2018年9月5日 星期三

2018資訊小組暑假課程第二波

        繼第一波三天的課程之後,8/13~8/17這五天的上午,老師為小朋友們舉辦了第二波的學習課程,設定的目標是學會獨立執行的翻頁電子書、簡單的影片編輯、最好還有時間可以讓小朋友們玩一下Micro:bit…
        暑假是小朋友很忙碌的時候,這時代,家長總為小朋友的暑假安排了充實的活動或安親班,所以資訊小組的暑假課程一向都不是強迫參加的,老師覺得是教小朋友們多一些額外的電腦知識,時間能調配好且自己有意願多花時間來的人再來上課。
看得出來有一個是國中的帥哥學長嗎?
        第一天的課一開始還是先回憶一下前一次學的東西,學過的電腦知識應該要累積起來,不要教過了就忘,否則很難進步…,暑假的時間比較充足,所以我們的學習方式就是建構式的,比如:我們要製作一本翻頁電子書,那麼就從內容的準備開始,所以老師要求大家帶一些自己的作品來(照片、學習單、圖畫作品…甚至考卷都行),老師希望大家做出來的東西是有個別性的,所以大家就有學習掃描及照相的需求了…
※以後若有需要到辦公室借用器材,小朋友最需要注意的就是「禮貌」!


※別小看影印機的掃描功能,不親自操作過還真的不會!數位相機也是一樣的,光用想的很簡單,好像拿到相機就會拍照了,事實上所有的東西都有學問,大家應該靜下來深入學習才能真的入手。


大家都很喜歡拍照,尤其是自己拍的照片讀到電腦後,看看效果…
        不論是掃描或是拍照,都只是在準備材料和零件而已,要集成一本電子書,小朋友需要有許多的想法及邏輯,是有一定的難度的。
老師整理了製作流程讓小朋友們依

老師的翻頁書範例
        其實在整個製作電子書的過程中,最費工的部份就是構思及封面封背及頁面內容的產生,這個部份大家必須學習好幾個程式來完成,影像編輯、轉檔、命名方式…有很多技巧都因為要做出一本書這個簡單的目的而成為必要的學習。

        經過一番的努力後,大家都能做出自己的翻頁電子書囉!而且是進階的版本,也就是封裝成單一執行檔(.exe)的格式,別人只能觀看不能改動。



        在這一段課程的後二天,我們談了一下關於影片的製作,現在很流行拍微電影呀!只要有一部簡單的攝影機或數位相機…大家都能拍出短短的影片,當然我們的最終目標是有計畫有故事的短影片,這需要蠻長的學習時程,一開始我們就帶著輕鬆的心情來接觸…


        秉持著本小組的最高原則:「動手做」就對了,我們先研究一下數位相機的錄影功能,兩兩試試,可別小看這件事!很多小朋友拍完才發現,自己的焦點一直在跑或是影片抖動得厲害~這可就需要練習了!我們一開始只要大家能掌握拍影片的重點就好了,並不要求能有什麼驚天動地的內容故事…
        老師也解說了「綠幕」的原理及用處,我們實際到那面以前老師親手塗的綠牆來拍…


        趁現在來練習一下,開學後,這個空間就要暫時成為六年級的教室,那時可就不方便進來拍綠幕影片囉!暑假上課的最後這一天,我們讓大家分組隨想地拍了許多片段的影片,接下來就是介紹一些基本的影片剪輯技巧,最後大家都試試輸出成一段編輯過的影片,開學後再深入研究…

        不論如何,小朋友們都產生了最後的作品…


2018年8月1日 星期三

2018資訊小組暑假課程第一波

利用暑假時間比較有空閒,老師安排了資訊小組的課程,希望透過較長及密集的動手課程,能讓資訊小組的小朋友對於「電腦」這個器材有深入的了解及認識。
  即使是暑假,小朋友也都很忙的樣子,因為家長都會安排很多營隊給自己的孩子去參加,經過調查大家的時間,第一波的暑假課程就安排在7/30~8/1這三天的早上來上課,這不是強迫性的,也不需要任何費用,很單純的用心就是希望小朋友們能有機會把這門知識學得更透澈。
        這三天的主軸便是「軟硬兼施」擺平自己在使用的電腦,以這樣的主題衍生出各種需求來學習電腦,重點著重在「人」…,是因為我們有需要才使用電腦的!如何培養自己能獨立地把自己想要的環境給建起來,老師只是在過程出幫大家釐清步驟及想做某些事所需要懂的知識及實際操作的示範,大家得靠自己的力量讓「想要」成為「事實」!這個訓練讓大家以後不會「眼高手低」。

