基于App Inventor軟件高職手機(jī)開發(fā)類課程教學(xué)探索

潘夏福

摘要：通過對(duì)App Inventor開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)一堂課，利用App Inventor拼圖實(shí)現(xiàn)一個(gè)項(xiàng)目。在課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)App開發(fā)的熱情明顯提高。App Inventor通過屏蔽書寫代碼的煩瑣細(xì)節(jié)，將學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)定位到App開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)上，使得學(xué)生能夠快速掌握App開發(fā)的細(xì)節(jié)。通過實(shí)踐，課程取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：App Inventor;高職;教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）02-0052-02

1 App Inventor軟件介紹

App Inventor軟件是使用Google公司開發(fā)的一款拼圖式開發(fā)軟件，它可提供在線編程，能夠采用積木塊的方式搭建Android手機(jī)App。學(xué)生可以在0基礎(chǔ)的情況下，按照積木塊的嵌套方式，直接實(shí)現(xiàn)一個(gè)日常App。App Inventor軟件可以極大減少學(xué)生對(duì)編程的恐懼，把學(xué)習(xí)編程簡單積木搭建。

在國外，許多學(xué)校都在編程入門的時(shí)候選擇App Inventor作為環(huán)境[1]，提高學(xué)生的計(jì)算思維。在國內(nèi)，部分大中小學(xué)已經(jīng)在計(jì)算機(jī)課中引入拼圖式開發(fā)，部分學(xué)校還利用App Inventor 支持樂高NXT機(jī)器人的特點(diǎn)，將它引入到機(jī)器人學(xué)習(xí)中，實(shí)現(xiàn)了把機(jī)器人帶入課堂。

2 高職學(xué)生采用App Inventor軟件教學(xué)意義

高職學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱，特別是與編程相關(guān)的數(shù)學(xué)能力和邏輯能力較弱，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)編程時(shí)，書寫代碼無法完整地表達(dá)出要完成的功能，對(duì)其中的程序邏輯也無法實(shí)現(xiàn)。特別是部分學(xué)生英語水平也比較差，對(duì)代碼書寫具有畏懼心理。手機(jī)開發(fā)或者編程類課程開展十分困難，學(xué)生學(xué)習(xí)效果十分差。App Inventor軟件可以屏蔽代碼細(xì)節(jié)，只關(guān)注程序邏輯本身，學(xué)生可以通過反復(fù)操作，掌握技巧。同時(shí)App Inventor軟件界面簡單易用，采用拼圖式開發(fā)，學(xué)生可以當(dāng)作一種游戲在學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是十分享受的，學(xué)習(xí)進(jìn)步十分明顯，教學(xué)效果十分明顯[2-3]。

部分教師還運(yùn)用STEAM教學(xué)理念探索在教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，App Inventor可以明顯提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)效果十分明顯[4-6]。同時(shí)，如果將App Inventor軟件引入課外學(xué)習(xí)，可以很方便實(shí)現(xiàn)微課或第二課堂[7-8]。

3 App Inventor軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 App Inventor構(gòu)建在線學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂

App Inventor軟件采用在線編程模式，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行編程。而且采用積木塊方式進(jìn)行編程，只需要在編程過程中使用平板電腦，攜帶方便，用戶可以在旅途中學(xué)習(xí)，不會(huì)影響學(xué)生的各種活動(dòng)。因此學(xué)生的第二課堂就可以使用App Inventor作為開發(fā)環(huán)境。

3.2 App Inventor實(shí)現(xiàn)0基礎(chǔ)學(xué)習(xí)

由于采用積木塊的方式開發(fā)，學(xué)生更多地集中在如何搭建積木實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，可以很好地避免在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中書寫代碼的煩瑣，學(xué)生可以花更多的精力去了解系統(tǒng)的邏輯而不用關(guān)心細(xì)節(jié)上的問題。因此，App Inventor將學(xué)習(xí)的群體轉(zhuǎn)移到了低年齡段和無基礎(chǔ)人員，特別符合讓普通人掌握相關(guān)計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的要求。

