ARDUINO在《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：技工院校開(kāi)設(shè)《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》時(shí)，普遍存在教材和教學(xué)資源開(kāi)發(fā)困難的問(wèn)題，筆者引入電子積木ARDUINO，很好地解決了問(wèn)題。本文將闡述在《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》教學(xué)中引入ARDUINO的意義，以及相應(yīng)的教學(xué)如何開(kāi)展，為技工院校的英語(yǔ)一體化教學(xué)探索新的思路。

關(guān)鍵詞：嵌入式開(kāi)發(fā) ARDUINO 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué) 技工院校

為響應(yīng)國(guó)務(wù)院《中國(guó)制造2025》強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的號(hào)召及市場(chǎng)的需求，許多技工院校開(kāi)設(shè)“工業(yè)機(jī)器人”、“智能家居”、“物聯(lián)網(wǎng)”等與嵌入開(kāi)發(fā)相關(guān)的專業(yè)。作為一門(mén)源于國(guó)外的前沿學(xué)科，嵌入式開(kāi)發(fā)相關(guān)的書(shū)籍和技術(shù)文檔只有英文版，學(xué)生必須具備基本的英文檢索與閱讀能力。因此，開(kāi)設(shè)《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》勢(shì)在必行。然而，在開(kāi)設(shè)的過(guò)程中，各技工院校普遍遇到以下的問(wèn)題：

一、缺乏適合的教材

由于是新學(xué)科，市面上沒(méi)有配套的教材，甚至連指導(dǎo)性的教學(xué)大綱都沒(méi)有。任課教師只能自己制定授課計(jì)劃，開(kāi)發(fā)教學(xué)案例，編寫(xiě)教材。

二、缺乏了合格的教師

了解嵌入式開(kāi)發(fā)的英語(yǔ)教師很少，而專業(yè)教師又不擅長(zhǎng)英語(yǔ)教學(xué)。這兩個(gè)矛盾造成很多學(xué)校找不到合適的授課教師。這些因素導(dǎo)致《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》缺乏科學(xué)、統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施方案，實(shí)用性不強(qiáng)，教學(xué)實(shí)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(gè)開(kāi)源的電子平臺(tái)，用于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它包含一塊可編程的電路板和一個(gè)在電腦上運(yùn)行的開(kāi)發(fā)軟件。ARDUINO是為非專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的，即便不懂編程和電路，也能開(kāi)發(fā)出許多有趣的東西。

2.為什么要引入ARDUINO？對(duì)教學(xué)而言，ARDUINO的開(kāi)發(fā)軟件采用全英文，編程的過(guò)程會(huì)用到大量的英文單詞，學(xué)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(shí)驗(yàn)。不需要死記硬背，就能在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)反復(fù)運(yùn)用來(lái)加深對(duì)單詞的記憶。

對(duì)教師而言，無(wú)須為教材煩惱，因?yàn)锳RDUINO是開(kāi)源的項(xiàng)目，網(wǎng)上有詳盡的英文教程可以用來(lái)當(dāng)學(xué)材。這些教程強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和易讀性，學(xué)生只要稍加引導(dǎo)，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(yǔ)言知識(shí)。

三、ARDUINO教學(xué)的實(shí)施

1.課程設(shè)計(jì)?！肚度腴_(kāi)發(fā)英語(yǔ)》的核心仍然是英語(yǔ)而不是專業(yè)知識(shí)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用能力，不需要覆蓋專業(yè)的方方面面，因此，不必跟傳統(tǒng)的專業(yè)英語(yǔ)教材一樣，以專業(yè)知識(shí)點(diǎn)來(lái)劃分章節(jié)。該課程適合采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，以由易到難的任務(wù)為主線，以語(yǔ)言知識(shí)為主要教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生完成每個(gè)任務(wù)，都要學(xué)習(xí)新的語(yǔ)言知識(shí)并運(yùn)用舊的知識(shí)。由于嵌入式開(kāi)發(fā)涉及的詞匯范圍窄，句型單調(diào)，英文詞匯和句型會(huì)在任務(wù)中反復(fù)出現(xiàn)，所以教師不需要反復(fù)帶讀和刻意解釋，僅需引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)就能達(dá)到教學(xué)目的。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)。下面，筆者將以任務(wù)“閃爍燈（Blink）”為例，介紹課堂教學(xué)的實(shí)施。該任務(wù)要求學(xué)生通過(guò)編程控制LED燈閃爍。以下為ARDUINO官方網(wǎng)站上摘錄的教程，教師課前印發(fā)給學(xué)生，帶下劃線的單詞為筆者標(biāo)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(shí)，教師可以向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)的效果，激發(fā)學(xué)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(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，學(xué)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(xué)生很難通過(guò)自學(xué)來(lái)習(xí)得，比如Positive，在日常英語(yǔ)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(guò)比較來(lái)引出專業(yè)含義，培養(yǎng)學(xué)生 “一詞多義”的認(rèn)識(shí)；也可以補(bǔ)充一些簡(jiǎn)單的電路知識(shí)，結(jié)合專業(yè)應(yīng)用來(lái)講解生詞。而那些可以通過(guò)查字典來(lái)習(xí)得的生詞，教師只需要糾正學(xué)生的讀音，甚至不講解。

對(duì)于英文教程中一些常用的短語(yǔ)、句型和結(jié)構(gòu)，教師可以提煉出來(lái)，作為語(yǔ)法知識(shí)給學(xué)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(yǔ)言中有些結(jié)構(gòu)與語(yǔ)法來(lái)源于日常英語(yǔ)的習(xí)慣，如流程控制語(yǔ)句“Do … while …”與我們中文的習(xí)慣不一樣“Do”在前而“while”在后，教師如果能將兩者結(jié)合起來(lái)，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)日常英語(yǔ)的興趣，又能避免學(xué)生在編程時(shí)受中文習(xí)慣的影響，從而達(dá)到一箭雙雕的目的。

教師講解完成后，學(xué)生以小組為單位，根據(jù)任務(wù)要求，閱讀英文教程，上網(wǎng)查找資料，最后按照教程的步驟完成實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行測(cè)試。這一環(huán)節(jié)的目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)將無(wú)形的語(yǔ)言知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)物，使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)英語(yǔ)。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生是課堂的主角，教師只需要引導(dǎo)并督促學(xué)生閱讀教程和查找資料，并且在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，給予適當(dāng)?shù)奶崾尽?/p>

以上就是引入了ARDUINO的《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》教學(xué)實(shí)施全過(guò)程。這種思路解決了技工院校開(kāi)設(shè)《嵌入開(kāi)發(fā)英語(yǔ)》時(shí)，缺乏合適教材和合格教師兩大難題。同時(shí)，通過(guò)ARDUINO這一媒介，在專業(yè)英語(yǔ)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，使學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)語(yǔ)言知識(shí)，并且在學(xué)習(xí)語(yǔ)言的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解。基于ARDUINO跨學(xué)科的特性，筆者在電工電子和計(jì)算機(jī)專業(yè)也進(jìn)行了嘗試，同樣取得很好的效果。希望這方面的研究與實(shí)驗(yàn)，能夠?yàn)榧脊ぴ盒Ｓ⒄Z(yǔ)課的一體化教學(xué)打開(kāi)一種新的思路。

參考文獻(xiàn)：

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