        一開始,老師得形成大家空空的環境…雖然有點累,但這是必要的~
        老師一直想灌輸小朋友們一種學習觀念,就是先認真聽懂某件事,再去實作它,當老師在解說時放下所有在做的事,完全接收人家在教你的知識,接下來才去動手,如此必能事半功倍,所以老師上課的方式都是請小朋友到前面的地板上聽清一件事後,接下來才回自己的位置操作…
        老師準備了一些電腦零件讓大家認識一下電腦的構成,過程中會講解每樣零件的任務是什麼,是如何工作的…
看見小小的CPU了

        有很多事情,沒親自動過手都不算真的會,所以一開始我們讓大家有機會操縱空壓機來把自己的電腦,這次大家也有機會親自加入一顆SSD(感謝學校採購),感受到它的速度,藉此也認識一下SATA介面,動手將排線插入主機板中。
把主機吹乾淨,電腦的運作會更好
動手為主機加入SSD硬碟
        自己要用的電腦,當然是自己搬好、接好,總不能只出一張嘴就巴望事情自己產生,動手也有動手的樂趣,不要什麼都靠神燈精靈,把螢幕、鍵盤、滑鼠一一接上,當然在這之前老師都已事先解說,這些事並不是什麼困難事,只要懂了之後去操作,大家都能順利完成,也不會有什麼危險的!


        學期結束時,老師讓大家自己親手毀掉上次安裝的Win10,就是為了暑假可以再來安裝一次,若每次都有跟上的小朋友,這次應該已是第好幾次安裝電腦的作業系統了,就是這樣大家才能真的懂了!這次老師還特別介紹了BIOS的設定,雖然都是英文,但是有什麼好怕的呢?以後不可不必害怕是不是把電腦給弄壞了!只是安裝作業系統也不需要拿去電腦公司讓人服務,自己賺起來就好了!


        大家的作業系統都安裝好了!再來最大的願望應該就是上網,沒錯!在現在這個時代,如果不能上網,電腦又有什麼用處呢?但這兒的規距是「想要上網靠自己」!在了解了網路形成的原理及所需的硬體及設定之後,老師讓大家製作自己用的網路線…知道不代表會,這項挑戰可是知識及手工的組合式考驗~


器具老師都準備好了呀!
        看來這對小朋友來說是不小的挑戰,大家都有了失敗的經驗,慢慢地有人成功了,可以很高興地使用自己做出來的網路線上網,感覺是不是不太一樣~



        有些小朋友的失敗經驗持續到了第三天,甚至到最後都沒有辦法成功地製作出網路線來,但是不要緊的,找到時間再試吧!動手的經驗是會累積的,再多練習幾次終會成功,大家要有毅力和耐心,如果幾次的失敗就不願再嘗試,那是學不會東西的。
        第三天的課程,主要是網路環境的形成,讓大家知道區域網路的構成方式,原來大家的電腦用網路線接到集線器,彼此之間就連在一起了,所有的區域網路相連最後擴大到全世界,也就是Internet囉!老師要讓小朋友了解的是:所有的設定都是為了讓全世界的人們可以溝通的需要而產生…


        在第一波課程的最後,我們實作了區域網路內的設定,像是電腦的名字,如何連到別人的電腦、如可分享資料…為了接下來可以取用各項安裝程式,虛擬光碟的原理是大家要懂的,連上了Internet,大家遨遊網路,連上了區網內的NAS,大家可以思考要安裝哪些自己需要的應用程式…不管如何,很多事的實作就是費時的,就這樣時間用完了。


※我們下波的課程預計是8/13~8/17的每天上午,我們要學的是比較應用類的,像是拍照、設計版面、製作電子書、練習影片的拍攝及後製,也想讓大家認識一下Micro:bit和Arduino,讓小朋友們接軌一下國際,相信大家對於未來性會有許多看法發生,希望時間能夠用~
Micro:bit與Arduino

單晶片板子也能做很多的運用

2018年6月14日 星期四

仿生獸電機改造續集

        這一篇是「風力仿生獸及電機改造」的續集,所以對於風力仿生獸的來源部份就不再多介紹…但會有使用Tinyplan來當主控板的想法,主要是我覺得使用micro:bit那隻的作法走得沒那麼順暢,分析一下原因是因為micro:bit加上robot:bit擴充板再加上二顆TT馬達實在有點重,走起來的負擔比較大,尤其是左右轉的時候~
        使用的塑膠料一樣是網購買的,靠風力的架構,沒有電機的設計,零件已算是很精美了,小朋友若直接組裝也會非常有趣,以小朋友的角度來說,我覺得可以先組起風力的版本玩一玩,領會齒輪軸帶動黃金比例的支架運動的樣子,接下來拆了它,學一點電機的知識(至少知道馬達怎麼轉動)、學個Arduino、Micro:bit或其他小單板,然後思考如何結合進去,利用電機取代原來的風力帶動…
小朋友自己看說明獨力完成也是一種很好的練習
※插播一個相關的題外話:我還買到另一種兩仿生機器人,運動原理是一樣的但像有二隻腳走路…重點是它被設計成風力電力雙用,這也是我們可以納入學習的想法!
樣子比較像機器人
上面這段影片中,朝風車吹風,機器人便迎風前進…
同樣一個裝置,改用二顆小電池帶動,單純的電機,沒有控制機制,給電就向前走就是了!
        回到這篇的正題,我們先來認識一下Tinyplan板,這是一塊台灣在地的MiniPlan機器人團隊所開發的all-in-1伺服馬達控制器,可以搭配小型伺服馬達(Servo)之操控,內建WiFi晶片,可以同時控制8個Servo,而且自帶可充電電源,與Arduino IDE 相容(意思是可以利用Arduino IDE環境來編輯程式

