一種化學學習裝置的製作方法

2023-06-10 05:43:41

本發明涉及智能電子領域，具體涉及一種化學學習裝置。

背景技術：

自然界中所有物質都是化學物質組成的，元素則是最簡單的組成部分。而化學是一門研究物質的性質、組成、結構、變化、用途、製法，以及物質變化規律的自然科學。因此，熟悉掌握元素的性質對化學的學習至關重要。元素的種類眾多，元素組成的化合物更是千變萬化，然而，對於元素和元素組成的化合物的學習都停留在教具層面，對於元素的學習和認知不夠直觀。另外，現在的教材對知識的描述、擴展較籠統，缺乏與學習者的互動交流，降低了化學學習的趣味性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種化學元素的及其元素延伸的學習裝置。旨在提供一種學生學習化學知識的方法及裝置，提高學習者的對化學的學習興趣，通過互動式的學習，有針對性的講解知識點，特別適合化學初學者。

本發明提供一種化學學習裝置，包括一殼體和化學元素及結構卡牌，所述殼體上設置有顯示屏、攝像頭、控制按鍵和USB插孔；所述控制按鍵包括電源開關和音量調節鍵；所述殼體內安裝有電池、中央處理器、存儲器、揚聲器和無線WiFi模塊；另外還包括USB數據線和充電插頭。

所述化學元素及結構卡牌，包括元素周期表中所有的元素以及常見的有機化合物的結構。

所述攝像頭，採集使用者給出的卡牌信息。

所述中央處理器，處理攝像頭採集的卡牌信息，將其顯示在所述顯示屏上。

所述存儲器，存儲與卡牌上信息相關的化學及其拓展知識。

所述無線WiFi模塊，連接雲端資料庫，所述中央處理器從雲端資料庫提取相關的知識點。

所述揚聲器，與中央處理器相連，將攝像頭採集的信息以及存儲器中存儲的數據以聲音的形式傳遞出來。

所述顯示屏為觸控式顯示屏，顯示攝像頭採集的信息，存儲器中存儲的相關化學知識，並且採集使用者的操作信息。

所述控制按鍵中所述電源開關控制所述化學學習裝置的開啟和關閉；所述控制按鍵中所述音量調節鍵控制揚聲器音量的大小。

所述電池為可充電電池，為所述化學學習裝置提供所需要的電能，所述USB插孔連接USB數據線和充電插頭對所述電池進行充電操作，所述USB插孔通過USB數據線連接所述化學學習機與電腦，可執行最新學習資料的更新以及下載。

本發明的有益效果在於：本發明提供的一種化學學習裝置，通過攝像頭對使用者使用的化學卡牌的信息進行採集，提取存儲器中相關的化學知識，對其進行講解延伸，可與使用者實現實時的互動，使用者根據需要提取想要了解的知識點，提高了使用者知識學習的針對性和趣味性。另外，通過化學卡牌的排列和排放可以直觀的了解化合物的化學式和結構，利於對抽象化學物質的理解。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明的化學學習裝置的實現流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案更加清楚，下面結合附圖及實施例，對本發明進行詳細的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

本發明提供一種化學學習裝置，包括一殼體和化學元素及結構卡牌，所述殼體上設置有顯示屏、攝像頭、控制按鍵和USB插孔；所述控制按鍵包括電源開關和音量調節鍵；所述殼體內安裝有電池、中央處理器、存儲器、揚聲器和無線WiFi模塊。

所述化學元素及結構卡牌，包括元素周期表中所有的元素以及常見的有機化合物的結構。

進一步的，所述化學元素及結構卡牌中還包括1-9的阿拉伯數字以及括號的卡牌；再者，對於元素周期表中的常見元素，如C、O、N、H、S、P這幾個常用元素會一種元素多張卡牌。

進一步的，所述化學元素及結構卡牌中的有機化合物結構，例如苯環、苄基、萘環、醌、烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酸；及其連接各結構和元素之間的化學鍵。

所述攝像頭，位於顯示屏的上方，用於採集化學卡牌的信息，化學卡牌可以單獨出現，如單個元素H、Na、S；也可以組合出現，如NaOH、Al2O3、Ca(OH)2；再者，有機化合物的結構可以單獨出現，也可以將有機化合物的基本面結構與元素結合後出現。所述攝像頭採集化學卡牌的信息之後，將採集的信息傳遞給所述中央處理器，並將其顯示在所述顯示屏上。

所述顯示屏，顯示所述攝像頭採集的化學卡牌的信息，並且顯示化學學習裝置的操作界面。顯示屏為觸控式顯示屏，通過手指觸摸的方式進行操作控制。

所述中央處理器，處理所述攝像頭採集的信息，並且比對存儲器中存儲的與其相關的信息將其顯示在所述顯示屏上，同時控制揚聲器同步發聲。

所述存儲器，與所述中央處理器電連，存儲相關的化學知識，元素及化合物的物理化學性質、元素常見的化合物、相關化學反應、相關化學反應實驗、應用拓展，並且存儲相關知識點的更新以及擴充。

所述揚聲器語音播報存儲器中存儲的相關知識，可以選擇中文或者英文播報。

所述電池為所述化學學習裝置提供所需要的電能，並且通過所述的USB插孔進行充電操作。

所述USB插孔連接USB數據線和充電插頭進行充電操作，或者通過USB數據線連接電腦進行所述存儲器中相關知識的更新。

使用時，如圖1所示，使用者操作電源開關開啟所述化學學習裝置，此時攝像頭開啟進入待機界面；將卡牌放置在所述化學學習裝置的前方，所述攝像頭採集卡牌信息，將其傳遞到所述中央處理器中進行信息識別，所述中央處理器通過識別的信息調取所述存儲器中相關的化學知識，所述顯示屏上顯示所述攝像頭採集的信息以及所述存儲器提取的相關知識的信息目錄，例如元素及化合物的物理化學性質、元素常見的化合物、相關化學反應、相關化學反應實驗、應用拓展。使用者選擇想要了解的內容進行學習，同時可選擇語音播報或者不進行語音播報，其中語音播報可選擇中文或者英文。

進一步的，所述信息目錄下的知識內容有文字性描述的，有介紹的動畫視頻；關於實驗的有實驗的裝置及操作視頻；關於應用拓展有生活中應用實例、相關物質的檢測、反應機理。

進一步的，所述的存儲器中存儲的信息也可以存儲在雲端資料庫，通過無線WiFi模塊進行信息的傳輸，降低對化學學習裝置的存儲要求。

在本發明實施例中，通過攝像頭採集化學輸入信息，用戶通過點擊學習化學元素，提高了生成的化學學習的針對性，同時，提高了化學學習過程中與用戶的互動性。另外，通過化學卡牌的排列和排放可以直觀的了解化合物的化學式和結構，利於對抽象化學物質的理解。