TWI715079B - Network learning system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本案涉及一種電腦系統以及方法,尤為一種藉由網路連線建立虛擬教學環境的電腦系統以及方法。This case relates to a computer system and method, particularly a computer system and method for establishing a virtual teaching environment through a network connection.
於實體教室中進行傳統教學雖可直覺地操作課程中的活動,但其亦受時間以及地點之限制。習知技術的線上學習平台雖改善了時間與地點的限制,但其教學內容仍多為不可調整的影音課程,大多缺乏有效的學習效果評估機制、實際操作的機制以及其他學習者互動的機制。此外,多數習知技術也未考量用戶的硬體能力限制對用戶的學習效果造成的影響。Although traditional teaching in physical classrooms can intuitively operate the activities in the course, it is also limited by time and place. Although the online learning platform of conventional technology has improved the time and place constraints, its teaching content is still mostly non-adjustable audio-visual courses, and most of them lack an effective learning effect evaluation mechanism, practical operation mechanism and other learner interaction mechanisms. In addition, most conventional technologies do not consider the impact of the user's hardware capability limitations on the user's learning effect.
為了解決前述問題,本案提出下列的實施態樣。In order to solve the aforementioned problems, this case proposes the following implementation aspects.
本案的一實施態樣係關於一種網路教學系統。該網路教學系統至少包含一主機端,該主機端耦接於一第一用戶端以及一第二用戶端。該主機端包含一記憶體以及一處理器,該記憶體以及該處理器相互耦接。該記憶體用以儲存至少一指令。該處理器用以存取該至少一指令以執行:儲存由該第一用戶端傳來的一原始課程資訊,其中該原始課程資訊包含複數分段內容;根據該第二用戶端的一學習條件選擇該些分段內容以產生一第一配適課程資訊;傳輸該第一配適課程資訊至該第二用戶端,使該第二用戶端的一輸出裝置根據一第一虛擬空間中的一第一視角輸出該第一配適課程資訊;以及當該第二用戶端的該輸出裝置輸出該第一配適課程資訊時,記錄該第二用戶端的一輸入裝置的一數值。An implementation aspect of this case is about a network teaching system. The network teaching system at least includes a host terminal, which is coupled to a first client terminal and a second client terminal. The host side includes a memory and a processor, and the memory and the processor are coupled to each other. The memory is used for storing at least one command. The processor is used to access the at least one command to execute: store an original course information from the first client, wherein the original course information includes a plurality of segmented content; select the at least one instruction according to a learning condition of the second client The segmented contents are used to generate a first suitable course information; the first suitable course information is transmitted to the second client, so that an output device of the second client is based on a first perspective in a first virtual space Outputting the first suitable course information; and when the output device of the second client terminal outputs the first suitable course information, recording a value of an input device of the second client terminal.
本案的另一實施態樣係關於一種網路教學方法。該網路教學方法由一主機端所執行。該網路教學方法至少包含以下步驟:儲存由一第一用戶端傳來的一原始課程資訊,其中該原始課程資訊包含複數分段內容;根據該第二用戶端的一學習條件選擇該些分段內容以產生一第一配適課程資訊;傳輸該第一配適課程資訊至該第二用戶端,使該第二用戶端的一輸出裝置根據一第一虛擬空間中的一第一視角輸出該第一配適課程資訊;以及當該第二用戶端的該輸出裝置輸出該第一配適課程資訊時,記錄該第二用戶端的一輸入裝置的一數值。Another implementation aspect of this case relates to an online teaching method. The network teaching method is executed by a host. The network teaching method includes at least the following steps: storing an original course information transmitted from a first client, wherein the original course information includes plural segment content; selecting the segments according to a learning condition of the second client Content to generate a first adapted course information; transmit the first adapted course information to the second client, so that an output device of the second client outputs the second according to a first perspective in a first virtual space A suitable course information; and when the output device of the second client terminal outputs the first suitable course information, a value of an input device of the second client terminal is recorded.
因此,根據本案的前述實施態樣,本案至少提供一種網路教學系統及網路教學方法,可有效地根據各用戶的學習條件調整課程內容,再藉由虛擬教室提供課程內容予用戶。Therefore, according to the aforementioned implementation aspects of this case, this case provides at least one network teaching system and network teaching method, which can effectively adjust the course content according to the learning conditions of each user, and then provide the course content to the user through the virtual classroom.
