专利名称：多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统的制作方法
技术领域：
本发明是一个适用于在大、中、小学开展计算机辅助教学的电脑(计算机)硬件系统，特别适用于在电脑房、电化教室以外的普通教室中进行计算机辅助教学。
当前，电脑在教学领域中的应用越来越广泛，许多学校在电脑房、综合教室(有的又称为电化教室)、普通教室中，利用多媒体电脑进行辅助教学。目前所用的电脑教学设施主要有下列三种形式第一种是单纯的示教形式的电脑教学系统。
第二种是多媒体教学网络系统(又称多媒体教学网)。
第三种是有线控制的计算机教学系统。
所谓单纯的示教形式的电脑教学系统，是在一个教室中配置一台多媒体电脑及放大显示设备(起放大电脑屏幕上显示的信息的作用)，将多媒体电脑中显示的各种软件信息显示在放大显示设备上，由教师操纵电脑，演示软件，供全体学生观看。一般，放大显示设备有与电脑通过转换卡相联的大屏幕电视机；与电脑相联的背投设备；与电脑相联的各种多媒体投影仪。目前，无锡市连元街小学和扬名中心小学低年级使用的就是这样的系统。
而所谓多媒体教学网络系统，是指这样的一些系统，这种系统一般安置在电脑房中，用一台主机(服务器)与几十台学生用电脑(工作站)，用电脑网络设备和软件组成一个局域网，并在附加了高速传输多媒体信息的硬、软件后，组成一个多媒体教学网。教师可以在多媒体教学网上播放教学软件给所有的学生用电脑，或将某个学生用电脑上的信息播放给其他学生用电脑，教师可以监控学生的上机操作，学生在学生用电脑上可以共享服务器中的软件。个别学校在多媒体教学网络系统中还加入了大屏幕投影仪设备，用以加强教师的示教或学生间的互相交流。目前，无锡市五爱小学使用的即是这样的系统。
尽管以上的两种系统已经被许多学校用于教学之中，但是都暴露出一些比较大的同题。
使用单纯示教形式的电脑教学系统，尽管教师可以在教室中演示十分精彩的多媒体教学软件，但是，在教学模式上，教师仍在教室中唱主角，还不能打破以教师为中心的格局。学生很难参与到电脑的操作中去，因而，电脑的交互作用也不可能很好地发挥。
多媒体教学网络系统尽管是一个比较理想的教学系统，并且对在电脑房进行操作型的辅助教学活动是十分适宜的。但是，对于上演示型的辅助教学课，由于一般机房的桌子的大小及放置位置的关系，不太适宜学生边听课边做书面练习。而根本的问题是当前造价很高，对于条件比较好的学校，目前也只能装备一两个多媒体教学系统，要让所有的班级都进行普遍的经常的计算机辅助教学，也是有困难的。
在第三种有线控制的计算机教学系统中，典型的有“单机多键盘教学系统”(专利申请号92101609.3)和计算机辅助教学系统(专利申请号90108661.4)。
现在就以“单机多键盘教学系统”为例，来分析该系统所存在的问题，“单机多键盘教学系统”，从以课堂教学的形式来上计算机辅助教学课的角度来看，可以说某种程度上克服了上述两种系统的不足之处，但是，在实际使用中也存在着严重的问题。这些问题主要表现在下面几个方面首先，“单机多键盘教学系统”是用有线通讯的方式通过“多键盘控制转换器”对学生用的键盘进行控制的，在实际教学中，一个班级的学生，按照国家的有关法规，可以多达48人，那末，仅以一个键盘至少连接四根线(两根为电源线，一根为信号线，一根为控制线，而实际上，键盘的插口上的连线是远不止四根的)，全班48个键盘的连线就多达192根，在教室中形成了一个复杂的蜘蛛网状的布线系统，这样的布线，在一般教室中进行，就有困难了。其次，如果在教室中用一般方法解决了布线问题，但是，星罗棋布的连线，给学生在教室中的活动造成了不安全的因素，同时，也造成了对系统运行可靠性的威胁，在系统的维护上也将造成很大的困难。除非，在教室中进行像专门计算机房的布线改造，但是造价的昂贵既不能为绝大多数学校所能接受，又违背了“单机多键盘教学系统”要节省系统造价的初衷。再则，目前的电脑已经进入了多媒体时代，电脑的操作系统也进入了WINDOWS时代，鼠标已经成为使用电脑软件的必不可少的工具，而“单机多键盘教学系统”仅单纯的控制键盘，已经不能适应多媒体电脑辅助教学的需要了。
