一种针对儿童的交互情景教学系统技术方案

本发明专利技术提供一种针对儿童的交互情景教学系统，包括(1)计算机装置，通过网络与服务器进行通讯；(2)场景营造装置，包括至少一个投影设备，用于将预定场景以及实时场景投射到目标区域，形成虚拟现实的教学环境；(3)显示和触控装置，所述显示和触控装置与计算机装置连接，用于显示图象信息，并将来自显示和触控装置的触控操作传递给计算机装置；(4)摄像头控制装置，用于控制预定摄像头的操作和信号传输，以及用于通过网络与协议单位的社会公共摄像头资源和个人摄像头资源连接。所述系统增强了情景教学过程中儿童的参与程度，增加了儿童与系统之间的交互，有助于激发儿童的持续兴趣。

An interactive situational teaching system for children

The present invention provides a system for interactive teaching of children, including (1) the computer device communicates with the server via the network; (2) to create a scene device, including at least one projection equipment for scheduled scene and real-time scene is projected onto the target area, the formation of virtual reality teaching environment; (3) show and touch device, the display and the touch control device and computer device connected to display image information, and touch operation from the display and touch device transfer to the computer device; (4) the camera control device for controlling predetermined camera operation and signal transmission, and is used to connect through the network and protocol unit social public camera resources and personal resources camera. The system enhances children's participation in the process of situational teaching, increases the interaction between children and the system, and helps to stimulate children's continuous interest.

