CN111599233A - 智能教学系统、沉浸式在线教学方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能教学系统、沉浸式在线教学方法及装置。其中，该智能教学系统包括：将控制模块，设置于中控讲台的预定位置，用于控制教学资源的展示；将云服务器，与控制模块连接，用于接收教学资源，并将接收的教学资源存储，以及基于控制模块发送的教学资源请求指令，向控制模块发送与教学资源请求指令对应的教学资源；展示模块，与控制模块连接，用于在控制模块的控制下展示教学资源。本发明解决了相关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

Description

智能教学系统、沉浸式在线教学方法及装置

技术领域

本发明涉及智能教学技术领域，具体而言，涉及一种智能教学系统、沉浸式在线教学方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，各个领域都在朝着智能化程度发展。在教学领域，目前仍处于比较传统的阶段，例如，仍旧依靠教室的面授，在教学演示过程中仍然依靠教师 的人工板书，智能化程度比较低，学生在学习过程中体验不够直观，教学效果不佳。

针对上述相关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种智能教学系统、沉浸式在线教学方法及装置，以至少解决相关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种智能教学系统，包括：控制模块，设 置于中控讲台的预定位置，用于控制教学资源的展示；云服务器，与所述控制模块连 接，用于接收教学资源，并将接收的所述教学资源存储，以及基于所述控制模块发送 的教学资源请求指令，向所述控制模块发送与所述教学资源请求指令对应的教学资源； 展示模块，与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下展示教学资源。

可选地，所述控制模块包括：第一控制单元，用于对所述展示模块所在的目标区域的以下至少之一进行控制：灯光、空调器、音响设备；第二控制单元，用于在教学 过程中对所述教学资源的展示进行控制。

可选地，该智能教学系统还包括：智能终端，用于对所述展示模块的展示效果以及展示内容进行控制。

可选地，该智能教学系统还包括：教学资源编辑模块用于进行教学资源的编辑、教学资源的格式转换。

可选地，该智能教学系统还包括：交互式编辑模块，用于对所述展示模块展示的教学资源进行预定操作，其中，所述预定操作包括以下至少之一：批注操作、删除操 作、修改操作。

可选地，所述控制模块包括：第一控制显示屏和第二控制显示屏，其中，所述第 一控制显示屏，用于对供操作者准备教学资料；所述第二控制显示屏，用于与所述展 示模块进行交互。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种沉浸式在线教学方法，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述中任一项所述的智能教学系统，包括：获取当前教 学任务信息，并基于所述当前教学任务信息获取教学资源；根据所述教学资源生成虚 拟场景；控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容。

可选地，所述控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容，包括：确定所述虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；基于所述展示效果对所述虚拟 场景中的灯光设备进行调整；在调整灯光设备后的虚拟场景中展示所述教学内容。

可选地，所述控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容，包括：确定所述虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；基于所述展示效果对所述虚拟 场景中的音响设备进行调整；在调整音响设备后的虚拟场景中展示所述教学内容。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种沉浸式在线教学装置，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述中任一项所述的沉浸式在线教学方法，包括：获取 单元，用于获取当前教学任务信息，并基于所述当前教学任务信息获取教学资源；生 成单元，用于根据所述教学资源生成虚拟场景；控制单元，用于控制展示设备在虚拟 场景中展示所述教学资源对应的教学内容。

可选地，所述控制单元，包括：第一确定模块，用于确定所述虚拟场景中的虚拟 对象对应的展示效果；第一调整模块，用于基于所述展示效果对所述虚拟场景中的灯 光设备进行调整；第一展示模块，用于在调整灯光设备后的虚拟场景中展示所述教学 内容。

可选地，所述控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容，包括：第二确定模块，用于确定所述虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；第二调整 模块，用于基于所述展示效果对所述虚拟场景中的音响设备进行调整；第二展示模块， 用于在调整音响设备后的虚拟场景中展示所述教学内容。

在本发明实施例中，将控制模块，设置于中控讲台的预定位置，用于控制教学资源的展示；将云服务器，与控制模块连接，用于接收教学资源，并将接收的教学资源 存储，以及基于控制模块发送的教学资源请求指令，向控制模块发送与教学资源请求 指令对应的教学资源；展示模块，与控制模块连接，用于在控制模块的控制下展示教 学资源，通过本发明实施例提供的智能教学系统，实现了基于教学任务从云端获取教 学资源以进行教学的目的，达到了提高教学的智能化程度的技术效果，进而解决了相 关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图 中：