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本案之精神,任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本案之實施例後,當可由本案所教示之技術,加以改變及修飾,其並不脫離本案之精神與範圍。The following will clearly illustrate the spirit of this case with diagrams and detailed descriptions. Anyone with ordinary knowledge in the technical field can change and modify the technology taught in this case after understanding the embodiments of this case, which does not depart from the case. Spirit and scope.
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、…等,並非特別指稱次序或順位的意思,亦非用以限定本案,其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。Regarding the "first", "second", etc. used in this article, they do not specifically refer to the order or sequence, nor are they used to limit the present case. They are only used to distinguish elements or operations described in the same technical terms.
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』,均可指二或多個元件或裝置相互直接作實體接觸,或是相互間接作實體接觸,亦可指二或多個元件或裝置相互操作或動作。Regarding the "coupling" or "connection" used in this article, it can mean that two or more elements or devices are in direct physical contact with each other, or indirectly in physical contact with each other, or two or more elements or devices are in mutual physical contact Operation or action.
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,意指包含所指涉的選項但不限於該些選項。Regarding the "include", "include", "have", "contain", etc. used in this article, they are all open terms, meaning that the referred options are included but not limited to these options.
關於本文中所使用之方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。Regarding the directional terms used in this article, such as: up, down, left, right, front or back, etc., only refer to the directions of the attached drawings. Therefore, the directional terms used are used to illustrate but not to limit the case.
參照第1圖,其為基於本案一些實施例所繪示的一網路教學系統的示意圖。如第1圖所示,在一些實施例中,網路教學系統NS包含主機端100,主機端100至少包含記憶體110、處理器120以及通訊裝置130。記憶體110與處理器120相互電性/通訊耦接,處理器120與通訊裝置130相互電性/通訊耦接。在一些實施例中,主機端100的記憶體110以及處理器120可設置於同一處以構成伺服器,或可分別設置於不同處以構成雲端運算器。Refer to Figure 1, which is a schematic diagram of a network teaching system based on some embodiments of the present application. As shown in FIG. 1, in some embodiments, the network teaching system NS includes a
應理解,前述的「電性耦接」或「通訊耦接」可指涉實體或非實體之耦接。例如,在一些實施例中,處理器120可藉由無線通訊標準耦接至記憶體110。在又一些實施例中,處理器120可藉由實體線路耦接至記憶體110。藉由前述耦接方式,記憶體110以及處理器120可進行雙向的訊息交換。It should be understood that the aforementioned “electrical coupling” or “communication coupling” may refer to physical or non-physical coupling. For example, in some embodiments, the
在一些實施例中,記憶體110可為包含但不限於快閃(flash)記憶體、硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)、動態隨機存取記憶體(DRAM)及靜態隨機存取記憶體(SRAM)中的一者或其組合。在一些實施例中,作為一種非暫態電腦可讀取媒體,記憶體110可儲存至少一電腦可讀取指令,以供處理器120存取。In some embodiments, the memory 110 may include, but is not limited to, flash memory, hard disk (HDD), solid state drive (SSD), dynamic random access memory (DRAM), and static random access One or a combination of memory (SRAM). In some embodiments, as a non-transitory computer-readable medium, the memory 110 can store at least one computer-readable command for the
