[發明專利]一種借助虛擬現實及軟件研發技術的輔助教學方法

在審

• 申請號: 201611136070.5
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106652608A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 馬從勇
• 申請（專利權）人: 墨寶股份有限公司
• 主分類號: G09B5/14
• 分類號: G09B5/14
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及教學領域，尤其涉及一種借助虛擬現實及軟件研發技術的輔助教學方法。

背景技術

目前，在計算機輔助教學當中存在許多軟件工具，通過這些工具教師能夠制作出用于教學的各種課件，如offi ce文檔、視頻、交互式動畫等。但是，這些課件的存儲與管理非常零散且數據格式不統一，教師很難針對資源素材進行重復利用，造成制作效率低下。另外，教師在制作課件的過程中有時需要使用多個不同的軟件制作工具，而這些工具軟件互相之間無法關聯，給課件制作帶來了極大的不便；目前的計算機輔助教學大多采用傳統的電子文檔或影音媒體進行表達，學生缺少直觀感知，對于學習過程中的難點很難理解，教師也無法得知學生的學習效果。

在傳統教學培訓領域中，控制對象作為檢驗教學效果的終極方法被廣泛應用到整個教學過程，但隨著社會科學技術的發展，實物控制對象越來越復雜、越來越龐大，成本越來越高，而作為引入教學必要手段，其越真實，達到的效果越好，而其體積、成本、綜合應用環境匹配使其很難直接走進教室，并且還要適應教學人數規模的要求，人們開始尋求折中且經濟的做法，建立模擬實訓對象，使用文字標簽和指示燈在圖案上進行演示，其結構簡單，經濟適用，因其脫離實際，造成學習興趣缺乏，嚴重影響教學效果，于是人們開始適用軟件仿真技術，適用視頻或flash，引入軟件技術，在演示原理上取得了較好的效果，但其完全脫離實際，并且對實物進行效果美化，增加了學生學習興趣，達到了一定的學習效果提升，但其完全脫離實際，無動手實際操作，僅停留在理論學習階段，隨著時間推移，作為教輔的工具慢慢的被邊緣化。

隨著技術進步和發展，3D虛擬現實技術的發展條件已經成熟，通過3D虛擬現實技術，運用計算機的采集分析及通信原理，將控制對象在3D場景中現實化處理，并通過通信送入輸入輸出接口，既完成原理驗證，也提高學生的動手能力，同時，通過現場工程應用虛擬化，使學生能夠身臨其境的進行學習，教學培訓的老師也能夠將其難于表達的現場環境通過虛擬現實技術簡潔明快的表達清楚，達到工學一體化的教學效果。

虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，他利用計算機生成一種模擬環境是一種多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行為的系統仿真使用沉浸到該環境中，虛擬現實技術是仿真技術的一個重要的方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口多媒體技術傳感器技術網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術主要包括模擬環境，感知、自然技能和傳感器設備等方面。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種借助虛擬現實及軟件研發技術的輔助教學方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種借助虛擬現實及軟件研發技術的輔助教學方法，通過軟件開發技術建設教學管理平臺，由教學管理平臺提供一系列標準WEB接口服務，利用應用程序二次開發技術開發常用工具的擴展程序，擴展程序在提供基礎集成功能的同時調用教學管理平臺的接口服務，從而實現教學管理平臺與常用工具間的無縫連接，教學管理平臺包括我的工作空間模塊、教學課件管理模塊、教學實訓模塊、系統集成模塊、教學測試模塊、教學評估與反饋模塊、查詢與檢索模塊和權限管理模塊；方法具體包括以下步驟：

S1、輸入輸出步驟：用于處理信號，并接收控制主機發出的信號，對輸入輸出信號進行自定義；

S2、邏輯運算步驟：通過對比數據庫的點位數據變化分析，根據導入的虛擬場景及設備模塊的物理屬性的變化進行邏輯運算，并將運算的數據通知數據庫進行更新數據；

S3、建立虛擬場景步驟：建立虛擬場景，根據不同的應用和教學實際需要，進行虛擬場景變換；

S4、設備模塊通過軟件界面的操作選擇，加載到虛擬場景中，根據事件的變化，完成人機交互。

優選地，所述教學課件管理模塊包括教師端與學生端，所述教師端用于管理個人課件文件，同時具有在線瀏覽功能、發布課件及課件共享功能；所述學生端具有課前預習、課件自學、課件下載及作業提交功能。

優選地，所述系統集成模塊用于課件制作以及電子文件的提交，通過針對不同創作工具的二次開發實現與教學管理平臺資源庫的關聯。

優選地，所述步驟S1輸入輸出步驟中，能夠處理的信號包括電流、電壓、總線檢測、脈沖、數字量、模擬量信號。