CN111444306A - 一种微环境家庭教育系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种微环境家庭教育系统，包括：本地存储，用于存储包含各类学习信息的思维导图架构模型；联网节点，与家庭宽带连接，所述联网节点在线获取网络更新资源并实时下载到所述本地存储；播报操作终端，所述播放操作终端与所述本地存储关联，并从本地存储中提取播放内容，播放操作终端用于给用户对象进行操作、选择并播放所述思维导图架构模型；所述思维导图架构模型通过所述播报操作终端的用户操作，改变局部形态来形成思维导图与概念的学习组列。用户(尤其是儿童)可以利用思维导图，直观形象地展现思维等信息，在探索思维导图的同时，可以将思维导图上所包含的信息通过概念化的信息体现在与之对应的一旁，有利于培养儿童的各方面能力。

Description

一种微环境家庭教育系统
技术领域
本发明实施例涉及教育系统技术领域，具体涉及一种微环境家庭教育系统。
背景技术
随着多媒体技术的发展，教育技术开始偏向技术化。技术化教育技术价值取向是一种偏颇的、危害教育技术学科发展的价值取向观，与之相对应的则是以人为本的价值取向。以人为本的价值取向的内涵是指，教育技术存在的意义在于满足人们对最优化教育教学效果的需要，归根到底是满足人对自身发展的需要。
儿童在出生时，脑并不是一块白板，而是许多部分都已经就绪的精细结构。当感觉神经元开始被激活的时候，经验就形成了，并且伴随着对细胞的交替激活，使神经系统深处的细胞联结起来。因此，儿童带着很多日常生活经验、各种想法和有关事物的知识走进课堂，虽然他们的这些已有经验不是很系统，也不一定很正确，但儿童确确实实在已有知识、经验、想法的基础上来建构新知识。
新的学习科学的研究也进一步证实人类是由目标指引积极搜寻信息的施动者，他们带着丰富的先前知识、技能、信仰和概念进入正规教育，而这些已有知识极大影响着他们对环境内容以及环境组织和解释方式的理解。
思维导图是一种图解工具，可以直观形象地展现思维。中西方的很多学者对思维导图研究已经从理论深入到实践，并对思维导图运用到教育教学中进行了深入的研究；学前儿童正处于思维方式逐渐形成的年龄阶段，将思维导图应用于学前儿童教育活动中有明显的研究价值。在幼儿园中接受学前教育的幼儿，是在我国教育法律法规中所指3-6岁的儿童。这一阶段的儿童处于前运算阶段，而这一阶段的标志是符号功能的出现。符号功能是指用某一事物代表或表征其他事物的能力，如词汇或物体。
这种思维能力的发展使学前儿童可以根据自己已有的经验对不在眼前的事物进行思考甚至比较，并以这种形式丰富自己的经验；而思维导图主要特征便是用符号化的表征代替具体事物，这也就说明思维导图融入学前儿童的教育活动中是符合学前儿童的身心认知发展规律的，将思维导图运用到儿童的培养中具有重要的意义。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种微环境家庭教育系统，以解决现有技术中缺乏思维导图运用到儿童培养上的实际设备的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种微环境家庭教育系统，其特征在于，包括：
本地存储，用于存储包含各类学习信息的思维导图架构模型；
联网节点，与家庭宽带连接，所述联网节点在线获取网络更新资源并实时下载到所述本地存储；
播报操作终端，所述播放操作终端与所述本地存储关联，并从本地存储中提取播放内容，播放操作终端用于给用户对象进行操作、选择并播放所述思维导图架构模型；
所述思维导图架构模型通过所述播报操作终端的用户操作，改变局部形态来形成思维导图与概念的学习组列。
作为本发明与之优选地方案，所述播报操作终端包括家庭智能电视、智能手机、平板电脑和学习机器人。
作为本发明与之优选地方案，所述播报操作终端与所述联网节点直接关联，通过在所述播报操作终端选择联网方式进而选择关联对象，本地存储或联网节点。
作为本发明与之优选地方案，所述思维导图架构模型为基于所述本地存储配套系统软件的虚拟图像模型，其具体包括卡通支架模型、存储球体模型、导图展现模型、概念展现模型以及播放区；
所述卡通支架模型为由若干根节杆拼接而成且用于承载所述存储球体模型、导图展示模型、概念展现模型以及临时存储模型的框架，在所述卡通支架模型上通过第一轴节杆活动设置存储球体模型，所述绕所述轴节杆旋转；
所述导图展示模型和概念展现模型通过第二轴节杆设置在框架上，且位于所述存储球体模型上方，所述导图展示模型和概念展现模型用于展示从所述存储球体模型提取的思维导图和概念；
