您正在為下一學期的教師研習教案、或是跨領域 STEAM 特色課程發想而苦惱嗎？
在 108 課綱與 SDGs 永續浪潮下，生活科技與資訊科技學科急需能夠落實於日常生活、融合前沿科技，同時又能撰寫進計畫申請書的高品質教案。
本工作坊專為國高中生活科技、資訊科技、自然科學等領域教師設計。我們將在 6 小時內，帶領老師跨越傳統程式碼的繁瑣門檻，利用最新的 AI 協作開發（Vibe Coding），親手將一個普通的圓柱水壺大改造，升級為懂你動作、具備醫學補水邏輯的「3D 智慧喝水管家」！
💡 一、 為什麼這堂課是生科與資訊學科教師的教案救星？
身為第一線的學科召集人或生科組長，每次要辦研習、提報經費時，是不是總遇到以下焦慮？
- 痛點 1：研習時間受限 ─ 高中跨校研習通常只能核准 1 天 (6小時) 公假，時間太長老師無法連續請假，時間太短，難以展現專案深度。
- 痛點 2：課堂安全焦慮 ─ 傳統研習最怕老師動烙鐵燙傷，或是硬體接線出錯導致電路板冒煙，講師一個人根本分身乏術。
- 痛點 3：經費計畫書難寫 ─ 學校優質化計畫、高教深耕計畫的經費，如果沒有對接 SDGs（聯合國永續發展目標），在行政審查時很容易被質疑不夠新穎。
🛡️ 我們的教案規格，為您徹底消除這些焦慮：
- 零焊接、100% 成功率硬體：採用 Stonez56 創客工坊客製化的 ESP32-C3 智慧主機板，所有感測器與 OLED 螢幕均為插接式排母設計，免動烙鐵，隨插即用。
- AI 協作 (Vibe Coding)：不需要死記 C++ 語法！教導老師引導學生向 AI 貼身助教下達精準指令，生成行為辨識邏輯。
- 行政核銷一站式支持：我們備有完整的研習計畫書草案、SDGs 課程評量指標、以及授課 PPT 模板，協助老師輕鬆完成校內預算申請與成果結報。
🌿 二、 深度對接 SDGs & ESG 永續教學指標
這不是一個簡單的電子玩具，而是能直接填入學校永續發展報告書的優質跨域教案：
- SDG 3 良好健康與福祉（Good Health and Well-being）
- 教案實踐：專案的核心演算法聚焦於「主動預防醫學」，利用科學計量提醒，預防現代人因無感脫水導致的大腦暫時性Lag。
- SDG 4 優質教育（Quality Education
- 教案實踐：透過AI coding，打破程式學習門檻，讓不同背景的學員都能在 6 小時內完成生物感測硬體，落實公平、高質量的 STEAM 跨學科教育。
- SDG 12 責任消費及生產（Responsible Consumption and Production）
- 教案實踐：利用學生常的髮帶，讓老師與學生不需丟棄、不需購買新杯子，將原有的舊杯子無痛升級為智慧穿戴硬體，倡導重複使用（Reuse）的循環經濟精神。
🧱 Day 1（前 6 小時）：硬體構築、畫素視覺與 AI 互動遊戲設計
- 目標：100% 成功率！組裝出電路，並用 AI 協作寫出第一個「重力感應畫素遊戲」。
| 時間/課堂週次 | 課程單元 | 研習與教案重點 | 學生實質產出與 Checkpoint |
|---|---|---|---|
| 09:00 – 10:30(1.5H) | 單元一：健康照護趨勢與啟動 AI 程式助手 | 1. 分析預防醫學商機、導入科學補水數據。2. 認識創客（Maker）文化、介紹低代碼開發潮流。3. 安裝與設定編譯工具，用 AI 協作寫出首個 LED Blink（呼吸燈）。 | 1. 智慧水杯功能發想草圖2. 首個 Blink 燈效控制成功 |
| 10:30 – 12:00(1.5H) | 單元二：硬體電路構築與 OLED 畫素視覺設計 | 1. 學習 I2C 總線並聯觀念，認識元件硬體引腳。2. 串接 SSD1306 OLED 顯示螢幕。3. 引導 AI 進行 U8g2 畫素排版，繪製個性化中文、閃電充電符號或喝水笑臉圖案。 | 1. I2C 總線硬體安全接線完成2. OLED 成功渲染出個人化畫素圖片 |
| 12:00 – 13:00 | 中午休息與交流 | 創客教學思維火花碰撞、Kevin 老師 1 對 1 指導 | 學員相互交流創意想法 |
| 13:00 – 14:30(1.5H) | 單元三：3D 空間感測與 AI 重力小遊戲實作 | 1. 認識三軸加速度計與陀螺儀 MPU-6050 運作原理。2. 讀取並觀察 3D 空間重力數據（X, Y, Z）。3. 練習 Prompt 技巧，引導 AI 寫出「平衡球」或「重力不倒翁」互動畫素小遊戲！ | 1. 讀出並觀察陀螺儀 3D 物理數據2. 完成 AI 協作重力感應小遊戲實作 |
