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創新知識推廣 讓程式設計輕鬆上手

文:葉俊甫 照片提供:潘云薇
公共圖書館透過寓教於樂的推廣課程,讓程式語言變得更有溫度,讓孩子具備面對未來挑戰的新素養與能力。
 

  人工智慧興起,公共圖書館近年來也開設相關課程,藉由機器人、無人機、電競遊戲等方式,將原本複雜冰冷的程式語言,翻轉成活潑有趣的實作體驗,開拓孩子學習視野,接軌國際趨勢。國立公共資訊圖書館(以下簡稱國資圖)就開設適合青少年的機器人程式設計課程,讓圖書館成為人工智慧的圓夢基地;新北市青少年圖書館也導入業界資源,辦理科技創新學習課程,並打造電競館,讓讀者能夠體驗科技樂趣。

機器人編程課程,2 個人共用1 隻凱比同學機器人,培養合作精神。(國立公共資訊圖書館提供) 新北市青少年圖書館「創新學習中心暨電競館」展示出與科技數位學習相關的特色藏書。
 

透過樂高耶誕派對,讓孩子實際體驗、操作EV3 樂高機器人。(新北市青少年圖書館提供) 透過mBot課程,讓學生用演算法概念解決問題。(國立公共資訊圖書館提供)


國資圖與興大攜手合作 以mBot 推廣STEAM 教育

mBot 裝有許多sensor(感測器),車子會依照設計的路線行走。(國立公共資訊圖書館提供)

  國資圖閱覽諮詢科科員李宜倫表示,由於人工智慧興起,創客概念導出的手作趨勢、新課綱納入運算思維,加上館內陸續有各式機器人進駐,因此國資圖藉由開設程式教育課程,讓讀者從學習操作機器人中,培養運算思維能力。程式設計不但可訓練學童接觸資訊軟體及邏輯思考,同時也能協助他們盡早確定志向,培養學習專業能力。


  正巧,中興大學(以下簡稱興大)科學教育中心想走出校園,推廣科普教育,原本以海洋教育為主題,但李宜倫提出可善用館內資源,以簡單方式推動程式課程;他說,「科教中心主任覺得很好,興大有完整系所資源,透過與國資圖相互合作,也可激發民眾對科學領域的興趣,有點天時地利的默契巧合,攜手推出了程式設計課程。」


  要如何讓民眾對程式設計課程有興趣?科教中心推薦使用mBot 來推廣STEAM 教育李宜倫解釋,mBot 是一臺小機器車,可讓學生用積木式程式自行設計行走規則,車上有許多sensor(感測器),可讓車子依循黑線移動,車子就會依照自行設計出的路線行走,「講師會設定路障,引導參與課程的學生撰寫程式,目標是學習如何越過障礙,透過課程,讓學生接觸到基本的流程控制觀念,並試圖去分析問題,用演算法概念解決問題。」
 

手機加上專屬App 即可啟動程式設計課程

機器人凱比同學編程課程,讓學生在討論、嘗試中激盪創意。(國立公共資訊圖書館提供)

  科技的進步,已讓程式設計課程不需電腦教室;「像是mBot 課程,只要用手機、平板下載專屬App,就可以上課了。」李宜倫強調,藉由mBot 的組裝,軟體積木式的程式設計法,讓參與學生能一窺機器人操作原理,開啟他們對科技領域的一扇窗,進而透過程式設計去培養運算思維能力,包括想像如何拆解問題、如何分析問題找出重點、如何設計方法來解決問題等技巧;越去嘗試設計程式,也連帶讓這些能力更為熟練,「公共圖書館具有社會教育任務,我們推廣程式設計課程,引導學生看見數位發展趨勢,讓他們預先迎接數位經濟時代的到來。」


  國資圖也推出機器人凱比同學編程課程,在講師帶領下,透過模組化程式設計工具與動作記憶編輯功能,讓可愛的凱比機器人去展現豐富的表情跟肢體動作,鎖定三到五年級學生,讓2 個人共用1 隻機器人發揮團隊合作精神,在討論、嘗試中激盪創意,一起編輯文字與設計動作。


  李宜倫分享,小朋友對於新奇的機器人都覺得有趣,除了使用編程實驗的應用外,也對其他附加功能感到熱衷,紛紛表示機器人沒有想像中難以操控,在學習歷程中,也提升對機器人的興趣。就有2 個三年級害羞女生,使用同一隻凱比同學,因為不認識,剛開始有點被動,不太敢主動嘗試去交談討論機器人功能,但進入編程課程後,2 個人一同發想、嘗試完成不同任務,在課後變成好朋友,現在還常見到她們在圖書館討論功課的身影。
 

