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智慧科技創意自造家(maker) 校園萌芽活動課程計畫
(一)子計畫辦理資源背景及需求分析
「人工智慧大戰，搶攻科技未來」。如大家所熟知的美國家庭之車庫常是實驗、腦力激盪、翻轉碰撞的實驗室，其提供各種創意落實的可能，蘋果電腦創辦人 Steve Jobs 在車庫中製作出第一代電腦，就是最佳的詮釋典範。「創客(Maker)」風潮-從「想」到「做」，是目前最熱門話題，同時也被視為啟動未來創新的重要角色。「創客」不只是DIY，也不只是3D列印，它將帶動未來生活型態的改變。這股「Maker」風潮正吹向台灣，而台灣深厚的IT製造的基礎，可以激勵更多創意和創業的發展，成為產業轉型升級的重要助力。此時，透過創客的自主創新，將為台灣帶來新的未來。
目前網路的全球化使國際競爭不再是技術競技，而是在創新能量(innovation)， 當我們思考如何培養新世代具備足夠的創新能力時，回顧傳統教育的教學，常欠缺「實作」的課程，到今日的「翻轉教育」，此刻的創客教育與「作(實作)、用(使用/操作)、想(發想/創意)」及「學(自學/共學)、思(思辨)、達(表達/展演)」，將成為影響未來競爭力的關鍵。
「創意」是「知識經濟」起點，而「實作」將是「創意實現」的門路，其統整跨域知識(Science科學/學說、Technology科技/技術、Engineering工程/工作程序、Aesthetics/Art美學/造型、Mathematics數學/數學式/關係式、Society社會/人文/生態/環境，STEAMS)，並可提升「四創能力(創意/創新/創造/創業)」。只有構建一個鼓勵開放學習的自造者環境，才能讓源源不絕的創意，成為驅動未來競爭力的核心力量，並為國家帶來新的力量，就讓創客教育從校園萌芽吧！
(二)辦理項目詳細內容
1.基本資料
2.實施進度
3.詳細實施內容
一、課程介紹
本課程為「智慧科技創意自造家(maker)萌芽活動」，內容涵蓋創意作品賞析、創意內涵、創意呈現方式、創意技法、創意泉源、創作工具、創作材料、創意作品創作與展演…等相關內容。本課程將由生活經驗切入課程主題，引導學生感受生活創意、統整創意內涵、提升學生創意素養、並藉由「合作學習（Cooperative learning）」與「做中學、學中做」方式，進行「專題導向學習（Project-Based Learning, PBL）」，統整生活科技、電腦、機械、物理、美術等跨領域課程內容，進而提升「四創(創意/創新/創造/創業)」能力、涵育學生自發(本體觀)、互動(認識觀)、共好(倫理觀)、利他(人際觀)、生活(生命觀)。同時在主觀、客觀、宏觀、達觀的生命發展歷程中，成就每一個孩子(適性揚才/終身學習)、啟發生命潛能、陶養生活知能、促進生涯發展、涵育公民責任、永續生態環境，達成全人教育目標。
創客神器-Arduino
什麼是Arduino (Arduino簡介)
Arduino 是一張微控制器板子(microcontroller board)，大約一個手掌大(如圖)，又被稱為創客神器。Arduino是一種開放授權的互動環境開發技術，互動裝置其實無所不在，像是冷氣的恆溫裝置，便是使用感測器偵測環境溫度，進行室內溫度的自動調節；還有汽車使用的倒車雷達，過於靠近物體便會發出聲音警告駕駛者。這些裝置為生活增加不少安全及便利，互動能帶給使用者驚喜，有時會以藝術品的方式呈現在生活當中。
使用者可以在 Arduino 板子上接上各種電子裝置，例如 LED 燈、喇叭、馬達、開關、溫濕度感測器、紅外線發射與接收器、LCD 顯示裝置，以及Ethernet、WiFi、XBee、Bluetooth、RFID、GPS 等各種通訊模組。
若再配合撰寫一些自動控制的程式，就能利用 Arduino 做出各式各樣的自動控制應用，例如利用溫度感測器控制風扇的運轉、使用可變電阻控制燈光的明暗、控制馬達的轉速、利用紅外線遙控家電/利用伺服機(Servo)控制機械手臂或機器人，以及製作自走車、飛行器等等。
Arduino 的特色
1.開放源碼(open-source)。不僅軟體是開放源碼，硬體也是開放的。軟體的開發環境可在網上免費下載，而Arduino 的電路設計圖也可從官方網站自行下載，依據自身之需求進行修，但須要符合創用CC授權條款(創用CC授權條款)。
