一种支持工学融合的移动情境感知教学系统及方法技术方案

一种支持工学融合的移动情境感知教学系统及方法，用于无缝融合职业教育中课堂知识学习和实践工作场所技能训练，包括教师终端设备、学习终端设备，情境融合服务器设备和语义数据存储服务器设备。教师终端设备和学习终端设备具有移动网络环境下的智能感知情境能力，教师利用教师终端设备备课和教学，学生利用学习终端设备学习和交流，情境融合服务器设备实现情境感知信息融合处理，语义数据存储服务器设备实现数据语义化存储。本发明专利技术的支持工学融合的移动情境感知教学系统能够支持教师真实情境创设、学习资源快速生成和课堂知识学习和实践工作场所技能训练一体化融合，有效地解决了职业教育中课堂知识学习和实践工作场所技能训练割裂的现实问题，激发学生的学习积极性和主动性，提高学生知识学习和技能习得的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及职业教育中工作场所技能训练、移动情境感知技术及教学系统领域，特别是关于一种支持工学融合的移动情境感知教学系统及方法。
技术介绍
工学融合是一种将课堂知识学习与工作场所技能训练融合在一起的职业教育人才培养模式，对于提高职业教育人才培养质量至关重要。在传统的职业教育教学环境中，课堂教室与实训室相分离，教师讲授与学生动手实践相分割，学校专业教学和企业生产实际呈分离和割裂状态，这样就会造成诸多问题：教师采用书本教材备课，设计、组织学习过程和学习资源，书本教材内容知识缺乏实际工作情境支持；面对课堂中枯燥的知识学习，学生处于被动接受状态，学习的积极性和主动性不高，当在实践工作场所中技能训练时，又会感到缺乏理论知识指导，知识的迁移外化和解决实际问题的能力不足；教师与学生、学生与学生、教师与教师之间缺乏足够的互动学习交流，缺乏教与学的反思环境支持；学习情境、学习资源、学习过程、学习交流、学习反思等不能在更大程度、更广范围中共享和重用；不能满足学生的情境性、个性化学习需求。这些问题会直接影响着高质量技能型职业人才的培养，关系到国家的经济、社会发展。传感器、移动智能终端、移动互联网等技术的飞速发展，为新一代的职业教育教学环境提供了技术支撑。但是，如果没有实体的教学系统作为新一代的职业教育教学环境中的支持平台，那么职业教育教学环境还是脱离不了传统的教学环境之中，直接影响着职业人才培养质量。然而，目前职业教育中的教学系统在移动情境感知方面不能很好的支持工学融合，使得教师备课无法与学生工作场所技能训练有机结合，本专利技术提供一种支持工学融合的移动情境感知教学系统及方法。
技术实现思路
本专利技术技术解决总是：克服现有技术的不足，提供一种支持工学融合的移动情境感知教学系统及方法，用于解决现有职业教育中课堂知识学习和实践工作场所技能训练割裂的现实问题，能够激发学生的学习积极性和主动性，提高学生知识学习和技能习得的质量，能够在学校实训室或企业实际工作场所中开展工学融合的实践教学，支持移动环境下的教师备课、学生学习和交流。本专利技术技术解决方案：一种工学融合的移动情境感知教学系统，所述系统包括：教师终端设备、学习终端设备、情境融合服务器设备和语义数据存储服务器设备，其中：教师终端设备，用于支持移动网络环境中教师备课，生成情境备课信息；所述教师终端设备包括课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元、真实情境创设单元和课程二维码生成单元；所述课程内容设计单元，用于职业教育实践工作场所中学习课程的教学设计；所述学习资源组织单元，用于按照知识点、技能点、工作流程组织学习资源；所述学习活动嵌入单元，用于选择学习活动，并将学习活动嵌入到所述的学习资源中，实现学习活动与学习资源内容整合；所述真实情境创设单元，用于创设工作场所中真实的学习情境；所述课程二维码生成单元，建立与课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元和真实情境创设单元之间的关联，生成工作场所中学习课程的二维码；学习终端设备，用于智能感知所述学习课程的二维码，支持学生学习和交流，生成情境学习信息；所述学习终端设备包括二维码情境感知单元、知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元；所述二维码情境感知单元，二维码情境感知单元是学习终端设备的学习入口，与知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元的建立直接联系，用于智能感知工作场所中学习课程的二维码，进入工作场所中学习课程；所述知识点技能点学习单元，用于学生选择学习资源进行知识学习；所述参与学习活动单元，用于在工作场所实践技能训练后提供学习活动参与；所述学习反思单元，用于支持知识学习和所述实践技能训练后的做学习笔记和反思；情境融合服务器设备，用于所述教师终端设备和所述学习终端设备通信提供服务，所述情境融合服务器将所述教师终端设备生成所述情境备课信息和所述学习终端设备生成所述情境学习信息进行融合处理生成情境融合信息，并将所述情境融合信息以语义化数据进行存储；语义数据存储服务器设备，用于所述情境融合服务器生成的所述情境融合信息的数据语义化存储。