輕課程 創客木工聲光互動彈珠台：使用Scratch 2.0程式設計 - 最新版(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖宏德(硬漢爸)

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创意无限，动手实践：青少年创客编程与实物制作入门 本书聚焦于激发青少年对科技、设计与动手实践的热情，通过一系列有趣且富有挑战性的项目，引导读者掌握现代创客（Maker）所需的跨学科技能。它不是关于特定的木工项目或弹珠台的设计，而是深入探索创客精神的核心——从概念到原型、从软件到硬件的完整转化过程。 --- 第一部分：创客思维与项目规划（Foundations of Making） 本部分为读者打下坚实的创客基础，强调系统性的思考方式和高效的项目管理能力，是所有创意实现的蓝图。 1. 什么是现代创客？超越传统手工艺的边界 创客精神的内涵： 探讨“自己动手做”（DIY）与“自己创造”（DIT/DIF）的哲学差异。讲解创客文化如何融合了工程学、艺术设计和编程思维。 跨学科融合的力量： 分析在信息技术（IT）日益渗透的今天，电子、机械和软件如何协同工作，创造出具有“智能”和“互动性”的产品。 案例分析： 简要介绍全球知名的创客空间（如TechShop、Hackerspaces）的运作模式和成功案例，启发读者思考如何构建自己的迷你工作室。 2. 项目的诞生：从灵感到规格定义 需求捕获与用户体验（UX）基础： 学习如何识别一个“痛点”或“乐趣点”，并将其转化为可实现的项目目标。 功能与非功能性需求界定： 区分项目的核心功能（必须实现什么）与性能指标（运行速度、耐用性、美观度等）。 原型设计与快速迭代（Rapid Prototyping）： 介绍低保真原型（如草图、纸板模型）的重要性，以及如何利用快速反馈来修正设计方向，避免在错误的方向上投入过多资源。 时间与资源管理： 学习使用甘特图或看板（Kanban）等简单工具，对项目进行阶段性拆解，确保按时完成关键里程碑。 --- 第二部分：数字构建与虚拟建模（Digital Design & Simulation） 在进行任何物理制作之前，强大的数字建模能力是必不可少的。本部分将重点介绍如何使用主流的2D/3D软件进行精确设计，并进行虚拟测试。 3. 基础几何与2D工程图绘制 矢量绘图基础： 介绍使用基础的矢量图形软件（如Inkscape或特定CAD软件的草图模块）进行精确尺寸标注和部件布局。 工程制图规范入门： 学习标准的视图投影（主视图、俯视图、侧视图）和尺寸标注方法，确保制作出的部件可以被精确加工。 4. 三维建模的核心技巧（Focus on Parametric Modeling） 参数化设计哲学： 深入讲解参数化建模（如使用FreeCAD或Fusion 360的基础模块）的优势——修改一个参数即可自动更新整个模型，极大提高设计灵活性。 实体操作与布尔运算： 掌握如何通过拉伸、旋转、扫掠等基本操作构建复杂形态，以及如何使用“合并”、“相减”等布尔运算来切割或组合零件。 装配体概念： 学习如何将独立的零件模型组合成一个完整的装配体，并进行初步的运动学检查（例如，检查齿轮啮合是否顺畅，或机构运动范围是否受限）。 5. 虚拟测试与应力预估（Basic Simulation） 有限元分析（FEA）简介： 不涉及复杂的数学推导，而是理解FEA的基本原理——如何通过划分网格来预测结构在受力或热负荷下的表现。 