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M0 Smart Hardware Fundamentals

零基础智能硬件入门

用中文告诉 AI 你想做什么,AI 写代码、编译、烧录。 零编程基础 ,也能做出属于自己的智能硬件作品。

这个模块解决什么

学生不会写代码、合格师资极少、从创意到原型总是断层——硬件启蒙卡在“先学会编程”这道伪门槛上。M0 把门槛拆掉,让想象力重新成为真正的难题。

难度
入门
完整版
16–20 小时
最短形态
半天 2 小时
排课形态
3 层 6 种

典型应用场景

高校通识课 创客训练营 K12 课后服务 / 四点半课堂 科技节 · 双创周 教师工作坊 企业创新体验 柴火基地车巡游
零基础智能硬件入门 插画

Core Hardware / 核心硬件

  • A Grove Beginner Kit 11 模块一体式底板 · 免焊接
  • B Wio Terminal 2.4″ 彩屏 + 摇杆 + 按键
  • C XIAO ESP32S3 Sense 拇指盖大小 + 摄像头 + 麦克风
  • Grove 40 合一备料池 分组共用 · 做项目时自由取用

Capabilities / 6 张能力卡

学完,学生会变成什么样的人

M0 不教语法。它教的是一套在门槛消失之后,仍然决定作品好坏的东西——想法、表达、协作、迭代、讲述。

  • 01

    感知 → 逻辑 → 输出

    拿到任何一个智能产品,能立刻拆解出「它感知什么、怎么判断、输出什么」,并画出自己的系统草图。

  • 02

    把想法说清楚

    把「我想做个提醒喝水的东西」变成 AI 能精确理解的结构化需求:输入 / 逻辑 / 输出 / 边界。

  • 03

    和 AI 协作

    AI 辅助编程 5 大法则:一次只改一件事、报错原样贴回去、先跑通再优化、让 AI 解释、留住能用的版本。

  • 04

    BMAD 五角色工作流

    用 PM / UX / 架构 / 开发 / 测试 五个角色分步驱动 AI,把「能跑」的原型做成「有结构、能维护」的项目。

  • 05

    调试与迭代

    看得懂报错、找得到问题、改得动作品;知道卡住时的三步求助法——问 AI、问同桌、问老师。

  • 06

    记录与讲述

    写创客日志、录 30 秒演示视频、用 2 分钟把「痛点 → 方案 → 演示 → 价值」讲给陌生人听。

BMAD 不只是做硬件的方法。写作业、做小组课题、策划一场活动,都能套用同一个流程。这是学生能带走的「元方法」——也是这门课里唯一一件,十年后大概率还在用的东西。

Toolchain / 双平台接力

Codecraft 帮你“敢做”,aily-blockly 帮你“做完”

M0 不用 Arduino IDE 手写 C++,而是采用矽递自研的双平台接力工具链。前半程零安装、5 分钟见效;后半程把作品搬回自己的电脑,变成能带走、能继续演进的工程。

Codecraft

浏览器 · 零安装 · 5 分钟见效

  1. 完全新手
  2. 能跑通

aily-blockly

桌面 · 工程化 · 作品永久属于自己

  1. 能改代码
  2. 能造工程
  3. 能带走继续做
关键转折点 · 模块 8Codecraft 的作品在服务器上,关掉浏览器就带不走;aily-blockly 让学生第一次从“租户”变成项目的“主人”。