图1是根据本发明实施例的智能教学系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的中控讲台的示意图；

图3是根据本发明实施例的沉浸式在线教学方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的沉浸式在线教学装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于 本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这 样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在 这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的 任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方 法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚 地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种智能教学系统，图1是根据本发明实施例的智能教学系统的示意图，如图1所示，该智能教学系统包括：控制模块11，云 服务器13以及展示模块15。下面度该智能教学系统进行详细说明。

控制模块11，设置于中控讲台的预定位置，用于控制教学资源的展示。

可选的，在本发明实施例中，控制模块可以用于控制教学资源的展示，设置与中控讲台，该中控讲台设置于教学区域，例如，教室。

云服务器13，与控制模块连接，用于接收教学资源，并将接收的教学资源存储， 以及基于控制模块发送的教学资源请求指令，向控制模块发送与教学资源请求指令对 应的教学资源。

可选的，上述云服务器中存储有基于教学任务编辑的教学资源。

可选的，在本发明实施例中，可以采用富媒体课件编辑软件基于教学任务以及教学资料编写教学资源；富媒体课件编辑软件可以完全融入微软等PPT编辑软件，上手 操作毫无难度。另外，该富媒体课件编辑软件可支持各种AVR格式文件、支持插入富 媒体交互课件、支持插入网页。

进一步地，通过使用富媒体课件编辑软件使得各种教学资源和老师制作的PTT完全融合，告别上课时各种资源切换的尴尬；具有以下效果：支持快速制作简单的AVR 课件，支持自定义3D场景，也可以自主研发AVR教学课件播放，使得老师可以制作出 个性化的沉浸式教学内容。

可选的，通过云服务器可以为教学提供开放式开发平台，实现以智能场景化教学为核心，提供SDK技术支持，并且兼容传统VR课件，为教学提供给优质的服务。

展示模块15，与控制模块连接，用于在控制模块的控制下展示教学资源。

由上可知，在本发明实施例中，可以将控制模块，设置于中控讲台的预定位置， 用于控制教学资源的展示；将云服务器，与控制模块连接，用于接收教学资源，并将 接收的教学资源存储，以及基于控制模块发送的教学资源请求指令，向控制模块发送 与教学资源请求指令对应的教学资源；展示模块，与控制模块连接，用于在控制模块 的控制下展示教学资源，实现了基于教学任务从云端获取教学资源以进行教学的目的， 达到了提高教学的智能化程度的技术效果。

值得注意的是，由于在本发明实施例中，可以将教学资源存储中云服务器，从而为教学提供了开放式的教学资源获取途径，也使得教学资源更加丰富，为沉浸式教学 提供了支撑。

因此，通过本发明实施例提供的智能教学系统，解决了相关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

在一种可选的实施例中，上述控制模块可以包括：第一控制单元，用于对展示模块所在的目标区域的以下至少之一进行控制：灯光、空调器、音响设备；第二控制单 元，用于在教学过程中对教学资源的展示进行控制。

在该实施例中，可以通过第一控制单元对展示模块所在区域的设备，例如，灯光、空调器、音响设备等进行控制，也可以通过第二控制单元在教学过程中对教学资源的 展示进行控制。

在一种可选的实施例中，该智能教学系统还可以包括：智能终端，用于对展示模块的展示效果以及展示内容进行控制。上述智能终端可以为，智能手机、平板等，该 智能终端可以作为智能教鞭。通过该智能终端使用者可以通过手势对展示模块展示的 教学资源进行控制，例如，使用者可以通过手势对智能终端的操作即可对教学内容以 及教学场景进行随信控制，打破了固定空间操作的壁垒，教室在上课时可以在教室里 随意走动，随信交互，实现了安卓控制Windows的先例，无论是打开或者关闭教学课 件、应用程序，还是对教学功能的管理，都可以在系统中进行。

又例如，可以在智能终端的智能教学APP上的控制界面上，通过向上滑动放大展示效果，通过向下滑动缩小展示效果；通过向左滑动翻到下一页；通过向右滑动翻到 前一页。

在本发明实施例中，该智能教学系统还包括：教学资源编辑模块用于进行教学资源的编辑、教学资源的格式转换。

通过该教学资源编辑模块可以便捷地将传统PPT转换成沉浸式教室使用的标准；另外，也依然可以使用PPT文件格式，方便移植和编辑。

在一种可选的实施例中，该智能教学系统还可以包括：交互式编辑模块，用于对展示模块展示的教学资源进行预定操作，其中，预定操作包括以下至少之一：批注操 作、删除操作、修改操作。

