芯语教育课程包 · 高校通识版 · 01
中文编程与计算思维
从可解释程序到原生 9S 作品
课程标准对照与课程总纲 · v1.1(12 课时 / 24 学时)
适用对象高校非计算机专业本科生
计算机专业低年级
课程性质通识选修 / 新生研讨
计算机基础拓展
学分学时2 学分 · 24 学时
12 次课 × 90 分钟
课程结构A 轨可解释程序
B 轨原生 9S 源码
教学平台芯语创作客户端 3.0
Windows 10/11 x64
版本v1.1 · 2026-10
课程主张:30 秒跑起来,3 分钟改明白。学生先获得“我做出来了一个作品”的成就感,再沿着源码、积木、舞台和单步轨迹,理解程序为什么这样运行。
v1.1 双轨制:A 轨“可解释程序”使用 9S 教学子集、积木与单步,适合零基础;B 轨“原生 9S 源码”使用完整 `.9s` 工程与九S虚拟机,适合源码阅读与改造。两轨共享计算思维目标,但**不能把 B 轨说成有积木、单步或同源 AST 舞台**。
一、课程定位
本课程面向没有编程基础的高校学生,以中文编程语言 9S 和芯语创作客户端为载体。v1.1 将课程明确分为两条轨道:A 轨围绕变量、输入、条件、循环与单步轨迹,建立“可解释程序”;B 轨阅读俄罗斯方块、贪吃蛇等完整中文源码,理解窗口、画布、按键、定时器、列表、结构体、枚举与音频,并由原九S虚拟机真实运行。课程不把“让 AI 生成一个能跑的程序”作为终点,而把“能读懂、能解释、能修改、能验证、能诚实说明边界”作为核心学习证据。
中文即代码用母语表达变量、条件、循环、函数、结构与图形 API,降低语法门槛,把注意力放在问题分解与逻辑结构上。
积木即逻辑(A 轨)教学子集的源码与可视积木共享同一份 AST。改积木等于改代码,等于改运行结果。
原生即证据(B 轨)完整 `.9s` 源码由原九S虚拟机执行;窗口、画布、按键、定时器、音效都能追溯到具体源码。
课程要回答的核心问题
当 AI 已经可以写代码,人还需要学什么?本课程给出的答案是:把模糊想法拆成可执行规则的能力、判断生成结果是否可信的能力、解释程序行为的能力,以及对 AI 使用边界做出伦理判断的能力。
课程边界:本课程不教授完整 C++、Java 或 Python 语法。A 轨使用 9S 教学运行子集(源码、积木、单步、轨迹);B 轨使用完整原生 9S 源码与原九S虚拟机(独立图形窗口,不提供逐块积木视图)。课程不宣称芯语教学运行时等同于完整 C++ 虚拟机,也不宣称所有游戏都已原生实现。
二、设计依据与对照说明
| 依据文件 | 本课程采用的相关理念 | 在课程中的落点 |
| 高校通识教育与大学计算机基础课程要求(主位依据) | 计算思维、问题求解、程序设计基础、数字化学习与创新、AI 素养与学术诚信。 | 以“问题分解—程序实现—证据验证—表达反思”组织 12 次课,区分 A/B 双轨。 |
| 《普通高中信息技术课程标准(2017 年版 2020 年修订)》(衔接参考) | 信息技术学科核心素养:信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任;必修 1“数据与计算”、必修 2“信息系统与社会”。 | A 轨的变量、分支、循环、程序调试、AI 与伦理;B 轨的完整源码阅读可作为进阶迁移。 |
| 《义务教育信息科技课程标准(2022 年版)》(先修参考) | 核心素养四维;六条逻辑主线:数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能;真实情境与过程性评价。 | 作为大学先修与衔接参考;用真实小游戏承载算法、数据与 AI 体验。 |
| 《中国学生发展核心素养》与课程思政要求 | 科学精神、学会学习、责任担当、实践创新;中文编程与文化自信、科技伦理与安全意识。 | 结对编程、作品答辩、AI 使用声明、数据隐私与内容安全讨论。 |
说明:以上对照为课程设计建议,不构成对课标的官方解读,也不表示本课程已获得教育行政部门审定。高中与义教课标在本课程中属于衔接参考,主位依据是高校通识/计算机基础要求。各校应结合本校人才培养方案、学分要求和实验室条件调整。
三、课程目标
| 目标维度 | 可观察的学习结果 | 主要证据 |
