基于App Inventor软件高职手机开发类课程教学探索

潘夏福

摘要：通过对App Inventor开发环境设计一堂课，利用App Inventor拼图实现一个项目。在课程学习过程中，学生学习App开发的热情明显提高。App Inventor通过屏蔽书写代码的烦琐细节，将学生学习的重点定位到App开发的关键技术上，使得学生能够快速掌握App开发的细节。通过实践，课程取得了较好的效果。

关键词：App Inventor;高职;教学

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）02-0052-02

1 App Inventor软件介绍

App Inventor软件是使用Google公司开发的一款拼图式开发软件，它可提供在线编程，能够采用积木块的方式搭建Android手机App。学生可以在0基础的情况下，按照积木块的嵌套方式，直接实现一个日常App。App Inventor软件可以极大减少学生对编程的恐惧，把学习编程简单积木搭建。

在国外，许多学校都在编程入门的时候选择App Inventor作为环境[1]，提高学生的计算思维。在国内，部分大中小学已经在计算机课中引入拼图式开发，部分学校还利用App Inventor 支持乐高NXT机器人的特点，将它引入到机器人学习中，实现了把机器人带入课堂。

2 高职学生采用App Inventor软件教学意义

高职学生的基础薄弱，特别是与编程相关的数学能力和逻辑能力较弱，部分学生在学习编程时，书写代码无法完整地表达出要完成的功能，对其中的程序逻辑也无法实现。特别是部分学生英语水平也比较差，对代码书写具有畏惧心理。手机开发或者编程类课程开展十分困难，学生学习效果十分差。App Inventor软件可以屏蔽代码细节，只关注程序逻辑本身，学生可以通过反复操作，掌握技巧。同时App Inventor软件界面简单易用，采用拼图式开发，学生可以当作一种游戏在学习，学生在学习过程中是十分享受的，学习进步十分明显，教学效果十分明显[2-3]。

部分教师还运用STEAM教学理念探索在教学中提高学生的学习兴趣，App Inventor可以明显提高学生学习兴趣，学生学习效果十分明显[4-6]。同时，如果将App Inventor软件引入课外学习，可以很方便实现微课或第二课堂[7-8]。

3 App Inventor软件在教学中的应用

3.1 App Inventor构建在线学习平台实现翻转课堂

App Inventor软件采用在线编程模式，学生可以随时随地进行编程。而且采用积木块方式进行编程，只需要在编程过程中使用平板电脑，携带方便，用户可以在旅途中学习，不会影响学生的各种活动。因此学生的第二课堂就可以使用App Inventor作为开发环境。

3.2 App Inventor实现0基础学习

由于采用积木块的方式开发，学生更多地集中在如何搭建积木实现系统，可以很好地避免在系统实现过程中书写代码的烦琐，学生可以花更多的精力去了解系统的逻辑而不用关心细节上的问题。因此，App Inventor将学习的群体转移到了低年龄段和无基础人员，特别符合让普通人掌握相关计算机编程技术的要求。

3.3 App Inventor提高学生学习兴趣

学生对编程具有天然的抵触，特别是C语言等一系列高级语言，内容繁多，编写代码需要掌握大量的基础知识。学生在学习过程中往往还没有掌握，就已经丧失了对编程的兴趣，对编程产生畏惧心理，学习效果很差。App Inventor软件界面简单易用，操作起来非常容易，而且最为重要的是能够实现非常强大功能的App，在实现项目后，可以直接在手机上测试软件，实现可见即所得的编程方式。学生在实现App后可以获得非常多的正反馈，对学习课程的兴趣有很大的帮助，如果學时足够，还可以采用代码加积木块两种不同方式来验证，对学生理解App开发原理具有很好的效果。

4 App Inventor软件在一次课上的使用

下面以一次以“涂鸦板”这个简单项目作为教学实例，说明如何根据项目的开发过程将App Inventor应用到教学当中。一次简单的App开发过程一般包括下面几个部分：项目需求分析、界面设计、功能设计和测试。

4.1 项目需求分析

教师分析“涂鸦板”的功能，并讲解画布的功能以及采用拖动消息实现，在这一阶段学生主要是获取相关知识，并构思整个App项目如何实现。教师可以在此阶段将学生分组，指定小组长。一般3个人为1组，小组成员之间可以相互讨论，增加学习兴趣，提高学习效率。通过这一阶段的学习，学生已经初步掌握基本知识，可以进入App实现阶段。

4.2 界面设计

学生在这一阶段，可以根据项目的要求设计App的界面，教师可以鼓励学生设计出自己与众不同的界面，激发学生兴趣。学生可以根据App设计规范，按照规范流程设计出App的图标、按钮图标等，然后在App Inventor软件中按照自己设计的东西，拖动控件到手机界面上，采用可见即可得的方式实现界面布局，实现过程非常简单。下面就是项目的界面设计图。

