利用Python語言創(chuàng)造教育新模式
——記沈陽牛艾科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人姜侃

文／本刊記者 李曼

姜侃

Jiang Kan

東北大學(xué)2004年計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士畢業(yè)，沈陽牛艾科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人。主要從事嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與人工智能方面的研究，具有10多年的工作經(jīng)驗(yàn)，先后在多家大型企業(yè)擔(dān)任技術(shù)主管和咨詢顧問，在相關(guān)領(lǐng)域具有深厚的積累。目前主要致力于基于Python的嵌入式開發(fā)以及相應(yīng)的教學(xué)改革，在多個(gè)教育機(jī)構(gòu)和大專院校擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師及科技創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)專家。

現(xiàn)今，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)方興未艾，在未來一定會(huì)有巨大的人才需求。然而，我國(guó)目前的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育和培訓(xùn)，難以跟上相關(guān)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的步伐。

2018年4月，沈陽牛艾科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“牛艾科技”）成立，一家智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用解決方案與服務(wù)提供商，集物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、人工智能產(chǎn)品于一體的專業(yè)供應(yīng)商。公司不斷加強(qiáng)科技培訓(xùn)方向的投入，聚焦于物聯(lián)網(wǎng)智能硬件產(chǎn)品和智能監(jiān)管云平臺(tái)，專注于智能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用解決方案，產(chǎn)品涉及教育教學(xué)、石化、電力、交通、建筑、醫(yī)藥、物流、農(nóng)業(yè)、消防、環(huán)保等多個(gè)行業(yè)。

姜侃

一入物聯(lián)網(wǎng)，終身物聯(lián)網(wǎng)

姜侃自2004年從東北大學(xué)畢業(yè)便進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)工作，一入物聯(lián)網(wǎng)便是十年。十年的時(shí)間讓姜侃對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)行業(yè)的研發(fā)得心應(yīng)手。十年的物聯(lián)網(wǎng)研究讓他有了體面的工作，豐厚的薪水。然而，他并不滿足于現(xiàn)狀，他看到目前的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育和培訓(xùn)，難以跟上相關(guān)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的步伐。他有更大的夢(mèng)想，希望能夠通過自己的創(chuàng)業(yè)為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供更多更好的人才，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的更大發(fā)展。

基于SKIDS的邊玩邊學(xué)

實(shí)驗(yàn)箱打開

實(shí)驗(yàn)箱里的主控板

基于SKIDS的邊玩邊學(xué)

SKIDS背面

SKIDS正面

東北大學(xué)鄧慶緒教授曾對(duì)姜侃說：“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)非常復(fù)雜，開課涉及到計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子等方方面面，簡(jiǎn)直是一個(gè)小信息學(xué)院。所以開發(fā)的門檻高，大學(xué)生至少要到大四才能夠參與創(chuàng)新項(xiàng)目。”鄧教授希望姜侃可以參考發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)算機(jī)教育的情況，更好地利用Python語言，降低學(xué)習(xí)門檻，提升學(xué)習(xí)興趣，讓更多的人能夠具有一定的編程技能。鄧教授的一番話語讓姜侃心中被美好的前景所打動(dòng)，姜侃做了一個(gè)影響他一生的決定——回鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)。

姜侃和同窗好友胡楠憑借著對(duì)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共同認(rèn)可，懷揣著對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的熱愛，二人一拍即合。2018年4月，他們共同發(fā)起成立了沈陽牛艾科技有限公司。他們希望能夠?qū)⒆约旱乃鶎W(xué)充分展現(xiàn)出來，并將母校的影響發(fā)揚(yáng)光大，他們決定以東北大學(xué)的英文字母為開頭。公司技術(shù)領(lǐng)域定位在物聯(lián)網(wǎng)+人工智能方向，所以把AI也加入進(jìn)來。東北大學(xué)英文縮寫是NEU,加入AI，即NEU-AI，對(duì)應(yīng)的中文名稱就是音譯：牛艾，因此，牛艾科技應(yīng)運(yùn)而生。

