【黃秉華】一個遊戲學會做工程師
2019-05-15
STEM四科之中，工程Engineering會比較陌生，原因是中小學沒有這門課。此外，人工智能（AI）將要列入STEM範圍，但這門科技範圍很廣，如何變成實用易明的教學內容，看來有點難度。
工程和AI其實都有一個共通點，就是著重算法的運用。這不是指我們中小學的算術和數學，而是數學和電腦科學中的一種應用計算方法，不過，不必要把算法當成艱深的科學程式，其實我們日常生活總會用得上算法的。例如做家務，洗衣掃地、收拾物品，如何順序安排最有效率，是需要動腦筋的，否則就會事倍工半，還會變得一團糟。
工程師的責任就是有條理的、合乎效益把工作安排得最妥善；至於AI技術，目的就是為機器系統設計出一套程序，使之一邊工作一邊學習，從而訓練成為我們二十四小時不休工作、絕少出錯的好幫手。如何啟發孩子的工程師算法思維，同時又可當作AI思維練習遊戲？這裏有一個好玩遊戲，出自美國矽谷一位著名管理人英特爾前CEO葛洛夫，可跟大家分享。
我們要求孩子今天負責為家人提供早餐，「責任是準備一份包括三分鐘水煮蛋、奶油多士及咖啡的早餐。當你將早餐送上顧客餐桌時，每樣東西都應該是剛出爐又熱騰騰。」怎樣才會做得好？如果你先倒出咖啡，然後烤多士，最後才煮蛋，保證你端出來的咖啡不是熱騰騰，多士又過氣，完全是一份的不完美早餐。
遊戲的竅門是首先掌握煮蛋、多士、咖啡的資料，三樣東西準備起來那樣東西最費時？當然是要煮三分鐘的水煮蛋，烤多士只要一分鐘，沖好的咖啡更方便，一大壺就已經做好了。你知道最佳安排必然是圍繞著水煮蛋來進行，蛋還未煮好，咖啡就不急著倒，多士也不急著烤。有了製造流程，你便可以把很有效率的做出一份早餐，甚至利用機械自動化，大規模的生產，為整間學校、工廠提供早餐。
這個由工程師設計出來，用來訓練工程師的教案，沒有涉及甚麼深奧懂的方程式和技術名詞，玩過一次便會留下了算法思維。最妙的是，遊戲可以升級，例如加入種種不同的管理指標，使之成為一套高級的工程遊戲。這裏介紹的是入門版，小朋友都可以試玩的啊。
作者：黃秉華
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