另需 SenseCraft AI(无代码部署与训练视觉模型,用于模块 5 与视觉体验课,需外网)、NLHD 15 章中文教材(开源免费,结课后可长期自学)。

Hardware / 三套子套件

感知 · 交互 · 视觉,三级能力递进

完整版人手一套三件;短形态只发对应的那一件。子套件按硬件平台划分,不代表 L1/L2/L3 的掌握深度。

  • Grove Beginner Kit 一体式底板

    M0-A

    环境感知

    Grove Beginner Kit

    11 个模块一体式底板:OLED 屏、按键、旋钮、蜂鸣器、LED、光线/温湿度/气压/声音/加速度传感器。免焊接、免面包板。第一个「感知→逻辑→输出」闭环作品。

  • Wio Terminal 掌上开发板

    M0-B

    交互设计

    Wio Terminal

    2.4 寸彩屏 + 三向摇杆 + 三按键 + 内置加速度计 + Grove 接口的掌上开发板。做带界面的人机交互作品:智能番茄钟、水平仪、体感小游戏。

  • XIAO ESP32S3 Sense 与扩展配件

    M0-C

    视觉智能

    XIAO ESP32S3 Sense

    拇指盖大小主控 + OV2640 摄像头 + 数字麦克风 + SD 卡槽,配扩展板、蜂鸣器、mini 风扇。端侧 AI:图像分类、人脸/物体检测。

+ Grove 40 合一扩展套件(分组共用备料池)超声波测距、水位、土壤湿度、震动、舵机、继电器、MP3、RGB 灯带…… 做自己的项目时自由取用,不受「套件里只有这几个模块」的限制。

Curriculum / 10 个教学模块

模块顺序不变,切法由你定

选一种形态,看它覆盖哪些模块。完整版是同一门课的三种排法——内容、硬件、交付物完全一致,只是切法不同。

10 个教学模块在各排课形态下的覆盖深度
模块 / 产出 周课10×2h课后16×1h集训4–5天马拉松2天编程2h视觉2h
01不可能挑战5 分钟让屏幕显示自己的名字 · AI 编程心智建立Codecraft完整完整完整完整精简不含
02Grove 进阶感知→逻辑→输出闭环 · AI 辅助编程 5 大法则Codecraft完整完整完整完整不含不含
03Wio Terminal 带屏交互界面、状态、按键Codecraft完整完整完整不含完整不含
04BMAD 五角色工作流从「能跑」到「有结构」· 智能番茄钟Codecraft + BMAD完整完整完整精简完整不含
05XIAO + 摄像头什么是端侧 AI(TinyML)· 图像分类实战SenseCraft AI完整完整完整不含不含比完整版更深
06找一个真问题Final Project 选题锁定 + PRD + 系统草图完整完整完整完整不含不含
07原型 v1MVP 拆解:最多 3 个功能,必须闭环Codecraft完整完整完整完整不含不含
08关键转折点从浏览器到桌面,第一次「拥有」自己的工程aily-blockly完整精简完整不含不含不含
09从玩具到产品自定义传感器/库 · 外观 · 用户试用 + 互相挑刺aily-blockly完整精简完整精简不含不含
10发布会打磨 → 录视频 → 路演 → 结营自选完整完整完整完整精简精简

完整 精简 不含●+ 比完整版更深

●+ 是怎么回事:完整版的模块 5 只有一节课,视觉体验课用整整 2 小时只做视觉——因此多出「自己采数据、自己训模型、故意把它训错」这一段,而这恰恰是最有价值的部分。

Formats / 三层六形态

先选层,再选排法

时间和目标决定选哪一层:要学生带走一个能继续演进的作品,选完整版;只有两天,选马拉松版;只有半天,两门体验课任选其一。

  • 完整版

    FP 完整

    16–20h · M0-A + B + C + 备料池

    • 周课排10 次 × 2 小时 · 20h

      社团课、周末营、每周一次的常规课程

    • 课后排16 次 × 1 小时 · 16h

      课后服务 / 四点半课堂等单节偏短的时段

    • 集训排4–5 天 × 4 小时 · 16–20h

      寒暑假冬夏令营、驻校集训周

    Codecraft + aily-blockly + SenseCraft AI · 10 个模块全覆盖

  • 马拉松版

    FP 精简

    2 天 · 12–14h · 仅 M0-A + 备料池

    • Day 1 上午模块 1 + 2

      不可能挑战 → Grove 感知闭环 → 3 个小作品

    • Day 1 下午模块 6 + 4(BMAD 精简)

