专利名称：低压安全电脑教室的制作方法
技术领域：
本发明涉及到与计算机相关的硬件制造、应用，及教育、培训的课堂教学和网络、软件的应用领域，为电脑硬件设备拓展新的使用环境及使用群体，极大的发掘相关硬件产品的应用范围，提高课堂教学的现代化进程。
背景技术：
当今信息技术飞速发展，PC硬件产品功能日益强大，电脑正以前所未有的速度普及，全球计算机数量已经远远超过十亿台之巨，所有国际顶尖信息技术公司正在努力为下一个十亿用户找寻市场。虽然电脑普及到了如此程度办公、设计、娱乐、演示、工业控制、移动运用等等，都几乎完全用上了电脑，但一个全世界最大的群体一一全球13亿在校学习者，却无法把这一先进工具带入课堂，因为，除了学校提供的网络教室能为学习者提供必要的功能外，学生自带的电脑则统统因为个性化太强，没有迅捷、方便的接入、控制功能，不受教学者掌控、无法统一接受教学者的指挥，而不能进入教学环节。而学习者因为各自的原因，又有极大的需求要对教学者的音像、资料、演示文档进行复制，以利课堂之外进行复习、加强。另一个现实是学习者在自身练习、作业的时候，不能肯定自己的方法、过程是否正确，只能等待教学者课后的作业批改，而教学者因为学生的众多，往往不能完全、及时的指出学生的错误之处，也不可能对每一个学生进行面对面的个别辅导。由于不能得到及时的批改，因此，很多地方是学生做得越多，错得也越多。很多学生视力不佳，即便是坐在教室的前排，也不能看清黑板、投影，而本“课堂电脑”的引入，将改变这一现状。另一个状况是即使学生能够拥有一台便携式电脑，也因为活动场所、范围较复杂，如不随身携带，就无处保管，而无法保证电脑不会丢失。就目前的电脑机房标准配置来看，由于大量使用220V非安全交流电源供电，使用大量冗余电线、插座，机房线缆密布，电源线路破损时有发生，留下极大安全隐患。
发明内容
本发明的实现，旨在提供一种这样的硬件基础与本人另一发明“课堂电脑”相匹配的“低压安全电脑教室”。“低压安全电脑教室”概念的引入，将改写电脑机房配置标准，沿用多年的不安全电源将被淘汰，给学生们一个真正安全的使用环境。学生进入本发明的“低压安全电脑教室”，将具备本人另一发明功能的“课堂电脑”置入本发明提供的“接触式专用保安连接基座”，主机自动接入有线局域网环境，同时切断无线连接，接受教学者提供的教学辅导(而教学者可随意掌控学生的“课堂电脑”:进行屏幕广播教学、传送教学文档、发送作业、教学音像资料等等)，同时接入统一的“专用低压电源”(可保证教学环境的电源，始终处于非常可靠的安全状态之下，即便线路发生破损，也不会造成人身伤害)，同时免去了普通笔记本电脑、平板电脑的电池使用时间有限的不足，并及时对电池进行充电，保证“课堂电脑”的随时可用。基于学生在校活动较多、活动范围较为复杂，不可能时时随身携带的因素，本“接触式专用保安连接基座”同时也是“课堂电脑”最佳的保管员，学生在校或者离校时，都无需为“课堂电脑”的安全担心。而且，可以真正进入“课本电子化、作业无纸化”的教学环境，使学生放下沉重的书包，每天轻轻松松的进出学校。“课本电子化、作业无纸化”的实现，将使全球最大的一个纸张使用者群体，几乎完全不再使用纸张，从根本上把造纸行业对森林、对环境的破坏和污染最大限度的降低。可以预见的是“课本电子化、作业无纸化”将是一个“不可逆转”的科技、历史发展进程，而它需要能够进入课堂的硬件、软件和网络的支撑，“课堂电脑”和“低压安全电脑 教室”便是这样的硬件选择。技术方案
一种“低压安全电脑教室”，采用安全的低压直流(DC)电源(如专门设计的直流12V电源)，对教室内所有主机设备进行供电、充电(可采用PoE网线供电技术)，教室内每个课桌上，都永久安装有“接触式专用保安连接基座”，以供主机接入网络、并对主机供电、充电，同时提供主机“安全锁定、保管”功能，为简化教室布线、提高用电安全性，可通过基座内置交换芯片和电源管理模块，网络和低压直流电源可采用分组串接模式，同时大幅减少线缆数量。在“课堂电脑教室”，可提供统一的低压直流电源、有线网络，直流电源与网络连接，可采用同一条网线连通(PoE网线供电技术)，每个学生课桌上，可永久固定一特定倾斜角度的“接触式专用保安连接基座”。“接触式专用保安连接基座”，可内设一接触式接口，接口内连通有网络接口、低压直流电源，以提供“课堂电脑”主机所需的网络环境及电源，并可对主机电池充电。“接触式专用保安连接基座”，可在其上、下或者左、右方向，各设置一锁定凹槽(可内置永磁电磁吸附装置)，当“课堂电脑”本体置入时，磁力自动吸附主机上的“电磁保安锁”锁舌，从而自动锁定主机，只有通面部(指纹或者虹膜)识别、或者输入密码，才能解锁。为简化教室布线、提高用电安全性，可在“接触式专用保安连接基座”内置交换或路由芯片和电源管理模块，网络和低压直流电源可采用分组串接模式。具体实施方案(示例)
典型配置方案
硬件系统支持本人另一发明的自带十英寸屏幕小型平板手写“课堂电脑”。支持本发明的标准“低压安全电脑教室”，包括“专用课桌”(永久固定有“接触式专用保安连接基座”)、局域网环境、专用低压电源、教师教学电脑或教师笔记本电脑。软件！Microsoft Windows7、iOS、Android Chrome或者其他操作系统、专用多媒体网络教室软件及其他常用工作、学习软件若干。资源支持本发明的专业资源网站(与教材完全同步的电子化课本、试题库、练习、作业库)。
