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科學實作

科學實作

為促進國立高雄大學與鄰近高中推動共享教育資源及培訓學生參與科學活動。

國立高雄大學應用物理學系分別於104年11月21日、12月5日及 12日舉辦三梯次的「科學實作研習營」活動。

本系列活動的第一堂課為「3D列印軟體基礎課程」,學習近年來熱門的3D列印軟體與3D印表機的校準與實機列印。

期間教授AutoDesk 123D Design,學員利用軟體繪製各自的名牌,並使用3D列表機列印出來,串上銀色鍊子成為一個獨一無二的個性名牌。

第二堂課為「Arduino紅外線循跡小車製作課程」,

課程中利用時下正夯的Arduino單晶片微控制器、步進馬達、紅外線偵測器加上3D列印所製作的車輪與支撐架來製作簡易的循跡小車。

期間學員必須撰寫程式偵測紅外線訊號並控制馬達走向,以便讓小車能依循既定的軌跡行走。

此次課程首次透過「AccuPass活動通」對外公告,讓鄰近的高中生、大學生與民眾都能參與,因此有遠從新竹回到高雄的交大學生參與此一活動。

針對科學實作除了上述課程外,一件實品的形成往往需藉助五金工具進行後續的加工,

因此本系列活動的第三堂課程為「簡易五金工具應用」,除透過影片的觀賞外,並安排學生實際操作簡易的五金工具,

包括: 鑽床、小型铣床、攻螺牙、刻磨技術等,透過實際的操作讓學生實際體驗五金工具的使用及其應注意的事項。

此一系列活動讓鄰近高中生及大學生約計80人次實際參與科學實作的一系列過程,

這與時下最夯的MAKER運動不謀而合,透過3D列印、簡易電路、感測器及五金加工等學習,

讓學生具備MAKER的基本能力,期能發揮在往後的科學活動中。

目前國立高雄大學積極與鄰近高中交流,並將校內資源帶往鄰近社區與中小學,藉由推動創新的教學內容與授課方式活化科學活動。

本系列活動將於104學年度下學期再度舉辦,歡迎鄰近高中生都能踴躍參與。

 

 

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新鮮一下 ! 高中生科學實作初體驗 — Arduino自走車

徐家瀚、余進忠

Maker(又稱自造者)為時下最夯的DIY潮流,不少國內外人士正在響應這潮流。

在這單晶片微電腦便宜的年代,人們遇到問題時能以很低廉的價格透過DIY解決問題,

過程中大家集思廣益,彼此激發創意,藉此激盪出不少驚人的作品。

有些經驗豐富的Maker甚至能打造3D列印機、無人機……等在市場上高售價的機器。

其中自走車可說是Maker初學者必經的入門,為了能讓國高中學生實際體驗自走車的製作與背後的原理,

國立高雄大學應用物理學系於105年4月15日接待高雄市天主教道明中學國三生,

舉辦科學實作學習營學習智能小車的製作與控制。

希望引領國高中生,透過最入門的自走車活動,開啟對問題思考、動手做及發揮創意的一扇門。

此自走車透過Arduino nano控制A3967馬達驅動晶片,透過簡單的C++程式控制步進馬達使自走車得以小腳步行走,

促使小車的轉彎角度更為精確且幅度更大。另外還搭配兩組紅外線偵測器,透過地面黑白反射的差異,

使自走車能沿著既定的黑線行走。在實作開始前,高雄大學的教學助教自行規劃設計晶片配置與電路布局,

最後將各部零件及晶片座焊接至適當位置以形成車體,

利用3D列印技術打造獨一無二的車輪及馬達固定支架,這些幾乎都是出自高雄大學學生的原創。

 

 

在活動過程中道明中學學生們將從的鎖螺絲、固定輪胎限位環、組裝馬達及車輪,

待完成車體後再進行程式撰寫、編譯及上傳至Arduino nano板……樣樣都得動手DIY,待完成後,

學生們必須調整紅外線偵測靈敏度,讓自走車恰能分辨白紙上的黑線,如此才能順利沿著指定的黑線行走。

此次活動中有提供若干種地圖,從簡單的測試級到高難度的進階版都有,

其中最難的甚至有「NUK」字樣的地圖,但是仍難不倒這群聰穎的國中生,

學生在通過測試後陸續獲得研習證書,而高大的教學助教團隊也因此次活動獲得更多的營隊設計經驗,

期盼在日後的科學實作活動中能促使活動更加順暢,也讓參與者能收穫滿滿。

  

 

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