【技术实现步骤摘要】
一种针对儿童的交互情景教学系统
本专利技术属于教育
，涉及一种儿童教学系统，特别是涉及一种用于持续激发儿童兴趣的交互式情景教学系统和方法。
技术介绍
儿童教育是大家非常关心的话题，如何让儿童快乐健康地学习和成长，一直是大家追求的目标。众所周知，儿童教育有着自身的重要特点，儿童天生就对这个世界有着强烈的好奇心，他们渴望探索和了解这个世界，并通过自己的探索活动了解和认识这个世界。同时，对于儿童来说，兴趣就是动力，有了浓厚的兴趣就会主动去追求和探索，并在学习中产生愉快的情感体验。因此如何创造愉快宽松的心理环境，保持并不断发展儿童的好奇心，如何尊重儿童的好奇心，尊重儿童的兴趣选择，并激发儿童对学习的兴趣，一直是我们努力的目标和方向。近些年来，现有技术中对此也进行了一些探索和尝试，例如中国专利CN204965778U，专利技术名称为“一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学系统”的专利文献中，其公开了一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学系统，主要通过主控计算机、投影仪、摄像头和触控设备，能够使教师可以方便地在教学区域内的方位呈现投影画面，形成虚拟现实的全空间虚拟场景教学环境，让幼儿在虚拟环境中进行体验和交互操作，并通过交互触控设备获得幼儿的触控信号，通过摄像头定位幼儿的位置信息，识别幼儿的动作特征，幼儿交互操作的反馈，从而实现沉浸式交互教学活动。该专利的主要目的是解决现有技术中采用大屏幕呈现内容的方式存在的真实感不强的问题，增强环境的真实感，提高幼儿的学习兴趣。中国专利公开CN106557996A，专利技术名称为“第二语言教学系统及方法”的专利文献中公开了一种第二语言教学系统，所述系统通过一个通过网络和服务器进行电子通讯的计算装置、对用户的第二语言能力进行测试的语言能力测试模块、接受用户学习需求信息的学习大纲定制模块、用户在虚拟世界中的一个或多个生活仿真交互任务中与虚拟人物进行交互的生活仿真部分，以及从服务器将一个或多个生活仿真交互任务下载到计算机上的虚拟场所管理模块等实现模拟真实场景和个性服务，使教学更加有趣味性和针对性，提高了教学的效果。美国专利公开US2014220543A1，专利技术名称为“Onlineeducationalsystemwithmultiplenavigationalmodes”的专利文献公开了一种多导航模式的在线教育系统，所述系统可以设置多个提供活动的装置，每个活动与技能、兴趣或专长领域相关，用户可以根据排序性导航模式的装置选择多个排序活动中的一个，并根据引导性导航模式的装置从活动母群中选择一个或多个技能、兴趣或专长领域中的一个或多个活动，以创建子群，利用独立导航模式的装置从活动目群中选定活动，从而提高计算机与用户的交互，并允许每个人有机会以有效的方式发现、探索和浏览参与学习的内容。现有技术中可以通过模拟真实场景来增强教学效果，增加用户和计算机之间的交互，从一定程度上可以改善学习的效果，但是在学习的过程中不能充分发挥人的主观能动性，不能深入地参与到学习活动中去，不能激发参与者的持续的兴趣和求知欲望。另外，现有技术中缺少针对儿童特点的教学系统和教学模式，不能满足儿童的好奇心和对探索真实世界的渴求，无法满足儿童的参与感，以及无法让儿童保持持续的兴趣和关注。
技术实现思路
针对上述问题，本申请提出了一种针对儿童的情景交互教学系统，很好地解决了现有技术中存在的问题，增强了儿童的参与程度，增加了儿童与系统之间的交互，能够激发儿童的持续兴趣。基于此，本申请提供了一种情景交互教学系统，所述系统包括(1)计算机装置，计算机装置与网络连接并能通过网络与服务器进行通讯；(2)场景营造装置，包括至少一个投影设备，用于将计算机中存储的预定场景以及通过互联网传输的实时场景投射到目标区域内，形成虚拟现实的教学环境；(3)显示和触控装置，所述显示和触控装置与计算机装置连接，用于显示图象信息，并将来自显示和触控装置的触控操作传递给计算机装置；(4)摄像头控制装置，所述摄像头控制装置用于控制预定摄像头的操作和信号传输，以及用于通过网络与协议单位的社会公共摄像头资源和个人摄像头资源连接。优选的是，所述互联网传输的实时场景包括植物园、动物园、博物馆、音乐厅、美术馆、公园、大学课堂、实验室、体育场、极地科考站等适和儿童教育的实时场景。优选的是，所述计算机装置包括常规学习模块、兴趣选择模块和个性化定制模块，其中常规学习模块用于实现教师既定的常规教学任务，兴趣选择模块用于让儿童选择自己的兴趣爱好并进行进一步的深入学习，个性化定制模块用于儿童根据自身的爱好定制特定学习和实践内容。优选的是，所述兴趣选择模块包括音乐、舞蹈、文学、体育、科学、手工、动物、植物等等多个子模块。优选的是，所述个性化定制模块用于儿童通过预定场所的控制系统饲养和观察植物或小动物，满足儿童的个性化需求，增强儿童的参与感。优选的是，儿童可以在个性化定制模块中与系统进行交互，在创建一个新用户后，系统可以向该儿童发出趣味问答，并根据回答情况对儿童的相关知识进行判断，然后赋予儿童一个相关等级的身份，身份等级越高权限越高，儿童可以在之后的日常学习和参与管理环节中获得积分，然后根据积分升级身份。优选地，可以采用循序渐进的学习模式，例如儿童可以在该模块下选择并创建新用户，然后选择一种喜欢的动物或植物，系统可以让儿童选择自己去查找该动物或植物的基本知识或者通过动画片的方式在线学习相关基本知识，然后系统会向儿童发送关于该动物或植物的趣味知识问答题，只有在回答正确后，才能进入下一步的体验环节。优选地，也可以在该模块中设置几个不同等级的身份，例如设置小XX迷、XX小观察员、XX小饲养员、XX小技术员、XX专家等不同等级的身份，不同的等级身份有不同的权限度，等级越高权限度越高。每个等级都有一定的积分条件，系统可以根据儿童的答题情况、参与饲养、日常管理情况以及关注度等指标获得积分，然后根据积分升级身份。这样可以充分调动儿童的积极性，能够让儿童持续地关注和学习。优选的是，预定场所的控制系统包括摄像头、温度控制系统、供水系统、供料系统和人工介入等饲养植物和小动物所必须的系统和因素。优选的是，所述场景营造装置包括至少一个投影设备和音响设备等。优选的是，所述显示和触控设备为便携式无线终端设备，使用者可以通过无线网络进行操作。优选的是，所述公共资源和个人资源包括植物园、动物园、博物馆、公园、音乐厅、美术馆、大学课堂、实验室、体育场、极地科考站等社会公共资源，以及达成协议的自愿者定向开放的个人资源。通过上述技术手段，本申请的交互教学系统可以通过模拟图象资料和现实的真实场景来增强教学效果，增加儿童和计算机之间的交互，从一定程度上改善了学习的效果。通过实景投影和个性化定制模块，用于引发儿童的兴趣和持续关注，并在课堂学习和课外生活中积极参与定制的个性化的管理，充分调动了儿童的积极性，增强了参与的程度，激发了儿童的持续的兴趣和求知欲望。附图说明图1为根据本专利技术的交互教学系统的结构框图；和图2为根据本专利技术的兴趣选择模块示意图。具体实施方式下面将结合图1-2对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅是用于解释本专利技术，并不是用于限制本专利技术。有关领域的普通技术人员在不背离本专利技术精神的情况下所做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对儿童的交互情景教学系统，包括计算机装置、场景营造装置、显示和触控装置、摄像头控制装置，其特征在于，所述计算机装置，通过网络与服务器进行通讯；所述场景营造装置，包括至少一个投影设备，用于将计算机中存储的预定场景以及通过互联网传输的实时场景投射到目标区域内，形成虚拟现实的教学环境；所述显示和触控装置，与计算机装置连接，用于显示图象信息，并将来自显示和触控装置的触控操作传递给计算机装置；所述摄像头控制装置，用于控制预定摄像头的操作和信号传输，以及用于通过网络与协议单位的社会公共摄像头资源和个人摄像头资源连接。其中，所述计算机装置包括个性化定制模块，儿童可以在该模块中与系统进行交互，在创建一个新用户后，系统可以向该儿童发出趣味问答，并根据回答情况对儿童的相关知识进行判断，然后赋予儿童一个等级的身份，身份等级越高权限越高，儿童可以在之后的日常学习和参与管理环节中获得积分，然后根据积分升级身份。