典型使用场景
数十名自带支持本人另一发明的十英寸屏幕平板手写“课堂电脑”的学生进入本发明的“低压安全电脑教室”。教师下令同学们，开始上课，把所有“课堂电脑”放入“接触式专用保安连接基座”。
所有“课堂电脑”自动接入有线局域网并自动充电，教师主机发出屏幕广播教学指令，所有“课堂电脑”统一显示教学演示文档，并失去控制权限，所有座位同学得到清晰一致的音像显示，高度近视同学也没有视觉障碍，课堂教学正常进行。期间，课件演示完成，教师进行教学讲解、解答，然后。教师指定一位同学进行答题练习，并将其过程转播到所有学生的“课堂电脑”，在特定教学软件支持下，该同学所有手写演算步骤被“课堂电脑”及时判别正确与差错之处，所有同学都清楚知道哪一步正确，哪一步不对，而无需教师逐一指正，教师只需要进行相应的总结和布置即可。然后，教师布置作业今天的作业是课后练习一到五，所有同学，登录资源网站，打开本课练习一，开始手写作业，在特定作业软件的辅助下，“课堂电脑”自动判断作业正误，并给出分析结果，及时指导学生正确、迅速的完成作业。作业完成后，“课堂电脑”自动提交作业批改结果到教师电脑，并自动给出全班学生作业统计、分析结果，教师可据此指导个别学生以及后续讲解，而此过程，教师相对轻松。另一间教室，在进行不同的教学课程。再另一间教室，在进行美术教学，学生人人在用“课堂电脑”进行手工绘画。操场上，另两个班上体育课的学生，有的在打球，有的在跑步，他们的“课堂电脑”全部以“保护模式”自动锁定在课桌之上，无需担心丢失及损坏。相互之间，没有任何干扰。
权利要求
1.一种“低压安全电脑教室”，采用安全的低压直流(DC)电源(如专门设计的直流12V电源)，对教室内所有“课堂电脑”进行供电、充电(可采用PoE网线供电技术)，教室内每个课桌上，都永久安装有一“接触式专用保安连接基座”，以供“课堂电脑”接入网络、并对学生主机供电、充电，同时提供学生主机“安全锁定、保管”功能，为简化教室布线、提高用电安全性，可通过基座内置交换(或路由)芯片和电源管理模块，网络和低压直流电源可通过分组串接模式连接。
2.如权利要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 一种“接触式专用保安连接基座”:可采用唯一的单线RJ45标准网线接口接入(PoE供电技术)，也可整合额外的单一的低压直流电源接口(另接专门设计直流12V电源)。
3.如权利要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 一种“接触式专用保安连接基座”:上表面以一定角度的倾斜基座，用于永久固定在桌面之上，可于基座上、下方向或者左、右方向各开设一的凹槽(可内置永磁体或电磁体)，当学生主机置入本基座时，永磁(或电磁)自动吸引主机电磁锁舌入槽，从而锁定主机，只有通过面部(指纹或者虹膜)识别、或者输入密码，才能解锁。
4.如权利要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 一种“接触式专用保安连接基座”专门设计的接触式有线连接接口，此专用接口中可设置网络接入端口、低压直流供电接口、或者第二网络交换(或路由)芯片端口，以提供学生主机的串接功能，所有这些端口可采用PoE供电技术。
5.如权利要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 为提供安全的教室用电环境，本发明采用统一的低压直流电源(如PoE供电技术，或者专门设计的DC12V安全电源)，对所有学生主机进行供电、充电。
6.如权力要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 为简化教室布线，通过基座内置交换(或路由)芯片和电源管理模块，网络和低压直流电源可通过分组串接模式连接。
7.如权力要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 本发明主要适用于布署便携式平板电脑、笔记本电脑以及一体机。
8.如权力要求I所述的“低压安全电脑教室”，其特征是 本发明不限于以上提及的硬件及软件，在本发明基础上进行的硬件、软件加、减、改造方法和方案，均在本发明的权力要求范围以内。
全文摘要
一种“低压安全电脑教室”，采用安全的低压直流(DC)电源(如专门设计的直流12V电源)，对教室内所有“课堂电脑”进行供电、充电(可采用PoE网线供电技术)，教室内每个课桌上，都永久安装有一“接触式专用保安连接基座”，以供“课堂电脑”接入网络、并对学生主机供电、充电，同时提供学生主机“安全锁定、保管”功能，为简化教室布线、提高用电安全性，可通过基座内置交换(或路由)芯片和电源管理模块，网络和低压直流电源可通过分组串接模式连接。
文档编号G09B5/00GK102789699SQ20111012952
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者程国亮 申请人:李邑杉, 程国亮, 程翔云