計畫成果

設計以紙材為基礎之遙控科學玩具-生態探索用之水陸兩用載具

詹敦學 /國立雲林科技大學跨域整合設計學士學位學程

計畫簡介

本計畫聚焦於10-16歲學童,結合STEAM教育與AI影像辨識、DIY機構設計,成功開發低成本且高可塑性的環保智能教具。產品設計上應用SCAMPER創新思考法,材料以石頭瓦楞紙板、PLA線材與矽膠3D列印件為主,具備水陸兩用及可拆卸結構,並搭載BMduino(兼容Arduino UNO R3)和ESP32-CAM實現遠端操控與即時影像辨識,辨識模型(YOLOv5)於Google Colab訓練,,可以自動偵測沙灘貝殼、植物等並啟動採集機械臂。
主要功能包括DIY動手組裝船殼,結構可塑、水陸雙用,手機遙控、AI影像辨識,支持戶外環境與多場域教學。
學習成效部分,經三所學校300人/時實測問卷分析,產品獲得72%外觀肯定,組裝體驗與程式邏輯理解尤以13-18歲組最易上手(程式理解率82%);但針對零件卡榫及說明書圖示還需優化。活動中「潮間帶生物觀察」為成功案例,挫敗主因為感測器防水性不足。團隊合作方面,明確角色分工與具體任務有正向回饋,但需加強工作時程分配。