牛艾科技致力于嵌入式領(lǐng)域的研發(fā)和服務(wù)，讓更多的學(xué)生參與到推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展中來，培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才。姜侃和胡楠帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)回到東北大學(xué)，和一線老師反復(fù)溝通，多次參與學(xué)校的教學(xué)會(huì)議，多次組織教學(xué)研討會(huì)，邀請(qǐng)相關(guān)老師參與，傾聽老師的建議和意見；對(duì)牛艾科技的產(chǎn)品進(jìn)行全面的總結(jié)和調(diào)整，并大力推動(dòng)配套教學(xué)資源的開發(fā)，使其真正適合學(xué)校的教學(xué)要求。

姜侃胡楠和東大實(shí)習(xí)生合影

利用Python語言創(chuàng)造教育新模式

Python語言是什么？

Python語言是一種面向大眾的高級(jí)編程語言，具有集成的動(dòng)態(tài)語義，主要用于Web和應(yīng)用程序開發(fā)。運(yùn)用Python語言編寫的程序，不需要事先編譯就可以運(yùn)行，從而可以輕松的測(cè)試小段代碼并使用Python編寫的代碼更容易在平臺(tái)之間移動(dòng)。

作為物聯(lián)網(wǎng)教育的推動(dòng)者，姜侃一直苦惱于如何讓更多的學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言和Python玩硬件的理念，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。經(jīng)過與鄧慶緒教授和東大校友黃彬老師的多次溝通，姜侃帶領(lǐng)其公司人員利用Python語言設(shè)計(jì)出了一套軟硬件產(chǎn)品——“SKIDS教學(xué)開發(fā)板”，是市面上為數(shù)不多的能夠運(yùn)行Python語言的單片機(jī)系統(tǒng)。SKIDS開發(fā)板采用單片機(jī)作為主控芯片，采用WIFI和藍(lán)牙作為無線傳輸協(xié)議，并可以擴(kuò)展支持ZigBee；同時(shí)，設(shè)備集成了按鍵、顯示屏、耳機(jī)接口等。作為一個(gè)掌上型嵌入式智能終端設(shè)備，可以很方便地?cái)y帶和使用，支持多個(gè)SKIDS設(shè)備間的互動(dòng)，以及SKIDS與微信的互動(dòng)，并且提高了預(yù)留接口用于功能擴(kuò)展，非常適合教學(xué)、科研和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方面的使用。SKIDS的研發(fā)歷時(shí)5個(gè)月，目前第一版已經(jīng)完成并投入實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果；第二版將著重在硬件性能、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的改進(jìn)，以提供更加豐富和全面的教學(xué)案例和配套課程，來滿足學(xué)校不同專業(yè)、不同方向的教學(xué)需求。SKIDS的主要優(yōu)勢(shì)是寓教于樂，讓學(xué)生在游戲和各種創(chuàng)意設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)嵌入式、電子、軟件開發(fā)等知識(shí)。

“SKIDS教學(xué)開發(fā)板”的成功研發(fā)為學(xué)校電子信息類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革提供了支撐，使眾多學(xué)校受益，包括重點(diǎn)大學(xué)、應(yīng)用型本科和高職類院校等不同類型的高等院校。學(xué)生通過SKIDS及配套課程，可以很容易地掌握常用的軟件設(shè)計(jì)思想和編程技術(shù)，以及基本的硬件知識(shí)，為后續(xù)的深入學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。SKIDS還解決了傳統(tǒng)教學(xué)方式面臨的學(xué)習(xí)難度高、學(xué)生興趣不高、教學(xué)與實(shí)踐相脫離的問題，通過游戲的方式吸引學(xué)生興趣，通過不同的創(chuàng)意設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，隨時(shí)體驗(yàn)創(chuàng)新的樂趣，可以很好地掌握軟硬件知識(shí)。

