CN113031762A - 一种感应互动教育方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感应互动教育方法，应用于幼儿教育技术领域，具体步骤在于：获取第一信号，根据所述第一信号展示至少一个教育模式；确定所述教育模式，获取第二信号；根据所述第二信号与用户进行交互，用户执行操作；比对所述用户的操作结果，展示评分等级。本发明公开的一种感应互动教育方法及系统，整个过程中，用户通过手势、触摸、语音进行操作，并能够获得相应评分反馈，幼儿得到鼓励，提高幼儿兴趣。

Description

一种感应互动教育方法和系统
技术领域
本发明涉及幼儿教育技术领域，更具体的说是涉及一种感应互动教育方法和系统。
背景技术
所谓幼儿教育，当然是指对3～6岁年龄阶段的幼儿所实施的教育，幼儿教育是学前教育或说早期教育的后半阶段，前面与0～3岁的婴儿教育衔接，后面与初等教育衔接，是一个人教育与发展的重要而特殊的阶段，重要指的是它是一个人发展的奠基时期，许多重要能力、个性品质在这个时期形成基本特点；特殊指的是这个阶段是儿童身心发展从最初的不定型到基本定型，转而可以开始按社会需求来学习并获得发展的过渡时期，幼儿教育以“体能、智能、心理能力三维平衡发展”理论为核心，提炼出孩子的九大成长目标：安全感、意志力、目标感、注意力、记忆力、思维能力、平衡、力量、速度。
其中，对于注意力、记忆力和思维能力的锻炼尤为重要，而且现有技术中针对注意力、记忆力和思维能力的锻炼缺少互动环节，在幼儿锻炼中缺乏兴趣性，反而无法得到锻炼的目的。
所以，如何设计一种感应互动教育方法和系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种感应互动教育方法和系统，能够充分与幼儿产生互动，引起幼儿学习的兴趣，从而提高幼儿的学习能力，解决了现有技术中，学习机只是学习工具的问题，本发明公开的教育系统更加有温度，更加人性化。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种感应互动教育方法，具体步骤在于：
获取第一信号，根据所述第一信号展示至少一个教育模式；
确定所述教育模式，获取第二信号；
根据所述第二信号与用户进行交互，用户执行操作；
比对所述用户的操作结果，展示评分等级。
优选的，在上述的一种感应互动教育方法中，所述第一信号和第二信号为触摸信号、手势信号、按键信号和摇晃信号中的一种。
优选的，在上述的一种感应互动教育方法中，所述教育模式至少包括游戏模式、跟读模式、聊天模式。
优选的，在上述的一种感应互动教育方法中，获取第二信号确定所述游戏模式，所述游戏模式与用户交互的具体步骤包括：
获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
获取第三信号，根据所述第三信号映射所述游戏角色进行执行操作。
优选的，在上述的一种感应互动教育方法中，获取第二信号确定所述跟读模式，所述跟读模式与用户交互的具体步骤包括：
采集用户的跟读语音，并确定所述跟读语音的音量值；
将所述跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
若确定所述音量值属于预设的跟读音量范围，则将所述跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定所述跟读语音的音准信息；
根据所述跟读语音的音准信息，确定是否需要重新跟读。
优选的，在上述的一种感应互动教育方法中，获取第二信号确定所述聊天模式，所述聊天模式与用户交互的具体步骤包括：
与用户进行信息交互获取用户聊天信息；
对获取的用户聊天信息进行预处理，包括分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
若在知识库中查询到匹配关键字，根据查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识将反馈信息反馈至用户；
若在知识库中未查询到匹配关键字，运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度，并根据运算结果将相应问题对应的反馈信息反馈至用户。
一种感应互动教育系统，包括：
第一获取模块，获取第一信号；
显示模块，展示至少一个教育模式；
第二获取模块，获取第二信号，进入所述教育模式；其中所述教育模式包括但不限于：游戏模式、跟读模式和聊天模式；
教育模式交互模块，根据不同的教育模式选择不同的交互通道，用户执行操作；所述教育交互模块包括：第一交互模块、第二交互模块和第三交互模块；所述第一交互模块、所述第二交互模块和所述第三交互模块的输出端分别与评价模块连接；
评价模块，根据用户操作进行打分，展示评分等级。
优选的，在上述的一种感应互动教育系统中，所述第一交互模块包括：
用户信息采集单元，获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
操作映射单元，根据用户操作映射所述游戏角色进行执行操作。
优选的，在上述的一种感应互动教育系统中，所述第二交互模块包括：
用户声音采集单元，用于采集用户的跟读语音，并确定所述跟读语音的音量值；
跟读音量匹配单元，将所述跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
相似性比较单元，将所述跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定所述跟读语音的音准信息。
优选的，在上述的一种感应互动教育系统中，所述第三交互模块包括：
用户聊天信息获取单元，用于获取用户聊天信息，所述聊天信息为语音、文字或手势；
预处理单元，分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