在一些實施例中,處理器120包含但不限於單一處理器或多個微處理器之集成,例如,中央處理器(CPU)、繪圖處理器(GPU)或特殊應用電路(ASIC)等。在一些實施例中,處理器120可自記憶體110存取並執行電腦可讀取指令,藉以運行至少一應用程序,使主機端100可實現其功能。為了更佳地理解本案,由處理器120運行的應用程序將於下面段落中詳細解釋。In some embodiments, the
在一些實施例中,通訊裝置130包含但不限於路由器、閘道器等,其可將處理器120連接至一網路,以傳遞/過濾/加解密/資訊,使網路中的其他裝置與處理器120可進行單/雙向的訊息交換。In some embodiments, the
如第1圖所示,在一些實施例中,網路教學系統NS包含多個用戶端200~600,分別電性/通訊耦接於主機端100,藉由通訊裝置130與處理器120進行單/雙向的訊息交換。在一些實施例中,用戶端200~600的硬體配置分別包含記憶體210~610、處理器220~620、通訊裝置230~630、輸入裝置240~640以及輸出裝置250~650,但本案並不以此為限。As shown in Figure 1, in some embodiments, the network teaching system NS includes a plurality of
在一些實施例中,記憶體210~610以及處理器220~620之功能類似於主機端100的記憶體110以及處理器120,處理器220~620可自記憶體210~610存取並執行電腦可讀取指令,藉以運行應用程序,使用戶端200~600可實現其功能。在一些實施例中,通訊裝置230~630包含但不限於網路介面卡,用以連接至可訪問主機端100的網路。In some embodiments, the functions of the
在一些實施例中,輸入裝置240~640可包含但不限於滑鼠、鍵盤、手寫板、觸控顯示器、麥克風、慣性偵測器、腦波偵測器、光學感測器、攝影機、溫度計、溼度計、人體感測器、遊戲控制器等。輸入裝置240~640分別耦接於處理器220~620,可用以將外界資訊輸入處理器220~620。在一些實施例中,輸出裝置250~650可包含但不限於顯示器、觸控顯示器、揚聲器、耳機、震動裝置、觸覺模擬器、氣味產生器、溫度控制器、濕度控制器、遊戲控制器等。輸出裝置250~650分別耦接於處理器220~620,可用以根據處理器220~620之指令向外界輸出資訊。In some embodiments, the
在一些實施例中,用戶端200~600中的各單元可設置於密閉/半密閉空間,將輸入裝置240~640以及輸出裝置250~650組合為模擬環境輸出/入裝置,例如,可在空間內整合多種輸出/入裝置為頭戴式顯示器(HMD)及對應的控制器,此種設置可為用戶提供多種感官的資料傳遞與重現,藉以實現擴增實境(AR)、虛擬實境(VR)、混合實境(MR)等虛擬環境之沉浸式體驗。In some embodiments, each unit in the
為了便於更佳地理解本案,請參照本案的第2A~2B圖。第2A~2B圖為基於本案一些實施例所繪示的一網路教學系統的部分示意圖。To facilitate a better understanding of this case, please refer to Figures 2A~2B of this case. Figures 2A to 2B are partial schematic diagrams of a network teaching system based on some embodiments of this case.
在一些實施例中,用戶端400的硬體配置如第2A圖所示。用戶端400的電腦主機H1中設置有如第1圖所示的記憶體410以及處理器420。如第1圖所示的輸入裝置440至少包含一組攝影機240a以及一對遊戲控制器240b。如第1圖所示的輸出裝置450至少包含頭戴式顯示器450a。根據第2A圖所示的用戶端400的硬體配置,用戶端400的用戶可採站姿操作用戶端400。In some embodiments, the hardware configuration of the
在一些實施例中,用戶端500的硬體配置如同第2B圖所示。用戶端500的電腦主機H2中設置有如第1圖所示的記憶體510以及處理器520。如第1圖所示的輸入裝置540例如是具輸入及顯示功能的觸碰螢幕540a、手寫板、觸控筆540b、控制器或鍵盤。如第1圖所示的輸出裝置550例如是一頭戴式顯示器550a,頭戴式顯示器550a可以是一擴增實境(Augmented Reality,簡稱AR)的頭戴式顯示器或眼鏡以呈現虛擬與真實資訊之結合,將電腦的資訊疊合到現實世界。或者,頭戴式顯示器550a可以是一虛擬實境 (Virtual Reality,簡稱VR) 的頭戴式顯示器或眼鏡,其係先製作產生一個虛擬的環境,而用戶端500的用戶(操作者)可以藉由輸入裝置540在這個虛擬的環境下穿梭或互動。根據第2B圖所示的用戶端500的硬體配置,用戶端500的用戶可採坐姿操作用戶端500。In some embodiments, the hardware configuration of the
大致而言,網路教學系統NS係用以運作一虛實整合的協作學習(Collaborative Learning)平台,以主機端100為中心,藉由網路與用戶端200~600協同運作,可提供虛擬教室予複數用戶(例如,各地的學習者與講師)。虛擬教室的模組化學習流程可供各用戶參與同步/非同步的課程。Roughly speaking, the network teaching system NS is used to operate a collaborative learning (Collaborative Learning) platform that integrates virtual and real, centered on the
參照第3圖,其為基於本案一些實施例所繪示的網路教學方法的流程圖。如第3圖所示,在一些實施例中,網路教學方法可由第1圖實施例中的主機端100以及用戶端200~600協同運作而實施,可一併參照第1圖之實施例。Refer to Figure 3, which is a flow chart of the network teaching method based on some embodiments of this case. As shown in FIG. 3, in some embodiments, the network teaching method can be implemented by the cooperative operation of the