“如果在學(xué)校內(nèi)也能得到與校外一樣的教學(xué)場(chǎng)景，那么實(shí)習(xí)的時(shí)間會(huì)更多、成本會(huì)更低、效率也會(huì)更高?！苯r(shí)刻牢記鄧教授對(duì)自己的期望。一次偶然的機(jī)會(huì)，姜侃無意中看到兒子正在神情貫注地玩樂高機(jī)器人。他的腦袋靈光一閃，若是可以把樂高的開發(fā)環(huán)境既簡(jiǎn)單、又容易上手的理念應(yīng)用到教學(xué)中來便是再好不過了。然而，樂高機(jī)器人面對(duì)的是少年兒童的教育，對(duì)于成人來說過于簡(jiǎn)單，并不適合高等學(xué)校使用。姜侃結(jié)合自己的所學(xué)，又聯(lián)想到了Python語言，他將樂高機(jī)器人與Python語言充分利用起來，采用模塊搭建的方式實(shí)現(xiàn)，在單片機(jī)嵌入式環(huán)境下用Python開發(fā)，降低嵌入式的學(xué)習(xí)和開發(fā)難度。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的第一個(gè)版本在歷時(shí)半年時(shí)間的不懈努力之后，終于研發(fā)出了“情景式實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)”?！扒榫笆綄?shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)”所有的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)、代碼都對(duì)學(xué)生公開。改變了實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)以往都是采用現(xiàn)成的完整設(shè)備的現(xiàn)狀。

除了SKIDS教學(xué)開發(fā)板和情景實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之外，牛艾公司還提供智能實(shí)驗(yàn)箱系列產(chǎn)品，針對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的智慧醫(yī)療實(shí)驗(yàn)箱、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智能家居實(shí)驗(yàn)箱、農(nóng)業(yè)的智慧農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)箱等，主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、電子信息等專業(yè)。實(shí)驗(yàn)箱采用模塊化設(shè)計(jì)，可以方便地進(jìn)行功能定制和擴(kuò)展，提供了豐富的教學(xué)資源和配套案例，擁有一套完整的課程體系。

讓夢(mèng)想在東大發(fā)光

牛艾科技創(chuàng)業(yè)起點(diǎn)是沈陽國(guó)家大學(xué)科技城星咖匯創(chuàng)新空間。鄧慶緒教授在姜侃等人茫然無措之時(shí)伸出了援手，把牛艾科技介紹給了星咖匯創(chuàng)新空間，星咖匯作為科技創(chuàng)投領(lǐng)域的資深企業(yè)，為牛艾科技提供了低成本的辦公場(chǎng)地的支持，還獲得了星咖匯相當(dāng)多的孵化資源，并在各個(gè)層面為牛艾科技提供了全面的幫助，直接促進(jìn)了公司的規(guī)范化發(fā)展。鄧教授的大力支持讓姜侃等人對(duì)自己的母校更是心懷感激。姜侃把自己母校的大三、大四的學(xué)弟學(xué)妹們帶進(jìn)自己的公司學(xué)習(xí)，讓他們有自己的發(fā)展空間。

“希望這些東大學(xué)子的學(xué)弟學(xué)妹們能夠在牛艾科技學(xué)到更多的在課堂上難以學(xué)到的技能，以后能夠成為IT領(lǐng)域的專業(yè)人才。不僅自己有著光明的前途，也能夠?yàn)槲覈?guó)的信息化建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。”在姜侃的心中，對(duì)于一個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)來講，人才是科技創(chuàng)新的關(guān)鍵。夢(mèng)想是生活的延伸和拓展，是進(jìn)步的動(dòng)力，是創(chuàng)造的源泉，這些東大的學(xué)子，有著對(duì)知識(shí)孜孜不倦的追求，有著對(duì)事業(yè)的滿腔熱情。他們?yōu)榕０萍继峁┝顺掷m(xù)不斷的新鮮血液，牛艾科技也為他們提供了學(xué)習(xí)的土壤。正是因?yàn)檫@些東大學(xué)子的加入，給牛艾科技帶了更多的創(chuàng)新型的思維，為牛艾科技的產(chǎn)品規(guī)劃提供了更寶貴的意見和參考。

正是這一群深處變革時(shí)代，迸發(fā)著創(chuàng)業(yè)熱情的人，他們立足自己所學(xué)，瞄準(zhǔn)職業(yè)教育，做職業(yè)教育新體系的建設(shè)者。他是姜侃，這一群東大學(xué)子也是姜侃！