Mobile Learning and Robotics in Taiwan

台灣的行動學習與機器人教育

Educational content provider

優質教學服務

曾吉弘David Tseng

CAVEDU 教育團隊 創辦人CAVEDU Education founder

nissin@cavedu.com

本日內容 / Todays content

粉絲頁 / 部落格 出版

使用者聚會 研習

樂在其中

Blog Publication

Community Workshop

Enjoy

台灣常見的機器人平台Robotics platform in Taiwan

• Lego

• Arduino

• 其他例如德國慧魚、智高、 Bioloid 等。 也有用 Raspberry Pi

• Lego

• Arduino

• Others like Fischer Technik, GIGO, Bioloid, etc. Maybe some Raspberry Pi

樂高 / Arduino

Raspberry Pi

以下功能皆相同 / Same function

void loop(){ digitalWrite(13, HIGH); delay(1000); digitalWrite(13, LOW); delay(1000);}

文字式程式的常見問題

• 不會使用開發環境

• 找不到指令

• 不會除錯

Common issues of text-based languages

• Unfamiliar with IDE

• Hard to find commands

• No idea to debug

學生常卡住的難點 / get stucked

• 變數真的在變

• 資料型態與轉換

• 副程式之間傳值

• Variables are really changing!

• Data type and conversion

• Passing value between procedures

TextBox1.Text widthTextBox2.Text height

Android - App Inventor

行動裝置結合機器人的最簡方案

Easiest solution to control your robot via smart phone

Android + robot

手機可作為控制器與顯示器Smart phone as controller and display

機器人可獲得 / Robot can get

• 照相機• 網路功能• 動態感測器• GPS 定位• 強大的運算能力• 語音輸入與輸出

• Camera• Network• Motion sensor• GPS positioning• Computing

power• Voice I/O

絕佳組合 / Excellent combination

教學內容 / Teaching content

• 通訊• 體感• 定位• 三角函數• 事件觸發• 人機介面

• Network• Motion detection• Location and

positioning• Trigonometric• Event triggering• Interface Design

可怕的三角函數Horrible trigonometric

θ = atan(y/x)

夾角 = 座標求反正切

藉由機器人控制來學習

簡化1. 初始化與檢查藍牙

2. 連線

3. 通訊

4. 斷線並釋放資源

1. Initialize and check Bluetooth

2. Connect

3. Communication

4. End connection and release resources.

初始化與檢查藍牙

連線

斷線並釋放資源

按鈕發送藍牙指令

姿態感測器觸發

Google 語音辨識

發現了嗎？

觸發條件不同而已

機器人收到的就是 T / F

Lego Direct Command for NXT

• 機器人端不用寫程式• No program in robot

• 控制馬達 / 聲音 / 螢幕• Control motor, sound and display

• 取得感測器值• Get sensor value

位元陣列 / byte array

Lego Direct Command for EV3

出版 / Publication

http://www.cavedu.com/books

C for Lego NXT, 2009

Android / NXT

Java…

2011

1st App Inv book in Taiwan

台灣首本 App 專書結合認證檢定

結合機器人App Inventor andRobot

硬體 Hardware藍牙 Bluetooth感測器 Sensor定位 Location

高階程式語言 / Advanced languages

Python/Java

繁體中文有 29 本 / 29 books in Traditional Chinese

29

App Inventor 中文學習網App Inventor TW

start from 2010

開放與分享

Open and Share

上頭有什麼 / Content

• Setup

• Tutorial

• Basic example

• Advanced application

• Fast response

• 開發環境建置

• 新手教學

• 基礎範例

• 進階應用

• 有問必答

目前成果 / Achievement so far

• 全台灣約有 30 所國小

• 50 所國高中

• 20 所大學

• 使用 App Inventor 教學的教師約 50 名，接觸過的學生約 6000 名

• 30 elementary schools

• 50 junior/ high school

• 20 colleges

• 50 teachers and 6000 students

搜尋排序 / Not bad in Google search

出版了兩本書 / Two books

Robocon 雜誌專欄 24 回 / 24 Special column in Robocon magazine

40 workshops annually since 2010

/ 2010 年來每年 40 場研習

教學對象 / Who is using

• 國小學生 ( 三年級以上 )

• 國中、高中 / 高職生

• 非資訊背景之大學生

• 希望快速驗證功能者

• Elementary school (K3 above)

• Junior and high school

• Non-programming college students

• Who want to verify idea in a fast way

Binary Clock / 二進位時鐘

Hour Minute Second

連接外部裝置與服務

藍牙

• 樂高機器人

• Arduino

• 其他藍牙裝置

WiFi 網路通訊

• 網路資料庫

• Raspberry Pi

• Google 雲服務

Connecting other devices and services

Bluetooth

• Lego robot

• Arduino

• Other devices

Web

• Web databases

• Raspberry Pi

• Google services

Google Map

Google Chart

取得紫外線強度 / Get UV status JSON parser

原始 JSON 資料 / raw JSON data

學到什麼 / learned about

• 封包傳輸

• 資料解析

• 整合網路服務

• Package transmission

• Parse data

• Integrate web services

TQC+ App Inventor Certification

Start from Summer, 2015

TQC+ App Inventor 認證

暑假全面啟動

TQC+ certification

• 180選擇題

• 3 大類， 36操作題

• 考試用的伺服器

• 180 multiple choices

• 36 hands-on (in 3 categories)

• Customized server for certification

針對高中職生與非資訊背景學生學科• App Inventor 系統與基

礎畫面元件

• 基礎程式語法

• 硬體與網路通訊服務

操作題• 基礎畫面配置與輸入輸出

功能

• 影音多媒體、程式流程與判斷

• 進階人機互動與檔案存取應用

For High school and no-programming background

Multiple choices• App Inventor system

and visual component

• Programming basic

• Hardware and network

Hands-on• Screen layout and I/O

function

• Multimedia, flow control and structure

• Advanced interaction and file storage/access

檢定流程 / How to

• 考試時間 1.5 小時

• 學科， 30 題選擇題

• 操作題每類 1 題，共 3題

• Total for 1.5 hours

• 30 multiple choices

• 3 , one for each category.

認證用伺服器

Certification Server

發想 / Origins

• 讓所有考生連到考試伺服器，因此未採用App Inventor 離線版

• 加入了版本控制與帳號管理等功能

• 也方便我們測試自己開發的元件

初始畫面

考試排程 / exam schedule

行事曆檢視 / View on calendar

帳號管理 / Account management

只能以預設帳密登入Log in with preset

account/pw

操作如同 MIT App InventorSame environment as MIT App

Inventor

更多 / More

• 自動收卷與 .aia 上傳

• 檢定題庫與解題秘笈將於 6月底出版

• 目前 7 、 8月已有約 20 所學校 ( 約 300人 ) 排定考試

結語• 程式只是工具，流程很重要• Languages are just tools, procedure

does matter

• 環境改變中 / Changing environment

• 電腦到手機 / PC to phone

• www.cavedu.com

• www.appinventor.tw

• 曾吉弘• nissin@cavedu.com