應理解,網路教學系統NS中的用戶端200~600可選地配適於不同用戶,該些用戶分別於虛擬教室中具有相異的角色身分,至少包含:(1)、學習者(Learner):虛擬教室中的被教學者;(2)、內容提供者(Content Provider):虛擬教室中設計、規劃及發布教材內容者;(3)、主導者(Moderator):虛擬教室的主控者,安排課堂時間及控制課堂流程;(4)、促進者(Facilitator):虛擬教室的協助者,協助主導者帶領學習者與解答問題。但本案不以此為限。在一些實施例中,用戶端200~600的用戶身分已註冊於網路教學系統NS,由主機端100的儲存裝置(例如,記憶體110)所儲存。用戶端200的用戶可為內容提供者,用戶端300的用戶可為主導者,用戶端400的用戶可為促進者,用戶端500以及用戶端600的用戶可為學習者。It should be understood that the
在此須特別注意的是,各用戶可分別操作用戶端200~600的處理器220~620,而用戶端200~600的處理器220~620可分別藉由通訊裝置230~630連接至主機端100的通訊裝置130。為了方便閱讀,以下敘述的「用戶端200~600連接至主機端100」可理解為「用戶端與主機端的處理器之間藉由所屬通訊裝置連接」,將不再贅述該些通訊裝置與該些處理器之間的連接關係以及資訊傳遞過程。It should be noted here that each user can operate the
詳細而言,第3圖所示的網路教學方法即為第1圖之實施例所述的應用程序,其主要由處理器120存取並執行記憶體110中的電腦可讀取指令而運作,其詳細步驟如下所示。In detail, the network teaching method shown in Figure 3 is the application program described in the embodiment in Figure 1, which is mainly accessed by the
S1:儲存由第一用戶端傳來的原始課程資訊,其中原始課程資訊包含複數分段內容。S1: Store the original course information from the first client, where the original course information includes plural segmented content.
在一些實施例中,內容提供者可操作用戶端200,以設計/編排至少一課程,此課程包含相互關聯的複數層級化內容(Multi-level contents)。例如,一種機台操作練習課程,其至少包含以下模組化的分段內容(亦可稱活動):(A)、啟動前檢查,分段長度4分鐘;(B)、啟動機台,分段長度4分鐘;(C)、設置材料,分段長度4分鐘;(D)、加工材料,分段長度16分鐘;(E)、成品檢查,分段長度10分鐘;(F)、關閉機台,分段長度2分鐘。此課程完整長度40分鐘,可供用戶學習使用特定機台執行特定的加工程序。在一些實施例中,各分段內容可選地配置有長度不等的子活動。In some embodiments, the content provider can operate the
在一些實施例中,此課程(或各分段內容)可對應於特定的輸出/入裝置。例如,一種機台操作練習課程,其至少包含以下版本:(A)、實體工具版本,使用機台的實體零件、六角板手、螺絲等工具,使用戶於模擬教室中操作實物;(B)、精細操作版本,使用遊戲控制器、攝影機及人體感測器等,使用戶於模擬教室中直覺地操作虛擬物件;(C)、精簡模擬版本,使用滑鼠及鍵盤等,使用戶於模擬教室中以模擬方式操作虛擬物件。此機台操作練習課程的該些版本亦可理解為複數層級化內容。In some embodiments, this course (or each segmented content) may correspond to a specific I/O device. For example, a machine operation practice course, which contains at least the following versions: (A), the physical tool version, using the physical parts of the machine, hexagonal wrenches, screws and other tools to enable users to operate the physical objects in the simulation classroom; (B) , Fine operation version, using game controllers, cameras and human sensors, etc., to enable users to intuitively operate virtual objects in the simulated classroom; (C), simplified simulation version, using a mouse and keyboard, etc., to enable users in the simulated classroom Operate virtual objects in simulation mode. These versions of this machine operation practice course can also be understood as plural levels of content.
在一些實施例中,用戶端200的記憶體210可儲存關於此機台操作練習課程,用戶端200可上傳關於此機台操作練習課程的資訊至主機端100,主機端100的處理器120可於儲存裝置(例如,記憶體110)中儲存關於此機台操作練習課程的資訊。在一些實施例中,藉由類似前述的程序,儲存裝置(例如,記憶體110)中可儲存由不同的內容提供者上傳的多種課程資訊。In some embodiments, the
S2:根據第二用戶端的學習條件選擇該些分段內容以產生配適課程資訊。S2: Select the segmented content according to the learning conditions of the second client to generate suitable course information.