所述的教师终端设备进一步包括：拍照录像扫描单元和二维码打印单元；所述二维码打印单元用于将所述课程二维码生成单元生成工作场所中学习课程的二维码进行打印；所述拍照录像扫描单元用于所述真实情境创设单元中学习情境信息的构建，真实工作场所中技能训练实物拍摄和感知；所述的情境融合服务器设备进一步包括：语义情境模型单元用于工作场所中移动学习情境信息语义化表征，所述语义情境模型单元包括：专业语义情境单元、课程内容语义情境单元、教师学生语义情境单元、工作场所环境语义情境单元；专业语义情境单元、课程内容语义情境单元、教师学生语义情境单元、工作场所环境语义情境单元是所述语义情境模型单元的组成部分，分别侧重于不同的语义情境描述，语义情境单元保持相对独立；所述专业语义情境单元用于语义化描述职业教育中专业情境信息；所述课程内容语义情境单元用于语义化描述课程中的知识点、技能点和其他学习资源内容情境信息；所述教师学生语义情境单元用于语义化描述教师和学生情境信息；所述工作场所环境语义情境单元用于语义化描述职业教育中实践工作场所中物理环境情境信息；关联融合情境单元用于对所述语义情境模型单元中的所述专业语义情境单元、所述课程内容语义情境单元、所述教师学生语义情境单元和所述工作场所环境语义情境单元进行语义关联融合，生成所述情境融合信息；关联融合情境单元在具体学习过程中整合与联结了所述专业语义情境单元、所述课程内容语义情境单元、所述教师学生语义情境单元和所述工作场所环境语义情境单元形成语义关联化的数据；情境推理单元用于根据实际变化的学习情境信息和推理规则进行动态推理；情境推理单元在动态变化的学习过程中根据外部输入信息，利用所述关联融合情境单元进行智能化的情境推理；情境学习支持服务控制器用于接收所述情境推理单元输出信息，提供学习支持服务。所述的语义数据存储服务器设备是基于RDF格式将所述情境融合信息进行语义存储。一种支持工学融合的移动情境感知教学方法，包括以下步骤：备课阶段：教师利用所述教师终端设备在学校实训室或企业实际工作场所中备课，具体为教师根据实际课程的教学大纲知识点、技能点和工作流程要求，整体设计真实情境单元、学习资源组织单元和学习活动嵌入单元，并录入一节课的基本信息，如课的具体名称、课的创建者、本节课的学习目标等；利用学习资源组织根据知识点、技能点、工作流程组织学习资源；利用学习活动嵌入单元嵌入学习活动；利用拍照录像扫描单元采集课程的真实学习情境数据；利用课程二维码生成单元生成工作场所中学习课程的二维码；利用二维码打印单元用于真实工作场所中技能训练内容和课程知识学习内容关联整合，打印出纸质二维码标签；教学阶段：学生利用所述学习终端设备在学校实训室或企业实际工作场所中知识学习和交流反思，具体为学生利用二维码情境感知单元智能感知工作场所中学习课程的二维码，进入工作场所中学习课程；利用知识点技能点学习单元选择学习资源进行知识学习，学生围绕着教师备课阶段按知识点组织好的学习资源，根据自己的兴趣先后学习相关知识点，并动手实践操作训练完成相关技能点的训练；学生利用参与学习活动单元在工作场所实践技能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持工学融合的移动情境感知教学系统，其特征在于：包括教师终端设备、学习终端设备、情境融合服务器设备和语义数据存储服务器设备，其中：教师终端设备，用于支持移动网络环境中教师备课，生成情境备课信息；所述教师终端设备包括课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元、真实情境创设单元和课程二维码生成单元；所述课程内容设计单元，用于职业教育实践工作场所中学习课程的教学设计；所述学习资源组织单元，用于按照知识点、技能点、工作流程组织学习资源；所述学习活动嵌入单元，用于选择学习活动，并将学习活动嵌入到所述的学习资源中，实现学习活动与学习资源内容整合；所述真实情境创设单元，用于创设工作场所