青少年AI工程科技课程设计
2025/05/30·StepFun can make mistakes, check important info.
根据上方课程大纲给我写十节课 含课程名称+课程知识点内容
思考过程
我们根据用户上传的《青少年人工智能工程科技人才初级考级大纲》来设计十节课,每节课包含课程名称和课程知识点内容。大纲中包含了核心能力目标、知识体系框架、知识要点详解、考核评价体系和考核器材清单。我们将围绕这些内容设计课程,确保覆盖所有要求。
课程设计原则:
- 覆盖大纲的四个主要部分:人工智能认知基础、计算思维基础、机械结构基础、机电整合基础。
- 每节课应有明确的课程名称和知识点内容,知识点要具体,符合初级考级的要求。
- 课程安排由浅入深,从认知到实践,逐步推进。
我们设计10节课如下:
第1课:人工智能初识
- 知识点:人工智能的定义,与传统计算机程序的区别;人工智能发展关键事件(如图灵测试);生活中的AI应用(如语音助手、图像识别)。
第2课:弱人工智能与强人工智能
- 知识点:区分弱人工智能(专用AI)和强人工智能(通用AI)的概念;典型应用场景(智能家居、工业机器人、无人驾驶)。
第3课:计算思维入门
- 知识点:认识二进制,简单的十进制与二进制转换;算法概念(排序、搜索等基础算法的逻辑原理)。
第4课:计算机硬件基础
- 知识点:计算机硬件组成(CPU、内存、传感器)的功能差异;传感器类型(光线、声音、距离传感器)的识别。
第5课:机械结构基础(一)
- 知识点:基础构件(梁、杆、连接件)的组合方式;三角形稳定性原理在结构中的应用。
第6课:机械结构基础(二)
- 知识点:杠杆原理、齿轮传动的实际应用;分析桥梁承重、塔吊平衡的力学特性。
第7课:编程思维基础
- 知识点:流程图绘制;顺序执行、条件判断(“如果-那么”语句)和循环语句的应用。
第8课:数据与逻辑
- 知识点:基础数据类型(数值、文本)的区别与应用;逻辑推理题训练(结合大纲中的题型)。
第9课:机电整合(一)
- 知识点:简单电路连接(开关控制、灯光调节);传感器控制功能实现(如光线感应开灯)。
第10课:机电整合(二)与创新表达
- 知识点:皮带传动、齿轮传动的速度变化规律;思维导图绘制,对搭建作品进行功能阐述和优化设想;AI伦理初探(隐私保护、算法公平)。
注意:每节课应结合实践操作,特别是从第5课开始,要结合搭建套件进行实践。同时,课程设计要考虑到考核要求,理论考核(概念、场景分析、逻辑推理)和实践操作(结构搭建、编程应用)都要覆盖。
另外,根据大纲中的考核器材清单,我们在课程中要确保使用到模块化搭建套件、传感器模块、编程设备以及各种工具材料。
这样设计的课程安排,从认知到实践,逐步深入,符合初级考级的要求。
以下是依据《青少年人工智能工程科技人才初级考级大纲》设计的10节课程,每节课均包含课程名称和核心知识点内容:
第1课:人工智能认知入门
知识点:
- 人工智能与传统程序的核心差异
- 弱AI(专用型)与强AI(通用型)概念区分
- 智能家居/工业机器人等典型场景识别
第2课:计算思维基础训练
知识点:
- 二进制与十进制转换(如13→1101)
- 排序算法逻辑(冒泡排序原理)
- CPU/内存/传感器功能解析
第3课:机械结构稳定性设计
知识点:
- 梁、杆、连接件的组合技巧
- 三角形稳定性在桥梁模型中的应用
- 杠杆原理与齿轮传动实验
第4课:AI伦理与场景实践
知识点:
- AI隐私保护与算法公平性讨论
- 语音助手/图像识别技术原理解析
- 无人驾驶系统功能拆解
第5课:编程逻辑指令实战
知识点:
- “如果-那么”条件语句编写(如光线感应开灯)
- 循环语句实现重复控制
- 流程图绘制规范
第6课:传感器与电路整合
知识点:
- 光线/声音/距离传感器功能实验
- 基础电路搭建(开关控制LED)
- 电池盒与导线连接规范
第7课:机械力学原理应用
知识点:
- 齿轮传动速度比计算(如20齿→40齿=1:2减速)
- 皮带传动方向控制
- 塔吊平衡结构力学分析
第8课:创新表达与优化
知识点:
- 思维导图呈现作品设计方案
- 结构功能阐述技巧(承重/可升降原理)
- 作品优化方向讨论
第9课:综合搭建挑战
知识点:
- 90分钟可升降桥梁模型搭建
- 评分标准实践:稳定性40%+功能30%+创意30%
- 舵机控制机械臂联动
第10课:考核全真模拟
知识点:
- 理论题型演练(概念匹配+场景分析)
- 编程任务:传感器控制功能实现
- 实践操作评分要点拆解
课程设计说明
- 知识递进:从认知基础(1-4课)→ 技术实操(5-8课)→ 综合应用(9-10课)
- 能力覆盖:每课融合大纲四大核心能力(构建/思维/认知/创新)
- 教具适配:全程使用考核清单器材(搭建套件+传感器+编程设备)
- 考核衔接:第9-10课直接对应实践操作评分标准
课程内容严格遵循考纲知识体系框架(人工智能认知/计算思维/机械结构/机电整合),建议每节课配备思维导图模板和A4记录纸辅助学习。