徐衙迪

[摘 要] 程序設(shè)計(jì)實(shí)踐是每個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)必經(jīng)之路，將書本上的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的應(yīng)用。然而，在Android、window應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中因?yàn)轫?xiàng)目難度較大，代碼錯(cuò)誤排除能力不強(qiáng)導(dǎo)致學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)的興趣。介紹基于APP Inventor的“小雞跑跑”應(yīng)用程序設(shè)計(jì)為例，以實(shí)踐應(yīng)用驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生在未完全掌握編程語言之前，即可獨(dú)立完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成良好的編程思維。

[關(guān) 鍵 詞] 程序設(shè)計(jì)實(shí)踐；App Inventor；編程思維

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）01-0160-02

一、App Inventor介紹

App Inventor是谷歌推出的一款基于瀏覽器且免費(fèi)使用的手機(jī)軟件開發(fā)工具，用戶能夠通過軟件開發(fā)安卓手機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用程序。在2012年移交到麻省理工學(xué)院運(yùn)營，由于該學(xué)院與教育機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行測(cè)試，所以App Inventor在課堂中被各類學(xué)生接觸到。同時(shí)因?yàn)樗谋姸嗵攸c(diǎn)，被創(chuàng)客列為常用開發(fā)工具。App Inventor具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（一）易于搭建開發(fā)環(huán)境

App Inventor環(huán)境搭配具有步驟簡單，方便操作的特點(diǎn)。搭建方法為下載App Inventor和安裝Java虛擬機(jī)。即使沒有良好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)也能較好完成工作同時(shí)軟件占用空間并不大，對(duì)其他軟件安裝影響不大。

（二）開發(fā)過程方便

App Inventor提供積木式編程方式，從而避免了初學(xué)編程者因個(gè)別編碼和指令錯(cuò)誤，降低了程序設(shè)計(jì)的門檻，也極大地提高了編程效率。它里面添加了藍(lán)牙、GPS、光電、加速度等傳感器編程模塊，開發(fā)者只要在調(diào)用模塊的時(shí)候添加相應(yīng)的參數(shù)即可。開發(fā)者進(jìn)行可視化編程，從而更好地進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，提升學(xué)習(xí)效率。

（三）編程基礎(chǔ)要求不高

在視圖化編程中，各代碼已封裝在模塊中，不需要編碼，里面添加了藍(lán)牙、GPS、光電、加速度等傳感器編程模塊，開發(fā)者只要在調(diào)用模塊的時(shí)候添加相應(yīng)的參數(shù)即可，只需調(diào)用各模塊即可。開發(fā)者可直接運(yùn)用抽象思維完成設(shè)計(jì)，不需要理解難懂的理論知識(shí)，從而大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

（四）開發(fā)時(shí)間短

App Inventor可在幾十分鐘內(nèi)完成程序，而要用Java語言需幾天才能完成。App Inventor可直接通過下載伴侶通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)了邊編程邊看結(jié)果的設(shè)想，可直接排查錯(cuò)誤，節(jié)約了時(shí)間?？紤]到上課時(shí)間簡短，App Inventor可明顯提高課堂效率。

（五）在線離線皆可編程

在線編程只登陸http：//app.gzjkw.net，而且可將所編寫的程序存儲(chǔ)在云端，隨時(shí)隨地查看。也可以在學(xué)校機(jī)房安裝離線版軟件，減輕對(duì)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)速度的壓力。

二、程序設(shè)計(jì)實(shí)踐的意義

華東師范大學(xué)祝智庭教授認(rèn)為，關(guān)注并投入娛教技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐，為教育技術(shù)開辟了一個(gè)新領(lǐng)地，對(duì)促進(jìn)教育技術(shù)學(xué)科發(fā)展具有重大意義?；诰幊趟季S，App Inventor的可視化編程可結(jié)合有價(jià)值的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維。在教學(xué)中教師基于App Inventor探索師生研討，學(xué)生互相合作等多種形式培養(yǎng)學(xué)生邏輯編程能力。程序設(shè)計(jì)之前，在教學(xué)者建立的場(chǎng)景中學(xué)生需要提出待解決的問題，并對(duì)具體問題進(jìn)行總結(jié)、歸納。經(jīng)個(gè)人思考或多方式的研討，學(xué)生需結(jié)合App Inventor提出解決方案，同時(shí)設(shè)計(jì)邏輯圖，使解決的問題具體形象化。最后學(xué)生根據(jù)自己創(chuàng)意設(shè)計(jì)完成項(xiàng)目，掌握編程思維。

