说起STEAM，许多小伙伴们第一印象就是著名的游戏平台STEAM（国内称“蒸汽游戏平台”），但今天我们要来讨论的是另一个STEAM教育。这个STEAM是指学科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Arts），数学（Mathematics）的结合。STEAM教育就是集科学，技术，工程，艺术，数学多领域融合的综合教育，这个词常用在学校为了提升在科技发展的竞争力，有出现的教育政策及课程规划，强调未来的学生应培养跨领域素养和能力。现代社会中家长也逐渐认识到STEAM教育的重要性，所以我们可以看到关于青少年科学、工程、技术类的培训班遍地开花，特别是类似编程类需要与青少年动手能力相结合的课程，更是大行其道。这些STEAM编程课分为纯软件的青少年可视化图形编程课程，如编程猫等；还有就是结合了机械人配件拼搭和动作流程编辑于一体的课程，如乐高编程、搭搭乐乐等，我家的小孩子就是选择了既可动手搭建模型又需要在软件上进行逻辑编程的课程。虽然这类课程好处很多，需要青少年既动手又动脑，但此类的课程也是有许多的弊端，最显明就是课程费用昂贵，而且对课程开展有严格的场地和硬件要求，例如需要成套的硬件设备，还需要专用的电脑软件进行配对使用。

那有没有能在家里就能开展STEAM编程课程教育的方法呢？壳乐派crowpi2就为我们指明了一条可行的道路，最近由深圳市孩想编科技有限公司最新推出的便携式STEAM项目实验设备壳乐派crowpi2就能完美地实现这一需求。

什么是壳乐派crowpi2呢？其实它就是一个功能性笔记本电脑，同时也是便携式的 STEAM项目实验室，让青少年随时随地学习从硬件电子和软件编程等一系列的STEAM实验课程。包装：首先我收到这款壳乐派crowpi2时，发现它的外包装印刷产品是一台类似笔记本电脑的产品，当打开产品包装的时候，发现里面居然许许多多的配件和电子元器件，例如电阻管、遥控器、还有许多不知名的配件和电子元器件，配件非常丰富，但具体怎么用的我们即时不得而知，我们下面再继续研究。

外形及配件：当我打开包装取出这款壳乐派crowpi2主机时，发现它的外形咋一看很像一台笔记本电脑，但与普通的笔记本电脑又有区别，因为它比普通的笔记本电脑要厚得多，经经过仔细研究我才发现，原来这台壳乐派的键盘可以取出，然后里面大有天地，是一个多功能的项目板，此时我终于大致明白了那一大堆随盒附送的电子元器件和配件的用法，就是要结合这个多功能项目板来完成多项经典的科学实验的。壳乐派还带有两本开发宝典，一本是Python，另一本是SCRATCH教程，以帮助大家学习。

这台壳乐派crowpi2主机的功能笔记本部分搭载了一块11.6英寸显示屏，分辨率为1920*1080，尺寸291 x 190 x 46mm，重1.3KG，可拆卸的键盘、无线鼠标以及200万像素的网络摄像头和麦克风，类似于一台普通的笔记本电脑。

壳乐派crowpi2主机左侧有两个USB 2.0接口、两个USB 3.0接以及一个标准RJ45网线接口，并没有HDMI或者VGA视频接口。但从配件里面附送了HDMI模块来看，主机是可以以外接的方式连接到HDMI视频输出的。

壳乐派crowpi2主机右侧是12V/2A电源接口，开机按键，音量加减按键，mini USB接口、3.5mm耳机接口。这右侧的接口布局看，这里就是壳乐派crowpi2的电池输入模式，支持12V/2A交流电源输入和mini USB充电输入。而且在壳乐派crowpi2主机后侧有一个类似抽屉一样的位置，抽屉上有还一个孔，仔细检查发现这里可以放置随机附送的5000mAh移动电源，可作为壳乐派crowpi2的移动供电使用，从而实现普通移动笔记本电脑一样的移动充电使用。