在一些實施例中,學習者可主動地向主機端100要求安排單人課程。例如,用戶端500的用戶可操作輸入裝置540,以控制用戶端500連接主機端100。用戶端600的用戶可操作輸入裝置640,以控制用戶端600連接主機端100。主機端100可傳輸推薦課程列表至用戶端500及用戶端600。用戶端500及用戶端600可根據推薦課程列表傳輸排課請求至主機端100,藉以請求於未來的特定時間開啟虛擬教室,以單獨地進行此機台操作練習課程。In some embodiments, the learner can actively request the
在另一些實施例中,學習者可主動地向主機端100要求安排多人課程。例如,用戶端500的用戶可用戶端500連接主機端100。若線上有虛擬教室正教授此機台操作練習課程,用戶端500可直接(或向主導者的申請)加入虛擬教室。In other embodiments, the learner can actively request the
在又一些實施例中,學習者可被動地加入多人課程。例如,用戶端300的用戶操作輸入裝置340,以控制用戶端300連接主機端100。用戶端300作為主導者安排於未來的特定時間開啟虛擬教室,以進行此機台操作練習課程。用戶端300可傳輸課程邀請至用戶端400~600,以邀請用戶端400~600的用戶於特定時間進入虛擬教室來進行多人連線的機台操作練習課程。用戶端400~600的用戶可操作用戶端400~600以接受/拒絕此課程邀請。若用戶端400~600的用戶接受此課程邀請,用戶可於特定時間操作用戶端400~600加入此虛擬教室。In still other embodiments, learners can passively join a multi-person course. For example, the user of the
在一些實施例中,主機端100可動態地根據用戶的學習條件選擇特定課程中的至少一分段內容,以產生配適於用戶的課程資訊。In some embodiments, the
在一些實施例中,此學習條件為用戶的學習時間。主機端100可根據用戶的學習時間排序並調整此機台操作練習課程中的該些層級化內容,從而產生配適於用戶的課程。例如,用戶端400~600的用戶可定義其學習時間(例如,26分鐘),主機端100可根據分段內容(B)、(C)、(D)、(F)重組配適於用戶的機台操作練習課程,以利用戶於有限的時間內學習精簡化的課程。又例如,用戶端400~600的用戶可定義其感興趣的課程內容(例如,加工分段),主機端100可根據分段內容(C)、(D)、(E)重組配適於用戶的機台操作練習課程,以利用戶學習其較感興趣的課程。又例如,若分段內容(A)~(F)各自包含複數子活動,主機端100可排序並重組該些子活動以產生配適於用戶的機台操作練習課程。然而,本案動態調整課程的方式並不以此為限。In some embodiments, this learning condition is the user's learning time. The
在一些實施例中,此學習條件為用戶的硬體配置。主機端100可根據用戶端400~600的硬體配置排序並調整此機台操作練習課程的該些層級化內容,從而產生配適於用戶的課程。例如,用戶端400的輸入裝置440包含遊戲控制器、攝影機及人體感測器,主機端100可根據版本(B)產生配適於用戶的機台操作練習課程。又例如,用戶端600的輸入裝置640係為滑鼠及鍵盤,主機端100可根據版本(C)產生配適於用戶的機台操作練習課程。在一些實施例中,主機端100可為加入同一虛擬教室的複數用戶分別配適由不同層級化內容組合而成的課程。例如,用戶端400及用戶端500加入同一虛擬教室,但用戶端400的硬體配置等級較高而用戶端500的硬體配置等級較低,主機端100可就同一課程為用戶端400及用戶端500提供硬體操作相異的版本。然而,本案動態調整課程的方式並不以此為限。In some embodiments, this learning condition is the user's hardware configuration. The
另外,需要特別說明的是,學習條件除了是學習時間或是用戶的硬體配置之外,也有可能是人數 (當某些層級內容需要多人學習,或只有一人時,便只能選擇單人學習內容進行)。或者,學習條件可以是活動範圍 (當某些操作活動內容需要較大的活動空間,若使用者所在空間不夠大,便只能使用其他層級內容)。又或者,學習條件例如是網路條件(當某些內容需要順暢的網路傳訊,若使用者現場網路訊號不佳,便只能降規使用其他層級內容)等等。In addition, it should be noted that the learning conditions are not only the learning time or the user's hardware configuration, but also the number of people (when some levels of content require multiple people to learn, or only one person, you can only choose single Learning content). Or, the learning condition can be the scope of activity (when some operation activity content requires a larger activity space, if the user's space is not large enough, only other levels of content can be used). Or, the learning conditions are, for example, network conditions (when certain content requires smooth network transmission, if the user's live network signal is not good, they can only use other levels of content) and so on.
