工程師最喜愛的科技玩具

早在Lincoln Logs木頭積木玩具出現(xiàn)以前，與工程技術(shù)有關(guān)的玩具已經(jīng)幫助許多孩子發(fā)展空間能力以及建構(gòu)知識了。而從1930年代的樂高積木（Lego）到今日的 Raspberry Pi 單板電腦，各種新科技與工程玩具更為數(shù)以百萬計的幸運學童們奠定了良好的教育基礎(chǔ)。

雖然常常接觸科學或工程玩具的小孩子長大后并不一定就會加入工程師的行列，但我們認為其間仍存在某種關(guān)聯(lián)性。本文整理了從上個世紀初至今日的一些工程玩具，從 Tinker Toy 與 Erector 等拼接組裝游戲，到近來的 LeapPads 與 littleBits 基礎(chǔ)工程玩具，它們都曾經(jīng)鼓舞了許多孩童長大后成為工程師，甚至讓許多工程師也一直愛不釋手。

你是不是正因為受到哪些科學或工程玩具的啟發(fā)，而萌生成為工程師的念頭？或者，在這些工程玩具中，你曾經(jīng)玩過或最喜歡哪些呢？

樂高機器人是工程師的最愛

Lego Mindstorms EV3 是樂高公司（Lego） Mindstorms 系列的第三代機器人，專為10歲及以上的孩童所開發(fā)的，包括軟體和硬體，讓他們能打造出17種不同的可編程機器人。透過一個可編程的 EV3 積木控制器來控制系統(tǒng)，其中包括模組化感測器、馬達和樂高零件。樂高公司表示， EV3 版本是針對原有的 Lego Mindstorms 概念加以強化，包括「擴展積木上的編程設(shè)計」（expanded on-brick programming），以及與 Android 和 iOS 智慧設(shè)備更密切整合。 可編程積木組的概念是在麻省理工學院的媒體實驗室（MIT Media Lab）中發(fā)展出來的。

樂高機器人玩具一直是許多矽谷工程師的最愛

（來源：The Lego Group）

NI myRIO成為學生族玩具新寵

美商國家儀器公司（National Instruments；NI）針對大專工程系所學生推出的 myRIO ，是一款基于該公司 CompactRIO 平臺的簡化版嵌入式硬體裝置。其中包括賽靈思（Xilinx）的可編程系統(tǒng)級晶片技術(shù)，結(jié)合雙核心ARM-based處理器以及包含28，000個邏輯閘的 FPGA 。當與該公司的 LabVIEW 圖形化編程環(huán)境搭配使用時，它可讓學生編寫基于 FPGA 的應(yīng)用。

NI myRIO是工程系學生族的新玩具

（來源：Bridge Street Toys）

K‘NEX橋梁組裝游戲

K’NEX推出了Introduction to Structure： Bridge 橋梁組裝游戲，讓兒童們動手搭建塑膠拱橋、桁架與吊橋。K‘NEX的想法是讓「學童們更瞭解橋梁的歷史、功能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、幾何與強度。」

K’NEX Introduction to Structure： Bridge 橋梁組裝游戲

（來源：K‘NEX）

Girder and Panel Building建筑游戲組

1957年推出的Girder and Panel Building建筑游戲組讓兒童可動手建造摩天大樓、橋梁、道路，甚至是水力系統(tǒng)。這款游戲產(chǎn)品至今還在市面上販售，內(nèi)容包括塑膠制的梁柱、地基、側(cè)墻面與屋頂?shù)取?/p>

Girder and Panel Building建筑游戲組

（來源：Bridge Street Toys）

Raspberry Pi單板電腦

Raspberry Pi基金會開發(fā)出僅信用卡般大小的單板電腦，期望協(xié)助推動在校學生的電腦知識與技能，讓學生樂于學習編程。該電路板包括一個700 MHz ARM架構(gòu)處理器、繪圖處理器與512MB RAM，可支援多種作業(yè)系統(tǒng)。

Raspberry Pi單板電腦

（來源：Wikipedia）

用Lincoln Logs積木搭造小木屋

Lincoln Logs搭造的小木屋（來源：Wikipedia）

美國知名建筑師Frank Lloyd Wright的兒子John Lloyd Wright在1916年發(fā)明的Lincoln Logs，已經(jīng)讓好幾個世代的兒童瞭解建筑的基本知識。這些小小的木制積木可以垂直嵌入另一個積本中，讓小朋友打造出一間小木屋。John Lloyd Wright開發(fā)這款玩具的創(chuàng)意來自于父親所設(shè)計的東京帝國大飯店。

K’NEX的機械組裝游戲

K‘NEX的Simple and Compound Machines機械組裝游戲組，有助于中學生培養(yǎng)對于機械原理的理解。該游戲組包括352個K’NEX零件──足以打造出16種可運轉(zhuǎn)的機器。它還包括建筑物的說明以及符合科學、技術(shù)、工程與數(shù)學（STEM）標準的指導手冊。

