TWI707312B

TWI707312B - 環境生物探索互動式教具系統

Info

Publication number: TWI707312B
Application number: TW108127125A
Authority: TW
Inventors: 程筑鈺
Original assignee: 南臺學校財團法人南臺科技大學
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-10-11
Also published as: TW202107423A

Abstract

本發明關於一種環境生物探索互動式教具系統，包含安裝有應用程式軟體之行動裝置與複數觸動器，於觸動器內部設有生物模型、相互電性連結之開關與感應模組以及致動組件，致動組件用以觸發開關且包含對應生物觸發事件之象徵物，藉此，當教學者將觸動器置於戶外特定位置後，讓學童依據行動裝置其應用程式軟體介面進行操作並找尋觸動器，待尋獲觸動器再於致動組件產生動作，使象徵物對應於生物模型位置以象徵滿足觸發條件，同時觸發開關並傳送特定訊號予行動裝置，使應用程式軟體介面產生對應之教學影片或互動遊戲，進而達成互動教學之目的。

Description

環境生物探索互動式教具系統

本發明係關於一種互動式教具系統，尤指利用觸動器與安裝有應用程式軟體之行動裝置產生互動，進而協助學童探索環境生物之系統者。

隨著少子化因素與科技產品普及化的影響，使學童教材逐漸朝數位化形式發展，以科技輔助教學之模式不僅能讓學童在遊戲中學習並發現新的事物，更能促進學童主動學習新知。以環境生物科學領域而言，配合行動裝置讓學童實際走出戶外，並藉互動及遊戲方式協助學童學習且認識戶外環境生物，能進一步為枯燥乏味的課程內容增加樂趣，提升學童學習意願。

而配合行動裝置之互動式教具先前技術，請參閱中華民國公告第I534766號專利，係揭露一種「結合行動裝置及教具之系統」，其係於行動裝置安裝應用程式，且於主端教具設讀取器，並於複數客端教具分別設晶片，當使用者操作應用程式指定圖像時，行動裝置能透過無線網路將圖像訊號發送至主端教具，並於主端教具與客端教具正確組合為一體時，於行動裝置顯示圖像之介紹資訊及影片。

中華民國公告第M534411號專利，係揭露一種「互動式教具」，其係於面板設置卡片置放區、行動裝置置放區以及標格區，位於卡片置放區設有對應不同觸發事件之多個卡片，而標格區供棋子移動並呈現不同圖像或文字訊息之多個標格以對應不同動作，且於標格之鄰近位置或各卡片上設有包含其所對應資料之無線感應貼片，當使用者移動棋子於各標格時，能透過行動裝置感應無線感應貼片，進而顯示對應標格或卡片資料，以便執行相對應之動作或觸發事件，進而達到互動與教學效果。

有鑑於配合行動裝置以互動及遊戲方式更能提升學童主動學習之意願，是以，本發明之目的乃是藉由行動裝置配合互動式教具，讓學童能實際走出戶外，並於遊戲互動中即時性進行環境生物探索與學習之目的。

為達前揭目的，本發明提供一種環境生物探索互動式教具系統，包含︰一行動裝置，該行動裝置包含一無線傳輸模組且安裝有應用程式軟體(APP)，以形成一應用程式軟體介面，且行動裝置係於接收特定訊號時，於應用程式軟體介面產生不同畫面；以及至少一觸動器，該觸動器包含︰一容置空間，供容置至少一生物模型；一視窗，對應容置空間，而能由觸動器外觀看生物模型；一開關；一感應模組，電性連結於開關，並能於開關觸發後透過無線傳輸方式傳送特定訊號予行動裝置；以及一致動組件，用以觸發開關，且包含一對應生物觸發事件之象徵物，並於致動組件產生動作而觸發開關同時，讓象徵物位於對應視窗之位置。

基於上述，教學者能將容置空間放置有特定生物模型之觸動器置於戶外特定位置，讓學童依據行動裝置其應用程式軟體介面進行操作並到戶外找尋觸動器，待尋獲觸動器後，於致動組件產生動作使象徵物對應於生物模型位置以象徵滿足觸發條件，同時觸發開關並傳送特定訊號予行動裝置，使應用程式軟體介面產生對應之教學影片或互動遊戲，進而達成互動教學之目的。

