中小学课本内容发送和阅读方法及其系统

摘要

本发明提供了一种对中小学课本内容进行发送并供个人阅读的方法及系统，通过现有网络和/或电子存储介质来发送课本内容，利用低成本的投影式电子书作为中小学课本个人阅读的载体和工具，并设立唯一性的课本下载授权码和只读不可复制的存储区域概念来有效发送教材并维护教科书的权威性和完整性，从而为我国义务教育阶段免费提供教科书的政策和措施提供了一种新的技术手段，不仅节省了书籍损耗费用，而且使用投影式电子书很容易做到循环使用，成本低，利于环保，同时也避免了书本消毒，新书、旧书分配不均等缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及电子阅读器在中小学课本内容阅读中的应用，特别涉及利用投影式电子书及相关设备发送中小学课本内容供个人阅读的方法和系统。

背景技术

众所周知，目前中小学课本的内容绝大多数还是以纸质媒介，即以教科书的形式提供给学生阅读使用。而电子媒介可以以磁带、光盘、硬盘或闪存盘(U盘)存储中小学课本内容，通过电脑等电子设备，用文字、图片、声音、音乐等视频和音频信号形式，提供给学生阅读使用。显然，通过电子媒介的无纸阅读方式不仅突破了现有教科书平面印刷文字和图片的限制，进入了多媒体个人教学领域，还具备了人机对话和互动教学功能，更重要的是，电子媒介可以无限制地重复写入中小学课本内容，节省重印教科书所需纸张，即节省大量木材，具备显著的环保和节能效果。据统计，我国每年义务教育阶段在校学生使用的教科书需消费纸张达45万吨之多，要砍伐树龄在20年至40年的树木900多万棵。每生产一吨文化纸需要消耗100吨净水、600度电、1.2吨煤和300公斤化工原料，同时产生高浓度污水300吨

目前，以笔记本电脑为代表的无纸阅读器已完全具备了上述的供中小学课本内容多媒体方式的阅读功能，不过对于中小学义务教育阶段而言，现有的笔记本电脑价格过于昂贵，无法普及利用，而且针对中小学生使用和携带，笔记本电脑还是显得功能冗余和体积、重量偏大。

相比之下，现有的MP4、PDA，甚至手机等便携式电子设备已基本具备无纸阅读功能，而且体积小，便于携带，价格也远远低于笔记本电脑，但这些电子设备都有一个致命缺陷，即显示屏面积过小(一般不超过2.5～3英寸)，不适合中小学生在课堂教学或家庭作业时长时间使用。同时，目前也没有一个利用电子设备对中小学课本内容进行有效发送和利用的方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用投影式电子书及相关设备对中小学课本内容进行发送并供个人阅读的方法及系统。

本发明的技术方案如下：

一种中小学课本内容发送和阅读方法，首先设立一个或多个发送中小学课本内容的服务器，中小学生人手一本投影式电子书，每本投影式电子书具有一个唯一性的课本下载授权码，且该课本下载授权码在所述服务器进行了注册；在投影式电子书内安装课本内容下载程序，当投影式电子书通过网络与所述服务器连接后，该下载程序通过识别课本下载授权码，按年级、地区等的不同要求将相关的课本内容下载到对应的投影式电子书中并存储下来供个人阅读。

上述课本下载授权码为投影式电子书的身份标识，可按一定算法由数字和/或符号组成，其授权码位数为一个或多个，只要保证每本投影式电子书的课本下载授权码的唯一性就可以了。

为适应国内部分地区，尤其是乡村可能还未开通网络或因其他原因无法顺利下载教材内容的情况，可以在投影式电子书中增加一可扩充存储容量的插槽，以插入一个已固化了某一年级某一学期中小学课本内容的存储卡。该存储卡可通过现有的教材发行渠道统一采购、统一配送，下发给中小学校，再逐一插入投影式电子书，同样通过识别课本下载授权码，就可完成中小学课本内容的下载工作。与此同时，又可以回收上学期用过的教材内容存储卡，再循环使用。

