中小學生自造與程式設計-使用Arduino 第一冊

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第一單元 程式的編譯與執行(PDF1_4單元)

二單元 程式的輸出入與序列埠監控視窗

第三單元 I/O 腳位探索

第四單元 資料的數位化

第五單元 霹靂燈(PDF5_12單元)

第六單元 霹靂燈與陣列

第七單元 七段顯示器

第八單元 擲骰子

第九單元 for迴圈

第十單元 運算子與算術運算

第十一單元 決策指令

第十二單元 指撥開關與表決器

第十三單元 位元運算子與霹靂燈

第十四單元 按壓開關與計數器

第十五單元 搶答器與while迴圈

第十六單元 電子時鐘

 

序言

 

由於已經由高職資訊科退休,適逢此108課綱,國、高中職、大學新增程式設計必修課程,所以就寫了這套書當作中小學生自造與程式設計入門教材。那為什麼選Arduino作為中小學生自造與程式設計教材呢?因為Arduino的優點如下:

1.   C語言還是目前程式設計主流。因為大學端設計的『大學程式設計先修檢測APCS』以C語言為程式設計語言,且Arduino又採用C語法,所以學習Arduino可完全無縫銜接國、高中、大學程式設計課程。

2.   可以自造實用科技產品。一般的程式語言VBC#、C/C++JavaPython等較偏重資料處理與科學計算,這些商業資料處理與科學計算通常要有很多數學基礎,這樣與小學、國、高中生距離就較遙遠,當然比較枯燥無味,學生很難維持熱度。但是Arduino就較全面了,因為它的輸出入較多元,有感測器、有聲有光,有LED、字幕機、LCD、遙控器等,這些都是日常的資訊科技設備,學生只要持續學習程式設計,馬上可以自造與改善一些實用科技產品,這樣當然較容易維持程式設計的熱度。

3.   有完整線上使用手冊。Arduino是目前所有程式語言中,線上使用手冊編輯最完整的軟體,不僅分類完整,還有範例程式,只要有任何問題,都可線上查詢,所以非常適合初學者。

4.   使用手冊的英文非常淺顯。要國際化就要學英文,Arduino使用手冊的英文又非常淺顯,學程式設計又可順道學習英文,這樣對於往後閱讀科技原文書有很大幫助。

6.   價格非常便宜。微控板與零件不到1000元,且不用額外購買萬元燒錄器,學生在家就可自造完成霹靂燈、時鐘、遙控器、搶答器、電子琴、字幕機等現代科技產品。

7.   軟硬體都採用開放式開發。以往的單晶程式,原始程式可以作者自己保留,使用者僅能拿到二進位的冰冷執行檔,但是Arduino程式卻只能以原始程式發行,所以所有軟硬體技術都公開,大家都可互相品評彼此程式,這樣大家不藏私,大家才能一起進步。

8.   本套書預計出版六冊,每冊都有16單元,每一單元都有範例、指令與自我練習,非常適合中小學生一學期每星期一至二節的程式設計教材。

9、本冊的16個單元,主要是使用LED、七段顯示器、指撥開關與按壓開關等,透過範例,從程式語言最基礎的變數、常數宣告、各種運算子、算術運算等開始介紹,接著也介紹決策、迴圈與陣列等運算思維,所以非常適合中小學生作為學習程式設計的入門書。其次,連續三年的高一學生生,因為國中沒有程式設計,且高中資訊科技課綱是假設學生已經修習國中資訊科技,所以本冊也連續三年,適合目前高中一年級的程式設計銜接課程。

 

 

 

洪國勝
2019/05/06
僅序於彰化竹塘
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