解和掌握知識。

#### 2. **利用 ChatGPT 進行教案設計**

ChatGPT 可以作為教師設計教案的輔助工具，根據教師提供的課程主題、教學目標和學生需求，生成初步的教案草案。以下是使用 ChatGPT 設計教案的步驟：

- **確定教學目標**：
- 明確本次課程的主要學習目標，例如學生需要掌握的知識點、技能和態度。
- 使用 ChatGPT 生成與這些目標相對應的教學活動和評估方法。

- **選擇教學內容**：
- 提供課程標題和主題給 ChatGPT，要求它生成相關的教學內容提綱。
- ChatGPT 可以幫助設計包含引導式問題、重點講解和輔助材料的課程內容，確保涵蓋所有關鍵知識點。

- **設計課堂活動**：
- 使用 ChatGPT 設計多樣化的課堂活動，如小組討論、案例分析、實驗操作等，以增加課堂的互動性和學生參與度。
- 根據不同學習風格和需求，ChatGPT 可以提供針對性活動建議，如視覺化學習者的圖表分析活動或聽覺學習者的討論環節。

- **制定評量方法**：
- 請 ChatGPT 生成針對教學目標的測驗題目或課後作業，幫助教師評估學生的學習效果。
- 建議包括多種題型，如選擇題、問答題、短文寫作等，確保全面評估學生的理解和應用能力。

#### 3. **教案優化技巧**

即使 ChatGPT 已經生成了初步教案，教師仍需根據實際需求進行進一步優化。以下是幾種優化教案的技巧：

- **調整教學節奏**：
- 檢查教案中每個教學環節的時間分配，確保課堂節奏合理。ChatGPT 可以幫助重新分配時間，根據學生的反應調整每部分的長度。

- **個性化定制**：
- 根據班級學生的特點（如學習能力、興趣、背景知識等），對教案進行個性化調整。ChatGPT 可以提供不同難度的內容或額外的延伸活動，以滿足不同學生的需求。

- **增加多樣性**：
- 優化教案時，可以考慮增加多樣的教學方法和工具。例如，ChatGPT 可以建議使用視頻、遊戲或實地考察等來豐富教學形式，提升學生的學習動機。

- **反饋與修訂**：
- 教師可以在課堂後收集學生的反饋，並利用 ChatGPT 提供的建議來修訂和改進教案。這種持續優化的過程有助於提高教學質量和學生的學習效果。

#### 4. **實作練習與反思**

為了更好地掌握 ChatGPT 在教案設計中的應用，建議教師進行以下實作練習：

- **生成與調整教案**：
- 選擇一個即將教授的課題，利用 ChatGPT 生成教案草案，然後根據自身經驗和班級情況進行調整。

- **小組討論與分享**：
- 與其他教師組成小組，分享各自使用 ChatGPT 生成的教案，討論優化方法並交換意見，從中學習新的技巧。

- **反思與改進**：
- 在實際教學過程中應用生成的教案，並觀察學生的反應和學習效果。課後進行反思，總結教案的優缺點，並結合學生的反饋進行進一步優化。

#### 結論
通過將 ChatGPT 融入教案設計與優化過程，教師可以大大減少準備時間，同時提升教案的質量和效果。這種科技輔助教學的方式，將有助於教師創造更豐富、靈活的學習環境，促進學生的全面發展。

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### 教案生成與優化

#### 一、教案設計與生成

1. **了解教案設計的基本結構**：
- **教學目標**：設定教學目標，明確學生在課堂上需要達成的學習成果。
- **教學流程**：包括引入、主要教學活動、練習題設計、總結與反思等。

2. **使用 ChatGPT 生成教案**：
- **提示語設計**：
- 如何撰寫有效的提示語，確保 ChatGPT 生成的教案符合具體的教學需求。
- 示例提示語：如「為台灣國中二年級的英文課程設計一堂關於過去是講解的教案，包括實際使用情境與練習題，都各自需要五個範例，題型以選擇題的方式呈現，並提供中文解釋。」

3. **定制化教案設計**：
- **針對學生需求進行定制**：
- 根據學生的年齡、學習背景、班級特點等因素，調整生成教案的重點和難點。
- **多樣化教學活動設計**：
- 設計多種教學活動，如討論、小組合作、實踐操作等，來促進學生的主動學習。

#### 二、教案優化技巧

1. **教案內容優化**：
- **教學目標對照與調整**：
- 檢查生成的教案是否完全覆蓋教學目標，並進行必要的增補或調整。
- **教學流程細化**：
- 針對每一個教學環節進行細化，確保教學活動的連貫性和有效性。
- **多樣化練習設計**：
- 根據不同學生的需求，設計多樣化的練習題型，確保學生能夠多方面掌握所學知識。

