中国电子学会青少年电子信息科普创新服务平台.pdf

青少年电子信息等级考试标准 V2.1.0 中国电子学会普及工作委员会 中国电子学会科普培训与应用推广中心 全国青少年电子信息科普创新联盟 科普服务平台：www.kpcb.org.cn 官方考试平台：www.qceit.org.cn 2019 年 12 月 总体说明 本标准由中国电子学会科普培训与应用推广中心制定。V2 版本由全国青少 年电子信息科普创新联盟标准工作组开发，由中国电子学会普及工作委员会审核 通过，适用于由中国电子学会举办的全国青少年电子信息等级考试，由经授权的 全国青少年电子信息科普创新教育基地、青少年电子信息等级考试中心承担招生 和考试服务工作。 本标准旨在激发和培养青少年学习电子信息技术的热情和兴趣，充分适应我 国青少年的认知心理和水平，从电学基础、通信技术、电子信息和程序设计的入 门实践出发，引导青少年建立工程化、系统化的逻辑思维，使青少年电子信息等 级考试更具科普性、趣味性和实践性。本标准不以评价教学为目的，考核内容不 是按照学校要求设定，而是从基础电子模块搭接所需要的技能和知识，以及国内 信息技术教育的普及情况而确定，主要以实践应用能力为主。所有考核内容分为 三个层次：了解、掌握和熟练，了解指对该项内容有初步的认知，掌握指具备基 本的知识结构，可以在实操中运用该项内容的知识，熟练指具备系统的知识和应 用能力。 本标准版权属中国电子学会所有。本标准使用者仅限于经中国电子学会直接 授权的相关合作单位，包括全国青少年电子信息等级考试服务中心/服务网点、 全国青少年电子信息科普创新教育基地。未经中国电子学会允许，任何单位及个 人不得擅自复制、摘编、变造本标准所含文字、图片、链接等信息，违者将依法 追究法律责任。授权单位查询网址为 www.kpcb.org.cn 和 www.qceit.org.cn。 所有相关本标准的解释权属于中国电子学会。 一级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、所用器件 1.电子元器件——电源、电机、灯、导线、开关 2.能够满足考试要求的结构件 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解人类发现电的历史 2.了解电的产生及用途 3.掌握基本电路的构成（电源、用电器、开关和导线），理解各部分的作用 4.理解串联电路的连接方式 5.了解家用照明电路组成方式 6.熟悉安全用电常识 7.掌握避免雷电伤害的生活常识 8.认识电源、灯、电机、导线、开关，掌握其使用方法 （二）实际操作 1.能够使用电子元器件和其它材料，运用电子电路和工程美学的知识，设计制作具有特 定功能的电子装置 2.能够独立分析并解决设计制作过程中遇到的问题 3.能够独立演示电子装置的功能，说明其创意 第 1 页 共 9 页 二级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、所用器件 1.电子元器件——电源、灯、电机、导线、蜂鸣器、声音传感器、无线发射装置、无线 接收装置 2.能够满足考试要求的结构件 三、考核内容 （一）理论知识 1.掌握电的产生及传输方式 2.理解电的能量转换 3.认识蓄电池 4.认识传感器，了解其工作原理及应用 5.了解静电的产生和危害 6.正确识别安全用电常用标志 7.能正确操作常见家用电器 8.认识蜂鸣器、声音传感器、无线发射装置、无线接收装置等器件，掌握其使用方法 9.了解串联和并联电路的特点 （二）实际操作 1.能够使用声音传感器等电子元器件，搭接具有声控功能的电路 2.能够使用无线发射装置、无线接收装置等电子元器件，搭接具有遥控功能的电路 3.能够根据功能描述，搭接创意电路，并能够独立分析并改正搭接错误的电路 4.能够独立演示电子装置的功能，说明其创意 第 2 页 共 9 页 三级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、所用器件 1.电子元器件——电源、灯、电机、导线、蜂鸣器、声音传感器、无线发射装置、无线 接收装置、控制板、按钮、避障传感器、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器 2.能够满足考试要求的结构件 3.能支持智能硬件的图形化编程软件 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解电荷的发现历史及基本特征，理解正电荷和负电荷以及产生原理 2.掌握摩擦起电的原理 3.认识导体和绝缘体，了解电磁铁的装置 4.掌握家庭电路组成及各部分的结构特点 5.熟悉控制板的类型、结构及使用方法 6.了解模拟信号和数字信号 7.了解常见传感器的使用方法及工作原理 8.熟悉图形化编程软件，掌握三种程序控制结构及常见数学运算 9.掌握程序流程图绘制方法 （二）实际操作 1.能够使用图形化编程语句控制电子元器件 2.掌握各个电子元器件与控制板的端口连接 3.掌握多个传感器的使用，并能够利用传感器制作具有避障、光控、温控等功能的电路 4.了解常见错误电路的修改方法 5.能够围绕创意电路功能进行作品外观设计 6.能够将电子装置与动画、程序相结合 7.能够描述或者演示作品的设计和创意 第 3 页 共 9 页 四级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作及万用表测量 二、所用器件 电子元器件——面包板、导线、开关、电阻器、电容器、蜂鸣器、LED、干簧管、三极 管、万用表等 三、考核内容 （一）理论知识 1.掌握电压、电流、电阻的基本定义和单位 2.了解高压电与低压电 3.了解交流电与直流电 4.