CN111465969A - 算术学习设备 - Google Patents

Abstract

在本发明的实施例中公开的是一种用于数值计算学习的算术学习设备，其包括：以六面体的形状实施的主体，其中所述六面体的每一面被划分成预定数值个区域，在所述区域中的每一个中设置按钮，且将对应于预定规则的算术计算结果的数值显示于所述按钮上；发光模块，其被设置为与所述按钮相对应且允许对应于被按压按钮的发光元件发光；扬声器，其设置于所述主体中且对用户输出学习问题；和微控制器，其设置于所述主体中且控制所述主体、所述发光模块和所述扬声器。

Description

算术学习设备

技术领域

本发明的实施例涉及一种算术学习设备。

背景技术

通常，四则算术运算是关于数值的四个类型的计算，诸如，加、减、乘和除，且叫作四则算术计算。由于当四则算术运算仅使用书本来执行时，对于学习的动机显著减少，因此正在开发基于玩耍的学习工具以诱发兴趣和增加教师的方便性。

用于诱发对四则算术运算的兴趣的常规技术通常与使用四则算术运算卡的数学学习工具有关，其中提供数十或数百个加、减、乘和除卡片以解出问题，并通过区分正确回答的情况与不正确地回答的情况，重复教育是可能的。

然而，存在以上学习工具具有丢失或损坏的极高风险并且用户易于失去兴趣的问题。此外，存在投入时间内的学习效率并不高的劣势。

因此，需要用于解决此类问题的学习工具。

发明内容

技术问题

本发明的实施例是针对使用一个立方体来提供四则算术运算学习设备以便快乐且容易地学习四则算术运算。

应注意，本发明的目标不限于上述目标，且从以下描述，本发明的其它目标将对所属领域的技术人员显而易见。

解决问题的手段

本发明的一个方面提供一种用于数值计算学习的算术学习设备，其包括：以六面体的形状实施的主体，其中所述六面体的每一面被划分成预定数值个区域，在所述区域中的每一个中设置按钮，且将对应于预定规则的算术计算结果的数值显示于所述按钮上；发光模块，其被设置为与所述按钮相对应且允许对应于被按压按钮的发光元件发光；扬声器，其设置于所述主体中且对用户输出学习问题；和微控制器，其设置于所述主体中且控制所述主体、所述发光模块和所述扬声器。

所述算术学习设备可进一步包括：通信模块，其设置于所述主体中且与安装有应用程序的终端装置通信；和充电模块，其设置于所述主体中且对内置式电池充电。

功能模式可进一步显示于所述六面体的六个面的其中一面上设置的所述按钮上，且当根据预设方式按压其上显示有所述功能模式的所述按钮时，所述微控制器可运行根据所述预设方式设定到所述被按压按钮的所述功能模式。

所述功能模式可包括包含加法学习、减法学习、乘法学习和除法学习中的至少一个的学习模式，和用于选择所述学习模式的难度等级的难度选择模式。

所述微控制器可选择选自存储学习问题的问题数据库的学习问题，以对应于所述学习模式和所述难度等级，并将所选学习问题提供给所述用户。

当按压对应于所提供学习问题的按钮时，所述微控制器可确定在所述被按压按钮上显示的数值是否与所提供学习问题的正确答案相匹配，并且然后将所述确定的结果提供给所述用户，其中，当确定所述数值与所述正确答案匹配时，所述微控制器可输出指示所述数值与所述正确答案匹配的声音，并且当需要提供的额外的学习问题时提供后续学习问题，或当不需要提供的额外的学习问题时终止提供所述学习问题，且当确定所述数值与所述正确答案不匹配时，所述微控制器可输出重新输入所提供学习问题的所述答案的请求，并且当在通过重新输入预定次数而按压的所述按钮上显示的所述数值与所提供学习问题的所述正确答案不匹配时，提供后续学习问题或终止提供所述学习问题。

所述学习模式可进一步包括歌曲算术学习，用于通过歌曲来提供学习问题，其中，在选择所述歌曲算术学习的第一难度等级的情况下，所述微控制器可开启置于与所述歌曲提供的所述学习问题的正确答案对应的所述按钮上的灯光，且当按压其灯光被开启的所述按钮时，控制所述被按压按钮的灯光使其关闭，且在选择所述歌曲算术学习的第二难度等级的情况下，当按压与所述歌曲提供的所述学习问题的正确答案对应的所述按钮时，所述微控制器可控制所述被按压按钮的灯光使其开启。

在选择所述歌曲算术学习的第三难度等级的情况下，当依序按压与所述歌曲提供的所述学习问题对应的所述按钮和对应于所述正确答案的所述按钮时，所述微控制器可确定通过所述歌曲提供的所述学习问题被解出。

可针对每一难度等级的所述学习模式设置预设的完成条件，且当满足所述学习模式中包括的所有学习类型的所有的所述难度等级的所述预设完成条件时，所述微控制器可将根据最终学习模式的学习问题提供给所述用户。

所述主体的所述六面体的所述面中的每一个面可被划分成3×3个区域，且对应于所述预定规则的所述算术计算结果的所述数值可为将选自数值1到9中的第一数值乘以选自数值1到9中的第二数值获得的结果值。