在普通編程語言實(shí)踐中，語言的掌握將占據(jù)大片時(shí)間，同時(shí)語法錯(cuò)誤將極大地影響學(xué)生編程的主動(dòng)性。基于App Inventor應(yīng)用程序?qū)嵺`避免了這一問題，使學(xué)生和老師不再專注于語言使用的正確性，而是編程能力和創(chuàng)新能力，這也是現(xiàn)代教育的需要。

三、程序設(shè)計(jì)

（一）邏輯設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)在游戲中可以通過觸碰拖動(dòng)恐龍追逐小圓球，一旦恐龍追到小球便立即變大。而小雞將會(huì)一直跟隨恐龍，緊跟恐龍移動(dòng)，但當(dāng)小雞的體積小于恐龍時(shí)，小雞就會(huì)自動(dòng)隱藏起來。

在這樣的背景下，學(xué)生通過項(xiàng)目了解游戲程序設(shè)計(jì)的原理，同時(shí)掌握了一些部件的使用方法，將枯燥的編程變成有意思的事情。在程序設(shè)計(jì)中，第一步驟需要根據(jù)需求設(shè)計(jì)合理的邏輯圖。項(xiàng)目“小雞跑跑”邏輯圖如圖1所示。

（二）界面設(shè)計(jì)

在本程序中我們將會(huì)用到畫布、球形精靈、圖像精靈和定時(shí)器。首先將畫布拖到工作板上，設(shè)置畫布高為320像素，寬為填滿，其次將球形精靈組件拖入到畫布中，可放置到任意位置，畫筆顏色可用于小球顏色，小球的半徑可自定義，再將兩個(gè)圖像精靈放于畫布中，任意放置即可，最后將定時(shí)器拖入工作板內(nèi)。為了便于識(shí)別，修改組件的名字和屬性，將圖像進(jìn)攻組件分別命名為恐龍和小雞，球形精靈重命名為小球（如圖2）。

（三）邏輯設(shè)計(jì)

完成了前端界面設(shè)計(jì)，需要通過后端邏輯設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能。首先需要定義一個(gè)“尺寸大小”全局變量，用來計(jì)算恐龍的放大。在開始之前，尺寸大小定義為1，表示恐龍每次碰到球時(shí)寬和高都增加一個(gè)像素。之后設(shè)置恐龍被拖動(dòng)的動(dòng)作，使用“恐龍.被拖動(dòng)”事件來響應(yīng)拖動(dòng)。在程序中，恐龍可通過下，y坐標(biāo)的改變進(jìn)行移動(dòng)，所以用“恐龍.移動(dòng)到指定位置”方法來控制恐龍位置。在恐龍移動(dòng)位置之后，使用“小雞.轉(zhuǎn)向制定位置”方法來保持小雞朝恐龍的位置移動(dòng)。小球的移動(dòng)通過定時(shí)器“定時(shí)器1.計(jì)時(shí)”事件來控制小球移動(dòng)。而小球的具體坐標(biāo)可采用隨機(jī)數(shù)模塊，在1～300中隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)值作為坐標(biāo)值，如此小球就能隨時(shí)間任意變換位置。“恐龍移動(dòng)到指定位置”和“計(jì)時(shí)器1”代碼如圖3所示。

如圖4所示，恐龍碰到小球后恐龍變大則可以使用“小球.被碰撞”事件進(jìn)行處理。響應(yīng)碰撞事件后，再通過如果判斷所碰到是否是恐龍。如果碰到的是恐龍，則設(shè)置恐龍變大，同時(shí)添加隨機(jī)數(shù)設(shè)置小球位置。

在最后當(dāng)恐龍變成與小雞一樣大的時(shí)候，需要設(shè)置小雞自動(dòng)隱藏。與恐龍被碰撞同理，使用“小雞被碰撞”響應(yīng)事件。因?yàn)榭铸埖呐c小雞的寬度和高度比例一樣，所以只需要比較其中的一項(xiàng)，高度或?qū)挾榷伎梢裕S后使用設(shè)置小雞狀態(tài)為“假”來隱藏小雞。

四、評(píng)價(jià)總結(jié)

項(xiàng)目“小雞跑跑”在App Inventor開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)，使用了圖像精靈、定時(shí)器、隨機(jī)數(shù)等模塊進(jìn)行開發(fā)。學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過程雖未完全掌握編程語言基礎(chǔ)，但增加了整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，更好地掌握了編程思維，也更深刻地理解了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)概念。雖然基于App Inventor的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐獨(dú)具特點(diǎn)，還是有一些不足之處，如組件還不夠完善，一些想要的模塊仍需要通過其他模塊組合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生不得不放棄一部分具有創(chuàng)新的想法。故此，App Inventor模塊尚需開發(fā)，以此提高開發(fā)者使用效率。

參考文獻(xiàn)：

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