3.3 App Inventor提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生對(duì)編程具有天然的抵觸，特別是C語言等一系列高級(jí)語言，內(nèi)容繁多，編寫代碼需要掌握大量的基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往還沒有掌握，就已經(jīng)喪失了對(duì)編程的興趣，對(duì)編程產(chǎn)生畏懼心理，學(xué)習(xí)效果很差。App Inventor軟件界面簡單易用，操作起來非常容易，而且最為重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)非常強(qiáng)大功能的App，在實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目后，可以直接在手機(jī)上測試軟件，實(shí)現(xiàn)可見即所得的編程方式。學(xué)生在實(shí)現(xiàn)App后可以獲得非常多的正反饋，對(duì)學(xué)習(xí)課程的興趣有很大的幫助，如果學(xué)時(shí)足夠，還可以采用代碼加積木塊兩種不同方式來驗(yàn)證，對(duì)學(xué)生理解App開發(fā)原理具有很好的效果。

4 App Inventor軟件在一次課上的使用

下面以一次以“涂鴉板”這個(gè)簡單項(xiàng)目作為教學(xué)實(shí)例，說明如何根據(jù)項(xiàng)目的開發(fā)過程將App Inventor應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中。一次簡單的App開發(fā)過程一般包括下面幾個(gè)部分：項(xiàng)目需求分析、界面設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和測試。

4.1 項(xiàng)目需求分析

教師分析“涂鴉板”的功能，并講解畫布的功能以及采用拖動(dòng)消息實(shí)現(xiàn)，在這一階段學(xué)生主要是獲取相關(guān)知識(shí)，并構(gòu)思整個(gè)App項(xiàng)目如何實(shí)現(xiàn)。教師可以在此階段將學(xué)生分組，指定小組長。一般3個(gè)人為1組，小組成員之間可以相互討論，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。通過這一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握基本知識(shí)，可以進(jìn)入App實(shí)現(xiàn)階段。

4.2 界面設(shè)計(jì)

學(xué)生在這一階段，可以根據(jù)項(xiàng)目的要求設(shè)計(jì)App的界面，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出自己與眾不同的界面，激發(fā)學(xué)生興趣。學(xué)生可以根據(jù)App設(shè)計(jì)規(guī)范，按照規(guī)范流程設(shè)計(jì)出App的圖標(biāo)、按鈕圖標(biāo)等，然后在App Inventor軟件中按照自己設(shè)計(jì)的東西，拖動(dòng)控件到手機(jī)界面上，采用可見即可得的方式實(shí)現(xiàn)界面布局，實(shí)現(xiàn)過程非常簡單。下面就是項(xiàng)目的界面設(shè)計(jì)圖。

4.3 功能設(shè)計(jì)

在學(xué)生設(shè)計(jì)完自己的App界面后，可以在App Inventor編程界面，進(jìn)行編程。教師可以讓學(xué)生嘗試著將各個(gè)模塊功能積木拖動(dòng)到界面里面，然后自己組合，分析每一個(gè)功能模塊組合在一起之后會(huì)有什么效果。

在本項(xiàng)目中，主要涉及的內(nèi)容是控件消息（事件）機(jī)制，學(xué)生可以通過相關(guān)控件的“單擊消息”，實(shí)現(xiàn)不同顏色的畫筆切換，也可以通過“單擊消息”更換畫筆的粗細(xì)，而且其他的一些操作，也可以對(duì)“單擊消息”進(jìn)行操作，學(xué)生可以通過舉一反三的練習(xí)，掌握消息機(jī)制的概念和操作方法。

本項(xiàng)目的難點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)繪制圖畫，主要是利用畫布進(jìn)行簡單繪畫，通過畫布的“移動(dòng)消息”可以獲取手指在畫布上移動(dòng)的位置，然后根據(jù)位置變化使用選擇好的畫筆繪制曲線。畫布操作是簡單游戲制作的必備手段，可以通過畫布操作，為后面的游戲制作項(xiàng)目提供基礎(chǔ)。學(xué)生通過畫布操作，對(duì)電腦繪制圖形有一定的了解，而且采用拼圖式開發(fā)，學(xué)生也就無須關(guān)注很復(fù)雜的程序細(xì)節(jié)，且能夠形象生動(dòng)地了解整個(gè)App的設(shè)計(jì)。

