少年宫AI编程入门班
制作：杭州古德微机器人有限公司 最后更新：2019.5.21
课程介绍
以国务院《新一代人工智能发展规划》、浙江省教育厅《浙江省教育信息化三年行动计划》等文件精神为指导思想，面向未来发展 AI 教育，促进全面发展，打下人工智能时代必备知识和技能的基础。
人工智能小创客系列课程，基于性能和扩展性极佳的树莓派，从入门的直观体验到编程理论知识，结合各类传感器等机械电子器件的灵活运用，并以实物作品的形式展现。通过虚拟和现实的结合激发孩子们的探索创新能力，通过分析、比较、设计与实现的螺旋迭代解决学习生活中的实际问题，不断锻炼和提升逻辑思维能力、自信心和成就感。
教学计划
入门班简介：
面向初次接触编程、人工智能的学生。以认知和体验为教学目标。激发对人工智能、编程、机器人的兴趣并促进对学科类知识的学习。
- AI初体验，通过树莓派人工智能创客编程案例感知和体验人工智能的应用；了解机器人、人工智能、3D设计、编程、创客的概念和相互的关系；
- 通过图形化编程的逻辑指令模块，认识基本的编程逻辑，如顺序、条件、循环三种基本程序结构，问题分解，函数封装的意义等逻辑及应用，培养逻辑思考能力；
- 理解基本输入输出，人工智能和机器人的核心工作流程：信号检测（输入）→逻辑判断（处理）→决策和行动（输出）；
- 通过编程中涉及的运算，理解数学知识在实际问题中的意义，学习和巩固数学运算能力；
- 通过解决实际问题，培养逻辑思考和动手能力；
- 通过课堂协作，培养团队精神、协作和表达能力。
入门班教学计划
入门班 30 课，每课授课时间约 2 课时。内容如下，可根据学生年龄层和学科知识层次的差异灵活调整、适当减少内容和降低难度：
第一部分：01~15 课
主要内容：编程基础；树莓派使用基础；程序结构；LED 控制；传感器应用（红外、超声波、光敏）；输出器件（数码管、蜂鸣器）。
第十四、十五课为阶段复习，综合应用。
- 第一课 人工智能小创客
- 第二课 小灯控制
- 第三课 流水灯
- 第四课 红绿交通灯和 GPIO
- 第五课 呼吸灯和 PWM
- 第六课 按键控制灯
- 主要内容：用按键来实现不同方式的小灯亮灭控制
- 编程知识：布尔值和逻辑运算；数学运算；变量，选择和条件判断
- 机电知识：按键；GPIO；高低电平
- 第七课 滑杆电位器和模数转换
- 主要内容：使用滑杆控制灯光明暗
- 编程知识：调试、字符串、变量、函数、条件、数学运算
- 机电知识：数字信号和模拟信号；模数转换；电阻、电位器
- 数学知识：小数、整数、分数、乘除法
- 第八课 红外和光敏控制
- 主要内容：认识和使用传感器：红外、光敏
- 机电知识：传感器、红外传感器、光敏传感器、模数转换
- 第九课 超声波传感器
- 主要内容：认识和使用超声波传感器
- 编程知识：调试
- 机电知识：超声波；模数转换
- 第十课 门铃和报警器
- 十一课 数码管1：基本使用
- 主要内容：学习数码管的原理、应用场景和使用方法
- 编程知识：多位数的显示
- 机电知识：数码管
- 数学知识：整除和余数
- 十二课 数码管2：电子时钟
- 主要内容：用数码管显示当前时间
- 编程知识：时间和日期、函数；
- 机电知识：数码管
- 十三课 数码管3：倒计时和定时炸弹
- 主要内容：学习倒计时的概念和应用
- 编程知识：带参数循环，剩余时间的计算，函数
- 机电知识：数码管，蜂鸣器
- 十四课 智能家居介绍、期中作品前瞻
- 综合学习智能家居的概念和现状，感受智能家居给生活带来便利性，复习学到的知识在智能家居中的应用。
- 利用现有知识，以“智能”家居为主题，设计作品，鼓励学生分组讨论、设计和实现
- 十五课 期中作品：倒车提醒器
- 鼓励同学分组讨论，设计和实现自己的作品
- 创意有困难的同学可尝试直接实现倒车提醒器：用到计时器、蜂鸣器、超声波测距传感器、LED 等等。
第二部分：16~30 课
主要内容：AI体验；智能语音；生活中的智能应用；传感器高级应用；游戏制作体验。
13~15 制作结业作品，同时作为总复习及综合应用。具体项目待定。
- 十六课 智能路灯
- 主要内容：智能生活的进一步学习。如何根据时间或天色控制路灯开关、亮度。
- 机电知识：光敏传感器
- 十七课 声控楼道灯
- 主要内容：延时光控、声控楼道灯
- 机电知识：光敏传感器、声音传感器
- 十八课 文字识别
- 主要内容：典型 AI 应用，通过摄像头识别文字
- 编程知识：变量、调试、文字识别
- 机电知识：摄像头连接
- 十九课 语音输出
- 主要内容：典型 AI 应用，如何让机器人说话
- 编程知识：变量、调试、语音输出
- 二十课 超声波坐姿提醒器
- 主要内容：利用超声波测距、蜂鸣器等传感器，通过设定逻辑矫正坐姿
- 编程知识：条件、循环
- 机电知识：超声波传感器、蜂鸣器
- 二十一 函数的使用
- 主要内容：函数综合训练
- 编程知识：函数
- 二十二 初识 SenseHat、点阵屏显示
- 二十三 听话的小点
- 二十四 神奇的空间变换
- 主要内容：动态显示点阵屏集合图形
- 编程知识：坐标变换、带参数循环、循环嵌套、函数
- 二十五 制作一个水平仪
- 主要内容：学习点阵屏加速计的应用
- 机电知识：加速计
- 二十六 字符串的妙用
- 主要内容：学习使用字符串在编程中的作用
- 编程知识：字符串概念、拼接、拆分
- 二十七 数据结构：列表
- 主要内容：初步学习“数据结构”的概念
- 编程知识：数据结构、列表
- 二十八 结业作品：小游戏制作 1
- 二十九 结业作品：小游戏制作 2
- 三十课 结业作品：小游戏制作 3