CN110310523B - 基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质，涉及教育学习技术领域，用于培训飞行学员，解决了现有技术中对飞机发动机知识的讲解及培训，不利于学员快速且形象地掌握飞机发动机的知识的问题，其包括：采集飞行学员的报道信息；在根据报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出讲解信号；在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用飞机发动机模型进行讲解；在飞行教员选择使用飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用；从而便于飞行学员快速且形象地掌握飞机发动机的知识。
Description
技术领域
本发明涉及教育学习技术领域，尤其涉及一种基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质。
背景技术
在对飞行学员进行飞行培训的过程中，经常需要为飞行员讲解及培训飞机发动机的相关知识，以此来增加飞行学员对飞机的了解程度。
在为飞行学员培训飞机发动机的相关知识的过程中，一般都是飞行教员使用PPT为飞行学员做理论讲解，在飞行学员提出疑问后，飞行教员也是在理论上为飞行学员进行解答，从而完成为飞行学员讲解及培训飞机发动机的相关知识。
然而，飞行教员在教导飞行学员的过程中只是单纯的理论讲解，而为飞行教员和飞行学员都配备一个甚至多个飞机发动机来实际操作也显然不切实际，因此飞行学员学习仅能在理论上学习飞机发动机知识，而众所周知的是，单纯的学习理论知识在学习时较为枯燥，因此飞行学员需要花费大量的时间及精力去记忆知识点，因此，现有的对飞机发动机知识的讲解及培训，不利于学员快速且形象地掌握飞机发动机的知识。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质，旨在解决现有技术中对飞机发动机知识的讲解及培训，不利于学员快速且形象地掌握飞机发动机的知识的技术问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于混合现实的教学方法，包括：采集飞行学员的报道信息；在根据所述报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出讲解信号，以使飞行教员在接收到所述讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用所述飞机发动机模型进行讲解；在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
进一步地，所述在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用所述飞机发动机模型进行讲解包括：预先获得在整体结构下的飞机发动机模型、在选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型、在非正常运转状态下的飞机发动机模型；在飞行教员选择整体结构下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供整体结构下的飞机发动机模型；在飞行教员选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型；在飞行教员选择非正常运转状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供在非正常运转状态下的飞机发动机模型；提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰所述虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示不同状态下的飞机发动机模型。
进一步地，所述在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用包括：将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
进一步地，所述在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用还包括：提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮，随后触碰到所述虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型暂停下的状态，并将飞行教员使用的飞机发动机模型同步至飞行学员使用的飞机发动机模型。
本发明第二方面提供一种基于混合现实的教学系统，包括：报道信息采集模块，用于采集飞行学员的报道信息；讲解信号输出模块，用于在根据所述报道信息采集模块采集的报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出输出讲解信号，以使飞行教员在接收到所述讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；飞机发动机模型提供模块，用于在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用所述飞机发动机模型进行讲解；飞机发动机模型同步模块，用于在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型提供模块提供的飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
进一步地，所述飞机发动机模型提供模块包括：飞机发动机模型获取单元，用于获取整体结构下、启动过程和正常运转过程状态下、非正常运转状态下的飞机发动机模型；飞机发动机模型提供单元，用于使用混合现实技术为飞行教员展示所述飞机发动机模型获取单元获取的飞机发动机模型；虚拟切换按钮单元，用于提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰所述虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示所述飞机发动机模型提供单元获取的不同状态下的飞机发动机模型。
进一步地，所述飞机发动机模型同步模块包括：同步单元，用于将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；暂停单元，用于提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
进一步地，所述飞机发动机模型同步模块还包括：暂停记录单元，用于提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述暂停单元提供的虚拟暂停按钮，随后触碰到所述虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型在暂停下的状态，并调用所述同步单元以使飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步。
本发明第三方面提供一种电子装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述中的任意一项所述方法。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述中的任意一项所述方法。
