為支持108課綱之探究與實作課程的推行，以及因應日後學生面臨科技產業的競爭，本計畫研發一套探究量子現象的實體動手模擬系統。普郎克量子論開啟了量子科學之門，不但是愛因斯坦與密立根探討光電效應的基礎，也奠定了今日電子與光電科技的基礎。此外，普朗克常數h 也在2019年成為公斤的國際標準，更延伸影響到，例如作用力、能量…等物理量的單位。在科學教育方面，量子現象雖已普及到國民教育；卻仍缺乏經濟安全的器材，可以普及進行量子現象的探究與實作。本計畫新研發的動手模擬系統，具有與實際的量子探究系統完全相同的部件與控制旋鈕等，師生得以進行控制與調整變因以及讀取數據，並且進行分析與建模。不但可以提供師生與真實系統相同的實作與分析經驗，而且避免了真空、強光或高溫等操作風險與高成本，能夠從基礎教育場域，奠定進階學習以及高科技學術與產業所需的量子科學實作經驗。本計畫以開源微處理器(Arduino)作為感測與資訊處理的核心。雖然以光電效應為例，其流程與部件也可以提供師生轉換為其他量子效應探究模擬系統，例如: 法蘭克-赫茲實驗等。此外，學生還可以循序漸進地綜合運用所學之電路與程式，設計自造其他探究模組，是一個跨學科與跨領域的探究實作系統。