Kit BBC micro:bit - seminář pro učitele

ČVUT - FEL organizuje seminář pro učitele gymnázií a středních škol na téma BBC micro:bit  v pondělí 26.6.2017

(plánujeme další termín semináře pro učitele z gymnázií na listopad 2017)

Úvodní stránka seminářů ČVUT - FEL pro učitele zde

Formulář přihlášky je na zde . Cílem semináře je seznámit učitele s možností přivést své žáky k programování a k samostané tvůrčí práci obecně. Náplní budou i prezentace způsobu, jak je možno BBC micro:bit využít i ve fyzice a další laboratorní výuce. Náplň semináře je plánována tak, že  by i standardní uživatel počítače PC, který jej doposud  používal pouze pro psaní a čtení webových stránek, by měl být po absolvování schopen tvořit jednoduché programy a především ukázat svým žákům, jak začít s  platformou BBC micro.bit pracovat.

Co je to BBC micro:bit?

BBC micro:bit je platforma pro první seznámení s problematikou programování. Její původ je ve Velké Bitanii a  je spojen s BBC (British Broadcasting Corporation). V ČR  se rozšíření platformy BBC micro.bit věnuje nadace micro:la.  http://microla.cz/ , na jejíchž stránkách lze najít další informace a výukové kurzy. Na základě zkušeností se ukazuje, že kit lze využít i širším způsobem, než by se na první pohled zdálo a okruh jeho využití je nejen na základních školách, ale při úpravě náplně a zvolených programovacích nástrojích  i na střeních a případně i vysokých školách. Díky komplexnímu návrhu může být totiž BBC miro:bit využit nejen na první  pokusy v programování, ale umožňuje postupně přecházet na vyšší úroveń programování.  K dispozici je Micropython    i  C++ pod on line IDE mbed.

 

Jak se  BBC micro:bit programuje?

Orientace BBC micro:bit je primárně na školní mládež, kde se může výhodně využívat grafické  programování.  Níže jsou příklady tří programů (s využitím grafického editoru PTX)  program pro výpis textu na matici LED, program pro blikání dvěma LED, program pro střídavé zobrazování grafických symbolů na matici LED. Tvorba prvních programů pro BBC micro:bit je možná a úspěšná hned první hodinu výuky po počátečním seznámení. Použití grafického  programování vychází s toho, že mládež je zvyklá používat mobilní telefony a tablety s grafickým rozhraním  a proto se v použití  grafického edituru bude rychle orientovat a pro první vlastní úspěšný program nemusí vynaložit velké úsilí.


             

Programování se děje pouze přesouváním vzorů grafických bloků  do právě tvořeného vlastního programu. Pro urychlení práce je k dispozici simulátor, který na pravé straně pracovního pole ukazuje  očekávané chování programu. Výsledný ( přeložený) program se "stáhne" z www stránky ve formě souboru typu .HEX  (  xxx.HEX ) a nahraje do desky připojené k PC přes rozhraní USB nakopírováním tak, jako se do paměti Flash kopíruje soubor. Deska pripojena k PC se jeví jako zařízení typu paměti Flash.


Jak se může BBC micro:bit využít a jak se může pokračovat?

Plaforma BBC micro:bit je založena na obvodu procesorus 32-bitovým  jádrem ARM Cortex-M0 a komunikačním rozhraním Bluetooth, což umožňuje spolupráci např. s mobilními telefony.  Pro nahrávání programu a komunikaci s PC slouží rozhraní USB. Na hranový konektor s kruhovými kontakty pro připojení banánku jsou z vestavěného procesoru vyvedeny  jeho  signály, jejichž stav lze programově nastavovat i číst. Tak je možno ovládat i jednoduchý laboratorní experiment.  K dispozici je i přístup k zabudovanému 10- ti bitovému analogo- číslicovému převodníku (ADC), pomocí nějž se může měřit napětí, např. při fyzikálním pokusu. Naměřené odnoty je možno také přenášet prostřednictvím rozhraní do PC, kde se pro zobrazení lez využít  někerý terminálový program.

Díky komplexnímu návrhu může být využita nejen na první  pokusy v programování, ale umožňuje  postupně přecházet na vyšší úroveń. při použítí C++  (se základní knihovnou  mbed podle  "mbed.h") , lze pak relativně jednoduše přejít ( přenést program) i na další mikroprocesory s jádrem ARM Cortex M  na různých deskách podporovaných mbed.  Jako další krok pak již může být i trvorba programů v C++ pro další mikrořadiče s jádrem ARM Cortex M umístěných na vlastních univerzálních deskách nebo dokonce i na nepájivém kontaktním poli.  V této oblasti jsou na ČVUT -- FEL praktické zkušenosti i při práci se studenty a můžeme je poskytnout i případným zájemcům z průmyslových škol, kde hledají finančně dostupné řešení. Příkladem je řešení platformy F0-Lab s mikrořadičem STM32F042F6P6 používané v laboratořích katedry měření CVUT - FEL, kterou je možno také programovat v C++ s využitím mbed pro Nucleo STM32F042. Byla ověřena přenostitelnost jednoduchých programů tvořených v C++ ( pomocí mbed)  mezi kity BBC micro:bit a NUCLEO-F042K6 a F0-Lab.

 

 

Jak bude seminář na BBC miro:bit probíhat?

Seminář pro učitele bude probíhat v počítačové účebně tak, že každý účastník bude mít k dispozici počítač PC a  BBC micro:bit. Nejdříve bude krátké seznámení s účastníky kurzu, jejich očekáváním a plány v dané oblasti, tak aby bylo možno optimalizovat  náplň  kurzu. Následně bude krátká prezentace  ČVUT - FEL, studiu a studijních programech  tak, aby učitelé mohli na svých školách poskytnout případným zájemcům o studiu na FEL informace.

Uvodní část výkladu o BBC:micro bit  poskytne přehled o platformě, jejím řešení, blocích a jejích  možnostech.  Pak po výkladu k programování a využití grafického editoru bude probíhat první praktická část orientovaná na seznámení s grafickým editorem a tvorbou prvního programu.
V dalším běhu se budou postupně střídat výkladové  části  a praktické části s prací s kitem.
Podle oblati zájmu účastníku bude následovat výklad možností využití kitu v laboratořích a při experimentech. Zde budou také prezentovány základy konstrukce  a  řešení elektrických obvodů z hlediska  jejich bezpečného použití ( míní se bezpečnost kitu a jeho ochranu před poškozením připojenými vnějšími bloky). Na závěr ( v případě zájmu a dostatečných vstupních znalostí)  bude krátce uvedena možnost programování kitu v C++ s využitím mbed.

Po  seminární  části proběhne (v případu zájmu účastníků) krátká exkurse pro ČVUT - FEL spojená s ukázkou  poslucháren a vybraných laboratoří.

Na závěr bude zhodnoceni semínáře, dotazy, připomínky účastníků  a náměty pro další podobné akce a náměty pro další spolupráci. 

 

 

 

Další informace o kitu BBC micro:bit jsou na stránce zde