      找一个真问题 → 组队选题 → PRD

    • Day 2 上午模块 7

      备料池选型 → 原型冲刺 → MVP v0.1

    • Day 2 下午模块 9 + 10

      迭代 → 文档 → 30 秒视频 → 路演

    单一硬件平台是刻意的:把全部时间押在创意、原型、文档上。助教配比建议 1:5–6。

  • 体验课

    无 FP

    半天 2h · 零安装 · 单一硬件

    • 编程体验课Wio Terminal × Codecraft

      卖「AI 能帮我做事」——2 小时做出智能番茄钟,走一遍 BMAD。方法可迁移。

    • 视觉体验课XIAO × SenseCraft AI

      卖「AI 能装进指甲盖」——一行代码不写,训出自己的模型。门槛最低。

    两门可合并成一个整天(4h)体验日:上午编程、下午视觉,覆盖生成式 AI + 端侧 AI 两条主线。

编程体验课是柴火基地车(MCV)全国巡游的标配工作坊。零安装、单一硬件、2 小时闭环、断网只是慢不会废场——这四条正是「车到人到、当天开课」最需要的性质。基地车上的分工:快闪一站 → 编程体验课;驻校两天 → 马拉松版;有网络且做 AI 主题 → 视觉体验课。

选课后排(16×1h)前请注意:16 × 1h = 16 小时,比周课排的 20 小时少 4 小时;每节固定开销(开机、发设备、连线、收纳)约 10 分钟,节数越多损耗越大——实际动手时间约 13h vs 18h。取舍是真实的:FP 迭代从两轮压到一轮,发布会 1 小时偏紧,建议争取双节连堂。

16 次建议每周 2 次,不要每周 1 次。每周 1 次战线拉到 16 周(约一整学期),学生对自己的 Final Project 会「掉线」。每周 2 次 ≈ 8 周,节奏与周课排接近。

视觉体验课的唯一硬约束是网络。SenseCraft AI 在云端训练,必须能访问外网且撑住全班并发上传——编程体验课断网只是慢,视觉体验课断网就是整场报废。落地前柴火会到场实测完整链路,并备好热点与预制模型兜底。

Deliverables

不是一堆 demo,是能被点亮、被验收、被复制的产出物

以下为完整版交付;马拉松版交付作品、文档、视频与源码;两门体验课分别交付番茄钟项目与自训 AI 模型。

  • 01 Final Project 作品

    学生自己想解决的问题,不是老师布置的题目。硬件回收,作品照片/视频保留。

  • 02 完整源码

    Codecraft 云端作品 3+ 个,aily-blockly 本地工程 1 个,可上传 GitHub。

  • 03 项目文档

    问题/方案/用户、系统草图、硬件清单、实现过程、AI 协作记录。

  • 04 30 秒演示视频

    横屏,可直接用于比赛、素养档案。

  • 05 创客日志

    贯穿全程的过程记录——它就是参赛与发布的现成素材,无需事后补做。

  • 06 自训 AI 模型

    自己采数据、云端训练、部署在 XIAO 上跑的图像分类模型。

  • 07 Codecraft 平台席位

    人手一席,有效期内持续可用——结课后回家打开浏览器就能接着做。

  • 08 结课证书

    柴火创客学院 M0 结业认证(体验课为参与证明)。

Who is it for

适合这些人学

零基础学生
高校通识课教师
创客训练营学员
企业创新体验人员

For Teachers / 写给老师

我们希望你把它改成我们认不出来的样子

这份课程不是一个封闭的产品,是一个底座。柴火是一家创客空间,开源是我们的底色——M0 交付的从来不只是「一次上课」,而是一整套可以被拆开、改写、重新组装的东西:10 模块骨架、教师教案与 PPT、学生手册、Codecraft 云端项目、NLHD 开源教材、40 合一备料池。

  • 口子 01

    换主题

    模块 6「找一个真问题」的问题域是开放的:你的学科、贵校的科技节、这座城市正在发生的一件真事。问题越靠近学生的生活,效果越好——而这件事你比我们懂。

  • 口子 02

    接资源

    你已有的社团项目、竞赛课题、校本课程,可以接在模块 7 之后,成为 Final Project 的方向池。M0 负责把技术门槛拆掉,门后面是什么,由你来定。

  • 口子 03

    加你的东西

    你教了很多年书攒下的那些:讲法、比喻、能让学生眼睛亮起来的那一下——那正是我们没有、也给不了的部分。

一门课最好的归宿,不是被完整地执行一遍,而是被一位老师改到面目全非,然后变成只有他能上的那门课。
—— 冯磊,本系列课程作者

Course Combinations

包含此模块的课程组合

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如果这个方向正好对上你的目标,可以继续讨论裸硬件套件、标准教学套件、全托交付或师资培训。