2016年,智能硬件发展进入一个全新时期,各个巨头公司均发力人工智能领域。人们的目光再次聚焦在“智能”这个方向,国家对于青少年创客思维的培养在逐渐加大力度,目前创客教育在我国发展迅速,少儿编程机构不断出现。市面上已有许多儿童编程硬件教具及教学课程,但是对学龄儿童智能硬件编程能力开发方面还缺乏系统性,存在着许多不足。儿童处于学龄期的期间,认知水平在持续发展的过程中,本文旨在通过研究儿童的心理生理及认知发展来设计教学系统。本文第一章对研究背景、研究意义及研究方法进行了总结归纳。其中理论研究主要分为二三两个章节,第二章是创客教育目前的发展现状进行总结,并适当展望未来可能的发展趋势;及对技术理论基础的研究,对Arduino程序设计相关文献资料进行详读,将涉及学龄儿童智能硬件教育的章节进行总结提炼,结合视频资料,独立进行一些硬件项目的开发工作。第三章是对学龄儿童学习硬件编程的可行性进行分析,从儿童心理学、儿童生理学、儿童认知能力三个维度进行研究,结合人因工程学得出针对学龄儿童的产品设计的一些原则及方法。第四章对于目前少儿编程教育实践进行体验分析,并尝试给出产品分析体验报告,结合用户访谈及调查问卷,对于目前存在的问题加以分析归纳,结合前两章节理论基础,运用工业设计思维尝试给出解决方案。最后一章进行基于学龄儿童的智能硬件教学系统的设计,主要分为软件交互设计、硬件外观设计两个部分。通过全面理解,设计出适合儿童学习玩耍并能与认感相结合的教学系统,融入新创意、新概念、新思想发挥出智能硬件学习对于儿童的重要意义。