運算思維的物理計算第五版

111會考

教學目標

“如果 [物理計算] 教得好，它會增強學生對程式設計的理解。”

“努力實現實體(有形)的產出可以幫助一些學生從錯誤中看到學習的價值。”

抽象與真實的物理世界

資料引用

https://towardsdatascience.com/physical-computing-using-jupyter-notebook-fb9e83e16760

物聯網IOT概念
開源系統概念
MCU開發版簡介

物聯網(IOT)概念

 

 

資料引用:MicroPython 陳會安老師

嵌入式系統(Embeded System)

圖片引用:梁文耀博士嵌入式智慧應用開源軟硬整合新趨勢

開源系統概念

1.開放硬體及開源系統的價值

開放硬體的價值不是在學習哪一片電路板(不需拘泥在各種開發版硬體)而是學習自由軟體開源系統(Linux base)及參與社群

 

2.MPU及MCU

MCU開發版簡介

1.硬體

2.開發程式軟體

開發Arduin及ESP32 程式，有幾種語言選擇：

(1)C/C++

(2)MicroPython

Arduino與MicroPython差異性

Python程式設計

為何選擇Python程式語言?

資料引用:政大應用數學系蔡炎龍老師

文字型程式設計怎麼學?難處在哪裡?

 

Python程式設計怎麼教?教什麼?

從Scratch邁向Python

資料引用:國北教顏榮泉老師

(0)Python電子書(簡體)

https://github.com/IThawk/learning/tree/master/Python

(1)Python基礎語法

(2)物件導向概念

活動設計:Python體驗遊戲

透過學習Python程式設計建立一套屬於自己的學習 SOP！

活動設計:體驗線上嵌入式系統Online-MicroBlock(泰國)

線上版(積木與文字並存)

離線版(實機運作)

MCU積木程式類別

1.Blockly based(C語言)

2.Scratch based

3.MicroPython based

4.Javascript

Arduino模擬器(simulator)

優點:「物理計算」 它將軟體和硬體結合在一起，「以構建感知和回應現實世界的互動式物理系統」，能幫助工程師在實驗階段驗證不同的設計和演算法

缺點:忽略了與物理世界的聯繫

資料引用https://all3dp.com/2/best-arduino-simulators-online-offline/

活動設計:體驗線上Arduino模擬器-WoKwi

1.簡介

Wokwi 是一個線上電子模擬器。您可以使用它來模擬 Arduino、ESP32 和許多其他流行的開發板和感測器器。

2.範例

以下是您可以使用 Wokwi 製作的一些簡單示例：

3.特色

 

https://blog.wokwi.com/avr8js-simulate-arduino-in-javascript/

邏輯分析儀模擬器

Why Wokwi is the Best Arduino Simulator in 2021?

https://hackaday.io/project/175329-why-wokwi-is-the-best-arduino-simulator-in-2021/details

4.參考網站