CN112506520A - 一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法，包括主控模块和分别与主控模块相连的显示模块、告警模块、通信模块，所述主控模块与实物编程模块相连，所述通信模块与监控管理云平台相连。方法：采集实物编程内容；判断是否存在输出类语句；判断语句中是否存在输出物理量；判断输出物理量是否存在必要参数并满足顺序要求；判断语句中成对语法是否完整；全部判断成功则实物编程成功并输出指令。上述技术方案以归纳出的实物化编程语法问题的三种类型为基础，采用指示灯及电磁位移等形式标记错误步骤，并告知错误原因，实现对使用者进行实物编程时快速有效的纠错，达到高效明确的学习目的。

Description

一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法
技术领域
本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法。
背景技术
现如今，随着人工智能技术的快速发展和越来越多的实践应用，而软件算法作为人工智能的重要基础，对于编程教育的重要性也受到广泛关注，特别地世界各国对于编程教育逐步列入到中小学教育大纲中。
但是，传统的编程教育方式，其门槛较高，对于学生的年龄和逻辑抽象能力有一定要求，并且需要依赖电脑编程语言环境或平板电脑等硬件方式来进行。传统编程环境需要通过键盘输入文本，对儿童而言，理解和使用起来很不方便，而且编程语言中的语法和复杂指令需要理解和记忆。对于他们来说往往很难记住和理解程序语法、逻辑关系和程序结构等专业知识。
有资料显示，实物化编程已成为儿童编程学习的主要形式之一。对于高级编程语言而言，都需要在代码运行之前对代码语言的语法进行检查和编译。目前，实物化编程的使用，缺少对实物编程语言进行语法检查的功能，使得使用者不清楚产生的效果是否正确，导致使用者难以明确学习到正确操作，甚至事倍功半。
中国专利文献CN108806405A公开了一种“实物化儿童编程积木及其使用方法”。包括循环型主积木、选择型主积木、分支型主积木和若干个数字积木；所述循环型主积木、选择型主积木、分支型主积木分别包括电性连接的微处理器一、输出模块、电源接口模块和数据通信接口模块；所述数字积木包括微处理器二，所述循环型主积木、选择型主积木、分支型主积木分别通过电源接口模块和数据通信接口模块与数字积木拼接。上述技术方案缺少明确的错误反馈，使用者难以明确学习到正确操作。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案缺少明确错误反馈的技术问题，提供一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法，以归纳出的实物化编程语法问题的三种类型为基础，通过主控模块采集实物编程的内容，经过判断采用指示灯及电磁位移等形式标记错误步骤，采用显示及语音形式告知使用者错误原因，同时将错误原因记录到云平台，边便于进行针对性练习，实现对使用者进行实物编程时快速有效的纠错，达到高效明确的学习目的。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种实物编程语言的判断语法错误的系统，包括主控模块和分别与主控模块相连的显示模块、告警模块、通信模块，所述主控模块与实物编程模块相连，所述通信模块与监控管理云平台相连。
作为优选，所述的实物编程模块包括编程积木和编程板，所述编程积木底面中心设有磁吸块，编程积木上表面设有编程符号，编程积木内部设有微处理器，编程板上设有按顺序排列的若干编程积木放置位，每个编程积木放置位中心设有电磁结构，所述显示模块包括显示器，所述显示器设于编程板上边缘。
作为优选，所述的告警模块包括指示灯、电磁位移结构和语音播放器，所述指示灯包括设置在每个编程积木放置位下方的LED灯。
作为优选，所述的电磁位移结构包括设置在编程积木放置位上边缘的磁吸结构。当编程错误时，错误位置处的编程积木放置位中心的电磁结构失效，电磁位移结构生效，使编程积木上移。
一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，包括以下步骤：
a.采集实物编程内容；
b.判断是否存在输出类语句；
c.判断语句中是否存在输出物理量；
d.判断输出物理量是否存在必要参数并满足顺序要求；
e.判断语句中成对语法是否完整；
f.全部判断成功则实物编程成功并输出指令。
作为优选，所述的步骤b若存在输出类语句则继续步骤c，若不存在则编程失败并告警。由于需要输出类的表达，因此，在缺少输出类语句的执行时，也被列为语法错误。
作为优选，所述的步骤c若为输出特征类语句，则进行步骤d，若不是输出特征类语句，则进行步骤e。实物化编程场景里，除了含相关参数的输出特征类语句，还有非输出类的编程语句，例如数字字符、条件判断的传感器等语句。
作为优选，所述的步骤d中输出物理量包括必要参数和非必要参数，且部分输出物理量存在参数顺序要求。实物化编程通常会对输出物理量，例如转动、声音、光线等，进行参数化的调整，比如大小、方向等。设计者可以决定这种参数于输出物理量的关系是必须绑定还是可选绑定，以及先后关系，从而确定语法错误的依据。
作为优选，所述的步骤e中成对语法包括循环和括号，且一一对应，否则判定为语法错误。
作为优选，编程失败时告警具体包括：指示灯亮红光，错误位置处的编程积木放置位中心的电磁结构失效，电磁位移结构生效，使编程积木上移，同时显示器显示错误原因并通过语音播放器播报。
本发明的有益效果是：以归纳出的实物化编程语法问题的三种类型为基础，通过主控模块采集实物编程的内容，经过判断采用指示灯及电磁位移等形式标记错误步骤，采用显示及语音形式告知使用者错误原因，同时将错误原因记录到云平台，边便于进行针对性练习，实现对使用者进行实物编程时快速有效的纠错，达到高效明确的学习目的。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接结构图。