查询匹配单元，根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
反馈单元，用于反馈查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识；或者通过运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度顺序排列进行反馈。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种感应互动教育方法及系统，当感应互动教育系统获取用户的第一信号，根据所述第一信号展示多个教育模式；选择教育模式，获取第二信号；根据所述第二信号与用户进行交互，用户执行操作；例如选择游戏模式，对应可以选择不同的游戏，拼图、画画等；比对所述用户的操作结果，展示评分等级；整个过程中，用户通过手势、触摸、语音进行操作，并能够获得相应评分反馈，幼儿得到鼓励，提高幼儿兴趣。
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实施例，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获得其他的附图。
图1附图为本发明的方法流程图；
图2附图为本发明的游戏模式流程图；
图3附图为本发明的跟读模式流程图；
图4附图为本发明的聊天模式流程图；
图5附图为本发明的结构框图；
图6附图为本发明的第一交互模块结构框图；
图7附图为本发明的第二交互模块结构框图；
图8附图为本发明的第三交互模块结构框图。
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。
本发明的实施例公开了一种感应互动教育方法，如图1-4所示，具体步骤在于：
步骤S101：获取第一信号，根据第一信号展示至少一个教育模式；
获取第一信号可以感应互动教育系统的显示模块，识别第一信号，其中，第一信号可以是触摸信号、预设的手势信号、按键信号和摇晃信号；例如预先设定每秒晃动一次，共晃动三次跳转到教育模式选择界面。
步骤S102：确定教育模式，获取第二信号；
进一步，教育模式至少包括游戏模式、跟读模式、聊天模式；例如用户选择游戏模式，根据确定的教育模式，通过触摸、手势、按键或摇晃进入对应模式。
步骤S103:根据第二信号与用户进行交互，用户执行操作；
进一步，如图2所示，获取第二信号确定游戏模式，游戏模式与用户交互的具体步骤包括：
S1031：获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
S1032：获取第三信号，根据第三信号映射游戏角色进行执行操作。
进一步，选择游戏模式，根据感应互动教育系统内置的用户信息采集单元获取用户信息，通过摄像头获取用户的面部轮廓，根据三维重建技术在显示模块上显示缩放的用户整体轮廓；
更进一步，玩游戏时用户提供第三信号，对应的显示模块上显示用户整体轮廓执行相关操作；例如，拼图游戏用户操作触摸第一拼图块划到指定位置，对应显示模块显示用户整体轮廓搬动第一拼图块走到指定位置，移送位置错误，用户整体轮廓有摔倒或搬不动的效果，增加了用户的参与感。
在本发明一种可选的实施例中，获取第二信号确定跟读模式，如图3所示，跟读模式与用户交互的具体步骤包括：
S103a采集用户的跟读语音，并确定跟读语音的音量值；
S103b将跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
S103c若确定音量值属于预设的跟读音量范围，则将跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定跟读语音的音准信息；
S103d根据跟读语音的音准信息，确定是否需要重新跟读。
进一步，用户声音采集单元获取用户跟读语音，例如用户跟读语音声音为55分贝；跟读音量匹配单元预设的跟读音量范围为40-60分贝；声音过小无法识别，所以跟读语音为50分贝处于预设的跟读音量范围之内；将跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定跟读语音的音准信息。
在本发明的另一种可选的实施例中，获取第二信号确定聊天模式，如图4所示，聊天模式与用户交互的具体步骤包括：
S103A与用户进行信息交互获取用户聊天信息；
S103B对获取的用户聊天信息进行预处理，包括分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
S103C根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
S103D若在知识库中查询到匹配关键字，根据查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识将反馈信息反馈至用户；
S103E若在知识库中未查询到匹配关键字，运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度，并根据运算结果将相应问题对应的反馈信息反馈至用户。
进一步，在聊天模式中知识库既包括高可靠性和高逻辑性的知识库，又包括大批量生产的问答库，这样，在与用户进行对话的过程中，首先利用知识库进行问题匹配，若匹配到了则返回相应的反馈信息；若没有匹配到则利用问答库得出相似度最高的反馈信息反馈至用户，以此保证了聊天模式的可靠性。
步骤S104：比对用户的操作结果，展示评分等级。
实施例2公开了一种感应互动教育系统，如图5所示，包括：
第一获取模块，获取第一信号；
显示模块，展示至少一个教育模式；
第二获取模块，获取第二信号，进入教育模式；其中教育模式包括但不限于：游戏模式、跟读模式和聊天模式；
教育模式交互模块，根据不同的教育模式选择不同的交互通道，用户执行操作；教育交互模块包括：第一交互模块、第二交互模块和第三交互模块；第一交互模块、第二交互模块和第三交互模块的输出端分别与评价模块连接；
