信息学奥赛 · AI 时代必修课

AI 智能编程实战课

从理解人工智能的底层原理,到熟练运用大模型工具,再到用 Python 调用 AI API 开发自己的智能应用。32 节系统课程,让孩子成为 AI 时代的驾驭者,而不是被动的使用者。

32
系统课时
90分钟
单课时长
4个阶段
进阶体系
创作可能
01
AI 启蒙
认知 · 原理 · 工具初探
第 1-8 课
02
提示词工程
技巧 · 结构 · 实战应用
第 9-16 课
03
AI + Python
API 调用 · 数据分析 · 自动化
第 17-24 课
04
创意与未来
综合项目 · 伦理 · 展示
第 25-32 课
🤖

第一阶段:AI 认知启蒙

理解人工智能本质 · 掌握主流工具 · 建立 AI 思维框架

01

Hello, AI!—— 什么是人工智能

AI 定义弱AI vs 强AI发展简史
AI 不是魔法!从图灵测试到 AlphaGo,从 Siri 到 ChatGPT,用孩子听得懂的语言讲清楚 AI 的来龙去脉。区分"弱 AI"(下围棋、聊天)和"强 AI"(像人一样思考),破除对 AI 的神秘感。
作品:画出自己理解的"AI 大脑"
02

机器是怎么"学习"的

训练数据监督学习类比教学
用最直观的方式解释机器学习的原理:就像教小朋友认猫——给它看 10000 张猫的照片,它就学会了"猫长什么样"。动手做一个简单的分类游戏体验训练过程。
作品:Teachable Machine 图像分类器
03

大语言模型:ChatGPT 的秘密

LLM 原理Transformer预测下一个字
ChatGPT 为什么能说话?因为它读了整个互联网的文字!讲解大语言模型的"预测下一个字"机制,用"填空题"类比让抽象概念变得具体可感。
实验:手动"预测下一个字"文字接龙
04

AI 对话工具上手实操

ChatGPT / DeepSeekKimi / 通义千问基本操作
打开浏览器,和 AI 真正聊一次天!对比不同 AI 助手的特点,学会注册账号、发起对话、调整设置。第一次正式体验"AI 对话",感受它的能力边界。
任务:用 AI 完成 5 种日常问答任务
05

AI 绘画:文生图的魔法

Midjourney / 即梦提示词入门风格控制
输入一句话就能生成一张精美的图片?这就是"文生图"AI 的魔力。学习使用国内可访问的 AI 绘画工具(即梦、通义万相等),尝试不同的风格关键词。
作品:生成一套个人专属头像(5种风格)
06

AI 工具矩阵:不止是聊天

AI 写作AI 翻译AI PPT / AI 音乐
AI 不只会聊天!它还能帮你写作、翻译、做 PPT、作曲、做思维导图。本节课带你快速浏览 AI 工具生态,建立"遇到问题先想能不能用 AI 解决"的思维习惯。
作品:用 AI 工具完成一个"一日行程规划"
07

AI 能做什么、不能做什么

幻觉现象知识截止事实核查
AI 会犯错吗?当然会!学习 AI 的三大局限:"幻觉"(一本正经胡说八道)、"知识截止"(不知道最新消息)、"偏见"(训练数据里的不公平)。学会不盲信、善验证。
任务:找出 AI 回答中的 3 处错误并纠正
08

AI 与我的生活:场景探索

学习辅助创意激发效率提升
AI 到底能在哪些真实场景帮到我们?作业辅导、作文润色、英语口语陪练、编程 debug、头脑风暴……每个同学选定一个场景,用 AI 尝试解决问题并记录效果。
产出:《我的 AI 使用日记》第一版
P1

🏆 阶段项目:AI 生活助手方案设计

需求分析工具选型方案展示
选择一个真实的生活/学习痛点(如:背单词效率低、作文没灵感、数学错题整理麻烦),设计一套"AI 辅助解决方案"。包含:问题定义 → 可用 AI 工具评估 → 操作流程 → 效果预期。以 PPT 形式汇报方案,锻炼表达力和产品思维。
结课展示:每人 3 分钟方案演讲 + 同学互评
✍️