2. **教學資源與工具的使用**：
- **輔助工具介紹**：
- 利用線上圖表工具、PPT 生成工具等，補充和強化教案內容。
- 範例工具：如 [Gamma](https://gamma.app/) 進行快速 PPT 生成，或 [GitMind](https://gitmind.com/app/recents) 製作思維導圖。
- **圖像與視覺資源的整合**：
- 利用如 [TensorArt](https://tensor.art/) 或 [Microsoft Bing](https://www.bing.com/images/create?toWww=1&redig=47021126F17648DEA82CB9902D8FF671) [krea](https://www.krea.ai/) 等圖片生成工具，增強教案的視覺效果。
- **線上轉換慣用語工具**：
- 由於 ChatGPT 的資料來源廣泛，其中包含大量的大陸用語。在設計教材時，為了符合台灣的用語習慣，可以使用如 [兩岸電腦用語轉換程式](https://corettainformation.blogspot.com/p/blog-page_15.html) 等工具，將大陸用語轉換為雙方通用的標準語言，確保教材的準確性和適用性。。

3. **反饋與持續改進**：
- **學生反饋融入**：
- 根據課堂反饋調整教案，確保其能夠更好地適應學生的學習需求。
- **教案優化的持續性**：
- 強調教案不是一成不變的，教師應在實際教學中不斷修正和完善，持續改進教學質量。

[線上關鍵字教學平台](https://learnprompting.org/zh-tw/docs/intro)

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## 探討 AI 自動出題與評估
### 使用課程大綱作為輸入方式使用 GPT
#### 給 GPT 的關鍵文字

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你現在是一名專任的高中教師，需要設計一個關於地球科學的教案，需要符合以下教學格式，這堂課程的主旨在於生動且活潑的介紹課程內容，並提供更多不同的思維與討論。

教案設計格式
教學重點
核心素養
教師教學目標
學生學習目標
學生與教材分析
融入議題的實質內涵
教學方法與策略
教學活動設計流程
時間分配
評量方式與工具
教學資源與設備
參考文獻
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在這邊的重點，其實是幫助 GPT 去確立他當前的角色，以利他在使用資料上會更容易去取得相應的資料，並且提供他結構與內容等等，我們也可以持續使用 GPT 完成更細節的教材。
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### 實際產出範例
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#### 教案設計：地球科學課程

##### 課程主旨：
本課程旨在通過生動且活潑的方式介紹地球科學的核心內容，並鼓勵學生以不同角度思考，展開討論，從而加深對地球系統的理解。

#### 教學重點
- 地球的內部構造
- 板塊構造理論
- 地質活動的影響（如地震、火山）
- 水循環與氣候變遷

#### 核心素養
- **科學探究與實作**：培養學生對地球科學的探究精神，能夠自主思考和分析自然現象。
- **系統思考**：促使學生理解地球作為一個系統，各部分之間的相互作用及其影響。

#### 教師教學目標
- 透過多媒體資源和互動活動，使學生掌握地球內部構造及其動態變化的基本概念。
- 引導學生分析地質活動對人類生活的影響，並能夠提出相應的應對策略。

#### 學生學習目標
- 學生能夠描述地球的內部結構並解釋板塊構造理論。
- 學生能夠通過案例分析，理解地震和火山活動的成因及其對環境和社會的影響。
- 學生能夠參與討論，提出並評估不同的地質災害應對方法。

#### 學生與教材分析
- **學生背景**：學生已具備基本的自然科學知識，但對地球內部結構和板塊構造理論理解較少。
- **教材特點**：選用的教材包含豐富的圖示和案例分析，適合以探究式教學法進行教學，並支持多媒體教學資源的整合。

#### 融入議題的實質內涵
- **環境永續發展**：討論地質災害與環境保護之間的關係，探索如何在自然災害頻發的地區推動可持續發展。
- **災害應變能力**：結合當前實例，探討如何提高社會對地質災害的預警和應對能力。

#### 教學方法與策略
- **多媒體教學**：利用動畫、視頻等多媒體工具，形象展示地球內部構造及板塊運動的動態過程。
- **探究式學習**：通過問題導向的學習活動，鼓勵學生自主探究地質活動的成因及其影響。
- **小組討論與合作學習**：設計小組討論活動，讓學生共同分析實際案例，分享觀點並進行辯論。

#### 教學活動設計流程

1. **導入 (10分鐘)**：
- 透過展示地震、火山爆發等影片，引起學生的興趣，並提出課堂的核心問題：地球內部的運動如何影響我們的生活？

2. **課程講解 (25分鐘)**：
- 使用簡報和動畫，詳細講解地球的內部構造和板塊構造理論，並通過實際案例來說明地質活動的成因和影響。

3. **探究活動 (20分鐘)**：
- 學生分組探討一個真實的地質事件（如某次地震或火山爆發），分析其成因和影響，並提出相應的應對策略。

4. **小組分享與討論 (15分鐘)**：
- 各組展示討論結果，進行班級範圍的討論，教師引導學生進一步思考地質活動與環境永續之間的關係。

5. **總結與反思 (10分鐘)**：
- 教師總結本節課的主要內容，並通過提問引導學生反思學到的知識如何應用於現實生活中。

#### 時間分配
- 導入：10分鐘
- 課程講解：25分鐘
- 探究活動：20分鐘
- 小組分享與討論：15分鐘
- 總結與反思：10分鐘

#### 評量方式與工具
- **課堂參與**：通過觀察學生在小組討論中的表現，評估其對地球科學概念的理解程度。
- **小組報告**：評估各小組的探究活動成果，重點關注其分析的深度和策略的可行性。
- **問卷調查**：課後進行問卷調查，了解學生對本課程內容的掌握情況和教學活動的滿意度。