本发明多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统的目的，是以在普通教室中进行计算机辅助教学的前提下，为了解决上述三个系统的不足之处，为了制作出一种造价低廉，安装使用方便，安全性能好，并能让学生充分参与教学过程，在一般教室中都能进行演示型计算机辅助教学的电脑教学系统。
在有关计算机辅助教学的问题上，我们的发明是基于以下的一些观念的基础上(一)计算机辅助教学要从改变传统的教学模式入手计算机辅助教学要从改变传统的教学模式入手，目前单纯示教形式的电脑教学系统还不能根本解决以教师为中心的问题，也不能很好地解决学生参与的问题。因此，要提供一个让学生能够很好地参与教学过程，参与电脑操作的硬件环境，这是本发明的一个根本出发点。
(二)计算机辅助教学要经常化、普遍化计算机辅助教学要从根本上改变现有教学的状态，就必须让计算机辅助教学经常化，普遍化，而不仅是为开公开课而使用。在这中间，有两个问题是不可忽视的，第一，是造价问题；第二，是否能真正替代现有教学手段，并且真正能够达到传统教学手段所不可比拟的程度。
(三)硬件设备的安装要简便、安全计算机辅助教学要经常化、普遍化，只有当适合计算机辅助教学的各种硬件系统不仅仅在电化教室等专门教室中使用，而是引入到普通教室中之后，才有可能达到。而在引入这些设备到普通教室中后，安装是否方便；对学生在教室中活动的安全是否有影响，系统运行可靠性及维护的方便，都将是十分重要和不可忽视的因素。
本发明多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，是一种新型的电脑硬件系统，本发明系统结构的示意图如附图
所示。在本发明的系统中，只装一台多媒体电脑，配上适当的放大显示装置(指与电脑相联的大屏幕电视机、各种电脑多媒体投影仪)，本发明的特征是为每个学生配置一个电脑无线键盘及一个电脑无线鼠标，或为每个学生配置一个键盘和鼠标合一的电脑无线键盘，也可以为每个学生只配备一个电脑无线键盘或只配备一个电脑无线鼠标(包括无线鼠标、手写笔形的鼠标这样一些形式的无线鼠标)，通过一台专用无线遥控装置与多媒体通用电脑相联接，用无线遥控的方式控制所有配置给学生的键盘、鼠标，组成一个能在电化教室或普通教室中都能使用的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统。以上所述的电脑无线键盘或电脑无线鼠标，它们与电脑的通讯方式可以是无线电、红外线、微波、激光等。
在本发明中与多媒体电脑通过接口相联的专用无线遥控装置，是一台单片机，该专用无线遥控装置对多媒体电脑的键盘、鼠标进行控制，同时对给学生配置的电脑无线键盘和电脑无线鼠标进行遥控。
给每个学生所配置的电脑无线键盘、电脑无线鼠标或键盘和鼠标合一的电脑无线键盘，是经过改进的电脑无线键盘和电脑无线鼠标，它们既保持原有电脑无线键盘及电脑无线鼠标的所有功能，更主要的是，它们可以被教师的专用无线遥控装置所遥控。
教师通过专用无线遥控装置对每个学生配置的电脑无线键盘、电脑无线鼠标或键盘和鼠标合一的电脑无线键盘用无线通讯的方式进行遥控，学生可以用安装在电脑无线键盘或电脑无线鼠标上的键、按钮或另外配置的专用按钮，通过专用无线遥控装置与教师进行联系。
教师可以通过专用无线遥控装置进行遥控，把多媒体电脑的键盘和鼠标的控制权转交给某一个学生，让该学生可以通过自己的电脑无线键盘或电脑无线鼠标对教室中的多媒体电脑用无线通讯的方式进行操作，学生在教师允许的前提下，可以用键盘或鼠标上的键、按钮或专用按钮以抡答方式通过专用无线遥控装置取得控制权；或由教师用专用无线遥控装置通过遥控点号的方式给某个学生授予控制权。
