专利名称：一种电子教鞭的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子教鞭，属于信息技术的教鞭技术领域。
二背景技术：
随着科技的进步，多媒体已成为当今教学领域的热点。
多媒体教学是一种现代教学手段，它是利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息。与普通教学相比，有如下优势一、图文声像并茂，多角度调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣；二、直观，能突破视觉的限制，多角度地观察对象，并能够突出要点，有助于概念的理解和方法的掌握；三、动态反映概念及过程，能有效地突破难点；四、更强的交互性，学生有更多的参与，学习更为主动，并通过创造反思的环境，有利于学生形成新的认知结构；五、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充，并通过对真实情景的再现和模拟，培养学生的探索、创造能力；六、教学过程的可重复性，有利于突破难点和克服遗忘；七、针对性，使针对不同层次学生的教学成为可能；八、大信息量、大容量，节约了空间和时间，提高了教学效率；九、使一些抽象难懂的概念变成具体的可观察的画面、图，即化抽象为具体。
这种多媒体教学具有传统教学手段所没有的趣味性、直观性，可以充分调动师生的积极性、主动性和创造性，突破教学的重难点，从而能更容易达到教学目的，使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。
但是，由于技术原因，目前教师在利用多媒体教学的过程中，往往需要守在电脑旁边，一边看着监视器，一边操作电脑，一边进行讲解。而学生只能是一边看着大屏幕，一边通过屏幕上的箭标来判断教师的讲解位置，一边听着教师的讲解。教师的形象不在学生的视野，教师和学生的目光不能交汇，教师的肢体语言无法施展，教师和学生的心灵无法沟通，教师成了多媒体演示画面的“旁白”，学生注意力如果稍一不集中，还有可能找不到教师讲解的位置。如果教师站在大屏幕前按照传统的教学习惯进行讲解，虽可以解决上述问题，但由于需要不时地切换显示画面，就得不时地跑到计算机前操作电脑，本来为教学提供方便的多媒体演示，却给教学带来诸多不便。
近几年发展起来的电子白板演示设备，虽然可以解决上述问题，教师再也不用“奔波”于电脑和大屏幕之间，在屏幕上用电子笔就可完成电脑操作，方便了教学。但由于电子白板目前屏幕较小，一般在85英寸以下，无法满足较大空间的教学需求，而且价格昂贵，对板面要求较高，在讲课时老师介于投影机与屏幕之间，无法解决遮挡光线和投影机强光照眼问题。
三
发明内容
实用新型的目的在于提供一种能够解决以上问题，真正将多媒体教学和老师丰富的教学经验、课堂语言有机结合起来的教学工具——多功能电子教鞭，该教鞭外型上与普通教鞭相同，有与屏幕大小以及人与屏幕之间距离相适应的长度，功能上既具备普通教鞭的指示作用，与电脑多媒体演示设备配合，又能够在大屏幕上象鼠标一样直接完成电脑操作，同时还具有书写功能，可以在大屏幕电脑显示界面上进行圈点、注释、讲解。