【技术特征摘要】
1.一种针对儿童的交互情景教学系统，包括计算机装置、场景营造装置、显示和触控装置、摄像头控制装置，其特征在于，所述计算机装置，通过网络与服务器进行通讯；所述场景营造装置，包括至少一个投影设备，用于将计算机中存储的预定场景以及通过互联网传输的实时场景投射到目标区域内，形成虚拟现实的教学环境；所述显示和触控装置，与计算机装置连接，用于显示图象信息，并将来自显示和触控装置的触控操作传递给计算机装置；所述摄像头控制装置，用于控制预定摄像头的操作和信号传输，以及用于通过网络与协议单位的社会公共摄像头资源和个人摄像头资源连接。其中，所述计算机装置包括个性化定制模块，儿童可以在该模块中与系统进行交互，在创建一个新用户后，系统可以向该儿童发出趣味问答，并根据回答情况对儿童的相关知识进行判断，然后赋予儿童一个等级的身份，身份等级越高权限越高，儿童可以在之后的日常学习和参与管理环节中获得积分，然后根据积分升级身份。2.如权利要求1所述的教学系统，其特征在于，所述计算机装置还包括常规学习模块、兴趣选择模块。所述常规学习模块用于实现教师既定的常规教学任务；所述兴趣选择模块用于让儿童选择自己的兴趣爱好并进行进一步的深入学习。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏丞，刘佳，宾晓皎，
申请(专利权)人：深圳市鹰硕技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44