慧编程（mblock5）----开源硬件的大脑

慧编程是一款面向STEAM教育领域的积木式编程和代码编程软件，基于Scratch 3.0开发，并集成了Python代码输入，拓展了大量硬件接口。它不仅能让用户在软件中创作有趣的故事、游戏、动画等，还能对Makeblock体系、micro:bit等硬件进行编程，同时融入AI（人工智能）和IoT（物联网）等前沿技术，使各类硬件作品控制起来更加简单，让硬件作品变得更加聪明，充满乐趣。

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慧编程系统关联图

一、慧编程与Scratch

Scratch是一款由麻省理工学院（MIT） 设计开发的少儿编程工具。是目前全世界最受欢迎的少儿编程软件。其特点是：使用者可以不认识英文单词，也可以不会使用键盘。构成程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现。用鼠标拖动模块到程序编辑栏就可以了。

孩子不用记住命令不代表不需要知道命令。积木模块包括8个大类，100多个功能。包括了过程一个完整程序的每个环节，甚至数组和函数。这些图形化的积木使用需要老师或者家长正确引导。孩子从模仿的过程中，能感悟到条件语句，循环语句，判断。能理解参数和命令的区别。

但是Scratch擅长于制作动画、游戏（偏软件），即便是支持PicoBoard传感器和LEGO Wedo系列，也仅仅只能作为Scratch软体创作的补充或者说软体创作的简单延伸。

而慧编程的出现，延续了Scratch简单易懂的积木式编程，更在软体和无数硬件之间架起来一座平坦宽敞的桥梁。

在Scratch的基础上，慧编程增加了诸多设备接口以及不同设备对应的编程积木。

对于Scratch原有的角色编程，慧编程更是增加了“音乐/画笔“以及“认知服务和机器学习“等人工智能的编程模块。

二、慧编程与Makeblock

慧编程支持大部分Makeblock系硬件产品的编程，且各设备之间可以关联通讯

三、慧编程与开源硬件

micro:bit 是一款由英国广播电视公司（BBC）推出的专为青少年编程教育设计的微型电脑开发板。2016年3月-6月，micro:bit在英国全线铺开，BBC在线上线下配套了大量的项目教程资源和活动。BBC希望通过micro:bit驱动青少年参与到创造性的硬件制作和软件编程中去，而不是每天沉浸在各式的娱乐和消费中。配合micro:bit扩展板，可实现智能机器人的创作。

Micro:bit具有以下特性：

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。是目前全球最流行的优秀硬件开发平台，是创客必备神器之一。

慧编程的出现，降低了开源硬件的使用门槛，它简单易懂的积木式编程，可以让更多更好的创意从孩子们的想象思维走到现实世界。

四、慧编程与Python

Python , 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，是目前全球最受欢迎的程序设计语言之一，是纯粹的自由软件，语法简洁清晰易读性以及可扩展，是目前最接近人类自然语言的编程软件。7月20日，在IEEE发布2017年编程语言排行榜：Python高居首位。被广泛用于以下场景：

① 前端应用开发：可以用Python快速完成网站的开发和WEB服务。例如：豆瓣、果壳网、Google、Dropbox等

② 系统网络运维：Linux运维是必须而且一定要掌握Python语言，它可以满足Linux运维工程师的工作需求提升效率，总而提升自己的能力，运维工程师需要自己独立开发一个完整的自动化系统时，这个时候才是真正价值的体现。

③ 游戏开发：3D游戏开发Python也可以用来做游戏开发，因为它有很好的3D渲染库和游戏开发框架，目前来说就有很多使用Python开发的游戏，如迪斯尼卡通城、黑暗之刃。

④ 大数据：科学与数字计算我们都知道现在来临了大数据的时代，数据可以说明一切问题的原因，现在很多做数据分析的不是原来那么简单，Python语言成为了做数据分析师的第一首选，它同时可以给工作带来很大的效率。

⑤ 人工智能：人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。Python语言对于人工智能来说是最好的语言。目前好多人都开始学习人工智能+Python学科。

慧编程打通了模块化编程和高级语言编程的通道，可以让使用者轻松过度到高级语言，顺利进入到更深应用更广的编程领域。

五、慧编程与AI（人工智能）

AI (Artificial Intelligence）人工智能，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人工智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能是一门极富挑战性的科学，包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

慧编程目前加入了基于角色的“语言识别”-汉语/英语/法语/德语/西班牙语/意大利语，“人脸年龄识别”，“人脸情绪识别”，“6种语言的打印文字识别”，“英文手写文字识别”和“机器学习”等多种人工智能体验入口。

六、慧编程与IoT(物联网应用）

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

慧编程目前的物联网应用主要分为两部分：

① 直接调用慧编程服务器数据，当然这个仅限于指定地区的天气/气温/湿度，空气质量，日出日落时间等简单信息。

② 用户自定义设备感知参数，并将参数以列表的数据形式上传到慧编程云端，然后在该设备或其他设备加以引用。

七、慧编程的教育资源

提供海量教学资源，支持分类组合检索，总能找到合适的教育课件。

八、慧编程的课堂管理

支持教师组建班级，上传课程资料，作业评判;学生在线提交作业 。

总结：慧编程既是一款入门级积木式编程软件，可以用来设计动画和游戏；又是一款智能硬件的开发工具，更可以将硬件和软件进行交互，是STEAM教育的一把利剑。

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