| 问题分解 | 能把“做一个猜数字游戏”拆成输入、变量、条件、循环和反馈,并说明先后顺序。 | 需求拆解单、程序结构图 |
| A 轨:可解释程序 | 能阅读并编写变量、输出、如果/否则、当循环、从…到…循环、函数等 9S 教学子集,能定位语法错误所在行。 | 源码、积木、单步轨迹、错误修复记录 |
| B 轨:原生源码阅读 | 能指出完整 `.9s` 源码中的窗口、画布、绘制函数、按键函数、定时器、列表/结构体与音频调用,并由原九S虚拟机运行。 | 源码行定位、VM 窗口截图、运行记录 |
| AI 使用与验证 | 能写出包含目标、规则、反馈的需求;能判断系统是路由到原生 9S 模板、内嵌预览还是教学原型;能完成验收。 | 提示词、生成预览、验收记录、AI 声明 |
| 改造与表达 | 能只改一处并重新运行验证:A 轨改积木/变量,B 轨改源码常量/函数;能导出作品并用 3—5 分钟讲清证据。 | 改造前后对比、作品包、答辩 |
四、课标映射矩阵(v1.1 双轨)
| 课次 | 轨道 | 学习主题 | 核心素养 | 课标内容关联 | 9S 关键知识 | 学习证据 |
| 1 | 双轨 | 认识中文编程与两类作品 | 计算思维、数字化学习与创新 | 程序与算法初步;真实情境中的问题解决 | 顺序、输出、积木舞台;原生 VM 概览 | 运行记录、A/B 差异说明 |
| 2 | A | 单步观察与变量 | 计算思维 | 变量与程序执行过程 | 变量、输出、单步、轨迹 | 单步轨迹截图、变量变化表 |
| 3 | A | 输入与变量回写 | 计算思维、数字化学习与创新 | 数据输入、处理与输出 | 选择、变量回写、数字输入 | 三次输入记录、变量面板截图 |
| 4 | A | 条件分支与布尔判断 | 计算思维 | 分支结构;条件与逻辑运算 | 如果/否则、==、>、<、且、或 | 真/假轨迹、分支解释 |
| 5 | A | 循环与安全退出 | 计算思维、信息社会责任 | 循环结构;算法效率与安全 | 当循环、从…到…循环、200 次保护 | 循环次数实验、死循环防范记录 |
| 6 | A | 循环中的状态与计分 | 计算思维、数字化学习与创新 | 算法与程序实现;状态变化 | for 循环、加分、变量状态 | 分数变化记录、作品截图 |
| 7 | B | 原生 9S 源码阅读:贪吃蛇 3D | 计算思维、数字化学习与创新 | 事件与交互;信息系统与反馈 | 3D 场景、立方体蛇身、列表、按键、定时器、顶部配置 | 源码行定位、4D 运行记录 |
| 8 | B | 原生 9S 源码改造:俄罗斯方块 3D | 计算思维、信息社会责任 | 程序调试与优化;系统可靠性 | 形状矩阵、立体棋盘、旋转、消行、落点投影 | 改造前后、4D 窗口、配置对比 |
| 9 | 双轨 | AI 辅助创作与模板路由 | 信息意识、计算思维、信息社会责任 | AI 与问题求解;AI 的社会影响 | 自然语言需求、原生模板、内嵌预览、教学原型 | 提示词、路由结果、验收单 |
| 10 | 双轨 | 调试与改造:一次只改一处 | 计算思维 | 程序调试与优化 | A:积木/变量;B:源码常量/函数 | 改造前后对比、回归记录 |
| 11 | 双轨 | 作品表达、导出与分享 | 数字化学习与创新 | 信息系统的表达与交流 | 9S 源码、.9s、作品工程、分享文本 | 作品包、同伴互评单 |
| 12 | 双轨 | 综合项目与答辩 | 综合素养 | 综合应用;真实问题解决 | A 或 B 轨自选 | 可运行作品、3—5 分钟答辩、反思 |
五、课程结构与学时安排
| 模块 | 课次 | 学时 | 模块问题 | 模块成果 |
| M1 认识双轨 | 1—2 | 4 | 中文代码怎样变成可解释程序与原生作品? | 能运行、能单步、能说出 A/B 差异 |
| M2 A 轨数据与分支 | 3—4 | 4 | 程序怎样接收输入并做出不同判断? | 可玩的猜数字核心逻辑 |
| M3 A 轨循环与状态 | 5—6 | 4 | 怎样让程序重复,又不会停不下来? | 有次数限制的猜数字、带计分的收集游戏 |
| M4 B 轨原生源码 | 7—8 | 4 | 完整中文源码怎样驱动 3D 场景、棋盘、按键与镜头? | 原生贪吃蛇 3D 与俄罗斯方块 3D 的源码阅读/改造记录 |
