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2023 iThome 鐵人賽

DAY 1
6
自我挑戰組

WiFiBoy Python 玩學機介紹系列 第 1

01. WiFiBoy 玩學機專案簡介

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前言

還記得約莫六年前(2017),在網路上看到「WiFiBoy 遊戲機初代硬體設計與遊戲開發環境」課程的招生訊息,才知道有 WiFiBoy 這樣的學習套件。這個學習套件是由一位國中生跟他的父親一起從切割紙板開始,進而研究電子元件組裝、電路設計與製造,後來更將其投產,變成一套廣受學校老師、創客圈關注的物聯網學習教具。
WiFiBoy 初代機

今年 2023 年,WiFiBoy Python 更榮獲第53屆全國技能競賽,電子類青年組裁判長的青睞,作為 J16 青年組的競賽設備。身為工作人員,看著年紀只有16歲的選手們,可以熟練地運用電子知識,搭配 Python 玩學機,製作能檢測競賽電路的電路板。讓我相當感慨,現在使用新課綱的同學與過去我們學習電子電路的方式,已有翻天覆地的差異。資訊網路的發達,讓這群孩子從小就有著豐富的網路學習資源,只要願意上網搜尋資料,觀看 Youtube 教學影片,配合自己動手做,電子電路設計,已不是專家才能進行的一種工作。

今年全國技能競賽的園遊會舞台,也展示出五台 WiFiBoy Python 玩學機即時連線對打俄羅斯方塊。

五機連線大戰三分鐘

技能競賽益智方塊對戰賽)

其中,遊戲後台管理、計分程式依然是研發 WiFiBoy 的賴睿麒同學所撰寫。展期間,此遊戲舞台不僅廣受現場來賓歡迎,更讓職訓單位的長官們印象深刻。透過這例子,我不禁問自己,身為教師的我,能否在自己的學校與教室,複刻同樣的學習環境,讓更多有天份的孩子,有一個能動手做,創意不設限的小天地,讓他們能夠自由地創造?我們來看看賴同學是如何發展出 WiFiBoy 學習套件。

一個國中生的小專案

WiFiBoy 專案其實在 2016年九月就有被 T 客邦報導。這款國人自製帶有螢幕、按鍵的WiFiBoy學習板,是由一對父子打造的「Maker 的遊樂器」,在當時,賴同學還是國中二年級的學生。賴同學的父親,賴溱君先生是資訊界的前輩,過去曾專攻打造給遊戲主機使用的遊戲引擎。根據賴溱君先生表示,賴同學從小就參加科展,也學習過 Scratch 語言與 Arduino 開發版。但花了好幾個小時安裝電路、裝驅動程式與編寫程式,最後將成是上傳到開發版執行,最後只得到一個溫度數值。頓時讓年僅14歲的賴同學覺得這樣的學習模式,的確會讓年紀小的孩子充滿挫折而失去興趣。

不好玩、不有趣,是很難讓大部份的孩子願意持續玩下去的主因。

大家回想過去孩童時光,總有讓自己廢寢忘食的興趣或遊戲,為什麼可以這麼專注來做一件事。這個興趣一定是自己花了很多時間蒐集資訊、同儕間每天茶餘飯後討論的議題,更重要的是朋友間會一起參與活動,甚至有團隊之間的競賽。好玩、有趣,又能在同儕之間表現,這是激發孩子努力學習的一個重要因素。

賴溱君先生當時正幫臺灣符式推廣協會設計一張 IoT物聯網學習版,就建議他的孩子,可以在紙板上先繪製出原型、思考板子外觀設計、按鍵如何排列,使用者長久玩也不會累?

原型機

做遊戲比玩遊戲更好玩

目前 WiFiBoy Python 玩學機比當年(2016)的 ESP-8266 WiFi 模組的功能更為強大。但系統架構與擴充電路並沒有差異很多。其中的關鍵就在於,這台機器是賴睿麒同學,花了很多時間與精力思考出來的成果。父子兩人透過一次又一次的電路改版,最終使用 1.8 吋彩色 TFT LCD,16 bit-Color 解析度為 128X160,並搭配 12 個 GPIO 接口,可透過 I2C/One-Wire/UART/藍芽/WiFi等協定,連結各種感測器與電子元件,並且能夠跟網際網路上的電腦或物聯網裝置進行溝通與協作。

但這個硬體並非萬能,仍有功能上的限制,沒辦法做出太複雜的環境。考量設計難易度,賴睿麒同學的作業就是寫一個貪食蛇遊戲,目前使用 Python 程式語言大約百行內就能完成。目前使用 Python 有著比過去用 Arduino 環境開發更大的好處,就是隨時可以進行程式的調整。開發者們可以針對遊戲靈活度、規則進行修改函式內程式,存檔重啟後,就能測試新功能。如此反覆互動,就能給開發者源源不絕的學習動力。

為了推廣「做遊戲比玩遊戲更好玩!」的理念,賴睿麒同學還成立了 WiFiBoy 的部落格、粉絲頁與 WiFiBoy.org 官網。更參加國內外許多的 Maker Fair 展覽。經過幾年的努力,也成立了自己的公司,進行 WiFiBoy 玩學機的研發與販售。賴同學還被 TED Taipei 邀請分享研發 WiFiBoy 的心路歷程。

TED Taipei

說了這麼多,不如跟著我一起來玩玩 WiFiBoy Python 玩學機,體驗一下從電路板組裝、範例學習到設計自己專屬遊戲或是訂製擴充版的樂趣吧!

沒有 WiFiBoy Python 玩學機的朋友,可向「玩學運算科技」 或是「古豆哥科技教育」詢問玩學機與擴充版的購買資訊。

接者,我們可以翻下一頁,前往第二天的課程【WiFiBoy Python 玩學機硬體介紹】。


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