第二阶段:提示词工程

掌握与 AI 高效沟通的语言 · 让 AI 成为你的超级助手

09

提示词基础:怎么跟 AI 说话

指令清晰度上下文示例引导
同样一个问题,为什么有的人能得到完美答案,有的人得到的是废话?因为"提示词"不一样。学习提示词三要素:角色设定 + 明确指令 + 示例参考。
实验:同一个任务用 3 种不同提示词对比效果
10

角色扮演:让 AI 变身专家

Persona 设定语气控制专业领域
"你是一位资深的小学语文老师"、"你是一个挑剔的产品经理"——给 AI 一个身份,它的回答立刻变专业。学习角色扮演提示词技巧,让 AI 变成你需要的任何专家。
作品:让 AI 分别扮演 5 个角色回答同一问题
11

结构化提示词:CRISP 框架

Context 背景Role 角色Instruction 指令
零散的提问只能得到零散的回答。学习 CRISP 结构化提示词框架:Context(背景)+ Role(角色)+ Instruction(指令)+ Style(风格)+ Parameters(参数),写出专业级的提示词。
作品:用 CRISP 框架重写之前的 5 条提示词
12

链式思维(CoT):让 AI "一步步想"

Chain-of-Thought分步推理复杂问题拆解
面对复杂问题时,直接问答案往往出错。但如果让 AI "一步一步地想",准确率大幅提升!学习 CoT(Chain of Thought)提示技巧,掌握处理数学、逻辑等需要多步推理问题的方法。
实验:CoT vs 直接提问,同一道数学题的准确率对比
13

少样本学习:给 AI 举例子

Few-Shot格式模板输出一致性
与其说一大堆规则,不如直接给 AI 看 3 个完美的例子。学习 Few-Shot Prompting 技巧:提供输入-输出范例,让 AI 模仿格式和风格。特别适合数据提取、文本改写、格式转换等任务。
作品:用 Few-Shot 做一个"万能格式转换器"提示词
14

迭代优化:调教 AI 直到满意

反馈循环微调措辞A/B 测试
好的提示词不是一次写成的,而是"试错→修改→再试错"出来的。学习迭代优化的方法论:记录每次修改前后的差异、分析哪部分措辞起了作用、建立个人的"提示词库"。
产出:个人提示词收藏夹(至少 10 条精品)
15

场景实战:AI 写作 & AI 编程助手

作文辅导代码生成Debug 辅助
两大高频场景深度实战:① 用 AI 辅助写作文(大纲→段落→润色→降重全流程);② 用 AI 辅助写代码(自然语言描述需求→生成代码→解释错误→优化)。强调:AI 是副驾驶,你是机长。
作品:一篇 AI 协作完成的作文 + 一个 Python 小程序
P2

🏆 阶段项目:打造你的"超级提示词工具箱"

提示词库分类管理文档输出
经过半个学期积累,每位同学整理出属于自己的"提示词工具箱"。按场景分类(学习/创作/编程/生活/娱乐),每条提示词标注适用场景、效果评级、迭代版本历史。最终输出一份结构化的 Markdown 文档,可以长期复用。
交付物:《XX 的超级提示词工具箱》Markdown 文档(≥30条)
🐍

第三阶段:AI + Python 实战

用代码驱动 AI · 从用户变成开发者

17

Python 调用 AI API 入门

API 概念HTTP 请求JSON 数据
从"在网页上跟 AI 聊天"升级到"用代码调用 AI"!讲解 API 的概念(应用程序接口),学习用 Python 发送 HTTP 请求、解析 JSON 返回数据。这是从 AI 用户到 AI 开发者的关键一步。
作品:第一个 Python AI 对话程序(命令行版)
18

DeepSeek API 实战对接

API Key 管理请求参数流式输出
使用国产大模型 DeepSeek 的开放 API(对学生友好、价格低廉)。申请 API Key,学习构造请求体、设置温度值(temperature)、控制最大 token 数,实现完整的对话功能。
作品:带记忆功能的 AI 聊天机器人(支持多轮对话)
19