為使貴審查委員瞭解本發明欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后︰

首先，請參閱第1~4圖所示，本發明之互動式教具系統包含一行動裝置１以及至少一觸動器２。其中，行動裝置１包含一無線傳輸模組１１且安裝有應用程式軟體(APP)１２，以形成一應用程式軟體介面，且行動裝置１係於接收特定訊號時，於應用程式軟體介面產生不同畫面。而觸動器２整體呈蛋型，且由下而上依序由一底座２１、一隔層２２、一本體２３、一蓋體２４以及致動組件２５所組成。位於觸動器２內部設有至少一生物模型２６（圖中未顯示）、一開關２７以及一感應模組２８。其中，該底座２１設有供感應模組２８設置之容槽２１１；該隔層２２設有一凹槽２２１，並於凹槽２２１外環設有一穿孔２２２；該本體２３形成一容置空間２３１以及對應容置空間２３１位置之視窗２３２，且於容置空間２３１容置有生物模型２６，而能由觸動器２外觀看生物模型２６，位於容置空間２３１外環設二開孔２３３；該蓋體２４設有開關２７以及對應本體２３開孔２３３之通孔２４１；而致動組件２５包含一上蓋２５１、二桿體２５２以及一象徵物２５３，且用於觸發開關２７，其中，象徵物２５３能為滿足任一生物觸發條件之圖像，且結合於二桿體２５２之間並容置於隔層２２之凹槽２２１，位於桿體２５２形成一凸垣２５２１，並使二桿體２５２依序穿設本體２３開孔２３３及蓋體２４通孔２４１且結合於上蓋２５１下方，使上蓋２５１上拉連動二桿體２５２於本體２３開孔２３３及蓋體２４通孔２４１內滑移，直至桿體２５２凸垣２５２１抵擋於本體２３開孔２３３，讓上蓋２５１解除對開關２７之壓制而導通感應模組２８，同時讓象徵物２５３位於對應視窗２３２之位置。該感應模組２８係透過線路穿過隔層２２穿孔２２２以電性連結於開關２７，使開關２７被觸發後透過無線傳輸方式傳送特定訊號予行動裝置１，於本發明之較佳實施例中，感應模組２８為藍牙或Wi-Fi，且包含Arduino控制板及電池。

其次，請參閱第4圖並配合第5圖所示，以下係以「蚊子」為待探索之生物作為本發明實施例進行說明。首先，教學者係先將複數分別容置有「卵」、「孑孓」、「蛹」及「蚊子」生物模型２６之觸動器２放置於戶外適當位置（步驟Ｓ１），如第6圖所揭示者，為容置有「卵」生物模型２６之觸動器２，接著，教學者係進行相關課程之教學（步驟Ｓ２），再提供預先安裝應用程式軟體１２之行動裝置１（請回顧第1圖）予學童至室外進行探索（步驟Ｓ３），當學童於行動裝置１開啟應用程式並於應用程式軟體介面登入後（步驟Ｓ３１），能於應用程式軟體介面點擊任務關卡以進入遊戲畫面（步驟Ｓ３２），接著，依據畫面引導開始尋找觸動器２（步驟Ｓ３３），待找到觸動器２後以上拉上蓋２５１連動桿體２５２與象徵物２５３上提（如第6圖所示），直至桿體２５２之凸垣２５２１被本體２３開孔２３３抵擋（如第7圖所示），此時，因上蓋２５１上拉解除對開關２７之壓制，使開關２７被觸發而導通感應模組２８以無線傳輸方式傳送特定訊號給行動裝置１（步驟Ｓ３４），同時，由觸發器２之視窗２３２能看到象徵物２５３對應於生物模型２６，如第7圖之實施例中，由於蚊子「卵」需於浸水後孵化，因此，致動組件２５被觸發後，具有「水」圖像之象徵物２５３對應於蚊子「卵」的生物模型２６位置，象徵於滿足孵化條件，並能透過觸動器２視窗２３２供學童觀察，而行動裝置１接收到感應模組２８傳送之特定訊號後，則於應用程式軟體介面開啟對應之動畫影片（步驟Ｓ３５），並於影片播放完畢後，提供與影片相關之問題供學童答題（步驟Ｓ３６），待學童完成答題後，則重複步驟Ｓ３２至步驟Ｓ３６，直至包含有「卵」、「孑孓」、「蛹」及「蚊子」生物模型２６之觸動器２皆觸發且解題完畢，進而完成線上數位學習單（步驟Ｓ３７），接著，學童即能將所學之知識付諸實際行動（步驟Ｓ３８），如本實施例中，學童於了解蚊子之生長習性與孵育過程後，即能依據蚊子生長特性針對蚊子可能孵育之環境進行清掃，進而達成協助防疫之功效。