本发明提供一种基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质，有益效果在于：能够在飞行学员学习飞机发动机的理论知识的同时，使用混合虚拟技术提供飞机发动机模型，不仅便于拆卸，从而便于飞行教员的讲解，而且能够使得飞行学员能够将理论与实践结合地学习飞机发动机理论知识，从而降低飞行学员学习发动机的理论知识是的枯燥性，从而减少飞行学员记忆知识点花费的时间及精力，便于飞行学员快速且形象地掌握飞机发动机的知识。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于混合现实的教学方法的流程示意框图；
图2为本发明实施例基于混合现实的教学系统的结构示意框图；
图3为本发明实施例电子装置的结构示意框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为一种基于混合现实的教学方法，包括：S1、采集飞行学员的报道信息；S2、在根据报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出讲解信号，以使飞行教员在接收到讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；S3、在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用飞机发动机模型进行讲解；S4、在飞行教员选择使用飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
在本实施例中，讲解信号为声音信息；在其他实施例中，讲解信号还可以为灯光信息，互联网信息等。
在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用飞机发动机模型进行讲解包括：预先获得在整体结构下的飞机发动机模型、在选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型、在非正常运转状态下的飞机发动机模型；在飞行教员选择整体结构下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供整体结构下的飞机发动机模型；在飞行教员选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型；在飞行教员选择非正常运转状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供在非正常运转状态下的飞机发动机模型；提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示不同状态下的飞机发动机模型。
在本实施例中，飞机发动机模型的整体结构主要为发动机的整体外观及组成，飞机发动机模型可通过飞行教员的手势及虚拟切换按钮的同步下，逐层由完整的外观剥离至核心机状态；而飞机发动机模型完整状态360度展现了飞机发动机模型的完整外观，包括进气道、整流罩、尾喷管及危险区域等；在逐层将飞机发动机模型剥离至核心机状态的过程中，飞机发动机模型经历如下状态：发动机整流罩剥离状态、发动机核心机状态、核心机分解状态、核心机主要部件选择状态及主要发动机零部件拆解状态等，其中，发动机整流罩剥离状态展现了飞机发动机模型去掉发动机整流罩后的整体效果；发动机核心机状态展现了去除进气道、整流罩及尾喷管后仅剩核心机的效果；核心机分解状态展现了核心机主要部件组成的效果，包括风扇、低压气压机、高压气压机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮及尾喷；核心机主要部件选择状态主要对前述的各种部件进行拖动、360度展现并附带相应部件的文字说明；主要发动机零部件拆解状态对一下部件进行选择、拖动、360度展现及附带文字说明：附件齿轮箱、起动机、IDG(整体驱动发电机)、EEC(发动机电子控制组件)、HMU(液压机械组件)、滑油箱。
启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型为飞机发动机正常动态启动过程，在飞机发动机正常动态启动过程中，飞行教员通过手势及虚拟切换按钮的交互，能够剥离发动机的各个零件，以此展现飞机发动机在正常运转状态下各个零部件从静止到稳定运行状态过程中的变化，并显示整个过程中驾驶舱相关仪表参数及发动机系统和引气系统模拟图的变化以供飞行教员教学和飞行学员学习。
非正常运转状态下的飞机发动机模型主要展现了飞机发动机的湿启动、热启动、悬挂启动及启动活门开四种非正常状态下的启动状态，并在飞行教员通过手势及虚拟切换按钮的交互下，剥离发动机的各个零件，以此展现飞机发动机在正常运转状态下各个零部件从静止到稳定运行状态过程中的变化。
在飞行教员选择使用飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用包括：将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
在飞行教员选择使用飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用还包括：提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到虚拟暂停按钮，随后触碰到虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型暂停下的状态，并将飞行教员使用的飞机发动机模型同步至飞行学员使用的飞机发动机模型。
本发明提供一种基于混合现实的教学系统，请参阅图2，包括：报道信息采集模块1、讲解信号输出模块、飞机发动机模型提供模块3及飞机发动机模型同步模块4；报道信息采集模块1用于采集飞行学员的报道信息；讲解信号输出模块用于在根据报道信息采集模块1采集的报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出输出讲解信号，以使飞行教员在接收到讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；飞机发动机模型提供模块3用于在飞行教员选择对飞机发动机进行讲解时，使用混合现实技术提供飞机发动机模型，以使飞行教员使用飞机发动机模型进行讲解；飞机发动机模型同步模块4用于在飞行教员选择使用飞机发动机模型提供模块3提供的飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
飞机发动机模型提供模块3包括：飞机发动机模型获取单元、飞机发动机模型提供单元及虚拟切换按钮单元；飞机发动机模型获取单元用于获取整体结构下、启动过程和正常运转过程状态下、非正常运转状态下的飞机发动机模型；飞机发动机模型提供单元用于使用混合现实技术为飞行教员展示飞机发动机模型获取单元获取的飞机发动机模型；虚拟切换按钮单元用于提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示飞机发动机模型提供单元获取的不同状态下的飞机发动机模型。
飞机发动机模型同步模块4包括：同步单元及暂停单元；同步单元用于将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；暂停单元用于提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