| M5 双轨 AI 与调试 | 9—10 | 4 | AI 路由可信吗?怎样验证与改造? | 路由验收单、改造报告 |
| M6 双轨项目与表达 | 11—12 | 4 | 怎样让别人看懂、运行并评价我的作品? | 作品包、分享页、答辩 |
六、教学法:运行先行,证据驱动
01 先运行,后解释每节课先让学生看到作品运行。A 轨回到积木与轨迹,B 轨回到源码行与 VM 窗口,不混用证据。
02 一次只改一处A 轨改变量/条件/循环次数,B 轨改源码常量/参数,必须分开验证,建立因果推断意识。
03 用证据说话A 轨用轨迹与变量快照,B 轨用源码行定位、VM 窗口、音效与运行记录;结论必须对应到具体证据。
04 AI 必须白箱AI 负责识别需求、路由到原生模板或生成教学子集;学生负责验收来源、运行、边界与伦理。
90 分钟课堂基本节奏
| 环节 | 时间 | 教师行为 | 学生行为 |
| 情境导入 | 5 分钟 | 展示一个可玩作品,提出本课驱动问题。 | 试玩,说出观察到的规则。 |
| 观察与预测 | 10 分钟 | A 轨运行/单步,B 轨运行原生 VM 并定位源码行为;先预测再验证。 | 写预测,记录实际结果。 |
| 概念讲解 | 10 分钟 | A 轨结合源码与积木;B 轨只讲源码结构与图形/音频 API。 | 在源代码中圈出对应结构。 |
| 实践任务 | 40 分钟 | 巡视,用问题引导,不直接代改。 | 结对完成实验记录与改造。 |
| 证据分享 | 15 分钟 | 抽取 2—3 组展示轨迹或对比结果。 | 解释“改了什么、为什么变”。 |
| 总结与作业 | 10 分钟 | 归纳概念,布置下一次课的改造任务。 | 完成出口条,提交证据。 |
结对建议:驾驶员负责键盘操作,导航员负责读源码、看轨迹、记录证据,每 15 分钟交换角色。
七、评价体系
| 类别 | 权重 | 评价内容 | 评价方式 |
| 过程性评价 | 40% | 实验记录 20%、挑战完成 10%、课堂参与与结对协作 10%;A/B 轨使用各自证据。 | 证据单、教师观察、同伴互评 |
| 项目作品 | 40% | 可运行 10%、逻辑正确 10%、改造能力 10%、表达与伦理 10%。 | 作品包 + 量规评分(分轨) |
| 答辩与反思 | 20% | 3—5 分钟演示,能解释关键节点、证据和改进方向;B 轨需现场展示 VM 窗口。 | 教师提问 + 反思表 |
评分底线:“能运行”只是及格线。A 轨不能解释变量/条件/循环,B 轨不能指认源码行/VM 行为,均不能获得解释与改造维度的高分;AI 使用未声明或把内嵌预览说成原生源码,按学术诚信条款处理。
八、教学环境与资源
硬件与系统Windows 10/11 x64;建议 4GB 以上内存、1GB 可用磁盘;机房需支持安装本地客户端或使用便携版。
客户端芯语创作客户端 3.0;按用户安装,无需管理员权限;本地端口 8799;作品保存在本机。
AI 服务真实 AI 需教师配置密钥;客户端使用 Windows 加密存储;离线时编辑、运行、示例和单步仍可用。
课堂资源投影、结对座位、实验记录单、作品评价量规、导出备份目录;可选耳机用于个别化学习。
课前 10 分钟检查清单
1客户端能启动,首页三个入口可见。
2示例库 15 个作品可见:4 个原生 3D(打飞机/贪吃蛇/俄罗斯方块/躲避陨石)+ 5 个原生 2D(打砖块/接水果/迷宫寻宝/打地鼠/扫雷)+ 1 个原生软件(待办清单)、2 个内嵌预览、3 个教学示例;原生/预览标签正确。
3猜数字能出现输入框;原生 3D 模板能启动 4D 虚拟机窗口、待办清单能启动九S虚拟机窗口,并可正常停止。
4A 轨单步/轨迹/变量可用;B 轨源码编辑、保存、原生运行可用。
5AI 密钥已配置或准备离线方案;AI 能区分原生模板、内嵌预览与教学原型。
6学生目录可写,能导出 .9s、作品工程与(B 轨)原生源码。
九、教育合规、伦理与安全
| 议题 | 课程要求 | 实施证据 |
| 数据隐私 | 不要求学生在提示词、变量名或作品中填写真实姓名、身份证号、联系方式、住址等个人信息;作品默认保存在本机。 | 脱敏提示词示例、课堂告知书 |
