[發明專利]利用虛擬現實技術的教育教學系統及其教學方法

在審

• 申請號: 202110759647.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113506484A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 周新旺;周艾平
• 申請（專利權）人: 清控道口財富科技（北京）股份有限公司
• 主分類號: G09B5/14
• 分類號: G09B5/14;G09B9/00;G06F3/01;G06Q50/20
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 朱學繪

本發明涉及虛擬現實技術技術領域，具體是利用虛擬現實技術的教育教學系統及其教學方法。包括虛擬課堂設計、技能訓練功能模塊設計、虛擬情景設計、虛擬角色的設計、虛擬教學，虛擬課堂設計是設計適合每一位學生的虛擬課堂；技能訓練功能模塊設計內設有VR，通過VR的沉浸性和交互性，使學生以角色的身份參與到虛擬的學習環境中，虛擬角色的設計通過角色扮演打造教學情境，虛擬教學利用三維系統建模、圖形圖像處理和文本編輯，虛擬教學是將三維數據存入到數據庫中，形成虛擬教學系統的基礎。本發明提供一種利用虛擬現實技術學習增加學習興趣和提高學習效率，適合于不同時間段學習的利用虛擬現實技術的教育教學系統及其教學方法。

技術領域

本發明涉及虛擬現實技術技術領域，具體是利用虛擬現實技術的教育教學系統及其教學方法。

背景技術

隨著計算機及網絡技術的飛速發展，Internet應用在全球范圍內日益普及，當今社會正快速向信息化社會前進，信息系統的作用也越來越大。現如今網絡上的學習網站也日漸增多，通過網絡學習已經成為一種普遍模式。利用網絡學習有很多優點。首先，網絡學習還可以實現信息資源共享，而且，當今社會通過互聯網傳播信息也是最快的方式。網絡已經成為現代人們生活中非常重要的一部分。其次，通過網絡學習不受時間和地域的限制。用戶想什么時候學習就什么時候學習，也不必考慮地域問題，只要用戶需要完全可以觀看一些著名老師的講課視頻。特別是現在一些學校和老師為了增加知名度，通常會把自己的講課的文檔資料或視頻發布到網絡上，這樣就為一些學習者提供了更多的資料，但僅僅只是網絡學習，并不能是學習的效率最好。

發明內容

本發明提供一種利用虛擬現實技術學習增加學習興趣和提高學習效率，適合于不同時間段學習的利用虛擬現實技術的教育教學系統及其教學方法。

本發明所采用的技術方案為：利用虛擬現實技術的教育教學系統，其特征在于：包括虛擬課堂設計、技能訓練功能模塊設計、虛擬情景設計、虛擬角色的設計、虛擬教學，所述虛擬課堂設計是打破傳統的學習場所，根據學生的需求，設計適合每一位學生的虛擬課堂；所述技能訓練功能模塊設計內設有VR，通過VR的沉浸性和交互性，使學生以角色的身份參與到虛擬的學習環境中，去嘗試和體驗情境學習活動，所述虛擬情景設計內創設與現實情境高度逼真的虛擬學習情境，代替書本描述和抽象語言的描述，所述虛擬角色的設計通過角色扮演打造教學情境，所述虛擬教學利用三維系統建模、圖形圖像處理和文本編輯，搭建起虛擬現實醫學教學平臺，并實現暢通的人機交流，所述虛擬教學是將三維數據存入到數據庫中，形成虛擬教學系統的基礎。

所述三維系統建模包括學生三維系統建模和教師三維模型，所述學生三維系統建模將學生的虛擬形象與當前運行的虛擬教學場景相融合，并將合成后的三維場景數據實時傳輸給所有教師端軟件，通過服務器進行分析學生三維系統中的指令；所述教師三維模型將教師的虛擬形象與當前運行的虛擬教學場景相融合，并將合成后的三維場景數據實時傳輸給所有學生端軟件，同時服務器軟件可以接收來自教師端的控制指令，對當前的三維數據分發工作進行控制，也可以接收來自學生端的連接請求，并按預設邏輯處理。

所述三維系統建模對圖像數據進行分析處理后生成學生和教師的實時三維模型數據，然后三維建模系統通過網絡將實時三維模型數據發送給服務器平臺。

所述三維系統建模對三維虛擬教學場景數據進行運算處理，生成三維虛擬圖像，虛擬現實互動單元可以跟蹤學生的動作并接收學生的操作指令，實現與虛擬現實場景中的相應對象進行互動操作。

利用虛擬現實技術的教育教學方法，其特征在于：包括學生功能模塊、教師功能模塊、系統功能模塊，所述學生功能模塊內設有注冊登錄、三維課件下載、學生提問、教程瀏覽、三維互動模型，所述教師功能模塊內設有三維視頻管理、網上答疑、題庫管理，三維訓練模型，所述系統功能模塊內設有信息發布、學生和教師管理、后臺發布管理、答疑管理、三維系統建模管理。

所述學生功能模塊中的具體步驟包括：

S1：用戶進行注冊后登錄，并記錄詳細的個人信息，系統根據個人信息匹配出所需學習課件；