每个学生的键盘或鼠标在取得控制权后，就可以对教室中的多媒体电脑中的所有软、硬件用无线通讯的方式进行常规操作，其作用和使用教室中多媒体电脑本身配置的键盘和鼠标完全一样。
本发明的操作方式如下。
(一)教师的示教演示本发明保持了原有多媒体示教系统的所有功能，即是能够利用多媒体电脑及教学软件进行常规的示教演示。
(二)教师指导下的学生竞争--抡答教师在教学过程中如果需要学生回答软件中提出的问题，教师可以通过击专用无线遥控装置上的“允许抡答”按钮后，学生可以用自己键盘或鼠标上的按钮或专用按钮进行抡答，对第一个作出反应的学生，专用无线遥控装置将自动把教室中的多媒体电脑的控制权交给该学生，让该学生用自己的键盘或鼠标操纵电脑，回答教师或电脑中提出的问题。然后，由电脑软件或教师对学生的回答给予评判。
(三)教师点名方式，指导学生用电脑回答，用电脑进行板书答题教师在教学过程中如果需要学生回答教师或软件中提出的同题，教师也可以通过击专用无线遥控设备上的“点名”按钮组，指明某个学生来回答问题，这时，专用无线遥控装置将自动把教室中的多媒体电脑的控制权交给被点名的学生，让该学生用自己的键盘或鼠标对电脑中提出的同题给予解答。然后，由电脑软件或教师对学生的回答给予评判。这时，学生的解答过程就类似于以往学生在黑板上板书答题，可以让学生的答题过程让全班学生观看。
本发明的优点(一)有利于教学模式的改革相对单纯示教形式的电脑教学系统，本发明大大增加了学生的参与程度，为改变以教师为中心的教学模式提供了条件。可以充分激励学生的学习积极性，吸引学生的注意力，提高学生的竞争意识，进一步提高课堂教学效率。减少教学中的不必要环节，节省上课时间。
(二)造价低，容易被一般学校所接受由于多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统只是在一台多媒体电脑的基础上添置了一台造价不高的专用无线遥控装置，另外，给每个学生配置了一对经过改进的键盘和鼠标(而改进所要化费的代价也是很低的)，这样组成的一个学生与教师可以共享一台电脑的教学系统，与目前流行的多媒体教学系统相比，造价要低一个数量级，是一般学校单位所容易接受的，有可能在学校的每个班级中安装，符合目前我们国家的国情。
(三)系统安装方便、安全、可靠性高，容易维护由于本发明采用了先进的单片机作为控制装置，采用无线遥控的办法来进行控制，所以在一般教室中不需要进行专门的大量布线，系统的安装及拆卸都十分方便。由于没有复杂的布线，对学生在教室中开展活动不会产生不安全因素，对系统运行的可靠性也不会产生不利的影响。由于设备简便、可靠，即便一般教师，只要看了说明书，也可以进行日常的维护。
(四)给多媒体教学软件的开发创造了一个更为良好的硬件环境当前的计算机辅助教学软件，以适合教学演示型的和适合学生上机操作型的为绝大多数，而有了本发明的硬件环境，就为开发既适合教师演示，又同时适合学生参与操练的软件提供了条件及需求，对辅助教学软件的开发提出了更高的要求，从而促进计算机辅助教学软件的开发向更深的层次发展。
下面是本发明的两个实用模型本发明的实用模型之一下面是本发明的一个模型，在一个电化教室中配备一台多媒体电脑，一个与该电脑相联通的大屏幕投影仪，配备上本发明所研制的由单片机制成的一台专用无线遥控装置，给每个学生只配上一个经过改进的电脑无线鼠标，就组成了一个多鼠标无线遥控电脑教学系统。
本发明的实用模型之二下面是本发明的一个模型，在一个电化教室中配备一台多媒体电脑，一个与该电脑相联通的大屏幕投影仪，配备上本发明所研制的由单片机制成的一台专用无线遥控装置，给每个学生配上一个经过改进的电脑无线键盘及经过改进的电脑无线鼠标，就组成了一个本发明的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统。
