儿童创新思维游戏化启发方法、系统、存储介质、设备技术方案

本发明专利技术属于智能化教育技术领域，公开了一种儿童创新思维游戏化启发方法、系统、存储介质、设备，包括：参数设置模块对训练过程中的相关参数进行设置；训练模块利用不同类型的游戏进行用户创新思维的训练；测验模块基于训练结果评估用户的创新思维水平。本发明专利技术完善了创新思维数字游戏的设计理论，建立创新思维数字游戏理论模型，帮助发展3～6岁儿童用户体验理论体系，建立教育游戏的用户体验需求模型。本发明专利技术提供了一款培养儿童创新思维能力的数字游戏，拓展了3～6岁儿童的数字游戏类别领域，并把创新思维的测验数字化，帮助家长评估孩子的创新思维能力，给未来有意向开发创新思维数字游戏的人员提供参考。游戏的人员提供参考。游戏的人员提供参考。

【技术实现步骤摘要】
儿童创新思维游戏化启发方法、系统、存储介质、设备


[0001]本专利技术属于智能化教育
，尤其涉及一种儿童创新思维游戏化启发方法、系统、存储介质、设备。

技术介绍

[0002]目前，国外有许多优秀的创新思维数字游戏，在教学、视觉和交互方面都很不错。为了培养儿童的思维能力，可汗学院开发出一款视频加互动的教育APP“Khan Academy Kids”，它包含英文、数学、阅读和逻辑上千个教育游戏，基本涵盖2～6岁的孩子早期启蒙的基本框架，画面精美且音乐动人，非常受家长和孩子的喜欢。MarcoPolo World School适用于3～7岁的儿童，它基于STEAM视角融合科学、技术、工程、艺术和数学学科来教育孩子，主题全面且丰富。产品主要以探索的方式为主，更能激发孩子的兴趣，主动学习知识。Uoo开发的“毛毛虫幼儿园”也是一款STEAM启蒙教育游戏，它取材于绘本专家Eric Carle的“The Very Hungry Caterpillar”，适用于2～6岁的儿童。游戏包括英语、形状、数学和绘画等板块，运用有趣的动画和交互方式来培养孩子的基础知识、逻辑思维和创新思维。
[0003]国内的儿童创新思维培养方式主要分为线上和线下两种，而教育的方式又分为“自主学习”和真人教学。线上通常为益智类游戏和国内近两年兴起的AI与真人教学平台，线下则有家长自发教育、训练机构、学校活动和益智玩具等。尽管许多儿童打着思维培养的旗号，但是适用于学龄前儿童都是认知教学游戏，包括数字、字母、颜色、大小、数量等基础认知内容。在对市面上的儿童创新思维数字游戏进行体验的过程中，发现大部分的游戏都建立了自己的游戏场景并附带一定的故事背景，玩家通常处于帮助游戏内人物或动物的角色来完成游戏互动。每个游戏都有意降低游戏失败带来的挫败感，并强化胜利时的欢乐氛围，以便激发孩子主动学习的积极性。部分游戏还特别设置了激励孩子的功能，比如，宝宝巴士的通过完成关卡收集星星、月亮来激活图片。在视觉上，大部分游戏色彩丰富，且每个个体的颜色区分明显。在交互方式上，主要以点击和拖动为主，另外还有双指缩放、滑动等。在内容上，思维游戏同质化较为严重，大致的游戏内容都是，数量比较、大小比较、颜色分类、形状分类还有填色游戏。这些游戏可以教孩子们学到一些基础的认知和知识，但却阻碍了孩子们创新思维的发展。此外，众多游戏把重心放在了如何提升游戏的乐趣、如何吸引孩子继续玩游戏上，缺乏对孩子思维能力水平提升的重视，导致家长也无法真正掌握孩子具体的成长情况。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术缺乏对创新思维的启发，无法对创新思维进行评价。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种儿童创新思维游戏化启发方法、系统、存储介质、设备。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种儿童创新思维游戏化启发系统，所述儿童创新思维游
戏化启发系统包括：
[0007]参数设置模块，用于对训练过程中的相关参数进行设置；
[0008]训练模块，用于利用不同类型的游戏进行用户创新思维的训练；
[0009]测验模块，用于基于训练结果评估用户的创新思维水平。
[0010]进一步，所述数据采集过程中的相关参数包括：总时长、单次时长、测验声音或其他参数。
[0011]进一步，所述测验模块包括：
[0012]说明单元，用于提供思维测验项目的说明；
[0013]测验单元，用于利用多个思维测样项目进行用户思维能力测验；
[0014]评分单元，用于向第三方提供评分规则与指标；同时用于第三方根据提供的评分规则与指标针对用户的思维能力测验项目完成情况进行评分；
[0015]展示单元，用于展示评分结果，并输出对应分数的思维能力等级。
[0016]进一步，所述参数设置模块包括：
[0017]系统关系设定模块，用于根据传统游戏设计方式，对各个系统之间的耦合关系做设定；
[0018]配置参数设置模块，用于配置数据耦合模块的参数设置，遍历游戏中所有的系统并设置系统间耦合关系以及配置各系统之间的耦合参数；
[0019]运营及记录模块，用于开放游戏运营，同时记录各系统之间的参数变化；
[0020]参数修正模块，用于以系统参数配置信息作为输入源，动态修正系统以输入源为基础进行参数修正计算，得到一次处理后的各个系统的参数修正值；
[0021]系统参数设置模块，用于根据服务器模块得到的一次处理后的各个系统的参数修正值，将参数修正值应用到对应的系统参数中；