在所述主体中，数值1到9可显示于所述主体的第一面，将数值2与数值1到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第一面的侧面上的第二面上，将数值3与数值1到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第一面的背表面上的第三面上，将数值7与数值7到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第二面的背表面上的第四面的第一行区域上，将数值4与数值4到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第四面的第二和第三行区域上，将数值8与数值7到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第一面的下表面上的第五面的第一行区域上，将数值5与数值4到9分别相乘获得的结果值可显示于所述第五面的第二和第三行区域上，将数值9与数值7到9分别相乘获得的结果值可显示于设置于所述第五面的背表面上的第六面的第一行区域上，且将数值6与数值4到9分别相乘获得的结果值可显示于所述第六面的第二和第三行区域上。

本发明的另一方面提供一种运行有用于数值计算学习的算术学习设备的终端装置，其包括：问题提供单元，其被配置成从问题提供数据库选择学习问题，并将所选的学习问题提供给所述算术学习设备，其中所述学习问题被提供给所述算术学习设备的最终学习模式，且所述问题提供数据库中所述学习问题被提供给所述算术学习设备的最终学习模式；学习分析单元，其被配置成基于从所述算术学习设备接收的学习结果信息针对每一学习模式分析所述算术学习设备的学习成果；错误答案复习单元，其被配置成生成错误答案数据库——其存储有基于所述学习结果信息输入错误答案的学习问题，从所述错误答案数据库选择至少一个学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备；和排名输出单元，其被配置成输出根据基于所述学习结果信息计算获得的评分的排名。

所述问题提供单元可从所述问题提供数据库随机选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备，或所述问题提供单元可接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从所述问题提供数据库选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备。

所述问题提供单元可进一步接收当完成所述最终学习模式时提供的补偿项目。

所述错误答案复习单元可从所述错误答案数据库随机选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备，或所述错误答案复习单元可接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从所述错误答案数据库选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备。

所述排名输出单元可输出根据用户设定的区中计算获得的评分的排名。

发明的效果

根据本发明的实施例，构建对通过儿童可通过触碰而握紧的物体来理解和开发数学概念有作用的智力结构可为有益的。

因为需要视觉与肢体移动之间的合作动作，所以可增加大脑的活动能力，且身体开发可为有益的。

通过产生诱发积极情绪(快乐、自信、有能力等)的学习环境，可使学习人的认知功能最大化。

年龄、认知开发和社会情感开发可对创造性的表达具有显著影响。

本发明的各种且有利优势和效果不限于以上描述，且可在本发明的具体实施例的描述中更易于理解。附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示范性实施例，其以上和其它目标、特征和优势将变得对所属领域的一般技术人员更显而易见，其中：

图1是展示根据本发明的实施例的算术学习系统的图；

图2是根据本发明的实施例的算术学习设备的配置图；

图3和4是根据本发明的实施例的算术学习设备的透视图；

图5和6是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的数值布局的视图；

图7是根据本发明的实施例的终端装置的配置图；

图8是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第一实例的流程图；

图9是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第二实例的流程图；且

图10是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第三实例的流程图。

具体实施方式

虽然本发明易于有各种修改和替代形式，但其具体实施例是通过实例在附图中展示，且将在本文中详细地描述。然而，应理解，不打算将本发明限于所公开的特定形式，并且相反，本发明将涵盖属于本发明的精神和范围的所有修改、等效方案和替代方案。

应理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用以描述各种元件，但这些元件并不受到这些术语限制。这些术语只用来将一个元件与另一元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，且类似地，第二元件可被称为第一元件。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关联的列出项中的多个中的任何一个或所有组合。

应理解，当元件被称作“连接”或“联接”到另一元件时，其可直接连接或联接到另一元件，或可存在插入元件。相比之下，当元件被称作“直接连接”或“直接联接”到另一元件时，不存在插入元件。用来描述元件之间的关系的其它词语应按相似方式解释(即，“在……之间”对“直接在……之间”、“邻近”对“直接邻近”等)。

本文中使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并且并不希望限制本发明。如本文中所使用，单数形式“一(a和an)”希望也包括复数形式，除非上下文另有清晰指示。应进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当在本文中使用时，指定所陈述特征、整体、步骤、运行、元件、零件和/或其组合的存在，但不排除一或多个其它特征、整体、步骤、运行、元件、零件和/或其组合的存在或添加。

除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明属于的领域的一般技术人员通常所理解相同的含义。将进一步理解，诸如在常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，且不应按理想化或过度形式化的意义来解释，除非本文中明确地如此定义。

下文，将参看附图详细地描述实施例，相同或对应的组件由相同参考数值表示，而与参考编号无关，且因此其描述将不作重复。

图1是展示根据本发明的实施例的算术学习系统的图。

根据本发明的实施例的算术学习系统可包括算术学习设备100、终端装置200和服务器装置300。

首先，根据本发明的实施例的算术学习设备100是由用户用于算术运算学习的训练辅助。算术学习设备100以六面体的形状实施，且所述六面体的每个面包括可由用户操纵的按钮。具体数值和功能模式中的至少一个被设定到所述按钮中的每一个。算术学习设备100根据由用户进行的按钮操纵以可听或可见方式提供算术问题，并且用户通过操纵按钮来将答案输入到算术问题。算术学习设备100提供各种学习模式以便增强用户的学习动机和学习能力。