藉此，透過本發明之互動式教具系統，讓學童於學習相關課程後，能實際走出室外以行動裝置１與置於戶外之觸動器２進行互動，並於觸動器２觸發後，由觸動器２之視窗２３２觀察了解什麼是滿足該生物之觸發條件，且於行動裝置１接收觸動器２之特定訊號時，由應用程式軟體介面呈現相關之動畫影片與題目，讓學童能以活潑生動且具互動性之方式探索環境生物，促進學童主動學習之意願。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍，凡未脫離本發明技術精神所為之變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本發明確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合發明專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

本發明１:行動裝置１１:無線傳輸模組１２:應用程式軟體２:觸動器２１:底座２１１:容槽２２:隔層２２１:凹槽２２２:穿孔２３:本體２３１:容置空間２３２:視窗２３３:開孔２４:蓋體２４１:通孔２５:致動組件２５１:上蓋２５２:桿體２５２１:凸垣２５３:象徵物２６:生物模型２７:開關２８:感應模組Ｓ１～Ｓ４:步驟

第1圖係本發明系統之示意圖。第2圖係本發明觸發器之立體分解圖。第3圖係本發明觸發器之剖視圖。第4圖係本發明觸發器之立體圖。第5圖係本發明系統之流程圖。第6~7圖係本發明觸發器之使用示意圖。

1:行動裝置

11:無線傳輸模組

12:應用程式軟體

2:觸動器

28:感應模組

Claims

一種環境生物探索互動式教具系統，包含︰一行動裝置，該行動裝置包含一無線傳輸模組且安裝有應用程式軟體(APP)，以形成一應用程式軟體介面，且該行動裝置係於接收特定訊號時，於該應用程式軟體介面產生不同畫面；以及至少一觸動器，該觸動器包含︰一容置空間，供容置至少一生物模型；一視窗，對應該容置空間，而能由該觸動器外觀看該生物模型；一開關；一感應模組，電性連結於該開關，並能於該開關觸發後透過無線傳輸方式傳送該特定訊號予該行動裝置；以及一致動組件，用以觸發該開關，且包含一對應該生物觸發事件之象徵物，並於該致動組件產生動作而觸發該開關同時，讓該象徵物位於對應該視窗之位置。
如請求項1所述之環境生物探索互動式教具系統，其中，該觸動器由下而上依序由一底座、一隔層、一本體、一蓋體以及該致動組件所組成，位於該底座設有供該感應模組設置之容槽，且於該隔層形成供該象徵物容置之凹槽，而該本體形成該容置空間與該視窗，並於該容置空間外環設二開孔，位於該蓋體設有該開關以及對應該開孔之通孔，而該致動組件係於一上蓋下方結合二依序穿設該通孔及該開孔之桿體，且於該二桿體之間設該象徵物，並於該桿體形成一凸垣。
如請求項2所述之環境生物探索互動式教具系統，其中，該隔層形成一供該感應模組與該開關電性連結之線路穿過的穿孔。
如請求項1所述之環境生物探索互動式教具系統，其中，該觸動器整體呈蛋型。
如請求項1所述之環境生物探索互動式教具系統，其中，該感應模組為藍牙或Wi-Fi。
如請求項1所述之環境生物探索互動式教具系統，其中，該感應模組包含Arduino控制板及電池。