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microbit编程_少儿编程工具/平台汇总

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少儿编程工具/平台汇总

1 米思齐(Mixly)

一款由北京师范大学付骞教授领导的开发团队设计并开发的具有公益功能的免费图形编程平台

下图所示为米思齐编程界面(图片源自米思齐官方):

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支持硬件

米思齐实现了部分硬件平台的功能,并且该系统中的指令模块能够在支持Arduino与Python的主流开发板上正常运行

以下是对输入文本的同义改写版本

编程语言

  • 图形化编程类似于Scratch的编程方式但没有舞台效果
  • C/C++类似于Arduino IDE那样的开发环境
  • Python如Python IDLE般工作界面,并能运行基础代码;同时支持海龟画图工具
  • MicroPython能够将代码传输至微控制器运行;遵循microPython语言规范

特点

  • 拓展性:该系统具备导入自定义图形化库的能力。
  • 丰富:该系统功能多样化地包含Arduino大部分常见传感器的指令方块,并持续进行更新。
  • 时效性:该系统的开发会根据政策变化和教育形式需求进行内容扩展,并已成功开发物联网和人工智能相关模块。
  • 资料:该系统配套有较为详尽的使用手册以及丰富的视频教学资料库。
  • 公益性:该平台具有非营利性质(免费开放),无复杂的利益关联,并且主要基于开源硬件设计,在线课程资源非常丰富。

不足

  • 缺少展示舞台功能,在线环境中无法开展scratch教学活动。
  • 程序编译过程存在稳定性问题,在某些情况下下载耗时超过一分钟。
  • Microbit组件的功能相对有限,在特定场景下应用效果较为受限。
  • 缺乏官方发布的在线版本支持系统,在课前准备工作上较为繁琐。
  • 平台整体活跃度偏低:一方面缺少针对图形化编程的专门支持;另一方面由于团队人员结构的原因限制了资源的有效利用;因此在现有资源下缺乏学生的积极参与;此外案例数量有限且质量参差不齐;使得教师与学生在学习后难以激发足够的兴趣来推动米思齐平台上的知识传播与社区建设活动。

总结

米思齐平台专为Arduino系列硬件教学设计,并在Python及人工智能领域也有所涉猎。然而相较于专注于此领域已有多年的企业而言仍需进一步完善。个人而言我对该平台抱有良好期待:若能吸引一位具备运营能力的专业人才相信其发展速度将迅猛不可阻挡。目前我认为该平台仍处于潜伏期阶段在架构上非常完善但缺乏人力物力支撑使其难以立即转化优势成为现实能力。

附录

1.米思齐官方网站:http://mixly.org/

2.米思齐使用文档: https://mixly.readthedocs.io/

3.米思齐网校: https://study.163.com/provider/480000002171531/index.htm

2 微软Makecode系列

Makecode是由微软推出的这一系列免费在线编程软件,在线编程软件列表中目前仍在不断扩展的状态下,并列有micro:bit、Circuit Playground Express、Minecraft、LEGO、CUE、Arcade以及Chibi Chip等多个系列项目介绍部分

micro:bit版本:为microbit开发的编程平台;配备模拟器;安装自制作的拓展模块;同时可直接获取GitHub上的第三方拓展资源;支持图形界面程序设计(图形化编程)与JS文本代码编写(JS文本编程)。

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Circuit Playground Express是一款专为adafruit公司的circuit开发的编程平台,在线即可轻松搭建电路;该平台内置了仿真器,并可允许用户自定义扩展模块;同时该系统还提供开源社区其他人开发的拓展模块下载;此外它还支持可视化编辑界面配合js脚本编写;目前暂不支持中文界面

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Minecraft中的编程:结合我的世界游戏,在游戏中通过设计程序来控制角色的运动与建造操作。该系统提供图形化编程界面,并支持JavaScript和Python两种语言的编写。同时,默认界面为中文界面,并提供从GitHub加载的应用拓展选项。

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乐高EV3编程工具:专为乐高EV3开发的编程软件;内置乐高模拟器;支持基于图形化的JavaScript程序设计;提供丰富的可扩展性;允许用户通过GitHub加载和使用他人的功能模块;具备中文用户界面