为保证中小学教材的权威性、完整性及版权保护，上述投影式电子书的存储器应该至少包含以下两个存储区域：一个只读和禁止擅自复制区域，即不能对所存储文件进行修改和无秘钥复制；一个允许修改的供人机对话的区域。中小学课本内容可分类下载到不同的存储区域。

为实现上述方法，本发明的中小学课本内容发送和阅读系统，包括：

投影式电子书，每个中小学生人手一本，供个人阅读使用，每本投影式电子书具有一个唯一性的课本下载授权码，并安装有课本内容下载程序；

服务器，一个或多个，用于发送中小学课本内容，并对每本投影式电子书的课本下载授权码进行注册；

所述投影式电子书经网络连接所述服务器，课本内容下载程序通过识别课本下载授权码，按年级、地区等的不同要求将相关的课本内容下载到对应的投影式电子书中并存储下来。

本发明的投影式电子书一般包括一存储器、一控制器、一投影光源、一图像发生器、一光学镜头组、一投影屏幕和一课本下载授权码识别及网络接口电路，所述存储器、投影光源、图像发生器分别与控制器连接，而课本下载授权码识别及网络接口电路同时连接控制器和存储器；课本下载授权码识别及网络接口电路用于连接网络；存储器用于存储下载下来的课本内容；图像发生器通过控制器接收存储器中存储的信息；投影光源由控制器点亮产生投射光通过光学镜头组的光学处理产生投影光线，该投射光线辐射图像发生器所产生的图像并投影于投影屏幕。

上述投影式电子书的投影光源由一个或多个发光二极管(LED)或发光二极管组件组合而成。作为投影光源的发光二极管可以是白光LED，也可以是RGB三基色LED，还可以是激光二极管。发光二极管管芯数量及发光功率视所需光源亮度要求而定。

上述投影屏幕的尺寸一般为7～14英寸(相当于投影图像的对角线尺寸范围为175～350mm)，最大可达25英寸。

上述投影式电子书的工作原理是，课本下载授权码识别及网络接口电路连接网络后下载下来的课本内容存储在存储器中，控制器从存储器中调出预显示信息送到图像发生器产生图像，同时控制器点亮投影光源，投影光源产生投射光，该投射光辐射图像发生器所产生的图像，并通过光学镜头组的光学处理产生投影光线，投影光线投射到投影屏幕上形成放大的图像，供个人阅读。

为保证中小学教材的权威性、完整性及版权保护，上述投影式电子书的存储器至少包含以下两个存储区域：一个只读和禁止擅自复制区域，即不能对所存储文件进行修改和无秘钥复制；一个允许修改的供人机对话的区域。中小学课本内容可分类下载到不同的存储区域。

进一步的，上述投影式电子书还可包括一声音发生器，该声音发生器与控制器相连，通过控制器接收存储器中存储的声音数据。工作时由控制器调用存储器存储的声音数据，然后送到声音发生器发出声音，供个人收听，从而进行有声阅读。

进一步的，上述投影式电子书的存储器还可具有一用于插入存储卡的插槽，可扩充存储容量。

进一步的，上述投影式电子书还可具有一个或多个USB接口，以外挂外部设备，所述外部设备主要指多种人机对话操作用的专用外部设备，例如鼠标、手写板、录音话筒、带课本下载授权码的U盘等。

