一种基于沉浸式的实验室安全准入方法技术

本发明专利技术涉及一种安全准入方法，一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，包括以下步骤：(1)选取场景和关卡，(2)创建角色，(3)连接设备，(4)闯关，(5)输出成绩，(6)退出系统。本发明专利技术将游戏模式引入至教学中，通过VR技术使用户沉浸在三维实验室场景中，为学生带来真实的操纵感。通过动手操作提高学生的学习效率，激发了学生的学习兴趣，解决了传统教学模式的弊端，大大提升了学生的学习质量。

An immersion based laboratory safety access method

The invention relates to a safety access method, which is based on an immersive laboratory safety access method. The method comprises the following steps: (1) selecting scenes and checkpoints, (2) creating roles, (3) connecting devices, (4) breaking through barriers, (5) outputting results, (6) exiting the system. The invention introduces the game mode into the teaching and immerses the user in the three-dimensional laboratory scene through the VR technology, thus bringing the real sense of control to the students. Through hands-on operation to improve students'learning efficiency, stimulate students' interest in learning, solve the drawbacks of traditional teaching mode, greatly improve the quality of students'learning.

【技术实现步骤摘要】
一种基于沉浸式的实验室安全准入方法
本专利技术涉及一种安全准入方法，更具体地说，涉及一种基于沉浸式的实验室安全准入方法。
技术介绍
随着实验教学的不断改革，以快乐教学为出发点，将游戏模式引入教学中，可以大大提高学生的自主学习能力，对学生综合能力的提高有着重要意义。学生的课程教学离不开实验，因此，实验室的安全教育极为重要，旨在以一种游戏闯关模式来激发学生的学习兴趣。现有的实验室安全教育大多依赖于书本的表达方式，对空间环境的还原能力低，对于大多数问题，学生看不到真实的效果，不能够深入的理解各种安全隐患及其解决的方案。虚拟现实技术与上述方式相比，实现了二维实验场景至三维空间的转换，使学生沉浸在虚拟实验室中，解决了传统教学方式的弊端，改善了枯燥的学习方式，提高了学生的学习质量。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种基于沉浸式的实验室安全准入方法。该方法通过VR技术为学生提供一种虚拟的实验室环境，学生可自主选择不同的实验室场景，不同的实验室场景中会有不同的安全隐患和一些问题陷阱，每个实验室场景中会设置十个关卡，每个关卡满分为10分，关卡中学生通过解决安全隐患来为自己加分，解决安全隐患的数量和质量会占有不同的分值，发现陷阱并改正会得到额外的加分，达到标准分值8分后系统提示可进行下一关，十个关卡全部达到标准分以上，视为场景闯关成功。为了实现上述专利技术目的，解决己有技术中存在的问题，本专利技术采取的技术方案是：一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，包括以下步骤：步骤1、选取场景和关卡，具体包括以下子步骤：(a)、用户在计算机主机登录实验室安全准入系统时，输入个人账号及密码，进入系统；(b)、选取挑战场景，也可选取系统随机为用户匹配一种实验室场景，每个场景拥有不同的实验室器材和设备，不同的用电安全和实验安全隐患以及一些问题陷阱隐藏在不同的场景中；(c)、确定自己所选择的场景后，点击进入，若用户第一次进入该场景，则从第一关卡开始，若用户已有历史记录，则从历史记录中的学习进度继续开始；步骤2、创建角色，具体包括以下子步骤：(a)、首次进入系统的用户，需在选定场景后创建个人角色，角色包括初中生、高中生、大学生以及硕、博士研究生，不同的角色对应不同的体验难度和权限，教师布置和选择在不同位置上设置的安全隐患和问题，学生的角色是去发现存在的安全隐患和问题并解决问题或者回答问题；(b)、非首次进入系统的用户，可单击个人角色进行更换，更换后将从当前难度的第一关卡开始重新闯关，场景中每一个角色的分数都将被保存至系统中，用户可随时继续进行相应角色的闯关，每个关卡都有相应的分数来对应所操作的步骤的正确与否；(c)、点击开始闯关，进入系统，系统提示佩戴个人设备；步骤3、连接设备，具体包括以下子步骤：(a)、将VR头盔及电子笔分别连接至计算机主机上；(b)、佩戴VR头盔，系统显示，个人设备已经准备好，开始闯关；步骤4、闯关，具体包括以下子步骤：(a)、进入游戏后，每个实验室场景中设置10个关卡，每个关卡满分为10分，关卡中用户通过解决实验室安全隐患的问题来为自己加分，解决安全隐患的数量和质量会占有不同的分值，发现陷阱并改正会得到额外的加分；(b)、每个关卡设置的标准分值为8分，用户达到标准分值后系统提示可进行下一关卡，用户可选择直接进行下一关卡，也可继续完成所有安全系统其他考核的内容，最高可以达到满分10分；(c)、用户可以按顺序进行闯关，也可以随机解决10个关卡的问题，必须解决大于或等于8个以上的问题，才可以算过关；(d)不同用户可以协同去解决同一个问题，第一个发现问题的学生解决完毕问题以后，下一个同学看到这个问题被解决以后，系统会提问该地方可能会存在的问题是什么，由后面的同学去回答，回答正确也算该问题过关，这个系统主要真实模拟小组团队发现安全问题的场景和解决方案；步骤5、输出成绩，具体包括以下子步骤：(a)、用户在到达每个场景问题的时候，系统会提示目前该同学所得的分数和小组的总分数，每解决一处安全隐患问题、发现一处陷阱并改正后，系统会自动为该同学和小组加相应的分值，当前分值标记在场景的右上角；(b)、某个学生如果触及强电，被模拟“触电”，其他同组的学生要前去救护，如果救护及时抢救过来，给全组加分，如果抢救不回来，扣分，强制学生退出，重新登录组队考核，但是系统会自动限定该同学分数在70分以下；(c)、如果能够提示全组同学在某个危险的地方及时让大家躲开或者排除危险的同学，系统会自动给予该同学和全组加分；步骤6、退出系统，所有同学和小组的分数自动上传到教师帐号，80分以上的同学被认为是实验室系统安全考核合格。