[发明专利]一种通过实物操作模拟数据库工作原理的学习教具系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式开发技术，RFID射频识别技术领域，具体是一种通过实物操作模拟数据库工作原理的学习教具系统。

背景技术

目前已有的编程玩教具，如乐高科技组等品牌，都将程序的实现逻辑封闭起来无法查看。无法通过这类产品学习了解计算机编程的基本逻辑。现有的图形化编程学习系统虽然将程序代码转换为了较直观的图形和连接线，但仍无法突破屏幕的限制，无法提供丰富实际的感受，学生难以建立有效的体验，也就很难理解计算机程序的逻辑形式，更不能适应儿童从感性经验切入的学习规律。

最重要的，目前市面上并没有专门为学习数据库而设计的玩教具产品。相关内容的学习方法仍然是遵循课本教程的编程练习。这种专业且充满大量抽象概念的学习过程，完全不适合儿童阶段培养建立相关的逻辑思维。

发明内容

本发明的目的是通过将实物卡片按照描述内容结构对应放入表格中，来直观地模拟设计库和录入数据的计算机程序操作过程。并通过RFID射频标签识别技术和一系列数值读取和比较方法，实时反馈数据库设计和数据录入是否正确，帮助学生在实际实物操作中建立关于计算机数据库基础知识的必要常识，为相关知识的继续学习奠定基础。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种通过实物操作模拟数据库工作原理的学习教具系统，包括外壳上印有表格的盒子，盒子内置51单片机或同性能的嵌入式控制系统，外壳上表格的每个格子位置均设有插口，每个插口下方还装有一个RGB三色LED灯珠；插口的形状有三类，以防止插接混乱，最上方一行的插口为“属性名插口”、最左侧一列除了第一位置以外的插口为“对象名插口”、剩下的插口均为“属性值插口”；盒子内控制板装有RFID射频识别模块，每个格子插口下方都设有射频感应天线，对象名插口的天线变量名为n，属性名插口的天线变量名为p，属性值插口的天线变量名为数组数据类型，变量名为(x、y)；一块印有一段文字的大纸板，纸板上的内容为针对某个事物的描述介绍，其中一些描述词语（如红色、圆形等）被印在一小块纸板上，并可以从大纸板上取下，安装到盒子表格上的“属性值插口”中，还有一些事物的名称（如苹果、桌子等）也被印在一小块纸板上，并可以从大纸板上取下，安装到盒子表格上的“对象名插口”中；每个小纸板内置RFID射频标签并存有数值，该数值会赋值给对应插口的变量，用于盒子检测小纸板放置在表格的位置是否正确；一些可以放入“属性名插口”的内置RFID射频识别标签的小纸板，表面印有各种属性名，如颜色、形状等。

本发明的有益效果为：1.将计算机数据库逻辑的基本环节通过实物化拼接的方式呈现出来，提供直观的认知方式；2.系统的各个组件可以自由组合搭配，可以尝试不同的制表方案以及内容编排方法；3.该系统无须复杂的开发成本，方案模块化程度高，内容未来有很大的扩展空间，有着巨大的教育意义与市场价值。

附图说明

图1是教具系统的结构示意图。

图2是教具系统的流程控制图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。

如图1所示，一种通过实物操作模拟数据库工作原理的学习教具系统，包括外壳上印有表格的盒子1，盒子内置51单片机或同性能的嵌入式控制系统，外壳上表格的每个格子位置均设有插口，每个插口下方还装有一个RGB三色LED灯珠；插口的形状有三类，以防止插接混乱，最上方一行的插口为“属性名插口”、最左侧一列除了第一位置以外的插口为“对象名插口”、剩下的插口均为“属性值插口”；盒子内控制板装有RFID射频识别模块，每个格子插口下方都设有射频感应天线，对象名插口的天线变量名为n，属性名插口的天线变量名为p，属性值插口的天线变量名为数组数据类型，变量名为(x、y)；一块印有一段文字的大纸板2，纸板上的内容为针对某个事物的描述介绍，其中一些描述词语（如红色、圆形等）被印在一小块纸板上，并可以从大纸板上取下，安装到盒子表格上的“属性值插口”中，叫属性描述词小纸板5，还有一些事物的名称（如苹果、桌子等）也被印在一小块纸板上，并可以从大纸板上取下，安装到盒子表格上的“对象名插口”中，叫事物名称小纸板3；每个小纸板内置RFID射频标签并存有数值，该数值会赋值给对应插口的变量，用于盒子检测小纸板放置在表格的位置是否正确；一些可以放入“属性名插口”的内置RFID射频识别标签的小纸板，表面印有各种属性名，如颜色、形状等，叫属性名称小纸板4。

如图2所示，系统的运行流程为：1.打开表格盒子开关，从写有对某个事物描述语言的大纸板上，将写有该事物名称小纸板3、及属性描述词小纸板5、属性名小纸板4取下来；2.将这些小纸板分三类装入盒子的表格中，事物名称小纸板3放入表格左侧第一列的对象名插口中，属性名称小纸板4放入表格最上方一行的属性名插口中，属性描述词语小纸板5放入表格中的属性值插口中；3.表格盒子内系统通过比较小纸板内的电子标签的数值是否相等，来判断小纸板是否放在正确的位置；4.如果比较正确，则表示某个事物的某个属性被填写了正确的属性值，数据库结构和内容正确。