專利名稱：低壓安全電腦教室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到與計算機相關(guān)的硬件制造、應(yīng)用，及教育、培訓(xùn)的課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)、軟件的應(yīng)用領(lǐng)域，為電腦硬件設(shè)備拓展新的使用環(huán)境及使用群體，極大的發(fā)掘相關(guān)硬件產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，提高課堂教學(xué)的現(xiàn)代化進程。
背景技術(shù)：
當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展，PC硬件產(chǎn)品功能日益強大，電腦正以前所未有的速度普及，全球計算機數(shù)量已經(jīng)遠遠超過十億臺之巨，所有國際頂尖信息技術(shù)公司正在努力為下一個十億用戶找尋市場。雖然電腦普及到了如此程度辦公、設(shè)計、娛樂、演示、工業(yè)控制、移動運用等等，都幾乎完全用上了電腦，但一個全世界最大的群體一一全球13億在校學(xué)習(xí)者，卻無法把這一先進工具帶入課堂，因為，除了學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)教室能為學(xué)習(xí)者提供必要的功能外，學(xué)生自帶的電腦則統(tǒng)統(tǒng)因為個性化太強，沒有迅捷、方便的接入、控制功能，不受教學(xué)者掌控、無法統(tǒng)一接受教學(xué)者的指揮，而不能進入教學(xué)環(huán)節(jié)。而學(xué)習(xí)者因為各自的原因，又有極大的需求要對教學(xué)者的音像、資料、演示文檔進行復(fù)制，以利課堂之外進行復(fù)習(xí)、加強。另一個現(xiàn)實是學(xué)習(xí)者在自身練習(xí)、作業(yè)的時候，不能肯定自己的方法、過程是否正確，只能等待教學(xué)者課后的作業(yè)批改，而教學(xué)者因為學(xué)生的眾多，往往不能完全、及時的指出學(xué)生的錯誤之處，也不可能對每一個學(xué)生進行面對面的個別輔導(dǎo)。由于不能得到及時的批改，因此，很多地方是學(xué)生做得越多，錯得也越多。很多學(xué)生視力不佳，即便是坐在教室的前排，也不能看清黑板、投影，而本“課堂電腦”的引入，將改變這一現(xiàn)狀。另一個狀況是即使學(xué)生能夠擁有一臺便攜式電腦，也因為活動場所、范圍較復(fù)雜，如不隨身攜帶，就無處保管，而無法保證電腦不會丟失。就目前的電腦機房標準配置來看，由于大量使用220V非安全交流電源供電，使用大量冗余電線、插座，機房線纜密布，電源線路破損時有發(fā)生，留下極大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實現(xiàn)，旨在提供一種這樣的硬件基礎(chǔ)與本人另一發(fā)明“課堂電腦”相匹配的“低壓安全電腦教室”?！暗蛪喊踩娔X教室”概念的引入，將改寫電腦機房配置標準，沿用多年的不安全電源將被淘汰，給學(xué)生們一個真正安全的使用環(huán)境。學(xué)生進入本發(fā)明的“低壓安全電腦教室”，將具備本人另一發(fā)明功能的“課堂電腦”置入本發(fā)明提供的“接觸式專用保安連接基座”，主機自動接入有線局域網(wǎng)環(huán)境，同時切斷無線連接，接受教學(xué)者提供的教學(xué)輔導(dǎo)(而教學(xué)者可隨意掌控學(xué)生的“課堂電腦”:進行屏幕廣播教學(xué)、傳送教學(xué)文檔、發(fā)送作業(yè)、教學(xué)音像資料等等)，同時接入統(tǒng)一的“專用低壓電源”(可保證教學(xué)環(huán)境的電源，始終處于非?？煽康陌踩珷顟B(tài)之下，即便線路發(fā)生破損，也不會造成人身傷害)，同時免去了普通筆記本電腦、平板電腦的電池使用時間有限的不足，并及時對電池進行充電，保證“課堂電腦”的隨時可用。基于學(xué)生在?；顒虞^多、活動范圍較為復(fù)雜，不可能時時隨身攜帶的因素，本“接觸式專用保安連接基座”同時也是“課堂電腦”最佳的保管員，學(xué)生在?；蛘唠x校時，都無需為“課堂電腦”的安全擔(dān)心。而且，可以真正進入“課本電子化、作業(yè)無紙化”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生放下沉重的書包，每天輕輕松松的進出學(xué)校?！罢n本電子化、作業(yè)無紙化”的實現(xiàn)，將使全球最大的一個紙張使用者群體，幾乎完全不再使用紙張，從根本上把造紙行業(yè)對森林、對環(huán)境的破壞和污染最大限度的降低?？梢灶A(yù)見的是“課本電子化、作業(yè)無紙化”將是一個“不可逆轉(zhuǎn)”的科技、歷史發(fā)展進程，而它需要能夠進入課堂的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)的支撐，“課堂電腦”和“低壓安全電腦 教室”便是這樣的硬件選擇。技術(shù)方案