接下来，根据本发明的实施例的终端装置200可与算术学习设备100一起运行，且可使用安装的应用程序将信息传输到算术学习设备100和从算术学习设备100接收信息。一个终端装置200可与至少一个算术学习设备100一起运行，并且一个算术学习设备100可与至少一个终端装置200一起运行。终端装置200接收来自算术学习设备100的学习结果，且将基于接收的学习结果分析的结果提供给用户。另外，终端装置200可选择在算术学习设备100的具体学习模式中提供的学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。

接下来，根据本发明的实施例的服务器装置300连接到终端装置200以接收并管理包括年龄、性别和居住区的用户信息，和接收并分析学习结果。服务器装置300可从多个终端装置200接收学习结果，且基于接收的学习结果产生在具体区中、按具体年龄等的排名。另外，服务器装置300可更新终端装置200的应用程序且，和将可更新算术学习设备100的程序的数据传输到终端装置200。

图2是根据本发明的实施例的算术学习设备的配置图。

根据本发明的实施例的算术学习设备100可包括主体110、发光模块120、扬声器130和微控制器140，且可进一步包括通信模块150和充电模块160。

主体110是以六面体形状实施。可提供对于驱动算术学习设备100必要的装置(诸如，发光模块120、扬声器130和微控制器140)的空间可形成于主体110内部。主体110可使用塑料材料实施，或可使用另一种材料实施。然而，当使用塑料材料实施主体110时，算术学习设备100的重量可减小，使得可改善用户方便性。

六面体主体110的每一面可划分成预定数值个区域，且针对每一划分的区域设置按钮。举例来说，当主体110的每一面划分成3×3个区域(即，九个区域)时，将九个按钮设置于每一面上，且在全部主体110上设置54个按钮。按钮可使用硅酮材料实施，或可使用另一种材料实施。然而，当使用硅酮材料实施按钮时，可改善当操纵按钮时用户感觉到的触感。

对应于根据预定规则的算术计算结果的数值可显示于按钮上。举例来说，根据预定规则的算术计算结果可为通过将选自数值1到9中的第一数值乘以选自数值1到9中的第二数值获得的结果值，即，在乘法表中包括的数值中的一个。

功能模式可进一步显示于六面体主体110的六个面的其中一面上设置的按钮上。所述功能模式可包括包含加法学习、减法学习、乘法学习和除法学习中的至少一个的学习模式，和用于选择所述学习模式的难度等级的难度选择模式。学习模式可进一步包括用于通过歌曲提供学习问题的歌曲算术学习。此外，所述功能模式可进一步包括用于开启和关闭算术学习设备100的电力模式、发光元件发光的睡眠光模式等。

发光模块120被设置为对应于按钮，且允许对应于被按压按钮的发光元件发光。举例来说，当将一共54个按钮设置于主体110上时，发光模块120可被设置为对应于54个按钮中的每一个。接下来，当54个按钮中的按钮由用户按压时，发光模块120允许对应于被按压按钮的发光元件发光。此外，当对应于发光的发光元件的按钮被按压时，发光模块120可允许对应于被按压按钮的发光元件的光发射终止。即，发光模块120可通过操纵按钮允许对应的发光元件发光，或允许发光元件的光发射终止。引外，在根据睡眠光模式的控制中，发光模块120可允许所有发光元件或发光元件中的一些根据预定方式发光。发光元件可为发光二极管(LED)，但本发明不限于此。

扬声器130设置于主体110中，且将学习问题输出给用户。

具体地说，扬声器130输出从微控制器140接收的声学信号。在这情况下，声学信号可为与学习问题有关的信号，或可为与算术学习设备100的运行有关的信号。

微控制器140设置于主体110中，且控制包括主体110、发光模块120、扬声器130和通信模块150的算术学习设备100的总体运行。

根据本发明的实施例，微控制器140可运行根据按钮操纵设定到按钮的功能模式。

具体地说，当根据预设方式按压其上显示有功能模式的按钮时，所述微控制器140可运行根据预设方式设定到被按压按钮的功能模式。举例来说，当按钮被按压且保持达三秒或更长时，微控制器140可运行设定到对应的按钮的功能模式。

当运行学习模式和功能模式中的难度选择模式时，所述微控制器140选择选自存储学习问题的问题数据库的学习问题，以对应于所述学习模式和所述难度等级，并将所选学习问题提供给用户。

当将所选学习问题提供给用户且然后按压对应于提供的学习问题的按钮时，微控制器140确定在被按压按钮上显示的数值是否与提供的学习问题的正确答案匹配，然后将确定的结果提供给用户。举例来说，微控制器140可通过扬声器130通知用户输入的答案是否正确。

具体地说，当确定数值与正确答案匹配时(即，当输入的答案正确时)，微控制器140提供后续学习问题(在需要提供的额外的学习问题时)，或终止学习问题的提供(在不需要提供的额外的学习问题时)。在这情况下，微控制器140可一起输出指示学习问题已被解出的语音消息(例如，表扬语音等)。

另一方面，当确定数值与正确答案不匹配时(即，当输入的答案错误时)，微控制器140输出重新输入提供的学习问题的答案的请求，且当在于重新输入达预设次数后被按压按钮上显示的数值与提供的学习问题的正确答案不匹配时，提供后续学习问题或终止学习问题的提供。