S3:傳輸第一配適課程資訊至第二用戶端,使第二用戶端的輸出裝置根據虛擬空間中的視角輸出配適課程資訊。S3: Transmit the first adapted course information to the second client, so that the output device of the second client outputs the adapted course information according to the perspective in the virtual space.
在一些實施例中,當主機端100產生配適於用戶的課程資訊後,可將配適於用戶的課程資訊分別傳輸至用戶端300~600。用戶端300~600可藉由其輸出裝置250~650(例如:頭戴式顯示器)輸出至少一畫面,此至少一畫面對應於虛擬教室中的一視角。在一些實施例中,用戶端300~600的輸出裝置250~650所顯示的畫面分別對應於虛擬教室中的不同視角。In some embodiments, after the
在一些實施例中,用戶端300~600的用戶(包含主導者、促進者、學習者)於虛擬教室中分別具有虛擬的一化身(Avatar),此化身的外表可由系統預設或由用戶自行設定。當用戶端300~600的用戶透過輸出裝置350~650(例如,頭戴顯示器當中的顯示器)觀看虛擬教室中的景象時,用戶可見到其他用戶的化身及/或自身化身的特定部份(例如:四肢)。In some embodiments, users (including leaders, facilitators, and learners) at the
為了更佳地理解本案,請參照本案的第4圖。第4圖為基於本案一些實施例所繪示的一模擬環境的部分示意圖。在一些實施例中,用戶端600的用戶可藉由輸出裝置650觀看景象V1,景象V1係根據用戶於虛擬教室中的化身對應的視角所繪示。如第4圖所示,用戶於景象V1中可見其虛擬化身的左手LH以及右手RH。如第4圖所示,用戶於景象V1中亦可見對應於其他用戶的化身A1~A3。在課程進行時,用戶端600的用戶可於景象V1中觀看其他用戶的化身A1~A3的動作。In order to better understand this case, please refer to Figure 4 of this case. Figure 4 is a partial schematic diagram of a simulated environment drawn based on some embodiments of the present case. In some embodiments, the user of the
S4:當第二用戶端的輸出裝置輸出配適課程資訊時,記錄第二用戶端的輸入裝置的數值。S4: When the output device of the second client terminal outputs suitable course information, record the value of the input device of the second client terminal.
在一些實施例中,當課程進行時,用戶端300~600的輸入裝置340~640可偵測多種物理性數值,包含周邊環境數值或是由用戶端取得的數值,例如:人體感測器或慣性偵測器可偵測用戶身體部位(四肢、軀幹、頭部)的移動座標、角度、速度、碰觸力道、或是手勢/指角度等。而周邊環境數值的偵測可利用例如是以溫度計偵測溫度、以溼度計偵測濕度、以麥克風偵測聲音、以攝影機或感光元件來偵測深度、亮度、彩度等等。用戶端300~600可傳輸該些物理性數值至主機端100,藉此,主機端100可獲取用戶的動作,並將該些動作反映於用戶的化身上,使虛擬教室中的用戶可見到其他用戶的動作,進而瞭解他人的操作狀況。主導者及促進者可觀察學習者的操作狀況,以決定課程進行的速度或課程內容的順序。在一些實施例中,主機端100可於儲存裝置(例如,記憶體110)中儲存該些物理性數值。In some embodiments, when the course is in progress, the input devices 340-640 of the user terminal 300-600 can detect various physical values, including surrounding environment values or values obtained by the user terminal, such as human sensors or The inertial detector can detect the moving coordinates, angle, speed, touch force, or gesture/finger angle of the user's body parts (extremities, torso, head). The detection of the surrounding environment values can be used, for example, to detect temperature with a thermometer, to detect humidity with a hygrometer, to detect sound with a microphone, and to detect depth, brightness, chroma, etc. with a camera or photosensitive element. The
在一些實施例中,用戶端300~600的輸入裝置340~640(例如,人體感測器或慣性偵測器)更可偵測多種生物性數值,例如:腦波偵測器可偵測用戶的腦電波變化,麥克風可偵測用戶的聲紋等,攝影機可偵測用戶的眼球追蹤(eye tracking)、或心律偵測器可偵測用戶的心跳等等。用戶端300~600可傳輸該些電性數值至主機端100,主機端100的處理器120可執行分析程序,以分析用戶的該些數值來產生關於該些用戶的課程報告(例如,圖表化報告)。例如,高頻率的語音討論可能代表用戶具有較高的互動程度,活躍的腦電波變化可能代表用戶具有較高的專注度。在一些實施例中,主機端100可於儲存裝置(例如,記憶體110)中儲存該些生物性數值。In some embodiments, the input devices 340-640 (for example, a human body sensor or an inertial detector) of the user terminal 300-600 can detect a variety of biological values. For example, a brain wave detector can detect a user The microphone can detect the user’s voiceprint, the camera can detect the user’s eye tracking, or the heart rate detector can detect the user’s heartbeat, etc. The
