在全球化浪潮席捲下，建構英語學習環境已是世界各國的首要課題，英語的啟蒙學習也是家長非常重視的一點，於是許許多多針對兒童打造的英語學習教具映入眼簾，但目前坊間的教材只有生硬紙本教材和枯燥乏味的教學DVD，甚至影響孩童學習專心度的電腦學習軟體，故本作品主打以積木，使用看的到、也摸的到的方式來學習英文，並以「親子共學、共玩英文」來享受英文!

創作動機

在資訊科技發達的社會，相信每個人都擁有智慧型手機或平板電腦，就連小孩也不例外。雖然科技帶給人們方便的生活，但也導致許多的後遺症，其中低頭族的平均年齡逐年下降正是一個需要各位家長重視的問題。與其讓孩子從小當低頭族得近視眼，為什麼不在他最適合進行啟蒙教育的年齡培養他的英文能力呢？

創作目的

市面上販賣的英文教材不外乎就是英文讀本、字卡，以這種生硬不變的學習方式，不但可能降低孩童學習意願，嚴重還可能造成排斥不想學的負面情況。故本作品以實體積木的方式來學習。透過一塊一塊的積木，將它們彼此互相靠近，它們會得知彼此的存在；每個積木代表一個字母，透過互相感應就可以拼出一個英文單字，並送到主控端作檢查!

圖1 : 硬體系統架構圖

工作原理

積木動作原理

利用3D Printer來製造外殼，使用STM32F103C8T6作為每個積木的核心，並在每個積木的左右兩側加上霍爾感應器，藉由類比轉數位腳位（ADC）感測數值，透過電磁感應的方式可以感應左右積木；最後再透過ESP8266 WIFI模組將值傳回主控端。

HT32F1765主控端動作原理

本作品中的主控端是由HT32F1765 32bit MCU做為核心，透過ESP8266 WIFI模組將每個積木所傳回的值做排序，並比對答案是否正確；主控端也可以進行隨機出題，將題庫儲存成文字檔藉由SD記憶卡讓主控端進行讀取；也可以將發音的音訊檔放入SD記憶卡中，藉由音效解碼晶片解碼播出，就可以在拼字中得到發音的提示；最後搭配LCD panel顯示模組，將單字的提示，如字首字尾或圖片顯示於上，達到一個有聲有影有實體的學習!

市場競爭力

創作特點

1.改善傳統學習英文的方式，用看的到，摸的到的方式學習。

2.只需要將單字文字檔放入SD記憶卡中，就可以隨時新增單字。

3.積木使用無線接觸的方式，使用上彈性且不易損壞。

4.改善以往的英文教具，不可隨時發音的缺點。

5.透過遊戲輕鬆快樂的學習英文。

作品結構

硬體部分

圖2 : 硬體系統構圖

軟體部分

圖3 : 軟體系統架構圖

測試方法

積木測試方法

本作品最為關鍵的地方為積木如何感應彼此，所以我們先以三個積木做為測試，當感應到左右有磁力存在，便會改變感應器的ADC值，進而判斷。

圖4 : 兩積木並排圖

圖5 : 三積木並排圖

操作實例

主控台出一道題目。

圖6 : 主控台圖

主控端控制音效解碼器發出單字發音。

圖7 : 音效解碼器圖

主控端會隨機配發一個字母給每一個積木。

圖8 : 積木圖

將每個積木靠在一起，即可感應彼此，並傳送給主控端。

圖9 : 積木圖二

圖10 : 英文單字學習比較圖表

（本文作者陳國益為虎尾科技大學資訊工程系教授；盧柏安、陳俊廷、許嘉純為虎尾科技大學資訊工程系研究生）