所述临时存储模型与所述存储球体模型通讯连接，所述临时存储模型用于根据输入的信息，提取存储模型中的信息，并展现思维导图节点顺序，形态与内容的视频化信息。
作为本发明与之优选地方案，所述卡通支架模型上还设置有与所述导图展示模型并列设置的节点展现模型、节点增强模型和节点重组模型；
所述节点增强模型用于整合输入的节点增强类信息，并根据输入的信息，输出合适的节点增强类型通过所述节点展现模型展示；
所述节点重组模型用于整合输入的节点重组类信息并根据输入的信息，输出合适的节点重组类型通过所述节点展现模型展示。
作为本发明与之优选地方案，所述临时存储模型包括重组区、增强区、交流区和播放区；
所述重组区用于输入信息，以重新组合思维导图节点，构成新的思维导图的视频化信息；
所述增强区用于输入信息，以增强思维导图的节点的视频化信息；
所述交流区用于展现个体的思维导图的交流的视频化信息；
所述播放区用于展现思维导图的视频化信息。
作为本发明与之优选地方案，一张所述的思维导图对应多个所述概念，单张所述思维导图与其对应的所有概念形成一个或多个用于体现所述思维导图与所述概念的关联度的视频信息；
所述存储球体模型包括用于存储所述思维导图的第一球体模型、用于存储所述概念的第二球体模型，以及用于存储所述视频信息的第三球体模型，所述第三球体模型位于所述第一球体模型和所述第二球体模型之间。
作为本发明与之优选地方案，所述存储球体模型存储数据的方式包括如下步骤：
将存储球体模型的球体数据空间以球心为中心向球面剖分为若干近圆锥空间；
将所述圆锥空间垂直于该圆锥空间的中心轴横切为若干网格；
对所述存储球体模型的所有网格进行编码，并对应所存储的数据进行索引。
作为本发明与之优选地方案，将所述思维导图的索引与其对应的所有的所述概念的索引形成一个对应组列；所述视频信息的索引由所述思维导图的索引与之对应的所述概念组合形成。
作为本发明与之优选地方案，所述网格的编码方式采用阿拉巴数字编码或组合数列编码。
作为本发明与之优选地方案，所述网格的编码方式采用球体坐标系的方式编码。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明的用户(尤其是儿童)可以利用思维导图，直观形象地展现思维等信息，在探索思维导图的同时，可以将思维导图上所包含的信息通过概念化的信息体现在与之对应的一旁，有利于培养儿童的各方面能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中微环境家庭教育系统的结构框图；
图2为本发明实施方式中思维导图架构模型的结构示意图；
图3为本发明实施方式中思维导图架构模型的另一种结构示意图。
图中：
100-卡通支架模型；200-存储球体模型；300-导图展现模型；400-概念展现模型；500-临时存储模型；600-节点展现模型；700-节点增强模型；800-节点重组模型；
10-联网节点；20-本地存储；30-播报操作终端。
11-第一轴节杆；12-第二轴节杆；
21-第一球体模型；22-第二球体模型；23-第三球体模型；
501-重组区；502-增强区；503-交流区；504-播放区。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
如图1至图3所示，本发明提供了一种微环境家庭教育系统，包括：
本地存储20，用于存储包含各类学习信息的思维导图架构模型；
联网节点10，与家庭宽带连接，所述联网节点10在线获取网络更新资源并实时下载到所述本地存储20；
播报操作终端，所述播放操作终端30与所述本地存储20关联，并从本地存储20中提取播放内容，播放操作终端30用于给用户对象进行操作、选择并播放所述思维导图架构模型；思维导图架构模型通过所述播报操作终端的用户操作，改变局部形态来形成思维导图与概念的学习组列。
在本地存储20中通过建立思维导图架构模型来存储需要的思维导图和概念等数据，本地存储20可以是现有的智能存储设备，在现有存储设备上构件思维导图架构模型。
通过联网节点10在线下载的数据，可以预先存储在一个缓冲存储介质中，再人工接入本地存储20的设备，将其导入思维导图架构模型中，或者在数据庞大的情况下，重新构件思维导图架构模型；用户通过播报操作终端从本地存储20中提取对应的数据使用。
通过本实施例的系统，用户(尤其是儿童)可以利用思维导图，直观形象地展现思维等信息，在探索思维导图的同时，可以将思维导图上所包含的信息通过概念化的信息体现在与之对应的一旁。