在本发明中，中小学课本主要是指处于义务教育阶段的小学六年、初中三年共九年的教科书，涵盖国家课程教科书、地方课程教科书、八个学科的补充习题、图册和填充图册，还包括英语磁带，以及今后还可能有的音乐、书法及其他多媒体教材。利用网络和/或存储卡这样的电子媒介来发送中小学课本内容，使用投影式电子书供个人阅读，与现有的平面印刷的教科书相比，投影式电子书属于无纸阅读范畴，其多媒体教学(文字、图片、视频动画和音频)是现有教科书无法做到的。更重要的是，中小学课本属于国家免费提供的，据统计现有中小学生有2亿多，每年义务教育用书总价值约180亿元；另外，根据最新公布的课本费标准，义务教育阶段一名学生从小学一年级到初中三年级的教材费共计760元，这还不包括另外购买配套教辅材料的费用。目前国家推广教科书循环使用以节省费用和环保，本发明所使用的投影式电子书很容易做到循环使用，而且成本低(现有教科书的循环周期为3年，每年损耗控制在20％，而投影式电子书在理论上只要电子书不坏，课本内容使用费趋近于零，网络下载不用说了，即便在网络不通的地方采用更换存储卡的形式也是一次性的投入，费用很低)，同时也避免了书本消毒，新书、旧书分配不均等缺陷。

本发明将投影式电子书应用于中小学课本个人阅读，实质上就成为电子教科书，其应用模式也必须遵循现有国家义务教育阶段由政府免费提供中小学教科书的规定，即统一采购、统一配送、实现学生“课前到书、免费用书、人手一册”。本发明使用的投影式电子书的下述特点很好地适应了这样的需求：

1.具有唯一性的课本下载授权码，这样，可保证在每个新学期开学之前相关教科书内容按年级、地区等不同要求下载到对应的投影式电子书中。

2.具有课本下载授权码识别及网络接口电路和/或存储卡插槽，教科书内容的下载方式可以通过网络下载，也可以沿用现有的教材发行配送渠道，发送如手机SIM卡、数码相机闪存卡同一类型的存储卡。随着下载好的新学期课本内容的课本存储卡的发放，同时回收电子书内原有上学期课本内容的课本存储卡，完成教材循环使用。

3.投影式电子书的存储器至少包含以下两个存储区域：一个是只读和禁止擅自复制区域，以确保国家课程教科书、地方课程教科书等法定课程内容的权威性、完整性及版权保护；另一个允许修改的供人机对话的区域，主要用于学校老师布置作业，学生完成作业练习等内容存储。

而且，本发明的投影式电子书使用发光二极管作为投影光源，制作成本低，能耗小，不易损坏；其性能与笔记本电脑相当，而且由于采用投影显示方式，省去了笔记本电脑必需的液晶屏，另外，投影式电子书的电路结构类似于MP4，不用硬盘、主板、笔记本电脑专用CPU等，这些都使得制作成本大幅度降低；同时，投影式电子书与MP4、手机等掌上阅读器相比，投影显示画面尺寸可以做到10～14英寸，甚至更大，这种相当于B5、A4纸的大小，正好是现有教科书和作业本的主流尺寸，符合学生观看和使用习惯，可长时间使用而不影响学生视力健康；现有商用投影机投影尺寸较大，适合多人观看，本实用新型则体积小，功耗低，易于移动，适合个人阅读。

综上所述，本发明通过现有网络和/或电子存储介质来发送课本内容，利用低成本的投影式电子书作为中小学课本个人阅读的载体和工具，设立唯一性的课本下载授权码和只读不可复制的存储区域概念来有效发送教材并维护教科书的权威性和完整性，从而为我国义务教育阶段免费提供教科书的政策和措施提供了一种新的技术手段，不仅节省了书籍损耗费用，还做到了环保。

附图说明

图1是本发明实施例1所使用的投影式电子书的结构及工作原理示意图。

图2是本发明实施例2所使用的投影式电子书的结构及工作原理示意图。

图3是本发明实施例3所使用的投影式电子书的结构及工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例所使用的投影式电子书由以下几部分组成：存储器、控制器、发光二极管组成的投影光源、图像发生器、光学镜头组、声音发生器、投影屏幕、课本下载授权码识别及网络接口电路，通过课本下载授权码识别及网络接口电路下载的中小学课本内容存储在存储器中，这些存储数据经控制器调出，由图像发生器和声音发生器分别转换成视频和音频信号，同时投影光源发出投射光，将视频图像经光学镜头组的光学处理后投射到投影屏幕上，放大成7～14英寸的画面供个人阅读。。