程式設計非男生專利 女孩參與比例不低

程式設計課程非男生專利,女生參加比例也不低。(國立公共資訊圖書館提供)

  開設程式設計課程,民眾參與度很高,每次報名都是2個小時內額滿,李宜倫笑說,「民眾會打電話來問是否需要收費,聽說外面類似課程需要上萬的學費,知道是免費課程後,都非常高興有機會能參加。」令他印象深刻的是,程式設計課會設定參加者年齡,但有幾位家長會特別打電話來強調,雖然孩子尚未滿11 歲,但已經有參加校內機器人社團,或是參與相關課程,保證可以勝任課程。「刻板印象中似乎機器人是男生玩的,但其實不然,有些女生很早就接觸程式設計,參加的比例也不低。」


  程式設計課程看似與圖書館業務沒有直接關係,但李宜倫說,國外圖書館在創客風潮興起時,就在推行這類課程,尤其人工智慧時代來臨,國內越來越多公共圖書館也開設課程,「規劃這類課程可開拓新視野,雖然是公共圖書館新任務,但也可能是新的機會,從教育學習角度來看,提供民眾更多體驗,具體實踐書上知識,讓所見即所得。」尤其看到小孩子實作後,真的操控讓機器人動起來那瞬間,他們眼中散發出興奮、訝異與滿足感,就令人感動;「雖然事前準備與授課團隊溝通需要花時間,但課程展開後,看到孩子們專注的眼光,好像讓他們可以認識到些什麼,那種投入的熱情,連帶也會讓心情愉悅起來。」


希望設置展示平臺 民眾隨時可上程式設計課程

新北市青少年圖書館「創新學習中心暨電競館」特色藏書,符合青少年喜好科技數位學習的潮流。

  除課程外,李宜倫也希望未來館內能設有展示性的程式設計平臺,入館的民眾可隨時測試、體驗自己的程式邏輯,類似「Hour of Code」一小時程式設計遊戲,利用簡短時間去主動嘗試、探索與創造,無形中培養運算思維、想像力和解決問題的能力,同時也熟悉程式設計的基本概念。


  順應數位潮流,圖書館員任務越來越多元,李宜倫說,許多App 讓程式設計容易上手,想要跨足並非難事,尤其有許多一起付出的同仁與合作夥伴,讓他收穫滿滿;而其他圖書館若想要推廣程式設計課程,李宜倫建議可考慮購買平價機器人讓民眾體驗,若沒有經費,也有免費網站可參考,透過網頁架構自己的程式碼,「其實坊間有些補習班願意跟圖書館合作,開設推廣課程,也是可善用的資源。」
 

青少年圖書館創新學習中心 緊密結合數位學習潮流

樂高動力機械程式寫作課程藉由積木組裝,增強孩子觀察、實作技巧及判斷能力。(新北市青少年圖書館提供)

  而新北市青少年圖書館甫於2017 年10 月空間改造後推出「創新學習中心暨電競館」,提供創意學習的軟硬體設備及課程,強調做中學、動手及動腦,著重觀察、探索及跨領域整合。新北市青少年圖書館主任林俊宏說,為了符合青少年喜好科技數位學習的潮流,採購資訊科技、創客學習、程式寫作、動力機械及電競教育相關特色藏書,並配置各類AI 機器人、4D 模型、樂高動力機器人套組、無人機及程式寫作實作套件等各類特色教材,提供青少年接觸新科技的機會。


  館內的創新學習教室設置有3 組組合拆卸式桌椅,配備有100M 專線網路及24 臺電競級筆電,還提供各項自學教材及圖書資源科技類工具,像是樂高機器人套件、無人機零組件、智慧型機器人等,讓讀者憑借閱證即可免費借用自學。林俊宏說,善用館內資源,陸續開設像樂高動力機械程式寫作課程、無人機、積木程式語言課程等,「課程走得很前面,多是學校正規課程中沒有的,對民眾來說新鮮感非常高,自然,也都是秒殺課程。」
 

