給英國青少年的免費新一代開發板:BBC Micro:bit

七月 9, 2015
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全新的BBC Micro:bit(圖片來源:Rory Cellan-Jones/BBC News)
稍早BBC發布了Micro:bit開發板的最終設計。這塊旨在讓青少年利用科技發揮創意的板子,是奠基於BBC的「Make it Digital」活動。這是該組織35年來最具雄心壯志的教育倡議。

大部分的我們在70年代晚期到80年代初之間接觸到BASIC語言—藉由我們所擁有的Tandy TRS-80、Apple II,或是BBC Micro—並且花費無數時間在發出螢光的螢幕前披荊斬棘。BBC Micro曾經遍布英國的學校,並為英國早期的電腦教育留下了恆久的財產

「當Micro:bit可以連接上手機、盆栽以及Raspberry Pi之後,這對物聯網的意義,就會像當初BBC Micro對英國遊戲產業的意義一樣。」

BBC Micro也可說是ARM的誕生地。該公司的處理器技術在當今的手機與平板電腦中可說是無所不在,但ARM首次的應用正是做為BBC Micro的第二個處理器。

「BBC與艾康電腦(ARM公司的前身)攜手開發BBC Micro,啟發無數的工程師;在走過35個年頭後又躋身前列,塑造一個聯繫日益密切的世界。」——Simon Segars,ARM執行長。

與之前的BCC Micro不同的是,Micro:bit將免費提供給英國11~12歲的孩子使用,完全免費。開發板主要的技術規格將是開放原始碼的,之後也將成立非牟利機構來負責其未來發展,以確保Micro:bit可以在英國進行商業應用,並期盼在年底前推廣到國際上。

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ARM的一位工程師在搭飛機穿越俄羅斯時還在飛機上設計Micro:bit的硬體(照片提供:ARM)。
然而,今日所公開的最終設計似乎與3月份發布的原型有很大差異。這可能得肇因於最初的團隊成員圍繞專題開發初期階段的爭議,以及一些相互指責的部分,部份人士轉而在Kickstarter上提出了名為Codebug的開發板。

最終版本的Micro:bit開發板以ARM Cortex M0處理器為基礎,並擁有由25顆紅色LED構成的可編程陣列、兩顆可編程按鈕,並內建加速度計與磁力計。不過,與原型不同是,它的背面不再擁有CR2032電池的插槽,而是必須仰賴USB或是外接電池盒來供電。這很有可能損害它做為一個可穿戴式裝置的魅力。

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有趣的一點是,這塊開發板內建了低功耗藍牙,以Nordic半導體的nRF51822晶片組為基礎,可以讓Micro:bit之間彼此連結,或是連結至大多數的智慧型手機與平板電腦上。

「有許多工程師都在試圖設計出一個創新卓越的硬體,但關鍵是要為使用者(青少年)而設計,而不是以工程師及成人的想法為重。」藉由與該年齡層的孩子同理,我們得以做出正確的決定,透過遊戲、探索與學習種下創新的種子,並期待這樣的種子會有驚人的發展,成為能夠支援高科技生活的動力。——Daniel Hirschmann,Technology Will Save Us共同創辦人。

最後來看一下板子上的三個I/O「環」,這讓Micro:bit可以連接上外部硬體,或是使用鱷魚夾及香蕉插頭。另外還有一個GND以及+3V電源環,這意味著也可以透過相同的方法供電給主板。雖然還沒有明確地提出來討論,有著20個腳位的邊緣暗示著未來能夠使用更多ARM的功能,其中有三個腳位是穿過I/O環的。

在軟體方面,BBC與微軟合作開發了一個Web-based的拖放式程式設計介面,名為「TouchDevelop」。您可透過智慧型手機,藉由Android或iOS應用程式來編寫Micro:bits的程式;或是使用由Code Kingdoms建立的Javascript程式設計環境。

就像原本的BBC Micro一樣,Micro:bit的宗旨是為了在校園促進數位素養。

「就像Micro在過去數位世代發揮的通道作用一樣,現在正是讓BBC Micro:bit激發英國數位創意新生代的決定性時刻。您只須具備好奇心、創造力與想像力,工具則由我們提供。這股力量將在英國帶來新變革。」——Tony Hall,BBC總幹事。

