一种多功能教鞭

1.本实用新型属于现代化教学工具技术领域，更具体地，涉及一种多功能教鞭。


背景技术：

2.目前，随着科技的进步，社会进入大数据时代，“互联网+”也逐渐融入我们的日常生活，越来越多的日常用品实现电子化，包括学校的教学也逐渐向电子化教学探索，最开始的纸质课本到后来的电子屏ppt式的教学已经融入到大、中、小学里，教师授课用的教鞭也面临着更新换代。目前在许多院校已经普遍运用电子课件教学，面对现代化的投影屏幕和电脑显示器，传统教鞭难以与多媒体进行密切的配合，教师们只好利用鼠标在计算机屏幕上代替教鞭。而小小的鼠标在屏幕上划来划去，既容易被学生忽视，也难以实现学生屏幕课件重点难点提示和记忆点强调的作用，目前单一的教鞭已经无法满足现代化教学的需求。
3.电子教鞭由一套多媒体教学平台合成，包括教学辅助、教学监控、影音广播、系统管理等四大模块，是一套应用于多媒体网络教室的教学应用设备，它能针对多媒体网络技术和实际教学应用环境进行分析和优化处理，因而具有强大的教学能力和便捷的操作能力。
4.目前市面上的教鞭有一下几种：一、单纯的可伸缩式教鞭，由于材质是金属类的，这种教鞭不仅重量较重，并且功能单一，已经无法适用如今的现代化教学；二、手持可翻页激光笔式教鞭，这种一般为手持式的激光器，比较短小，虽然携带方便、翻页方便，但是难以做到精确的指点，主要是因为手部到电子屏幕上的距离较长导致视觉判断上产生距离误差，并且由于长度过短，教鞭被老师握在手中，学生在观察、理解老师的肢体动作时，目光必须同时追随电子屏上的激光点，在两者之间的视觉转换势必容易形成视觉疲劳，从而降低整体的听课效率。除此之外，由于使用多媒体教学，老师在下课之后或者在拷贝课件完成以后，可能会忘记拔出u盘，当在大教室上课时，老师往往还需要在脖子上挂一个扩音器或者手持一个话筒导致老师因携带过多设备导致影响教学质量。综上所述，目前市场上亟需一种多功能教鞭以解决普通教鞭无法解决的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种多功能教鞭，其目的在于将指示装置、拾音器和存储装置集成于教鞭本体中，由此解决现有技术的教鞭功能单一的技术问题。
6.为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种多功能教鞭，所述教鞭包括：指示装置、教鞭本体、拾音器和存储装置；
7.所述教鞭本体包括多个依次嵌套相连的伸缩段，其首尾两段分别为指示段和手持段；
8.所述指示段为中空结构，其远离所述手持段的端部设有所述指示装置；所述手持段设有拾音器、电源、第一开关和第二开关，所述电源通过所述第一开关连接于所述拾音
器，所述电源通过所述第二开关连接于所述指示装置；
9.所述手持段远离所述指示段的一端设有夹持部，所述存储装置设置于所述夹持部内。
10.优选地，所述夹持部的端部设有环形提示层，当取出所述存储装置时所述环形提示层用于显示以提醒使用者所述存储装置未在所述夹持部内。
11.优选地，所述存储装置为磁扣式存储装置。
12.优选地，所述指示段远离所述手持段的端部为不透光的乳胶材料制成。
13.优选地，所述指示装置为激光器，所述激光器为红光激光器。
14.优选地，所述手持段为横截面为正方形的长方体结构，其内部设有横截面为圆形的空腔。
15.优选地，所述教鞭本体为铝合金材料制成。
16.优选地，所述第一开关和所述第二开关均设置于所述手持段的外表面，且所述第一开关的表面积小于所述第二开关的表面积。
17.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
18.1、本实用新型提出的多功能教鞭，通过将指示装置、拾音器和存储装置集成于教鞭本体中，解决了传统教鞭功能单一的问题，实现了教鞭的多样化使用，方便老师的教学使用。
19.2、本实用新型提出的多功能教鞭，在夹持部的底端设置环形提示层，当老师取出存储装置使用并未及时装入教鞭时，可以起到提示作用，防止老师将存储装置滞留于教室中。