圖書館肩負社教任務 引導新世代具備數位素養

新北市青少年圖書館「創新學習中心暨電競館」配有AI 機器人Alpha1 pro。

  林俊宏說,公共圖書館肩負社會教育功能,相關創新課程,可以提供欠缺資源的家庭體驗機會,透過免費學習課程,讓孩子在程式設計課程間,接觸新的數位科技,「藉此培養年輕世代追求創新,適應未來科技趨勢,與產業接軌,提供優質空間環境與服務,讓他們具備足以面對未來挑戰的新素養,走向世界。」


  以樂高動力機械程式寫作課程為例,邀請專業師資,帶領孩子認識結構與力、齒輪、輪軸、滑輪、槓桿和動力的關聯,並結合生活實例、發揮創意組裝。藉由實際動手操作,自然而然學會扭力、齒輪比、槓桿原理等複雜定義,透過實作讓知識變好玩有趣;課程中也藉由積木組裝,去學習立體性結構、測試可行方案、嘗試並修正模型錯誤,從中增強觀察和實作的技巧及判斷能力。 


樂高程式課程培養多元能力 無人機結合繪本受歡迎

「創新學習中心暨電競館」透過展示,讓孩子認識機器人Zenbo。(新北市青少年圖書館提供)

  林俊宏強調,透過樂高課程,可培養手眼並用操作能力,啟發邏輯思考,還能跨界整合其他程式,增強科學能力,而有些需要共用設備時,人與人之間的溝通合作,也促進社交與團隊合作能力;此外,青少年圖書館每個月會邀請樂高機器人專業講師駐點,協助讀者認識樂高機器人的各項教材、指導教材操作與提供諮詢服務,讓無法報名或是已有基礎的孩子,也能夠在創新學習教室中,跟樂高機器人共度美好時光。


  林俊宏也善用館內街舞區的寬廣空間,開設無人機體驗課程,透過繪本導入課程,讓學童認識飛行原理,進行飛行訓練,了解空拍技巧及運鏡,並透過實地操作演練進行競賽遊戲;他笑說,無人機課程備受歡迎,還被邀請到總館與其他分館進行分享試飛,「我們就像開發者,把課程推廣到更多地方,不過無人機課程有沒有空間很重要,也要思考雨天備案。」 


今年青少年圖書館也與新北市教育局

運用新北市青少年圖書館街舞區的寬廣空間,開設無人機體驗課程。

  合作,開設「用積木程式語言學製作英文繪本」課程;林俊宏說,Scratch 積木程式是由MIT Media Lab 所研發的一套電腦程式平臺,初學者不需具有高階的程式設計語法概念,但可以透過有趣的積木程式組塊的堆疊,去了解程式設計的基本概念,還能促進創造性思考與邏輯思考能力。「這套課程還融入英文故事編程,不但可學到程式設計概念,還能提升英文思考能力,結合Scratch 的應用,引發語言學習興趣。」
 

打造專業電競體驗 讓知識推廣回歸文本

  為接軌電競產業,青少年圖書館也打造專業電競館。林俊宏說,配備媲美專業選手對戰規格,設置有5 對5 電競比賽對戰空間,電腦設備與專業玩家相同,螢幕有護眼功能,玩家坐椅是具有包覆性及支撐性的仿跑車級坐椅,最多可提供10 名玩家相互競技,「家長跟孩子看到設備都眼睛發亮,渴望能夠坐上好好玩一場,當然,我們也提供讀者預約體驗服務,讓圖書館扮演推廣電競文化的推手。」

 

透過繪本導入課程,讓學童認識飛行原理。(新北市青少年圖書館提供)

  林俊宏強調,回溯電競遊戲的前身,其實從腳本、對話、影像、圖案都來自於文本,這也回歸到公共圖書館知識推廣初衷,「之後要辦的夜宿電玩活動,也會引導參加者先從說鬼故事開始,讓他們了解,電競遊戲的開始,都是出自文本的延伸。」他說,從知識推廣角度來看,圖書館除擔任傳統紙本知識儲存,也衍伸到數位知識應用加值,扮演知識傳遞的角色,青少年圖書館正朝著這個方向前進,善用館內資源,開辦相關學習課程,引領讀者對程式設計與人工智慧有初步認識,借此激發興趣,發展培養相關能力。



「創新學習中心暨電競館」打造專業電競館,設有5對5 電競比賽對戰空間。(新北市青少年圖書館提供) 新北市青少年圖書館「創新學習中心暨電競館」展示樂高動力機器人套組。 樂高動力機械程式寫作課程邀請專業師資,帶領孩子啟發邏輯思考。(新北市青少年圖書館提供)
 

 

附加檔案: PDF檔.pdf
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