微學分課程:物聯網在農業環控自動化跨域應用

授課老師:許政穆

課程名稱:微學分課程:物聯網在農業環控自動化跨域應用

課程時間:112年10月21日

修課人數:4人


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,是前一週次利用單晶片微控器(ESP32)進行跨域物聯網之基礎課程的延伸,希望學生先具備ESP32硬體知識與Arduino,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。

本課程共安排十一個學習活動,包括

0    Arduino IDE 安裝 (1.8b.16)

1.    LedBlink (內建LED)

2.    ExternalLedBlink (外接LED)

3.    RGB三色LED (外接LED)

4.    Serial (監控視窗)

5.    DHT11 (溫溼度感應器)

6.    ALARM (溫度警報)

7.    OLED (液晶顯示器)

8.    FAN (繼電器風扇)

9.    LIGHT (光敏電阻)

10.    SOIL (土壤溼度感測器)


課程執行成果

1.    本次微學分報名人次 6人次,並以兩人一組方式報名,由於實驗套件足夠,每組提供兩套供每位學生都能自己動手實作。課程實際到課有4人:生機系兩位一組與科管系兩位一組,皆為上週有參與微學分的同學。

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10個學習記錄與實作任務,由同組學生合作完成課程設定任務與實作。

3.    參與學生從智慧農業的物聯網整合應用、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、溫溼度感測器使用、簡易溫濕感測警報系統設計,由於到課學生已有基礎的相關知識建立,因此以教快步調教學,讓學生保留更多時間對後面課程單元進行更詳盡的實務實作。後續包括 OLED顯示器的資訊顯示、繼電器風扇控制、光敏電阻的燈光控制,以及土壤溼度感測的抽水馬達控制。


檢討與反思建議

1.    本微學分課程為第二次施行,去年參與學生反應課程內容太多建議先有基礎課程學習效果會好。然而第二次開課人數明顯下降,從基礎課程的15人降至4人,雖上課學生是因課程延續而參加,其他學生可能認為基礎課程的學習已經滿足其智慧控制的跨域應用,

2.    學生回饋問卷中提提及需要較大塊麵包板來接線,探究原因是以杜邦線為接線媒材,比較占空間,線路也比較容易立體化。未來思考方向感測器模組化以Grove方式來連接,或者使用單芯線來接線將會有比較好的線路外觀以及查線路時也比較容易。

3.    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。