飞机发动机模型同步模块4还包括：暂停记录单元；暂停记录单元用于提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到暂停单元提供的虚拟暂停按钮，随后触碰到虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型在暂停下的状态，并调用同步单元以使飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步。
本申请实施例提供一种电子装置，请参阅3，该电子装置包括：存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序，处理器602执行该计算机程序时，实现前述中描述的基于混合现实的教学方法。
进一步的，该电子装置还包括：至少一个输入设备603以及至少一个输出设备604。
上述存储器601、处理器602、输入设备603以及输出设备604，通过总线605连接。
其中，输入设备603具体可为摄像头、触控面板、物理按键或者鼠标等等。输出设备604具体可为显示屏。
存储器601可以是高速随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器601用于存储一组可执行程序代码，处理器602与存储器601耦合。
进一步的，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的电子装置中，该计算机可读存储介质可以是前述中的存储器601。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器602执行时实现前述实施例中描述的基于混合现实的教学方法。
进一步的，该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器601(ROM，Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种基于混合现实的教学方法、系统电子装置及存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种基于混合现实的教学方法，其特征在于，包括：
采集飞行学员的报道信息；
在根据所述报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出讲解信号，以使飞行教员在接收到所述讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；
预先获得在整体结构下的飞机发动机模型、在选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型、在非正常运转状态下的飞机发动机模型；
在飞行教员选择整体结构下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供整体结构下的飞机发动机模型；
在飞行教员选择启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供启动过程和正常运转过程状态下的飞机发动机模型；
在飞行教员选择非正常运转状态下的飞机发动机模型后，使用虚拟现实技术提供在非正常运转状态下的飞机发动机模型；
提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰所述虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示不同状态下的飞机发动机模型，讲解过程中可以将所述飞机发动机模型由完整外观逐层剥离至核心机状态，其中，所述飞机发动机模型经历的状态包括：发动机整流罩剥离状态、发动机核心机状态、核心机分解状态、核心机主要部件选择状态及主要发动机零部件拆解状态；
在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
2.根据权利要求1所述的基于混合现实的教学方法，其特征在于，
所述在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用包括：
将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；
提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
3.根据权利要求2所述的基于混合现实的教学方法，其特征在于，
所述在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用还包括：
提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮，随后触碰到所述虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型暂停下的状态，并将飞行教员使用的飞机发动机模型同步至飞行学员使用的飞机发动机模型。
4.一种基于混合现实的教学系统，其特征在于，包括：
报道信息采集模块，用于采集飞行学员的报道信息；
讲解信号输出模块，用于在根据所述报道信息采集模块采集的报道信息确定飞行学员的人数达到预定数量后，向飞行教员发出输出讲解信号，以使飞行教员在接收到所述讲解信号后开始讲解飞机发动机的知识；
飞机发动机模型提供模块，用于飞机发动机模型获取单元，用于获取整体结构下、启动过程和正常运转过程状态下、非正常运转状态下的飞机发动机模型；飞机发动机模型提供单元，用于使用混合现实技术为飞行教员展示所述飞机发动机模型获取单元获取的飞机发动机模型；虚拟切换按钮单元，用于提供虚拟切换按钮，以使飞行教员的手势在触碰所述虚拟切换按钮后使用混合现实交互技术展示所述飞机发动机模型提供单元获取的不同状态下的飞机发动机模型，讲解过程中可以将所述飞机发动机模型由完整外观逐层剥离至核心机状态，其中，所述飞机发动机模型经历的状态包括：发动机整流罩剥离状态、发动机核心机状态、核心机分解状态、核心机主要部件选择状态及主要发动机零部件拆解状态；
飞机发动机模型同步模块，用于在飞行教员选择使用所述飞机发动机模型提供模块提供的飞机发动机模型进行讲解后，提供与飞行教员使用的飞机发动机模型型号及状态一致的发动机模型供飞行学员使用。
5.根据权利要求4所述的基于混合现实的教学系统，其特征在于，
所述飞机发动机模型同步模块包括：
同步单元，用于将飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步；
暂停单元，用于提供虚拟暂停按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述虚拟暂停按钮后使用混合现实交互技术暂停飞机发动机模型状态的变化。
6.根据权利要求5所述的基于混合现实的教学系统，其特征在于，
所述飞机发动机模型同步模块还包括：
暂停记录单元，用于提供虚拟暂停记录按钮，以使飞行学员的手势在触碰到所述暂停单元提供的虚拟暂停按钮，随后触碰到所述虚拟暂停记录按钮后，保存当前飞机发动机模型在暂停下的状态，并调用所述同步单元以使飞行学员使用的飞机发动机模型与飞行教员使用的飞机发动机模型同步。
7.一种电子装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至3中的任意一项所述方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至3中的任意一项所述方法。
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