[发明专利]计算机编程学习教具、识别运行系统及方法

说明书

计算机编程学习教具、识别运行系统及方法，根据学习卡片上的题目通过积木块组合编程语句，将组合完毕的积木块摆放在磁性基底上，以及将对应的学习卡片置于磁性基底上的卡片放置部区域；通过移动终端获取计算机编程学习教具的磁性基底上排列的积木块图像数据，并将获取的积木块图像数据上传到终端服务器；通过识别算法对终端服务器获取的积木块图像中的轮廓、特征图片和文字进行识别；根据积木块图像中的轮廓、特征图片和文字确定积木块的摆放顺序和参数并生成程序语句或函数；对生成的程序语句或函数进行执行，并对程序语句或函数的执行结果进行判定是否解决目标问题。本发明降低编程学习要求，适合普及教育，易被儿童接受，减少视力伤害。

技术领域

本发明涉及计算机编程学习和教学技术领域，具体涉及一种计算机编程学习教具、识别运行系统及方法。

背景技术

周知的，计算机编程是通过计算机语言编辑程序让电脑执行的过程，具有代表性的计算机语言有Java，BASIC，C，C++，VB，VF，SQL,网页编程JSP，ASP，PHP，软件有eclipse，Microsoft Visual Studio，Microsoft Visual Basic，Microsoft SQL Server等等。

针对计算机编程这一高级性的学习活动一般在大学阶段进行教学学习，现有技术缺少辅助计算机编程学习相关的技术方案，编程学习对设备的要求较高，不适合编程普及教育，编程学习不容易被儿童接受，编程学习也容易对儿童视力和身体造成损害。美国麻省理工学院针对少儿编程，设计了Scratch编程方法。通过将程序指令抽象成积木，降低儿童学习的成本。这种方法让儿童在计算机上拖拽积木既可以编写简单的程序，并直接运行。现有技术至少存在以下问题：需要电脑或平板设备，编程教学和学习的门槛比较高；儿童需要拖拽或使用鼠标，对于低龄儿童来说不够直观；长期使用电脑或平板，对儿童的视力会有损害。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种计算机编程学习教具、识别运行系统及方法，能够用于计算机编程学习，儿童无需电脑，通过直观的积木拼接，基于现有的人工智能视觉识别技术和终端设备实现原本需要电脑完成的编程学习，大大降低了编程学习对设备的要求，更适合编程普及教育，直观的操作更容易被儿童接受，同时也减少对视力和身体的损害。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种计算机编程学习教具，所述学习教具包括磁性基底，所述磁性基底上排列有若干积木块，所述积木块采用磁性材质，积木块边缘形成有咬合接口，积木块的表面设有特征标签、代码标签或参数标签；所述磁性基底上还形成有用以放置编程题目学习卡片的卡片放置部。

作为计算机编程学习教具的优选方案，所述磁性基底和积木块之间吸附；积木块之间互相吸附或叠加，磁性基底采用铁材质或磁性材质。

作为计算机编程学习教具的优选方案，所述咬合接口呈矩形、梯形或三角形状，积木块之间通过咬合接口并列组接，或积木块之间上下叠加排列。

作为计算机编程学习教具的优选方案，所述特征标签配置有程序关键字或函数指令特征图标或图像；所述代码标签配置有程序关键字或函数指令代码文字；所述参数标签配置有程序关键字或函数指令判断参数。程序关键字或函数指令包括开始、移动、绘图、动作、循环或条件判断等。

本发明实施例另外提供一种计算机编程学习识别运行系统，所述识别运行系统包括上述的学习教具，所述识别运行系统还包括移动终端和终端服务器，所述移动终端与所述终端服务器建立连接关系；

所述移动终端配置有图像获取模块和数据传输模块，所述图像获取模块用于通过摄像头获取计算机编程学习教具上排列的积木块图像数据；所述数据传输模块用于将获取的积木块图像数据上传到终端服务器；