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下一种电子教鞭，包括由顶部、握把、连接杆构成的教鞭本体，教鞭本体顶部设有感应装置，负责信息采集、识别、定位和指令发送等，握把部分设有完成遥控电脑、书写、标注等各种功能的操作按键，各种连接线路安装在连接杆内腔，教鞭本体与计算机之间控制连接，教师通过握把上的操作按键完成各项操作，教鞭本体具有与显示屏幕尺寸以及人与屏幕之间距离相匹配的长度；教鞭本体与计算机之间控制连接是采用直接或间接连接方式；教鞭本体与计算机之间直接连接方式，由教鞭本体采集到的信息和各种指令通过USB连线直接连接传输到计算机上；教鞭本体与计算机之间间接连接方式，由教鞭本体采集到的信息和各种指令通过信息接收装置或激光扫描装置与计算机之间连接传输；电子教鞭的具体实现方式有以下几种1、采用超声波和红外技术在教鞭本体顶部安装超声波和红外发生器，在屏幕的一角安装信息接收装置，信息接收装置通过USB连线或蓝牙装置与计算机相连，当教师通过教鞭握把上的操作按键发出指令后(电流的通断)，超声波和红外发生器发出相应的超声波信号和红外信号，信息接收装置通过红外接收窗口和超声波接受端口接收来自教鞭本体发出的超声波信号和红外信号，经过接收装置处理后，通过USB信号线或蓝牙装置连接输送到计算机，在软件的支持下，在大屏幕电脑显示界面上完成各项功能；2、采用电磁感应技术在教鞭本体顶部安装电磁线圈，接收装置为电磁感应式电子白板，白板内部安装有电磁感应线圈，电子白板通过连线与计算机相连，当教师通过教鞭握把上的控制按键发出指令后(电流的通断)，教鞭顶端的电磁线圈会发出相应的电磁波，白板会通过内部的电磁感应线圈来确定教鞭顶端的位置并接受其指令，然后通过信号线连接输送到计算机，在软件的支持下，在白板显示的电脑界面上完成各项功能；3、采用数字光电技术在教鞭本体的顶部安装光学感应装置，在计算机附近放有信息接收装置，信息接收装置通过USB连线与计算机相连，光学感应装置对教鞭顶端在大屏幕电脑显示界面上的局部区域进行连续快照，然后将获得的信息以及各种指令以无线形式发送出去，无线接收装置收到后连接输送到计算机，计算机通过对照片和电脑显示界面的对比分析，获得教鞭顶端在屏幕上具体位置和运动轨迹，从而实现精准、快速的定位和指令传输；4、采用数字光电技术在教鞭本体的顶部安装光学感应装置，教鞭本体通过USB连线连接到计算机上，光学感应装置对教鞭顶端在大屏幕电脑显示界面上的局部区域进行连续快照，然后将获得的信息以及各种指令通过USB连线连接输送到计算机，计算机通过对照片和电脑显示界面的对比分析，获得教鞭顶端在屏幕上的具体位置和运动轨迹，从而实现精准、快速的定位和指令传输；5、采用激光跟踪技术在教鞭本体的顶部安装激光感应装置，在屏幕两侧安装激光扫描装置，激光扫描装置通过连线与计算机相连，激光扫描装置对教鞭顶端进行跟踪，并把具体位置和各种指令通过连线连接输送到计算机，在软件的支持下，在大屏幕电脑显示界面上完成各种功能；以上电子教鞭的教鞭本体可做成固定长度的，也可做成可伸缩的；可做成一体的，也可做成可分解的。
本实用新型的电子教鞭具有普通教鞭的外型，在多媒体教学中，除了具有普通教鞭的指示作用外，与电脑多媒体演示设备配合还具有遥控电脑、书写、标注等功能，能够象运用鼠标一样，在大屏幕显示的计算机界面上实现对计算机的操作，象粉笔一样，在大屏幕上书写、标注，在相关软件的支持下，还可以实现遮屏逐步演示、局部放大或全屏放大、重要语句条状显示等丰富的演示功能，充分释放老师或演讲者的肢体语言，与听讲者形成更为有效的交流。优点一是设备轻巧，便于携带；二是教鞭的长度可以指示和圈点屏幕的任何位置，使讲解点更加直观明了；三是作为鼠标运用，可以直接在大屏幕上点击屏幕的任何位置，完成对计算机的控制；四是可以使教师避开投影机的照射和避免遮挡光线；五是对屏幕的要求较低，可以在任何显示屏幕上使用，包括正投、背投、硬质、软质屏幕，以及等离子、液晶、背投电视等；六是造价低廉，便于普及。
四
图1实施例的教鞭本体结构示意图；图2实施例1结构原理连接示意图；图3实施例2结构原理连接示意图；图4实施例3结构原理连接示意图；图5实施例4结构原理连接示意图；图6实施例5结构原理连接示意图。