2.簡單好用資源多。傳統上，要開發微控制器的程式，開發者需要具備電子電機相關科系的背景，一般人不容易進入這個世界。Arduino 進入門檻低，即便沒有電子電機相關科系的背景，也可以很容易學會使用 Arduino。再者，由於 Arduino 開放的精神，很多人都樂於分享他們的作品，所以網路上有非常多的資源。很多時候，我們只要參考網友的作品，配合自己的需求調整一下設計，就可以在短時間內完成自己的作品。
3.物美價廉。一張微控制器板子動輒 3000 元台幣，相較於這類微控制板子，Arduino 控制板只要 30 美元左右(目前長明街標價340元/會員價330元)，可以說是俗擱大碗。
4.Arduino可分三大部分:Arduino硬體、Arduino軟體及Arduino擴充原件。硬體部分可購買現成的板子或是依據網路下載的電路圖自行組裝，初學者建議購買現成的，依Arduino官網，台灣合法授權的代理商為藝科資訊 Aroboto Studio、PlayRobot 飆機器人/普特企業有限公司、iCshop (台灣)電子零件，亦可到網路上搜尋購買。
Arduino 的應用
Arduino的應用，其突破以往只能使用滑鼠，鍵盤，CCD等輸入的裝置的互動內容，可更簡單地達成單人或多人互動。maker可將 Arduino 與電腦上的應用程式進行通訊，如具有豐富動畫效果的 Flash、藝術創作者最愛的 Processing 及知名的互動音樂系統 Max/MSP 等，在網路上已經有許多非電子電機本科系maker，自行創作出各種有趣的人機互動遊戲。
(取材自http://www.wshop.idv.tw/interaction/?m=200706 )
1.狗食盆–自動控制餵食器,當狗兒食用完畢之後還會發出聲音提醒補充飼料 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=379
2.地圖教學–結合 Flash,讓小朋友觸控地圖上的按鈕後,經由 Flash 播放教學動畫 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=396
3.告別酪梨身–利用計時概念,經由電腦畫面上的Flash動畫提醒電腦使用者該起身活動活動了 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=416
4.籃球鬧鐘–以籃球為關閉鬧鐘的介面,讓想賴床的人必須提起精神才可將鬧鐘關閉 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=435
5.功夫裝聲控教學–以推廣中國功夫為創意起點 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=450
6.發聲手套–手套可發出各種聲音 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=453
7.吃角子老虎防盜器–外觀為吃角子老虎且可正常運作的機台,其實為一多功能的防盜保險箱 http://www.wshop.idv.tw/interaction/?p=429
◎作為發展機器人的控制板:製作類似掃地機器人(Roomba)，搭配超音波感測器、紅外線測距，控制萬向輪型機器人在地面上四處遊走，且能自訂閃避障礙物。
LilyPad - 可穿戴在身上的 Arduino，這東西應該可以拿來做鋼鐵人的發光手套。
Easy Robot 簡易機器人 - 一個很簡單的機器人自走車，網路上有完整的製作教學。
Robot ARM - 使用 Arduino 控制機械手臂。
ArduCam - 利用 Arduino 遙控相機
Drum Kit - 電子鼓，有了 Drum Kit，你也可以搖身一變成為一個鼓手
ArduCopter - 四軸直升機，哇嗚！這東西看了真是令人興奮，有錢應該買一台。
Home Power Monitoring - 家庭用電監測系統，利用電流感測器(Current Transducer)監測家庭用電，並且透過 Ethernet 把用電數據傳到網路上，以 Flash 圖表呈現，讓使用者透過瀏覽器就可以看到家裏的用電情形。
參考資料
1. http://coopermaa2nd.blogspot.tw/2010/12/arduino-arduino.html
2. http://newsletter.ascc.sinica.edu.tw/news/read_news.php?nid=2782
