微學分課程:掌握先機-四軸飛行器程式設計飛行控制入門

授課老師:許政穆

課程名稱:掌握先機-四軸飛行器程式設計飛行控制入門

課程時間:112年9月16日


課程內容:

本為學分課程是配合本校高教深耕計畫-跨領域學習與數位科技微學程,利用可程式化四軸飛行器 DJI Tello Talent (DJI) TT教授修習學生四軸飛行器飛行技能,包括四軸飛行器飛行原理、飛行安全須知、飛行器操控、目視外飛行等,並配合Blockly-Like程式設計進行四軸飛行器的程式設計控制飛行,使參與課程學生了解程式設計在四軸飛行器飛行控制之效,以培養跨域的運算思維與跨領與問題解決能力之養成,而且也以分組形式進行課程活動並導入PBL導入教學中,透過同儕間合作學習進行問題分析與解決方案設計完成課程賦予學習任務,以達到課程設計的學習效用。

本課程共安排九個學習活動,包括:

1. DJI TT 基本飛行 – 起飛、前進後退、左有、降落 

2. DJI TT 基本飛行 – 目視外飛行

3. DJI TT 基本飛行 – 戶外飛行

4. DJI TT 賽道飛行競賽

5 Tello EDU–程式設計

6. Tello EDU–進階程式設計

7. Tello EDU–任務卡飛行

8. DJI TT 飛行賽道程式設計飛行

9. DJI TT 任務卡程式設計飛行競賽


執行成果:

  1. 本次微學分報名人次達 16人次,但原本因器材關係只收7組,後整理備品四軸後,讓八組學生都能參加,其中生化科技學系2位、生物機電學系1位、電子物理學系1位、園藝學系1位、生物化學系1位、應用數學系2位、資訊管理學系2位、資訊工程學系4位,但應用數學系兩位同學因吃壞肚子,分別於早上與下午退出課程。故有7組14人完成微學分課程。
  2. 課程從上午8點開始皆依教學進度規劃進行,課程中供教師自編的投影片進行教學,並配合學習單設計9個任務關卡,由同組學生合作完成任務。由於時間關係同學在飛行賽道程式設計過程中練習超過預定十數,導致關卡九的DJI TT任務卡程式設計飛行競賽未能舉行。雖關卡九未能舉行但關卡七的相關任務卡飛行練習有完成,並不影響學生的學習體驗。
  3. 由於每個關卡都有設計相關的學習成果表單,回傳相關成果照片,教師也透過學生拍攝照片成果立即進行成果驗收與學習講評。


檢討與反思建議:

  1. 由於微學分課程一次安排九小時上課,部分同學在問卷與學習單上反應,上課時間太久、早八上課,建議調整時間。未來若有開課,將會找更合適時段開課。
  2. 由於購置的四軸飛行器教學套件重量未達250公克需登記四軸飛行器相關資訊,但本校已有無人機飛行相關管理辦法,導致戶外飛行練習時學校警衛拿法規要求學生停止飛行練習。學生也皆配合規定,立即停飛回資工系館進行後續課程。未來將循相關規定進行飛行申請以利課程進行。
  3. 學生對於操控四軸飛行器進行飛行都表示相當有趣,但飛行賽道只有一套,故須輪流使用,導致學生認為無法充分練習。未來將對可平行進行任務單元,分兩大組進行,不僅能解決讓學生等待時間過久也能有充分練習時間。
  4. 另外學生也反映課程場地太小無法充分體驗四軸飛行與程式設計的操控飛行,但此問題仍需克服找到相對大的室內空間進行教學才能解決。
  5. 學生也有口頭表示希望飛到真正的四軸飛行器如空拍機,但限於經費與空拍機相關法規問題,未來若有更合適的教學用四軸飛行器將優先利用相關經費採購以利跨領域學習的教學推動。
  6. 整體而言,本次微課程執行順利完成,未來若有繼續開課將按照學生學習回饋意見與授課教師的教學觀察進行規劃調整。