本专利技术有益效果是：一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，包括以下步骤：(1)选取场景和关卡，(2)创建角色，(3)连接设备，(4)闯关，(5)输出成绩，(6)退出系统。与已有技术相比，本专利技术将游戏模式引入至教学中，通过VR技术使用户沉浸在三维实验室场景中，为学生带来真实的操纵感。通过动手操作提高学生的学习效率，激发了学生的学习兴趣，解决了传统教学模式的弊端，大大提升了学生的学习质量。附图说明图1是本专利技术方法步骤流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，包括以下步骤：步骤1、选取场景和关卡，具体包括以下子步骤：(a)、用户在计算机主机登录实验室安全准入系统时，输入个人账号及密码，进入系统；(b)、选取挑战场景，也可选取系统随机为用户匹配一种实验室场景，每个场景拥有不同的实验室器材和设备，不同的用电安全和实验安全隐患以及一些问题陷阱隐藏在不同的场景中；(c)、确定自己所选择的场景后，点击进入，若用户第一次进入该场景，则从第一关卡开始，若用户已有历史记录，则从历史记录中的学习进度继续开始；步骤2、创建角色，具体包括以下子步骤：(a)、首次进入系统的用户，需在选定场景后创建个人角色，角色包括初中生、高中生、大学生以及硕、博士研究生，不同的角色对应不同的体验难度和权限，教师布置和选择在不同位置上设置的安全隐患和问题，学生的角色是去发现存在的安全隐患和问题并解决问题或者回答问题；(b)、非首次进入系统的用户，可单击个人角色进行更换，更换后将从当前难度的第一关卡开始重新闯关，场景中每一个角色的分数都将被保存至系统中，用户可随时继续进行相应角色的闯关，每个关卡都有相应的分数来对应所操作的步骤的正确与否；(c)、点击开始闯关，进入系统，系统提示佩戴个人设备；步骤3、连接设备，具体包括以下子步骤：(a)、将VR头盔及电子笔分别连接至计算机主机上；(b)、佩戴VR头盔，系统显示，个人设备已经准备好，开始闯关；步骤4、闯关，具体包括以下子步骤：(a)、进入游戏后，每个实验室场景中设置10个关卡，每个关卡满分为10分，关卡中用户通过解决实验室安全隐患的问题来为自己加分，解决安全隐患的数量和质量会占有不同的分值，发现陷阱并改正会得到额外的加分；(b)、每个关卡设置的标准分值为8分，用户达到标准分值后系统提示可进行下一关卡，用户可选择直接进行下一关卡，也可继续完成所有安全系统其他考核的内容，最高可以达到满分10分；(c)、用户可以按顺序进行闯关，也可以随机解决10个关卡的问题，必须解决大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、选取场景和关卡，具体包括以下子步骤：(a)、用户在计算机主机登录实验室安全准入系统时，输入个人账号及密码，进入系统；(b)、选取挑战场景，也可选取系统随机为用户匹配一种实验室场景，每个场景拥有不同的实验室器材和设备，不同的用电安全和实验安全隐患以及一些问题陷阱隐藏在不同的场景中；(c)、确定自己所选择的场景后，点击进入，若用户第一次进入该场景，则从第一关卡开始，若用户已有历史记录，则从历史记录中的学习进度继续开始；步骤2、创建角色，具体包括以下子步骤：(a)、首次进入系统的用户，需在选定场景后创建个人角色，角色包括初中生、高中生、大学生以及硕、博士研究生，不同的角色对应不同的体验难度和权限，教师布置和选择在不同位置上设置的安全隐患和问题，学生的角色是去发现存在的安全隐患和问题并解决问题或者回答问题；(b)、非首次进入系统的用户，可单击个人角色进行更换，更换后将从当前难度的第一关卡开始重新闯关，场景中每一个角色的分数都将被保存至系统中，用户可随时继续进行相应角色的闯关，每个关卡都有相应的分数来对应所操作的步骤的正确与否；(c)、点击开始闯关，进入系统，系统提示佩戴个人设备；步骤3、连接设备，具体包括以下子步骤：(a)、将VR头盔及电子笔分别连接至计算机主机上；(b)、佩戴VR头盔，系统显示，个人设备已经准备好，开始闯关；步骤4、闯关，具体包括以下子步骤：(a)、进入游戏后，每个实验室场景中设置10个关卡，每个关卡满分为10分，关卡中用户通过解决实验室安全隐患的问题来为自己加分，解决安全隐患的数量和质量会占有不同的分值，发现陷阱并改正会得到额外的加分；(b)、每个关卡设置的标准分值为8分，用户达到标准分值后系统提示可进行下一关卡，用户可选择直接进行下一关卡，也可继续完成所有安全系统其他考核的内容，最高可以达到满分10分；(c)、用户可以按顺序进行闯关，也可以随机解决10个关卡的问题，必须解决大于或等于8个以上的问题，才可以算过关；(d)不同用户可以协同去解决同一个问题，第一个发现问题的学生解决完毕问题以后，下一个同学看到这个问题被解决以后，系统会提问该地方可能会存在的问题是什么，由后面的同学去回答，回答正确也算该问题过关，这个系统主要真实模拟小组团队发现安全问题的场景和解决方案；步骤5、输出成绩，具体包括以下子步骤：(a)、用户在到达每个场景问题的时候，系统会提示目前该同学所得的分数和小组的总分数，每解决一处安全隐患问题、发现一处陷阱并改正后，系统会自动为该同学和小组加相应的分值，当前分值标记在场景的右上角；(b)、某个学生如果触及强电，被模拟“触电”，其他同组的学生要前去救护，如果救护及时抢救过来，给全组加分，如果抢救不回来，扣分，强制学生退出，重新登录组队考核，但是系统会自动限定该同学分数在70分以下；(c)、如果能够提示全组同学在某个危险的地方及时让大家躲开或者排除危险的同学，系统会自动给予该同学和全组加分；步骤6、退出系统，所有同学和小组的分数自动上传到教师帐号，80分以上的同学被认为是实验室系统安全考核合格。...

