涉及学科： 计算机科学，环境科学，农业，机器人技术
项目主题关键词： 人工智能，大型语言模型，可持续性，自动化
在这个创新的最终项目中，学生将设计并建造一个AI控制的桌面温室，将现代技术与可持续农业结合起来。项目开始时，学生将进行头脑风暴并草拟可能的设计，考虑功能性、美学和结构完整性。通过使用CAD软件，学生将创建温室的精确数字蓝图。然后，使用激光切割机来制造温室各个部件。切割完成后，学生将组装部件，确保温室坚固并具有防水功能，这可能需要使用硅胶或其他防水材料密封边缘。 温室内部将填充土壤并种植真实植物。项目的核心在于整合AI控制的环境来优化植物生长。学生将安装一系列传感器，包括土壤湿度传感器来监测水分含量。如果土壤变得过于干燥，微控制器（如Micro:bit）将自动启动浇水系统。为了确保植物获得足够的光照，LED生长灯将根据预设时间表或环境反馈自动开关。 为了保持最佳温度，温室将包括用于冷却的风扇和根据温度读取自动开关的窗户。学生将使用Micro:bit编程这些系统，将编程与硬件集成。在整个项目中，学生将测试、改进并排除原型中的问题，以实现一个高效、自我维持的系统。 这个项目结合了设计、工程和环境科学，同时培养了CAD、激光切割、电路、编程和问题解决的技能。到项目结束时，学生将拥有一个功能性的桌面温室，并对人工智能和技术如何促进可持续农业有更深入的理解。这一实践经验将为他们未来的STEM学科应用做准备。
思维习惯：
系统思维：理解传感器、软件和硬件如何相互作用，以保持最佳环境
问题解决：调试代码、优化硬件配置，并改进AI决策过程
伦理思维：解决包容性和可达性挑战，考虑自闭症个体的需求
可转移能力： 将人工智能应用于实际问题，技术、农业和包容性之间的跨学科连接，创建适用于大规模可持续实践的原型
学科知识： 人工智能和Arduino编程基础，传感器数据分析和硬件-软件交互，可持续农业原则和环境监测。