大量的游戏与应用教孩子们编程,但教育者和玩具制造商都明白,编程不是计算机科学的一切。
Gene Luen Yang,计算机科学的老师,告诉EdSurge记者。“电脑如此智能又友好,不只是孩子,大人也同样希望电脑走进我们的生活。但如果你想进入此专业领域,了解创新是如何发生的?你需要了解计算机是如何工作的。”
电子设备虽然无处不在,但这不代表孩子们了解,这些设备是如何工作的?只有孩子们更深入理解这些电子设备的功能,才能将问题的本质看的更清楚。电脑硬件玩具,希望能帮助孩子们理解电子设备的功能。
电脑硬件玩具的开发商相信,通过玩这些玩具,可以激发孩子对科技的喜爱,进而激起对计算机学术的兴趣。Kano,是一套可以自己组装的电脑套件,他们的公司愿景是:孩子自己组装电脑,明白电脑的工作原理,编写代码。用电脑和艺术点燃生命的热情。
这类玩具的市场情况如下:Arduino开发板,通过官方的销售渠道销售的有300,000套,其他流通入市场的仿制品有700,000多套。Raspberry Pi,大小如信用卡一样。至今,销量已达300万套。而且价格也更便宜,近来刚刚面世的he Pi Zero,仅仅5美元。甚至有些是免费的,英国政府给英国七年级的学生发放如手掌大小的可编程设备,鼓励学生参与编程课程。
Kano的创始人兼CEO Alex Klein指出,比起编程,硬件更容易让孩子们学习基础电脑知识。当使用Kano编程时,孩子需要从盒子中取出处理器,键盘,内存条和扬声器,并配上父母提供的显示器来学习编程。Alex Klein认为,如果不理解电脑的电子设备的功能,学习编程,注定是要失败的。
Klein谈到,如果不了解基本原则,就如同在沙滩上建造房子一样。动起手来,组装起来,你会见证神奇,你也将会去揭秘神奇。
BlinkBlink的创始人Nicole Messier,像Klein一样,认为计算机硬件玩具给要学习编程的儿童提供了认识计算机的机会,消除了对硬件的恐惧。BlinkBlink是一组工具,旨在通过一些具体的活动,比如制作电路,激发年轻女孩理解电脑程序的逻辑思考方法。
Messier 指出:“这组套件可以培养以下编码能力:调度,解决问题,批判式思考能力,只是通过实物的方式,这种方式可以让孩子们在玩乐时潜引默化地理解嵌入式电路,可以建议科学的思考方式,会比直接编程更易接受。
Makey Makey的Jay Silver认为,硬件玩具不仅仅只是通向编程的途径。他认为硬件玩具的真正目标是激发孩子对创造的信心,一种任何人都可以创造有价值的物品,那种是很小的物品。Makey Makey通过电路板和连接器将日常用品变成鼠标和键盘。
Jay Silver指出:“很多人认为创新是穿着很酷且只有酷酷的天才的事。其实创新很简单,就像你可以装饰你的卧室,可以重组你的键盘一样,同样,你可以装饰这个世界。”
像孩子们一样,硬件玩具制造高发挥着他们的想象力的天赋。LittleBits是一家销售电子元件的公司,产品设计师David Sharp谈到他的想法:“我们是电子元件的一代,当我们开始理解世界是如何运转时,我们就可以改进并修正世界了。”
基于单片机的关键数据采集系统是一种比较智能、经济的方案,安装简单方便,系统稳定可靠,可维护性好,抗干扰性能好,能够满足温室环境的设计要求,具有很强的实用性。另外本系统还可推广应用到其他环境的关键数据检测系统或类似的参数检测系统中,具有很好的推广应用价值。
创客运动对硬件玩具带来了巨大影响。毋庸置疑,Maker Faire,全世界最大的创客DIY聚会,宣扬创客(Maker)文化的,展示创意、创新与创造的舞台,也有志于为儿童提供一个展示的机会。
Kano开发了一个类似GitHub的社交网络平台,Kano World,意在为儿童创造一个创客DIY平台。
如同创客运动给每个人带来创新机会一样,硬件玩具制造商也在寻求硬件的大众化机会,但是学习电子元件依然是困难且昂贵的。Kano开始迎接此挑战,Kano公司表示:电脑组装可以简单的如同玩乐高一样,无师自通。
当大家倡导提供更多的计算机科学教育时,Klein指出,全球现有82亿互相连接的设备,而仅仅有5千万的编码者。通过对比,可以看出编码者的需求数量有待增加。如果我们不缩小这个差距,我们的下一代便只会开发一些华而不实的应用程序,而不会重新构想计算机的基础框架。
玩具是有性别区分的。电脑硬件玩具也不例外,Nicole Messier指出:很多玩具套件表示男孩,女孩都可以玩,其实在现实中不是这样的,有很多运动型玩具都是专为男孩设计的。
如果生活在一个没有性别差异的世界里是美妙的。但大多数智能玩具是为男孩子们设计的,只是没有明说。所以,如果要有专门为女孩子设计的玩具,会引起人们的反感。如何让硬件玩具设计的适合男孩子的同时,也适合女孩子,是设计专家的任务了。
同时,其他制造商与设计者也应该考虑到民族差异与身体障碍者们的需求。
硬件玩具不仅仅只是得到爱好者和创客们的喜爱。尤其学校热衷于将硬件玩具应用到STEM教学上。许多开源设备,为老师方便的修改提供了接口。一所在Georgia的学校,重新设计了五年级的课程,将以Kano为基础的活动纳入了课程。
一千个女孩参加了课后研讨会后,催生了BlinkBlink。 Makey Makey,今年大约已经向学校售出25000套产品,虽然该公司从未专注于市场营销部门。 Silver说:“我感到非常惊喜,Makey Makey不仅得到了成年人的喜爱,出乎意外地也得到学校的青睐。”
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本系统具有设计简单、实用的特点,实现单片机对传感器的控制,该设计可以加快检测速度、提高效率、增强安全性.当空气中的烟雾达到一定浓度时,会声光报警,提醒人们可能有火灾发生或者有其它异常情况发生.