[發明專利]一種編程學習系統及其方法

在審

• 申請號: 201710372212.6
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107240334A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 俞志偉;劉子源;王君迪;杜顯彬;張時;夏豐盛
• 申請（專利權）人: 夢孚（上海）教育科技有限公司
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00;G06F9/44
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 孟凡臣

技術領域

本發明屬于電子模塊編程技術領域，具體涉及到一種編程學習系統及其方法。

背景技術

隨著素質教育的不斷推進和生活水平的提高，越來越多的兒童已經接觸到了一些計算機設備，而隨著兒童使用計算設備的深入，現有軟件已不能滿足需求，他們希望能夠根據自己的想法進行創作作品。學習編程不僅對兒童的數學和科學知識方面有幫助，而且對于語言、創造力和社會交流等方面都能有積極和重要的作用。此外，從培養兒童計算思維的角度來講，學習編程也具有其重要價值。

而現有技術中，傳統的編程需要學習大量的指令、函數名等內容，是一個復雜而艱難的過程；而兒童以及青少年在初學時就進行大量指令的學習，不易很快的上手，容易失去進一步學習編程的興趣。

現有技術中，還有一種純粹圖形化的編程方法，學生通過拖拽相互匹配的圖形塊進行編程，雖然這是一個更為簡單的編程形式，但是在編程教育中，并不能使學生的編程水平有長足的發展，對于未來真正的編程學習幫助也十分有限；另外一方面，圖形拼接的組合是有限的，而且僵硬的，對于較為復雜代碼的實現有很大限制。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種編程學習系統及其方法，以克服傳統編碼編程學習中編程復雜，不易上手的缺陷，同時，克服純圖形化編程中不能真正學習到編程技能，難以實現復雜邏輯編程的不足。

本發明采取的一種技術方案為：一種編程學習系統，包括計算機、電子模塊單元、以及安裝在計算機上的圖形化編程程序；其中：所述電子模塊單元和所述計算機之間通過有線的方式進行通信連接；

所述電子模塊單元包括相互電連接的電源模塊、主控模塊以及功能模塊；所述圖形化編程程序上設有圖形化編程界面，所述圖形化編程界面設有編輯區和工具欄；所述工具欄上設有工具模塊；所述工具模塊上設有多種不同類型的編程塊；所述編輯區設有端口選擇模塊、數據處理模塊和燒錄模塊。

采用上述技術方案，使用者在進行編程學習的時候，可直接選用不同類型的編程塊，并對這些編程塊進行組合、編輯，并將編輯完成的程序發送到所述電子模塊單元執行，從而大大簡化了對編程語言的學習過程，降低了編程的難度、利于初學者對編程學習的及時上手和興趣的培養。

所述電子模塊單元和所述計算機通過USB線或RS-232線進行有線連接，該連接方式簡單、可靠，易于使用者實施。

所述功能模塊包括監測模塊、距離模塊、運動模塊、信號模塊、顯示模塊、驅動模塊和通信模塊中的一個或多個，所述功能模塊通過總線與所述主控模塊進行連接。

所述編程塊包括主控編程塊、工具編程塊、數學編程塊和添加編程塊。

所述編程塊包括多個封裝好的程序指令塊。

所述程序指令塊包括標號、函數名、表達式和注釋。

本發明采用的另一種技術方案為：一種編程學習方法，包括以下步驟：

打開所述圖形化編程界面，在所述圖形化編程界面里通過端口選擇模塊選擇與所述電子模塊單元的連接端口；

在所述圖形化編程界面中選擇工具模塊的編程塊；

將被選擇的工具模塊的編程塊拖入到所述圖形化編程界面的編輯區，對編程塊中的程序指令塊進行組合、編輯；

通過數據處理模塊對編輯完成的程序指令塊進行存儲，并編譯成所述電子模塊單元可執行的文件；

通過所述燒錄模塊將所述可執行文件燒錄到所述電子模塊單元。

所述連接端口包括USB端口和RS-232端口。

所述數據處理模塊還用于在編譯結束后，在所述圖形化編程界面中顯示編譯結果。

采用上述技術方案，具有以下優點：

(1)本發明將圖形化編程與實際的電子模塊進行結合，通過圖形化編程界面使得使用者更易理解編程語言，同時通過實際的電子模塊給使用者以真實化的編程感受；

(2)本發明的編程方式簡單、操作方便，易于使用者上手；

(3)本發明中的電子模塊單元執行所編程的程序，例如會顯示測量的距離、實際的溫度值和閃爍報警燈等，使得編程的效果更加真實，提高了使用者的學習興趣。

附圖說明

圖1為本發明中圖形化編程界面的結構方框圖；

圖2為本發明的方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述，這里的描述不意味著對應于實施例中陳述的具體實例的所有主題都在權利要求中引用了。