20.3、本实用新型提出的多功能教鞭，将存储装置设置为磁扣式存储装置，通过磁吸方式便可将存储装置固定于教鞭中，最大程度减少普通扣盖设置因为长时间使用而导致的磨损，提高了教鞭的使用寿命。
21.4、本实用新型提出的多功能教鞭，将其指示段的端部设置为不透光的乳胶材料，在教鞭与屏幕或黑板接触时，可以有效避免摩擦产生的刺耳声，保证了教学质量。
22.5、本实用新型提出的多功能教鞭，通过将教鞭本体设置为铝合金材料的伸缩结构，手持轻便、方便携带。
附图说明
23.图1是本实用新型提出的多功能教鞭的结构示意图；
24.图2是本实用新型提出的多功能教鞭的教鞭本体的结构示意图；
25.图3是本实用新型提出的多功能教鞭的指示装置和拾音器的电路结构图。
26.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中： 1
‑
指示装置；2
‑
教鞭本体；3
‑
拾音器；4
‑
存储装置；5
‑
电源；6
‑
第一开关； 7
‑
第二开关；8
‑
夹持部。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释
本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.请参阅图1，本实用新型提出了一种多功能教鞭，包括教鞭本体2以及设置于所述教鞭本体2的指示装置1、拾音器3和存储装置4。
29.如图1和图2所示，所述教鞭本体2为多个依次嵌套相连的伸缩段构成，其中首尾两段分别为指示段和手持段。进一步地，在未使用教鞭时，各个伸缩段均可缩至所述手持段内，以节约空间、方便携带；在使用教鞭时，可根据实际需求将教鞭本体2进行多个长度的递增式伸长。
30.作为本实用新型的优选实施例，为了避免教鞭的过长或者过短，所述教鞭本体2的伸长总长度为1m。
31.进一步地，所述手持段为横截面为正方形的长方体结构，其横截面的正方形的边长为21mm。将所述手持段设置为长方体结构，当教鞭处于不使用的状态下，可以放置在桌面，避免其来回滚动。
32.更进一步的说明，当老师在使用教鞭对屏幕进行指示时，需要所述指示装置1来吸引同学的注意力。如图1所示，本实用新型中所述指示段的端部材料采用不透光的乳胶材料制成，用以将所述指示装置1包裹于其中，这样既减少了指示装置的透光损失，同时在所述指示段端部接触屏幕时，避免与屏幕摩擦产生的刺耳声。
33.具体地，所述指示装置1为激光器。作为本实用新型的优选实施例，所述激光器为红外激光器，其发出激光的功率大小为0.6mw。所述红外激光器通过所述第二开关7连接于所述电源5，当需要进行红外激光指示时，只需按动所述第二开关7即可达到指示目的。
34.更进一步的说明，由于目前老师在上课时都会用到扩音器，而扩音器主要是戴在脖子上或者挂在腰上，限制了老师上课时的活动范围，本实用新型将所述拾音器3安装于所述教鞭本体2的手持段上。具体的，所述拾音器3通过所述第一开关6连接于所述电源5，当按下所述第一开关6时，即可对所述拾音器3进行启动。所述拾音器3首先接收老师发出的音频信号，经过电路处理以后，将该音频信号借助载波发射出去，由教室中的扩音设备进行接收，从而实现扩音的功能。
35.作为本实用新型的优选实施例，所述拾音器3安装于所述手持段靠上的位置，以便老师在使用教鞭时，所述拾音器3可以更靠近老师的嘴部。
36.需要说明的是，由于在日常教学中所述拾音器3的使用频率远小于所述指示装置1的使用频率，因此本实用新型中将所述第一开关6的表面积设计为小于所述第二开关7的表面积，以使老师在使用教鞭时，可以给手握的部分留下充足的空间，同时也避免在开关所述指示装置1时对所述拾音器3的干扰。
37.作为本实用新型的优选实施例，所述第一开关6和所述第二开关7的表面积分别为0.5cm2和1.5cm2。
38.本实用新型中，将所述指示装置与所述拾音器的电路为内嵌式设计，其电路结构图如图3所示，所述指示装置与所述第二开关串联连接构成指示电路，所述拾音器与所述第一开关串联连接构成拾音电路，所述指示电路与所述拾音电路并联后与所述电源串联。