一種“低壓安全電腦教室”，采用安全的低壓直流(DC)電源(如專門設(shè)計的直流12V電源)，對教室內(nèi)所有主機設(shè)備進行供電、充電(可采用PoE網(wǎng)線供電技術(shù))，教室內(nèi)每個課桌上，都永久安裝有“接觸式專用保安連接基座”，以供主機接入網(wǎng)絡(luò)、并對主機供電、充電，同時提供主機“安全鎖定、保管”功能，為簡化教室布線、提高用電安全性，可通過基座內(nèi)置交換芯片和電源管理模塊，網(wǎng)絡(luò)和低壓直流電源可采用分組串接模式，同時大幅減少線纜數(shù)量。在“課堂電腦教室”，可提供統(tǒng)一的低壓直流電源、有線網(wǎng)絡(luò)，直流電源與網(wǎng)絡(luò)連接，可采用同一條網(wǎng)線連通(PoE網(wǎng)線供電技術(shù))，每個學(xué)生課桌上，可永久固定一特定傾斜角度的“接觸式專用保安連接基座”?！敖佑|式專用保安連接基座”，可內(nèi)設(shè)一接觸式接口，接口內(nèi)連通有網(wǎng)絡(luò)接口、低壓直流電源，以提供“課堂電腦”主機所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及電源，并可對主機電池充電?！敖佑|式專用保安連接基座”，可在其上、下或者左、右方向，各設(shè)置一鎖定凹槽(可內(nèi)置永磁電磁吸附裝置)，當(dāng)“課堂電腦”本體置入時，磁力自動吸附主機上的“電磁保安鎖”鎖舌，從而自動鎖定主機，只有通面部(指紋或者虹膜)識別、或者輸入密碼，才能解鎖。為簡化教室布線、提高用電安全性，可在“接觸式專用保安連接基座”內(nèi)置交換或路由芯片和電源管理模塊，網(wǎng)絡(luò)和低壓直流電源可采用分組串接模式。具體實施方案(示例)
典型配置方案
硬件系統(tǒng)支持本人另一發(fā)明的自帶十英寸屏幕小型平板手寫“課堂電腦”。支持本發(fā)明的標準“低壓安全電腦教室”，包括“專用課桌”(永久固定有“接觸式專用保安連接基座”)、局域網(wǎng)環(huán)境、專用低壓電源、教師教學(xué)電腦或教師筆記本電腦。軟件！Microsoft Windows7、iOS、Android Chrome或者其他操作系統(tǒng)、專用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件及其他常用工作、學(xué)習(xí)軟件若干。資源支持本發(fā)明的專業(yè)資源網(wǎng)站(與教材完全同步的電子化課本、試題庫、練習(xí)、作業(yè)庫)。
典型使用場景
數(shù)十名自帶支持本人另一發(fā)明的十英寸屏幕平板手寫“課堂電腦”的學(xué)生進入本發(fā)明的“低壓安全電腦教室”。教師下令同學(xué)們，開始上課，把所有“課堂電腦”放入“接觸式專用保安連接基座”。
所有“課堂電腦”自動接入有線局域網(wǎng)并自動充電，教師主機發(fā)出屏幕廣播教學(xué)指令，所有“課堂電腦”統(tǒng)一顯示教學(xué)演示文檔，并失去控制權(quán)限，所有座位同學(xué)得到清晰一致的音像顯示，高度近視同學(xué)也沒有視覺障礙，課堂教學(xué)正常進行。期間，課件演示完成，教師進行教學(xué)講解、解答，然后。教師指定一位同學(xué)進行答題練習(xí)，并將其過程轉(zhuǎn)播到所有學(xué)生的“課堂電腦”，在特定教學(xué)軟件支持下，該同學(xué)所有手寫演算步驟被“課堂電腦”及時判別正確與差錯之處，所有同學(xué)都清楚知道哪一步正確，哪一步不對，而無需教師逐一指正，教師只需要進行相應(yīng)的總結(jié)和布置即可。然后，教師布置作業(yè)今天的作業(yè)是課后練習(xí)一到五，所有同學(xué)，登錄資源網(wǎng)站，打開本課練習(xí)一，開始手寫作業(yè)，在特定作業(yè)軟件的輔助下，“課堂電腦”自動判斷作業(yè)正誤，并給出分析結(jié)果，及時指導(dǎo)學(xué)生正確、迅速的完成作業(yè)。作業(yè)完成后，“課堂電腦”自動提交作業(yè)批改結(jié)果到教師電腦，并自動給出全班學(xué)生作業(yè)統(tǒng)計、分析結(jié)果，教師可據(jù)此指導(dǎo)個別學(xué)生以及后續(xù)講解，而此過程，教師相對輕松。另一間教室，在進行不同的教學(xué)課程。再另一間教室，在進行美術(shù)教學(xué)，學(xué)生人人在用“課堂電腦”進行手工繪畫。操場上，另兩個班上體育課的學(xué)生，有的在打球，有的在跑步，他們的“課堂電腦”全部以“保護模式”自動鎖定在課桌之上，無需擔(dān)心丟失及損壞。相互之間，沒有任何干擾。