在本实施例中，可以增加语音交互模块使得让儿童通过交互行为探索思维导图中的所有元素，探索完毕之后，为儿童呈现以儿童交互探索到的对话为基础的思维导图。
其中，播报操作终端包括家庭智能电视、智能手机、平板电脑和学习机器人；播报操作终端与所述联网节点10直接关联，通过在所述播报操作终端选择联网方式进而选择关联对象，本地存储20或联网节点10。
在本发明中思维导图架构模型是该系统的核心，思维导图架构模型为基于所述本地存储20配套系统软件的虚拟图像模型，通过采用形象化的展现方法，将思维导图、概念以及视频信息匹配化的展现给用户，更有助于儿童的兴趣化培养、探索思考能力的拓展以及联想能力的培养。
其具体包括卡通支架模型100、存储球体模型200、导图展现模型300、概念展现模型400以及播放区500；该思维导图架构模型的虚拟样式可以各种各样，以下具体以其中一个样式进行说明：
卡通支架模型100为由若干根节杆拼接而成且用于承载所述存储球体模型200、导图展示模型、概念展现模型400以及临时存储模型500的框架，在所述卡通支架模型100上通过第一轴节杆11活动设置存储球体模型200，所述绕所述轴节杆旋转；导图展示模型和概念展现模型400通过第二轴节杆12设置在框架上，且位于所述存储球体模型200上方，所述导图展示模型和概念展现模型400用于展示从所述存储球体模型200提取的思维导图和概念；临时存储模型500与存储球体模型200通讯连接，所述临时存储模型500用于根据输入的信息，提取存储模型中的信息，并展现思维导图节点顺序，形态与内容的视频化信息。
作为本发明与之优选地方案，所述卡通支架模型100上还设置有与所述导图展示模型300并列设置的节点展现模型600、节点增强模型700和节点重组模型800；
所述节点增强模型700用于整合输入的节点增强类信息，并根据输入的信息，输出合适的节点增强类型通过所述节点展现模型600展示；
所述节点重组模型800用于整合输入的节点重组类信息并根据输入的信息，输出合适的节点重组类型通过所述节点展现模型600展示。
作为本发明与之优选地方案，所述临时存储模型500包括重组区501、增强区502、交流区503和播放区504；
所述重组区501用于输入信息，以重新组合思维导图节点，构成新的思维导图的视频化信息；
所述增强区502用于输入信息，以增强思维导图的节点的视频化信息；
所述交流区503用于展现个体的思维导图的交流的视频化信息；
所述播放区504用于展现思维导图的视频化信息。
对于思维导图架构模型的数据存储以及索引具体如下：
一张所述的思维导图对应多个所述概念，单张所述思维导图与其对应的所有概念形成一个或多个用于体现所述思维导图与所述概念的关联度的视频信息；存储球体模型200包括用于存储所述思维导图的第一球体模型21、用于存储所述概念的第二球体模型22，以及用于存储所述视频信息的第三球体模型23，所述第三球体模型23位于所述第一球体模型21和所述第二球体模型22之间。
其中，存储球体模型200存储数据的方式包括如下步骤：
将存储球体模型200的球体数据空间以球心为中心向球面剖分为若干近圆锥空间；
将所述圆锥空间垂直于该圆锥空间的中心轴横切为若干网格；
对所述存储球体模型200的所有网格进行编码，并对应所存储的数据进行索引。
将所述思维导图的索引与其对应的所有的所述概念的索引形成一个对应组列；所述视频信息的索引由所述思维导图的索引与之对应的所述概念组合形成。
网格的编码方式采用阿拉巴数字编码或组合数列编码；网格的编码方式还可以采用球体坐标系的方式编码。
存储球体模型200存储数据方式主要利用空间数据分割的原理，将多类信息有序的存储在一个固定形状结构的模型中。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种微环境家庭教育系统，其特征在于，包括：
本地存储(20)，用于存储包含各类学习信息的思维导图架构模型；
联网节点(10)，与家庭宽带连接，所述联网节点(10)在线获取网络更新资源并实时下载到所述本地存储(20)；
播报操作终端(30)，所述播放操作终端与所述本地存储(20)关联，并从本地存储(20)中提取播放内容，播放操作终端用于给用户对象进行操作、选择并播放所述思维导图架构模型；
所述思维导图架构模型通过所述播报操作终端(30)的用户操作，改变局部形态来形成思维导图与概念的学习组列。
2.根据权利要求1所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述播报操作终端(30)包括家庭智能电视、智能手机、平板电脑和学习机器人。