通過功能設(shè)計(jì)之后，學(xué)生已經(jīng)把App所有的功能設(shè)計(jì)完成了，下面就可以對(duì)App的功能和界面進(jìn)行測試。可以看到，整個(gè)App的設(shè)計(jì)部分是十分簡單的，可以跳過許多細(xì)節(jié)，學(xué)生可以很容易掌握。

4.4 測試

測試的方式主要有兩種，一種采用App Inventor提供的測試工具AI伴侶，通過AI伴侶可以連接手機(jī)或者桌面測試工具進(jìn)行測試。使用桌面測試軟件，學(xué)生可以不用手機(jī)直接在電腦上查看App的運(yùn)行結(jié)果。AI伴侶可以實(shí)時(shí)更新界面設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)的內(nèi)容，使用起來十分方便。

另外一種方式是直接生成apk文件，然后安裝在手機(jī)或者虛擬機(jī)上測試。這種方式需要將項(xiàng)目進(jìn)行編譯，然后下載apk文件，這種方法操作比較復(fù)雜，每次程序更改都要重新編譯下載，過程非常煩瑣，但是這種方式最貼近手機(jī)實(shí)際的工作環(huán)境，一般作為系統(tǒng)最后測試使用。

通過測試后，學(xué)生就可以把自己實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目下載到手機(jī)里面，然后使用。學(xué)生通過項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，可以掌握App開發(fā)的整個(gè)過程。

需求分析、界面設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和測試是完整的一個(gè)過程，學(xué)生在完成這一個(gè)過程后，教師可以提示一下學(xué)生是App是否有哪些功能需要改進(jìn)，哪些功能需要添加，然后要求學(xué)生繼續(xù)在自己的項(xiàng)目上，根據(jù)自己的想法，實(shí)現(xiàn)自己軟件的特色，通過不斷這樣反復(fù)實(shí)現(xiàn)，可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)軟件迭代開發(fā)的過程，學(xué)生也可以發(fā)揮自己的聰明才智，將自己的項(xiàng)目打造得更有個(gè)性化。

5 學(xué)生使用App Inventor軟件開發(fā)App的效果

學(xué)生在使用App Inventor開發(fā)App后明顯興趣提高，很多學(xué)生都可以自主對(duì)App軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，部分學(xué)習(xí)比較好的學(xué)生還自己設(shè)計(jì)了許多有趣的游戲，部分還上傳到Android市場，非常有成就感。還有很多同學(xué)的App參加了各種比賽，獲得了很好的成績，學(xué)生編程能力總體上有了很顯著的提高。

6 總結(jié)

App Inventor軟件可以改善傳統(tǒng)App開發(fā)課程中比較枯燥的形式，以簡單的拼圖入手學(xué)習(xí)App開發(fā)，它可以把傳統(tǒng)編程學(xué)習(xí)中的煩瑣細(xì)節(jié)屏蔽，學(xué)生直接接觸到編程的重要原理，特別是程序邏輯方面，圖形化的方法天然具有優(yōu)勢。由于屏蔽掉細(xì)節(jié)，一堂課中可以安排一個(gè)完整的項(xiàng)目，設(shè)置還可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目開發(fā)的簡單迭代，比起傳統(tǒng)開發(fā)當(dāng)中需要多節(jié)課能迅速看到項(xiàng)目開發(fā)的完整過程，學(xué)生在當(dāng)時(shí)就可以看到自己的成果，對(duì)學(xué)生是一種激勵(lì)，學(xué)習(xí)效果非常好。

但是App Inventor相對(duì)于傳統(tǒng)App開發(fā)也有不足之處，首先就是因?yàn)槠帘蔚艏?xì)節(jié)后，能夠開發(fā)的內(nèi)容沒有原來的深入，定制一些特殊功能比較困難。另外，拼圖式開發(fā)只適合小項(xiàng)目，當(dāng)項(xiàng)目比較大的時(shí)候，拼圖管理比較困難，查看不太方便。

因此建議在教學(xué)當(dāng)中適當(dāng)引入傳統(tǒng)的App開發(fā)，App Inventor作為快速實(shí)現(xiàn)，編寫代碼可以相互印證，而且也為App深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

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【通聯(lián)編輯：王力】