4.3 功能设计

在学生设计完自己的App界面后，可以在App Inventor编程界面，进行编程。教师可以让学生尝试着将各个模块功能积木拖动到界面里面，然后自己组合，分析每一个功能模块组合在一起之后会有什么效果。

在本项目中，主要涉及的内容是控件消息（事件）机制，学生可以通过相关控件的“单击消息”，实现不同颜色的画笔切换，也可以通过“单击消息”更换画笔的粗细，而且其他的一些操作，也可以对“单击消息”进行操作，学生可以通过举一反三的练习，掌握消息机制的概念和操作方法。

本项目的难点是如何实现绘制图画，主要是利用画布进行简单绘画，通过画布的“移动消息”可以获取手指在画布上移动的位置，然后根据位置变化使用选择好的画笔绘制曲线。画布操作是简单游戏制作的必备手段，可以通过画布操作，为后面的游戏制作项目提供基础。学生通过画布操作，对电脑绘制图形有一定的了解，而且采用拼图式开发，学生也就无须关注很复杂的程序细节，且能够形象生动地了解整个App的设计。

通过功能设计之后，学生已经把App所有的功能设计完成了，下面就可以对App的功能和界面进行测试。可以看到，整个App的设计部分是十分简单的，可以跳过许多细节，学生可以很容易掌握。

4.4 测试

测试的方式主要有两种，一种采用App Inventor提供的测试工具AI伴侣，通过AI伴侣可以连接手机或者桌面测试工具进行测试。使用桌面测试软件，学生可以不用手机直接在电脑上查看App的运行结果。AI伴侣可以实时更新界面设计和功能设计的内容，使用起来十分方便。

另外一种方式是直接生成apk文件，然后安装在手机或者虚拟机上测试。这种方式需要将项目进行编译，然后下载apk文件，这种方法操作比较复杂，每次程序更改都要重新编译下载，过程非常烦琐，但是这种方式最贴近手机实际的工作环境，一般作为系统最后测试使用。

通过测试后，学生就可以把自己实现的项目下载到手机里面，然后使用。学生通过项目的实现，可以掌握App开发的整个过程。

需求分析、界面設计、功能设计和测试是完整的一个过程，学生在完成这一个过程后，教师可以提示一下学生是App是否有哪些功能需要改进，哪些功能需要添加，然后要求学生继续在自己的项目上，根据自己的想法，实现自己软件的特色，通过不断这样反复实现，可以让学生学会软件迭代开发的过程，学生也可以发挥自己的聪明才智，将自己的项目打造得更有个性化。

5 学生使用App Inventor软件开发App的效果

学生在使用App Inventor开发App后明显兴趣提高，很多学生都可以自主对App软件进行设计和开发，部分学习比较好的学生还自己设计了许多有趣的游戏，部分还上传到Android市场，非常有成就感。还有很多同学的App参加了各种比赛，获得了很好的成绩，学生编程能力总体上有了很显著的提高。

6 总结

App Inventor软件可以改善传统App开发课程中比较枯燥的形式，以简单的拼图入手学习App开发，它可以把传统编程学习中的烦琐细节屏蔽，学生直接接触到编程的重要原理，特别是程序逻辑方面，图形化的方法天然具有优势。由于屏蔽掉细节，一堂课中可以安排一个完整的项目，设置还可以实现项目开发的简单迭代，比起传统开发当中需要多节课能迅速看到项目开发的完整过程，学生在当时就可以看到自己的成果，对学生是一种激励，学习效果非常好。

但是App Inventor相对于传统App开发也有不足之处，首先就是因为屏蔽掉细节后，能够开发的内容没有原来的深入，定制一些特殊功能比较困难。另外，拼图式开发只适合小项目，当项目比较大的时候，拼图管理比较困难，查看不太方便。

因此建议在教学当中适当引入传统的App开发，App Inventor作为快速实现，编写代码可以相互印证，而且也为App深入学习打下基础。

参考文献：

[1] 师硕，郭迎春，于洋.美国高校计算机科学原理课程介绍及启示[J].计算机教育，2018（1）：139-143.

[2] 刘琼，史诺.基于APP Inventor构建高职学生计算思维能力培养模式[J].无线互联科技，2018，15（17）：43-44，85.

[3] 谭梁.计算思维和App Inventor的信息技术课堂教学探究——以家庭药箱APP设计为例[J].中国教育技术装备，2017（21）：30-32.

[4] 叶绍锦.对App inventor教学中的问题及改进方法[J].知识文库，2018（13）：136.

[5] 潘婷婷，梅娟.App Inventor在高职计算机教学中的探究[J].电脑知识与技术，2018，14（17）：161-162.

[6] 杜静.STEAM教学理念下的App Inventor教学探索[J].教育革新，2018（8）：57.

[7] 郑治武.App Inventor在高职Android移动应用类课程中的教学研究[J].无线互联科技，2017（18）：102-103.

[8] 钟浩然.微课程支持下的信息技术第二课堂教学探索——以App Inventor教学为例[J].教育信息技术，2018（4）：74-76.

【通联编辑：王力】