图1 Kickstarter主形象宣传

用机械晶体管、发条电池和漫画教孩子?

2021年5月21日
一款让孩子们使用电阻、电容和晶体管的机制来解决谜题的角色扮演冒险游戏能够教会他们电子原理吗?

在极客玩具(Geek Toy)食物链的顶端占据了50年之后,标志性的积木玩具乐高(Lego)可能会面临严峻的挑战自旋电子学在Kickstarter上发布(5月20日)。游戏的发明者Alyssa和Paul Boswell创造了一款非常吸引人的冒险游戏,奖励玩家的聪明才智和创造力,玩起来非常有趣,而且在这个过程中还碰巧教会了孩子们(以及感兴趣的成年人)电子技术的基本原理。


机械晶体管和发条电池

任何一个拥有电子工程学位的人都有理由对这种说法表示怀疑,因为除了最具天赋的人之外,所有人都必须在构建电路的过程中,与可视化和模拟看不见的电子流行为所需的令人畏惧的数学进行斗争。自旋电子学以一种新颖的方式回避了数学问题,它创造了最常见的电子元件(电阻、电容、电感器、晶体管等)的机械等价物,提供了其功能的精确视觉表示。这种扣在一起的系统可以很容易地将这些组件连接到“电路”中,使用驱动皮带作为“电线”,然后用一个上发条的机械“电池”给它们供电。


自旋电子学系统正在发挥作用——由上发条的“电池”提供动力的机械“电路”。

该系统不同于传统的电子教育玩具等把电路(仍然是我的最爱之一),还有许多其他的后代原版吉尔伯特的"Erec-Tronic“电路板。自旋电子设备让玩家能够真正“感受到”电压的拉力,并“看到”通过他们自己建造的被动和主动组件网络的电流流动。

联合创始人保罗·博斯韦尔解释说:“不是电子在电线中流动,而是链在机械电阻、电容、电感、晶体管和开关等电路元件中流动。玩家创造各种疯狂的装置,并在这个过程中发现重要的电子概念。当你以机械的形式玩游戏时,甚至许多先进的概念也会变得显而易见。”

一个“享受”的方法

通过以一种有形的方式体验看不见的电子的行为,这个游戏可以让技术变得更有趣,让极客和非极客都能理解。很多STEM玩具都是出于好意,把枯燥的教育内容包装在有趣的活动中,而boswell夫妇的设计则采用了一种“愉悦”的方式。尽管它可以作为一种非常创新的STEM教育工具,通过一系列的课程和练习来完成,但当它作为一种引人入胜的基于故事的发现游戏来玩时,自旋电子学真的很出众。它引人入胜的叙述是通过一个精美的插图在线漫画小说来传达的。

在Spintonics的游戏模式中,你发现自己在19th你会遇到纳塔莉亚,白天是钟表匠的女儿,晚上则是女天才发明家。当娜塔莉娅的父母被迫离开钟表业,搬到一个阴郁的乡村小镇时,娜塔莉娅在他们满是灰尘的棚子里重新打造了她父母的旧作坊,每天晚上都在那里修修补修,直到灯用完。

有趣的是,她偶然发现了一种替代技术,它可以重振小镇,甚至可能改变世界。你的任务是帮助纳塔莉亚建造越来越复杂的自旋电子电路来满足小镇越来越有挑战性的需求。

引人入胜的叙述可以让你和娜塔莉娅一起踏上旅程。她面临着一系列日益复杂的挑战,这些挑战要求她以新的方式应用她发明的机制,并发现新的机制,从而开启更多的可能性。

工程教育的新途径?

让非工程师(和预备工程师)更容易掌握电子学和其他STEM技能的基本知识是一项了不起的成就。然而,boswell夫妇也可能为非传统工程专业的学生创造了一个“匝道”。

正如我的电子工程师们所知道的,通常电子学的教学方式要求学生们花上一两个学期的时间来吸收高度抽象的概念,然后才会意识到这些概念与他们要培训的工作领域或他们将要开发的应用程序之间的关系。每个班级都有一些“天生的工程师”,他们的母语是数学。但是很多像我一样的人会做得更好,如果我们能够从基本的理解开始,我们正在工作的原则,开始在数学上,我们将使用完全理解和应用它们。

通过在他们开始培训时提供一个工作的概念基础,像Spintonics这样的教学工具可以让许多聪明、有创造力的年轻人,他们没有传统上与工程师相关的背景或个性特征,从而在我们的职业中拥抱和出类拔萃。从我在我们行业的经验来看,这种多样性对我们的工作场所和我们的底线都有好处。

购买或试

这个游戏将于5月20日在Kickstarter上上线作为一个两部分的冒险。第一部分,被称为“行为一”,探索了60个谜题系列中的被动组件的行为。不要被“无源”这个词吓倒,因为即使是不起眼的开关、电阻、电容和“可听安培计”也能在自旋电子学领域带来巨大的冒险。

Act Two工具包增加了60个新的冒险,向玩家介绍电感和晶体管的特性(!),以及许多令人兴奋的应用,他们使可能。对于像我这样的极客来说,购买Act Two套件可能是值得的,只是为了看看机械电容、电感器和晶体管是如何工作的!

如果您想在购买之前试驾Spintonics,或者不想等到今年1月实际套件的交付,您可以查看他们的现实的网络模拟器.虚拟自旋电子学系统允许你构建、测试和运行你在现实世界游戏中遇到的相同小工具的虚拟版本。最重要的是,它是免费的!

的现实

需要注意的是,任何Kickstarter项目都存在延迟交付的风险,或者在某些情况下,如果活动失败,除了退款外没有交付。也就是说,你的胜算很大,因为博斯韦尔夫妇在之前的竞选活动中有良好的业绩记录。这包括他们最畅销的图灵翻滚游戏在你设计和制造大理石电脑时,它会教你逻辑和编程。

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