中小学生AI必修课：能源管理与智能电网模拟

中小学生AI必修课：能源管理与智能电网模拟课程设计 一、课程目标 知识目标 理解能源管理与智能电网的基本概念 掌握AI在能源优化中的核心应用场景 学习微电网、储能系统等基础技术原理 能力目标 通过模拟实验设计能源调度方案 使用AI工具分析能源数据并提出改进建议 团队协作完成能源管理项目 素养目标 培养可持续发展意识 提升科技伦理与社会责任感 二、课程模块设计 模块：能源管理基础（课时）

能源类型与分类 互动问答 微电网组成 能源浪费现象 案例分析 节能减排 可再生能源优势 视频演示 AI+可再生能源预测 实践任务： 设计家庭能源使用调查表，统计照明、空调等设备的能耗数据。 模块：智能电网技术（课时） 核心知识点 微电网架构 分布式能源（太阳能/风能）+ 储能系统 + 负荷管理 模拟实验：用乐高搭建微电网模型，连接太阳能板与LED灯。 AI优化调度 功率预测算法：根据天气数据调整发电策略 峰谷套利：通过储能系统在低电价时段充电 故障诊断 模拟电网故障场景，学习AI如何定位问题 模块：AI赋能能源管理（课时） 创新实验项目 实验名称 工具 学习目标 虚拟电厂控制台 图形化编程平台 理解AI如何平衡供需 家庭能源优化挑战 数据可视化工具 分析用电习惯并提出改进建议 碳足迹计算器 Python简易脚本 计算不同能源方案的减排效果 三、课程特色 . 虚拟仿真平台 功能： 模拟不同天气条件下的发电量变化 实时显示储能系统充放电状态 生成碳排放与成本对比报告 技术支撑：基于的EMS.平台简化版。 . AI工具应用 自然语言编程：用简单指令生成能源调度代码 数据看板：可视化展示光伏板发电效率、电池SOC等参数 四、评估体系 评估维度 方式 权重 理论知识 测验题 30% 实验报告 方案设计 30% 团队协作 项目展示 30% 五、教学资源推荐 硬件套件 微型太阳能板 + 电池模块 + 传感器（成本约元/套） 软件工具 简易版InsCodeAIIDE（图形化界面） 能源管理模拟沙盒（基于架构开发） 六、课程延伸 跨学科拓展 数学：学习负荷预测的线性回归模型 地理：分析不同地区太阳能资源分布 社会实践 参观智能变电站 设计校园节能改造方案 通过本课程，学生将系统掌握能源管理的核心逻辑，体验AI技术如何推动能源革命，为未来参与智慧城市建设奠定基础。