基于App Inventor軟件高職手機開發類課程教學探索

潘夏福

摘要：通過對App Inventor開發環境設計一堂課，利用App Inventor拼圖實現一個項目。在課程學習過程中，學生學習App開發的熱情明顯提高。App Inventor通過屏蔽書寫代碼的煩瑣細節，將學生學習的重點定位到App開發的關鍵技術上，使得學生能夠快速掌握App開發的細節。通過實踐，課程取得了較好的效果。

關鍵詞：App Inventor;高職;教學

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）02-0052-02

1 App Inventor軟件介紹

App Inventor軟件是使用Google公司開發的一款拼圖式開發軟件，它可提供在線編程，能夠采用積木塊的方式搭建Android手機App。學生可以在0基礎的情況下，按照積木塊的嵌套方式，直接實現一個日常App。App Inventor軟件可以極大減少學生對編程的恐懼，把學習編程簡單積木搭建。

在國外，許多學校都在編程入門的時候選擇App Inventor作為環境[1]，提高學生的計算思維。在國內，部分大中小學已經在計算機課中引入拼圖式開發，部分學校還利用App Inventor 支持樂高NXT機器人的特點，將它引入到機器人學習中，實現了把機器人帶入課堂。

2 高職學生采用App Inventor軟件教學意義

高職學生的基礎薄弱，特別是與編程相關的數學能力和邏輯能力較弱，部分學生在學習編程時，書寫代碼無法完整地表達出要完成的功能，對其中的程序邏輯也無法實現。特別是部分學生英語水平也比較差，對代碼書寫具有畏懼心理。手機開發或者編程類課程開展十分困難，學生學習效果十分差。App Inventor軟件可以屏蔽代碼細節，只關注程序邏輯本身，學生可以通過反復操作，掌握技巧。同時App Inventor軟件界面簡單易用，采用拼圖式開發，學生可以當作一種游戲在學習，學生在學習過程中是十分享受的，學習進步十分明顯，教學效果十分明顯[2-3]。

部分教師還運用STEAM教學理念探索在教學中提高學生的學習興趣，App Inventor可以明顯提高學生學習興趣，學生學習效果十分明顯[4-6]。同時，如果將App Inventor軟件引入課外學習，可以很方便實現微課或第二課堂[7-8]。

3 App Inventor軟件在教學中的應用

3.1 App Inventor構建在線學習平臺實現翻轉課堂

App Inventor軟件采用在線編程模式，學生可以隨時隨地進行編程。而且采用積木塊方式進行編程，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習，不會影響學生的各種活動。因此學生的第二課堂就可以使用App Inventor作為開發環境。

3.2 App Inventor實現0基礎學習

由于采用積木塊的方式開發，學生更多地集中在如何搭建積木實現系統，可以很好地避免在系統實現過程中書寫代碼的煩瑣，學生可以花更多的精力去了解系統的邏輯而不用關心細節上的問題。因此，App Inventor將學習的群體轉移到了低年齡段和無基礎人員，特別符合讓普通人掌握相關計算機編程技術的要求。

3.3 App Inventor提高學生學習興趣

學生對編程具有天然的抵觸，特別是C語言等一系列高級語言，內容繁多，編寫代碼需要掌握大量的基礎知識。學生在學習過程中往往還沒有掌握，就已經喪失了對編程的興趣，對編程產生畏懼心理，學習效果很差。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實現非常強大功能的App，在實現項目后，可以直接在手機上測試軟件，實現可見即所得的編程方式。學生在實現App后可以獲得非常多的正反饋，對學習課程的興趣有很大的幫助，如果學時足夠，還可以采用代碼加積木塊兩種不同方式來驗證，對學生理解App開發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”這個簡單項目作為教學實例，說明如何根據項目的開發過程將App Inventor應用到教學當中。一次簡單的App開發過程一般包括下面幾個部分：項目需求分析、界面設計、功能設計和測試。

4.1 項目需求分析

教師分析“涂鴉板”的功能，并講解畫布的功能以及采用拖動消息實現，在這一階段學生主要是獲取相關知識，并構思整個App項目如何實現。教師可以在此階段將學生分組，指定小組長。一般3個人為1組，小組成員之間可以相互討論，增加學習興趣，提高學習效率。通過這一階段的學習，學生已經初步掌握基本知識，可以進入App實現階段。

4.2 界面設計

學生在這一階段，可以根據項目的要求設計App的界面，教師可以鼓勵學生設計出自己與眾不同的界面，激發學生興趣。學生可以根據App設計規范，按照規范流程設計出App的圖標、按鈕圖標等，然后在App Inventor軟件中按照自己設計的東西，拖動控件到手機界面上，采用可見即可得的方式實現界面布局，實現過程非常簡單。下面就是項目的界面設計圖。

