[課程紀錄] CAVEDU的物聯網教學心路歷程

對於CAVEDU來說,將實用的科技以有趣的主題融入教學中一直是我們的核心價值,因此在辦理各式研習與講座中收集大家的意見與困難點就至關重要了。以下內容只代表CAVEDU這兩年多來在物聯網這個主題上的些許教學心得(可能還有一點機器人與Android app),如有偏頗還請大家不吝指正。

作者/攝影  曾吉弘
課程時間   8週 (週四 18:00-20:00)
課程講師  2015-持續努力中
課程場地  全台各地

概念很簡單:如果只是把感測器數值顯示在網頁上,這樣就真的無聊透了。相對地,如果Arduino這類型的入門 maker board 已經很普及的情況下,該如何改變學習這件事:讓小孩子覺得有趣,讓高中與大學生們學到真實可應用的第一線技術?

2015年11月2016年5月各舉辦了一場[物聯網教學應用發表會],邀請了許多朋友來參加,有趣的是在2015年參加以開發板製造商為主,到了2016年則以雲服務提供者為主。這與我們的想法相當接近,使用者對於物聯網的期待已從基礎的資料呈現與控制,進一步到希望有運算、智能服務以及串聯常用的網路服務等等。

針對物聯網教學這件事,我們大概歸納了幾個特性:

 

1. 重點在於網路品質:頻寬、連線數上的要求都會比傳統教室來得更高

  1. 以Raspberry Pi 或 7688課程來說,學員的電腦、開發板與手機都需要在同一個網段之下,這樣連線數就會是學員數的至少3倍。

2.網路端與開發板端的開發環境大不相同

  1. maker 開發板常見程式環境自然是以Arduino為主,網路端則五花八門,node.js、python或php都有。如果想要一個程式語言就打通關的話,可能會遇到某個感測器沒有python函式庫而無法讀取或是所有東西都用Arduino IDE硬幹而程式碼太長的狀況。

3.雲服務端常常改版,使用者只能被動接受

4.上課可能發生問題的地方更多,老師心臟要夠強

  1. 無法連上網路(帳號密碼錯誤)、無法連上server、意外斷線、腳位接錯、函式庫引用錯誤、呼叫次數太密集…  太多啦

5.承3.4.  教師需要花更多時間備課

而使用者對於雲服務的期待也大致整理如下:

1.免費,至少不要太貴

  1. 學校對於看不到的東西很難編列預算

2.希望可與熱門的網路服務結合,因此才會有像是IFTTTTemboo這類型的中介SDK provider 存在。

3.入門範例真的很重要,哪怕只是LED閃啊閃,對於很多人來說也是要花一段時間才能學會。

    1. 要用雲服務來進行LED hello world範例的話,代表您得做到這些事情:
      1. 讓開發板連上網路
      2. 讓開發板連上雲服務 (以上兩點需要使用者具備網路基本知識)
      3. 開發板可讀取來自雲服務的資訊
      4. 使用者可擴充,例如兩個控制頻道分別控制對應的腳位狀態,以及在雲服務上顯示開發板回傳的數值(數字、文字或布林)

真的不太簡單,對吧?

 

4.離線版或區域網路版

    1. local cloud 或 private cloud 對於網路品質不佳或是對於關注資料私密性的用戶來說相當重要,您可以參考QNAP與Arduino合作推出私有雲服務一文

對於學生來說,教學者得先建構一個情境來引起學生們的興趣,例如以下:

  • 可以自動發佈Facebook動態嗎?
  • 事件觸發後可以推播或寄郵件給我?
  • 可以結合 open data嗎?
  • 可以影音串流或影像辨識嗎?
  • 有圖形化介面可以用嗎?
  • 可以不用除錯嗎? <- 最好有這種事情

您可在App Inventor中文學習網上的範例教學頁面看到我們寫了許多讓app與各種網路服務結合,包含Goolgle map、Google 街景服務、微軟認知服務、LASS空汙地圖、政府提供的紫外線與空氣汙染open data等等。對於開發板的聯網應用,也從雲端控制家電、氣象站這類基礎應用,進一步到Facebook天氣播報機器人(IBM Bluemix + Facebook Messenger API)、7688聊天機器人(IBM Bluemix)以及串流影像中的臉孔與年齡辨識

針對大家又期待又怕受傷害的107課綱,由於[物聯網]已確定排入高職課程中,我們也接到許多學校詢問課程、師資與教室設備等等規劃上的問題,我們很樂意提供相關的建議喔!!

 

(展示用的物聯網屋,具備各種感測器、聯網開發板以及雲端控制介面)

不論是學校社團業界講師、公民營研習社群分享一般民眾課程,都很期待與您見面喔!

(2016公民營研習@彰化建國科大,彰師附工主辦)

(2016  Mobile Hero 通訊大賽物聯網教師研習研習@T客邦創客基地)

(2015 創客night分享 Raspberry Pi 影像辨識機器手臂@T客邦創客基地)

(一般民眾物聯網課程@T客邦創客基地)

 

有興趣的朋友可以參考阿吉老師在去年新北 mini Maker Faire 分享的內容:

[活動紀錄] 2016 新北Mini Maker Faire 物聯網好棒棒分享會

希望日後有機會再寫一篇關於程式教學的心得分享囉!!

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