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美国孩子的课外兴趣班----培养动手能力 精选

已有 10170 次阅读 2014-7-19 06:18 |系统分类:海外观察

我个人感觉美国人动手能力还是有些强的,比如刷房子,修车。甚至有一次看美剧,FBI探员有句台词说美国任何一个机械或电子的本科毕业生都有能力做出来炸弹,要遥控有遥控,要定时有定时。。。这跟他们的教育方式还是颇有些关联。


前两周系里办了个夏令营,在五十多名高中生申请者中选择了二十位来大学里“长长见识”。大体上就是每天把学生们拉到实验室,把一些大学的工程内容讲给他们,再让他们组装电路,做些小机器,比如光纤电话,机器人之类。在这两周结束的时候,他们每一个人都会有一堆的作品,比如下面这个是我觉得最炫酷的一个作品,line following robot(循迹自走车)


这个小车可以自动沿着黑色胶带在地板上画出的胶带行走。

小车的“大脑”在绿板子下面蓝板子上。


 


在图中可以看到车子的腹部有几个感光传感器,起到“眼睛”的作用。每当传感器探测到车子偏离黑色轨道,车上的单片机(“大脑”)就会根据存储的自动控制程序调节两个轮子(“两条腿”)的转速,从而改变小车运动方向,使其回到原定的黑色轨道。在组装小车之前,老师会给高中生介绍一点点自动控制的概念。当然不会扯到微分方程这么深入,不过基本的负反馈原理是会介绍的。


此外,学生不会涉及电路,程序的设计工作。不过他们能把这么多电子元件组装到一起,并大概理解电路的工作原理,就已经让我很印象深刻了。程序虽然是老师编好的,学生只需下载即可,但他们被要求改变程序的参数,也意味着他们需要对程序有一定的理解。


最最重要的是,在夏令营结业典礼的展示环节,当他们的家人和我们请的客人让他们介绍作品的时候,每一个孩子都一脸自豪的说的头头是道。我想在他们的内心里,电子设计已经不神秘不遥远,而很令他们着迷了。


还有一点让我很惊讶,负责这个项目的老师是一位教授,他亲自设计,测试这个自走车的电路,而这是非常花时间的工作。相比之下,我负责的金属探测器项目仅仅是买现成的板子,让学生自己焊接好就行了。


自走车是最复杂的项目,做了两天,此外还有几个相对简单的项目。


光纤电话,他们会学到一点点光电电光转换的原理:

 

 

中间那个黑黑的线是光纤。

 

调幅收音机,跟我们大二学工做的东西很像。

 

 

金属探测器,我介绍了一点点关于电磁场与电磁波的知识:

 

 

数字温度湿度计:

 

这个很经典,我们大三有一门课就要做这个,不过不简单。

 

天黑了就会自动亮的灯:

 

这个项目有点特殊的地方在于没有印制电路板,于是学生就需要自己设计电路的连接方式。


我估计在电子工程师看来,上面这些东西大多都不是很复杂,大四学生都能做。不过中美有一点明显区别就是,他们把这些工程的东西很早(高一,甚至更早)的就一点一点教给他们的孩子,而我们是到了大学才有机会逐渐接触这些。


有时候很难比较美国的教育和中国的教育,因为老美占有的资源相差太多了。上面那个循迹自走车,买设计好的要一百多美元一台,自己设计一台也要60美元(单片机开发板$25,两个马达$16)。光纤电话30多美元,最便宜的可能就是金属探测器,12美元。再考虑到支付给老师的工资,场地费之类,这二十个个高中生花费不菲呀。他们每人需要给学校缴纳1500美元的培训费,如果住校2200美元。


总之呢,这就是我接触到的美国教育的冰山一角。


有些老师说中国需要更多的技工,而不是更多的大学生。我觉得有道理呀,做上面这些东西不需要看懂麦克斯韦方程,也不需要判断系统稳定性,甚至不需要知道微积分,但确实是能改变我们生活的东西。

 

 还有些制作过程的照片,都是网上有的,我应该不算侵权吧。

插插面包板

看程序也是必需的

中午吃饭还要听讲座,其实也挺累的。


电路组装完了不工作,楼主帮忙修一修。姑娘好像是印度裔的吧。



Salman教授讲光纤电话。

最后一天展示会,家长来了好多,爸爸妈妈哥哥妹妹舅舅姨姨狂拍照。

结业典礼某教授讲话,按说他应该穿的更正式一点。-_-!


我喜欢的循迹机器人

所有的老师,助教,评委选出了两个最好的学生得“特斯拉”奖和“爱迪生”奖。晕,这俩不是有矛盾么?反正就这么叫的。华裔的孩子在学校还是很厉害的。奖品不错哟,是苹果的购物卡和mp3。





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