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  • Cue:Cue是一款呈球形设计的教育机器人设备,在makecode平台上访问并点击相关链接后将跳转至其官方网站页面。完成编程操作前需先下载相应的客户端软件以启动开发环境。
  • Arcade:这是一个基于像素艺术的游戏设计平台,在Arcade平台上支持两种主要的游戏开发方式:图形化编程和基于JavaScript的文本文档编程。特别值得注意的是该平台内置了专业的游戏引擎系统,并包含了大量的预编好的指令块(即封装指令),这使得开发者能够轻松地实现一些在Scratch中较为复杂的效果(即较难实现的游戏效果)。此外,在Arcade平台上不仅能够直接运行预设的游戏程序(即安装好的程序),还允许开发者通过本地编辑器对程序进行修改(即自行定制)。为了方便开发者扩展功能(即增加更多功能),Arcade提供了一个灵活的插件开发环境,并允许开发者通过GitHub获取并集成各种第三方插件包(即从GitHub导入插件)。
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Chibi Chip编程:它是专为Chibi系列主板开发的一种编程方式;仅提供英文界面;其连接方式类似于印刷电路板;允许外设扩展插件。

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特点

  • 开放:makecode系列作为支持从GitHub导入插件的软件之一,在市场中独树一帜。其应用范围广泛,在课程开发过程中能够为教师提供丰富的灵感与创新思路。
  • 稳定:微软的技术闻名遐迩, 该平台系统运行稳定可靠, 持续更新迭代中, 教师无需担心 halfway时突然无人维护的问题。
  • 风格统一, 进阶迁移成本低:采用与现有编程界面风格一致的设计方案, 学生进入更高阶的学习阶段时切换至其他平台的成本较低。

缺点

  • 创新性不足:技术前沿更新不够及时,在主流编程语言如Python、物联网(IOT)、人工智能(AI)等方面未能得到充分支持
  • 编程基础掌握较差:在基础友好度方面表现较弱,在可扩展性和图形界面功能(如制作动画和游戏)方面不如Scratch工具那样友好(这一功能模块在微软的另一个编程工具Kodu中得到了一定程度的改善)

总结

该系列工具在硬件集成方面表现不错。如果不想仅限于学习软件来制作动画和游戏的话,可以选择使用这套工具进行探索。针对具备一定Scratch基础的学生来说,在转向纯软编程时可以选择先学习Python并掌握Arcade平台的游戏设计;而转向硬件编程则可以直接从microbit入门进行学习

3 编程猫系列工具

少儿编程教育平台在全球线上少儿编程领域占据重要地位,并且以其庞大的学员数量、丰富的课程资源以及充足的师资力量赢得了显著市场反响。该平台采用多元化收入模式,在线课程构成了其收入的重要来源。值得注意的是,在整个教学体系中存在一个完整的教学闭环设计:从基础预习到系统学习再到巩固训练和能力培养这一完整的学习流程能够有效帮助学员逐步掌握核心技能并形成良好的学习习惯。特别是在强化训练环节 platform采用了通天塔和代码岛等极具游戏性教学工具来激发学员的学习兴趣并促进知识点的有效输出(此前还有一个Python互动游戏但现在已退出运营该产品也依然非常受欢迎)。

编程猫的工具主要有三个:kitten源码编辑器、代码岛Box、海龟编辑器

这款kitten源码编辑器类似于Scratch平台。然而它还提供了许多有趣的功能例如能够为背景设置运动指令并允许用户为这些背景程序设置动态行为。此外它还集成了一些与人工智能相关的工具包这些工具包可以帮助开发者实现更为复杂的交互体验。值得注意的是该软件不仅是一个图形化编程工具它还支持物理引擎模拟现实中的碰撞与反弹机制这样可以让角色之间互动更加自然真实。此外该软件提供在线版本和离线版本供用户选择使用。

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代码岛Box:代码岛Box类似于makecode.mc,在编程控制下让像素世界中的角色进行移动与构建活动。值得注意的是玩家必须独自在一个漂浮的岛屿上完成这些操作。然而这个游戏体验相对较弱

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海龟编辑器是一款基于Python语言的文本开发工具。它集成了语法着色功能以及智能提示与修复功能,并支持在线版本与本地安装使用模式。该软件对于学习Python的新手来说使用起来非常方便,并且能够满足不同用户的实际需求。

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特点

  • 拓展全面:专注于图形化编程领域,在这一细分领域内处于这一领域的领先位置。
    编程猫以其优秀的编辑器功能著称,并提供便捷使用的插件资源丰富。
    该公司的社群运营出色,在组织各类活动时能够有效提升学生参与度。
  • 学习体系完善:除了基本功能外,
    编程猫通过从工具到各类活动的设计与实施,在激发学生的学习兴趣方面表现突出。