在选择歌曲算术学习的第一难度等级的情况下，微控制器140可开启置于与歌曲提供的学习问题的正确答案对应的按钮上的发光，并当按压其灯光被开启的按钮时，控制被按压按钮的灯光以使关闭。

在选择歌曲算术学习的第二难度等级的情况下，当按压与歌曲提供的学习问题的正确答案对应的按钮时，微控制器140可控制被按压按钮的发光开启。

在选择歌曲算术学习的第三难度等级的情况下，当依序按压与歌曲提供的学习问题对应的按钮和对应于正确答案的按钮时，微控制器140可确定通过所述歌曲提供的学习问题被解出。

可针对每一难度等级的学习模式设置预设的完成条件。当满足学习模式中包含的所有学习类型的所有难度等级的预设完成条件时，微控制器140可根据最终学习模式将学习问题提供给用户。

通信模块150设置于主体110中，且与安装有应用程序的终端装置200通信。

通信模块150可实施为蓝牙类型通信模块150，但本发明不限于此。通信模块150可为局域网(LAN)型通信模块150、Wi-Fi型通信模块150或使用另一通信方法的通信模块150。

充电模块160设置于主体110中，且对内置电池充电。充电模块160可包括充电终端和电池。电池可为锂聚合物电池，但本发明不限于此。根据本发明的实施例，充电终端可为通用串行总线(USB)C型终端。然而，本发明不限于此，且充电终端可为微USB 11接脚终端、闪电(lightning)终端和微USB 5接脚终端中的任何一个。

虽然图中未展示，但根据本发明的实施例的算术学习设备可进一步包括盖部件(未展示)。所述盖部件可覆盖主体的外部。具体地说，所述盖部件可覆盖主体的边缘部分，除了主体的按钮部分之外。盖部件可实施于可拆卸结构中，可用诸如氨基甲酸乙酯的材料实施，且可以各种色彩实施。根据本发明的实施例，归因于盖部件，可改善当使用算术学习设备100时用户的抓握感觉，可减轻施加到主体的外部冲击，且可通过色彩改变来改善视觉满意度。

图3和4是根据本发明的实施例的算术学习设备的透视图。

如在图3和4中所展示，根据本发明的实施例的算术学习设备100包括六面体主体110。

如在图3中所展示，可以六面体形状中的规则六面体形状来实施主体110。主体110的顶点和拐角可为圆的以具有某一曲率。因此，可防止可在使用算术学习设备100发生的意外。接下来，开口可形成于主体110的拐角部分中，使得从设置于主体110中的扬声器130输出的声音可通过开口输出。接下来，可将外部充电接口连接到充电终端的开口可形成于六面体的一个面上。

针对每一划分的区域，按钮可设置于主体110的每一面上。在图3中，每一面被划分成区域以具有3×3矩阵的形式，且将按钮设置于所述区域中的每一个中。然而，本发明的实施例不限于此，且每一面可划分成区域以具有4×4或5×5矩阵的形式，且可将按钮设置于其中。

如在图4中所展示，可设置构成算术学习设备100的装置的空间形成于主体110内部。虽然未在图4中展示，但构成算术学习设备100的发光模块120、充电模块160、通信模块150、微控制器140等设置于主体110中的空间中。

图5和6是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的数值布局的视图。

图5是具有显示的数值的算术学习设备100的透视图，且图6是具有显示的数值的算术学习设备100的展开图。

图5和6展示根据本发明的实施例的算术学习设备100，在所述算术学习设备100上显示通过将选自数值1到9中的第一数值乘以选自数值1到9中的第二数值获得的结果值，即，在乘法表中包括的数值中的一个。

由于算术学习设备100的主体110是以六面体形状形成，因此所述主体110被形成以具有六个面，即，第一到第六面。

数值1到9显示于第一面上。具体地说，数值1到9依序显示于设置于第一面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上。

第二面是设置于第一面的侧面上的面，且将数值2与数值1到9分别相乘获得的结果值显示于其上。具体地说，数值2、4、6、8、10、12、14、16和18依序显示于设置于第二面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上。

第三面是设置于第一面的背表面上的面，且将数值3与数值1到9分别相乘获得的结果值显示于其上。具体地说，数值3、6、9、12、15、18、21、24和27依序显示于设置于第三面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上。

第四面是设置于第二面的背表面上的面，且将数值7与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于第四面的第一行区域上，且将数值4与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于第四面的第二和第三行区域上。具体地说，数值49、56和63依序显示于设置于第四面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上，且数值16、20、24、28、32和36依序显示于设置于第四面的(2,1)到(3,3)区域中的按钮上。

第五面是设置于第一面的下表面上的面，且将数值8与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于第五面的第一行区域上，且将数值5与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于第五面的第二和第三行区域上。具体地说，数值56、64和72依序显示于设置于第五面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上，且数值20、25、30、35、40和45依序显示于设置于第五面的(2,1)到(3,3)区域中的按钮上。

第六面是设置于第五面的背表面上的面，且将数值9与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于第六面的第一行区域上，且将数值6与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于第六面的第二和第三行区域上。具体地说，数值63、72和81依序显示于设置于第六面的(1,1)到(3,3)区域中的按钮上，且数值24、30、36、42、48和54依序显示于设置于第六面的(2,1)到(3,3)区域中的按钮上。