在一些實施例中,用戶端300~600的用戶可即時/課後自主機端100存取此課程報告,以協助課堂的參與者(包含主導者、促進者、及學習者)瞭解各用戶的學習狀況,以利主導者及促進者調整內容或提供輔助。在一些實施例中,用戶端200的用戶(即內容提供者)亦可自主機端100存取此課程報告,藉以判斷是否可改進此機台操作練習課程。用戶端200的用戶可藉由用戶端200傳輸修改後的機台操作練習課程至主機端100,使主機端100可更新儲存裝置中的機台操作練習課程之內容。In some embodiments, users of the
在一些實施例中,根據該些物理性數值及該些生物性數值,處理器120可產生課程紀錄,此課程紀錄係為一種影音(visual-audio)紀錄,其藉由用戶的化身重現用戶的動作及互動狀況。藉此,需要複習課程的學習者或未能參與課程的學習者可以藉由播放課程紀錄的方式與其他用戶進行互動學習。應理解,在一些實施例中,用戶可操作其用戶端可選地以下列三種模式播放課程紀錄:(1)、課堂旁觀者的身分,此身分可供用戶從各個角度觀察虛擬教室當中各用戶的化身的動作;(2)、新學習者的身分,此身分可供用戶以其化身加入虛擬教室當中以實際操作課程中的活動;(3)、取代其他用戶的身分,此身分可供用戶取代其他用戶的化身加入虛擬教室當中,以根據此用戶化身的視角實際操作課程中的活動並與其他用戶互動。In some embodiments, according to the physical values and the biological values, the
在一些實施例中,此課程紀錄具有複數分段,分別對應於此機台操作練習課程中的各分段內容。用戶端200~600的用戶可操作用戶端200~600以重播此課程紀錄中的特定分段,以節省重播的時間。In some embodiments, the course record has a plurality of segments, corresponding to each segment content in the machine operation practice course. Users of the
在一些實施例中,處理器120可將該些物理性數值及該些生物性數值輸入基於特定演算法的機器學習程序,例如:強化學習(Reinforcement learning)演算法等。此機器學習程序可藉此產生對應虛擬教室中各角色身分的複數角色模型(包含主導者、促進者、及學習者等),並根據後續收集的數值訓練並優化該些模型。在一些實施例中,處理器120可根據該些角色模型產生對應的機器人化身,以加入其他用戶的虛擬教室,機器人化身可模擬特定角色功能進行課程並與其他用戶互動。在一些實施例中,處理器120可根據該些角色模型操作特定電子/機械裝置。例如,根據機台操作練習課程產生的角色模型可用以控制機器手臂,使機器手臂模擬用戶的動作操作機台。In some embodiments, the
應注意的是,雖然前述實施例中的主機端100及用戶端200~600包含了多個硬體構件,但本案並不以此為限。在一些實施例中,主機端100及用戶端200~600可指涉運行於該些硬體構件(尤為處理器)的軟體或韌體,其儲存於至少一非暫態電腦可讀取媒體(例如:記憶體110~610)中,惟其可實施如前述主機端100及用戶端200~600之功能。It should be noted that although the
在前述實施例中,本案的網路教學系統NS(包含主機端100及用戶端200~600)具有多個功能方塊或模組。領域中人應當理解,在一些實施例中,優選地,該些功能方塊或模組可藉由電路(包含在一或多個處理器以及編碼指令下操作的專用電路或通用電路)以實現。一般而言,該電路可包含電晶體或其他電路元件,以前述實施例中的方式配置,使此電路可根據本案所述的功能以及操作運行。進一步地,該電路當中的功能方塊或模組間的協作程序可由特定編譯器(compiler)所實現,例如,暫存器傳送語言(Register Transfer Language, RTL)編譯器。然而,本案並不以此為限。In the foregoing embodiment, the network teaching system NS (including the
由前述本案實施方式可知,本案實施例藉由提供一種網路學習系統及方法,可有效地根據各用戶的學習時間、硬體配置、人數、活動範圍、或網路條件等來調整課程內容,並藉由虛擬教室提供課程內容。此系統及方法更可收集課程中的用戶數值,用以訓練機器人學習者或直接用以控制其他電子/機械裝置。It can be seen from the foregoing implementation of this case that, by providing an online learning system and method, the embodiments of this case can effectively adjust the content of the course according to the learning time, hardware configuration, number of people, range of activities, or network conditions of each user. And through the virtual classroom to provide course content. This system and method can also collect user values in the course to train robot learners or directly control other electronic/mechanical devices.
