[发明专利]单机多键盘计算机教学系统

说明书

本发明涉及一种计算机辅助教学技术CAI（Computer    Assisted    Instruction），它可集计算机理论教学与计算机操作指导过程于一体。

目前，随着计算机技术和应用的不断发展，计算机科学技术的教育也日亦受到世界各国的高度重视，对计算机技术的了解与掌握已成为许多工作领域（尤其是高技术领域）就业的基本要求，因而使计算机知识教学的普及与提高成为世界各国国民教育的一项基本国策。国内外在发展与提高计算机辅助教学技术（CAI）方面开展了大量的研制工作，并取得了众多的研究成果，如面向利用各人计算机进行学习的各类计算机教学课程软件的开发、易于计算机课堂教学的彩色液晶显示器投影板（如荷兰一家公司发明的1600-LC彩色液晶显示器投影板，刊于新产品杂志1992年第二期第93页），西北工业大学最近研制出的计算机控放录像教学系统等。但以上的设备或软件都无法解决长期以来一直严重影响计算机教学效果的两大问题：

[1].教师对计算机技术的理论教学与学生计算机实际操作实验环节严重脱节;

[2].教师在1对多的课堂教学中只能采用单向灌输式的教学方法;既不能有效的利用时间（因有大量操作过程或程序的黑板书写），更不能通过提问及实际操作测试及时的了解学生的掌握程度或存在的问题（因学生在未进行实际操作之前，往往提不出问题）。

目前存在的各种电化教学系统（如闭路电视教学系统、语音电化教学系统等）均不能有效的解决计算机教学中所面临的这些特殊问题。

为解决这些问题，使学生能在一个接近实际操作的环境下接受计算机的理论教学，并使教师能及时的通过有效的提问来了解学生的掌握程度和存在的问题，以较低的成本实现计算机理论教学与操作实践的一体化，本发明提出了一种单台计算机与多个键盘组成的单机多键盘计算机教学系统。

本发明的基本构思为：利用一台微型计算机通过一个多键盘控制转换器与多个各自独立的计算机键盘进行软线连接，并将微型计算机的显示输出接口与一台（套）具有标准视频接口的投影或显示设备连接来共同构成一个新型的计算机教学系统。该系统的多键盘控制转换器可由下列三种类型之一构成：（1）“普通开关型”多键盘控制转换器，采用普通的多刀式电路开关，通过扳动电路开关键分别将指定键盘的电源、地线、数据线及时钟线与计算机主机联通。（2）“组合逻辑开关型”多键盘控制转换器，由直流稳压电源向多键盘控制转换器提供电源，用触压键式开关通过组合逻辑电路的输出端与电子开关的控制端联通，并控制它将指定键盘的数据线、时钟线与计算机主机联通。（3）“单片机控制逻辑开关型”多键盘控制转换器由直流稳压电源向多键盘控制转换器提供电源，触压键式开关通过单片机组合逻辑电路的输出控制端与电子开关的控制端联通，并控制它将指定键盘的数据线、时钟线与计算机主机联通。

该系统能使所有被连接的键盘在多键盘控制转换器的控制下共享同一微型计算机主机资源，并能将微型计算机的显示结果通过投影电视设备投影在银幕或墙壁上，或通过由多台标准视频监视器组成的显示系统同时进行显示。该计算机教学系统使教师既能利用计算机丰富的文字与图形处理功能使理论教学更加生动易懂，又能利用键盘的转换控制对学生进行提问或课堂练习来检验教学效果。同时，学生能在一个较好的实际操作环境中接受计算机的理论教学，并可在教师的安排指导下进行课堂操作练习、编程测验，学生也可通过自己的键盘直接向教师提出问题。另一方面，系统的各组成部分相对独立，既可联机使用又可单机独立使用，有一机多用的效果，并且在满足具有标准统一输入输出接口的前提下（本教学系统的显示设备：标准视频信号输入接口，微型计算机：标准视频信号输出接口及标准计算机键盘输入接口，键盘：标准计算机键盘输出接口），用户完全可以根据各自的实际需求和经费状况自由选择系统各组成设备的档次与型号来组合这个计算机教学系统。此外，本教学系统的专用投资很少（仅有“多键盘控制转换器”一项）、利用率高（通过配置不同的计算机教学课程软件，即可从事不同学科、内容的计算机教学）、应用范围广（通过与其他电化教学系统的结合，可以形成功能更强的电化教学系统）

本发明与现有计算机辅助教学手段及设备相比有如下特点：

[1].计算机的理论教学与实际操作指导能在本教学系统的支持下得到协调一致，教师既能利用计算机丰富的文字与图形处理功能使理论教学更加生动易懂，又能利用键盘的转换控制对学生进行提问或课堂练习来检验教学效果，及时发现存在的问题。而这一教学系统的使用对计算机师资教学水平的提高也有积极的促进作用。