[發明專利]一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能實訓輔助教學系統及輔助教學方法

有效

• 申請號: 201910645271.5
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110364049B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 毛雨霄
• 申請（專利權）人: 石虹
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06Q50/20
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

本發明公開了一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能實訓輔助教學系統及輔助教學方法。該系統包括智能化實訓教材、技能訓練專用設施、現場信息采集設備、系統服務器、輔助教學終端。該方法以智能化實訓教材為導航，通過掃描或觸摸教材中不同的ID標識，獲得相關科目訓練的資源或確定一個訓練科目的操作跟蹤流程；該方法將技能訓練過程細分為可識別的跟蹤數據采集點，通過對學習者和示范者的細分操作數據的相似度比較，產生偏離度反饋信息；實現以ID標識為紐帶的“科目訓練開始—訓練過程數據采集—樣板數據相似度比較—訓練過程跟蹤評估—偏離度糾偏建議推送—ID關聯學習觀摩素材獲取—科目訓練再開始”的數據閉環糾偏控制過程。

技術領域

本發明屬于職業教育技術領域，涉及一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能實訓輔助教學系統及輔助教學方法。

背景技術

傳統的技能訓練操作，是一種“師傅帶徒弟”型的“手把手”的模式。在教學實踐中，一位專業教師需要輔導一個班級的學生。由于不同的教師自身對科目訓練技能的掌握參差不齊，對專業技能操作標準的理解掌握有差異性，在實現專業化的均衡教育過程中具有較大的難度。

多年以來的專業教學設計中，將專業教學計劃內容分為專業基礎課教學和專業技能實訓教學兩部分，前者以知識點傳授為主、后者以技能習慣養成為目標。現有的技能訓練模式和現有的計算機輔助教學手段，不能進行自動跟蹤評估并自動糾偏，完全依靠教師自行完成，不能完全實現專業實訓教學過程中的規范化、標準化、精準化和教學資源均衡。

發明內容

本發明的目的在于，克服專業教學中的不足，提供一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能訓練輔助教學系統，和一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能訓練輔助教學方法；解決職業教育中的技能實訓教學的專業性、規范性、均衡性和可操作性的難題，實現生均共享的技能訓練“自動跟蹤糾偏”輔導和面向技能大賽成果的拓展應用。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種具有偏離度自動反饋數據閉環糾偏控制的專業技能訓練輔助教學系統，該系統包括智能化實訓教材、技能訓練專用設施、現場信息采集設備、系統服務器、輔助教學終端；系統服務器包括現場數據服務器、云端服務器；輔助教學終端包括現場智能教學終端、智能學習終端；

技能訓練專用設施設置于實訓教學現場，用于實訓操作；現場信息采集設備設置于技能訓練專用設施上或附近，用于采集現場實訓操作數據信息(包括圍繞技能訓練專用設施進行操作訓練時的操作信息和思維判斷信息)；

現場數據服務器附帶前置采集終端，與現場信息采集設備連接，裝有與現場信息采集設備配套的專業數據采集卡和配套的數據采集、轉換軟件；實訓操作的圖像、音頻和開關信號通過專業數據采集卡和配套的專業數據采集軟件進行采集；現場數據服務器用于與現場信息采集設備之間的交互響應，以及對現場采集的數據的預處理和轉換；

智能化實訓教材按照針對訓練科目的科目訓練路線導航圖設計，是一個或多個技能實訓科目的集合；它將每一個技能實訓科目內容作為一個獨立的章節，每一個章節，具有相同的架構設計；架構中包含了以下幾個部分的內容：1)、專業知識點、技能點基礎學習準備；2)、技能實訓科目專業環境使用方法學習準備；3)、技能實訓科目訓練要求與評價標準；4)、技能實訓科目訓練步驟學習與示范；5)、技能實訓科目訓練跟蹤評估反饋建議；各部分的內容均按照樹狀索引結構編排，每一條索引設置有一個隱形的唯一性的ID標識(即隱形鏈接地址)；各ID標識均與預存在云端服務器中的相關實訓教學資源信息相對應；

云端服務器設置于實訓教學現場或者通過租賃的形式設置于運營商機房內；云端服務器中預存有實訓教學資源信息，這些實訓教學資源信息具有與智能化實訓教材相對應的資源架構和ID標識鏈接地址；云端服務器，通過智能化實訓教材中的ID標識向用戶提供服務響應、對科目訓練現場采集、上傳的數據進行深度識別處理、比較和跟蹤評估、并且根據評估結果進行偏離度信息反饋，提供針對性的補充學習建議；