优化结构设计： 根据模拟结果，学习如何增加支撑、移除多余材料或改变材料选择，以在满足功能要求的前提下实现轻量化和强度提升。 --- 第三部分：材料科学与现代制造技术（Materials and Fabrication） 本部分将指导读者了解不同材料的特性及其在创客项目中的适用性，并介绍如何利用现代工具将数字模型转化为物理实体。 6. 认识你的材料库 结构材料对比： 详细对比木材（不同密度和纹理）、塑料（如PLA, ABS, PETG的特性和使用场景）、金属（铝合金的加工特性）的优缺点。 粘接与固定技术： 深入探讨机械连接（螺钉、铆钉、卡扣）与化学连接（不同胶水、焊接）的选择标准，确保连接的持久性和可靠性。 7. 传统加工工艺的精度提升 手工具的精确使用： 重新审视锯、刨、钻等传统工具，重点讲解如何配合夹具和量具（如游标卡尺、角度尺）实现工业级的精度控制。 钻孔与攻丝： 学习如何计算和执行精确的钻孔深度、孔径，以及为螺纹连接进行攻丝操作。 8. 增材制造（3D打印）的优化策略 切片软件设置精讲： 详细解读层高、填充密度、打印速度、支撑结构等关键参数对最终部件性能的影响。 打印后处理技术： 介绍打磨、抛光、溶剂平滑（针对ABS）等技术，如何使3D打印部件具备媲美注塑件的表面光洁度和机械强度。 9. 减材制造：CNC与激光切割原理 激光切割的工作原理与安全： 讲解激光切割和雕刻如何快速、精确地加工薄板材料（如亚克力、薄木板），并强调操作安全规范。 CNC铣削基础概念： 介绍三轴CNC机床的工作流程，理解刀具路径生成的基本逻辑，以及如何为更坚固的结构件做准备。 --- 第四部分：系统集成与自动化初步（Integration and Interactivity） 本部分是实现“互动性”的关键，它将数字设计与物理结构结合起来，探讨如何通过基础的电子和控制系统赋予作品生命。 10. 电子元件的选型与连接规范 基础电路理论回顾： 简要复习电压、电流、电阻（欧姆定律）在实际项目中的应用，确保安全用电。 传感器与执行器概览： 介绍项目中常用的输入设备（如按钮、光敏电阻、超声波测距仪）和输出设备（如LED、小型直流电机、伺服电机）的选型标准和接口要求。 11. 迈向自动化控制的逻辑构建 流程图设计： 学习使用流程图来清晰地规划系统的“决策树”——如果A发生，系统应该执行B；如果C未发生，则等待D。 状态机基础概念： 介绍如何将复杂系统分解为不同的稳定状态（如“待机”、“运行中”、“故障”），使控制逻辑更加健壮和易于调试。 接口与信号传输： 讲解如何选择合适的连接器（如杜邦线、JST接口）确保电子元件间信号传输的稳定性和可插拔性。 12. 调试与故障排除（Troubleshooting Mastery） 系统性排查流程： 建立一套标准化的故障排除流程（从电源检查到信号验证），避免盲目试错。 隔离测试法： 如何将复杂的系统分解为独立的子系统（如先测试输入模块，再测试输出模块），快速定位问题的根源。 文档记录的价值： 强调为设计、代码和接线图做详细记录的重要性，以便未来的维护和升级。 --- 总结： 本书旨在培养读者成为一个能够独立构思、设计、制造和编程的“全栈创客”。它提供的工具和方法论是普适的，能够应用于任何涉及设计、制造和电子控制的创意项目中，帮助读者将脑海中的奇思妙想，高效、精确地转化为可触摸、可互动的现实作品。

