T-WHHLW 170-2024 青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)

ICS03.180CCSP8391武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會(huì)發(fā)布1T/WHHLW170—2024 32規(guī)范性引用文件 33術(shù)語(yǔ)和定義 33.2指令單元Instructionblock 33.3執(zhí)行設(shè)備Character 33.4場(chǎng)景Backdrop 33.5程序Block 33.6了解Know 33.7掌握Master 43.9指令單元Instructionblock 44青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)概述 45一級(jí)綜合能力要求及技能要求 5.1綜合能力要求 55.2一級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求 56二級(jí)綜合能力要求及技能要求 6.1綜合能力要求 56.2二級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求 67三級(jí)綜合能力要求及技能要求 7.1綜合能力要求 67.2三級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求 68四級(jí)綜合能力要求及技能要求 8.1綜合能力要求 88.2四級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求 89權(quán)重表 9.1技能要求權(quán)重表 910標(biāo)準(zhǔn)符合性規(guī)定 10.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合性 910.2測(cè)試形式及要求 910.3測(cè)試晉級(jí)條件 92T/WHHLW170—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會(huì)提出并起草。本文件由武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會(huì)歸口管理。本文件起草單位：武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會(huì)、貴州中恒技術(shù)研究院、云南中恒標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院、四川中恒匯創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究院、山西中恒標(biāo)準(zhǔn)管理研究院有限公司本文件主要起草人：謝礫、周俊峰、吳雪蓮、徐超、鄧子棟、劉晶3T/WHHLW170—2024青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)本文件規(guī)定了青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)能力等級(jí)劃分及其相。本文件根據(jù)不同級(jí)別給出了相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)說明和能力要求。本文件適用于青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)及測(cè)評(píng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T29802信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)測(cè)試試題信息模型。3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本《標(biāo)準(zhǔn)》。3.1教育機(jī)器人Educationrobot教育機(jī)器人是由生產(chǎn)廠商專門開發(fā)的以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的機(jī)器人成品套裝或散件。它除了機(jī)器人機(jī)體本身之外，還有相應(yīng)的控制軟件和教學(xué)課本等。3.2開源軟件Opensourcehardware開源硬件是指用與自由軟件、開源軟件相同的方式設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)和電子硬件。每一種開源硬件平臺(tái)都有自身的優(yōu)勢(shì)，可滿足不同使用者的需求。開源硬件走進(jìn)中小學(xué)課堂，有助于創(chuàng)客教育的開展，也促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐、交流、創(chuàng)新等能力的發(fā)展。3.3人工智能關(guān)鍵技術(shù)Keytechnologiesofartificialintelligence人工智能是一個(gè)交叉學(xué)科，涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、控制學(xué)等學(xué)科，人工智能技術(shù)關(guān)系到人工智能產(chǎn)品是否可以順利地應(yīng)用到我們的生活中。在人工智能領(lǐng)域，人工智能主要包含了機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、自然語(yǔ)言處理、人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺、生物特征識(shí)別、AR/VR七個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。。3.4算法Algorithm在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)中，算法是如何解決一類問題的明確規(guī)范。算法可以執(zhí)行計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)推理和其他任務(wù)。3.5計(jì)算思維Computationalthinking計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)。具備計(jì)算思維的學(xué)生，能對(duì)問題進(jìn)行抽象、分解、建模，并通過設(shè)計(jì)算法形成解決方案;能嘗試模擬、仿真、驗(yàn)證解決問題的過程，反思、優(yōu)化解決問題的方案，并將其遷移運(yùn)用于解決其他問題。3.6工程思維Engineeringthinking工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。其核心要素是，在工程設(shè)計(jì)活動(dòng)中，形成的系統(tǒng)性思維和問題解決能力，能系統(tǒng)化地解決問題。工程思維主要包括工程決策思維、工程設(shè)計(jì)思維、工程實(shí)施思維和工程評(píng)價(jià)思維。4T/WHHLW170—20243.7程序Block包含設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能的按鍵集合，可以通過設(shè)備及場(chǎng)景展示效果。