权利要求
1．多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，是一种新型的电脑硬件系统，在这个系统中，只装一台多媒体电脑，配上适当的放大显示装置(指与电脑相联的大屏幕电视机、各种电脑多媒体投影设备)，本发明的特征是为每个学生配置一个电脑无线键盘及一个电脑无线鼠标；或为每个学生配置一个键盘和鼠标合一的电脑无线键盘；也可以为每个学生只配备一个电脑无线键盘或只配备一个电脑无线鼠标(包括一般无线鼠标、手写笔形的无线鼠标这样各种形式的无线鼠标)，通过一台专用无线遥控装置与多媒体电脑相联接，用无线遥控的方式控制所有配置给学生的键盘、鼠标，组成一个能在电化教室或普通教室中使用的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统。
2．如同权利要求1所述的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，其特征在于与多媒体电脑通过接口相联的专用无线遥控装置，是一台单片机，该专用无线遥控装置对配置给学生的无线键盘和无线鼠标进行遥控。
3．如同权利要求1所述的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，其特征在于给每个学生所配置的电脑无线键盘、电脑无线鼠标或键盘和鼠标合一的电脑无线键盘，是既保持原有电脑无线键盘及无线鼠标的所有功能，但是又经过改进的键盘和鼠标，这样的键盘和鼠标可以被教师用专用无线遥控装置所遥控。
4．如同权利要求1或2或3所述的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，其特征在于，教师通过专用无线遥控装置对每个学生配置的电脑无线键盘、电脑无线鼠标或键盘和鼠标合一的电脑无线键盘用无线通讯的方式进行遥控，学生可以用安装在电脑无线键盘或电脑无线鼠标上的键、按钮或另外配置的专用按钮，通过专用无线遥控装置与教师进行联系。
5．如同权利要求1或2或3所述的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，其特征在于教师可以通过专用无线遥控装置进行遥控，把多媒体电脑的键盘和鼠标的控制权转交给某一个学生，让该学生可以通过自己的电脑无线键盘或电脑无线鼠标对教室中的多媒体电脑进行操作，学生在教师通过专用无线遥控装置允许的前提下，可以用无线键盘或无线鼠标上的键、按钮或专用按钮以抡答方式通过专用无线遥控装置取得控制权；或由教师用专用无线遥控装置通过遥控以点号的方式给某个学生授予控制权。
6．如同权利要求1或2或3所述的多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，其特征在于每个学生的电脑无线键盘或电脑无线鼠标在取得控制权后，就可以对教室中的多媒体电脑中的所有软、硬件进行常规操作，其作用和使用教室中多媒体电脑本身配置的键盘和鼠标完全一样。
全文摘要
多鼠标多键盘无线遥控电脑教学系统，是一种新型的电脑教学系统，它以一台多媒体电脑(包括适当的放大显示设备)和一批经过改进的电脑无线键盘、无线鼠标，加上一台专用无线遥控装置，对经过改进的电脑无线键盘、无线鼠标进行遥控，组成一个既可以让教师演示软件，又可以让每个学生用经过改进的电脑无线键盘、无线鼠标操纵同一台多媒体电脑，参与教学过程的系统。该系统构思新颖、造价低廉、安装方便，尤其适合在大、中、小学的普通教室中使用。
文档编号G09B5/00GK1227372SQ99113428
公开日1999年9月1日 申请日期1999年1月21日 优先权日1999年1月21日
发明者柳德钟, 杨黔, 姚秀蓉 申请人:柳德钟