| 14:30 – 16:00(1.5H) | 單元四：創意探索延伸與 Day 1 實作大除錯 | 1. 【新增自由探索時段】：學員自行發揮創意，微調小遊戲難度、更換 OLED 像素造型或 RGB LED 個性化閃爍提示。2. 講師進行全班逐一確認、除錯，確保 12 位學員全部亮燈成功。 | 1. Day 1 硬體電路與基本功能 100% 通關2. 完成個人化程式微調與優化 |
🧱 Day 2（後 6 小時）：生物演算法、記憶按鍵、ESG節能組裝與成果收網
- 目標：解鎖「商品級」喝水判定演算法，大改造水杯，產出學習歷程檔案。
| 時間/課堂週次 | 課程單元 | 研習與教案重點 | 學生實質產出與 Checkpoint |
|---|---|---|---|
| 09:00 – 10:30(1.5H) | 單元五：教手壺讀心術── 喝水判定演算法 | 1. 探索人類吞嚥行為的時間常數與物理特徵。 2. 引入直觀的「抖動濾鏡（EMA 濾波）」概念，教學生過濾走路、手震等無效物理雜訊。 3. 撰寫 3D 向量判定，教手壺精準識別「真的喝水」而非隨機晃動。 | 1. 喝水判定演算法軟體實作完成2. 成功排除走路、手震之無效晃動判定 |
| 10:30 – 12:00(1.5H) | 單元六：快攻配網同步與記憶體按鍵切換 | 1. 取得網路時間（NTP），在螢幕上即時顯示電量與目前時間。 2. 認識 NVS（非易失性存儲）記憶體魔法，實作關機、斷電後喝水進度（Thirst%）不丟失。3. 實作「實體按鍵切換功能」，可在時間模式與補水儀表板間流暢切換。 | 1. 斷電不失憶之記憶體讀寫程式2. 按鍵切換雙軌資訊儀表板（Thirst% 與 Time%） |
| 12:00 – 13:00 | 中午休息 | 電路、軟體與 3D 機構之最後組裝確認 | 享用精美茶點、交流實測心得 |
| 13:00 – 14:30(1.5H) | 單元七：3D 外殼裝配與 ESG 綠色計算實踐 | 1. 大改造（Retrofitting）現有水壺：將 3D 列印外殼、矽膠帶與 PCBA 板結合固裝。 2. 導入 ESP32-C3 Light Sleep（輕度睡眠）與中斷喚醒技術（WoM），精算功耗成效。 3. 量化能耗降低幅度，感受程式碼級節能（Green Coding）。 | 1. 智慧補水杯套實體裝配完成 2. 綠色低功耗控制程式與能耗量化報告 |
| 14:30 – 16:00(1.5H) | 單元八：創意實測驗證、成果發表與歷程撰寫 | 1. 【新增延伸測試時段】：將水壺套上杯套，在教室自由活動實測。根據個人飲水習慣，利用 AI 微調演算法時間與傾角常數。 2. 引導學生使用專屬模板，產出 108 學習歷程成果報告。3. 分享成品與心得。 | 1. 個人化喝水參數微調實測完成 2. 個人的 108 自主學習成果報告產出 |
🛠️ 四、Stonez56 創客工坊專屬優化硬體
我們深知教學現場的痛點，這款主機板是由講師親自經歷數次迭代優化的高質感作品：
- 超微型雙層板 (35 x 45mm)：妥善解決了 ESP32-C3 陶瓷天線淨空、3.3V 電源地平面開槽等高頻雜訊干擾，訊號強健。
- 安全的電源管理：內建 TP4056 鋰電池充電保護，防反接、防倒灌，可直接透過 Type-C 安全充電。[具備 ADC 分壓金屬膜電阻算計，於 OLED 螢幕上即時顯示電量 。
- 教具與簡報全套打包：研習結束後，每位老師不僅能帶走一套完整的智慧水喝水提醒裝置，還能直接獲得開源程式碼，回校立刻能開課！
👨🏫 專業講師介紹
陳恩霖 (Kevin Chen)
- AI 專業背景：經濟部認證AI 應用規劃師專業證書
- 教學經驗: 曾至多所大學/高中教授 AI 在生活及工作應用
- 教育背景：美國 Auburn University 資訊管理碩士
- 創客教學實績：YouTube 51+ 支 Arduino 教學、170+ 支 Maker 影片
- 社群影響力：Stonez56 部落格累計 97 萬+ 瀏覽人次
- 業界實務經歷：曾任 HTC、Holux、Microtek 跨國企業技術/產品資深經理與 PM
✉️ 學校研習採購與經費對接說明
本創客工坊可配合開立正式統一發票（品名可配合學校核銷改為「生科教具材料包」或「資訊科耗材」）。
- 研習方案：提供整套教具 PCBA 材料包（含主機板、ESP32-C3、3D 列印外殼、OLED、MPU6050、鋰電池），講師到校授課。
- 教案配套：附贈「自主學習/微課程」教學計畫書草案、SDGs 課程評量指標表，協助老師輕鬆核銷。
立即預約研習：
- 聯絡 E-mail：
[kevin.chen@stonez56.com] - FB 粉絲專頁：
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