AI 文本处理流水线

文本摘要情感分析关键词提取
用 AI API 构建一条自动化的文本处理流水线:输入一段长文章 → AI 自动生成摘要 → 分析情感倾向 → 提取关键词 → 输出结构化报告。理解"管道式"数据处理的设计思想。
作品:新闻文章自动分析报告生成器
20

AI + 数据分析:智能 Excel

PandasCSV 解析自然语言查询
把 AI 和数据分析结合起来!读取 CSV/Excel 表格数据后,让 AI 用自然语言回答关于数据的问题:"哪个班级平均分最高?"、"销量趋势是什么?"。不需要 SQL,用中文提问即可。
作品:学生成绩表 AI 分析助手
21

AI 自动化工作流

定时任务邮件通知文件监控
让 AI 自动干活!学习用 Python 定时触发 AI 任务:每天早上自动生成天气播报文案、每周五自动总结一周学习内容、检测到新文件时自动翻译。把重复性工作交给 AI。
作品:每日 AI 早报自动推送程序
22

AI 图像识别应用开发

视觉 API图像分类OCR 文字识别
AI 不只懂文字,还看得懂图片!调用视觉 AI API 实现两个实用功能:① 图片内容识别(这是什么动物?这是什么花?);② OCR 文字识别(把图片里的文字提取出来)。感受"计算机视觉"的魅力。
作品:拍照识物小程序 + 图片文字提取工具
23

构建带界面的 AI 应用

StreamlitWeb 界面交互组件
命令行太简陋了!用 Streamlit 库给你的 AI 程序加一个漂亮的 Web 界面。输入框、按钮、下拉菜单、实时显示结果——只需几十行 Python 代码,就能做出一个看起来很专业的 AI 应用。
作品:有 Web 界面的 AI 多功能助手
P3

🏆 阶段项目:原创 AI 智能应用

Python 全栈AI APIStreamlit UI
独立完成一款有实际价值的 AI 应用。选题方向包括但不限于:AI 英语作文批改助手、AI 数学解题教练、AI 古诗赏析工具、AI 日记情感追踪器、AI 科普问答机器人。要求:有界面、有 AI 核心功能、能解决真实问题。
交付物:可运行的 Python 应用 + 功能演示视频(2分钟)
🚀

第四阶段:创意综合与未来

AI 艺术 · 伦理思辨 · 综合项目 · 结课发布

25

AI 艺术创作:超越绘画

AI 音乐AI 视频跨媒介创作
AI 的创造力不只体现在图片上!体验 AI 作曲(Suno/Udio)、AI 生成短视频(可灵/Sora 类工具)、AI 设计 Logo 和海报。探讨"AI 创作算不算艺术"这个有趣的话题。
作品:AI 跨媒介创作集(1首歌+1张海报+1段短片)
26

AI 伦理:我们该担心什么

隐私保护Deepfake版权争议
AI 越强大,我们需要越清醒。深入讨论四大伦理议题:① 个人隐私(别把敏感信息告诉 AI);② Deepfake 深伪(眼见不一定为实);③ 版权归属(AI 生成的作品归谁?);④ 就业影响(AI 会取代我的梦想职业吗?)。
产出:小组辩论赛 —— "AI 对人类利大于弊 vs 弊大于利"
27

RAG 与知识库:让 AI 更专业

检索增强生成本地知识库精准问答
通用 AI 不够专业?给它喂专业知识!了解 RAG(检索增强生成)的基本原理——先从知识库里找到相关资料,再让 AI 基于资料回答。这就像考试时的"开卷答题",比瞎编靠谱得多。
实验:搭建一个"课本知识 AI 助手"
28

Agent 智能体:让 AI 自己干活

AI Agent自主规划工具调用
未来的 AI 不只是"回答问题",而是"完成目标"。介绍 AI Agent(智能体)的概念:给定一个目标,AI 自己拆解步骤、选择工具、执行任务、检查结果。这是当前 AI 领域最前沿的方向之一。
体验:使用 Coze/Dify 搭建一个简单的 AI Agent
29

