【摘 要】
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“创客”教育是国外首先提出的一种新型的教育模式,是未来教育改革与人才培养的趋势,在国外,Scratch编程作为信息技术课程被广大学生所喜爱。目前市场上大多是基于Scratch二次开发的可视化、积木式工具,而且大部分只能实现基础的动画、故事、数学等逻辑编程,无法支持后续的电子机械类课程的教学活动。例如北斗作为国家重要的战略新兴产业,很多创客教具不支持北斗芯片的运行,无法让北斗工程以简洁的积木块形式走
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“创客”教育是国外首先提出的一种新型的教育模式,是未来教育改革与人才培养的趋势,在国外,Scratch编程作为信息技术课程被广大学生所喜爱。目前市场上大多是基于Scratch二次开发的可视化、积木式工具,而且大部分只能实现基础的动画、故事、数学等逻辑编程,无法支持后续的电子机械类课程的教学活动。例如北斗作为国家重要的战略新兴产业,很多创客教具不支持北斗芯片的运行,无法让北斗工程以简洁的积木块形式走进中小学课堂。由此,本文设计了基于Scratch3.0并结合电子、智能传感技术于一体的图形化编程平台,不仅可以实现常规的逻辑编程,还可以满足对电子机械类课程的学习,更提升了学生的创新实践能力。图形化编程平台使用前后端分离技术开发前端客户端和后台服务端,前端的GUI使用React技术栈进行开发,以组件化封装、状态管理以及优化的虚拟DOM(Virtual DOM)等特性构建出系统的用户界面。谷歌的Blockly技术拥有一种快速开发可视化编程接口的能力,开发者可以在网页端和移动端添加一个可视化的代码编辑器。然后以虚拟机技术解析运行Blockly所创建的代码生成器,创建一种高动态的可交互式编程环境。最后以Node.js为运行时环境,构建完整的可视化编程的用户界面。后台服务端则以J2EE的Spring Boot框架进行开发,实现会员注册登录、用户信息管理、社区作品分享等业务逻辑。以RESTful API、Hibernate技术提供接口,以JSON数据格式完成前端与后台数据库之间的数据交互。社区服务支持对气象监测、北斗定位、智能门禁等硬件课程的学习,还支持对硬件传感器进行扩展,以便于用户使用Arduino主控板进行传感器代码的编译上传,随后得到传感器数据,完成硬件课程的学习,实现创客教具的设计与开发。
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