参考在图6中展示的数值布局，用户可通过第一面(一次移动)输入乘法表的第一级的答案接下来，用户可在第一面上输入答案，移动到第二面，且然后输入第二级的答案(两次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面和第三面的次序移动，且输入第三级的答案(三次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面和第四面的次序移动，且输入第四级的答案(四次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面、第四面和第五面的次序移动，且输入第五级的答案(五次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面、第四面、第五面和第六面的次序移动，且输入第六级的答案(六次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面和第四面的次序移动，且输入第七级的答案(七次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面和第五面的次序移动，且输入第八级的答案(七次移动)。接下来，用户可按第一面、第二面、第三面、第四面、第五面和第六面的次序移动，且输入第九级的答案(六次移动)。即，所述面可被设置为便在针对第一级的一次移动中、在针对第二级的两次移动中、针对第三级的三次移动中、针对第四级的四次移动中、针对第五级的五次移动中和针对第六或更多级的六次或更多次移动中输入答案。

归因于根据本发明的实施例的数值布局，当规则地旋转主体时，用户可易于记住和开发他或她的运动觉。

同时，如在图5和6中所展示，在所述面中的每一个面上的按钮可以不同色彩实施。在图5和6中，在按钮上显示的方式指示不同色彩。举例主，在第一面上的按钮可以红色来实施，在第二面上的按钮可以橙色来实施，在第三面上的按钮可以黄色来实施，在第四面上的按钮可以蓝色来实施，在第五面上的按钮可以紫色来实施，且在第六面上的按钮可以绿色来实施。即，第一到第六面可以不同色彩来实施。

图7是根据本发明的实施例的终端装置的配置图。

如在图7中所展示，根据本发明的实施例的终端装置200可包括问题提供单元210、学习分析单元220、错误答案复习单元230和排名输出单元240。

问题提供单元210从存储提供到算术学习设备100的学习问题的问题提供数据库选择提供到算术学习设备100的最终学习模式的学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。在这情况下，问题提供数据库可由服务器装置300更新。

问题提供单元210可从问题提供数据库随机选择学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。此外，所述问题提供单元210可接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从问题提供数据库选择学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。举例来说，当问题提供单元210接收包括减法和乘法的学习问题类型、高和中等难度等级和问题个数为十个的数条信息时，问题提供单元210可从具有减法和乘法学习问题的高和中等难度等级的问题群组选择十个问题，且将所选问题提供到算术学习设备100。

所述问题提供单元210可进一步接收当完成所述最终学习模式时提供的补偿项目。举例来说，在当完成最终学习模式时将自行车提供为补偿的情况下，可输入待提供的自行车的图片，作为补偿项目。

学习分析单元220基于从算术学习设备接收的学习结果信息针对每一学习模式分析算术学习设备100的学习成果。

举例来说，学习分析单元220可根据针对每一学习模式的正确答案率和问题解出时间来分析学习成果。作为另一实例，学习分析单元220可根据针对每一天或针对每一次学习的正确答案率和问题解出时间来分析学习成果。

错误答案复习单元230生成错误答案数据库——其存储有基于学习结果信息输入错误答案的学习问题，从所述错误答案数据库选择至少一个学习问题，并将所选学习问题提供到算术学习设备100。

错误答案复习单元230可从错误答案数据库随机选择学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。此外，错误答案复习单元230可接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从错误答案数据库选择学习问题，且将所选学习问题提供到算术学习设备100。

为此，算术学习设备100可进一步包括用于解出由错误答案复习单元230提供的学习问题的学习模式。举例来说，由于问题是通过扬声器130提供，因此当接收到由错误答案复习单元230提供的学习问题时，算术学习设备100可输出指示通过按压具体按钮继续进行学习的消息，并且用户可按压算术学习设备100的具体按钮以继续进行学习。

同时，错误答案复习单元230可在显示器上提供存储于错误答案数据中的学习问题。举例为说，当监护人(父母)选择频繁地不正确回答的问题时，错误答案复习单元230可在显示器上输出存储于错误答案数据库中的对应的问题。监护人可然后通过查看已输出的学习问题来关于对应的学习问题教导他或她的孩子。

排名输出单元240输出根据基于学习结果信息计算获得的评分的排名。

所述排名输出单元240输出根据用户设定的区中计算获得的评分的排名。举例来说，当“韩国首尔麻浦”由用户设定为居住区时，输出住在“韩国首尔麻浦”的用户的排名。关于排名的信息可从服务器装置300接收。

此外，排名输出单元240可输出根据用户设定的区中的所有用户的学习模式完成状态的排名。举例来说，当用户使用算术学习设备100完成具有具体学习模式的第一到第三难度等级的学习程序时，终端装置200可提供对应于具体学习模式的立方体项目。所述立方体项目可包括指示已完成所有难度等级的加法学习的加法立方体项目、指示已完成所有难度等级的减法学习的减法立方体项目、指示已完成所有难度等级的乘法学习的乘法立方体项目、指示已完成所有难度等级的除法学习的除法立方体项目、指示已完成所有难度等级的歌曲算术学习的乘法表立方体项目和指示已完成最终学习模式的主立方体项目。因此，用户可具有根据学习的完成程度收集的不同数值个立方体项目，且排名输出单元240可根据待在设定区中获得的立方体项目的数值输出用户的排名。

图8是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第一实例的流程图。

首先，算术学习设备100通过根据预设的方式被按压按钮接收学习模式(S605)。举例来说，当用户按压设定针对加法学习的学习模式的第一面上的第二按钮达两秒时，算术学习设备100接收并运行针对加法学习的学习模式。

接下来，算术学习设备100通过根据预设的方式被按压按钮接收困难选择模式(S610)。举例来说，当用户按压设定难度选择模式的第一面上的第三按钮达两秒且然后按压第三按钮时，算术学习设备100接收第三难度等级。

接下来，算术学习设备100确定是否满足用于执行接收的难度等级的条件(S615)。举例来说，当输入第三难度等级的加法学习时，算术学习设备100确定为第三难度等级的执行条件的加法学习的第二难度等级的问题是否完成。

当确定不满足用于执行接收的难度等级的条件时，算术学习设备100请求重新输入难度等级(S620)且然后再次从用户接收难度等级。

另一方面，当确定满足用于执行接收的难度等级的条件时，算术学习设备100提供对应的学习模式的对应的难度等级的学习问题(S625)。

同时，替代运行S610到S620，算术学习设备100可提供具有预设的难度等级的输入的学习模式的学习问题。这里，预设的难度等级指用户可在当前选择的最高难度等级。举例来说，当用户完成加法学习的第一难度等级的问题且因此进入用户可接收第二难度等级的问题的状态时，算术学习设备100可在用户选择加法学习时提供第二难度等级的学习问题。

替代地，算术学习设备100可通过只激活用户可选择的难度等级的输入来接收难度等级。

下表1到4是针对每一难度等级先前存储的学习模式的学习问题的实例。表1是针对每一难度等级的乘法学习的学习问题的实例，表2是针对每一难度等级的除法学习的学习问题的实例，表3是针对每一难度等级的加法学习的学习问题的实例，且表4是针对每一难度等级的减法学习的学习问题的实例。表1到4只是实例，并且可由所属领域的技术人员修改。

[表1]

编号	第一难度等级	第二难度等级	第三难度等级
				1	1×1＝1	1×21＝21	1×42＝42
2	1×2＝2	1×24＝24	1×45＝45
				3	1×3＝3	1×25＝25	1×49＝49
…	…	…	…

[表2]

编号	第一难度等级	第二难度等级	第三难度等级
				1	1/1＝1	5/1＝5	12/1＝12
2	2/1＝1	6/1＝6	14/1＝14
				3	2/2＝1	7/1＝1	15/1＝15
…	…	…	…

[表3]

编号	第一难度等级	第二难度等级	第三难度等级
				1	1+1＝2	1+20＝21	1+49＝50
2	1+2＝3	1+24＝25	1+63＝64
				3	1+3＝4	1+27＝28	2+40＝42
…	…	…	…

[表4]

算术学习设备100从存储学习问题的问题数据库选择对应于所选学习模式和难度等级的学习问题(如上表中所展示)，且将所选学习问题提供给用户。

当将所选学习问题提供给用户且然后按压对应于提供的学习问题的按钮(S630)时，算术学习设备100确定在被按压按钮上显示的数值是否与提供的学习问题的正确答案匹配(S635)。

当确定数值与正确答案匹配时(即，当输入的答案正确时)，算术学习设备100提供后续学习问题(在需要提供的额外的学习问题时)，或终止学习问题的提供(在不需要提供的额外的学习问题时)(S640)。举例来说，算术学习设备100可提供与加法学习有关的学习模式的第三难度等级的十个学习问题。当并未全部提供十个学习问题时，算术学习设备100可提供未提供的学习问题。在这情况下，算术学习设备100可一起输出指示学习问题已被解出的语音消息(例如，表扬语音等)。

另一方面，当确定数值与正确答案不匹配时(即，当输入答案错误时)算术学习设备100确定输入的错误答案的数值是否超过预设的数值(S645)。

当确定输入的错误答案的数值超过预设的数值时，算术学习设备100提供后续学习问题(在需要提供的额外的学习问题时)，或终止学习问题的提供(在不需要提供的额外的学习问题时)。

另一方面，当确定输入的错误答案的数值未超过预设的数值时，算术学习设备100输出重新输入提供的学习问题的答案的请求且再次接收问题的答案。

同时，在终止了问题的提供后，确定是否满足用于对应的学习模式的对应的难度等级的完成条件。在这情况下，可基于解出提供的学习问题需要的时间和正确答案率来设定完成条件。举例来说，当需要的时间未超过三分钟且正确答案率超过60％时，可确定完成与加法学习有关的学习模式的第二难度等级的问题。替代地，当对应的难度等级的累积学习时间超过20分钟且先前20个问题的正确答案率超过80％时，可确定完成对应的难度等级的问题。当满足对应的条件时，甚至在学习在进行中时，可输出诸如“升级”的声音以通知用户，已完成了对应的难度等级的问题。

图9是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第二实例的流程图。

根据本发明的实施例，除了加法学习、减法学习、乘法学习和除法学习之外，学习模式可进一步包括歌曲算术学习。歌曲算术学习是通过组合歌曲、发光与按钮输入的方法来提供学习问题的学习方法。歌曲算术学习可为通过歌曲来提供学习问题且根据提供的歌曲来输入正确答案的学习方法。

参看图9，算术学习设备100接收与歌曲算术学习有关的学习模式(S705)，且然后通过难度选择模式接收难度等级(S710)。接下来，算术学习设备100确定是否满足用于执行接收的难度等级的条件(S715)。当确定不满足用于执行接收的难度等级的条件时，算术学习设备100请求重新输入难度等级(S720)且然后再次接收难度等级。另一方面，当确定满足用于执行接收的难度等级的条件时，算术学习设备100提供与歌曲算术学习有关的学习模式的对应的难度等级的学习问题。

同时，替代运行S710到S720，算术学习设备100可提供具有预设的难度等级的输入的学习模式的学习问题。这里，预设的难度等级指用户可在当前选择的最高难度等级。举例来说，当用户完成歌曲算术学习的第一难度等级的问题且因此进入用户可接收第二难度等级的问题的状态时，算术学习设备100可在用户选择歌曲算术学习时提供第二难度等级的学习问题。

替代地，算术学习设备100可通过只激活用户可选择的难度等级的输入来接收难度等级。

在这情况下，在选择歌曲算术学习的第一难度等级的情况下，算术学习设备100控制设置于与歌曲提供的学习问题的正确答案对应的按钮上的所有发光开启(S725)。当按压开启发光的按钮时，算术学习设备100控制被按压按钮的所有发光关闭(S730)。举例来说，当提供歌曲中的歌词“2乘1是？”且然后在预定时间内按压具有显示的为正确答案的数值2的按钮时，算术学习设备100可终止设置于具有显示的数值2的按钮中的发光元件的光发射。当未在预定时间内按压具有显示的数值2的按钮时，可不终止光发射。

在选择歌曲算术学习的第二难度等级的情况下，算术学习设备100终止所有发光元件的光发射(S735)，且然后当按压与歌曲提供的学习问题的正确答案对应的按钮时，算术学习设备100控制被按压按钮的发光关闭(S740)。举例来说，当提供歌曲中的歌词“3乘8是？”且然后在预定时间内按压具有显示的为正确答案的数值24的按钮时，算术学习设备100可控制设置于具有显示的数值24的按钮中的发光元件发光。

接下来，在选择歌曲算术学习的第三难度等级的情况下，当依序按压与歌曲提供的学习问题对应的按钮和与正确答案对应的按钮时，算术学习设备100确定通过所述歌曲提供的学习问题被解出(S745)。举例来说，在算术学习设备100的所有发光元件都被关闭的状态中提供歌曲时，用户可按压对应于来自歌曲的任何数值的按钮和对应于学习问题的正确答案的按钮。

同时，第一到第三难度等级的内容是实例，且具有第二难度等级的运行S735和S740可为具有第一难度等级的运行S725和S730。

图10是用于描述根据本发明的实施例的算术学习设备的运行过程的第三实例的流程图。

举例来说，当在学习模式中满足加法学习、减法学习、乘法学习、除法学习和歌曲算术学习的所有难度等级的预设的完成条件时，算术学习设备100可根据最终学习模式将学习问题提供给用户。

参看图10，当输入最终学习模式时(S805)，算术学习设备100确定在学习模式中包括的所有学习类型中是否满足所有难度等级的预设的完成条件(S810)。

当确定满足预设的完成条件时，算术学习设备100将根据最终学习模式的学习问题提供给用户(S815)。另一方面，当确定不满足预定的完成条件时，算术学习设备100可通告用户，不满足完成条件，且然后根据最终学习模式终止运行或输入“再次尝试”(S820)。

在说明书中描述的诸如“单元”的术语指诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的软件或硬件组件，且所述单元执行某些功能。然而，“单元”不限于软件或硬件。“单元”可配置于存储媒体中，所述存储媒体可被定址或可被形成以由至少一个处理器执行。因此，“单元”的实例包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、经典组件和任务组件的组件，和过程、功能、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。从“单元”提供的组件和功能可组合成较小数值个组件和“单元”，或可进一步分成额外组件和“单元”。此外，组件和“单元”可被实施以回放在装置或安全多媒体卡中的一个或多个中央处理单元(CPU)。

虽然本发明已特写参考上述实施例来描述，但所述实施例只是本发明的示范性实施例。所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可作出呈其它形式的修改的实例和应用。举例来说，可修改和体现具体地在实施例中展示的每一元件。此外，应理解，与这些修改的实例和应用有关的差异在如在所附权利要求书中定义的本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种用于数值计算学习的算术学习设备，所述算术学习设备包括：

以六面体的形状实施的主体，其中所述六面体的每一面被划分成预定数目的区域，每个所述区域中设置有按钮，且将对应于预定规则的算术计算结果的数值显示于所述按钮上；

发光模块，其被设置为与所述按钮相对应，且允许对应于按压按钮的发光元件发光；

扬声器，其设置于所述主体中且将学习问题输出给用户；以及

微控制器，其设置于所述主体中且控制所述主体、所述发光模块和所述扬声器。

2.根据权利要求1所述的算术学习设备，进一步包括：

通信模块，其设置于所述主体中且与安装有应用程序的终端装置通信；以及

充电模块，其设置于所述主体中且对内置电池充电。

3.根据权利要求1所述的算术学习设备，其中：

功能模式进一步显示于所述六面体的六个面的其中一面上设置的所述按钮上；且

当根据预设方式按压其上显示有所述功能模式的所述按钮时，所述微控制器运行根据所述预设方式设定到所述按压按钮的所述功能模式。

4.根据权利要求3所述的算术学习设备，其中所述功能模式包括包含加法学习、减法学习、乘法学习和除法学习中的至少一个的学习模式，和用于选择所述学习模式的难度等级的难度选择模式。