掌握电路的三种状态：通路、断路和短路 5.能够正确识别电路符号和电路图 6.了解机械式发电机发电原理 7.认识常用半导体器件，掌握三极管的类型及使用方法 8.认识万用表并掌握其测量方法 （二）实际操作 1.能够识别常用电子元器件并掌握其使用方法 2.能够正确使用万用表测量电路中的电阻、电压、电流 3.能够根据电子装置所要实现的功能选择合适的电子元器件 4.能够利用所给电路图、电子元器件，在面包板上正确搭接创意电路 5.能够围绕电路的功能进行外观设计，制作具有实用价值的电子装置 第 4 页 共 9 页 五级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作及简单电路焊接 二、所用器件 电子元器件——面包板、导线、开关、电阻器、电容器、蜂鸣器、LED、干簧管、三极 管、万用表、数码管、光敏电阻、热敏电阻、声音传感器以及简单集成电路 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解基本门电路的符号及它们的逻辑关系，能够会填写它们的真值表 2.掌握常用电子元器件的符号及使用方法 3.认识常见CMOS型CD4000系列集成电路的原理、引脚分布及插接技巧 4.能够读懂复杂电路图 5.了解简单实用的数模混合电路（简单小家电电路、各类传感器放大检测电路、继 电器驱动电路等） 6.掌握电路焊接的基本方法 （二）实际操作 1.能够利用所给电路图、电子元器件等正确搭接趣味小电路（含数模混合，传感器检测等） 2.能够利用所给电子元器件，自行设计并制作创意电子装置 3.能够对所设计的电子装置进行调试，排查故障 4.能够表述自己的设计思想、设计过程，并能够对作品进行演示 第 5 页 共 9 页 六级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、器材及软件 1.能够满足考试要求的结构件 2.核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统 （如果含）、开源的开发环境及源码。电子部分：与核心控制板配套的电子元器件或模块 3.能够完成开源硬件控制板程序开发的免费软件 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解开源硬件的发展历史 2.了解常用开源硬件的技术参数 3.理解控制理论中反馈的概念 4.认识电机驱动板并掌握其使用方法 5.了解 PWM 控制原理 6.掌握选择结构与循环结构 7.掌握逻辑运算与复合逻辑运算 8.了解小型 OLED 显示屏的像素和坐标系 9.理解并学会使用一维数组 10.了解库的概念和使用 （二）实际操作 1.能够根据作品功能独立设计并搭接电路 2.掌握小型 OLED 显示屏上的显示文字和图片的方法 3.掌握双电机运行的控制方法 4.掌握舵机的使用方法 第 6 页 共 9 页 5.能够通过传感器控制双电机小车完成巡线、沿墙行驶 6.掌握语音合成模块的使用方法 7.能够通过数组控制语音合成模块与显示屏 8.掌握串口调试的方法 第 7 页 共 9 页 七级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、器材及软件 1.能够满足考试要求的结构件 2.核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统 （如果含）、开源的开发环境及源码。电子部分：与核心控制板配套的电子元器件或模块 3.能够完成开源硬件控制板程序开发的免费软件 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解电子控制的历史 2.认识常用开源硬件的多种通信接口 3.了解基本的编码方式（如二进制、ACSII 码） 4.了解函数的概念，能正确调用函数 5.掌握多层嵌套的选择结构与循环结构 6.熟练掌握小型 OLED 显示屏的显示规则 7.了解开环、闭环控制的概念 8.了解无线通信技术（Zigbee、NFC、蓝牙等） （二）实操部分 1.能够独立设计并绘制电路图 2.能够 OLED 显示屏上绘制几何图形并进行动画程序设计 3.熟悉代码编程软件，掌握闭环控制程序的编写 4.能够在电子装置中应用 Zigbee、NFC 及蓝牙等无线通信模块 5.能够使用传感器、通信模块及输出模块组合，制作具有遥控功能的电子装置 6.掌握常用的程序调试方法 第 8 页 共 9 页 八级标准 一、考试形式 1.理论知识部分：上机考试 2.实际操作部分：现场制作 二、器材及软件 1.能够满足考试要求的结构件 2.核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统 （如果含）、开源的开发环境及源码。电子部分：与核心控制板配套的电子元器件或模块 3.能够完成开源硬件控制板程序开发的免费软件 三、考核内容 （一）理论知识 1.了解 WIFI、移动通信等基本原理 2.了解物联网的应用领域 3.了解图像识别、语音识别等人工智能相关硬件及电路特点 4.掌握常用的图像识别与语音识别库 5.掌握红外收发装置的原理及使用方法 6.了解项目式学习各个环节及任务分配方法 7.熟练掌握一种代码编程语言，并知道如何进行控制电路 8.熟悉 1~2 个全国性的电子信息类大赛的比赛规则及作品要求 （二）实际操作 1.能够设计、制作一个简单的电子控制作品 2.能够设计、制作一个具有无线通信功能的电路 3.能够设计制作通过手机进行物联网控制的电子装置 4.能够设计制作具有智能图像或语音识别的电子装置 5.能够利用姿态传感器制作电子装置 6.利用不同的传感器，设计多功能智能作品 第 9 页 共 9 页