一种一体式VR教育实训系统技术方案

本发明专利技术公开一种一体式VR教育实训系统，包括布置于线下的VR实训装置、教师客户端、学生客户端和服务端，通过教师客户端下发任务，经服务端传递至学生客户端，学生客户端根据下发的任务通过任务二维码或者生物识别信息打开门禁设备，进入VR实训装置完成相应课后任务，任务完成后服务端将任务报告发送至教师客户端和学生客户端，完成知识的有效反馈。本发明专利技术通过逼真的虚拟现实场景，1：1为学生具象化了抽象的知识点，让学生的理解和学习变得容易。提高知识传递效率的同时，对效果反馈和教学评估工作提供真实有效的智能分析和推荐，实现现代化教学手段。

An Integrated VR Education and Training System

The invention discloses an integrated VR education and training system, which includes an off-line VR training device, a teacher client, a student client and a server. The teacher client sends tasks to the student client through the teacher client and transmits them to the student client through the server. The student client opens the access control device through the task two-dimensional code or biometric identification information according to the tasks sent out, and enters the VR training device to complete the phase. Should be after-school tasks, after the completion of the task, the server will send task reports to the teacher client and student client, complete the effective feedback of knowledge. The invention realizes abstract knowledge points for students through realistic virtual reality scenes, and makes students'understanding and learning easier. While improving the efficiency of knowledge transfer, it also provides real and effective intelligent analysis and recommendation for effect feedback and teaching evaluation, and realizes modern teaching means.