【技术特征摘要】
1.一种基于沉浸式的实验室安全准入方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、选取场景和关卡，具体包括以下子步骤：(a)、用户在计算机主机登录实验室安全准入系统时，输入个人账号及密码，进入系统；(b)、选取挑战场景，也可选取系统随机为用户匹配一种实验室场景，每个场景拥有不同的实验室器材和设备，不同的用电安全和实验安全隐患以及一些问题陷阱隐藏在不同的场景中；(c)、确定自己所选择的场景后，点击进入，若用户第一次进入该场景，则从第一关卡开始，若用户已有历史记录，则从历史记录中的学习进度继续开始；步骤2、创建角色，具体包括以下子步骤：(a)、首次进入系统的用户，需在选定场景后创建个人角色，角色包括初中生、高中生、大学生以及硕、博士研究生，不同的角色对应不同的体验难度和权限，教师布置和选择在不同位置上设置的安全隐患和问题，学生的角色是去发现存在的安全隐患和问题并解决问题或者回答问题；(b)、非首次进入系统的用户，可单击个人角色进行更换，更换后将从当前难度的第一关卡开始重新闯关，场景中每一个角色的分数都将被保存至系统中，用户可随时继续进行相应角色的闯关，每个关卡都有相应的分数来对应所操作的步骤的正确与否；(c)、点击开始闯关，进入系统，系统提示佩戴个人设备；步骤3、连接设备，具体包括以下子步骤：(a)、将VR头盔及电子笔分别连接至计算机主机上；(b)、佩戴VR头盔，系统显示，个人设备已经准备好，开始闯关；步骤4、闯关，具体包括以下子步骤：(a)、进入游戏后，每个实验室场景中设置10个关卡，每个关卡满分为10分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开宇，周晓丹，赵权科，李安琪，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21