Tinyplan功能強大,使用原廠ESP-WROOM-02晶片 
編寫程式的方法和使用Arduino板類似


        這次的電機動力就不使用減速馬達了,改用二顆360度的伺服馬達來帶動中軸轉動,使用便宜又大碗的輝盛TowerPro SG90就對了 。
Tinyplan只用來接二顆Servo是有點大材小用
        這時先想著如何讓Servo的旋轉軸能跟仿生獸的曲軸連動的方法我的作法是直接利用模型內原本零件,用螺絲將舵柄鎖上。

就自己想辦法做做手工,用膠水黏應該也可以
接上主板測試一下…,Tinyplan的連接方法與Micro:bit使用藍芽是不一樣的,它的方式是走WIFI,它自己會是一個無線AP,用電腦或手機平板連上AP後,利用瀏覽器就可以操控,當然得先把寫好程式的程式Upload進去。
兩個伺服機分別當左右軸,所以旋轉方向相反,反正接上去如果發現錯了再反接就好了,測試沒問題後,我利用長螺絲將兩顆伺服馬達固定…並且鎖上仿生獸上頭去!
想了這招
        值得一提的是,我這次的Tinyplan並沒有黏死在上頭而是用「掛的」,考慮到之後如果要拆解重裝的方便,就去電子材料行東找西找,自己發揮一下想像力,看看小零件怎麼湊和可以達到自己想要的目的,我覺得蠻好玩的是這一塊…
花了一點時間思考怎麼結合
        最後當然就是做好囉!拿來玩玩看,有影片有真相~
        走起來的樣子,我覺得比上一版的好上許多,靈活度大增,只不過寫程式的方法就不像Micro:bit那種Blockly積木拖拉式友善,不過如果有人帶及解釋的話倒也不至於難到小朋友不能理解~
※在一般課堂上,有一點是我覺得更困難的是錢錢的問題,零件和電機都需要額外的錢購買,這也是難以在小朋友身上普及的最大原因,有人會說老師操作給小朋友看的方式教學也可以,我個人覺得那是沒什麼用的,千知萬知都比不上用自己手動手來一次的好!
※給吳秉涎帥哥看一下這隻仿生獸,他說狗頭掛在上面看起來有點可怕,就改一下,弄上個超音波眼睛~
這就不可怕了吧!
※後記:
一開始只是想改造一下風力仿生獸的動力來源,使用Tinyplan當主板後,覺得只用來驅動二個Servo會不會太浪費了,這塊板子被設計來驅動8個Servo,也就是8個有pwm,電路方面就是能供應足夠的電流,加上個Ultrasonic吧!讓它長眼~再放個Buzzer可以發出聲音,最後再頭頂上加個8x8的Led,可說是閃閃動人,也把板上的pin給插滿,才不顯得浪費了!
最後的樣子
在程式方面,主要是SETUP段的初始化及LOOP段的迴圈偵測
void setup(void) {
//8x8 LED及Buzzer初始
  myBEAST.initLEDMatrix(BEAST_PIN_LED_DIN, BEAST_PIN_LED_CS_PIN, BEAST_PIN_LED_CLK_PIN, MATRIX_DIR_270);

  myBEAST.initBuzzer(BEAST_PIN_BUZ);
............
//開機時唱一句,閃幾個圖
  myBEAST.sing(12);
  myBEAST.putMouth(20);
  delay(100);
  myBEAST.putMouth(21);
  delay(100);
  myBEAST.putMouth(22);
  delay(100);
  myBEAST.putMouth(23);
  delay(100);
  myBEAST.sing(0);
  delay(100);
  myBEAST.putMouth(0);
}
迴圈
void loop(void) {
//偵測是否進入使用超音波的模式
if (Ultrasonic_OnOff == 1) {
  myBEAST.putMouth(1);
  delay(100);
    if (ultrasonic.distanceRead() > 11 && ultrasonic.distanceRead() <= 20)
    {
      // 如果前方有障礙物在20公分到11公分之間→右轉動作
      右轉的程式碼
    }
  else if (ultrasonic.distanceRead() > 20)
   {
前進的程式碼
   }
else if (ultrasonic.distanceRead() <= 11)
    {
      // 倒退的程式碼
    }
}
上頭並不是完整的程式,只是表達出程式邏輯而已~最後,這仿生獸就活靈活現的…