權(quán)利要求
1.一種“低壓安全電腦教室”，采用安全的低壓直流(DC)電源(如專門設(shè)計的直流12V電源)，對教室內(nèi)所有“課堂電腦”進行供電、充電(可采用PoE網(wǎng)線供電技術(shù))，教室內(nèi)每個課桌上，都永久安裝有一“接觸式專用保安連接基座”，以供“課堂電腦”接入網(wǎng)絡(luò)、并對學(xué)生主機供電、充電，同時提供學(xué)生主機“安全鎖定、保管”功能，為簡化教室布線、提高用電安全性，可通過基座內(nèi)置交換(或路由)芯片和電源管理模塊，網(wǎng)絡(luò)和低壓直流電源可通過分組串接模式連接。
2.如權(quán)利要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 一種“接觸式專用保安連接基座”:可采用唯一的單線RJ45標準網(wǎng)線接口接入(PoE供電技術(shù))，也可整合額外的單一的低壓直流電源接口(另接專門設(shè)計直流12V電源)。
3.如權(quán)利要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 一種“接觸式專用保安連接基座”:上表面以一定角度的傾斜基座，用于永久固定在桌面之上，可于基座上、下方向或者左、右方向各開設(shè)一的凹槽(可內(nèi)置永磁體或電磁體)，當(dāng)學(xué)生主機置入本基座時，永磁(或電磁)自動吸引主機電磁鎖舌入槽，從而鎖定主機，只有通過面部(指紋或者虹膜)識別、或者輸入密碼，才能解鎖。
4.如權(quán)利要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 一種“接觸式專用保安連接基座”專門設(shè)計的接觸式有線連接接口，此專用接口中可設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接入端口、低壓直流供電接口、或者第二網(wǎng)絡(luò)交換(或路由)芯片端口，以提供學(xué)生主機的串接功能，所有這些端口可采用PoE供電技術(shù)。
5.如權(quán)利要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 為提供安全的教室用電環(huán)境，本發(fā)明采用統(tǒng)一的低壓直流電源(如PoE供電技術(shù)，或者專門設(shè)計的DC12V安全電源)，對所有學(xué)生主機進行供電、充電。
6.如權(quán)力要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 為簡化教室布線，通過基座內(nèi)置交換(或路由)芯片和電源管理模塊，網(wǎng)絡(luò)和低壓直流電源可通過分組串接模式連接。
7.如權(quán)力要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 本發(fā)明主要適用于布署便攜式平板電腦、筆記本電腦以及一體機。
8.如權(quán)力要求I所述的“低壓安全電腦教室”，其特征是 本發(fā)明不限于以上提及的硬件及軟件，在本發(fā)明基礎(chǔ)上進行的硬件、軟件加、減、改造方法和方案，均在本發(fā)明的權(quán)力要求范圍以內(nèi)。
全文摘要
一種“低壓安全電腦教室”，采用安全的低壓直流(DC)電源(如專門設(shè)計的直流12V電源)，對教室內(nèi)所有“課堂電腦”進行供電、充電(可采用PoE網(wǎng)線供電技術(shù))，教室內(nèi)每個課桌上，都永久安裝有一“接觸式專用保安連接基座”，以供“課堂電腦”接入網(wǎng)絡(luò)、并對學(xué)生主機供電、充電，同時提供學(xué)生主機“安全鎖定、保管”功能，為簡化教室布線、提高用電安全性，可通過基座內(nèi)置交換(或路由)芯片和電源管理模塊，網(wǎng)絡(luò)和低壓直流電源可通過分組串接模式連接。
文檔編號G09B5/00GK102789699SQ20111012952
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者程國亮 申請人:李邑杉, 程國亮, 程翔云