图2是本发明的一种流程图
图中1主控模块，2实物编程模块，3显示模块，4告警模块，5通信模块，6监控管理云平台。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种实物编程语言的判断语法错误的系统，如图1所示，包括主控模块1和分别与主控模块1相连的显示模块3、告警模块4、通信模块5，所述主控模块1与实物编程模块2相连，所述通信模块5与监控管理云平台6相连。通信模块5与监控管理云平台6相连，将实物编程的错误原因汇总并分析，便于帮助使用者进行针对性练习。
实物编程模块2包括编程积木和编程板，所述编程积木底面中心设有磁吸块，编程积木上表面设有编程符号，编程积木内部设有微处理器，编程板上设有按顺序排列的若干编程积木放置位，每个编程积木放置位中心设有电磁结构，所述显示模块3包括显示器，所述显示器设于编程板上边缘。显示器用于显示错误原因。
告警模块4包括指示灯、电磁位移结构和语音播放器，所述指示灯包括设置在每个编程积木放置位下方的LED灯。电磁位移结构包括设置在编程积木放置位上边缘的磁吸结构。
一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，包括以下步骤：
a.采集实物编程内容。
b.判断是否存在输出类语句，若存在输出类语句则继续步骤c，若不存在则编程失败并告警。由于需要输出类的表达，因此，在缺少输出类语句的执行时，也被列为语法错误。
c.判断语句中是否存在输出物理量，若为输出特征类语句，则进行步骤d，若不是输出特征类语句，则进行步骤e。实物化编程场景里，除了含相关参数的输出特征类语句，还有非输出类的编程语句，例如数字字符、条件判断的传感器等语句。
d.判断输出物理量是否存在必要参数并满足顺序要求。输出物理量包括必要参数和非必要参数，且部分输出物理量存在参数顺序要求。
例如：马达输出+旋转方向必须绑定+旋转速度必须绑定+旋转时间可选绑定
以上示例中，旋转方向、速度都是必须绑定，并且可能有先后关系，这样，当缺少或者顺序不对是，则语法判定为错误；另外，如缺少旋转时间参数时，则不判定为语法错误。
e.判断语句中成对语法是否完整，成对语法包括循环和括号，且一一对应，否则判定为语法错误。
f.全部判断成功则实物编程成功并输出指令。
若编程失败时告警具体包括：指示灯亮红光，错误位置处的编程积木放置位中心的电磁结构失效，电磁位移结构生效，使编程积木上移，同时显示器显示错误原因并通过语音播放器播报。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了主控模块、电磁位移结构、输出类语句等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种实物编程语言的判断语法错误的系统，其特征在于，包括主控模块(1)和分别与主控模块(1)相连的显示模块(3)、告警模块(4)、通信模块(5)，所述主控模块(1)与实物编程模块(2)相连，所述通信模块(5)与监控管理云平台(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法，其特征在于，所述实物编程模块(2)包括编程积木和编程板，所述编程积木底面中心设有磁吸块，编程积木上表面设有编程符号，编程积木内部设有微处理器，编程板上设有按顺序排列的若干编程积木放置位，每个编程积木放置位中心设有电磁结构，所述显示模块(3)包括显示器，所述显示器设于编程板上边缘。
3.根据权利要求2所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法，其特征在于，所述告警模块(4)包括指示灯、电磁位移结构和语音播放器，所述指示灯包括设置在每个编程积木放置位下方的LED灯。
4.根据权利要求3所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统及方法，其特征在于，所述电磁位移结构包括设置在编程积木放置位上边缘的磁吸结构。
5.一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.采集实物编程内容；
b.判断是否存在输出类语句；
c.判断语句中是否存在输出物理量；
d.判断输出物理量是否存在必要参数并满足顺序要求；
e.判断语句中成对语法是否完整；
f.全部判断成功则实物编程成功并输出指令。
6.根据权利要求5所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，所述步骤b若存在输出类语句则继续步骤c，若不存在则编程失败并告警。
7.根据权利要求5所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，所述步骤c若为输出特征类语句，则进行步骤d，若不是输出特征类语句，则进行步骤e。
8.根据权利要求5所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，所述步骤d中输出物理量包括必要参数和非必要参数，且部分输出物理量存在参数顺序要求。
9.根据权利要求5所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，所述步骤e中成对语法包括循环和括号，且一一对应，否则判定为语法错误。
10.根据权利要求6所述的一种实物编程语言的判断语法错误的系统的工作方法，其特征在于，编程失败时告警具体包括：指示灯亮红光，错误位置处的编程积木放置位中心的电磁结构失效，电磁位移结构生效，使编程积木上移，同时显示器显示错误原因并通过语音播放器播报。
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