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最後，單純以「書籍出版品」的角度來看，台灣的設計風格往往偏向精美和實用性兼具，我對這本「輕課程」的編排品質抱有很高的期待。好的創客書籍，圖片的清晰度、步驟圖的邏輯性，以及電路圖的規範性，是決定讀者能否順利完成專案的關鍵。特別是木工的部分，涉及到測量和切割的精準度，如果附帶的圖表能夠清晰標示尺寸和角度，並且詳細解釋每一個切割面的作用，就能避免許多初學者因為尺寸跑掉而導致結構不穩，進而影響到後續的電子元件安裝。而且，作為一本強調「聲光互動」的書，它一定會用到 LED 燈條、蜂鳴器等元件。我希望書中能清楚說明這些元件的選用標準、供電方式，以及如何安全地將它們整合到木製結構中，避免電線外露影響美觀或造成短路。這種對細節的極致關注，正是區分一本優秀的實作指南和普通教材的標準。總體來說，這本書給人的感覺就是：它不只是教你如何做一個彈珠台，它是在教你如何成為一個「能把想法變成現實」的實踐者。

评分☆☆☆☆☆

對於我們這些在台灣的教育現場中掙扎的老師或家長來說，「輕課程」這個定位非常貼心。我們都知道創客教育很重要，但很多時候資源和時間都不允許我們進行過於複雜、耗時的專案。這本書顯然考慮到了「快速上手」與「視覺化成果」的需求。彈珠台本身就是一個經典且具備高度吸引力的主題，無論是國小高年級到高中職的學生都會立刻被它「玩樂」的屬性吸引。重點在於，它一定有非常細膩地將複雜的連線和程式邏輯拆解成一小步一小步的模組化教學。比如，第一階段可能只專注於木工結構的搭建與基礎的計分機制，然後第二階段才導入聲光效果。這種循序漸進的方式，極大地降低了學習的挫折感，讓學習者可以在短時間內看到具體的成果回饋，從而建立起持續學習的動力。這種設計哲學，比起那些動輒需要大量精密工具和進階電路知識的專案來說，更適合在有限的課堂時間內推廣，讓「動手做」真正落實到普及化的層面。

评分☆☆☆☆☆

這本「輕課程 創客木工聲光互動彈珠台：使用Scratch 2.0程式設計」的書名，光是看到就讓人眼睛一亮，特別是對我們這些喜歡動手做、又對科技充滿好奇心的台灣讀者來說，簡直是挖到寶了！光是「創客木工」這幾個字，就讓人聯想到那種充滿溫度、需要耐心打磨的實體物件，與「聲光互動」、「Scratch 2.0程式設計」這種充滿未來感的數位元素結合，這種跨領域的思維，正是當前教育最需要的火花。我記得我以前小時候想玩彈珠台，頂多就是買現成的塑膠玩具，能動手設計軌道就已經很厲害了，哪敢奢想讓它自己會發光、會發出音效，還能透過電腦程式來控制機關的開關時機。這本書的企圖心不只是教你怎麼鋸木頭、怎麼黏合，它更深層次的價值在於，它提供了一個完整的「從無到有」的實作藍圖，讓讀者（無論是學生還是家長或老師）能夠真正體會到，當你的設計理念從腦海中浮現，經過木工的塑形、電子的串接，最後被軟體賦予「生命」的整個過程。這種成就感，不是看YouTube影片學來的模仿可以比擬的，它是你親手創造出來的獨一無二作品，充滿了個人化的印記。光是想像要把那些精密的電子元件和木製結構完美整合，就覺得非常興奮，這本書無疑是引領我們進入這個迷人領域的絕佳入門磚。

评分☆☆☆☆☆

從台灣本土的視角來看，這本書的「第二版」更新非常重要。Scratch 2.0 雖然經典，但隨著硬體和軟體環境的不斷演進，如何將這個老牌的視覺化程式語言與新興的物聯網概念或更穩定的硬體介面（比如 Micro:bit 或 Arduino 的橋接，儘管書名是 2.0，但一個好的第二版通常會提供升級的思路）結合，是讀者非常關心的。我期待看到它在程式架構上的優化，特別是在處理物理世界的「即時性」問題上，是否提供了更穩健的解決方案。例如，彈珠台的得分判定，需要非常精準的時間捕捉，這在 Scratch 中往往是個挑戰。如果書中能針對這些常見的實作陷阱提供專業的除錯建議或優化技巧，那它的價值就遠遠超過一本單純的教學手冊，而變成了一本實戰聖經。台灣的創客社群非常活躍，一本結構嚴謹、內容與時俱進的實作書籍，絕對是社群間互相交流、共同進步的重要基石。

评分☆☆☆☆☆

說真的，現在市面上講解 Scratch 的書多如牛毛，但大多是停留在遊戲設計或動畫製作這種純虛擬層面，對於如何將程式碼的邏輯輸出到實體世界，提供真實的物理回饋，這才是真正的挑戰，也是許多創客教育書籍的痛點。而這本「輕課程」系列顯然抓住了這個關鍵。他們不是只教你拖拉積木，而是讓你必須去思考：當彈珠落下的那一刻，如何設計一個感測器（或許是光遮斷器或限位開關），觸發 Scratch 端的一個訊號，進而啟動一個伺服馬達去開啟一個新的通道，或是播放一段勝利的音樂？這種「軟體控制硬體」的實作經驗，對於培養未來工程師所需的系統思考能力至關重要。更別提木工的部分，它要求的不只是美觀，更是結構的穩定性與精確度，否則電子元件的震動或安裝偏差都會導致程式邏輯失靈。這種結合了機械工程、電子工程與資訊科學的綜合訓練，讓我們感受到這本書的紮實度遠超乎一般的入門指南，它提供的是一套完整的、可複製的教學模組，讓學習不再是枯燥的理論堆砌，而是充滿樂趣的解謎過程。