3.8傳感器Sensor一種設(shè)備、模塊或子系統(tǒng)，其目的是檢測(cè)環(huán)境中的事件或變化，并將信息發(fā)送給其他電子設(shè)備，或按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或其他需要的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。3.9數(shù)據(jù)分析Dataanalysis數(shù)據(jù)分析是指用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將它們加以匯總、理解和消化，以求最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。數(shù)據(jù)分析是為了提取有用信息和形成結(jié)論而對(duì)數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程。3.10跨學(xué)科Beinterdisciplinary指不同學(xué)科之間的融合與交叉，以利用不同學(xué)科的知識(shí)研究和解決問題。3.11指對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)和記憶，包括具體概念、作用、意義等3.12理解Understand對(duì)所學(xué)只是有一定的認(rèn)識(shí)，能解釋、距離或變形、推斷，并能利用所需的知識(shí)解決簡(jiǎn)單3.13實(shí)踐應(yīng)用Practicalapplicatian能對(duì)具體問題進(jìn)行分析，并將所學(xué)到的應(yīng)用知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合在一起創(chuàng)造性地解決問題。4青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)概述本《標(biāo)準(zhǔn)》將青少年人工智能技術(shù)無屏編程能力劃分為五個(gè)等級(jí)。每級(jí)分別規(guī)定相應(yīng)的總體要求及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和對(duì)應(yīng)的技能要求。依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行的能力等級(jí)測(cè)試和認(rèn)證，應(yīng)符合相應(yīng)等級(jí)的綜合能力要求、技能要求和對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。本《標(biāo)準(zhǔn)》不限定實(shí)踐操作的具體產(chǎn)品青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)共包括五個(gè)級(jí)別，具體描述如表1所示。表1青少年初級(jí)人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)的劃分5T/WHHLW170—20245啟蒙級(jí)綜合能力要求及技能要求5.1綜合能力要求青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)：a)知識(shí)認(rèn)知要求:能掌握無屏編程平臺(tái)的基礎(chǔ)操作;能在執(zhí)行設(shè)備中設(shè)置程序;能區(qū)分生活的常見物品;能區(qū)分10以內(nèi)數(shù)字，能比較數(shù)字大小。應(yīng)不低于5年。b)程序操作要求:能對(duì)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行基本功能的操作;能正確使用無屏編程平臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)編程;能完成執(zhí)行設(shè)備的基本操作。c)思維設(shè)計(jì)要求:能辨別不同的方向;能理解簡(jiǎn)單的任務(wù)要求d)編程技術(shù)要求:能編寫簡(jiǎn)單的順序結(jié)構(gòu)程序;能正確運(yùn)行程序。5.2啟蒙級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求啟蒙級(jí)共包括13個(gè)技能要求，具體說明如表2所示。表2啟蒙級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求2.1.2能夠使用水平、豎直、對(duì)稱、平5.3測(cè)試形式及硬件要求測(cè)試形式為筆試和實(shí)踐操作,其中實(shí)踐操作部分要求考生在現(xiàn)場(chǎng)完成指定內(nèi)容的搭建和編程等任務(wù)。滿分為100分，60分合格。測(cè)試的硬件要求如下:a)結(jié)構(gòu)搭建:應(yīng)具備梁、板、塊、輪子和輪軸等結(jié)構(gòu)。b)編程任務(wù)(以下兩種方式均可):使用紙和筆繪制簡(jiǎn)單的程序并闡述其原理;使用實(shí)物化編程工具編寫簡(jiǎn)單的程序。6一級(jí)綜合能力要求及技能要求6.1綜合能力要求青少年人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)。6T/WHHLW170—2024a)知識(shí)認(rèn)知要求:能描述機(jī)器人含義，并列舉簡(jiǎn)單應(yīng)用場(chǎng)景;能區(qū)分電子產(chǎn)品種類，能根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)搭建作品。b)技術(shù)應(yīng)用要求:能使用積木搭建簡(jiǎn)易機(jī)械結(jié)構(gòu);能根據(jù)物品屬性對(duì)物品進(jìn)行分類c)思維設(shè)計(jì)要求:能繪制簡(jiǎn)單的思維導(dǎo)圖并簡(jiǎn)單講解設(shè)計(jì)思路。6.2一級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求一級(jí)共包括18個(gè)技能要求，具體說明如表3所示:表3一級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求6.3測(cè)試形式及硬件要求考試分為上機(jī)理論考試和實(shí)踐操作兩個(gè)環(huán)節(jié):上機(jī)理論考試部分需要考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格實(shí)踐操作部分要求考生在現(xiàn)場(chǎng)完成指定的搭建、編程等任務(wù)，并按要求作答畫圖題、思維導(dǎo)圖題和問答題，滿分100分，60分合格。兩個(gè)環(huán)節(jié)的成績(jī)均達(dá)到60分才可通過考試。測(cè)試的硬件要求如下:a)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)部分包括但不限于以下內(nèi)容:梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結(jié)構(gòu)(能搭建生活中常見的物體);兩種(或兩種以上)不同大小的齒輪;相關(guān)配套的連接件。b)工具及耗材包括但不限于以下內(nèi)容:尺子、膠水、剪刀、紙板等。