106-2 新開課程: 進階程式設計
課程名稱：進階程式設計(2363)/Advanced Programming
開課單位：機械系
課程類別：選修
授課教師：蔣雅郁(13~18週)
選課單位：機械系/學士班
授課語言：中文
開課學期：1062
課程簡述：藉由Python程式語言，學習如何製作軟體與硬體整合型小專題(1學分，6週)
核心能力
1.運用數學、科學及機械工程知識之能力。
2.設計與執行實驗以及分析數據之能力。
3.具有計畫管理、團隊合作並能設計、製作機械工程系統之能力。
4.具人文素養並能認識時事議題、瞭解科學與工程技術對社會及全球的影響。
5.培養學生自我學習的習慣與能力。
課程目標
1.學習物件導向式程式語言設計
2.學習圖形化視窗程式設計
3.學習微處理基礎
4.學習製作信號量測硬體
5.學習如何撰寫程式小專題
授課內容
1. Python介紹
Python的安裝環境與介紹
Python IDE (pyCharm) 的安裝與虛擬環境的設定
使用各種方法下載package並運用
簡介Python縮排、命名規則
Python的variables與operators的介紹與使用
使用script來顯示hello world
2. 結構化程式設計介紹
介紹array、dict、json格式
使用內建的功能來寫小程式(if, for, while等)
介紹並自製def(function)小功能
介紹parameter，並透過parameter來影響def的結果
使用例外處理exception(try/catch)、log紀錄，來提升除錯效率
3. 物件導向程式設計介紹
建立小型class
簡介python class的constructor、自定義方法
介紹local/global variables
使用threading實現多工，並且注意critical section問題
4. 圖形化視窗程式設計介紹
介紹一些圖型化介面的東西，例如button、textbox、label、drop list等
介紹繪圖工具plot
擷取python的events(keypress與mouse click)，並執行相關的指令
使用file I/O來存取本地端檔案
5. Python微處理與信號量測基礎
介紹Arduino、感測模組與簡單的C語言的撰寫方法
使用Arduino Nano+麵包版+杜邦線+sensor組合來製作出小型的微控制與監控系統
透過電腦與Arduino的連接來存取感測資料、控制與顯示
6. 期末專題報告
從數個小專題中，讓學生選一個來實作
實作電腦、MCU與感測器之間的連接
透過圖形化介面，讓硬體能夠互相存取，並以圖表等方式來顯示結果
學習評量方式
1學分，6週共33.34%
1. 作業 18.34%
2. 小專題 15%
教科書＆參考書目
1. 自編講義
2. 參考書：《超圖解 Arduino 互動設計入門(第3版)》，趙英傑，旗標，ISBN：9789863123682
學習評量方式課程教材
1. 自編講義
2. https://www.python.org/
3. https://docs.python.org/3/library/tk.html
課程輔導時間
13-18週，星期二 下午14:00-15:00
