3 款独特的节日产品,可强化每个孩子的工程思维

工程师和设计师很难向孩子们解释清楚他们的职业。这对作为工程师的家长来说尤其困难——特别是在繁忙的节假日期间。

Raspberry Pi 5 SC1112 单板计算机。(图片来源:DigiKey,Raspberry Pi)

我们都知道:

  • 医生会让我们拥有更健康的身体。
  • 计算机程序员编写软件——比如电子游戏。
  • 古生物学家通过挖掘骨头来了解恐龙。

但是工程师们在做什么呢——设计新东西?用科学知识解决问题?也许吧。铺设道路、建造大楼等!不,这种描述更适合建筑工人。工程师的工作重点是设计。

根据我的经验,要向孩子们解释清楚工程学概念需要动手实践。幸运的是,对于作为工程师的家长们,尤其是开发电子产品的家长来说,有一种现成的寓教于乐的工具——树莓派 (Raspberry Pi),有助于解释清楚你从事什么样的工作,同时拓宽孩子们的兴趣。

这种小型电脑可作为一份完美的节日礼物送给孩子们。这款电脑的价格在 30 美元到 100 美元之间。我们可对这款小型电脑进行编程,去完成孩子们能想象到的任何事情,还可与包括自制的、3D 打印的、购买的硬件或其他各种硬件结合使用,来完成一款孩子门也参与设计的定制产品。这不仅能向孩子们展示你如何工作,还能说服他们追随你的脚步。因此,这里有三款按照孩子的兴趣定制的产品,你和孩子们都可以用 Raspberry Pi 制作:

  1. 为化妆师、奇幻迷或更多的人设计的智能镜 (或:魔法镜)
  2. 有一位名叫 Ben Eagan 的创客,将相框、镜面窗膜、电脑显示器和 B 型 Raspberry Pi 3 结合在一起,设计出了自己的智能镜。这样的智能镜将成为每一位化妆爱好者的完美设计。设想一下,他们在边化妆的同时,还能跟着镜子里播放的 YouTube 教学视频学习。Eagan 还在他的作品中加入了 Alexa 语音控制功能。如果你的孩子喜欢奇幻的东西,那么这将是一个很不错的功能。如果你的孩子喜欢诡异的东西,也许这个类似镜子的附身肖像镜会比镜子更好

    无论如何,这款镜子可以按照孩子的兴趣定制。可以将这款镜子打造得华丽时尚,让人联想到 T 形台。这款镜子还可以回应“镜子、镜子”。这款镜子甚至可以像霍格沃茨的 Erised 镜子一样幻化出梦境。所有这些都由你的孩子来决定。

  3. 为园丁、环保主义者、厨师或宇航员设计的水培农场
  4. 水培法是一种在富含营养的水溶液中进行种植的无土栽培方法。这种方法的多种现代诠释形式都利用垂直结构,通过竖向而不是水平种植来提高产量。总体而言,与传统耕作方法相比,垂直水培法往往能减少废物,节省空间、资源、肥料和劳动力。更好的是,根据创客 Paul Langdon 的说法,使用两个 Arduino UNO 和一个 B 型 Raspberry Pi 2 就可以实现自动化。

    水培技术会开启绿色农业的未来是园艺家或环保主义者的理想选择。厨师们也使用这种方法来确保厨房里生长出最新鲜的食材。这项技术还被用作太空生存的手段。所有这些话题都很受孩子们的欢迎,也证明了这是一项非常棒的活动。

  5. 一款为黑客、网络公民或角色扮演玩家量身定制的笔记本电脑
  6. 也许最雄心勃勃的 Raspberry Pi 产品就是一台笔记本电脑或个人电脑。幸运的是,Andrew Cunningham 已经证明,用 Raspberry Pi 5 完全取代个人电脑是可能的。同时,Dream Runner 还证明这些电脑可以与上网本大小相同(还记得吧?)——或者更小。

    有抱负的黑客(当然是白帽子)、时髦人士最喜欢的就是拥有一个真正独一无二的系统。由于这款笔记本电脑可能看起来像任何东西,因此这个项目也非常适合角色扮演。电脑外壳可以做成看起来像 Pokémon(神奇宝贝)中的 Pokédex、星际迷航中的 Tricorder、蝙蝠侠的腕式电脑、赛博朋克的必需品或蒸汽朋克的杰作。如果你的孩子有粉丝圈,Raspberry Pi 可以在任何展会上赢得最佳角色扮演奖。

您的孩子会设计什么呢?

这些例子只是冰山一角。有喜欢视频游戏的孩子吗?构建一台 Minecraft 服务器复古游戏机。有书虫吗?帮他们设计一款定制电子阅读器。有一个恳求保护隐私的青少年吗?用智能门锁,表明你尊重他们的空间。有动物爱好者吗?用 GPS 宠物追踪器帮助他们保护自己的小伙伴音乐无人机国际象棋和机器人—没有做不到,只有想不到。

你的孩子会发明什么呢?

节日快乐 !

关于此作者

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十多年来,Shawn Wasserman 在工程社区发布了诸多在线文章,内容深入浅出,语言风趣幽默。作为 WTWH 媒体的资深撰稿人,其撰写内容精典、新颖,通过新工具、新技术和新软件帮助很多工程师简化了操作。在担任 Engineering.com 高级编辑期间,Shawn 撰写了多篇有关 CAE、仿真、PLM、CAD、物联网、人工智能等领域的报道。在担任 Ansys 博客经理期间,Shawn 制作了大量内容,包括 CAE 技术的故事、技巧、窍门和有趣的使用案例。Shawn 拥有圭尔夫大学生物工程硕士学位和滑铁卢大学化学工程本科学位。

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