7二級(jí)綜合能力要求及技能要求7.1綜合能力要求青少年人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)：a)知識(shí)認(rèn)知要求:能根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)傳感器搭建作品;能記錄數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析b)技術(shù)應(yīng)用要求:自能搭建簡(jiǎn)易傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，能使用編程結(jié)構(gòu)模塊控制作品運(yùn)動(dòng)。c）思維設(shè)計(jì)要求:能通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律;能對(duì)常見事件進(jìn)行邏輯描述并繪制思維導(dǎo)圖。7.2二級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求7T/WHHLW170—2024二級(jí)共包括22個(gè)技能要求，具體說明如表4所示:表4二級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求全圖7.3測(cè)試形式及硬件要求考試分為上機(jī)理論考試和實(shí)踐操作兩個(gè)環(huán)節(jié)。上機(jī)理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格實(shí)踐操作部分要求考生在現(xiàn)場(chǎng)完成指定的搭建、編程等任務(wù)，并且按要求作答畫圖題、思維導(dǎo)圖題和問答題，滿分100分，60分合格。兩個(gè)環(huán)節(jié)的成績(jī)均達(dá)到60分才可通過考試。測(cè)試的硬件要求如下:a)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)部分包括但不限于以下內(nèi)容:梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結(jié)構(gòu)(能搭建生活中常見的物體):兩種(或兩種以上)不同大小的齒輪:相關(guān)配套的連接件，b)動(dòng)力模塊包括但不限于以下內(nèi)容:直流減速電機(jī)或同類電機(jī)(能進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力輸出)。c)電子模塊包括但不限于以下內(nèi)容:可實(shí)現(xiàn)三種顏色(顏色建議為紅、黃、綠)的燈(建議為L(zhǎng)ED);輸入設(shè)備(建議為按鍵、開關(guān)、鍵盤、麥克風(fēng)等);聲音設(shè)備(建議為蜂鳴器、揚(yáng)聲器等)d)控制模塊包括但不限于以下內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)接口控制器(不建議使用杜邦線連接);編程軟件(圖形化編程或代碼編程軟件);輔助設(shè)備(筆記本電腦、下載線等)。e)工具及耗材包括但不限于以下內(nèi)容:尺子、膠水、剪刀、一字螺絲刀、十字螺絲刀、螺絲、螺母f)其他要求:考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個(gè)小時(shí)的正常工作。8T/WHHLW170—20248三級(jí)綜合能力要求及技能要求8.1綜合能力要求青少年人工智能技術(shù)水平測(cè)試技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)：a)知識(shí)認(rèn)知要求:能運(yùn)用傳感器控制機(jī)器人移動(dòng)，完成簡(jiǎn)單任務(wù)b)技術(shù)應(yīng)用要求:能使用互聯(lián)網(wǎng)查詢專業(yè)資料，并篩選有效信息;能繪制簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)圖。c)思維設(shè)計(jì)要求:能根據(jù)任務(wù)結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)設(shè)計(jì)提出改進(jìn)。8.2三級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求三級(jí)共包括25個(gè)技能要求，具體說明如表5所示:表5三級(jí)核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求勢(shì)全法8.3測(cè)試形式及硬件要求考試分為上機(jī)理論考試和實(shí)踐操作兩個(gè)環(huán)節(jié)。上機(jī)理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格。實(shí)踐操作部分要求考生在現(xiàn)場(chǎng)完成指定的搭建、編程等任務(wù)，并且按要求作答畫圖題、思維導(dǎo)圖題和問答題，滿分為100分，60分合格。兩個(gè)環(huán)節(jié)的成績(jī)均達(dá)到60分才可通過考試。9T/WHHLW170—2024測(cè)試的硬件要求如下:a)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)部分包括但不限于以下內(nèi)容:具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結(jié)構(gòu)(能搭建生活中常見的物體);兩種(或兩種以上)不同大小的齒輪;一組連機(jī)構(gòu);相關(guān)配套的連接件。要求至少能搭建一個(gè)可自主運(yùn)動(dòng)的小車。6)動(dòng)力模塊包括但不限于以下內(nèi)容:直流減速電機(jī)或同類電機(jī)(能進(jìn)行連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力輸出);與上述電機(jī)配套的驅(qū)動(dòng)裝置。c)電子模塊包括但不限于以下內(nèi)容:可實(shí)現(xiàn)三種顏色(建議為紅、黃、綠)的燈(建議為L(zhǎng)ED):輸入設(shè)備(建議為按鍵、開關(guān)、鍵盤、麥克風(fēng)等):聲音設(shè)備(建議為蜂鳴器、揚(yáng)聲器等):至少能顯示4位數(shù)字的顯示設(shè)備(建議為4位數(shù)碼管)、電阻調(diào)節(jié)設(shè)備(建議為旋轉(zhuǎn)電位計(jì)、滑動(dòng)電位計(jì)等);灰度識(shí)別或顏色識(shí)別設(shè)備(灰度傳感器);距離檢測(cè)設(shè)備(建議為紅外測(cè)距、超聲測(cè)距);溫度檢測(cè)設(shè)備;濕度檢測(cè)設(shè)備;聲音識(shí)別設(shè)備(能識(shí)別聲音信號(hào)即可)。d)編程工具包括但不限于以下內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)接口控制器(建議兼容開源硬件);編程軟件(圖形化編程或代碼編程軟件);輔助設(shè)備(筆記本電腦、下載線等)。e)工具及耗材包括但不限于以下內(nèi)容:尺子、膠水、剪刀、一字螺絲刀、十字螺絲刀、螺絲、螺母膠槍、鉗子、裁紙刀等。f)其他要求:考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個(gè)小時(shí)的正常工作。9權(quán)重表9.1技能要求權(quán)重表10標(biāo)準(zhǔn)符合性規(guī)定10.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合性符合本《標(biāo)準(zhǔn)》某級(jí)規(guī)范的課程與教材的總