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小孩的科學STEAM系列03：超級工程師

為了解決斜張橋原理的問題，作者陳培陽,智高實業股份有限公司 這樣論述：

★★ 2017年美國家長嚴選金獎（Parents’ Choice Gold Award Winner） ★★ ★★ 2017年美國普渡大學工程科學玩具選品（Purdue University’s Engineering Gift Guide） ★★ 　　從積木課學習工程師的系統化思考概念， 　　運用知識規劃解決現實問題， 　　建構積木解開世紀之橋與摩天大樓的科學密碼。 　　《小孩的科學STEAM系列》用科學（S）、科技（T）、工程（E）、藝術（A）、數學（M），結合協作自造的智高積木，透過知識應用與探究回饋，翻轉單向學習，打造專屬臺灣小學生的新世代學習方法。 　　《小孩的科學ST

EAM系列03：超級工程師》，是以「向工程師學習」為主題。有別於科學家精於探索與發現，工程師更擅長在真實情境下，根據需求、應用知識規劃方案與創造，孩子可透過有系統的積木實作課，像工程師一樣收集資料、分析問題，不斷的測試改進，規劃出有彈性且自主的學習法則。 　　這套產品是由師鐸獎得主的臺中上石國小老師陳培陽參與設計STEAM學習手冊。手冊中結合他多年來的積木教室教學實戰經驗，從介紹世紀之橋與摩天大樓的歷史脈絡與科學知識開始，透過多樣化的積木實驗課，導入工程師模組的系統化思維，帶領孩子針對實作專題，學習如何收集、分析資料，從而規劃測試方案，並建構出可靠又有效率的學習策略。 　　產品包含一組工程

積木與一本STEAM學習手冊： 　　．323個積木，可分別組合9種基礎橋梁與房屋模型、16種工程模型。並可與智高積木系列等產品完美接合 　　．64頁學習手冊，包含認識橋梁的歷史演進與工程知識，多樣化積木實驗課，由淺至深、逐一解決問題。從實際應用與回饋機制中，重新學習知識，並且找出自己的興趣。 本書3大特色 　　特色1：最專業的跨界合作：由最懂教育的「親子天下」與創意積木專家「智高」聯合攜手打造，完美結合小學科學、STEAM教育與自造maker學習。 　　特色2：最教育性的遊戲任務：曾獲師鐸獎陳培陽老師將積木融合STEAM學習與學科知識，替臺灣兒童打造專屬的科學教具。 　　特色3：最安全

、耐玩的創意積木：積木塑膠原料來自臺灣奇美，由智高公司在臺灣生產製作，通過商品檢驗、安全無毒。並且各項零件皆可與智高小小工程師、科技、機器人系列等產品完美接合，甚至無縫參與智高各項創意賽事，讓學習與創意路上不孤單。 　　◎相關影片連結 　　90秒看懂「STEAM」是什麼／親子天下 　　www.parenting.com.tw/article/5074082-90秒看懂「STEAM」是什麼/ 企劃緣起 　　親子天下相關報導： 　　1. 打造機器人搶不走的競爭力：STEAM新素養 　　flipedu.parenting.com.tw/article/3397 　　2. 5大精神，培養STEA

M新素養 　　flipedu.parenting.com.tw/article/3393 積木推手教師推薦 　　台中市永春國小 林峻堅 校長、彰化縣伸東國小 許嘉哲 老師、台中市上石國小 鄭淑真 校長 　　＊適合8歲以上閱讀

斜張橋原理進入發燒排行的影片

基於低功耗嵌入式系統及高精度MEMS感測器的智慧鋼索監測系統研發

為了解決斜張橋原理的問題，作者彭靖軒 這樣論述：

在橋梁鋼索上廣泛設置系統監測去追蹤每一根鋼索的健康狀況，需要相當高的成本，因此為了能在橋樑上的鋼索大量布設感測器，本研究研發了基於低功耗嵌入式系統及高精度MEMS感測器的低成本鋼索監測裝置所構成之系統。此監測裝置基本架構包含了低功耗嵌入式系統、一顆高精度MEMS IMU、一顆高精度MEMS加速度計、一個24位元的MEMS ADC與LoRa無線傳輸模組。其運作模式為平時此系統會進入睡眠狀態，進行待命，當地震來時高精度IMU會喚醒系統進行量測，亦可利用敲擊方式喚醒。系統上的數位MEMS加速度計具有20Bit的解析度，可用來量測鋼索上的加速度，24位元的ADC配合電橋與應變計可用來量測鋼索的應變。

本研究設計了一縮尺的實驗架構測試本系統的效能，實驗結果顯示本系統量測敲擊後鋼索的加速度，進行FFT分析後可轉換得到鋼索的力量，與實際的力量相比，本系統估測的誤差大約在5%以內，估測值與實際值具有良好的線性關係。黏貼在鋼索上的應變計所量測的應變值與鋼索力亦具良好的線性關係。在模擬鋼 索斷裂實驗，可以明顯看到，當構架上鋼索少了一根時，另一根鋼索 可以感受到明顯的變化，而在實際橋梁，如果遇到其中一根鋼索產生 預力損失時，其他鋼索力量也能明顯感受到變化。在鋼索自由振動實驗中，主要模擬加速度計感測器是否能夠利用地震後的微震來代替鋼索監測上所需要使用敲擊的方式，不僅可以節省人力，也可以監測地震後鋼索的健康

度是否有造成影響，而在供耗的實驗中，以 10000mAh 的行動電源，低功耗感測版的睡眠模式可運作 19 年，在測量加速度 與應變也可以持續測量 1250 小時，足夠我們長時間進行監測鋼索。

橋梁檢測基本理論

為了解決斜張橋原理的問題，作者中國土木水利工程學會,非破壞檢測委員會 這樣論述：

橋梁結構為交通系統中心之重要設施， 其在生命週期中之承載力、穩定性、安全性與服務性的確保， 為其養護管理工作的主要目標。 　　在進行上述功能的診斷評估時，就必須依據有效而正確的檢測數據。 　　土木工程的非破壞檢測評估技術在國內外皆是一新興之學科，目前仍缺乏較完整深入的教材可作為訓練培育此類事業技術人員之用。 　　有鑑於此類診斷技術在未來處理老劣化結構的迫切需求性，中國土木水利工程學會之非破壞檢測委員會邀集了國內於橋梁檢測評估的學者專家，分別就目視檢測、材料性質、上部結構、橋墩與基礎結構之非破壞檢測的基本理論、方法與應用實例撰寫成書，作為提升我國橋梁檢測評估科技之基礎。