缺点

  • 硬件支持能力较弱:目前仅能兼容四块主流主板,并且这些主板上配备的传感器指令方块数量有限。
  • 潜在的利益冲突:作为一家专注于2C和2B领域的教育公司,在某些情况下教师采用这套体系可能会遇到利益方面的潜在矛盾。

总结

如果不考虑利益冲突问题,在使用编程猫平台进行纯软件少儿编程课程方面是没有问题的;但如果是涉及硬件编程的话,则建议选择其他平台以获得更好的效果。另外一直感到有些遗憾的是,在19年上半年京东成功获得国内MC代理权后,众多教育机构因此受到影响而被迫 discontinuation;这也导致市场上能够使用MC进行编程教学的资源变得相对稀少。因此我对编程猫代码岛未来推出符合国产MC特点的产品充满期待

4 腾讯系列工具

腾讯推出了一款名为"扣叮编程平台"的在线教育工具。该平台设有8个特色实验区,其中包括人工智能技术实践区以及Python技术实践区等,支持多种编程语言的学习与实践,如图形化开发环境以及可视化开发环境等。此外,该平台还提供丰富的教学资源和课程资源

创意实验室:本质上是基于scratch3的升级优化版本,在功能上进行了全面增强。它不仅保留了原有的核心功能模块(包括但不限于掌控版本块),还新增加入了语音识别模块(Voice Recognition)、涂鸦识别模块(Sketch Recognition)、姿态捕捉与分析模块(Pose Analysis)以及基于KNN算法的分类系统(KNN Classification)。此外该平台在非会员状态下基本不具备显著优势;但一旦付费成为开智启会员,则可解锁大量实用功能。

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Python文本编程平台:一个便于初学Python者快速上手的工具系统。它具备可视化界面下的Python编程功能以及基础代码编写能力。值得注意的是,在数据处理方面该平台表现出色——精准高效地整合了素材资源。然而,在功能扩展方面存在一定的局限性:虽然它内置了一个自定义库集合,默认情况下无法导入外部扩展包。

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人工智能实验室:该工具主要基于TensorFlow.js运行,并被用于开展一些机器学习相关的工作。然而,在封装能力方面存在明显不足,在基础教育阶段及以下的学习者群体中应用效果较为有限。在语言支持方面,则包括图形界面、JavaScript文本编程以及Python文本编程功能。

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  • 游戏实验室:儿童编程实验室专为6至8岁的小朋友设计的游戏化学习工具。通过编程控制机器人完成特定任务以获取星体和炸弹,并利用这些元素训练逻辑思维能力。玩起来挺有意思的!不过纵向延伸不够丰富——只有方向、条件循环、有限循环和判断四种指令可供使用。比较适合学生将此作为娱乐活动而非正式的学习平台。
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艺术实验室:它提供指令方块编程、js文本编程以及Python文本编程功能。它不提供舞台功能,并且仅设有图形输出区域和文本输出区域。特别适合作为入门学习的工具来使用Python语言和JavaScript。

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硬件实验室中,在预算有限的情况下可支持Arduino和Microbit开发板;付费后则增加了其他几款开发板的支持。然而在传感器数量方面仍显不足,并且还缺少第三方插件的支持功能

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  • js实验室:提供积木模块以及JavaScript代码组合使用方式,并能实现丰富的功能应用;但在指令方块模式中使用的代码完全是英文字符,并未进行汉化处理。
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  • C语言实验室:纯C代码编程,主打信息学奥赛。
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特点

  • 范围广泛:涵盖年龄范围从六岁到十八岁
    • 系统运行稳定可靠:业内对腾讯技术的评价极为推崇,稳定性处于较高水平

缺点

  • 散乱:7个平台之间的关联很差,在功能上虽然各有特色但缺乏统一性,在实际操作中发现无论是使用哪个平台都会面临诸多不便。
    • 需要氪金:付费才能解锁的部分功能令人感到不便。
    • 可能存在利益冲突:类似的情况出现在编程猫中,在2C教育领域腾讯扣叮的表现确实存在明显不足,在课程竞争力方面也未显示出明显优势。

总结

腾讯扣叮给人的感觉是缺乏对一线教学深入了解的专业规划者所设计的总体规划,在视觉上显得庞然大物,在实际应用中对于系统化课程并不顺畅。希望能够根据一线教学的具体需求,在知识架构规划上进行更加完善和优化的改进。

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