五具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1参考图1、2，实施例的电子教鞭产品外型与普通教鞭类似，包括由顶部1、握把2、连接杆3构成的教鞭本体，教鞭本体顶部设有感应装置，负责信息采集、识别、定位和指令发送等，握把部分设有完成遥控电脑、书写、标注等各种功能的操作按键，各种连接线路安装在连接杆的内腔，教鞭本体与计算机5之间采用无线方式控制连接、进行信息传输，教鞭本体具有与显示屏幕尺寸以及人与屏幕6之间距离相匹配的长度；本实施例电子教鞭采用超声波和红外技术实现，电子教鞭顶部的感应装置为超声波和红外发生器，在屏幕的一角安装信息接收装置4，信息接收装置通过USB连线或蓝牙装置与计算机相连，当教师通过教鞭握把的操作按键发出指令后(电流的通断)，超声波和红外发生器发出相应的超声波信号和红外信号，信息接收装置接收来自教鞭本体发出的超声波信号和红外信号，经过接收装置处理后，通过USB连线或蓝牙装置传送到计算机，在软件的支持下，在大屏幕电脑显示界面上完成各项功能。
实施例2参考图1、3，本实施例电子教鞭采用电磁感应技术实现，在教鞭本体顶部安装电磁线圈，接收装置为电磁感应式电子白板，白板内部安装有电磁感应线圈，电子白板7通过连线与计算机相连，当教师通过教鞭握把上的操作按键发出指令后(电流的通断)，教鞭顶端的电磁线圈会发出相应的电磁波，白板会通过内部的电磁感应线圈来确定教鞭顶端的位置并接受其指令，然后通过信号线连接输送到计算机，在软件的支持下，在白板显示的电脑界面上完成各项功能。
实施例3参考图1、4，本实施例采用数字光电技术实现，在教鞭本体的顶部1安装光学感应装置，在计算机附近放有信息接收装置4，信息接收装置通过USB连线与计算机5相连，光学感应装置对教鞭顶端在大屏幕电脑显示界面上的局部区域进行连续快照，然后将获得的信息以及各种指令以无线形式发送出去，无线接收装置收到信号后连接输送到计算机，计算机通过对照片和电脑显示界面的对比分析，获得教鞭顶端在屏幕6上的具体位置和运动轨迹，从而实现精准、快速的定位和指令传输。
实施例4参考图1、5，本实施例与实施例3的区别在于，教鞭本体与计算机之间采用直接连接方式，教鞭本体通过USB连线连接到计算机上，光学感应装置采集的信息以及各种指令通过USB连线连接输送到计算机，计算机通过对信息的加工处理，从而实现精准、快速的定位和指令传输。
实施例5参考图1、6，本实施例电子教鞭采用激光跟踪技术实现，在教鞭本体的顶部1安装激光感应装置，在屏幕两侧安装激光扫描装置8，激光扫描装置通过连线与计算机相连，激光扫描装置对教鞭顶端进行跟踪，并把具体位置和各种指令通过连线连接输送到计算机，在软件的支持下，在大屏幕电脑显示界面上完成各种功能。
以上实施例1、2、3、4、5的电子教鞭都完全能够解决现有技术多媒体教学存在的问题，真正将多媒体教学和老师丰富的教学经验、课堂语言有机地结合起来，其外型与普通教鞭相似，但功能上除具备普通教鞭的指示作用外，与多媒体演示设备配合使用，还具有电脑鼠标的功能，能在大屏幕上直接完成电脑操作；在相关软件的支持下，还可具有书写功能，能在任何大屏幕电脑显示画面上进行圈点、标注、讲解与板书，与电子白板相比有以下优点一是设备轻巧，便于携带；二是教鞭的长度可以指示和圈点屏幕的任何位置，使讲解点更加直观明了；三是作为鼠标运用，可以点击屏幕的任何位置，完成对计算机的控制；四是可以使教师避开投影机的照射和避免遮挡光线；五是对屏幕的要求较低，可以在任何显示屏幕上使用，包括正投、背投、硬质、软质屏幕，以及做为计算机显示设备使用的等离子电视、液晶电视、背投电视等；六是造价低廉，便于普及，可广泛用于教学、培训、会议、产品展示、医疗卫生等各种需要大屏幕显示和讲解的领域。
