基于虚拟现实的数学教学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于虚拟现实的数学教学系统，该数学教学系统通过设置数学教学资源数据库终端、教学场景生成终端、虚拟现实场景实现终端和交互服务终端来实现相应数学教学过程的关联互动操作，以此将数学教学资源、数学虚拟教学场景、教师端和学生端进行关联处理，从而确保该数学教学系统能够根据不同的数学教学对象、数学教学资源和数学虚拟教学场景进行适应的调整，从而提高该数学教学系统的教学质量和教学效率。

Mathematics teaching system based on virtual reality

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟现实的数学教学系统
本专利技术涉及智能教学的
，特别涉及一种基于虚拟现实的数学教学系统。
技术介绍
数学属于理工科的基础学科，数学教学质量的优劣以及数学教学效率的高低直接影响学生的数学知识掌握程度。由于数学为理工基础学科，其通常涉及数学常理规律、数学运算定律、数学计算公式和数学运算符号等不同基础知识，这些基础知识通常晦涩难懂，对于这些基础知识都是通过直接教授的方式来进行相应的教学过程，虽然学生能通过记忆的方式去掌握这些基础知识，但是从长远的角度来看，该并不能帮助学生灵活地和高效地学习相应的数学知识，以及将这些数学知识应用到其他相关的理工领域中，可见，现有的数学教学系统并不能有效地帮助学生快速地和高效地掌握相应的数学知识，也不能根据不同教学现场情况和不同学生的数学学习能力来构建符合当前教学条件的数学教学应用场景，这严重地制约了数学教学系统的教学质量和教学适用性。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种基于虚拟现实的数学教学系统，该数学教学系统通过设置数学教学资源数据库终端、教学场景生成终端、虚拟现实场景实现终端和交互服务终端来实现相应数学教学过程的关联互动操作，其中，该数学教学资源数据库终端用于存储数学教学数据，该教学场景生成终端用于根据该数学教学数据和数学教学现场信息，生成若干不同数学教学应用场景，该虚拟现实场景实现终端用于根据该若干不同数学教学应用场景实现相应的虚拟现实数学教学操作，该交互服务终端用于获取该虚拟现实数据教学操作中关于教学对象的交互信息，以此调整该若干不同数学教学应用场景的生成，该数学教学系统通过将数学教学资源、数学虚拟教学场景、教师端和学生端进行关联处理，从而确保该数学教学系统能够根据不同的数学教学对象、数学教学资源和数学虚拟教学场景进行适应的调整，从而提高该数学教学系统的教学质量和教学效率。本专利技术提供一种基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：所述基于虚拟现实的数学教学系统包括数学教学资源数据库终端、教学场景生成终端、虚拟现实场景实现终端和交互服务终端；其中，所述数学教学资源数据库终端用于存储数学教学数据；所述教学场景生成终端用于根据所述数学教学数据和数学教学现场信息，生成若干不同数学教学应用场景；所述虚拟现实场景实现终端用于根据所述若干不同数学教学应用场景实现相应的虚拟现实数学教学操作；所述交互服务终端用于获取所述虚拟现实数据教学操作中关于教学对象的交互信息，以此调整所述若干不同数学教学应用场景的生成；进一步，所述数学教学资源数据库终端包括数学知识资源模块、数学知识难度分类模块，数学知识体系分类模块和数学教学场景指示信号生成模块；其中，所述数学知识资源模块用于存储并更新相应的数学教学知识数据；所述数学知识难度分类模块用于对所述数学教学知识数据进行关于教学难度级别的分类处理，以获得相应的难度分类标识信息；所述数学知识体系分类模块用于对所述数学教学知识数据进行关于数学门科体系的分类处理，以获得相应的门科体系分类标识信息；所述数学教学场景指示信号生成模块用于根据所述难度分类标识信息和所述门科体系分类标识信息，生成数学教学场景构建信号；所述教学场景生成终端用于根据所述数学教学场景构建信号和数学教学现场信息，生成所述若干不同数学教学应用场景；进一步，所述教学场景生成终端包括教学现场信息获取模块、教学场景构建确认模块、数学教学资源抓取模块和场景构建模块；其中，所述教学现场信息获取模块用于获取关于教学对象和/或教学现场环境的教学现场信息；所述教学场景构建确认模块用于确定是否执行教学场景构建操作；所述数学教学资源抓取模