| AI 使用 | AI 生成的教学子集必须通过 9S AST 白名单校验;原生 9S 游戏必须说明来自已审核模板;学生必须运行、检查、改造并声明 AI 参与程度;教师保留最终审核权。 | AI 使用声明、路由结果、验收单、教师复核记录 |
| 学术诚信 | 允许 AI 辅助,不允许直接提交未理解的生成作品;答辩必须能解释关键节点。 | 答辩记录、代码讲解抽查 |
| 未成年人 | 本课程默认面向高校成年学生。若用于中小学,须取得学校与监护人授权,并遵守未成年人网络保护与个人信息保护要求。 | 学校审批、告知与同意材料 |
| 内容安全 | 作品主题、角色对话、输出文本不得包含暴力、歧视、违法违规或侵犯他人权益的内容;教师课前预览。 | 作品审核表、课堂巡查 |
| 教育应用合规 | 若进入中小学正式教学或面向公众提供教育服务,学校/机构应按当地要求完成教育移动应用备案、安全评估与内容审核;本课程包不替代这些法定程序。 | 备案材料、安全评估报告 |
| 无障碍 | 优先使用键盘操作与有文本标签的控件;投影对比度足够;为视觉或操作困难学生提供结对与放大方案。 | 课堂观察、个别化支持记录 |
十、课程边界与风险说明
- 运行子集:芯语教学运行时支持顺序、变量、输出、条件、循环、函数及教学扩展指令,不等同于完整 C++ 虚拟机;A 轨不承诺 3D 物理能力,3D 演示由 B 轨原生模板调用 4D 虚拟机渲染。
- AI 不确定性:模型可能生成不符合需求或不可运行的结构;白名单校验只能保证协议与安全边界,不能保证语义完全正确,必须由学生和教师验收。
- 游戏边界:当前 15 个示例中,打飞机、贪吃蛇、俄罗斯方块、躲避陨石为原生 3D 源码并由 4D 虚拟机运行;打砖块、接水果、迷宫寻宝、打地鼠、扫雷、待办清单为原生 2D,由九S虚拟机运行;五子棋、2048 为内嵌预览;猜数字、答题、星际收集为教学示例。象棋/围棋尚未提供原生源码,不能说成完整游戏。
- 迁移边界:A 轨目标是计算思维与可解释程序,B 轨目标是原生源码阅读与改造,不承诺“学完即掌握任何编程语言”,但可为后续 Python/C++ 学习提供结构迁移基础。
十一、课时压缩与扩展方案
8 学时工作坊(4 次 × 2 学时)
| 次序 | 主题 | 核心活动 | 成果 |
| 1 | A 轨:运行与单步 | 运行星际收集,认识源码/积木/舞台,完成第一次单步。 | 运行记录 |
| 2 | A 轨:变量与条件 | 猜数字:改变量、输入、看真/假分支。 | 三次输入证据 |
| 3 | B 轨:原生贪吃蛇 | 阅读 `.9s` 源码,定位窗口/画布/按键/定时器/音频,启动原 VM;改一个常量再运行。 | 源码行定位 + VM 截图 |
| 4 | AI 路由与展示 | 区分原生模板、内嵌预览、教学原型;验收并 3 分钟展示。 | 路由验收单 + 反思 |
32 学时扩展(增加 4 次课)
- 增加“原生五子棋/2048 迁移”“原生象棋规则与 AI”“窗口嵌入与性能”“AI 伦理与内容审核”四个专题。
- 综合项目由 1 次课扩展为 2 次课,增加用户试用、问题清单、二次迭代与复盘。
- B 轨扩展必须以真实原生 `.9s` 源码为前提;未迁移的游戏只能作为预览,不能作为源码阅读材料。
十二、配套材料
| 文件 | 用途 |
| 02_教师课程包_12课时 | 逐课教案、A/B 双轨任务、常见错误、差异化与作业。 |
| 03_学生学习教程 | A 轨积木/单步教程 + B 轨原生源码阅读与 VM 运行教程。 |
| 04_评价量规与课堂实施 | 双轨量规、项目评分表、互评单、AI 声明、合规清单与 FAQ。 |
| 07_完整游戏模板与教学建议 | 原生 9S 俄罗斯方块/贪吃蛇源码、VM 运行、预览边界与后续迁移路线。 |
| 00_课程包总览 | 整套材料的阅读顺序与课堂快速索引。 |
v1.1 编写说明:本课程包为芯语创作客户端 3.0 的配套教学方案,采用“高校通识”定位。v1.1 明确 A/B 双轨、原生/预览边界,并把高校计算机基础/通识要求置于课标对照主位;高中、义教课标仅作衔接参考。课标对照为设计建议,具体教学实施请以学校人才培养方案、课程大纲和实验室条件为准。