在该实施例中，可以实现对智能板书，告别粉笔灰，净化教学环境，教室也不需 拒收板书，减少教室上课的压力；通过交互式编辑模块可以实现板书和PPT以及各种 富媒体完全融合，想在哪儿写就可以在哪儿写。

在本发明实施例中，控制模块包括：第一控制显示屏和第二控制显示屏，其中， 第一控制显示屏，用于对供操作者准备教学资料；第二控制显示屏，用于与展示模块 进行交互。

在该实施例中，第一控制显示屏并不与展示模块交互，避免了教师课前准备课件额尴尬，直接可以对教学资源进行准备；第二控制显示模块与展示模块交互，以将教 学资源展示在展示模块，进行教学。

在本发明实施例中，第一控制显示屏以及第二控制显示屏均设置在中控讲台的台面上，第一控制显示屏可以大于第二控制显示屏，并且第二控制显示屏可以基于教室 的当前状态进行调整，以方便教室使用。

图2是根据本发明实施例的中控讲台的示意图，如图2所示，该中控讲台可以包括：第一控制显示屏，即，设置在中控讲台台面中间的显示屏；第二控制显示屏，即， 设置在中控讲台台面右边的显示屏。

另外，在本发明实施例中，中控讲台与沉浸式教室集成。沉浸教室集成中控讲台是智能场景教室的控制终端；第一控制显示屏和第二显示屏均为高清晰屏幕，高度自 动升降，舒适方便快捷；在中控讲台中内置有高性能工作站、图像融合系统、无线路 由、功放系统，功能比较强大，也可以外接各种主流的AVR设备，具有较好的可扩展 性。

通过本发明实施例中提供的智能教学系统，可以为用户提供巨幕教学，带来身临其境的全新视听体验；并且搭载教学辅助云平台，便于教师编辑与管理教学资源；通 过AI的真人模拟教学，带来更生动的教学体验；通过智能交互讲台与智能手机构建完 善的控制体系；通过开放式开发平台支持场景教学内容无限拓展。

另外，在本发明实施例中，通过双屏显示，实现交互和显示的同步，利用人体工 学设计，降低使用者的疲劳，通过集成中央数据处理，兼容主流VR/AR设备，并且可 以对中控讲台的高低进行智能升降，也实现了智能交互板书。

根据本发明实施例，提供了一种沉浸式在线教学方法的方法实施例，需要说明的是，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述中任一项的智能教学系统，在附图的流 程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然 在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示 出或描述的步骤。

图3是根据本发明实施例的沉浸式在线教学方法的流程图，如图3所示，该沉浸 式在线教学方法包括如下步骤：

步骤S302，获取当前教学任务信息，并基于当前教学任务信息获取教学资源。

可选的，上述当前教学任务可以是根据教学进度以及教学需求确定的，为了可以进行教学，则可以基于当前教学任务信息获取教学资源。

步骤S304，根据教学资源生成虚拟场景。

可选的，可以基于获取的教学资源的内容生成虚拟场景，在该虚拟场景中进行教学，使得教学过程更加直观、生动，便于学生的理解。

步骤S306，控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容。

由上可知，在本发明实施例中，可以获取当前教学任务信息，并基于当前教学任务信息获取教学资源；然后根据教学资源生成虚拟场景；以及控制展示设备在虚拟场 景中展示教学资源对应的教学内容，实现了基于教学任务从云端获取教学资源以进行 教学的目的，达到了提高教学的智能化程度的技术效果。

值得注意的是，由于在本发明实施例中，可以将教学资源存储中云服务器，从而为教学提供了开放式的教学资源获取途径，也使得教学资源更加丰富，为沉浸式教学 提供了支撑。

因此，通过本发明实施例提供的沉浸式在线教学方法，解决了相关技术中教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

根据本发明实施例，在步骤S306中，控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容，包括：确定虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；基于展示效果对 虚拟场景中的灯光设备进行调整；在调整灯光设备后的虚拟场景中展示教学内容。

在该实施例中，可以基于虚拟场景对应的沉浸式教室的当前环境参数，对空调等设备进行调整，以提升教师和学生的感受，为教师和学生提供良好的环境。

根据本发明上述实施例，在步骤S306中，控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容，包括：确定虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；基于展示效 果对虚拟场景中的音响设备进行调整；在调整音响设备后的虚拟场景中展示教学内容。