块用于从所述数学教学资源数据库终端抓取相应的数学教学数据；所述场景构建模块用于根据所述教学现场信息和抓取得到的所述数学教学数据，生成所述若干不同数学教学应用场景；进一步，所述教学现场信息获取模块包括教学对象信息获取子模块、教学现场环境信息获取子模块和教学现场信息变换子模块；其中，所述教学对象信息获取子模块用于获取关于教学对象的属性信息；所述教学现场环境信息获取子模块用于获取关于教学现场外部环境的声音信息和/或照度信息；所述教学现场信息变换子模块用于通过预设神经网络模型将所述属性信息、所述声音信息和所述照度信息转换成所述教学现场信息；所述数学教学资源抓取模块包括数学教学数据匹配子模块和数学教学数据打包子模块；其中，所述数学教学数据匹配子模块用于根据预设数学教学提纲信息，对所述数学教学知识数据进行抓取对象的匹配处理；所述数学教学数据打包子模块用于将所述匹配处理确定的数学教学知识数据抓取对象进行打包处理，以获得相应的数学教学数据集成包；进一步，所述虚拟现实场景实现终端包括教学应用场景确定模块、教学应用场景参数调整模块和教学应用场景执行模块；其中，所述教学应用场景确定模块用于根据教学应用场景设定请求，从所述若干不同数学教学应用场景中确定目标数学教学应用场景；所述教学应用场景参数调整模块用于根据所述目标数学教学应用场景，对所述教学应用场景执行模块进行关于视觉和/或听觉的参数调整处理；所述教学应用场景执行模块用于根据所述目标数学教学应用场景和所述参数调整处理的结果，执行所述虚拟现实数学教学操作；进一步，所述交互服务终端包括交互图像信息获取模块、交互声音信息获取模块和交互指示信号生成模块；其中，所述交互图像信息获取模块用于获取教学对象在所述虚拟现实数学教学操作下对应的教学互动图像信息；所述交互声音信息获取模块用于获取教学对象在所述虚拟现实数学教学操作下对应的教学互动声音信息；所述交互指示信号生成模块用于根据所述教学互动图像信息和/或所述教学互动声音信息生成交互指示信号，以此调整所述若干不同数学教学应用场景的生成。进一步，所述教学场景生成终端在根据所述数学教学数据和数学教学现场信息，生成若干不同数学教学应用场景的过程中，还包括：对所述数学教学现场信息中的声音信息进行检测，并获取所述声音信息对应的数学教学应用场景，其步骤包括：步骤A1：根据声音特征，确定所提取的声音信息中存在的混音信息；步骤A2：根据预先建立好的混音识别模型，对所述步骤A1确定的混音信息进行识别分类处理，同时，根据公式(1)确定识别分类处理结果相对应的混音合成结果s(t)；其中，vij(t)表示在t时刻中的第i类混音识别分类结果中的第j条语音经解码器解码后的语音数据；s(t)表示在t时刻中n个混音识别分类结果中的所有语音数据对应的语音合成结果；m表示第i类混音识别分类结果中的语音经解码器解码后的语音总条数；j表示第i类混音识别分类结果中的语音经解码器解码后的m条语音条数中的第j条语音条数；n表示在t时刻中混音识别分类总数；i表示在t时刻中的n类混音识别分类中的第i类混音识别分类；vi(j+1)(t)表示在t时刻中的第i类混音识别分类结果中的第j+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：/n所述基于虚拟现实的数学教学系统包括数学教学资源数据库终端、教学场景生成终端、虚拟现实场景实现终端和交互服务终端；其中，/n所述数学教学资源数据库终端用于存储数学教学数据；/n所述教学场景生成终端用于根据所述数学教学数据和数学教学现场信息，生成若干不同数学教学应用场景；/n所述虚拟现实场景实现终端用于根据所述若干不同数学教学应用场景实现相应的虚拟现实数学教学操作；/n所述交互服务终端用于获取所述虚拟现实数据教学操作中关于教学对象的交互信息，以此调整所述若干不同数学教学应用场景的生成。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：
所述基于虚拟现实的数学教学系统包括数学教学资源数据库终端、教学场景生成终端、虚拟现实场景实现终端和交互服务终端；其中，
所述数学教学资源数据库终端用于存储数学教学数据；
所述教学场景生成终端用于根据所述数学教学数据和数学教学现场信息，生成若干不同数学教学应用场景；
所述虚拟现实场景实现终端用于根据所述若干不同数学教学应用场景实现相应的虚拟现实数学教学操作；
所述交互服务终端用于获取所述虚拟现实数据教学操作中关于教学对象的交互信息，以此调整所述若干不同数学教学应用场景的生成。


