授課老師：許政穆

課程名稱：物聯網應用之單晶片微控器基礎入門

課程時間：112年10月14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，利用單晶片微控器(ESP32)進行跨域物聯網之基礎課程，主要目的是讓後續參與物聯網在農業環控自動化跨域應用入門微學分課程能有更多的程式設計開發基礎。

本課程共安排十三個學習活動，包括

0    Arduino IDE 安裝 (1.8b.16)

1    LedBlink (內建LED)

2    Serial (序列監視視窗)

3    ExternalLedBlink (外接LED)

4    2LedBlink (警示LED)

5    TrafficSign (十字路口紅綠燈)

6    LEDShift (LED左移右移)

7    SWITCH (輕觸開關控制LED)

8    ROTATE (LED左移右移 (2個輕觸開關控制)

9    SEVENGEMENT (七段顯示器)

10    DHT11 (溫溼度感測)

10_1    DHT11 (溫溼度感測繪圖)

10_2    DHT11 (溫溼度感測+聲音警報)

11    MUSIC (蜂鳴器播放音樂)

課程執行成果

1.    本次微學分報名人次 18人次，並以兩人一組方式報名，由於有額外採購實驗套件，規劃一組兩套讓所有參與學生都能自己動手實作，但仍維持同組合作一起解決實作題目。實際到課有15人，其中有生化系兩位一組、應歷系四位兩組、生機系兩位一組、科管系兩位一組、應數系一位、土木系兩位一組、資工系四位兩組。資工系都為三年級學生就請他們協助其他同學實作上的問題。

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13個任務關卡，由同組學生合作完成課程設定任務與實作。

3.    參與學生從物聯網認識、ESP32單板電腦用途與腳位識讀、Arduino IDE 安裝、ESP32擴充板與麵包板接法識讀、LED使用、七段顯示器、溫溼度感測器使用、簡易溫濕感測警報系統設計，其中部分內容由學生向 ChatGPT提問相關問題，由生成式AI自動產生程式碼，直接應用於學生的實作中，減低同學對程式設計的恐懼，也能透過 AI協作進行實作。

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。同樣同學也有提到是否供應餐點，由於參加活動並完成指定學習任務就給予通過0.5分，未來將於報名資訊明確說明微學分為課程而非活動。

2.    此次設計微學分課程是作為物聯網在農業環控自動化跨域應用入門前置課程，因此教授ESP32電路IO腳位、Arduino IDE的程式語法等接放慢速度，學習實際反映能接受這樣步調。

3.    這次導入生成式AI協助程式開發，發現有兩極化反應，對於有程式設計經驗的資工系學生對於chatgpt 產生程式碼都能立即理解甚至能主動發現與其接的電路接腳等IO設定的差異，甚至能提給chatgpt再次修正，但教無程式設計經驗的學生，對如何下達提示詞才能產生能運作的程式碼仍有困難，未來若有類似課程將修正教材，先由簡單的案例教授學生如何向chatpgt提問合宜的提示詞。

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.    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。