权利要求1.一种电子教鞭，其特征在于包括由顶部(1)、握把(2)、连接杆(3)构成的教鞭本体，教鞭本体顶部设有负责信息采集、识别、定位和指令发送的感应装置，握把部分设有完成遥控电脑、书写、标注功能的操作按键，各种连接线路安装在连接杆的内腔，教鞭本体与计算机之间控制连接，电子教鞭的教鞭本体具有与显示屏幕尺寸以及人与屏幕(6)之间距离相匹配的长度。
2.根据权利要求1所述的一种电子教鞭，其特征在于，教鞭本体与计算机之间控制连接是由教鞭本体采集到的信息和各种指令通过USB连线直接连接传输到计算机上。
3.根据权利要求1所述的一种电子教鞭，其特征在于，教鞭本体与计算机之间控制连接是由教鞭本体采集到的信息和各种指令通过信息接收装置或激光扫描装置与计算机之间连接传输。
4.根据权利要求3所述的一种电子教鞭，其特征在于，在教鞭本体顶部安装超声波和红外发生器，在屏幕的一角安装信息接收装置，信息接收装置通过USB连线或蓝牙装置与计算机相连，超声波和红外发生器根据指令发出的相应超声波信号和红外信号由信息接收装置接收并进行处理后连接输送到计算机。
5.根据权利要求3所述的一种电子教鞭，其特征在于，在教鞭本体顶部安装电磁线圈，接收装置为电磁感应式电子白板，电子白板通过连线与计算机相连，教鞭顶端的电磁线圈根据指令发出的相应电磁波由电子白板接收并进行处理后通过连线连接输送到计算机。
6.根据权利要求3所述的一种电子教鞭，其特征在于，在教鞭本体的顶部安装光学感应装置，在计算机附近放有信息接收装置，信息接收装置通过USB连线与计算机相连，光学感应装置采集到的信息和各种指令通过无线电波连接输送到信息接收装置，信息接收装置接收并连接输送到计算机。
7.根据权利要求2所述的一种电子教鞭，其特征在于，在教鞭本体的顶部安装光学感应装置，由教鞭本体采集到的信息和各种指令通过USB连线连接输送到计算机。
8.根据权利要求3所述的一种电子教鞭，其特征在于，在教鞭本体的顶部安装激光感应装置，在屏幕两侧安装激光扫描装置，激光扫描装置通过连线与计算机相连，激光扫描装置将获得的教鞭本体的位置和指令信息通过连线连接输送到计算机。
9.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8所述的一种电子教鞭，其特征在于，教鞭本体可做成固定长度的或者可伸缩的。
10.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8所述的一种电子教鞭，其特征在于，教鞭本体可做成一体的或者可分解的。
专利摘要本实用新型涉及一种电子教鞭，属于采用信息技术的教鞭技术领域。包括由顶部、握把、连接杆构成的教鞭本体，顶部设有负责信息采集、识别、定位和指令发送等的感应装置，握把部分设有完成遥控电脑、书写、标注等各项功能的操作按键，连接线路安装在连接杆内腔，教鞭本体与计算机之间控制连接，教鞭本体具有与显示屏幕尺寸及人与屏幕间距离相匹配的长度。本实用新型具备普通教鞭的外型与指示作用，与电脑多媒体演示设备配合，能够遥控电脑，可在大屏幕电脑显示界面上实现对电脑的操作；还具有书写功能，可在大屏幕电脑显示界面上进行圈点、注释、讲解。优点一是设备轻巧，便于携带；二是教鞭长度可以指示和圈点屏幕任何位置，讲解直观明了；三可直接在课堂大屏幕上点击屏幕任何位置；四可使教师避开投影机照射和避免遮挡光线；五对屏幕要求低；六造价低廉。
文档编号G09B17/00GK2891067SQ20062008024
公开日2007年4月18日 申请日期2006年1月10日 优先权日2006年1月10日
发明者凌广有 申请人:凌广有