中真实的学习情境；所述课程二维码生成单元，建立与课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元和真实情境创设单元之间的关联，生成工作场所中学习课程的二维码；学习终端设备，用于智能感知所述学习课程的二维码，支持学生学习和交流，生成情境学习信息；所述学习终端设备包括二维码情境感知单元、知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元；所述二维码情境感知单元，二维码情境感知单元是学习终端设备的学习入口，与知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元的建立直接联系，用于智能感知工作场所中学习课程的二维码，进入工作场所中学习课程；所述知识点技能点学习单元，用于学生选择学习资源进行知识学习；所述参与学习活动单元，用于在工作场所实践技能训练后提供学习活动参与；所述学习反思单元，用于支持知识学习和所述实践技能训练后的做学习笔记和反思；情境融合服务器设备，用于所述教师终端设备和所述学习终端设备通信提供服务，所述情境融合服务器将所述教师终端设备生成所述情境备课信息和所述学习终端设备生成所述情境学习信息进行融合处理生成情境融合信息，并将所述情境融合信息以语义化数据进行存储；语义数据存储服务器设备，用于所述情境融合服务器生成的所述情境融合信息的数据语义化存储。...

【技术特征摘要】
1.一种支持工学融合的移动情境感知教学系统，其特征在于：包括教师终端设备、学习终端设备、情境融合服务器设备和语义数据存储服务器设备，其中：教师终端设备，用于支持移动网络环境中教师备课，生成情境备课信息；所述教师终端设备包括课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元、真实情境创设单元和课程二维码生成单元；所述课程内容设计单元，用于职业教育实践工作场所中学习课程的教学设计；所述学习资源组织单元，用于按照知识点、技能点、工作流程组织学习资源；所述学习活动嵌入单元，用于选择学习活动，并将学习活动嵌入到所述的学习资源中，实现学习活动与学习资源内容整合；所述真实情境创设单元，用于创设工作场所中真实的学习情境；所述课程二维码生成单元，建立与课程内容设计单元、学习资源组织单元、学习活动嵌入单元和真实情境创设单元之间的关联，生成工作场所中学习课程的二维码；学习终端设备，用于智能感知所述学习课程的二维码，支持学生学习和交流，生成情境学习信息；所述学习终端设备包括二维码情境感知单元、知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元；所述二维码情境感知单元，二维码情境感知单元是学习终端设备的学习入口，与知识点技能点学习单元、参与学习活动单元和学习交流反思单元的建立直接联系，用于智能感知工作场所中学习课程的二维码，进入工作场所中学习课程；所述知识点技能点学习单元，用于学生选择学习资源进行知识学习；所述参与学习活动单元，用于在工作场所实践技能训练后提供学习活动参与；所述学习反思单元，用于支持知识学习和所述实践技能训练后的做学习笔记和反思；情境融合服务器设备，用于所述教师终端设备和所述学习终端设备通信提供服务，所述情境融合服务器将所述教师终端设备生成所述情境备课信息和所述学习终端设备生成所述情境学习信息进行融合处理生成情境融合信息，并将所述情境融合信息以语义化数据进行存储；语义数据存储服务器设备，用于所述情境融合服务器生成的所述情境融合信息的数据语义化存储。2.根据权利要求1所述的支持工学融合的移动情境感知教学系统，其特征在于：所 述的教师终端设备进一步包括：拍照录像扫描单元和二维码打印单元；所述二维码打印单元用于将所述课程二维码生成单元生成工作场所中学习课程的二维码进行打印；所述拍照录像扫描单元用于所述真实情境创设单元中学习情境信息的构建，真实工作场所中技能训练实物拍摄和感知。3.根据权利要求1所述的支持工学融合的移动情境感知教学系统，其特征在于：所述的情境融合服务器设备进一步包括：语义情境模型单元用于工作场所中移动学习情境信息语义化表征，所述语义情境模型单元包括：专业语义情境单元、课程内容语义情境单元、教师学生语义情境单元、工作场所环境语义情境单元；专业语义情境单元、课程内容语义情境单元、教师学生语义情...

【专利技术属性】
技术研发人员：余胜泉，吴鹏飞，李小文，李晟，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11