CN108154717A - 一种基于模式识别的智能课堂系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于模式识别的智能课堂系统，按照新课改以人为本的教育理念，通过分析不同学科特点以及不同教学模式下的教学需要，创建不同学科和不同教学模式需求的教学场景、教学工具模型和实验工具模型，并对教学模式进行在线识别，根据不同教学模式切换相应的教学场景，使基于网络的教与学变得更加真实和有效，提高教师的教学效率和学生的学习效果。

Description

一种基于模式识别的智能课堂系统
技术领域
本发明属于网络教学技术领域，涉及一种智能课堂系统，具体是一种基于模式识别的智能课堂系统。
背景技术
近年来，互联网+教育爆发式增长，截至2016年，中国在线教育用户规模达1.38亿，到2020年，将突破2亿人，市场规模达2830亿元。
尽管从2015以来，互联网+教育发展迅速，但也存在一些关键问题需解决，目前在线教学主要以视频直播、录播方式实现，线上教学场景单一、互动性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于模式识别的智能课堂系统，对教学模式进行在线识别，根据不同教学模式切换相应的教学场景，使基于网络的教与学变得更加真实和有效，提高教师的教学效率和学生的学习效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于模式识别的智能课堂系统，包括场景制作模块、教学场景库、模型制作模块、教学工具模型库、实验工具模型库、数据库服务器、模式识别模块、场景切换模块、工具调用模块、教师教学界面以及学生学习界面；
所述场景制作模块，用于制作虚拟教学场景，通过分析不同学科特点，设置不同教学模式的教学场景，并存储到教学场景库中；
所述教学场景库，用于存储虚拟教学场景，供教师教学界面和学生学习界面调用；
所述模型制作模块，用于制作虚拟教学工具和实验工具，并分别存储到教学工具模型库和实验工具模型库中；
所述教学工具模型库，用于存储虚拟教学工具，供教师教学界面调用；
所述实验工具模型库，用于存储虚拟实验工具，供学生学习界面调用；
所述数据库服务器，与教学场景库、教学工具模型库和实验工具模型库连接，实现数据库管理和调用功能；
所述模式识别模块，对不同学科、不同教师的教学模式进行在线识别，并输出识别结果到场景切换模块；
所述场景切换模块，根据模式识别模块的识别结果，从教学场景库调用相应学科和教学模式的教学场景，输出到教师教学界面和学生学习界面；
所述工具调用模块，用于在相应的教学模式下，提供教师教学界面对教学工具模型的调用以及学生学习界面对实验工具模型的调用；
所述教师教学界面，用于教师进行网络在线教学，实现教学场景切换和教学工具调用的功能；
所述学生学习界面，用于学生进行网络在线学习，实现教学场景切换和实验工具调用的功能。
进一步地，所述场景制作模块和模型制作模块均采用3D、AI技术实现教学场景、教学工具和实验工具的制作。
本发明的有益效果：本发明提供的基于模式识别的智能课堂系统，按照新课改以人为本的教育理念，通过分析不同学科特点以及不同教学模式下的教学需要，创建不同学科和不同教学模式需求的教学场景、教学工具模型和实验工具模型，并对教学模式进行在线识别，根据不同教学模式切换相应的教学场景，使基于网络的教与学变得更加真实和有效，提高教师的教学效率和学生的学习效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于模式识别的智能课堂系统，包括场景制作模块、教学场景库、模型制作模块、教学工具模型库、实验工具模型库、数据库服务器、模式识别模块、场景切换模块、工具调用模块、教师教学界面以及学生学习界面。
场景制作模块，用于制作虚拟教学场景，通过分析不同学科特点，设置不同教学模式的教学场景，并存储到教学场景库中。
教学场景库，用于存储虚拟教学场景，供教师教学界面和学生学习界面调用。
模型制作模块，用于制作虚拟教学工具和实验工具，并分别存储到教学工具模型库和实验工具模型库中。
其中，场景制作模块和模型制作模块均采用3D、AI技术实现教学场景、教学工具和实验工具的制作。
教学工具模型库，用于存储虚拟教学工具，供教师教学界面调用。
实验工具模型库，用于存储虚拟实验工具，供学生学习界面调用。
数据库服务器，与教学场景库、教学工具模型库和实验工具模型库连接，实现数据库管理和调用功能。
模式识别模块，对不同学科、不同教师的教学模式进行在线识别，并输出识别结果到场景切换模块。
场景切换模块，根据模式识别模块的识别结果，从教学场景库调用相应学科和教学模式的教学场景，输出到教师教学界面和学生学习界面。其中，针对不同学科的课程属性实现不同类型的场景课堂，有文字语言类、理化演算类、实验类等；针对不同的教学模式实现不同的应用场景，有课前预习、知识点讲解、例题讲解、在线答疑，随堂练习等，既能强化课堂知识，又能检测学习掌握程度，更能及时高效解决学生的问题。
工具调用模块，用于在相应的教学模式下，提供教师教学界面对教学工具模型的调用以及学生学习界面对实验工具模型的调用。
教师教学界面，用于教师进行网络在线教学，实现教学场景切换和教学工具调用的功能。
学生学习界面，用于学生进行网络在线学习，实现教学场景切换和实验工具调用的功能。
本发明提供的基于模式识别的智能课堂系统，按照新课改以人为本的教育理念，通过分析不同学科特点以及不同教学模式下的教学需要，创建不同学科和不同教学模式需求的教学场景、教学工具模型和实验工具模型，并对教学模式进行在线识别，根据不同教学模式切换相应的教学场景，使基于网络的教与学变得更加真实和有效，提高教师的教学效率和学生的学习效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于模式识别的智能课堂系统，其特征在于：包括场景制作模块、教学场景库、模型制作模块、教学工具模型库、实验工具模型库、数据库服务器、模式识别模块、场景切换模块、工具调用模块、教师教学界面以及学生学习界面；
所述场景制作模块，用于制作虚拟教学场景，通过分析不同学科特点，设置不同教学模式的教学场景，并存储到教学场景库中；
所述教学场景库，用于存储虚拟教学场景，供教师教学界面和学生学习界面调用；
所述模型制作模块，用于制作虚拟教学工具和实验工具，并分别存储到教学工具模型库和实验工具模型库中；
所述教学工具模型库，用于存储虚拟教学工具，供教师教学界面调用；
所述实验工具模型库，用于存储虚拟实验工具，供学生学习界面调用；
所述数据库服务器，与教学场景库、教学工具模型库和实验工具模型库连接，实现数据库管理和调用功能；
所述模式识别模块，对不同学科、不同教师的教学模式进行在线识别，并输出识别结果到场景切换模块；
所述场景切换模块，根据模式识别模块的识别结果，从教学场景库调用相应学科和教学模式的教学场景，输出到教师教学界面和学生学习界面；
所述工具调用模块，用于在相应的教学模式下，提供教师教学界面对教学工具模型的调用以及学生学习界面对实验工具模型的调用；
所述教师教学界面，用于教师进行网络在线教学，实现教学场景切换和教学工具调用的功能；
所述学生学习界面，用于学生进行网络在线学习，实现教学场景切换和实验工具调用的功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于模式识别的智能课堂系统，其特征在于：所述场景制作模块和模型制作模块均采用3D、AI技术实现教学场景、教学工具和实验工具的制作。
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