[发明专利]用于教授计算技能的装置及系统

说明书

提供了用于教授计算技能的装置。该装置可以包括：多个算珠(215)和单元格(225)的列(220)组，该单元格(225)被配置成被多个算珠中的一个算珠占据。该装置可以包括被配置成确定算珠对单元格的占据的传感器(235)组以及与该传感器组电耦合的处理单元。该处理单元可以被配置成：从服务器接收至少一个整数数组。每个整数表示求解向用户显示的数学运算序列得到的中间结果；经由该传感器组确定算珠对单元格的占据；将对单元格的占据转换为校验数；以及将该校验数与数组中的当前数进行比较以确定当前运算是否被正确求解。

技术领域

总体来说，本申请涉及数学训练设备领域，具体地，涉及一种利用电子算盘教授计算技能的系统。

背景技术

本部分描述的实施方式可以被实行，但不一定是之前已经被设想或实行的实施方式。因此，除非另有说明，不应仅由于本部分描述的任意实施方式被包含在本部分中就假定它们为现有技术。

算盘以一种机械计算设备被人所知，其被用于进行加法、减法、乘法以及除法的基础数值计算。几个世纪以来，不同种类的算盘已经被用于计算。尽管电子计算器和计算机得到发展，然而在一些国家，一些算盘(例如，日本式珠算(Japanese soroban))仍在被广泛地使用。算盘还可以用作对儿童和成人教授和开发计算技能的工具，特别是心算技能。首先，可以教授学生使用算盘来进行算术计算。之后，可以训练学生想象该算盘并且在心里操纵该算盘的图像来进行算术计算。

一些利用算盘教授计算技能的现有系统包括与用于检查计算结果的计算机连接的电力或电子算盘。其他已知的用于训练的系统包括可以模拟使用算盘计算的在线应用程序。

现有的基于算盘的训练系统在对于解决具有多重运算的数学题上存在一些缺陷。其中的一个缺陷是：在进行多重运算时很难确定出错的确切运算或步骤所在。由第一个缺陷引起的另一个缺陷是：当学生在低级复杂度的多重运算的至少一个运算中出现错误时，他/她可能遇到一个需要关于高级复杂度的运算的知识的运算。另外还有一个缺陷是现有的训练系统不适用于群组训练，因为它们不能向具有不同技能的学生提供数学题。

发明内容

本发明内容被提供以用于以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在如下具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

本公开针对于一种利用电子算盘教授心算技能的系统。根据本公开的一种实施方式，提供了一种用于教授计算技能的装置。该装置可以包括多个算珠。该装置还可以包括列(column)组。每一列可以包括预定数量的单元格(cell)。每个单元格可以被配置成被多个算珠中的一个算珠占据。该装置可以包括用于与服务器通信的通信单元。该装置还可以包括被配置成确定算珠对单元格的占据的传感器组。该装置还可以包括与传感器组电耦合的处理单元。该处理单元可以被配置成经由通信单元从服务器接收至少一个整数数组。每个整数可以表示求解数学运算序列得到的中间结果。该数学运算序列可以被显示给用户。

对于至少一个整数数组中的每个当前数，该处理单元还可以被配置成等待预定时间以允许用户移动算珠来求解数学运算序列中的当前运算。该处理单元还可以被配置成经由传感器组确定单元格是否被算珠占据。该处理单元还可以被配置成将被占据的单元格转换为校验数。该处理单元还可以被配置成将该校验数与该当前数进行比较以确定当前运算是否被正确求解。

在一些实施方式中，传感器为红外检测器，每个红外检测器被置于一个单元格内。在一些实施方式中，通信单元是无线通信单元。在一些实施方式中，算珠由半透明材料制成。在一些实施方式中，该装置还可以包括与处理单元通信耦合的光源单元组，每个光源单元被置于一个单元格内。在一些实施方式中，该光源单元是发光二极管。

在一些实施方式中，处理单元还可以被配置成基于校验数和当前数，确定被算珠错误占据的第一单元格子集。处理单元还可以被配置成按照一颜色(例如按照红色)点亮对应于第一单元格子集的光源单元。