ARDUINO在《嵌入開發英語》教學中的應用

摘 要：技工院校開設《嵌入開發英語》時，普遍存在教材和教學資源開發困難的問題，筆者引入電子積木ARDUINO，很好地解決了問題。本文將闡述在《嵌入開發英語》教學中引入ARDUINO的意義，以及相應的教學如何開展，為技工院校的英語一體化教學探索新的思路。

關鍵詞：嵌入式開發 ARDUINO 任務驅動教學 技工院校

為響應國務院《中國制造2025》強國戰略的號召及市場的需求，許多技工院校開設“工業機器人”、“智能家居”、“物聯網”等與嵌入開發相關的專業。作為一門源于國外的前沿學科，嵌入式開發相關的書籍和技術文檔只有英文版，學生必須具備基本的英文檢索與閱讀能力。因此，開設《嵌入開發英語》勢在必行。然而，在開設的過程中，各技工院校普遍遇到以下的問題：

一、缺乏適合的教材

由于是新學科，市面上沒有配套的教材，甚至連指導性的教學大綱都沒有。任課教師只能自己制定授課計劃，開發教學案例，編寫教材。

二、缺乏了合格的教師

了解嵌入式開發的英語教師很少，而專業教師又不擅長英語教學。這兩個矛盾造成很多學校找不到合適的授課教師。這些因素導致《嵌入開發英語》缺乏科學、統一的課程標準和實施方案，實用性不強，教學實施與推廣都極其困難。因此，筆者嘗試引入ARDUINO。

1. ARDUINO是什么？ARDUINO是一個開源的電子平臺，用于電子產品設計。它包含一塊可編程的電路板和一個在電腦上運行的開發軟件。ARDUINO是為非專業學生設計的，即便不懂編程和電路，也能開發出許多有趣的東西。

2.為什么要引入ARDUINO？對教學而言，ARDUINO的開發軟件采用全英文，編程的過程會用到大量的英文單詞，學生不僅要熟悉各種元器件的英文名，還需要查閱英文教程才能完成實驗。不需要死記硬背，就能在實驗的過程中，通過反復運用來加深對單詞的記憶。

對教師而言，無須為教材煩惱，因為ARDUINO是開源的項目，網上有詳盡的英文教程可以用來當學材。這些教程強調實用性和易讀性，學生只要稍加引導，就能自主閱讀，教師讀懂更不在話下。因此，教師可以將更多的精力用于提煉英文教程中的語言知識。

三、ARDUINO教學的實施

1.課程設計。《嵌入開發英語》的核心仍然是英語而不是專業知識，其目的是培養學生的英語應用能力，不需要覆蓋專業的方方面面，因此，不必跟傳統的專業英語教材一樣，以專業知識點來劃分章節。該課程適合采用任務驅動教學，以由易到難的任務為主線，以語言知識為主要教學內容。學生完成每個任務，都要學習新的語言知識并運用舊的知識。由于嵌入式開發涉及的詞匯范圍窄，句型單調，英文詞匯和句型會在任務中反復出現，所以教師不需要反復帶讀和刻意解釋，僅需引導學生完成實驗就能達到教學目的。

2.教學設計。下面，筆者將以任務“閃爍燈（Blink）”為例，介紹課堂教學的實施。該任務要求學生通過編程控制LED燈閃爍。以下為ARDUINO官方網站上摘錄的教程，教師課前印發給學生，帶下劃線的單詞為筆者標注的生詞。

Circuit

To build the circuit， connect one end of the resistor to Arduino pin 13. Connect the long leg of the LED （the positive leg） to the other end of the resistor. Connect the short leg of the LED （the negative leg） to the GND， as shown in the diagram below.

Code

After you build the circuit plug your Arduino board into your computer， start the Arduino Software and enter the code below.

The first thing you do is to initialize pin 13 as an output pin：

pinMode（13， OUTPUT）；

In the main loop， you turn the LED on with the line：

digitalWrite（13， HIGH）；

This supplies 5 volts to pin 13 and lights it up. Then you turn it off：

digitalWrite（13， LOW）；

Between the on and the off， you want enough time for a person to see the change， so the “delay（1000）；” commands tell the board to do nothing for 1000 milliseconds， or one second.

授課時，教師可以向學生展示實驗的效果，激發學生探索的欲望，并引出課題。接著，教師講解生詞和句型，盡管在任務驅動教學中，學生才是課堂的主角，但教師的講解同樣不可或缺。有些劃線的單詞學生很難通過自學來習得，比如Positive，在日常英語中翻譯為“正面的，積極的”，而文中卻表示電路中的“正極”，教師可以先講解該詞的日常用法，再通過比較來引出專業含義，培養學生 “一詞多義”的認識；也可以補充一些簡單的電路知識，結合專業應用來講解生詞。而那些可以通過查字典來習得的生詞，教師只需要糾正學生的讀音，甚至不講解。

對于英文教程中一些常用的短語、句型和結構，教師可以提煉出來，作為語法知識給學生講解，如 “Connect the long leg of the LED to the other end of the resistor.”中的“connect … to …”。此外，編程語言中有些結構與語法來源于日常英語的習慣，如流程控制語句“Do … while …”與我們中文的習慣不一樣“Do”在前而“while”在后，教師如果能將兩者結合起來，既能激發學生學習日常英語的興趣，又能避免學生在編程時受中文習慣的影響，從而達到一箭雙雕的目的。

教師講解完成后，學生以小組為單位，根據任務要求，閱讀英文教程，上網查找資料，最后按照教程的步驟完成實驗并進行測試。這一環節的目的是培養學生自主學習的能力，同時，通過實驗將無形的語言知識轉化成實物，使學生在實踐中學習英語。在這一環節中，學生是課堂的主角，教師只需要引導并督促學生閱讀教程和查找資料，并且在學生實驗的過程中，給予適當的提示。

以上就是引入了ARDUINO的《嵌入開發英語》教學實施全過程。這種思路解決了技工院校開設《嵌入開發英語》時，缺乏合適教材和合格教師兩大難題。同時，通過ARDUINO這一媒介，在專業英語中應用任務驅動教學，使學生更直觀地學習語言知識，并且在學習語言的同時加強對專業知識的了解。基于ARDUINO跨學科的特性，筆者在電工電子和計算機專業也進行了嘗試，同樣取得很好的效果。希望這方面的研究與實驗，能夠為技工院校英語課的一體化教學打開一種新的思路。

參考文獻：

[1]https：//www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink.