CN109739365A - 中小学教学用多功能键盘及专业输入用多功能键盘 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了中小学教学用多功能键盘及专业输入多功能键盘。中小学教学用多功能键盘采用一体化设计，将传统鼠标与键盘合二为一，按键被配置为汉字双拼输入状态、汉字简拼输入状态、汉字全笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态、英语音标输入状态；简单易学高效，符合中小学语文、数学、英语等学科教学的实际，为中小学学科教学与信息技术的深度融合，为全民终身自学创造条件。专业输入用多功能键盘采用分体式设计，按键被配置为汉字简拼输入状态、汉字笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态，能满足广大网民、作家、财会人员、统计人员等专业输入的需要。

Description

中小学教学用多功能键盘及专业输入用多功能键盘

技术领域

本发明属于汉字编码与键盘设计领域，涉及利用特定的键盘进行汉字的拼音编码、笔画编码、部件编码输入，以及拼音声调、标点符号、数学符号、数学公式、英语字母、英语音标等的键盘输入方法，还涉及键盘、鼠标的形状设计以及键位安排，具体而言，涉及一种中小学教学用多功能键盘及专业输入用多功能键盘。

背景技术

如果说电脑是来自大洋彼岸的一头西洋牛，键盘与鼠标无疑就成了降服这头西洋牛的牛鼻子。目前常用的“QWERTY”柯蒂键盘是美国发明家于1868年为英文输入而设计的。早期的柯蒂键盘不能输入汉字。后来，虽然可以通过拼音输入汉字，但是输入速度太慢。

1983年出现的五笔字型输入法，克服了拼音输入法重码率高，打字速度慢的不足，但是不如拼音输入法易学。此后，汉字输入法陷入易学性与打字速度的矛盾之中，出现了“易学的不好用，好用的不易学”的尴尬局面。人们开始探索既易学，输入效率又高的输入法，呈现了电脑汉字编码领域“万码奔腾”的局面。

1992年8月，国家教委基础教育司及直属的全国中小学计算机教育研究中心在北京召开“全国中小学教学汉字编码规范与计算机汉字输入系统”研讨会。与会的专家和代表要求按照与中小学基础教育紧密结合的社会需求研制汉字输入法，提出“三个结合”、“三个兼容”的要求。即做好语言文字规范化研究与汉字编码规范化研究相结合，中小学语文、计算机教学与计算机应用相结合，汉字编码研究与输入系统研究研制相结合。做到音码、形码互补兼容，教学中的识字、查字、编码和打字相互兼容，快速与易学、专用与普及相互兼容。

会后，由中小学语文和计算机教育专家，中文信息处理专家和计算机软、硬件设计人员组成的课题组历时两年研制成功“认知码”输入法，在1995年由国家教委向全国中小学校推广。“认知码”输入法，与五笔字形输入法一样，属于形码方案,用拆分原理来输入简体汉字。如“韩”，可以拆成“十”“早”“韦三个部件，输入S、Z、W(三个汉字音节的声母)三个字母。但是把几百个部件分配到33个按键上，每个按键要承担的部件太多，加上认知码输入法在编码设计上的缺陷，使得认知码输入法不仅难学，重码率也很高，不适合在全国中小学推广。

2000年，“二笔输入法”成为唯一通过国家教育部基础教育课程教材发展中心评审而获准进入中小学基础教材的输入法。二笔输入法将汉字五个基本笔画两两组合形成25种双笔画，同时保留5个单笔画单笔画，分配在30个按键上，按汉语拼音首字母和汉字笔画来给汉字编码。

西安电子科技大学某工程硕士在2013年10月14日提交的论文《面向中小学汉语教学的拼音输入法研究与设计》中认为二笔输入法同五笔输入法、认知码输入法一样，之所以不被中小学校接纳是因为“编码与说话不一致”，并断言在小学生中推行的汉字输入法非拼音输入法不可。论文介绍陕西省西安坤元公司经过十几年的探索开发的《国韵汉语输入系统》：以带声调的1338个音节概念为基础，以偏旁部首作为区分汉字的识别码，实施以词语为中心兼顾长句的输入法(不知读音的汉字，运用部首查字法通过设置的电子字典插入)，认为该输入系统适合在中小学推广。然而，《国韵汉语输入系统》并未在学校推广成功，本专利发明人以为以“带调拼音”输入，不符合中国国情，尽管汉语拼音方案已经推行了60年，要求读准声调，仍相当困难，而且在今后一个相当长的时间内大多数人仍将难以达到。可见，一款理想的输入法还要符合中国国情，考虑到大多数使用者的接受能力。

至今，仍没有一款输入法适合中小学生使用。2006年推出的搜狗输入法是目前国内使用范围及受欢迎程度最高的输入法，很受广大网民欢迎，但是并不适合广大中小学生使用。

搜狗输入法全拼输入不适合中小学生使用。全拼输入要逐个输入组成汉字音节的字母，输入一个音节理论推算值为3.2键(新华字典列出的416个音节共有字母1334个，没有计算隔音符号)，这不仅仅是因为多按几次按键导致输入速度慢的问题，还会影响思维的连续性，如，输入“窗(chuānɡ)”，先要想好这个音节由哪几个字母(不符合大部分汉字音节由声母与韵母构成的规律)组成，然后按照字母在音节中的顺序逐个单击相应按键。所以无论搜狗输入法在软件设计上如何改进都难以改变全拼输入打字速度慢与干扰思维的不足。

搜狗双拼输入也不适合中小学生使用。搜狗双拼方案提供了34个韵母，比汉语拼音方案少了üan、ün、uenɡ三个韵母，多出了一个ue。由于uenɡ除了自成音节外，不会再与声母相拼，搜狗双拼输入法可以通过w与enɡ两键打出，问题不大。但是，üan通过uan输入，ün通过un输入以及多出的ue可能会给学生带来误解。

本专利发明人还发现，利用搜狗双拼输入法打字时，“迂”的音节既可以通过双击“y”键(y键代表的声母是y，韵母是ü)打出，又可以通过依次单击“y”键与“u”键打出。j、q、x与ü相拼的时候，也会出现类似情况。显然，搜狗输入法编码不够严谨。

搜狗双拼方案还把一些本来不可以相拼的声母与韵母安排在同一个按键上，也有误导学生的可能。

其他输入法的双拼方案提供的韵母也与汉语拼音方案不一致。所以，包括搜狗输入法在内的各种双拼输入法都不适于中小学生使用。

虽然搜狗输入法可以通过笔画输入汉字，以弥补拼音输入法无法打出不认识的汉字的不足，还可以通过笔画输入筛选符合笔画条件的汉字以改善单个汉字输入时同音字太多的不足，但是其笔画编码不利于汉字笔画教学，因而也不适合中小学生使用。其笔画编码与大多数形码输入法都是将笔画分成“横竖撇点(或捺)折”五类。把“提”归入“横”，把“捺”归入“点”，把“竖钩”归入“竖”，与笔画的传统分类方法(点、横、竖、撇、捺、折、提、钩)差别太大，也与笔画的自然形态不相符，会对汉字笔画教学产生不利影响。由张静贤依据《印刷通用汉字字形表》6196个字中总结出来的笔画分类比较广泛地被学术界接受。张静贤把笔画分为基本笔画与派生笔画。6种基本笔画(即平笔)共六种：横(一)、竖(丨)、撇(丿)、点(丶)、捺提派生笔画(即折笔)共有25种：:横折、横撇、横钩、横折钩、横折提、横折弯、横折折、横斜钩、横折弯钩、横撇弯钩、横折折撇、横折折折钩、横折折折、竖提、竖折、竖钩、竖弯、竖弯钩、竖折撇、竖折折、竖折折钩、撇点、撇折、斜钩、弯钩。这与2001年12月19日教育部和国家语言文字工作委员会发布的《GB13000.1字符集汉字折笔规范》中列出的印刷宋体的25种派生笔画是一致的。《GB13000.1字符集汉字折笔规范》把横钩、竖钩都作为“折”对待。根据该文件“4.2印刷楷体汉字除了这25种折笔笔形外还有一种折笔笔形(俗称‘卧钩’)”的规定，汉字折笔笔画共有26种。这样，汉字笔画共有32种。由此规范可以认为目前大多数输入法把笔画分为五类是不利于汉字教学。尤其是把此规范中作为折笔对待的“竖钩(亅)”当作竖，“横钩”当作横，对汉字笔画教学会产生不良影响。

本输入法根据《GB13000.1字符集汉字折笔规范》“4.1根据折笔前后平笔笔形(一、丨、丿、丶、)”的规定将笔画分为九种：横、竖、撇、点、提、捺、横折、竖折、斜折，不仅规范，而且符合低年级学生的认知水平与接受能力。

虽然搜狗输入法支持部件输入，但输入不成字部件时所采用的五种笔画，使其部件输入有可能对学生产生不利影响，因而搜狗部件输入也不适合中小学生使用。

即使搜狗输入法解决了以上问题仍很难在中小学推广开。这是因为搜狗输入法采用的是150年以前的柯蒂键盘。柯蒂键盘是美国科学家肖尔斯为输入英文而设计的，其键位设计很不科学。因而，采用柯蒂键盘的双拼方案，其声母布局，韵母布局都不符合中国人的习惯，尤其是无法避免不可相拼的声母与韵母同处一键，这对学生显然会产生不利影响。

柯蒂键盘无法满足中国中小学教学的输入需要，语文学科不仅仅要输入汉字，还要求能比较方便的输入所有的标点符号、声母与韵母、声调符号等，还要能够输入中小学数学、物理、化学、英文等学科常见符号、算式与方程式等(使诸如音标等以往需要在文档中插入的操作可以通过键盘直接输入，加减乘除等竖式运算也可以通过键盘直接输入)，并兼顾外国语学习过程中常用符号的输入，如英文字母、英文辅音与元音等的输入，为全民终身网上学习、工作与生活创造便利条件。

“键盘手”“鼠标手”等现代职业病的产生与柯蒂键盘按键布局、键位安排的不科学，鼠标设计的不完美有直接的关系，因而有必要为中国人量身打造新的键盘与鼠标。

本键盘所有按键的规格一致，取消传统键盘上的大规格按键，以增加单位面积内按键的数目，传统鼠标的滚轮，采用轨迹球，并将轨迹球与扬声器等设置在键盘中间；将传统鼠标的左右键分别设置为键盘的一个按键，并与其它按键分列键盘左右两侧，使双手操作更为方便灵活。还可以采取分体式设计，将功能键与附件设置为左手键盘，将字符键设置为右手键盘有效避免“键盘手”与“鼠标手”的产生。

所有按键上的标识采取中国人常见的符号，如汉语拼音的声母与韵母、汉字笔画、英语音标、标点符号、声调符号等，不仅直观，更符合中国人使用习惯，而且所见符号与要输入的符号一致，无需转换，输入更加顺畅。

申请内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种中小学教学用多功能键盘及供专业输入用多功能键盘以改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请的实施例提供了一种中小学教学用多功能键盘，包括：多个按键、配件与壳体，所述按键与配件镶嵌设置在所述壳体上；所述按键，被配置为：汉字双拼输入状态、汉字简拼输入状态、汉字全笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态或英语音标输入状态。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述汉字双拼输入状态时，所述键盘上面三行键位中的每个字符键的本位字符(标在按键下部的字符)用于代表一个声母(或虚声母)或一到二个韵母，当所述键盘上的字符键位被连续敲击时，单数次被敲击的字符键位输出对应的声母(或虚声母)信息，双数次被敲击的字符键位输出对应的韵母信息，所述声母(或虚声母)信息和所述韵母构成代表对应的一个音节的所述字符信息；上述每个按键上的复位字符(标在按键上部的字符)代表一个标点符号或声调符号，当所述键盘上的字符键位在“上档位键”被按下的情况下被敲击时，输入该按键复位字符信息。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述汉字全笔画输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个笔画，当所述键盘上的字符键位被连续敲击多次时，被敲击的多个字符键位输出一一对应的多个笔画信息，所述多个笔画信息构成对应的汉字字形的所述字符信息。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述部件输入状态时，多个所述代表声母或韵母的所述字符信息被选中对应的一个汉字时，根据所述键位被敲击的情况，选中所述汉字中的部分汉字，以组合成新的汉字，多个所述代表笔画的字符信息被选中对应的一个汉字时，根据所述键位被敲击的情况，选中所对应的汉字，当上面所述的两种字符信息都被选中时，笔画信息默认为构成非成字部件，与相应的汉字组成新的汉字。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述英文输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个字母符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的字母符号信息，所述字母符号信息构成对应的所述字符信息。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述英语音标输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位(包含上档键位)用于代表对应的一个英语音标符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的英语音标符号信息，所述英语音标符号信息构成对应的所述字符信息。

在第一方面的一些可选实施方式中，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述数学运算输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个数学符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的数学符号信息，所述数学符号信息构成对应的所述字符信息。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述中小学教学用多功能键盘还包括：轨迹球、扬声器；所述轨迹球的一部分设置在所述壳体内，所述轨迹球的另一部分设置在所述壳体外，被配置为：当所述轨迹球被拨动滚动时，向所述嵌入式设备输出对应的轨迹指针移动信号；所述扬声器，用于根据所述扬声器接收到的所述嵌入式设备发送的音频信号对应发声。

在第一方面的一些可选实施方式中，所述中小学教学用多功能键盘包括：左手区域、中间区域和右手区域，所述左手区域，所述多个按键行列整齐地镶嵌设置在所述壳体上；所述中间区域，用于设置所述轨迹球和所述扬声器等；所述右手区域，所述多个按键行列整齐地镶嵌设置在所述壳体上。

第二方面，本申请的实施例还提供了一种专业输入用多功能键盘，包括：多个按键、配件与壳体，所述按键与配件镶嵌设置在所述壳体上；所述专业输入用多功能键盘采用人体工程学设计，设计成人类的手的形状；所述按键，被配置为：汉字双拼输入状态、汉字简拼输入状态、汉字全笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态或英语音标输入状态。

在第二方面的实施例中，按键含义与输入方法与第一方面实施例相同，相关描述可参考第一方面的实施例。左手键盘和右手键盘还可以通过各自内置的2.4GHz模块共用所述插入嵌入式设备的usb2.4GHz接收器，实现所述中小学教学用多功能键盘在所述嵌入式设备上执行输入功能和/或控制功能。

本申请的有益效果是：

长期以来，我国中小学语文教学效率低、效果差。1978年3月16日,《人民日报》发表了《当前语文教学中两个迫切问题》一文，指出中小学语文教学“少慢差费”的现象——用长达10年，占总课时数30％的时间学习本国语言，大多数学生的语文成绩不过关。2017年5月《世界教育展望》第5期发表名为《语文教学改革中的“吕叔湘之问”》的文章，指出时至今日，语文教学依然没有走出“少慢差费”的泥潭。

众所周知，语文是基础性学科，语文学不好，不单单是语文学科自身的问题，还会影响到其他学科的学习。一年级语文是整个国民教育的基础。小而言之，对一个人的一生具有重要的奠基作用，大而言之，关系到整个中华民族整体素质的提高。

任何民族的四、五岁儿童都能无师自通的掌握包含数不清的语法规则变化的本民族口头语言。我国刚入学的六七岁的一年级学生已经具备了一定的口语交际水平，基本上能满足日常交际之用，既会说，也能听得懂，只是不识字，不会写字。因而，只有从根本上解决汉字难认难写的问题，中小学语文教学才能走出“少慢差费”的泥潭。

几十年来，我国中小学语文教学改革中，识字教学研究最为活跃，研究成果颇丰。上世纪五六十年代出现第一次研究高潮，七八十年代出现的第二次研究高潮，1990年在天津召开的首届小学识字教学研究会，汇编了《九种识字教学新探》。1994年8月“首届小学汉字教育国际研讨会”在黄山召开，有18种识字教学法参与研讨。2000年11月“全国小学语文识字教学交流研讨会会前征集了有定称的识字方法30多种。至今，中小学语文教学依然没有走出“少慢差费”的怪圈，原因何在？本专利发明人认为，已有的各种识字方法都没有架起一座从学生已有的口头语言能力通向书面语言能力的桥梁。

我所发明的中小学教学用多功能键盘，可以帮助一年级学生学会汉语拼音，然后通过双拼输入汉字，学生会说的话就能够用电脑“打写”出来，将学生的学习与日常生活结合起来，在学生的口语能力与书面语言能力之间架起一座桥梁，充分利用学生已有的强大的口语“听”“说”能力形成并提升学生的“读写”能力，使“听说读写”同步进行，相辅相成，共同提高，让中国语文从此走出“少慢差费”的泥潭，走上健康发展的现代化道路。

中小学教学用多功能键盘还可以为中小学各个学科与信息技术的深度融合创造条件，为中国教育改革做出贡献，还可以帮助其他有相似需求的社会各界人士自学或外国朋友学习中文提供帮助。

专业输入用多功能键盘为广大网民、作家、财会人员、统计人员等对输入速度的要求，并有效缓解输入疲劳。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得，为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的结构框图；

图2示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的双拼键盘结构框图；

图3示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的简拼键盘结构框图；

图4示出了本申请新韵母与原韵母的对照图；

图5示出了采用本申请新韵母给汉字注音的示意图；

图6示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的全笔画结构框图；

图7示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的数学应用结构框图；

图8示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的英文输入结构框图；

图9示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的英语音标键盘结构框图；

图10示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的转换键拓展功能结构框图；

图11示出了本申请第二实施例提供的一种中小学教学用多功能键盘的控制键拓展功能结构框图；

图12示出了本申请第二实施例提供的一种专业输入用多功能键盘左手键盘的结构框图；

图13示出了本申请第二实施例提供的一种专业输入用多功能键盘右手键盘的结构框图；

图14示出了本申请第二实施例提供的一种专业输入用多功能键盘右手键盘的简拼输入结构框图；

图15示出了本申请第二实施例提供的一种专业输入用多功能键盘右手键盘数学输入结构框图；

图16示出了本申请第二实施例提供的一种专业输入用多功能键盘右手键盘英文输入结构框图。

图标：111-中小学教学用多功能键盘壳体；112-按键；113-电池开关按钮；114-电池盒；115-耳机插孔；116-音量控制按钮；117-扬声器；118-轨迹球；119-usb接收器收纳盒；211-专业输入用多功能键盘左手键盘壳体；212-按键；213-电池；214-轨迹球；215-专业输入用多功能键盘右手键盘壳体；216-按键；217-键盘手托。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1，图1为本实施例中，提供的一种中小学教学用多功能键盘包括：中小学教学用多功能键盘壳体111、多个按键112、电池开关按钮113、电池盒114、耳机插孔115、音量控制按钮116、扬声器117、轨迹球118、usb接收器收纳盒119，镶嵌设置在中小学教学用多功能键盘壳体111上。

中小学教学用多功能键盘将传统键盘与传统鼠标合二为一，鼠标采用轨迹球118，设置在键盘的中小学教学用多功能键盘壳体111上，可以360度随意转动，更为方便灵活；将传统鼠标的左键与右键作为一个按键，设置在键盘的中小学教学用多功能键盘壳体111上。

在本实施例中，中小学教学用多功能键盘的中小学教学用多功能键盘壳体111呈长方形，多个按键112整齐排布在键盘上。可以将键盘视为纵向依次划分的三个部分：第一部分为左手区域，设置四行七列共28个按键112，整齐地镶嵌设置在中小学教学用多功能键盘壳体111上；第二部分为中间区域，用以设置电池开关按钮113、电池盒114、耳机插孔115、音量控制按钮116、扬声器117、轨迹球118、usb接收器收纳盒119；第三部分为右手区域，设置四行六列共24个按键112，整齐地镶嵌设置在中小学教学用多功能键盘壳体111上。

中小学教学用多功能键盘的按键112上可以标示各种输入码的原形，如声母直接标注bpmf等、韵母直接标注ɑnɡ、uɑnɡ等、笔画直接标注一丨丿等，所见编码，直观形象，易于学习与接受，有效提高输入速度。

中小学教学用多功能键盘的按键112可以设置统一的规格，增加单位面积内按键112的数目，为键盘瘦身提供条件。

在本实施例中，中小学教学用多功能键盘与各种嵌入式设备连接时，按键112被配置为：当中小学教学用多功能键盘进入汉字双拼输入状态、汉字简拼输入状态、汉字全笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态或英语音标输入状态且按键112被点击时，向各种嵌入式设备输出对应的字符信息。

其中，嵌入式设备可以包括智能手机、平板电脑、个人电脑、学习机、有声挂图等等。

中小学教学用多功能键盘通过设置切换按键充分发挥传统键盘Shift(上档转换键)、Ctrl(控制键)、Alt(替换键)的功能，只用52键，不仅可以实现传统键盘的功能，还可以大大拓展键盘功能，让键盘发挥更大的作用。由于按键数量大幅度减少，键盘实现了小型化、便携化。

中小学教学用多功能键盘将扬声器117和轨迹球118等设置在中间区域，从而将主要操作区分割在两边，分别由左右手操作。由于左右手之间有一定距离，传统鼠标的左键与右键分别作为一个按键，键盘操作时可以有效改善双手舒适度，避免键盘手、鼠标手的产生。

所述键盘具有发音功能，帮助用户学习掌握汉语拼音、英文字母与音标等的发音。默认为静音状态。点击声音控制按钮的中间一个按钮，开启系统声音，可发出当前所击键位所代表的声音，方便学习者根据情况选用。点击右边按钮，声音变大；点击左边按钮，声音变小，方便在不同的场合选用。再次点击中间的按钮，恢复静音状态。需要时，可以通过汉语拼音“声母发音”、“韵母发音”、英文“元音发音”、“辅音发音”等键开启相应功能，帮助用户学习掌握汉语拼音、英文发音，以满足教学、自学需要。如，在汉字输入状态，单数次单击“b”时，会发出声母“b”(菠)的声音，双数次单击“b”时，由于该键位所代表的韵母是“ɑ”，会发成韵母“ɑ”的声音。当开启“声母发音”后，单击相应按键，则只发出这些按键上声母的发音。同样，可以选择开启“韵母发音”、“元音发音”、“辅音发音”，实现相应功能。在英文状态，输入“bee”，会分别发出字母“b-e-e”的读音，再单击“结果”，会读出这个单词的读音；如果单击“下一步”，将进入下一个单词的输入状态。在音标输入状态，输入“[bi：]”，会分别发出辅音“[b]”的声音，元音“[i：]”的读音；若此时再单击“结果”，会发出整个单词的读音。

需要说明的是，本实施例提供的中小学教学用多功能键盘，其按键112设置，排列状态等，都只是其中一种可选的实施方式而已，在其他实施例中，中小学教学用多功能键盘的形态，按键112的设置和排列状态等，都可以有更多其他选择，例如按键112的数目还可以为60个，66个等等、排布方式可以为行整齐列交错或者行交错列整齐等，都可以有变化，因此，这些不应视为对本申请的限定。

第二实施例

以下将结合附图2-11，详细地对本实施例提供的中小学教学用多功能键盘进行说明。

请参阅图2，图2为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入汉字双拼输入状态时的按键112设置的结构框图。如图所示，声母布局为：

右手字母区(从左到右)第一到三行声母分别是m、f、b、p；d、t、n、l；w、y、r(最右边无声母)。左手区(从右到左)第一行是ɡ、k、h、zh、ch、sh，第二行是j、q、x、z、c、s。

韵母布局为：

右手字母区(从左到右)第一行韵母分别是e、en、enɡ、ei，第二行是iɑn、iɑo、iu、ie；第三行是o、ou、onɡ、ionɡ(io)。左手字母区(从右到左)第一行韵母分别是ɑ、ɑn、ɑnɡ、ɑi、ɑo、uɑi，第二行是i、in、inɡ、u、ui、uo。第三行全部是双韵母uɑ(iɑ)、uɑn(üɑn)、uɑnɡ(iɑnɡ)、un(ün)、uenɡ(üe)、er(ü)。为了便于称谓，本输入法将双韵母按键上标在上档位的那个韵母称为上位韵母。(4,6)坐标处按键与(4,9)安排了具有相同功能的“yw”键，以方便左右手操作。

笔画布局为：

右手区第四行从左到右依次是“一丨丿、”，左手区第四行从右到左依次是“(横折)(竖折)(斜折，即横折、竖折以外的折)”。(4,6)与(4,9)按键上档位设置的分别是“？”与“＊”。“？”代表一个字符，“*”代表多个字符。

标点符号布局为：

由于双拼不占用上档键，将标点符号设置在上档位。右手区(从左到右)第一行依次是顿号、分号、问号、感叹号，第二行是逗号、句号、冒号、引号，第三行是浪纹线连接号、一字线连接号、短横线连接号、分隔号。左手区(从右到左)第二行依次是破折号、省略号、着重号、书名号、实心方头括号、虚心方头括号，第三行依次是间隔号、圆括号、六角括号、方括号、尖括号、大括号。(1,1)是专名号。

拼音调号布局为：

左手区(从右到左)第一行依次是第一声、第二声、第三声、第四声、轻声。

当中小学教学用多功能键盘进入汉字双拼输入状态时，中小学教学用多功能键盘的按键功能被配置为汉字双拼输入状态：

汉字双拼输入状态下，中小学教学用多功能键盘可以进行双拼输入(包括双拼标准输入、双拼便捷输入)、笔画输入、部件输入。下面分别予以说明。

双拼标准输入。

对于双拼输入，中小学教学用多功能键盘键位设计设计规律性强，声母可以按发音部位的不同可以分为双唇音bpm、唇齿音f、舌尖中音dtnl、舌根音ɡkh、舌面音jqx、舌尖后音zh-ch-ch-r、舌尖前音zcs，因此，中小学教学用多功能键盘可以按声母发音部位的不同安排声母的位置，方便记忆。韵母排列规律性强，韵母的排列可以按照韵母的不同分类尽量将同一族韵母放在一起，左边第一到三行分别是ɑ族、u族、i(u)族韵母，右边一到三行分别是e族、o族、i族韵母(键盘最左边一列与最右边一列除外)。左边一到三行从右到左一到三个按键112，右边一到三行从左到右一到三个按键112都是ɑ—ɑ+n—ɑ+n+ɡ形式，只有ou例外，以方便记忆。

在双拼输入状态，对于以ɑ(或者o、e)开头的韵母自成的12个音节的输入，先单击非声母(包括y、w)所在的按键，再单击相应韵母所在按键。单击非声母(包括y、w)所在的按键时，在拼音串出现隔音符号(’)，提示下面将要输入的是纯韵母音节，与汉语拼音方案中隔音符号的使用方法一致。除了以ɑ(或者o、e)开头的韵母自成的音节时的输入外，所有音节的输入与汉语拼音方案的规定保持一致。

在本实施例中，中小学教学用多功能键盘的用户即使是一年级学生，也可以按照汉语拼音点击按键112输入汉字，能够轻松愉快的学会电脑打字。

双拼便捷输入。

为满足不同用户输入要求，在双拼输入状态还可以通过双拼便捷输入的方式进行输入。按下“上档”键，再单击“便捷输入”所在按键，即可开启双拼便捷输入状态。双韵母键上标在上档键上的七个韵母自成音节时，双击本键即可。其他韵母自成音节时先单击“yw”键，再单击相应韵母所在按键。除了以上37个韵母自成的音节外，其余音节的输入与汉语拼音方案的规定完全一致，即先单击声母所在按键，再单击韵母所在按键。

双拼模糊输入

在双拼便捷输入的基础上，针对大部分人无法准确区分平翘舌音的实际，设置了模糊输入。按下“上档”键，再单击“模糊输入”所在按键，即可开启双拼模糊输入状态。在这种状态下，zh＝z、ch＝c、sh＝s，即无论输入的是平舌音还是翘舌音，都可以通过平舌音输入，也可以通过翘舌音输入。这种方法输入汉字，简单易行，一年级学生也能轻松掌握，而且打字速度更快。

4、纯笔画输入

在双拼输入汉字过程中，不用转换，单击笔画所在按键即可进入笔画输入状态。汉字共有32种笔画，根据笔画特征确定属于哪一类笔画，然后按照汉字笔画书写的先后顺序依次单击相应按键。如果你对某个字的中间笔画记不清楚，或者不能确定某种笔画属于哪一类笔画，可以通过键盘上的通配符按键“？”键，或者“*”键输入。“？”可以代表任何一个笔画，“*”代表多个笔画。当然，你还可以通过输入通配符的方法故意不输入汉字的某些笔画，以提高输入效率。

5、笔画便捷输入

按下“上档”键，再单击“便捷输入”所在按键，即可开启笔画便捷输入状态。在此状态下，系统将输入的1-3画，作为组成汉字的第一到第三画，将输入的4-5画作为组成汉字的倒数第二画、最后一画，将输入的第6画作为该汉字的第4画，其余的依次类推。

6、笔画模糊输入

笔画模糊输入是为汉字笔画顺序掌握的不够好的人设计的。先按下“上档”键，再单击“模糊输入”即可开启笔画模糊输入。系统会自动检测所输入的笔画能不能组合成一个汉字，对于不能组合成汉字的错误输入，系统会自动显示在候选项中进行提示，并给出正确备选供选用。

7、双拼与笔画混合输入

双拼输入汉字的过程中，如果同音字太多时，通过依次输入目标汉字的笔画从重码字中筛选出符合笔画要求的汉字。

8、部件输入

按下“上档”键，再单击“部件”所在按键，即可开启部件输入状态。

汉字可以分为独体字、合体字。合体字就是由独体字与另一个或者多个独体字构成的新字，也可以由独体字与另一个或者多个笔画构成的新字。部件输入用于合体字的输入。这些独体字、或者由独体字演化的偏旁部首按照汉字读音以双拼的形式输入。如，输入“利”字，由于组成该字的两个部分的原字是“禾”和“刀”，就依次输入这两个字的拼音“h-e-d-ɑo”。如果输入的汉字的某一部分是不成字部件，如，输入“礼”字，由于组成该字的第一部分“礻”，其原字为“衣”，则输入“y-i”。第二部分是非成字部件“乚”，没法通过读音输入，可以直接使用笔画编码。本键盘上的9类笔画可以任意组合，组合成所有的成字部件与不成字部件。

标点符号的输入

本输入法中，在汉字输入状态可实现标点符号输入功能。标点符号设置在上档位，输入标点符号时要先按下“上档”键，再单击标点符号所在按键。

本实施例中的中小学教学用多功能键盘在汉字输入状态时，可以方便地输入2011年版中的17类24种标点符号，并按新版标点符号的使用标准规范标点符号的用法，让用户学会正确使用标点符号，养成规范使用标点符号的习惯。

由于引号、括号、书名号常常成对出现，按键上只设置有左边的符号，单击时，左右边符号同时出现，光标在左右符号之间闪烁，便于接下来输入相关内容。

书名号有双书名号、单书名号之分，引号有双引号、单引号之分，按键上只设置双书名号与双引号。当在双书名号(或者双引号)中再次单击双书名号(或者双引号)时将会自动转变成单书名号(或者单引号)。

本输入法标点符号的输入要遵循标点符号的相关规定，对于不符合规定的输入，系统不予显示，还会及时予以提示，并显示合法的输入供选择。因而，对掌握标点符号的正确用法，规范标点符号的使用有重要意义。

11、拼音及调号的输入

需要为汉字注音时，单击“回车”键，系统自动为刚刚输入的一个或者多个汉字注音。按下“上档”键后，再单击相应调号即可为拼音标上调号。若拼音不只一个时，按下“上档”键后，依次单击各拼音的调号所在的按键。

本输入法默认在汉字上方注音，如果需要在汉字右边注音，先按下“转换”键，再单击“转换键拓展功能”中的“右标拼音”按键，即坐标(1,11)处按键，即可在汉字右边注拼音，并自动加上圆括号。

为汉字注音组词

先按下“转换”键，再单击“转换键拓展功能”中的“()”按键，即坐标(1，12)处按键，即可在汉字右边的括号中为汉字注音，完成注音后，单击制表键，光标跳至横线上，即可为汉字组词。

为多音字注音组词

先按下“转换”键，再单击“转换键拓展功能”中的“{①②”按键，即坐标(1,13)处按键，光标在最上面一个汉字的括号中闪烁，即可在汉字右边的括号中为汉字注音，完成注音后，单击制表键，光标跳至横线上，即可为汉字组词单击制表键，光标跳至横线上，即可为汉字组词。单击制表键，可以继续为第二行注音组词。若某个多音字只有两个音，单击回车键，完成输入。

以上这些功能可以解决中小学语文教学过程中的中文输入问题，为中小学语文与信息技术的深度融合创造条件。

请参阅图3，图3为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入汉字简拼输入状态时的按键112设置的结构框图。

如图3所示，声母布局为：右手字母区(从左到右)第一行分别是MFBP。第二行声母是DTNL。左手区(从右到左)第一行是GKHZI，第二行是JQXSR。

韵母布局为：右手字母区(从左到右)第一行韵母分别是e、en、enɡ、ei，第二行是iɑn、iɑo、iu、ie；第三行是o(io)、ou(nɡ)、onɡ(ionɡ)、er。左手字母区(从右到左)第一行韵母分别是ɑ、ɑn、ɑnɡ、ɑi、ɑo、uɑi，第二行是i、in、inɡ、u、ui、m。第三行全部是双韵母uɑ(iɑ)、uɑn(vɑn)、uɑnɡ(iɑnɡ)、un(vn)、ve(n)、v。为了便于称谓，本输入法将双韵母按键上标在前面的那个韵母称为前位韵母。(4,6)坐标处按键与(4,9)安排了具有相同功能的“Yw”键，以方便左右手操作。

这里的韵母采用的是我设计的新韵母。新韵母与韵母的对照见图4，其他布局与汉字双拼输入状态一致。

按下“上档”键，再单击“简拼”所在按键，即可开启简拼输入状态。在此简拼输入状态，输入原理、功能与上面的双拼输入状态保持一致。在使用拼音输入汉字的过程中输入规则更加简明实用。其输入方法如下。

前位韵母(即双韵母键上标在前面的韵母，共有八个。这些韵母自成音节时，双击本键即可。其余30个韵母自成音节时，先单击“yw”键，再单击相应韵母所在按键。

声母自成音节时，先单击声母所在按键，再单击“Yw”键(系统自动配置虚韵母w)。如“菠”，先单击“B”,再单击“Yw”，拼音显示为“Bw”。

声母与其呼读音所含韵母以外的韵母所成音节的输入，先单击声母所在按键，再单击韵母所在按键。

将三个翘舌音韵母zh、ch、sh分别归入到平舌音z、c、s中，共有18个声母。当这些声母自成音节时，以w放在其后，作为纯声母音节的标志。当韵母自成音节时，以大写字母Y放前面，作为纯韵母音节的标志。这样，所有音节的输入均为2键，设置在本申请实施例提供的中小学教学用多功能键盘的按键112上就非常方便了。

请参阅图4，图4是本实施例中简化的韵母与原韵母的对照表。在本实施例提供的中小学教学用多功能键盘中，新韵母通过6个单韵母ɑ、o、e、c、u、v加符而成。如，下面3个符号，第一个代表ɑn，由ɑ内加一横而成，第二个代表ɑng，由ɑ内加一横一竖而成，第三个代表iɑng，写ɑ的“竖弯”后随手画个小圆圈，再在ɑ内加一横一竖而成。

采用新韵母，由于一个韵母一个符号，与汉语拼音方案中的韵母相比好认好写好记好理解。这套符号通过更改拼音教学中的韵母例字的方法，把韵母与某种形象结合起来，以便帮助用户识记。如，例字由“央”更改为“羊”，再通过“羊”的图片、视频、叫声等帮助用户通过该韵母符号的相关信息识记字符。由于采用的新韵母是一个字符，用户只要知道声调加在韵母上就行了。汉语拼音方案各种复杂规则中的绝大多数都不需要了。

在本实施例中，声母自成音节时以w为虚韵母，将声母c与韵母i对调，一方面解决了i的标调问题，另一方面，让c当韵母更便于通过加符的形式让它发挥更大的作用。

在本实施例中，全面以v代ü，解决u与ü不分的难题，解决nü、lü拼音问题。汉语拼音方案是在1958年制定的，因为v是辅音的原因，不以1868年就已经定型的柯蒂键盘以v作为韵母“迂”，以德语系统中的“ü”作为韵母“迂”，是不科学的。汉语、英文、法语、俄语、阿拉伯语与西班牙语是联合国的六种工作语言，俄语与阿拉伯语不采用拉丁字母，其他四种语言都采用拉丁字母。英文、法语符号与拉丁字母完全相同，西班牙语比拉丁字母多了一个汉语跟拉丁字母相比，少一个V，多一个ü。除了汉语外，其它三种语言都有v。德语不是联合国工作语言。从方便国际交流的角度而言，汉语音节“迂”采用ü不如采用v。)。这从根本上解决了ü给汉语拼音教学带来的诸多不便，还从实践上解决了ü在护照等应用上带来的不便。

在本实施例中，声母改为大写字母。声母中的“b、d、p、q、g”、“f、t”、“m、n、h”，由于形状相似，给用户的区分与辨别带来困难。如果改用大写字母，容易区分与辨别，采用新的书写格式后，声母都写在上中格，新韵母加上声调后也写在上中格，彻底解决多年来汉字注音读物“汉字稀稀拉拉，拼音密密麻麻”的不和谐现象。参见图5。通过图5可以看出，新的书写形式让汉字、声母、韵母、声调和谐相处，科学有序，带来了汉字注音读物书写形式的创新。

在简拼输入状态，开启便捷输入，由于声母自成的音节与韵母自成的音节输入方法非常便捷，其他音节只需输入首字母，用于输入经典名篇中的诗词或者句子，名言俗语、固定短语等不仅准确率高，而且速度更快，输入更加流畅。

请参阅图6，图6为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入汉字全笔画输入状态时的按键112设置的结构框图。

本键盘共有32种笔画，最下面一行笔画中的笔画类型与汉字双拼(笔画、部件)输入状态键盘保持一致，只不过这里的每一种笔画不再代表一类笔画，而是具体的一种笔画。右手区(从左到右)第一行依次是横撇弯钩、横折折折钩、横折折撇、横折折折，第二行是横钩、横撇、横折弯、横折折，第三行是横折钩、横折提、横折弯钩、横斜钩，第四行是横、竖、撇、点。左手区(从右到左)第二行依次是竖弯钩、竖提、竖弯、斜钩、竖折折，第三行是竖钩、弯钩、撇点、竖折撇、竖折折钩，第四行是横折、竖折、撇折、捺、提。(4,6)上档键位是单个通配符，(4,9)上档键位是任意通配符。

左手区(从右到左)依次是笔画演示、笔画发音、卧心(笔画符号)、解字、组词、字音。(2,1)是结构，(3,1)是字义。

上档键位安排的是汉字或偏旁部首：右手区(从左到右)第一行分别是鸟、虫、马、鱼，第二行分别是草、木、刀、石，第三行分别是女、米、ネ、衣。左手区(从右到左)第一行分别是金、木、水、火、土、气，第二行分别是口、日、月、田、目、足，第三行分别是人、ㄔ、心、耳、手、走。

在本实施例中，当中小学教学用多功能键盘进入汉字全笔画输入状态时键盘上的所有键位中的每个字符键位用于代表对应的一个笔画，当键盘上的字符键位被连续敲击多次时，被敲击的多个字符键位输出一一对应的多个笔画信息，多个笔画信息构成对应的汉字字形的字符信息。

汉字全笔画输入可以进行便捷输入与模糊输入，可参照前面的输入方法进行输入，不同之处是这里的每一个笔画代表的是一个具体的笔画。

全笔画汉字输入方法是为小学低年级汉字笔画教学量身打造的。单击“笔画发音”按键后，若单击某一个笔画按键，不仅能显示该笔画的笔形、书写过程，同时还能听到该笔画的名称音；若连续单击笔画按键，按照单击顺序逐个发出笔画的读音，并显示由笔画组成汉字的过程。这对于学生认识汉字笔画，了解笔画形体，学习汉字书写非常有用。特别是可以有效避免汉字笔画教学过程中老师的不规范书写带来的负面影响。单击“字义”按键，显示该字的字义，单击“结构”键，显示汉字结构，单击“组词”键，显示包含该字的常用词语，单击“解字”键，显示该字字理及相关知识。比《新华字典》更为实用。并便于家长指导学生学习，或者学生自学。

输入过程中，可单独使用汉字笔画输入，还可以单独使用上档键位的汉字或偏旁部首输入，或者将偏旁部首与笔画结合起来输入汉字。这里的汉字或者偏旁部首作为一个整体对待，如，先按下“上档键”，再单击“手”所在按键，则出现“手”字。如果先以笔画形式输入了“合”字，则显示汉字“拿”。如果先输入“手”字，然后再依次单击“横”、“竖钩”所在按键，这时，先前输入的“手”则以“扌”的形式与后面输入的“横”、“竖钩”组合成汉字“打”。这样，可以直观显示汉字“手”作为偏旁部首“扌”的过程以及“手”作为偏旁部首时的形体变化。与此类似，汉字“火”可以根据具体情况，分别以“火”、“灿”、“灬”的形式出现。这些功能便于根据具体的教学需要选用。

本实施例还提供了“笔画演示”功能。开启“笔画演示”，可以动态演示刚刚输入的汉字的书写过程，便于掌握汉字笔顺。这对于低年级学生学习汉字笔画，掌握汉字书写时的笔画顺序及规范汉字书写具有十分重要的意义。也可满足外国朋友，或其他需要了解或学习汉字笔画的使用者的选用。

单击“字音”按键，可显示刚刚输入的汉字的读音，多音字的，分别列出。

单击“结构”键，可以动态显示刚刚输入汉字的结构。合体字的，分成几个部分，依照书写顺序依次从不同角度进入，从而组合成新字。如果某一部分形状发生改变，则显示笔画改变的过程。

单击“字义”键，可以显示刚刚输入的汉字的字义，字义不只一项的，分项列出。

单击“其他笔画”可输入32种笔画以外的其他笔画，以拓展汉字笔画输入功能。

当中小学教学用多功能键盘进入汉字部件输入状态时，中小学教学用多功能键盘的按键功能被配置为汉字部件输入状态：

汉字部件输入不需要重新设计键盘，与汉字双拼输入共用一个键盘，其键位设计与双拼相同。

利用本实施例提供的中小学教学用多功能键盘，对于成字部件以拼音编码分别输入，对于不成字部件，以笔画编码输入。成字部件，输入其原字的读音编码。如，输入“利”字，由于组成该字的两个部分的原字是“禾”和“刀”，就依次输入这两个字的拼音“h-e-d-ao”。如果输入的汉字的某一部分是不成字部件，如，输入“礼”字，由于组成该字的第一部分“礻”，其原字为“衣”，则输入“y-i”。第二部分是非成字部件，没法通过读音输入，可以直接使用笔画编码进行输入。对于较为复杂的非成字部件，如“黎”字，由四个部分组成，第一部分与第三部分都有读音，则通过拼音输入，第二部分与第四部分都是不成字部件，则通过笔画组合输入。本键盘上的9类笔画可以任意组合，组合成所有的成字部件与不成字部件，让部件输入可以输入任何汉字。本实施例提供的中小学教学用多功能键盘还可以对汉字进行不同的拆解。例如，“磨”可以拆成“麻-石”，也可以拆成“广-林-石”、还可以拆成“广-木-木-石”。在部件输入状态下，如果所要输入的汉字是一个独体字，可以直接通过最下面一行的笔画键输入。

通过部件输入汉字，可以帮助用户通过字形与汉字结构理解字意，了解汉字的精妙，并进一步感受汉字文化的博大精深。用户在拆字的过程中，积极思考，通过不同拆字过程的训练，培养用户的求异思维与创新能力，同时，对培养用户的学习兴趣无疑具有积极意义。

在汉字输入状态下，可以为汉字注音，包括在汉字上面，或在汉字右边(加括号)标注拼音两种。还可以标调号(增加轻声调号)。

请参阅图7，图7为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入数学应用状态时的按键112设置的结构框图。

当切换按键发挥功能，使中小学教学用多功能键盘进入数学应用状态时，中小学教学用多功能键盘的按键功能被配置为数学应用状态。

数学应用状态的键位布局为：右手区(从左到右)第一行依次是1、2、3、4，上档是下步、下转、结果、上步。第二行是5、6、7、8，上档是直角三角形、三角形、三角形相似、三角形全等符号，对数、以10为底的对数、自然对数、“约等于”号。第三行是9、0、小数点、百分号，上档是角、“因为”、“所以”、“千分”号。第四行是函数、方程组、排列、组合、阶乘，上档是*、双拼、简拼、全笔画、部件。左手区(从右到左)第一行依次是加、减、乘、除、加(减)号、等于号，上档是圆周率、绝对值、“点乘”号、“比”号、不等于号、约等于号。第二行是加减乘除竖式符号、短除法、圆弧，上档是小于号、大于号、小于等于号、大于等于号、垂直、平行。第三行是分数、带分数、任意次方冥、开平方、开任意方、圆心符号，上档是直径、圆括号、六角括号、方括号、尖括号、大括号。第四行是正弦、余弦、正切、对数、以10为底的对数、自然对数，上档是通配符(？)、数学、英文、注音、模糊输入、便捷输入。

单击按键显示本键字符(可执行相关运算)，按下“上档”键，然后单击可执行上档键功能。可以通过键盘输入的方式直接输入数字、符号、各种代数式。如，单击带分数所在按键，系统会出现带分数式子，光标在带分数的整数部分闪烁，单击数字键，数字可成为带分数的整数部分，单击“下转”键，光标在分母部分闪烁，单击数字键可填充分母，再单击“下转”键，光标在分子部分闪烁，再单击数字键填充分子，单击“回车”键完成带分数的输入。

本键盘可执行相应运算，如除法竖式所在按键，如带分数的输入方法可输入竖式，单击“下步”，则按照运算法则显示第一步运算结果，再逐次单击“下步”，则逐步显示运算步骤。单击“上步”，可显示上一步运算结果。如果想一步得出结果，可直接单击“结果”键。

本实施例提供的数学应用状态下的中小学教学用多功能键盘，还可以直接利用键位对应的符号和公式等进行计算，大大地降低了输入时的复杂程度，可满足中小学数学课教学的需要，实现中小学数学与信息技术的深度融合。

请参阅图8，图8为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入英文输入状态时的按键112设置的结构框图。

英文输入状态的键位布局为：右手区(从左到右)第一行依次是m、f、b、p，第二行依次是d、t、n、l。左手区(从右到左)第一行依次是g、k、h、z、i，第二行依次是j、q、x、s、r，第三行依次是a、o、e、c、u、v。(4,6)键是y，(4,9)键是w。

英文输入状态支持标点符号的输入，如图所示，与汉字输入时候基本一致。还在第四行右手区(从左到右)新增了反斜线、竖线、上标点，下标点。左手区(从右到左)依次新增@、#、￥、&、*，以便需要时选用。

英文输入以词为单位，单击相应按键完成一个单词的输入后，单击左手区(或者右手区)“转换”键一次，鼠标后退一格，即可进行下一个单词的输入。

输入过程中，先按下“上档”键，再单击标点符号所在按键即可输入相应标点符号。对于其他符号的输入，只需单击符号所在按键即可。

对于中国用户而言，由于英文输入状态时英文字母的键位安排基本上与汉语拼音的声母与韵母一致，所以掌握汉字输入后，英文输入也可以得心应手。

请参阅图9，图9为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在进入英语音标输入状态时的按键112设置的结构框图。中小学教学用多功能键盘进入英语音标输入状态时，中小学教学用多功能键盘的按键功能被配置为英语音标输入状态。

英语音标输入状态辅音的键位布局为：

右手区(从左到右)第一行依次是m、f、b、p，第二行是d、t、n、l，第三行是dz、t∫、θ。左手区(从右到左)第一行依次是g、k、h、z、ts，第二行是j、tr、∫、s、r，第三行是dr、v。(4,9)是“w”。辅音写法与拼音声母相同的，尽量安排在同一个按键，让熟悉拼音输入者输入辅音也能得心应手。

元音的键位布局为：右手区上档键(从左到右)第一行依次是aI、eI，第二行依次是左手区上档键(从右到左)第一行依次是a:、3:、i:、u:，第二行依次是∧、i。坐标(1,1)是元音e，(2,2)是元音

其他符号的键位布局为：第三行标点符号布局与使用方法与汉字输入时相同(第一行与第二行上档位是元音，汉字输入时的标点符号不再可以使用)。坐标(4,5)是反斜线、(4,6)是竖线、(4,12)是上标点、(4,13)是下标点，以便音标输入时选用。

音标输入时，辅音的输入，单击辅音所在按键即可，元音的输入，e、单击所在按键，其他元音要先按下“上档”键，再单击元音所在按键。

输入第三行标点符号要先按下“上档”键，再单击标点符号所在按键。其他符号的输入，直接单击符号所在按键即可。

本实施例提供的音标输入方法可以满足音标教学的需要，既能很方便地输入英语音标，还可以通过本键盘的发音功能演示辅音与元音的标准读音，避免教师的不规范读音可能带来的不利影响，为中小学英文教学提供有力支持。

请参阅图10，图10为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘拓展功能状态的结构框图。先按下“转换键”，系统进入“转换键”拓展功能状态。其键位布局为：

右手区(从左到右)第一行依次是“上标拼音”、“右标拼音”、()、“{①②”，第二行是↑、↓、←、→，第三行是篇首、篇尾、行首、行尾。第四行是F8、F9、F10、F11，坐标(4,9)是F7。左手区(从右到左)第一行依次是系统备份、系统还原、杀毒、卸载、回收站，第二行是剪切、粘贴、保存、另存为、查询，第三行是电脑、桌面、重启、关机、永久删除。第四行是F2、F3、F4、F5、F6，(4,6)是F1。

需要使用上述功能时，要先按下“转换”键，再点击相应按键。

请参阅图11，图11为本实施例提供的中小学教学用多功能键盘拓展功能状态的结构框图。先按下“控制”键，系统进入“控制”键拓展功能状态。其键位布局为：

右手区(从左到右)第一行依次是诗词、名篇、名言、俗语，第二行是网络新词、人名、地名、单位，第三行是教育、自然、影视、古文。第四行是政治、经济、历史、文化，坐标(4,9)是法律。左手区(从右到左)第一行依次是QQ、邮箱、收藏、收藏夹、截屏、锁屏，第二行是打印、预览、格式、取消作业、属性、搜索，第三行是新建、重命名、全选、插入、撤销、刷新。第四行是声母发音、韵母发音、音标、辅音发音、元音发音，(4,6)是微信。

需要使用上述功能时，要先按下“控制”键，再点击相应按键。

本实施例提供的中小学教学用多功能键盘与传统键盘相比，按键112数减少了一半左右，却能发挥比传统键盘更多的功能，主要是巧妙利用传统键盘上的“控制键”、“上档键”、“转换键”以及它们的组合从而拓展按键功能。

例如，本实施例提供的中小学教学用多功能键盘在左手区、右手区内侧第一列都设置了“控制”键、“上档”键、“转换”键。左右两边的按键112相互配合，可使输入更为方便。如，使用“控制”键拓展功能时，左手按住左手区“控制”键不放，右手便可轻松单击右手区各个按键112。同样，也可以右手按住右手区“控制”键不放，左手便可轻松单击左手区各个按键112。即可双手协作，以提高输入速度，又可以避免单手操作时有些按键112操作不便。

本实施例提供的中小学教学用多功能键盘还可以将左右“控制”键设置成上下翻页键、将左右“转换”键设置为第二、第三候选键，也可以将左侧“控制”键、“转换”键设置成上下翻页键、将右侧“控制”键、“转换”键设置为第二、第三候选键。

本实施例中，中小学教学用多功能键盘还可以包括：轨迹球118和扬声器117，轨迹球118的一部分设置在中小学教学用多功能键盘壳体111内，轨迹球118的另一部分设置在中小学教学用多功能键盘壳体111外，被配置为：当轨迹球118被拨动滚动时，向嵌入式设备输出对应的轨迹指针移动信号。扬声器117，用于根据扬声器117接收到的嵌入式设备发送的音频信号对应发声，音量控制按钮116可以直接对扬声器117的声音进行控制。电池开关按钮113可以控制电池盒114内的电池是否供电、耳机插孔115，可通过耳机播放声音。usb接收器收纳盒119用于收纳usb接收器。

在本实施例中，中小学教学用多功能键盘可以通过usb接收器对嵌入式设备进行输入和控制。也可以通过通信线对嵌入式设备进行输入和控制。

其中，嵌入式设备可以包括智能手机、平板电脑、个人电脑、学习机、有声挂图等等。

第三实施例

请参阅图12，图12为本申请实施例提供的专业输入用多功能键盘左手键盘的示意图。211是专业输入用多功能键盘左手键盘壳体，212是按键，213是电池，214是轨迹球。键盘设计成手形，让五指呈自然状态，按键设置在手指第一关节。食指第一关节部位下方设置轨迹球，上方设置按键，利用食指背部点击按键。中指、无名指、小指均设置上下两个按键。按键可依次设置：空格键；第三、第二候选键；向下翻页键、左键；向上翻页键、右键。大拇指方便灵活，上下左右各设置一个按键，依次设置转换键、替换键、删除键、回车键。在输入过程中，还可以根据需要通过转换键或者替换键与其他按键的组合设置新的功能。

请参阅图13，图13示出的是专业输入用多功能键盘右手键盘示意图。按键216镶嵌设置在专业输入用多功能键盘右手键盘壳体上。所述键盘有3行10列，总共30个按键。键盘设计成右手敲击键盘按键时手的形状。每一层按键分五指设计，每个手指操控两个按键。右手键盘被配置为：汉字简拼输入状态(在此状态下，可以直接通过汉字笔画输入)、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态。所述按键被点击时，向嵌入式设备输出对应的字符信息。键盘下部设置键盘手托217，有效改善手部疲劳。

请参阅图14，图14为本实施例提供的多功能分体式键盘在进入汉字简拼输入状态时右手键盘的字符映射表。如图14所示，中小学教学用多功能键盘共有3行10列。从左到右，第一行从第二个第十个按键上的声母依次为：ZISGKHJQX,第一行韵母依次是ɑi、u(er)、uɑ(iɑ)、uɑn(üɑn)、uɑnɡ(iɑnɡ)、un(ün)、ɑo(io)、ü(o)、üe(ui)、、ionɡ(onɡ)，上档位依次是(九类笔画与笔画通配符)：竖折、横折、横、竖、撇、捺、点、提、斜折、笔画通配符；第二行声母依次是:(Y)MFBPDTNLR,韵母依次是：(w)、ɑ、ɑn、ɑnɡ、i、in、ing、e、en、enɡ。上档键依次是书名号、感叹号、逗号、句号、顿号、问号、冒号、引号、省略号、破折号；第三行没有声母，全部是韵母，依次是：iɑn、iɑo、ou、iu、ie、ei、uɑi、特殊韵母m、n、nɡ。上档键依次是一字连接符、短连接符、简拼、部件、便捷、数学、英文、分隔号、间隔号。

在此状态下，还可以通过笔画输入法与部件输入法输入汉字，输入方法参见第二实施例简拼输入部分介绍，不同的是第一行双韵母按键上标在左边的韵母自成音节时，先单击第一行最左边的按键，再单击相应韵母所在的按键，其余输入方法与第二实施例一致。

请参阅图15，图15为本实施例提供的多功能分体式数学应用状态时右手键盘的字符映射表。如图15所示，(从左到右)第一行依次为：上档键依次是：㎡、m³、±、°、℉、℃①、π、％、上档键依次是：≠、≒、﹥、﹤、≧、≦、≯、≮、√、×。第二行依次是1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，上档键依次是约等于号、点乘号、加号、减号、乘号、除号、等于号、小数点、百分号、千分号。第三行依次是：F1到F10,上档键一次是：分数、带分数、简拼、部件、便捷、模糊、数学、英文、一个数的任意次方、开任意次方。输入方法参见第二实施例相关介绍。

请参阅图16，图16为本实施例提供的多功能分体式键盘在进入英文输入状态时右手键盘的字符映射表。如图16所示，从左到右，第一行依次为：g、k、h、j、q、x、z、i、s、w，上档键依次是{、﹝、[、<、@、#、￥、&、*、〖；第二行依次是y、m、f、b、p、d、t、n、l、r上档键依次是(、！、，、。、、、？、：、“、…、【。第三行依次是：a、o、e、c、u、v、撇号、专名号、|、\，上档键依次是：分号、连接号、简拼、部件、便捷、模糊、数学、英文、波浪连接符、分隔号。输入方法参见第二实施例介绍。

采用分体式键盘，左右手键盘通过内置的2.4GHz模块共用usb接收器，实现所述中小学教学用多功能键盘在所述嵌入式设备上执行输入功能和/或控制功能。操作更为方便灵活。

第四实施例

本实施例右手键盘可采用第三实施例中介绍的左手键盘的形状设计，可将大拇指左右两边的按键设置为“切换”键与空格键，食指上边按键设置为第二候选项，中指上下档键分别设置为第三候选项键与上档键。

本实施例右手键盘与第三实施例左手键盘形状相似，不同之处是所有手指均设置上下左右四个按键。键位设置与图14-16一致。每个手指上下两个按键共10个按键代表的字符与图14(或者图15/图16)第二行的字符一样，可以直接输入；第二行上档键字符信息通过左手食指先按下上档键，再进行输入。每个手指左右两个按键所代表的字符信息与第一行的字符一样，可以直接输入；第二行上档键字符信息的输入要先用左手食指再按下上档键，再行输入。如果需要输入第三行的字符信息，先按下左手“切换”键，再通过右手五指操控的10个按键的上下键输入。松开“切换”键，再次输入的则是第一行或者第二行的字符信息。第三行上档键字符信息通过左手大拇指先按下切换键，左手食指再按下上档键，然后输入。如，在数学输入时，如图15所示，最常用的数字1、2、3、4、5、6、7、8、9、0通过右手五指的上下移动就可以很方便的输入；常见的运算符号相对集中在第二行的上档键位，左手食指按下“上档”键，就可以很方便地输入。

如需使用上下两行字符信息可参照上面的方法转换。左右手之间默契配合，每个手指，只需要上下移动(大拇指要操作四个按键，需要上下左右移动)，即可完成第三实施例所述的汉字简拼输入、汉字笔画输入、汉字部件输入、数学输入、英文输入，可以大大提高输入速度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中小学教学用多功能键盘，其特征在于，包括：多个按键、配件与壳体，所述按键与配件镶嵌设置在所述壳体上；

所述按键，被配置为：汉字双拼输入状态、汉字简拼输入状态、汉字全笔画输入状态、汉字部件输入状态、数学应用状态、英文输入状态或英语音标输入状态。

2.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述汉字双拼输入状态时，所述键盘上面三行键位中的每个字符键的本位字符(标在按键下部的字符)用于代表一个声母(或虚声母)或一到二个韵母，当所述键盘上的字符键位被连续敲击时，单数次被敲击的字符键位输出对应的声母(或虚声母)信息，双数次被敲击的字符键位输出对应的韵母信息，所述声母(或虚声母)信息和所述韵母构成代表对应的一个音节的所述字符信息；

上述每个按键上的复位字符(标在按键上部的字符)代表一个标点符号或声调符号，当所述键盘上的字符键位在“上档位键”被按下的情况下被敲击时，输入该按键复位字符信息。

3.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述汉字全笔画输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个笔画，当所述键盘上的字符键位被连续敲击多次时，被敲击的多个字符键位输出一一对应的多个笔画信息，所述多个笔画信息构成对应的汉字字形的所述字符信息。

4.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述部件输入状态时，多个所述代表声母或韵母的所述字符信息被选中对应的一个汉字时，根据所述键位被敲击的情况，选中所述汉字中的部分汉字，以组合成新的汉字，多个所述代表笔画的字符信息被选中对应的一个汉字时，根据所述键位被敲击的情况，选中所对应的汉字，当上面所述的两种字符信息都被选中时，笔画信息默认为构成非成字部件，与相应的汉字组成新的汉字。

5.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述英文输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个字母符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的字母符号信息，所述字母符号信息构成对应的所述字符信息。

6.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述英语音标输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位(包含上档键位)用于代表对应的一个英语音标符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的英语音标符号信息，所述英语音标符号信息构成对应的所述字符信息。

7.根据权利要求1所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，当所述中小学教学用多功能键盘进入所述数学运算输入状态时，所述键盘上的所有字符键位中的每个字符键位用于代表对应的一个数学符号，当所述键盘上的字符键位被敲击时，被敲击的字符键位输出一个对应的数学符号信息，所述数学符号信息构成对应的所述字符信息。

8.根据权利要求1-7中任一权项所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，所述中小学教学用多功能键盘还包括：轨迹球、扬声器；所述轨迹球的一部分设置在所述壳体内，所述轨迹球的另一部分设置在所述壳体外，被配置为：当所述轨迹球被拨动滚动时，向所述嵌入式设备输出对应的轨迹指针移动信号；所述扬声器，用于根据所述扬声器接收到的所述嵌入式设备发送的音频信号对应发声。

9.根据权利要求1-7中任一权项所述的中小学教学用多功能键盘，其特征在于，所述中小学教学用多功能键盘包括：左手区域、中间区域和右手区域，

所述左手区域，所述多个按键行列整齐地镶嵌设置在所述壳体上；

所述中间区域，用于设置所述轨迹球和所述扬声器等；

所述右手区域，所述多个按键行列整齐地镶嵌设置在所述壳体上。

10.一种专业输入用多功能键盘，其特征在于，包括：多个按键、配件与壳体，所述按键与配件镶嵌设置在所述壳体上；

所述专业输入用多功能键盘采用人体工程学设计，设计成人类的手的形状；

所述按键，被配置为：汉字简拼输入状态、汉字简拼输入状态、数学应用状态或英文输入状态。