存储器的存储容量一般为1GB到4GB。投影光源所用的发光二极管，可以选用白光LED、RGB三色(红、绿、蓝)LED或者激光二极管。发光二极管数量及发光功率视所需照度要求，由一个或一个以上的发光二极管或发光二极管组件组合构成。课本下载授权码识别及网络接口电路中的课本下载授权码可按一定算法由数字、符号等组成，其地址码位数至少为1个或1个以上，只要保证每本投影式电子书的课本下载授权码的唯一性就可以了。

中小学课本内容下载过程是：将网线与投影式电子书的课本下载授权码识别及网络接口电路相连通，通过网络连接到官方指定的网站(设立于发送中小学课本内容的服务器上)请求下载。其下载程序可事先嵌入投影式电子书中，这样下载过程可以自动完成。每本投影式电子书的课本下载授权码都在相关网站上进行了注册，这样，因为课本下载授权码的唯一性，可保证每次新教材内容下载在时间上(新学期开学前)和内容上的唯一性。如果电子书丢失或损坏，可视为课本下载授权码灭失，只有履行一定手续后才能重新注册和恢复下载功能，其中：属于损坏的情况，可以保留原课本下载授权码；丢失的情况相当于作废原课本下载授权码。该过程犹如手机丢失或损坏要向电信运营商注销原SIM卡号并重新购买SIM卡，才能恢复手机通讯功能，而原有的SIM卡就作废了。

利用该投影式电子书进行个人阅读的过程是：打开电源开关，根据投影屏幕显示的导航菜单，用设置在机盒上的操作按钮选择所需阅读的课本种类、页码等参数，投影式电子书就按教材内容设定的程序逐页显示欲读课本内容。如有需要，还可用耳机收到声音信号。阅读完毕，关闭电源，完成一次个人阅读过程。

实施例2

本实施例所使用的投影式电子书的基本结构如图2所示，与实施例1相似，其区别在于：为适应国内部分地区，尤其是乡村等可能还未开通网络或因其他原因无法顺利下载教材内容的地区，该投影式电子书的存储器具有可扩充存储容量的插槽，在插槽内插入一个已固化了某一年级某一学期中小学课本内容的存储卡。该存储卡可通过现有的教材发行渠道统一采购、统一配送，下发给中小学校，再逐一插入投影式电子书，就可以完成中小学课本内容下载工作。与此同时，又可以回收上学期用过的教材内容存储卡，再循环使用。

这种相当于用发行教材存储卡代替发行教科书并实现循环使用的措施，技术成熟(类似于手机运营商的SIM卡，只是存储容量及存储内容有所不同)，稳定可靠，并充分利用现有教材发行渠道资源，推广成本低。

使用该投影式电子书进行日常阅读的过程同实施例1。

实施例3

本实施例使用的投影式电子书的基本结构如图3所示，与实施例2相似，其区别是：为扩展投影式电子书的功能，更好地为中小学生提供多媒体教学的人机对话学习环境，增加了一个多功能USB插口，可以外挂多种人机对话操作用的专用外部设备：如鼠标、手写板、录音话筒、嵌入课本下载授权码的U盘等。

各外部设备的操作功能是：

(1)外挂鼠标：可以扩展屏幕显示导航菜单的操作功能；

(2)外挂手写板：增加两种功能，一是录入文字，二是可仿真输入手写字迹，作为中小学生的硬笔书法练习；

(3)外挂录音话筒：作为中小学生的音乐教程和语文朗读作业，如视唱练习、课文朗读和背诵等；

(4)外挂嵌入课本下载授权码的U盘：作为学生交作业(文字、图片、声音)的电子载体。

以上操作功能，通过相关的软件配合实现。

以上内容是结合具体情况的优选实施方式，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的实质范围内，还可以基于现有技术对本发明做若干推演或替换，因此本发明的保护范围视权利要求范围所界定。