当我们打开壳乐派crowpi2主机的底盖时终于发现，支持壳乐派crowpi2主机变身成为一台功能性笔记本电脑的主板是一块树莓派单片机集成芯片，至此也能解释了为什么这台壳乐派crowpi2能使用5000mAh移动电源供电和它所使用的操作系统为什么是Linux的原因了，原来它的功能性笔记本电脑的真身就是树莓派微型电脑。运行原理及优势：如果对电脑的历史有所了解，特别是微型电脑（单片机）演进史和电脑操作系统的发展史有所了解的人来说，我们现在所接触到的PC（个人台式电脑）和WINDOWS系统虽然是市场上日常大众最常见最易用电脑产品，但它却并不是最高效最开源的电脑产品，真正在生产领域发挥作用的电脑产品是单片机微型电脑和更开源的操作系统Linux，世界上大多数真正的技术控和工程师对于Linux都情有独钟。一个更开源的系统配合一台更低要求却拥有更强大的扩展能力电脑一直是技术工程师最大的目标与追求，所以树莓派（Raspberry Pi）自问世以来，深受众多计算机发烧友和创客的追捧，曾经一“派”难求。别看其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频等功能通通皆有，可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”。

这台壳乐派crowpi2使用了树莓派的核心硬件，兼容树莓派3B,3B+,4B版本，所以这也是它为什么能外接这么多项目板和功能接口、而且能使用移动电源供电的原因，作为强大的工控机架构，ARM的优势是以更低的功耗来完成更多线程的计算任务，而且它还兼容了内存、图形处理的功能，所以一块卡片大小的工控机（单片机）集成电路芯片就能完成普通一台PC个人桌面电脑的CPU＋内存＋显卡的功能。不夸张地说，ARM嵌入式微控制器技术的出现给现代工业控制领域带来了一次新的技术革命，与个人桌面电脑不同，ARM工控机广泛应用于现代工业的方方面面，Linux操作系统也成为现代工业系统的基础，真正想深入学习编程语言的人都绕不开它。

这台壳乐派crowpi2就是基于树莓派硬件应用了开源Linux操作系统的功能性电脑，所以以此研发出来的壳乐派crowpi2就能拥有无极限的创意和广阔的应用环境。

功能总览：在我们接通电源打开壳乐派crowpi2的时候，我们就能发现壳乐派crowpi2的内核为树莓派的Linux操作系统，标志性的4个树莓图标相信玩过树莓派的朋友都会非常熟悉。

进入系统后，程序会自动加载壳乐派制定的图形操作界面。它包括了“项目”、“我的世界”、“人工智能”、“Python”、“Learning”、“游戏”、“Microbit”、“Scratck”、“Arduino”等九大功能菜单，这些菜单都有对应的功能，概括了青少年日常接触到的编程语言的各个方面，包括图形编程语言“Scratck”，就是我们平时学习的“编程猫”课程和比较深入的“Python”计算机程序设计语言课程。项目板功能：首先，图形操作界面中的“项目”对应是就是壳乐派crowpi2的项目板功能。我们只要把壳乐派crowpi2移动键盘取下，就能看到隐藏在移动键盘的项目板全貌。

先说说这个移动蓝牙键盘，它采用了浮岛式键盘设计，移动蓝牙键盘使用了2.4G蓝牙连接，移动蓝牙键盘有单独的电源开关和锂电池供电，可通过USB充电接口进行充电。另外除了提供移动蓝牙键盘外，壳乐派crowpi2还提供了无线鼠标。

这个项目板功能非常强大，它包括了22 个传感器、一个拇指操纵杆，包括RFID射频识别感应器、NFC点对点读写区、LED矩阵显示器、声音感应器、温度感应器、湿度感应器、红外感应器、重力感应器、光度感应器、计时器、距离感应器等等我们日常生活中随处可见的功能元器件。