39.如图1所示，在所述手持段的尾端设有所述夹持部8，所述夹持部8中设有所述存储装置4。具体的，所述存储装置4为磁扣式存储装置，利用磁吸式原理将所述存储装置4固定
于所述夹持部8内，可以最大程度地减少普通扣盖设置因为长时间使用导致的磨损，影响所述存储装置4在所述夹持部8内的牢固程度。
40.进一步地，所述夹持8的端部设有环形提示层，当所述存储装置4位于所述夹持部8的时候，所述存储装置4将所述环形提示层覆盖；当所述存储装置4位于所述夹持部8外部的时候，所述环形提示层便会显示出来，用以提醒老师所述存储装置4在外部使用，防止老师在用完后忘记将所述存储装置收回至教鞭。
41.作为本实用新型的优选实施例，所述环形提示层设置为白色，所述教鞭本体2设置为黑色，以使两者具有明显的颜色反差。当老师在收缩教鞭时就会发现自己忘记抽出u盘，所述环形提示层便起到了提示老师的作用。
42.下面通过具体实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。
43.请参阅图1，本实用新型提出的多功能教鞭，其中所述教鞭本体2包括五个依次嵌套相连的伸缩段，其中第一段和第五段分别为指示段和手持段，第二段、第三段和第四段为伸缩连接段。
44.因为所述指示装置需要嵌入教鞭本体内，所述指示装置的直径φ0＝6mm。如图2所示，假设教鞭伸长后第一段的内径为r1，外径为r1，第二段内径为r2，外径为r2......以此类推，第五段内径为d1,外径为d2，从第一段开始，长度分别为l1～l5，对应每一段的质量为m1～m5，由于所述教鞭本体采用铝合金材料，铝合金材料的密度取ρ＝2.72g/cm3。我们将所述指示段和所述手持段近似看成匀质杆，并且忽略掉电路模块质量，考虑所述存储装置的质量m0＝30g。
45.首先，为了将φ0＝6mm的指示装置安装进入手持段，第一段的内径必须满足r1＞φ0，并考虑到加工时出现的误差，在这里取r1＝7mm，r1＝8mm， l1＝200mm。整体参数如下面所示：
46.r1＝7mm，r1＝8mm，l1＝200mm
47.r2＝12mm，r2＝13mm，l2＝200mm
48.r3＝16mm，r3＝17mm，l3＝200mm
49.r4＝20mm，r4＝21mm，l4＝210mm
50.d1＝20mm，d2＝21mm，l5＝190mm
51.教鞭本体分为五段，每部分质量为：
[0052][0053][0054][0055][0056][0057]
存储装置的质量为m0＝30g，
[0058]
因此，教鞭的总质量为：
[0059]
m
总
＝m0+m1+m2+m3+m4+m5＝100.772g；
[0060]
教鞭的质心位置为：
[0061][0062]
上述的质心位置为距离教鞭本体第五段底部的距离，老师手握在此处可以达到最稳的手持效果。
[0063]
使用本实用新型所述多功能教鞭的过程为：当老师进入教室后，首先拔出尾端的所述存储装置4，将其插入电脑主机，拷贝ppt等资料。然后，老师选择上课方式，如果需要使用较长的教鞭，可以将所述教鞭本体2拉至最长，也可以不进行拉伸，或者根据自己的需求调整所述教鞭本体2的长度。如果需要使用所述指示装置1引起学生们的注意，此时可以将所述第二开关7打开，如图3所示，使用所述指示段的端部在屏幕或者黑板上进行指点操作。如果老师因为声音较小，需要用到拾音器3，此时可以按下所述第一开关6，所述拾音器3便开始工作，所述拾音器3对老师发出的声音进行捕获，然后将其转换为电信号，再经过电路处理，通过载波传递信息的方式，将载波传到教室中对应的扬声器处，扬声器接收到频率波信息，再次经过信息处理，还原老师的音频信号。老师上课完毕后，在整理教鞭时会发现教鞭底部醒目的白色环状提示层，提示老师忘记从电脑出拔出存储装置。
[0064]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。