AI 行业前沿与职业展望

行业应用新兴职业技能地图
AI 正在改变每一个行业:医疗(AI 读片)、金融(AI 量化交易)、教育(AI 个性化教学)、法律(AI 合同审查)、艺术(AI 创作)……了解这些变化,思考自己未来可能的 AI 相关职业路径。
产出:《我的 AI 职业规划手账》
30

自由项目立项

创意构思技术选型可行性评审
用最后 3 节课独立完成一个完全自己构思的综合项目。可以是纯 AI 应用(提示词工程方向)、Python + AI 方向、或者 AI + 其他学科交叉方向。老师审核技术可行性和工作量合理性。
交付:项目立项书(含技术方案和时间计划)
31

自由项目开发日

独立开发Debug 支持迭代打磨
全天投入项目开发。老师巡回指导,帮助解决技术卡点。重点不是代码写得多么完美,而是经历"从想法到成品"的完整过程。鼓励遇到困难先查资料、再问 AI、最后才问老师。
完成核心功能开发 + 初步测试
P4

🎓 结课作品发布会

全员路演家长开放日颁发证书
每位学员上台展示自己的结课项目(8 分钟),包含:项目演示、技术架构讲解、AI 使用心得分享、遇到的坑和解决办法。邀请家长到场观摩,评选"最佳创意奖""最佳技术奖""最具潜力奖"。课程结束后颁发"云帆科创 AI 智能编程认证"证书。
连堂展示(180 分钟)+ 家长开放日 + 颁奖典礼

为什么这门 AI 编程课与众不同?

6 大核心特色

🧠
原理先行,拒绝黑箱
不只是教"怎么用工具",更讲清楚"背后的原理是什么",让孩子真正理解而非死记硬背
🛠️
从用户到开发者
前半程学用 AI 工具,后半程学用代码调用 AI API,完成从消费者到创造者的跨越
🔒
内置 AI 伦理教育
专门设置 AI 伦理模块,讨论隐私、Deepfake、版权等问题,培养负责任的 AI 公民意识
📦
国产大模型优先
主要使用 DeepSeek、通义千问、Kimi 等国产 AI,稳定可用且成本友好
💡
提示词工程专项突破
整整一个阶段专攻提示词技巧,这是 AI 时代最重要的"新读写能力"
🏆
项目制 + 真实交付
每阶段一个大项目,最终产出一款可运行的 AI 应用,而不只是纸上谈兵

学完这 32 节课,孩子掌握了什么?

🤖 AI 核心素养

  • 理解 AI / ML / LLM 的基本原理和工作方式
  • 能分辨 AI 的能力边界,知道什么能信、什么要核查
  • 掌握结构化提示词编写方法(CRISP / CoT / Few-Shot)
  • 能用 Python 调用 AI API 开发智能应用
  • 了解 RAG、Agent 等 AI 前沿技术方向
  • 具备 AI 伦理意识和负责任的使用习惯

💻 实际动手能力

  • 熟练使用 5+ 款主流 AI 工具(对话/绘画/音乐/办公)
  • 拥有个人维护的"提示词工具箱"(30+ 条精品提示词)
  • 能独立开发带 Web 界面的 AI 应用(Streamlit)
  • 能设计并实现 AI 自动化工作流
  • 完成过一个从 0 到 1 的原创 AI 项目
  • 能清晰地向他人讲解 AI 技术原理和应用价值

每节课的标准流程

90 分钟高效安排

🔥

AI 热点速递

本周 AI 圈
发生了什么大事

0 ~ 10 分钟
🧠

原理解析

概念讲解 +
可视化演示

10 ~ 30 分钟
⌨️

动手实验

学生亲自操作
工具或写代码

30 ~ 60 分钟
🚀

项目实战

围绕阶段性项目
推进进度

60 ~ 80 分钟
🎤

分享复盘

成果展示 +
问题答疑

80 ~ 90 分钟

让孩子成为 AI 时代的驾驭者

从理解 AI 到用代码驱动 AI,32 节课完成从 AI 用户到 AI 开发者的蜕变。不只是会用工具,更懂得工具背后的原理和边界。

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