#### 教學資源與設備
- **教學資源**：地球科學教科書、相關學術論文、地質活動的案例資料、動畫和視頻資源。
- **教學設備**：投影儀、電腦、互動白板、音響設備。

#### 參考文獻
- XXX, A. (20XX). *地球科學基礎概論*。出版社名稱。
- YYY, B. (20XX). *板塊構造理論的發展與應用*。出版社名稱。
- ZZZ, C. (20XX). *地質災害與環境保護*。出版社名稱。
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### 題目產生關鍵字

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現在你是老師，你會先整理下面的文字後條列出重點。接著根據重點，出5題選擇題測驗學生有沒有理解重點。選擇題要有題目、選項、答案、詳解
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### 教案產生關鍵字
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課程題目：...
教學目的：...
教學對象：...
教材形式：...
教學重點：...
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## 瀏覽器上的協作幫手
### [Tinamind](https://tinamind.com/)
瀏覽器上的 AI 助手，可以協助閱讀網頁文章與影片等，並且快速進行總結。
### [沉浸式翻譯](https://chromewebstore.google.com/detail/%E6%B2%89%E6%B5%B8%E5%BC%8F%E7%BF%BB%E8%AD%AF-%E7%B6%B2%E9%A0%81%E7%BF%BB%E8%AD%AF%E6%93%B4%E5%85%85-pdf%E7%BF%BB%E8%AD%AF-%E5%85%8D%E8%B2%BB/bpoadfkcbjbfhfodiogcnhhhpibjhbnh?hl=zh-TW)
優秀的語言翻譯工具，可以自動化識別區塊並進行雙語翻譯，提供更好的閱讀體驗。

## 網站資源介紹與應用

### [Explorer](https://explorer.globe.engineer/)
是一個互動式平台，提供詳細且視覺上引人入勝的全球數據和地理信息探索。使用者可以瀏覽各種數據層，非常適合教育工作者、研究人員，以及對世界地理和環境模式感興趣的人士。

### [Canva](https://www.canva.com/)
是一個使用者友好的線上設計工具，可以幫助使用者創建專業品質的圖形、簡報、社交媒體帖子等。Canva 提供豐富的模板、圖片和字體庫，無論是初學者還是經驗豐富的設計師，都能快速輕鬆地製作出具有視覺吸引力的內容。

### [資源平台](https://undesign.learn.uno/illustrations/)
線上的資源平台，有大量可以免費使用的資源以提供我們製作個別客製化的教材。

### [undraw](https://undraw.co/)
線上插圖下載網站。
### [storyset](https://storyset.com/)
線上插圖下載網站。

### [日系配色網站](https://nipponcolors.com/)

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## 額外內容展示

### 3D 產品提示詞設計
使用 [Microsoft Bing](https://www.bing.com/images/create?toWww=1&redig=47021126F17648DEA82CB9902D8FF671) 進行圖片生成
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產生產品設計的英文提示詞，字數在 400 字以內
必須包含 3D rendering, full body.multiple views , no background and no text , center, 8k, high quality 等關鍵字用詞，目標為產生「產品」六視圖或三視圖
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產品設計需求：產品名稱為旅行音樂小矮人，商品設計為一個簡單的音樂矮人，玩家可以跟換小矮人身上的配件，讓小矮人可以進行不同的音樂與移動，這邊需要先繪製一個音樂小矮人作為基底，並在設計上方便拆解樂器
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請你仔細思考一下，在回答我
提示詞：
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產品設計大師，請產生產品設計的 DALL-E 3 Model 英文提示詞，字數在 400 字以內必須包含 3D rendering, full body, no background and no text , center, 8k, high quality, single object 等關鍵字用詞，目標為產生「產品」3D 展示圖
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產品設計需求：產品名稱為旅行音樂小矮人，商品設計為一個簡單的音樂矮人，玩家可以跟換小矮人身上的配件，讓小矮人可以進行不同的音樂與移動，這邊需要先繪製一個音樂小矮人作為基底，並在設計上方便拆解樂器
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請你仔細思考一下，在回答我
提示詞：
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[線上去背工具 remove bg](https://www.remove.bg/zh-tw/upload)


[線上 2D 轉 3D 服務](https://huggingface.co/spaces/TencentARC/InstantMesh)


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## 課程問卷

[ChatGPT 教案生成與 AI 自動出題教師研習營(平南國中) 問卷](https://forms.gle/FWxDzMzw9Pzfh4fCA)