为了使得教学体验更好，也可以基于教学资源在虚拟场景中的展示效果，确定需要对虚拟场景对应的沉浸式教室的音响设备进行调整，以配合虚拟场景中的展示内容， 提高教学效果。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种沉浸式在线教学装置，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述中任一项的沉浸式在线教学方法，图4是根据本发 明实施例的沉浸式在线教学装置的示意图，如图4所示，该沉浸式在线教学装置包括： 获取单元41，生成单元43以及控制单元45。下面对该沉浸式在线教学装置进行详细 说明。

获取单元41，用于获取当前教学任务信息，并基于当前教学任务信息获取教学资源。

生成单元43，用于根据教学资源生成虚拟场景。

控制单元45，用于控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容。

此处需要说明的是，上述获取单元41，生成单元43以及控制单元45对应于实施 例中的步骤S302至S306，上述单元与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但 不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述单元作为装置的一部分可以在 诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

由上可知，在本申请上述实施例中，可以利用获取单元获取当前教学任务信息，并基于当前教学任务信息获取教学资源；并利用生成单元根据教学资源生成虚拟场景； 以及利用控制单元控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容。通过本 发明实施例提供的沉浸式在线教学装置，实现了基于教学任务从云端获取教学资源以 进行教学的目的，达到了提高教学的智能化程度的技术效果，进而解决了相关技术中 教学仍然停留在传统教师面授阶段，智能化程度比较低的技术问题。

在一种可选的实施例中，控制单元，包括：第一确定模块，用于确定虚拟场景中 的虚拟对象对应的展示效果；第一调整模块，用于基于展示效果对虚拟场景中的灯光 设备进行调整；第一展示模块，用于在调整灯光设备后的虚拟场景中展示教学内容。

在一种可选的实施例中，控制展示设备在虚拟场景中展示教学资源对应的教学内容，包括：第二确定模块，用于确定虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；第二调 整模块，用于基于展示效果对虚拟场景中的音响设备进行调整；第二展示模块，用于 在调整音响设备后的虚拟场景中展示教学内容。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，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，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分， 可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件 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，单元或模 块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到 多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元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单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成 的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的 形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一 台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所 述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能教学系统，其特征在于，应用于沉浸式在线学习场景，包括：

控制模块，设置于中控讲台的预定位置，用于控制教学资源的展示；

云服务器，与所述控制模块连接，用于接收教学资源，并将接收的所述教学资源存储，以及基于所述控制模块发送的教学资源请求指令，向所述控制模块发送与所述教学资源请求指令对应的教学资源；

展示模块，与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下展示教学资源。

2.根据权利要求1所述的智能教学系统，其特征在于，所述控制模块包括：

第一控制单元，用于对所述展示模块所在的目标区域的以下至少之一进行控制：灯光、空调器、音响设备；

第二控制单元，用于在教学过程中对所述教学资源的展示进行控制。

3.根据权利要求1所述的智能教学系统，其特征在于，还包括：智能终端，用于对所述展示模块的展示效果以及展示内容进行控制。

4.根据权利要求1所述的智能教学系统，其特征在于，还包括：教学资源编辑模块用于进行教学资源的编辑、教学资源的格式转换。

5.根据权利要求1所述的智能教学系统，其特征在于，还包括：交互式编辑模块，用于对所述展示模块展示的教学资源进行预定操作，其中，所述预定操作包括以下至少之一：批注操作、删除操作、修改操作。

6.根据权利要求1所述的智能教学系统，其特征在于，所述控制模块包括：第一控制显示屏和第二控制显示屏，其中，所述第一控制显示屏，用于对供操作者准备教学资料；所述第二控制显示屏，用于与所述展示模块进行交互。

7.一种沉浸式在线教学方法，其特征在于，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述权利要求1至6中任一项所述的智能教学系统，包括：

获取当前教学任务信息，并基于所述当前教学任务信息获取教学资源；

根据所述教学资源生成虚拟场景；

控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容，包括：

确定所述虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；

基于所述展示效果对所述虚拟场景中的灯光设备进行调整；

在调整灯光设备后的虚拟场景中展示所述教学内容。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容，包括：

确定所述虚拟场景中的虚拟对象对应的展示效果；

基于所述展示效果对所述虚拟场景中的音响设备进行调整；

在调整音响设备后的虚拟场景中展示所述教学内容。

10.一种沉浸式在线教学装置，其特征在于，应用于沉浸式在线学习场景，并使用上述权利要求7至9中任一项所述的沉浸式在线教学方法，包括：

获取单元，用于获取当前教学任务信息，并基于所述当前教学任务信息获取教学资源；

生成单元，用于根据所述教学资源生成虚拟场景；

控制单元，用于控制展示设备在虚拟场景中展示所述教学资源对应的教学内容。

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