Micro;bit與Raspberry Pi有著共通目標,如今Pi已經在Maker社群中佔有一席之地。Raspberry Pi最初的想法是打造出一臺給孩子的輕巧、低價的電腦,以重振學校的電腦教育。

在過去幾年,樹莓派基金會已經大大朝著目標邁進,並取得Google等公司的協助——至少,在許多人心中,Pi繼承了當年BBC Micro的衣缽。因此已經有許多人在關切BBC是否會與樹莓派基金會合作,或是其他現有平臺合作,如Arduino。

「現在已經有許多優秀的平臺存在,不過這並不代表Micro只是『想在擁擠的現有生態系中摻上一腳』。這是特別為七年級學生而設計的開發板(平均年齡11~12歲)。雖然已有許多用來支援物理技術與創意的平臺,但對該年齡層的特定群體——以及想支持孩子/學生學習這些技能的家長/老師來說,進入門檻還是很高。」——Daniel Hirschmann,Technology Will Save Us共同創辦人。

不過這樣的公告也有些令人失望的地方,在過去,BBC Micro可說是一個具開創性的存在;但今日的Micro:bit,除了是一塊不錯的微控制板外,並沒有任何特別之處。

「雖然BBC試圖在校園推廣數位素養這件事情非常棒,但我覺得他們缺少了一個關鍵點。Micro:bit無法成為孩子的『基礎電腦』。因為你無法在沒有另一臺電腦的情況下使用它。當你想用Micro:bit學習程式設計的時候,你必須要先讀取程式,然後將它輸入到電腦中。」

「事實上,現代孩子們的基礎電腦,是智慧型手機或平板電腦(在他們負擔得起的情況下)。它擁有所有Micro:bit擁有的功能,還加上了觸控式螢幕與輸出入。藉由這些裝置,孩子們才能真正在玩樂中接觸程式碼。另一個更有遠見的方法,是找出一種方法讓孩子能隨時接觸平板電腦或智慧型手機,並將這樣的裝置變成可輕易進行程式設計的環境。這才是真正具革命性的做法。」——Tom Lgoe,ITP,NYU,Arduino.cc共同創辦人。

雖然如此,我們還是不得不說BBC在硬體上做了許多創新,但值得商榷的一點則與硬體本身無關。接下來的測試將會顯示出Micro:bit是否能成為教材,運用在課程上。

「我是微控制器的大粉絲,顯而易見地,我對BBC在兒童程式教育上的積極性給予正面肯定。不過程式設計只是數位素養的一小部分,我們必須告訴孩子『電腦』並不是一個放之四海皆準的選項。在特定背景下,使用什麼樣的電腦會比較合適;以及了解電腦是如何感知並與物質世界交流,也同等重要。我希望BBC的課程會注意到這些。」Tom Lgoe,ITP,NYU,Arduino.cc共同創辦人。

而這也是BBC的Micro:bit合作夥伴—–Technology Will Save Us特別留心的一點。

事實上,Technology Will Save US的共同創辦人Bethany Koby與Daniel Hirschmann都非常清楚Micro:bit並不只是注重程式設計,這臺為新世代打造的電腦也囊括了物理運算以及如何藉由運算與真實世界互動。

「Micro:bit將會直接發放給青少年——而不是學校,好讓他們隨時隨地都可以在學校或家裡把玩。Micro:bit的設計為孩子們的興趣提供了接點,唯一的限制只有想像力。相信一旦推出了這個專題之後,就能迅速建立廣闊的社群,進而一併激發這個小小物理數位平臺的使用者的信心以及創意。」——Daniel Hirschmann,Technology Will Save Us共同創辦人。

儘管Micro:bit今日的宣告只是跨出了第一步,成功與否還需要數年時間來判斷。不過如同35年前推出的BBC Micro,到了今日,我們這代便得以評斷它的社會影響力,一如美國的Apple II以及Tandy TRS-80。


(譯:編輯部)
[原文]
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