K‘NEX的機械組裝游戲?qū)橹袑W生而設(shè)計

（來源：K’NEX）

樂高積木

樂高積木從1930年代開發(fā)木制玩具開始，到了1947年時演變成為塑膠積木。數(shù)以百萬計的孩子們使用可互相連結(jié)起來的積木組裝出各種建建筑物、汽車與人物。2013年，用超過500萬個樂高積木組裝出全世界最大的樂高模型──《星際大戰(zhàn)》（Star Wars）的X翼戰(zhàn)斗機（X-Wing）模型。

樂高積木

（來源：Wikipedia）

Erector金屬組裝玩具

1913年推出的Erector金屬組裝玩具由各種可用螺母和螺栓連結(jié)的金屬桿柱組成。其他機械零件還包括了滑輪、齒輪、輪軸與電動馬達，讓用戶幾乎可打造出任何東西的大致模型。 1950年，耶魯大學醫(yī)學院的醫(yī)生真的用Erector搭建出一顆人工心臟，據(jù)說還讓一只狗活了一個小時。Erector至今已經(jīng)賣出數(shù)百萬套了，原產(chǎn)品的其他版本目前仍在銷售中。

Erector金屬組裝玩具

（來源：Wikipedia）

Scratch教育編程語言

由MIT Lifelong Kindergarten Group開發(fā)的 Scratch 是一款教育編程語言，讓孩子們可創(chuàng)作出互動式的故事、游戲、藝術(shù)與模擬。孩童在使用Scratch編程時，只需將樣板中的模組拖放到另一個拼圖游戲的格式即可。其想法是讓世界各地的學校使用Scratch為學童們介紹基本的電腦編程技能。

Scratch教育編程語言（來源：Wikipedia）

Tinker Toy組裝游戲

1914年開發(fā)的Tinker Toy組裝游戲組是一位石匠在看了小朋友用棍棒和線軸玩耍后的創(chuàng)意。這款產(chǎn)品采用帶有45度孔的木制線軸，可打造出令人贊嘆的復雜機器與架構(gòu)。這款游戲組合現(xiàn)代版目前也仍在銷售中。

Tinker Toy組裝游戲

（來源：Wikipedia）

littleBits電路積木

2011年首次上市的littleBits是小型、以顏色編碼的電路板，使用戶能夠用於創(chuàng)作出簡單的電子電路。以電路板作為Bits模組的背板，其上包括了各種電源、光源與聲音等功能模組，同時，這些模組也不必進行焊接、接線或編程。

littleBits電路積木（來源：littleBits）

Snap Circuits電子積木

Snap Circuits電子積木組針對八歲以上的兒童，包括可相互扣在一起的塑膠模組，讓兒童開始接觸到電力與電子元件。這套積木組讓用戶可打造出AM收音機、門鈴和防盜報警器等裝置。電腦介面實驗還可讓用戶看到電路中的電子訊號，就好像工程師從示波器和頻譜分析儀上找到所需的訊號一樣。

Snap Circuits電子積木

（來源：Elenco Electronics）

K‘NEX太陽能發(fā)電遊戲組

K’NEX的Investigating Solar Energy遊戲組教孩子門如何利用太陽能，並將它轉(zhuǎn)化成為電力。這款遊戲組包括太陽能板、馬達以及其它128個零件，讓孩子們動手建造三種不同類型的太陽能模組。

K‘NEX太陽能發(fā)電遊戲組

（來源：K’NEX ）

機器先生

Ideal Toy公司在1960年推出的機器先生（Mr. Machine）長得就像機器人一樣，他戴著一頂大禮帽，必須透過手動將他背後的巨大發(fā)條上緊後才能開始走動。這款玩具是透明的，讓孩子們能在機器先生行走時看到裡面的齒輪轉(zhuǎn)動情形。他們也可以動手拆解機器先生，然後再重新組裝。機器先生為他們提供了一節(jié)寶貴的建築課程。

經(jīng)典機器人玩具──Mr. Machine

（來源：globaltoynews.com）

Construx塑膠組裝玩具

1983年上市的Construx塑膠組裝玩具，透過節(jié)節(jié)相扣的塑膠元件，讓孩子們建造成更大型的模型。它雖然未使用螺母或螺栓，但Construx中包含了鉸鏈、馬達以及其他可拆卸的零件，讓孩子打造出可活動的結(jié)構(gòu)與模型。

Construx塑膠組裝玩具

（來源：Wikipedia）

LeapPad兒童平板電腦

LeapFrog Enterprises稱其所推出的「LeapPad」電子平板玩具為「專為兒童打造的終極學習平板電腦」。 它包括800多個益智遊戲、創(chuàng)意應(yīng)用程式、電子書、視訊與和音樂資料庫。2013年還推出了新一代的 LeapPad2 ，包括一個可充電電池、AC變壓器以及4GB的儲存空間，可儲存照片、應(yīng)用程式與視訊。

兒童用7吋平板LeapPad

（來源：LeapFrog Enterprises Inc.）