而这些功能元器件通过不同的组合和应用就构成了我们今天科学技术智能设备设施的基础，例如我们的门禁卡系统、智能穿戴设备、制热制冷设备甚至是机械转动设备，都是由这些基础的感应功能设备组合而成。

而壳乐派crowpi2通过项目板功能就深入浅出地演示了这些设备的工作模式和工作原理，为孩子从原理上解释了“门卡为什么能感应开门？冰箱空调如何感应温度的变化从而开展制冷工作？”等等日常我们经常接触但又无法深入了解的科技基础问题，而这些现代科技的要素却是其它玩具或者设备无法为我们演示的。

例如我们通过伺服舵机的游戏就能了解机器人为什么能行走？通过入侵警报功能就能了解酒店的感应门为什么能在有人时自动开门？银行晚上的红处报警器是如何报警的？

我们还可以通过树莓派外露的GPIO（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出端口外接电子元器件，来完成更多的科学实验。教学课程：我们可以通过“Learning”里的“Python”这个图标进行项目板学习课程，注册后就可以开展合共38个课时的项目板功能学习，这些课程通过非常祥细的讲解和演示过程，教会孩子认识并学习项目板上各个感应功能模块的原理和对应的编程语言代码，每个课程最后都会有一个编程实验，让孩子通过编程语言控制项目板对应的功能区发生作用。

通过“讲解－－演示－－实操”的教学模式，让孩子们从根源上了解并掌握各种元器件的工作原理和机器语言化实现方式，让孩子摆脱传统教学的单调乏味和无趣。项目板的意义在于引导孩子了解所有现代科技机产品背后的运行原理，理解我们日常所有接触的科技学习都是通过“编程语言－－机器编码－－控制机器”和“编程语言－－机器编码－－图形化控制游戏”这一模式实现的。通过壳乐派crowpi2附送的配件而且并不局限于这些配件，壳乐派crowpi2的项目板将为壳乐派crowpi2提供更多的功能。

“人工智能”模块功能： 其实壳乐派crowpi2上的“人工智能”模块就是树莓派的底层功能应用扩展，它通过在树莓派接口基础上连接摄像头、声音接收器、下载语音数据包等方法，来实现以“语音识别”和“人脸识别”为两大标志功能的人工智能体系。其实这里也提示了现代人工智能体系的两大应用基础“音频识别技术”和“图象识别技术”，现代人工智能技术在许多应用方面都是基于这两大技术不断扩展的成果，而壳乐派crowpi2就以一个非常简单的方式就阐明了人工智能体系发展的根基，从而为孩子进行现代人工智能技术体系打开了一扇大门。

壳乐派crowpi2还通生动的课程来演示，机器是如何通过视频、音频传感器获取图像和音频数据、识别图像和音频数据，程序如何把数据转化成机器能读取编码，从而达到智能识别的效果，深入浅出地说明了这些技术最基本的实现原理。

“Scratck”简易图形化编程工具：Scratck就是简易图形化编程工具，由麻省理工学院的“终身幼儿园团队”开发的图形化编程工具，主要面对青少年开放。国内面向少年儿童开展的简易图形化编程课基本都是使用了Scratck语言开展的，例如上文讲到的“编程猫”课程。

壳乐派crowpi2上就有一套共16课时的全功能Scratck课程学习，简易图形化编程方式让孩子非常简单就能开展编程学习，建立编程逻辑思维，这对于孩子进一步学习“Python”计算机程序设计语言是非常有益处的。

壳乐派crowpi2上的Scratck课程还能结合上文讲到的“项目板”功能，以Scratck言语来实现“项目板”的程序语言应用。“我的世界”和“Python”应用：《我的世界》是一款非常著名的带有生存冒险元素的建造类游戏，由很好玩的单机游戏所改编来的。整个游戏世界由各种方块构成，玩家可以破坏它们，也可以用自己的方块随意建造东西,《我的世界》没有边界（地图会动态增长），没有结局，也没有等级和分数。正因为这种无限制无边界的设定，才能让世界上这么多玩家在游戏里能发挥无尽的想象力，其实这一设定就和Linux开源操作系统的宗旨有些相似。

