Page 3 - eAT019_Arduino微電腦專題製作_課本PDF
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序
2007 年我開始進行創意課程實驗,最初的出發點是為了要幫高職學生找到一個能整合
實務技術與創意開發的學習歷程。課程設計主要的精神,是希望以學生學習為主體,老師
則是站在輔助的角色,僅提供問題解決的必要支援。實際上課時,老師在提示學習單元要
完成的題目 ( 或由學生創意發想 ),說明功能以及所需的技術項目後,交由每組學生互相合
作,獨力完成專題。
但在當時,8051 系列仍是主流的微控器開發平台。略嫌過時 8051 系統不僅在週邊介
面的支援有限,同時內容略嫌艱澀難懂,在有限的教學時數中,無法達成我所想要的功能
與效果。在多方嘗試之後,我選擇使用樂高 NXT 做為教學平台,配合教學空間的重新設計,
進行專題導向的創意課程。
基於 NXT 馬達、感測器與機構在硬體組裝的便利性,再加上完全不需門檻的圖控程
式,我的課程確實讓學生在沒有技術枷鎖的情境下,開始無所限制的創意發揮。雖然教學
的效果非常顯著,但仍然無法滿足我原來對這個課程的要求,就因為與學生在制式課程中
所學的電子技術無法有效結合。正當我苦思不得對策的時候,我的一位專題生畢業前拿
Arduino Nano,自行開發一個 LED 立體矩陣送給我,這才讓我注意到 Arduino 這個有趣
的東西。
其實這樣的開發板並非獨創,像是國外的 Basic Stamp,國內利基應用科技的 Basic
Commander,都是相同類型的產品,包括盛群電子與義隆電子的微控器開發系統,我都
曾經嘗試著評估在教學課程上使用的可能性。但是在整合發展系統 (IDE) 的擴展性 ( 類 C 語
言 ),加上開源硬體帶來價格便宜的周邊商品,與網路成果教學分享的質量,都讓 Arduino
在做為技術教學平台的考量上,佔盡所有優勢,成為專題製作課程的首選。
因此,我將原來 NXT 課程設計的教學內容,配合 Arduino 為教學平台,匯集成為本書
的架構。希望能保有整合實務技術與創意開發的教學內涵,同時能延續目前學生在制式專
業科目課程中所學的內容。
本書課程設計的主要概念有下列幾項:
1. 實作為主的專題導向教材。
2. 每個教學單元都可視為獨立的專題製作。
3. 每個教學單元都會介紹一項或數項新的控制技術或輸出入元件。
4. 專題編排由淺入深,同時後面的單元會重複用到前面單元所學過的技術,讓學習能
夠循序漸進,同時完成技術整合。
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