雖然本案以實施例揭露如上,然其並非用以限定本案,任何熟習此技藝者,在不脫離本案之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。Although this case is disclosed as above with examples, it is not intended to limit the case. Anyone who is familiar with this technique can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of this case. Therefore, the scope of protection of this case should be attached hereafter. The scope of patent application shall prevail.
NS:網路教學系統
100:主機端
200、300、400、500、600:用戶端
110、210、310、410、510、610:記憶體
120、220、320、420、520、620:處理器
130、230、330、430、530、630:通訊裝置
240、340、440、540、640:輸入裝置
250、350、450、550、650:輸出裝置
H1、H2:電腦主機
240a:攝影機
240b:遊戲控制器
540a:手寫板
540b:觸控筆
450a、550a:頭戴式顯示器
S1~S4:步驟流程
V1:景象
LH:左手
RH:右手
A1~A3:化身
NS: Network Teaching System
100:
參照後續段落中的實施方式以及下列圖式,當可更佳地理解本發明的內容: 第1圖為基於本案一些實施例所繪示的一網路教學系統的示意圖; 第2A圖為基於本案一些實施例所繪示的一網路教學系統的部分示意圖; 第2B圖為基於本案一些實施例所繪示的一網路教學系統的部分示意圖; 第3圖為基於本案一些實施例所繪示的網路教學方法的流程圖;以及 第4圖為基於本案一些實施例所繪示的一模擬環境的部分示意圖。 The content of the present invention can be better understood with reference to the implementation in the subsequent paragraphs and the following drawings: Figure 1 is a schematic diagram of a network teaching system based on some embodiments of this case; Figure 2A is a partial schematic diagram of a network teaching system based on some embodiments of this case; Figure 2B is a partial schematic diagram of a network teaching system based on some embodiments of this case; Figure 3 is a flowchart of a network teaching method based on some embodiments of this case; and Figure 4 is a partial schematic diagram of a simulated environment drawn based on some embodiments of the present case.
NS:網路教學系統
100:主機端
200、300、400、500、600:用戶端
110、210、310、410、510、610:記憶體
120、220、320、420、520、620:處理器
130、230、330、430、530、630:通訊裝置
240、340、440、540、640:輸入裝置
250、350、450、550、650:輸出裝置
NS: Network Teaching System
100:
Claims (20)
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TWI715079B true TWI715079B (en) | 2021-01-01 |
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TW (1) | TWI715079B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110189643A1 (en) * | 2004-12-29 | 2011-08-04 | Foundation For Behavioral Resources | Programmed classroom instruction |
CN103823908A (en) * | 2014-03-21 | 2014-05-28 | 北京飞流九天科技有限公司 | Method and server for content recommendation on basis of user preferences |
CN104575142A (en) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 上海开放大学 | Experiential digitalized multi-screen seamless cross-media interactive opening teaching laboratory |
TW201545105A (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-01 | Dalin Tzu Chi Hospital Buddhist Tzu Chi Medical Foundation | Interactive medical learning system |
-
2019
- 2019-06-26 TW TW108122323A patent/TWI715079B/en active
Patent Citations (4)
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TW201545105A (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-01 | Dalin Tzu Chi Hospital Buddhist Tzu Chi Medical Foundation | Interactive medical learning system |
CN104575142A (en) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 上海开放大学 | Experiential digitalized multi-screen seamless cross-media interactive opening teaching laboratory |
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