三種獨特且能激發孩子工程潛能的佳節動手做專案

工程師和設計人員很難向孩子們解釋他們賴以維生的工作。這對於工程界的父母來說特別困難,尤其是在繁忙的假期期間。

一台 Raspberry Pi 5 SC1112 單板電腦。(圖片:DigiKey、Raspberry Pi)

我們都知道:

  • 醫生能讓我們恢復健康。
  • 電腦程式設計人員負責寫軟體 — 就像電玩一樣。
  • 古生物學家挖掘化石以瞭解恐龍。

但工程師呢?他們負責設計新東西嗎?用科學來解決問題,或許吧?建造系統,像是道路和建築物!不,那比較像建築工人。工程師比較偏向設計方面。

根據我的經驗,向孩子們解釋工程的概念需要實際動手做。幸好,對於工程界的家長來說,尤其是開發電子產品的,有一個有趣的教育工具可以協助解釋您的職業,同時拓展孩子的興趣 - Raspberry Pi。

這些小型電腦是完美的佳節禮品,價格介於 30 至 100 美元之間。這些電腦可透過程式設計,執行小孩想像力可及的各種事情,並可搭配眾多硬體 (自製、3D 列印、購買或其他來源),就可在您的小孩協助下,設計出一款客製化產品。這不僅可以向他們說明您的職業,或許還可以說服他們追隨您的腳步。以下有三款產品,可依據您孩子的興趣量身訂製,讓你們一起用 Raspberry Pi 動手打造:

  1. 適合彩妝藝術家的、奇幻迷等族群的智慧鏡子 (魔鏡)
  2. 將相框、映射視窗薄膜、電腦螢幕以及 Raspberry Pi 3 Model B 結合在一起,創客 Ben Eagan 設計了一款專屬的智慧鏡子。在此配置下,任何彩妝愛好者都會覺得這是完美的設計。想像一下,他們一邊化妝,一邊依照鏡子裡播放的 YouTube 教學影片。Eagan 還在此配置中添加了 Alexa 語音控制功能。如果您的孩子喜歡奇幻文學,這會是個很棒的功能。如果您的孩子偏好毛骨悚然的東西,也許這種附身肖像的類似配置會比鏡子更好

    無論如何,這個配置都可根據您孩子的興趣進行客製化。更可以走華麗時尚風,彷彿在走伸展台一樣。也可以設定成對「魔鏡、魔鏡」有所回應。甚至可以呈現夢境,就像霍格華茲裡的意若思鏡一樣。都交給你的孩子來決定。

  3. 適合園丁、環保主義者、廚師或太空人的水耕農場
  4. 水耕是一種不使用土壤,而透過富含營養素的水溶液來種植植物的作法。這種作法經過許多現代化演繹,利用垂直結構,以上下排列的方式,而非水平排列來栽種,藉此擴大收成。整體來說,與傳統耕作方法相比,垂直水耕使用的空間、資源、肥料和勞力,甚至連廢棄物都更少。更好的是,根據創客 Paul Langdon 的說法,還可透過兩個 Arduino UNO 和一個 Raspberry Pi 2 Model B 來達到自動化。

    水耕可以揭開綠色農業的契機因此是園丁或環保主義者的理想選擇。廚師也可使用此作法,確保在廚房裡就可採收到最新鮮的食材。這項技術也登上天際,成為在太空中確保生存的方式之一。這些主題都很受孩子歡迎,也證明這個配置是絕佳活動。

  5. 適合駭客、網路公民或角色扮演者隨身使用的客製化筆記型電腦。
  6. 或許最具野心的 Raspberry Pi 配置就是筆記型電腦或個人電腦。幸好,Andrew Cunningham 已展現此可能性,可使用Raspberry Pi 5 完全取代 PC。與此同時,Dream Runner 更證明這些電腦可採用小筆電的尺寸 (還記得這些裝置嗎?),甚至更小。

    新潮的駭客 (當然是白帽)、嬉皮和網路公民最喜歡帶著一個真正獨特的系統四處走動。由於這台筆記型電腦看起來可以像任何東西,因此這個專案也非常適合角色扮演者。電腦的外殼可以製作成像是寶可夢圖鑑、Star Trek 的三度儀、蝙蝠俠的手腕電腦、賽博龐克風的必要裝飾或蒸氣龐克風的主要配件。如果您的孩子是某個主題的粉絲,使用 Raspberry Pi 就可在任何展覽中贏得最佳角色扮演獎。

您的孩子會設計什麼?

這些範例只是冰山一角。孩子喜歡電玩嗎?打造 Minecraft 伺服器復古電玩主機。喜歡閱讀嗎?協助他們設計客製化的電子書閱讀器。還是想保有隱私的青少年?使用智慧門鎖展現出你尊重他們擁有自我空間。有動物愛好者嗎?協助他們使用 GPS 寵物追蹤器保護毛小孩音樂無人機下棋和機器人,選擇無限多,別讓您和小孩的想像受限。

你的小工程師要打造什麼?

祝佳節愉快!

關於作者

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Shawn Wasserman 於線上撰文已十多年,參與工程界並提供資訊及啟發。Shawn 是 WTWH media 的資深作家,撰寫品牌內容,協助工程師採用新工具、技術、軟體簡化作業。Shawn 亦是 Engineering.com 的資深編輯,撰寫了與 CAE、模擬、PLM、CAD、物聯網、人工智慧等主題相關的文章。他在擔任 Ansys 部落格管理員期間,撰寫了與 CAE 技術相關的內容、訣竅、技巧和有趣的案例。Shawn 持有貴湖大學生物工程碩士學位和滑鐵盧大學化學工程學士學位。

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