AppInventor2与机器人程序设计

　　手机程序APP设计——流行的程序设计方式，机器人——学生参与度高的活动，两者结合对于教育与生活影响深远。
　　通过手机与机器人的交互，拓展手机和机器人的各自功能；通过网络的使用，加深对智能产品的了解，进而学会使用。

　　本书选用目前流行的App Inventor 2作为程序设计软件，通过案例的方式使读者了解如何进行手机的程序制作，同时本书提供了手机控制乐高NXT、EV3以及有关FTC机器人比赛的解决方案。针对手机与互联网的发展，本书讲述了如何利用乐高机器人将传感器数据上传网络，以及如何获得数据并进行远程控制。本书为学生的实践创新活动提供了丰富的案例。
　　本书面向广大初学者，可以作为大、中学生选修课程的教材。

　　郑剑春，教育部“国培计划”专家组成员，北京市远程教育专业委员会中小学创客教育执委会秘书长；《青少年科技创新丛书》《创客教育》丛书主编。

第1章Android与App Inventor 21
1.1广泛应用的Android系统1
1.2App Inventor 2起源3
1.3App Inventor 2编程准备4
第2章建立一个App Inventor 2程序6
2.1创建新项目6
2.2App Inventor 2调试方式9
第3章程序基础知识14
3.1程序设计的几个概念14
3.2求BMI值19
3.3制作一个乐高搭建App22
3.4排序26
3.5万花筒29
3.6绘制数学曲线33
3.7问题测试37
3.8注册与密码访问40
3.9旅行记录44
第4章App与乐高机器人49
4.1控制乐高机器人49
4.2通过发送不同数据控制机器人的运动状态61
4.3控制乐高机器人的其他输出方式68
4.4获取乐高传感器检测数据75
4.5利用乐高传感器控制机器人84
4.6控制乐高EV3的功率86
第5章手机传感器的应用91
5.1触屏控制机器人91目录 App Inventor 2与机器人程序设计〖2〗〖2〗 〖1〗
5.2方向传感器控制机器人运动95
5.3语音识别98
5.4加速度传感器100
5.5扫描二维码控制机器人运动103
第6章浏览器与数据交互108
6.1浏览器108
6.2JavaScript交互110
6.3ActivityStarter114
6.4数据的交互应用117
6.5网络数据库的使用124
第7章FTC机器人比赛137
7.1认识硬件137
7.2FTC手机测试方法140
7.3软件准备143
7.4程序训练149
附录A试验数据156
附录B搭建一个EV3机器人159
附录C搭建一个FTC机器人172
参考文献185

　　探索的动力来自对所学内容的兴趣，这是古今中外之共识。正如爱因斯坦所说： 一头贪婪的狮子，如果被人们强迫不断进食，也会失去对食物贪婪的本性。学习本应源于天性，而不是强迫地灌输。但是，当我们环顾目前教育的现状，却深感沮丧与悲哀： 学生太累，压力太大，以至于使他们失去了对周围探索的兴趣。在很多学生的眼中，已经看不到对学习的渴望，他们无法享受学习带来的乐趣。
　　在传统的教育方式下，通常由教师设计各种实验让学生进行验证，这种方式与科学发现的过程相违背。那种从概念、公式、定理以及脱离实际的抽象符号中学习的过程，极易导致学生机械地记忆科学知识，不利于培养学生的科学兴趣、科学精神、科学技能，以及运用科学知识解决实际问题的能力，不能满足学生自身发展的需要和社会发展对创新人才的需求。
　　美国教育家杜威指出： 成年人的认识成果是儿童学习的终点。儿童学习的起点是经验，“学与做相结合的教育将会取代传授他人学问的被动的教育”。如何开发学生潜在的创造力，使他们对世界充满好奇心，充满探索的愿望，是每一位教师都应该思考的问题，也是教育可以获得成功的关键。令人感到欣慰的是，新技术的发展使这一切成为可能。如今，我们正处在科技日新月异的时代，新产品、新技术不仅改变我们的生活，而且让我们的视野与前人迥然不同。我们可以有更多的途径接触新的信息、新的材料，同时在工作中也易于获得新的工具和方法，这正是当今时代有别于其他时代的特征。
　　当今时代，学生获得新知识的来源已经不再局限于书本，他们每天面对大量的信息，这些信息可以来自网络，也可以来自生活的各个方面，如手机、iPad、智能玩具等。新材料、新工具和新技术已经渗透到学生的生活中，这也为教育提供了新的机遇与挑战。
　　将新的材料、工具和方法介绍给学生，不仅可以改变传统的教育内容与教育方式，而且将为学生提供一个实现创新梦想的舞台，教师在教学中可以更好地观察和了解学生的爱好、个性特点，更好地引导他们，更深入地挖掘他们的潜力，使他们具有更为广阔的视野、能力和责任。
　　本套丛书的作者大多是来自著名大学、著名中学的教师和教育产品的科研人员，他们在多年的实践中积累了丰富的经验，并在教学中形成了相关的课程，共同的理想让我们走到了一起，“让学生获得最好的教育”是我们共同的愿望。本套丛书可以作为各校选修课程或必修课程的教材，同时也希望借此为学生提供一些科技创新的材料、工具和方法，让学生通过本套丛书获得对科技的兴趣，产生创新与发明的动力。
　　丛书编委会2013年10月8日序 App Inventor 2与机器人程序设计〖2〗〖2〗 〖1〗
　　我们生活中的智能产品无处不在，汽车、飞机、iPad、ATM机、百度搜索等，这些产品已经深入到生活的各个方面，今天的教育无论是形式还是内容都与10年前有着极大的不同。今天的人们有幸见证了这一时代的发展。
　　手机是这些产品的一个重要代表，它的影响更为深远。
　　以前被视作高科技产品的计算机，只有专业人士才可使用，当Windows系统出现后计算机得到了迅速普及。今天，从事各行各业的人们只要经过简单的培训，就可以方便地使用计算机。
　　正如计算机的普及过程一样，以前手机程序是由专业人士来设计的，需要通过Eclipse编写Java代码，人们不会轻易涉及这一领域。但是，2013年美国麻省理工学院上线的App Inventor 2通过图形化编程的方式，让手机的程序设计得到了广泛的普及。App Inventor 2为用户提供了便捷的开发环境和方法，让专业的产品得以普及。用户无须编程基础，只要经过简单训练，就可以编写出自己喜爱的手机程序，从而使得从事不同职业的人们都有机会为手机的应用作出贡献。
　　我多年来一直对手机和各种智能产品有很大的兴趣，App Inventor 2的出现更使我感到面对的是一个广阔的发展、探究空间。通过手机的程序设计，人们可以将各种外接智能设备通过网络连接加以控制，并在这样一个平台上实现无限创新的设想。
　　本书是在中学开设选修课的基础上整理而成，在编写过程中得到了吕恭超、王家文、葛雷、陈传镇等人的帮助，学生们的热情也让我备受鼓舞，在此向他们表示感谢。
　　由于水平所限，书中疏漏在所难免，敬请读者批评指正。