二、課程內容
創意概論
1創意概論:創意定義、內涵、泉源
2 創意作品賞析
(1)圖像作品欣賞:忘記關頭燈…
(2)文具作品欣賞
(3)家具作品欣賞
(4)家電作品欣賞
(5)科技作品欣賞:4C產品
(電腦computer、通訊communication、消費電子Consumer Electronics 、汽車car)
(6)建築作品欣賞
(7)展場作品欣賞
(8)藝術作品欣賞
(9)其它作品欣賞:小綠人、紅燈舞蹈、斑馬線…
3材料認識
(1)金屬材料特性
(2)非金屬材料特性
4機電光元件特性
(1)機械元件特性:齒輪傳動、壓電材料、熱電材料、…
(2)電子元件特性:二極體、電晶體、熱敏電阻、積體電路IC、電動馬達、發電機…
(3)光元件特性:光敏電阻、光電材料、太陽能光電板…
5創意呈現方式
(1)圖畫2D/3D:傳統繪圖、電腦輔助繪圖、電腦繪圖軟體種類、工程製圖與識圖、三視圖、展開圖
(2)實體:木工、電工與鐵工工具之安全使用與其注意事項
Arduino
第 1 章 認識 Arduino
第 2 章 認識電子料件與工具
第 3 章 LED、七段顯示器控制
第 4 章 開關、按鈕、按鍵控制
第 5 章 可變電阻、光敏電阻控制
第 6 章 蜂鳴器、聲音控制
第 7 章 直流馬達控制
第 8 章 伺服馬達控制
第 9 章 超音波感測器控制
第 10 章 紅外線感測器控制
第 11 章 溫濕度感測器控制
第 12 章 液晶顯示器 (LCD) 控制
第 13 章 藍牙感測器控制
第 14 章 序列埠通信
第 15 章 類比信號處理
第 16 章 專題製作:範例-手機藍牙遙控輪型機器人(電動車)
第 17 章 智慧科技專題製作:創意自造家-創意自造智慧科技產品(分組合作)
相關影片
1.範例影片:手機遙控電動車Arduino APP藍芽解說1050225_ 00693
https://www.youtube.com/watch?v=LyrlwYhWXpI&nohtml5=False
2.範例影片:手機遙控電動車Arduino 1050225 00692
https://www.youtube.com/watch?v=OMXMDGNDYH8&nohtml5=False
三、教學資源：
(一)教學設備：電腦、網路、實物投影機、無線麥克風、無線滑鼠、無線鍵盤、簡報筆、創意自造智慧科技作品之相關工具、儀器、設備、料件、3D列印機、
(二)教學多媒體：平板電腦、筆記型電腦、數位錄影機、數位照相機、行動硬碟、行動電源、三腳架、延長線、
(三)教學模組: 創意自造教學模組、智慧機電光科技教學模組、智慧機器人教學模組、物聯網教學模組、創意綠色能源科技教學模組
(四)教學軟體：Arduino 免費軟體、免費繪圖軟體、Arduino 相關書籍、創意天龍八部套書、創意發想相關書籍、…
4.經費需求規劃(單位：仟元)
5.預期效益(請以部定指標為主)
1-31每生使用教學資訊設備數量比
2-1 與大學合作課程數
3-3學生對學校辦學成效之認同度
預期效益
1.提升學生身心素質與自我精進能力
2.提升學生系統思考與解決問題能力
3.提升學生規劃執行與創新應變能力
4.提升學生符號運用與溝通表達能力
5.提升學生科技資訊與媒體素養
6.提升學生藝術涵養與美感素養
7.提升學生人際關係與團隊合作能力
8.提升參加全國能源科技創意競賽實作能力
9.提升參加全國太陽能車創意競賽實作能力
10.提升參加全國機器人創意競賽實作能力
11.提升參加全國科學探究創意競賽實作能力
12.提升參加全國科學展覽競賽實作能力
13.提升參加全國生活科技創意競賽實作能力
14.統整跨域知識(科學、技術、工程、美學/造型、數學、社會/人文/生態/環境，STEAMS)
15.提升「四創能力(創意/創新/創造/創業)」
課程目標(請條列式)
1.培養學生賞析生活科技產品能力
2.提升學生設計素養與創意構思能力
3.提升學生學生創意內涵統整能力
4.提升學生創意表達呈現能力
5.提升學生創意自造能力
6.提升學生展演創意自造作品能力
7.協助學生進行職業試探與生涯規劃
8.統整跨域知識(科學、技術、工程、美學/造型、數學、社會/人文/生態/環境，STEAMS)
9.提升「四創能力(創意/創新/創造/創業)」
6.其他
任課教師 吳和桔老師 學經歷
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