【技术实现步骤摘要】
一种一体式VR教育实训系统
本专利技术主要涉及高等教育领域的虚拟现实(VR)技术，具体涉及一种一体式VR教育实训系统。
技术介绍
高等教育是教育系统中互相关联的各个重要组成部分之一。在国家政策的指引下，高等教育越来越注重“提高人才培养质量”，朝着多样化方向发展。从单一结构向多种结构演化，这是当今世界高等教育改革的重要态势之一。现代社会发展对高等教育改革提出了新的要求，现代科技与生产的发展，是以多样化为基本特征的，反映到高等教育中就是课程和教学手段的多样化。在这样“高标准、严要求”的前提下，传统教学手段“知识多，课时少；说得多，练得少；抽象多，具象少”的局限性就成为了高等教育改革的主要阻力之一。随着虚拟现实(VR)技术的应用普及，如何将虚拟现实(VR)技术与高等教育的知识点相结合是一个新兴课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为高等教育提供一种基于教学知识，结合现代科技，融合多样化特征，贯穿国家“提高人才培养质量”理念，高效集成的一体式VR教育实训装置的教学手段。打破传统教学手段的局限性，推动传统教学向现代教学的改革进程。本专利技术采用以下技术方案：一种一体式VR教育实训系统，其特征在于：包括布置于线下的VR实训装置、教师客户端、学生客户端和服务端，其中，VR实训装置，包括箱体、控制终端、VR设备、用于开启和关闭箱体的门禁设备；所述控制终端分别与VR设备、门禁设备和服务端通信连接；所述控制终端和VR设备均位于箱体内；教师客户端，与服务端通信连接，用于向对应学生用户下达任务，并传输至服务端；服务端，一方面根据教师客户端下达的所述任务，向该任务对应学生客户端下发任务提醒；另一方面接收控制终端传输过来的、门禁设备所采集信息，并判断该信息是否符合执行该任务的条件，并将判断结果发送至控制终端；学生客户端，与服务端通信连接，用于接收服务端下发的任务提醒；控制终端根据服务端的判断结果控制门禁设备，若结果为符合，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。进一步，所述服务端根据教师客户端下达的所述任务，生成对应的任务识别码，并下发至学生客户端；门禁设备扫描或输入所述任务识别码开启所述箱体。进一步，所述学生客户端采集学生用户的生物识别信息和对应身份信息，并上传至服务端；教师客户端下达的任务中包含有学生用户的身份信息；门禁设备采集学生用户的生物识别信息，并经控制终端传输至服务端；服务端根据学生客户端上传的生物识别信息和身份信息的对应关系，判断门禁设备所采集学生用户的生物识别信息对应的身份信息是否存在未完成的任务，若是，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集生物识别信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。进一步，所述生物识别信息为虹膜识别信息、指纹识别信息、人脸识别信息、声纹识别信息。进一步，所述判断该信息是否符合执行该任务的条件，具体为：S1、判断门禁设备所采集学生用户的信息是否存在未完成的任务，若是，执行步骤S2；否则所述判断结果为不符合；S2：判断该门禁设备所对应VR实训装置中是否包含该任务对应的实训内容，若是，执行步骤S3；否则所述判断结果为不符合；S3、判断该门禁设备所对应VR实训装置当前是否有用户正在使用中，若是，所述判断结果为不符合；否则所述判断结果为符合。进一步，所述VR实训装置还包括与控制终端通信连接的交互终端，所述控制终端开启门禁设备后，将门禁设备所采集信息对应的学生用户信息及任务列表显示于交互终端上，根据学生用户所选择的任务调取对应的实训内容，引导用户佩戴VR设备完成相应任务并记录用户完成任务情况，任务完成后控制终端结束任务，并将记录用户完成任务情况的记录文件上传至服务端。进一步，所述服务端根据记录文件生成并储存任务报告，并将任务报告发送至教师客户端和学生客户端。进一步，所述学生客户端还包括预约模块，用于向服务端发起预约请求；服务端根据该预约请求向学生客户端推送符合其预约时间、包含任务对应实训内容的VR实训装置的列表，以及各VR实训装置的位置信息。进一步，所述箱体内设有分别与控制终端通信连接的烟雾报警器和通风装置；所述烟雾报警器检测烟雾浓度并将检测信号传递至控制终端，控制终端控制所述门禁设备开启或断电，并开启通风装置。当烟雾报警器检测到烟雾时，控制终端控制门禁设备开启或断电，并及时开启通风装置将烟雾排除，使得发生火灾时能为用户提供逃生通道，避免因火灾引起断电而被困箱体内无法逃出的情况。进一步，所述教师客户端、学生客户端为微信小程序或者独立的移动APP。进一步，所述VR实训装置还包括监控系统、恒温系统、远程求助系统、环绕音响设备、液晶显示器、LED全彩显示器等。进一步，所述VR设备包括光学定位头盔、光学定位手柄、光学定位基站、磁吸式充电器。一种VR教育实训方法，其特征在于包括：教师客户端向对应学生用户下达任务，并传输至服务端；服务端根据教师客户端下达的所述任务，向该任务对应学生客户端下发任务提醒；学生用户根据学生客户端所接收服务端下发的任务提醒，到达VR实训装置后，门禁设备采集学生用户信息，并经控制终端传输至服务端；服务端接收控制终端传输过来的、门禁设备所采集信息，并判断该信息是否符合执行该任务的条件，并将判断结果发送至控制终端；控制终端根据服务端的判断结果控制门禁设备，若结果为符合，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。进一步，所述方法中，所述服务端根据教师客户端下达的所述任务，生成对应的任务识别码，并下发至学生客户端；门禁设备扫描或输入所述任务识别码开启所述箱体；或者，所述学生客户端采集学生用户的生物识别信息和对应身份信息，并上传至服务端；教师客户端下达的任务中包含有学生用户的身份信息；门禁设备采集学生用户的生物识别信息，并经控制终端传输至服务端；服务端根据学生客户端上传的生物识别信息和身份信息的对应关系，判断门禁设备所采集学生用户的生物识别信息对应的身份信息是否存在未完成的任务，若是，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集生物识别信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。进一步，所述方法中，所述判断该信息是否符合执行该任务的条件，具体为：S1、判断门禁设备所采集学生用户的信息是否存在未完成的任务，若是，执行步骤S2；否则所述判断结果为不符合；S2：判断该门禁设备所对应VR实训装置中是否包含该任务对应的实训内容，若是，执行步骤S3；否则所述判断结果为不符合；S3、判断该门禁设备所对应VR实训装置当前是否有用户正在使用中，若是，所述判断结果为不符合；否则所述判断结果为符合；进一步，所述方法中，所述VR实训装置还包括与控制终端通信连接的交互终端，所述控制终端开启门禁设备后，将门禁设备所采集信息对应的学生用户信息及任务列表显示于交互终端上，根据学生用户所选择的任务调取对应的实训内容，引导用户佩戴VR设备完成相应任务并记录用户完成任务情况，任务完成后控制终端结束任务，并将记录用户完成任务情况的记录文件上传至服务端。进一步，所述方法中，所述服务端根据记录文件生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式VR教育实训系统，其特征在于：包括布置于线下的VR实训装置、教师客户端、学生客户端和服务端，其中，VR实训装置，包括箱体、控制终端、VR设备、用于开启和关闭箱体的门禁设备；所述控制终端分别与VR设备、门禁设备和服务端通信连接；所述控制终端和VR设备均位于箱体内；教师客户端，与服务端通信连接，用于向对应学生用户下达任务，并传输至服务端；服务端，一方面根据教师客户端下达的所述任务，向该任务对应学生客户端下发任务提醒；另一方面接收控制终端传输过来的、门禁设备所采集信息，并判断该信息是否符合执行该任务的条件，并将判断结果发送至控制终端；学生客户端，与服务端通信连接，用于接收服务端下发的任务提醒；控制终端根据服务端的判断结果控制门禁设备，若结果为符合，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。