2.如权利要求1所述的基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：
所述数学教学资源数据库终端包括数学知识资源模块、数学知识难度分类模块，数学知识体系分类模块和数学教学场景指示。信号生成模块；
其中，
所述数学知识资源模块用于存储并更新相应的数学教学知识数据；
所述数学知识难度分类模块用于对所述数学教学知识数据进行关于教学难度级别的分类处理，以获得相应的难度分类标识信息；
所述数学知识体系分类模块用于对所述数学教学知识数据进行关于数学门科体系的分类处理，以获得相应的门科体系分类标识信息；
所述数学教学场景指示信号生成模块用于根据所述难度分类标识信息和所述门科体系分类标识信息，生成数学教学场景构建信号；
所述教学场景生成终端用于根据所述数学教学场景构建信号和数学教学现场信息，生成所述若干不同数学教学应用场景。


3.如权利要求1所述的基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：
所述教学场景生成终端包括教学现场信息获取模块、教学场景构建确认模块、数学教学资源抓取模块和场景构建模块；其中，
所述教学现场信息获取模块用于获取关于教学对象和/或教学现场环境的教学现场信息；
所述教学场景构建确认模块用于确定是否执行教学场景构建操作；
所述数学教学资源抓取模块用于从所述数学教学资源数据库终端抓取相应的数学教学数据；
所述场景构建模块用于根据所述教学现场信息和抓取得到的所述数学教学数据，生成所述若干不同数学教学应用场景。


4.如权利要求3所述的基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：
所述教学现场信息获取模块包括教学对象信息获取子模块、教学现场环境信息获取子模块和教学现场信息变换子模块；其中，
所述教学对象信息获取子模块用于获取关于教学对象的属性信息；
所述教学现场环境信息获取子模块用于获取关于教学现场外部环境的声音信息和/或照度信息；
所述教学现场信息变换子模块用于通过预设神经网络模型将所述属性信息、所述声音信息和所述照度信息转换成所述教学现场信息；
所述数学教学资源抓取模块包括数学教学数据匹配子模块和数学教学数据打包子模块；其中，
所述数学教学数据匹配子模块用于根据预设数学教学提纲信息，对所述数学教学知识数据进行抓取对象的匹配处理；
所述数学教学数据打包子模块用于将所述匹配处理确定的数学教学知识数据抓取对象进行打包处理，以获得相应的数学教学数据集成包。


5.如权利要求1所述的基于虚拟现实的数学教学系统，其特征在于：
所述虚拟现实场景实现终端包括教学应用场景确定模块、教学应用场景参数调整模块和教学应用场景执行模块；其中，
所述教学应用场景确定模块用于根据教学应用场景设定请求，从所述若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，
申请(专利权)人：上海乂学教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31