鄭祥
什么是Mixly
Mixly,中文名為米思齊,全稱為Mixly_Arduino,是一款由北京師范大學教育學部創客教育實驗室傅騫教授團隊開發的圖形化編程軟件。目前全國廣大的Arduino學生用戶使用的編程軟件基本為ArduinoIDE和Ardublock可視化編程插件。為了簡化ArduinoIDE和Ardublock可視化編程插件的雙窗口界面,為Arduino學生用戶提供一個優質的編程軟件,傅騫教授團隊基于Blockly和Java8開發了Mixly圖形化編程軟件,經測試,Mixly可以在WinXP、Win7操作系統上穩定運行。
Mixly經過不斷地優化和升級,已依次推出了Mixly0.9版、Mixly0.91版、Mixly0.92版。目前,Mixly0.93版為最新的Mixly版本。
Mixly的特色
1.簡約的操作界面,拓展性的編程功能
圖形化編程的方式大大降低了編程的技術門檻,圖形化編程軟件在Arduino學生用戶中已經成為一種不可缺少的編程工具,如經過多次改版的ArduinoIDE圖形化編程插件Ardublock。
Mixly圖形化編程軟件采用單任務窗口多界面切換的方式,融合了ArduinoIDE文本編輯和Ardublock圖形化編輯的功能,并在編程界面的設計上進行了優化處理,具體情況如表1和圖1所示。
Mixly不僅在編程操作界面上做了簡約的界面設計,還增加了“模塊的導入導出”功能,這是以往的圖形化編程軟件所沒有的拓展性改進。模塊導入導出功能,即用戶可以將編寫好的程序以“庫”的形式導出,同時又可以“庫”的形式導入到圖形化編程中,有助于Mixly用戶對圖形化代碼的分享和交流,讓圖形化編程擁有被集成和調用的可能(如圖2)。
2.豐富的圖形化編程功能
Mixly軟件豐富的圖形化編程功能,不僅擁有常見的圖形化編程軟件的控制、輸入輸出(引腳)、邏輯等功能,還在模塊中增加了中斷控制、位移輸出、數組、數字約束等編程模塊,具體情況如表2所示。
Mixly軟件中新增的圖形化編程功能,如中斷控制、位移輸出,打破了以往圖形化編程軟件(如Ardublock)的編程局限,讓圖形化編程得到進一步的拓展和豐富。
Mixly的典型案例
Mixly的優點之一就是增強了圖形化編程的拓展性,通過模塊導入導出的形式可以輕松地實現圖形化代碼的集成與調用。“蜂鳴七音”案例就是通過調用預先自定義的“蜂鳴七音”代碼完成的。“蜂鳴七音”通過7個“播放聲音”模塊、7個“延遲時間”模塊就可以完成一首簡單曲子的7個音級(如圖3)。
以上圖像化代碼案例中的“播放聲音”模塊就是蜂鳴器的執行函數,通過7個“播放模塊”和7個“延遲模塊”的組合分別完成7個音級的播放,從而完成“蜂鳴七音”的效果。從“代碼編程界面”可以看出整段程序包含在Loop主程序中,因此“蜂鳴七音”的程序會不斷地循環執行。通過模塊導入導出功能,Mixly可以輕松地完成圖形化代碼的集成與調用,這是以往的圖形化編程軟件(如Ardublock)所缺少的。
Mixly的教學策略
Mixly強大的功能顯然可以完全替代Ardublock在中小學編程教學中的作用。Mixly的教學可以放在Scratch之后、文本代碼編程之前。學生在完成Scratch的學習后,已經開始接觸和掌握幾種基本的程序設計結構,有了一定的編程意識。而Mixly圖形化編程軟件則更傾向于對硬件的編程與使用,從而為學生自主發揮想象和動手造物提供了一個強大的工具。
Mixly圖形化編程的設計突破了Ardublock等圖形化編程不利于代碼集成和調用的局限性,從某種角度上契合了創客分享和交流的精神,有助于創客文化在人群中,尤其是在中小學生當中的推廣。
課程開發可能遇到的問題及解決方法
問題1:首次使用Mixly圖形化編程軟件時,發現解壓縮目錄下的Mixly.jar文件無法打開或使用。
解決方法:Mixly圖形化編程軟件是基于Blockly和Java8開發的,因此在運行時須先安裝Java插件。用戶上網下載安裝Java插件,即可正常使用Mixly軟件。
問題2:使用Mixly圖形化編程軟件完成了圖形化軟件的編程,卻無法上傳代碼至Arduino主板。
解決方法1:用戶可以檢查Arduino主板的型號和串口的編號選擇是否正確,若設置不正確將影響代碼的正常上傳。
解決方法2:用戶可以連接Arduino主板與計算機,檢查Arduino主板的驅動是否正確安裝,若未安裝(即顯示黃色問號),代碼將上傳失敗。
解決方法3:若Arduino主板型號、串口編號及主板驅動都正常,用戶可以嘗試保存代碼,重啟計算機后重試即可完成代碼的成功上傳。
問題3:如何在Mixly中刪除已有的庫(模塊)?
解決方法:Mixly是一個無需安裝的綠色軟件,用戶可以在計算機中找到Mixly解壓縮目錄下的“mylib”文件夾,在此文件夾中保存著曾經導入的庫(模塊)文件。用戶選擇相應名稱的庫刪除即可。
盡管課堂教學方式直接影響著學生創意和創造力的發展,但Mixly圖形化編程工具的誕生,為學生的編程與造物提供了更多無限的可能。然而作為國內剛出現的圖形化編程工具,Mixly在使用的過程中還存在許多未知的不足之處,仍需要一線教師與開發者相互幫助、交流,這樣才能讓Mixly在創客教育中發揮更重要的作用。