3.根据权利要求1所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述播报操作终端(30)与所述联网节点(10)直接关联，通过在所述播报操作终端(30)选择联网方式进而选择关联对象，本地存储(20)或联网节点(10)。
4.根据权利要求1所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述思维导图架构模型为基于所述本地存储(20)配套系统软件的虚拟图像模型，其具体包括卡通支架模型(100)、存储球体模型(200)、导图展现模型(300)、概念展现模型(400)以及播放区(500)；
所述卡通支架模型(100)为由若干根节杆拼接而成且用于承载所述存储球体模型(200)、导图展示模型(300)、概念展现模型(400)以及临时存储模型(500)的框架，在所述卡通支架模型(100)上通过第一轴节杆(11)活动设置存储球体模型(200)，所述绕所述轴节杆旋转；
所述导图展示模型和概念展现模型(400)通过第二轴节杆(12)设置在框架上，且位于所述存储球体模型(200)上方，所述导图展示模型和概念展现模型(400)用于展示从所述存储球体模型(200)提取的思维导图和概念；
所述临时存储模型(500)与所述存储球体模型(200)通讯连接，所述临时存储模型(500)用于根据输入的信息，提取存储模型中的信息，并展现思维导图节点顺序，形态与内容的视频化信息。
5.根据权利要求4所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述卡通支架模型(100)上还设置有与所述导图展示模型(300)并列设置的节点展现模型(600)、节点增强模型(700)和节点重组模型(8800)；
所述节点增强模型(700)用于整合输入的节点增强类信息，并根据输入的信息，输出合适的节点增强类型通过所述节点展现模型(600)展示；
所述节点重组模型(800)用于整合输入的节点重组类信息并根据输入的信息，输出合适的节点重组类型通过所述节点展现模型(600)展示。
6.根据权利要求4所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述临时存储模型(500)包括重组区(501)、增强区(502)、交流区(503)和播放区(504)；
所述重组区(501)用于输入信息，以重新组合思维导图节点，构成新的思维导图的视频化信息；
所述增强区(502)用于输入信息，以增强思维导图的节点的视频化信息；
所述交流区(503)用于展现个体的思维导图的交流的视频化信息；
所述播放区(504)用于展现思维导图的视频化信息。
7.根据权利要求4所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
一张所述的思维导图对应多个所述概念，单张所述思维导图与其对应的所有概念形成一个或多个用于体现所述思维导图与所述概念的关联度的视频信息；
所述存储球体模型(200)包括用于存储所述思维导图的第一球体模型(21)、用于存储所述概念的第二球体模型(22)，以及用于存储所述视频信息的第三球体模型(23)，所述第三球体模型(23)位于所述第一球体模型(21)和所述第二球体模型(22)之间。
8.根据权利要求4所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
所述存储球体模型(200)存储数据的方式包括如下步骤：
将存储球体模型(200)的球体数据空间以球心为中心向球面剖分为若干近圆锥空间；
将所述圆锥空间垂直于该圆锥空间的中心轴横切为若干网格；
对所述存储球体模型(200)的所有网格进行编码，并对应所存储的数据进行索引。
9.根据权利要求8所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，
将所述思维导图的索引与其对应的所有的所述概念的索引形成一个对应组列；所述视频信息的索引由所述思维导图的索引与之对应的所述概念组合形成。
10.根据权利要求8所述的一种微环境家庭教育系统，其特征在于，所述网格的编码方式采用阿拉巴数字编码或组合数列编码；所述网格的编码方式采用球体坐标系的方式编码。
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