Mixly米思齊：優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)創(chuàng)客教育工具

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(xué)教育學(xué)部創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室傅騫教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的圖形化編程軟件。目前全國(guó)廣大的Arduino學(xué)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(jiǎn)化ArduinoIDE和Ardublock可視化編程插件的雙窗口界面，為Arduino學(xué)生用戶提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的編程軟件，傅騫教授團(tuán)隊(duì)基于Blockly和Java8開發(fā)了Mixly圖形化編程軟件，經(jīng)測(cè)試，Mixly可以在WinXP、Win7操作系統(tǒng)上穩(wěn)定運(yùn)行。

Mixly經(jīng)過(guò)不斷地優(yōu)化和升級(jí)，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(jiǎn)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(shù)門檻，圖形化編程軟件在Arduino學(xué)生用戶中已經(jīng)成為一種不可缺少的編程工具，如經(jīng)過(guò)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(wù)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(shè)計(jì)上進(jìn)行了優(yōu)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(jiǎn)約的界面設(shè)計(jì)，還增加了“模塊的導(dǎo)入導(dǎo)出”功能，這是以往的圖形化編程軟件所沒有的拓展性改進(jìn)。模塊導(dǎo)入導(dǎo)出功能，即用戶可以將編寫好的程序以“庫(kù)”的形式導(dǎo)出，同時(shí)又可以“庫(kù)”的形式導(dǎo)入到圖形化編程中，有助于Mixly用戶對(duì)圖形化代碼的分享和交流，讓圖形化編程擁有被集成和調(diào)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(shù)組、數(shù)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(jìn)一步的拓展和豐富。

Mixly的典型案例

Mixly的優(yōu)點(diǎn)之一就是增強(qiáng)了圖形化編程的拓展性，通過(guò)模塊導(dǎo)入導(dǎo)出的形式可以輕松地實(shí)現(xiàn)圖形化代碼的集成與調(diào)用。“蜂鳴七音”案例就是通過(guò)調(diào)用預(yù)先自定義的“蜂鳴七音”代碼完成的。“蜂鳴七音”通過(guò)7個(gè)“播放聲音”模塊、7個(gè)“延遲時(shí)間”模塊就可以完成一首簡(jiǎn)單曲子的7個(gè)音級(jí)（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(zhí)行函數(shù)，通過(guò)7個(gè)“播放模塊”和7個(gè)“延遲模塊”的組合分別完成7個(gè)音級(jí)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(huì)不斷地循環(huán)執(zhí)行。通過(guò)模塊導(dǎo)入導(dǎo)出功能，Mixly可以輕松地完成圖形化代碼的集成與調(diào)用，這是以往的圖形化編程軟件（如Ardublock）所缺少的。

Mixly的教學(xué)策略

Mixly強(qiáng)大的功能顯然可以完全替代Ardublock在中小學(xué)編程教學(xué)中的作用。Mixly的教學(xué)可以放在Scratch之后、文本代碼編程之前。學(xué)生在完成Scratch的學(xué)習(xí)后，已經(jīng)開始接觸和掌握幾種基本的程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有了一定的編程意識(shí)。而Mixly圖形化編程軟件則更傾向于對(duì)硬件的編程與使用，從而為學(xué)生自主發(fā)揮想象和動(dòng)手造物提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具。

Mixly圖形化編程的設(shè)計(jì)突破了Ardublock等圖形化編程不利于代碼集成和調(diào)用的局限性，從某種角度上契合了創(chuàng)客分享和交流的精神，有助于創(chuàng)客文化在人群中，尤其是在中小學(xué)生當(dāng)中的推廣。

課程開發(fā)可能遇到的問(wèn)題及解決方法

問(wèn)題1：首次使用Mixly圖形化編程軟件時(shí)，發(fā)現(xiàn)解壓縮目錄下的Mixly.jar文件無(wú)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(fā)的，因此在運(yùn)行時(shí)須先安裝Java插件。用戶上網(wǎng)下載安裝Java插件，即可正常使用Mixly軟件。

問(wèn)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(wú)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(hào)和串口的編號(hào)選擇是否正確，若設(shè)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(jì)算機(jī)，檢查Arduino主板的驅(qū)動(dòng)是否正確安裝，若未安裝（即顯示黃色問(wèn)號(hào)），代碼將上傳失敗。

解決方法3：若Arduino主板型號(hào)、串口編號(hào)及主板驅(qū)動(dòng)都正常，用戶可以嘗試保存代碼，重啟計(jì)算機(jī)后重試即可完成代碼的成功上傳。

問(wèn)題3：如何在Mixly中刪除已有的庫(kù)（模塊）？

解決方法：Mixly是一個(gè)無(wú)需安裝的綠色軟件，用戶可以在計(jì)算機(jī)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(jīng)導(dǎo)入的庫(kù)（模塊）文件。用戶選擇相應(yīng)名稱的庫(kù)刪除即可。

盡管課堂教學(xué)方式直接影響著學(xué)生創(chuàng)意和創(chuàng)造力的發(fā)展，但Mixly圖形化編程工具的誕生，為學(xué)生的編程與造物提供了更多無(wú)限的可能。然而作為國(guó)內(nèi)剛出現(xiàn)的圖形化編程工具，Mixly在使用的過(guò)程中還存在許多未知的不足之處，仍需要一線教師與開發(fā)者相互幫助、交流，這樣才能讓Mixly在創(chuàng)客教育中發(fā)揮更重要的作用。