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树莓派:一个关于教育的故事

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 严禁转载。 

 

埃本·厄普顿

 

2006年,剑桥大学。年轻的助教埃本·厄普顿在为新入学的本科生头痛。

 

无疑,那些敢于申请剑桥大学的新生都有聪明的脑瓜。他们拿着傲人的A-Level考试成绩进入计算机系。从成绩上看,这些野心勃勃的年轻人无可挑剔。可坐在电脑前,他们就露馅了。大多数新生只会摆弄Word和Excel。好一些的,也只不过会做一两个简单的网页。新生们的计算机水平让厄普顿和他的同事们摇头不止。

 

要知道,早些时代的计算机专业学生都是一群极客。他们的考试成绩或许不是那么优异,但绝对都是从小玩着Unix系统和编译器长大的。按理说,到了2006年,家用电脑早已普及,越来越多的学生乐于选择计算机作为专业,新生的计算机水平却意外地糟糕。当然,剑桥有能力把新生培养成合格的计算机专业毕业生。但厄普顿这样的内行明白,高手的养成有赖于青少年时期的实践。

 

BBC Micro

 

厄普顿想起了自己的童年——1980年代。1980年代的英国充满了动手精神。英国男人们以改装汽车和修冰箱为乐。厄普顿的父亲是一位语言学教授,也喜欢在业余时间带着自己的儿子们把引擎大卸八块,或者用继电器拼装起奇形怪状的家电。在这种手工精神的鼓励下,市面上出现了很多为青少年设计的电脑,如Commodore 64和BBC Micro。这些电脑性能很一般,有时还会出不少bug。但它们都售价便宜,让学校和普通家庭都可以轻松负担。

 

厄普顿的母亲是学校老师,所以他可以免费的使用学校的机房。但厄普顿的小伙伴们都有了自己的BBC Micro,热切地交流各自的使用经验。不甘落后的厄普顿存够了200多英镑,给自己添置了一台BBC Micro。这款电脑有些像中国早年流行的学习机,预装了很多游戏和教育软件。但对于厄普顿这样喜欢探索的孩子来说,BBC Micro提供了更大的空间。它自带了编译环境,而且开放了大多数的设备接口。孩子们可以对硬件接口进行底层编程,从而自由地发挥电脑的功能。

 

BBC Micro的鼠标

 

厄普顿有一次想给自己的电脑增加一个鼠标。那时的鼠标可是新鲜的“黑科技”,有很多不完善的地方。厄普顿买回来的鼠标就没有驱动。厄普顿的父亲帮他打电话到鼠标公司,结果对方的销售人员恶狠狠的回复:

“如果你的儿子不会写驱动,那他就不该买鼠标。”

年少的厄普顿天真地相信了销售的话,决定自己写鼠标驱动。给硬件写驱动,大概是让成年人都会生畏的任务。幸好,BBC Micro开放的接口给鼠标驱动的开发提供了可能性。厄普顿用轮询的方式给自己的鼠标写了一个简单的驱动。当这个驱动运行时,这台简陋的BBC Micro就会变得异常缓慢,但总归是可以看到鼠标的移动了。

 

相比于少年时的厄普顿,剑桥新生们能接触到性能高得多的电脑。这些电脑上配备的Windows系统,也比BBC Micro强大得多。但1980年代的动手精神似乎忽然消失了。个人电脑已经成了很多家庭的工作和娱乐中心。花大价钱买高性能电脑的父母们,当然不想让自己的熊孩子把牛奶泼洒在键盘上。小孩子们再不能像对待自己的BBC Micro那样,任意实验疯狂的想法。另一方面,新时代的电脑预装的都是Windows操作系统。Windows看似友好的图形化界面,把计算机真正的工作流程隐藏在幕后,让青少年失去了进一步探索的动力。在Windows平台上,VB这样编程开发环境需要额外花钱购买。正因为如此,剑桥新生们反而没有少年时的厄普顿幸运。

 

厄普顿拼装的简易电脑

 

少年时的情怀再次萌动,厄普顿想要再造一台BBC Micro。他很快用电子元件在面包板上做了一台粗糙无比的电脑,得意地展示给同事们。可这样一台手工电脑的性能实在太差。批量生产的个人电脑尽管昂贵,却在性能上强大得太多,所以总的性价比还是优异很多。厄普顿意识到,如果仅仅是价格便宜,那么这样一台简易电脑还是吸引不到用户。除非批量生产,否则简易电脑的成本根本无法降低到合理的水平。可是厄普顿觉得自己的简易电脑最多只能销售一两千台。这样的订单数量,只会让代工工厂哂然一笑。

 

Apple-II

 

就在厄普顿想要放弃时,麻省理工学院传出消息,想要以Apple-II为蓝本,制作一款廉价的简易电脑。

“我们可不能输。”

这是剑桥计算机实验室的第一反应。名校的竞争精神再次复活了厄普顿的项目。一个以厄普顿为首的小圈子形成,在邮件组中相互交流想法。为了方便指代厄普顿的电脑,邮件中使用了“树莓”这个名字。又由于最开始的原型机上只支持Python编程语言,“树莓”后面又跟上了代表Python的“派”。“树莓派”(Raspberry Pi)就这样诞生了。厄普顿于2009年成了慈善性质的“树莓派基金会”,成为研发树莓派的主要机构。

 

树莓派标志

 

2011年,BBC科技记者罗伊的一篇博客文章,让“树莓派”的想法进入公众视野。很多极客开始关注树莓派的产品开发。但实验原型和正式产品还有很遥远的距离,而成本是最大的挑战。厄普顿定的销售定价是15英镑,却不敢给出太高的销售预期。大多数供应商不愿给出太多优惠。但厄普顿新的工作岗位带来了机会。他供职的博通公司(Broadcom)正在为手机生产ARM处理器,其性能和成本正符合厄普顿的预期。即便如此,厄普顿还要为降低成本不断奋斗。他费劲周折,终于以一半的市面价格从一家供应商采购到以太网接口。而台湾的一家电路板厂商也以近乎赔钱的价格接下了最初的树莓派订单。厄普顿大着胆子,也只敢签订一万台的销售订单。可能真正打动这些厂商的,是厄普顿对教育的诚挚信念。

 

最开始发售的Model A和Model B

 

2012月2月,树莓派终于解决了最后一个关键问题:把Debian操作系统导入到充当文件系统的SD卡上。信用卡大小的树莓派电脑,终于和最流行的开源Linux系统合体。树莓派在同一月的月底开始发售。由于太多的爱好者在不断刷新消息,树莓派的网站不停地死机。出乎所有人意料的是,树莓派的影响远远超出了教育领域。极客们在网上分享自己的树莓派开发项目,各种各样的公司把树莓派用于工业生产。树莓派甚至被用于太空探索项目。厄普顿的简易电脑无意间填补了硬件开发的市场空白。那些支持厄普顿的供应商也因此获得了数百万的订单。但对于厄普顿来说,他大概再也不用担心孩子们没法玩计算机。

 

直到今天,树莓派基金会依然致力于计算机教育项目。

 

欢迎阅读“骑着企鹅采树莓”系列文章 

 

参考:

https://makersify.com/blogs/makersify-blog/the-history-of-the-raspberry-pi

http://www.bbc.co.uk/blogs/thereporters/rorycellanjones/2011/05/a_15_computer_to_inspire_young.html

https://www.youtube.com/watch?v=UCt6d0SCxO4

http://elinux.org/RPi_General_History

http://tech2ipo.com/64351

posted @ 2017-02-19 14:08 Vamei 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