79、使用基于NXT的机器人教授Java并发性：教育成果分析

使用基于NXT的机器人教授Java并发性：教育成果分析

1. 引言

近年来，随着计算机科学的快速发展，编程教育也面临着前所未有的挑战。Java作为一种广泛应用的编程语言，其并发性编程概念尤为复杂，难以掌握。为了帮助学生更好地理解并发性，研究者们探索了多种创新的教学方法。其中，基于NXT机器人的教学方法因其直观性和互动性而备受关注。本文将探讨使用NXT机器人教授Java并发性的教育成果，分析其对学生理解并发性概念的影响。

2. 研究背景

Java并发性编程涉及多个复杂概念，如线程、资源共享、锁和信号量等。这些概念容易导致学生在代码中产生误解和错误。为了简化教学过程，研究者们引入了NXT机器人，这是一种由乐高公司开发的教育工具，可以与Java编程环境结合使用。NXT机器人能够实时执行动作，使学生通过观察机器人行为来快速识别代码中的错误，从而加深对并发性的理解。

3. 研究方法

3.1 研究环境

研究环境由乐高Mindstorms NXT 2.0积木套装构建的机器人组成。该机器人配备了三个电机、一个超声波传感器、一个触摸传感器和一个颜色（RGB，光线）传感器。NXT固件被LeJOS替换，使得机器人可以用Java编程。此外，研究还需要32位Java开发工具包和32位Eclipse IDE。Eclipse通过LeJOs插件进行了扩展，该插件允许与LeJOS库自动集成，并方便地在NXT积木中编译、传输和执行程序。编译后的代码通过USB上传到NXT积木，之后可以独立执行，无需直接从个人电脑进行实时控制。

3.2 研究任务

学生们被要求在75分钟的课程中用Java编程机器人，并观察