我之所有把“我的世界”游戏和“Python”语言放在一直讲，是因为通过壳乐派crowpi2就实现了“我的世界”游戏的“Python”编码化，通过开启“Python”工具窗口，对应开启的“我的世界”游戏窗口，我们就能更直观地理解游戏的运行机制，通过针对“我的世界”游戏的解构学习课程，从而理解所有的游戏的设计、运行机制。其实简单来说就是通过壳乐派crowpi2，我们已经触摸到所有游戏的实质－－计算机程序设计语言编码。

通过了解并掌握“Python”计算机程序设计语言后，我们就能发挥我们的想像力，任意修改游戏程序，甚至开发出自己专属的游戏程序。这种透过事物看本质的特别作用，正是壳乐派crowpi2所能带给我们的作用，它能以简单直观的方式最大程度地让我们接触拥抱现代科技技术的根源－－程序代码。

壳乐派crowpi2的本质：其实上述关于壳乐派crowpi2所定制的图形化操作界面ICON只是基于树莓派的硬件建立起来的OS，当关闭定制操作界面ICON后，我们看到了这台壳乐派crowpi2的实体，树莓派的开源Linux Raspbian XP Professional操作系统。

简单的图形化桌面操作系统，画面不精细但非常实用，这也是开源Linux操作系统的特色。点开Linux操作系统菜单后，一台桌面电脑的功能应有尽有：上网浏览器、办公室软件、媒体播放器、文件管理器、编程工具等都在里面了。这些软件都是基于Linux操作系统的开源免费软件，功能可能比WINDOWS更强大，对于正直的程序工程师来说，里面的如JAVA、Python、Geany、Sonic Pi、WOLFRAM各种语言环境编辑工具才是真正的利器。

基于Linux操作系统的壳乐派crowpi2，还能通过烧树莓派RetroPie 系统转变成一台游戏机，也可以与多种操作系统兼容，包括Arch，Raspbian，FreeBSD，LibreELEC和Ubuntu。我们可以通过教程学习自行一个烧制TF安装系统，也可以使用壳乐派crowpi2自带了一个烧好RetroPie 系统的TF卡，只需要打开后盖，替换系统TF卡即可。其实基于Linux操作系统的壳乐派crowpi2真的拥有许多的可能性，这种可能性取决于你的孩子的想象力。

壳乐派crowpi2的不足之处：对于一款立足于引导青少年对编程学习及科技产生兴趣为目标的产品，这款壳乐派crowpi2的起点是有点高的，使用者的学习能力有一定的要求，所以并不适合年龄比较少的儿童使用，这是它的局限性；第二就是使用壳乐派crowpi2的对象还需要对科技要有一定的好奇心，特别是对数学和物理知识有一定了解的青少年使用，而对于逻辑能力不太好的小女孩，给她使用这些产品，可能还会造成对她的科学学习积极性打击。

小结：经过几天的试用，我越发觉得壳乐派crowpi2能发掘的功能和好玩的地方实在是太多了，如果你只是单纯地把它做为游戏机或者模拟机使用，你将会极为浪费它的性能。通过壳乐派crowpi2，我们将为孩子打开一扇通往科技世界的大门，壳乐派crowpi2通过有趣的游戏将孩子引入对游戏背后的编程语言的了解和学习，孩子通过编程语言的运用反过来可以修改游戏或者创造新游戏。所以，如果你想要你的孩子真正拥有自由翱翔电子科技世界的能力和空间，你让他接触的不应该是预装了Windows操作系统这类的个人PC桌面电脑，Windows看似友好的图形化界面，把计算机真正的工作流程隐藏在幕后，让青少年失去了进一步探索的动力。而且这款能让孩子探索游戏及应用程序本源、能进行底层接口功能编辑的机器，引领孩子探索电子科技世界。