4.3 功能設計

在學生設計完自己的App界面后，可以在App Inventor編程界面，進行編程。教師可以讓學生嘗試著將各個模塊功能積木拖動到界面里面，然后自己組合，分析每一個功能模塊組合在一起之后會有什么效果。

在本項目中，主要涉及的內容是控件消息（事件）機制，學生可以通過相關控件的“單擊消息”，實現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，而且其他的一些操作，也可以對“單擊消息”進行操作，學生可以通過舉一反三的練習，掌握消息機制的概念和操作方法。

本項目的難點是如何實現繪制圖畫，主要是利用畫布進行簡單繪畫，通過畫布的“移動消息”可以獲取手指在畫布上移動的位置，然后根據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目提供基礎。學生通過畫布操作，對電腦繪制圖形有一定的了解，而且采用拼圖式開發，學生也就無須關注很復雜的程序細節，且能夠形象生動地了解整個App的設計。

通過功能設計之后，學生已經把App所有的功能設計完成了，下面就可以對App的功能和界面進行測試。可以看到，整個App的設計部分是十分簡單的，可以跳過許多細節，學生可以很容易掌握。

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伴侶可以連接手機或者桌面測試工具進行測試。使用桌面測試軟件，學生可以不用手機直接在電腦上查看App的運行結果。AI伴侶可以實時更新界面設計和功能設計的內容，使用起來十分方便。

另外一種方式是直接生成apk文件，然后安裝在手機或者虛擬機上測試。這種方式需要將項目進行編譯，然后下載apk文件，這種方法操作比較復雜，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實際的工作環境，一般作為系統最后測試使用。

通過測試后，學生就可以把自己實現的項目下載到手機里面，然后使用。學生通過項目的實現，可以掌握App開發的整個過程。

需求分析、界面設計、功能設計和測試是完整的一個過程，學生在完成這一個過程后，教師可以提示一下學生是App是否有哪些功能需要改進，哪些功能需要添加，然后要求學生繼續在自己的項目上，根據自己的想法，實現自己軟件的特色，通過不斷這樣反復實現，可以讓學生學會軟件迭代開發的過程，學生也可以發揮自己的聰明才智，將自己的項目打造得更有個性化。

5 學生使用App Inventor軟件開發App的效果

學生在使用App Inventor開發App后明顯興趣提高，很多學生都可以自主對App軟件進行設計和開發，部分學習比較好的學生還自己設計了許多有趣的游戲，部分還上傳到Android市場，非常有成就感。還有很多同學的App參加了各種比賽，獲得了很好的成績，學生編程能力總體上有了很顯著的提高。

6 總結

App Inventor軟件可以改善傳統App開發課程中比較枯燥的形式，以簡單的拼圖入手學習App開發，它可以把傳統編程學習中的煩瑣細節屏蔽，學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勢。由于屏蔽掉細節，一堂課中可以安排一個完整的項目，設置還可以實現項目開發的簡單迭代，比起傳統開發當中需要多節課能迅速看到項目開發的完整過程，學生在當時就可以看到自己的成果，對學生是一種激勵，學習效果非常好。

但是App Inventor相對于傳統App開發也有不足之處，首先就是因為屏蔽掉細節后，能夠開發的內容沒有原來的深入，定制一些特殊功能比較困難。另外，拼圖式開發只適合小項目，當項目比較大的時候，拼圖管理比較困難，查看不太方便。

因此建議在教學當中適當引入傳統的App開發，App Inventor作為快速實現，編寫代碼可以相互印證，而且也為App深入學習打下基礎。

參考文獻：

[1] 師碩，郭迎春，于洋.美國高校計算機科學原理課程介紹及啟示[J].計算機教育，2018（1）：139-143.

[2] 劉瓊，史諾.基于APP Inventor構建高職學生計算思維能力培養模式[J].無線互聯科技，2018，15（17）：43-44，85.

[3] 譚梁.計算思維和App Inventor的信息技術課堂教學探究——以家庭藥箱APP設計為例[J].中國教育技術裝備，2017（21）：30-32.

[4] 葉紹錦.對App inventor教學中的問題及改進方法[J].知識文庫，2018（13）：136.

[5] 潘婷婷，梅娟.App Inventor在高職計算機教學中的探究[J].電腦知識與技術，2018，14（17）：161-162.

[6] 杜靜.STEAM教學理念下的App Inventor教學探索[J].教育革新，2018（8）：57.

[7] 鄭治武.App Inventor在高職Android移動應用類課程中的教學研究[J].無線互聯科技，2017（18）：102-103.

[8] 鐘浩然.微課程支持下的信息技術第二課堂教學探索——以App Inventor教學為例[J].教育信息技術，2018（4）：74-76.

【通聯編輯：王力】