【技术特征摘要】
1.一种一体式VR教育实训系统，其特征在于：包括布置于线下的VR实训装置、教师客户端、学生客户端和服务端，其中，VR实训装置，包括箱体、控制终端、VR设备、用于开启和关闭箱体的门禁设备；所述控制终端分别与VR设备、门禁设备和服务端通信连接；所述控制终端和VR设备均位于箱体内；教师客户端，与服务端通信连接，用于向对应学生用户下达任务，并传输至服务端；服务端，一方面根据教师客户端下达的所述任务，向该任务对应学生客户端下发任务提醒；另一方面接收控制终端传输过来的、门禁设备所采集信息，并判断该信息是否符合执行该任务的条件，并将判断结果发送至控制终端；学生客户端，与服务端通信连接，用于接收服务端下发的任务提醒；控制终端根据服务端的判断结果控制门禁设备，若结果为符合，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启。2.如权利要求1所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于：所述服务端根据教师客户端下达的所述任务，生成对应的任务识别码，并下发至学生客户端；门禁设备扫描或输入所述任务识别码开启所述箱体。3.如权利要求1所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于：所述学生客户端采集学生用户的生物识别信息和对应身份信息，并上传至服务端；教师客户端下达的任务中包含有学生用户的身份信息；门禁设备采集学生用户的生物识别信息，并经控制终端传输至服务端；服务端根据学生客户端上传的生物识别信息和身份信息的对应关系，判断门禁设备所采集学生用户的生物识别信息对应的身份信息是否存在未完成的任务，若是，控制终端控制门禁设备开启，并调取门禁设备所采集生物识别信息对应的任务，学生用户通过VR设备完成任务；若结果为不符合，门禁设备不开启；所述生物识别信息为虹膜识别信息、指纹识别信息、人脸识别信息、声纹识别信息。4.如权利要求1所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于，所述判断该信息是否符合执行该任务的条件，具体为：S1、判断门禁设备所采集学生用户的信息是否存在未完成的任务，若是，执行步骤S2；否则所述判断结果为不符合；S2：判断该门禁设备所对应VR实训装置中是否包含该任务对应的实训内容，若是，执行步骤S3；否则所述判断结果为不符合；S3、判断该门禁设备所对应VR实训装置当前是否有用户正在使用中，若是，所述判断结果为不符合；否则所述判断结果为符合。5.如权利要求1所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于：所述VR实训装置还包括与控制终端通信连接的交互终端，所述控制终端开启门禁设备后，将门禁设备所采集信息对应的学生用户信息及任务列表显示于交互终端上，根据学生用户所选择的任务调取对应的实训内容，引导用户佩戴VR设备完成相应任务并记录用户完成任务情况，任务完成后控制终端结束任务，并将记录用户完成任务情况的记录文件上传至服务端。6.如权利要求5所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于：所述服务端根据记录文件生成并储存任务报告，并将任务报告发送至教师客户端和学生客户端。7.如权利要求1所述的一体式VR教育实训系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴通，
申请(专利权)人：杭州万霆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33