5.根据权利要求4所述的算术学习设备，其中所述微控制器选择选自存储学习问题的问题数据库的学习问题，以对应于所述学习模式和所述难度等级，并将所选择的学习问题提供给所述用户。

6.根据权利要求5所述的算术学习设备，其中当按压对应于所述提供的学习问题的按钮时，所述微控制器确定在所述被按压按钮上显示的数值是否与所述提供的学习问题的正确答案相匹配，然后将所确定的结果提供给所述用户，

其中，当确定所述数值匹配所述正确答案时，所述微控制器输出指示所述数值与所述正确答案匹配的声音，并在需要提供额外的学习问题时，提供后续学习问题，或在不需要提供额外的学习问题时，终止提供所述学习问题，且

当确定所述数值与所述正确答案不匹配时，所述微控制器输出重新键入所提供学习问题的答案的请求，并当通过重新输入达预设定次数按压的所述按钮上显示的所述数值与所述提供的学习问题的正确答案不匹配时，提供后续学习问题或终止提供所述学习问题。

7.根据权利要求6所述的算术学习设备，其中所述学习模式进一步包括用于通过歌曲提供学习问题的歌曲算术学习，

其中，在选择所述歌曲算术学习的第一难度等级的情况下，所述微控制器开启置于与所述歌曲提供的所述学习问题的正确答案对应的所述按钮上的所述灯光，并当按压其灯光被开启的所述按钮时，控制所述被按压按钮的灯光使其关闭，且

在选择所述歌曲算术学习的第二难度等级的情况下，当按压与所述歌曲提供的所述学习问题的正确答案对应的所述按钮时，所述微控制器控制所述被按压按钮的灯光使其开启。

8.根据权利要求7所述的算术学习设备，其中，在选择所述歌曲算术学习的第三难度等级的情况下，当依序按压通过所述歌曲提供的所述学习问题的所述按钮和对应于所述正确答案的所述按钮时，所述微控制器确定通过所述歌曲提供的所述学习问题被解出。

9.根据权利要求6所述的算术学习设备，其中：

针对每一难度等级的所述学习模式设置预设的完成条件；且

当满足所述学习模式中包含的所有学习类型的所有所述难度等级的所述预设完成条件时，所述微控制器根据最终学习模式将学习问题提供给所述用户。

10.根据权利要求1所述的算术学习设备，其中：

所述主体的所述六面体的所述面中的每一个面被划分成3×3个区域；且

对应于所述预定规则的所述算术计算结果的所述数值为通过将选自1到9中的第一数值乘以选自1到9中的第二数值获得的结果值。

11.根据权利要求10所述的算术学习设备，其中，在所述主体中：

数值1到9显示于第一面上；

将数值2与数值1到9分别相乘获得的结果值显示于设置于所述第一面的侧面上的第二面上；

将数值3与数值1到9分别相乘获得的结果值显示于设置于所述第一面的背面上的第三面上；

将数值7与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于设置于所述第二面的背面上的第四面的第一行区域上；

将数值4与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于所述第四面的第二和第三行区域上；

将数值8与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于所述第一面的下表面上设置的第五面的第一行区域上；

将数值5与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于所述第五面的第二和第三行区域上；

将数值9与数值7到9分别相乘获得的结果值显示于所述第五面的背面上设置的第六面的第一行区域上；且

将数值6与数值4到9分别相乘获得的结果值显示于所述第六面的第二和第三行区域上。

12.一种运行有用于数值计算学习的算术学习设备的终端装置，所述终端装置包括：

问题提供单元，其被配置成从问题提供数据库选择学习问题，并将所选的学习问题提供给所述算术学习设备，其中所述学习问题被提供给所述算术学习设备的最终学习模式，且所述问题提供数据库中所述学习问题被提供给所述算术学习设备的最终学习模式；

学习分析单元，其被配置成基于从所述算术学习设备接收的学习结果信息针对每一学习模式分析所述算术学习设备的学习成果；

错误答案复习单元，其被配置成生成错误答案数据库——其存储有基于所述学习结果信息输入错误答案的学习问题，从所述错误答案数据库选择至少一个学习问题，并将所选学习问题提供到所述算术学习设备；和

排名输出单元，其被配置成输出根据基于所述学习结果信息计算获得的评分的排名。

13.根据权利要求12所述的终端装置，其中所述问题提供单元从所述问题提供数据库随机地选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备，或

所述问题提供单元接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从所述问题提供数据库选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备。

14.根据权利要求12所述的终端装置，其中所述问题提供单元进一步接收当完成所述最终学习模式时提供的补偿项目。

15.根据权利要求12所述的终端装置，其中所述错误答案复习单元从所述错误答案数据库随机选择学习问题，且将所选学习问题提供到所述算术学习设备，或

所述错误答案复习单元接收包括学习问题类型、难度等级和问题个数的至少一条信息，基于所述接收的信息从所述错误答案数据库选择学习问题，且将所述选定学习问题提供到所述算术学习设备。

16.根据权利要求12所述的终端装置，其中所述排名输出单元输出根据用户设定的区中计算获得的评分的排名。

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