评价模块，根据用户操作进行打分，展示评分等级。
如图6所示，第一交互模块包括：
用户信息采集单元，获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
操作映射单元，根据用户操作映射游戏角色进行执行操作。
如图7所示，第二交互模块包括：
用户声音采集单元，用于采集用户的跟读语音，并确定跟读语音的音量值；
跟读音量匹配单元，将跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
相似性比较单元，将跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定跟读语音的音准信息。
如图8所示，第三交互模块包括：
用户聊天信息获取单元，用于获取用户聊天信息，聊天信息为语音、文字或手势；
预处理单元，分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
查询匹配单元，根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
反馈单元，用于反馈查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识；或者通过运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度顺序排列进行反馈。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种感应互动教育方法，其特征在于，具体步骤在于：
获取第一信号，根据所述第一信号展示至少一个教育模式；
确定所述教育模式，获取第二信号；
根据所述第二信号与用户进行交互，用户执行操作；
比对所述用户的操作结果，展示评分等级。
2.根据权利要求1所述的一种感应互动教育方法，其特征在于，所述第一信号和第二信号为触摸信号、手势信号、按键信号和摇晃信号中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种感应互动教育方法，其特征在于，所述教育模式至少包括游戏模式、跟读模式、聊天模式。
4.根据权利要求3所述的一种感应互动教育方法，其特征在于，获取第二信号确定所述游戏模式，所述游戏模式与用户交互的具体步骤包括：
获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
获取第三信号，根据所述第三信号映射所述游戏角色进行执行操作。
5.根据权利要求3所述的一种感应互动教育方法，其特征在于，获取第二信号确定所述跟读模式，所述跟读模式与用户交互的具体步骤包括：
采集用户的跟读语音，并确定所述跟读语音的音量值；
将所述跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
若确定所述音量值属于预设的跟读音量范围，则将所述跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定所述跟读语音的音准信息；
根据所述跟读语音的音准信息，确定是否需要重新跟读。
6.根据权利要求3所述的一种感应互动教育方法，其特征在于，获取第二信号确定所述聊天模式，所述聊天模式与用户交互的具体步骤包括：
与用户进行信息交互获取用户聊天信息；
对获取的用户聊天信息进行预处理，包括分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
若在知识库中查询到匹配关键字，根据查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识将反馈信息反馈至用户；
若在知识库中未查询到匹配关键字，运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度，并根据运算结果将相应问题对应的反馈信息反馈至用户。
7.一种感应互动教育系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，获取第一信号；
显示模块，展示至少一个教育模式；
第二获取模块，获取第二信号，进入所述教育模式；其中所述教育模式包括但不限于：游戏模式、跟读模式和聊天模式；
教育模式交互模块，根据不同的教育模式选择不同的交互通道，用户执行操作；所述教育交互模块包括：第一交互模块、第二交互模块和第三交互模块；所述第一交互模块、所述第二交互模块和所述第三交互模块的输出端分别与评价模块连接；
评价模块，根据用户操作进行打分，展示评分等级。
8.根据权利要求7所述的一种感应互动教育系统，其特征在于，所述第一交互模块包括：
用户信息采集单元，获取用户面部姿态和身体姿态确定游戏角色的面部姿态和身体姿态；
操作映射单元，根据用户操作映射所述游戏角色进行执行操作。
9.根据权利要求7所述的一种感应互动教育系统，其特征在于，所述第二交互模块包括：
用户声音采集单元，用于采集用户的跟读语音，并确定所述跟读语音的音量值；
跟读音量匹配单元，将所述跟读语音的音量值与预设的跟读音量范围进行匹配；
相似性比较单元，将所述跟读语音，与样本语料库中的样本语料语音进行相似性对比，确定所述跟读语音的音准信息。
10.根据权利要求7所述的一种感应互动教育系统，其特征在于，所述第三交互模块包括：
用户聊天信息获取单元，用于获取用户聊天信息，所述聊天信息为语音、文字或手势；
预处理单元，分词得到其中蕴含的关键字/关键字段；
查询匹配单元，根据得到的关键字在知识库中查询匹配的反馈字段；
反馈单元，用于反馈查询到的反馈字段和知识库中的逻辑行为自然常识；或者通过运算用户聊天信息与问答库中存储的问题之间的相似度顺序排列进行反馈。
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