[0022]自适应参数模块，用于根据参数修正后的各系统的反馈，根据计算策略得到自适应参数，根据自适应参数和修正后的各个游戏系统的参数，得到动态的各系统的参数修正值。
[0023]进一步，所述参数修正模块包括：
[0024]待修正参数输入模块，用于以系统参数配置信息作为输入源，通过输入源进行待修正参数的输入；
[0025]参数修正方程构建模块，用于以训练过程中的总时长、单次时长、测验声音以及其他参数为修正量，建立修正量的参数修正方程；
[0026]评价函数构建模块，用于以设定的系统间的耦合关系与传统游戏设计关系的误差作为儿童用户对当前游戏的适应度指标，建立适应度评价函数；
[0027]参数修正方程优化模块，用于根据适应度评价函数，利用策略梯度学习法优化模型参数修正方程中的增益系数，获得优化后的参数修正方程；
[0028]参数修正模块，用于通过动态修正系统以输入源为基础，通过优化后的参数修正方程进行参数修正计算，得到各个系统的参数修正值；
[0029]修正参数输出模块，用于将处理后的各个系统的参数修正值进行输出。
[0030]进一步，所述训练模块包括：
[0031]脑波反馈模块，用于接收脑波仪采集的生物电波并生成波动图像；
[0032]历史数据库模块，用于储存有生物体不同等级的逻辑思维开发程度的脑波；
[0033]中央处理模块，用于取历史数据库内的波动图像，并将脑波反馈模块生成的波动图像与读取的历史数据库内的波动图像进行比对，从而获取生物体的逻辑思维的开发程度；
[0034]显示模块，用于显示生物体的逻辑思维的开发程度。
[0035]游戏模块，用于训练逻辑思维的；
[0036]存储模块，用于储存生物电波数据。
[0037]本专利技术的另一目的在于提供一种应用于所述儿童创新思维游戏化启发系统的儿童创新思维游戏化启发方法，所述儿童创新思维游戏化启发方法包括：
[0038]步骤一，对训练过程中的总时长、单次时长、测验声音或其他参数进行设置；
[0039]步骤二，利用不同类型的游戏进行用户创新思维的训练；
[0040]步骤三，基于训练结果评估用户的创新思维水平。
[0041]进一步，所述单次时长可设置为：10分钟、20分钟、30分钟；总时长可设置为：45分钟、1小时、2小时。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种儿童创新思维游戏化启发系统，其特征在于，所述儿童创新思维游戏化启发系统包括：参数设置模块，用于对训练过程中的相关参数进行设置；训练模块，用于利用不同类型的游戏进行用户创新思维的训练；测验模块，用于基于训练结果评估用户的创新思维水平。2.如权利要求1所述的儿童创新思维游戏化启发系统，其特征在于，所述数据采集过程中的相关参数包括：总时长、单次时长、测验声音或其他参数；所述测验模块包括：说明单元，用于提供思维测验项目的说明；测验单元，用于利用多个思维测样项目进行用户思维能力测验；评分单元，用于向第三方提供评分规则与指标，同时用于第三方根据提供的评分规则与指标针对用户的思维能力测验项目完成情况进行评分；展示单元，用于展示评分结果，并输出对应分数的思维能力等级。3.如权利要求1所述的儿童创新思维游戏化启发系统，其特征在于，所述参数设置模块包括：系统关系设定模块，用于根据传统游戏设计方式，对各个系统之间的耦合关系做设定；配置参数设置模块，用于配置数据耦合模块的参数设置，遍历游戏中所有的系统并设置系统间耦合关系以及配置各系统之间的耦合参数；运营及记录模块，用于开放游戏运营，同时记录各系统之间的参数变化；参数修正模块，用于以系统参数配置信息作为输入源，动态修正系统以输入源为基础进行参数修正计算，得到一次处理后的各个系统的参数修正值；系统参数设置模块，用于根据服务器模块得到的一次处理后的各个系统的参数修正值，将参数修正值应用到对应的系统参数中；自适应参数模块，用于根据参数修正后的各系统的反馈，根据计算策略得到自适应参数，根据自适应参数和修正后的各个游戏系统的参数，得到动态的各系统的参数修正值。4.如权利要求3所述的儿童创新思维游戏化启发系统，其特征在于，所述参数修正模块包括：待修正参数输入模块，用于以系统参数配置信息作为输入源，通过输入源进行待修正参数的输入；参数修正方程构建模块，用于以训练过程中的总时长、单次时长、测验声音以及其他参数为修正量，建立修正量的参数修正方程；评价函数构建模块，用于以设定的系统间的耦合关系与传统游戏设计关系的误差作为儿童用户对当前游戏的适应度指标，建立适应度评价函数；参数修正方程优化模块，用于根据适应度评价函数，利用策略梯度学习法优化模型参数修正方程中的增益系数，获得优化后的参数修正方程；参数修正模块，用于通过动态修正系统以输入源为基础，通过优化后的参数修正方程进行参数修正计算，得到各个系统的参数修正值；修正参数输出模块，用于将处理后的各个系统的参数修正值进行输出。5.如权利要求1所述的儿童创新思维游戏化启发系统，其特征在于，所述训练模块包
括：脑波反馈模块，用于接收脑波仪采集的生物电波并生成波动图像；历史数据库模块，用于储存有生物体不同等级的逻辑思维开发程度的脑波；中央处理模块，用于取历史数据库内的波动图像，并将脑波反馈模块生成的波动图像与读取的历史数据库内的波动图像进行比对，从而获取生物体的逻辑思维的开发...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊志勇，刘绮，王佳妮，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：