一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，包括：网络搭建模块：用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建，获取5G教学网络，基于所述5G教学网络建立虚拟课堂；虚拟实验模块：通过构建虚拟实验室，对预设教学目标进行教学设计和开发，获取教学目标，并将所述教学目标导入虚拟课堂；教学反馈模块：将虚拟课堂和实际课堂通过5G网络进行同步，通过虚拟课堂进行教学实施，并获取实际课堂同步的教学反馈结果；教学评价模块：用于根据所述教学反馈结果，对教学目标进行评价，获取评价结果，本发明专利技术通过5G网络同步虚拟课堂的教学目标在实际课堂进行教学实施，提供了学生沉浸式的虚拟课堂感受。拟课堂感受。拟课堂感受。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统


[0001]本专利技术涉及虚拟教学
，特别涉及一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统。

技术介绍

[0002]目前，由于传统网络带宽和延迟的问题，目前的课堂教学大多数是以讲授的教师录制视频、播放视频资源为主，甚至很多课堂教学的组织还是以文字教材或者以带简单动态效果的PPT为主的教学资源。这些教学资源不符合当代教学的发展需求，以教师为中心的教学资源让教师产生疲惫感，不利于教学质量的提高，同时学生对于这种被动学习的教学资源也会厌倦，很容易失去学习兴趣，极大地影响教学质量。例如在CN202110420187
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一种5G网络环境下虚拟同步课堂教学系统及其工作方法中，虽然采用了5G网络构建了虚拟课堂教学，但是其中的虚拟课堂内容较为单调，而且其中对虚拟课堂的设计不够严谨，也没有对于虚拟课堂教学效果的反馈和评价，这样就无法准确的了解虚拟课堂教学的效果，从而无法进行教学上的改进和提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，用以解决上述的情况，本专利技术不仅通过构建的虚拟实验对教学目标进行设计，并将设计的教学目标导入虚拟课堂进行教学实施，而且还通过5G网络将虚拟课堂于实际课堂进行同步，提供学生沉浸式的虚拟丰富的课堂感受，而且解决了传统网络延迟且教学内容单调的问题，还通过对教学的反馈和评价，可以为系统的优化改进提供参考。
[0004]一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，包括：
[0005]网络搭建模块：用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建，获取5G教学网络，基于所述5G教学网络建立虚拟课堂；
[0006]虚拟实验模块：通过构建虚拟实验室，对预设教学目标进行教学设计和开发，获取教学目标，并将所述教学目标导入虚拟课堂；
[0007]教学反馈模块：将虚拟课堂和实际课堂通过5G网络进行同步，通过虚拟课堂进行教学实施，并获取实际课堂同步的教学反馈结果；
[0008]教学评价模块：用于根据所述教学反馈结果，对教学目标进行评价，获取评价结果。
[0009]作为本专利技术的一种实施例：所述网络搭建模块包括：
[0010]网络管理单元：用于对网络数据进行数据管理，所述网络数据包括：网络匹配数据、网络显示数据和网络传输数据；
[0011]地址匹配单元：对于网络管理端的网络地址进行确定，获取网络地址信息，根据所述网络地址信息与网络接收单元进行地址匹配，生成匹配地址；
[0012]网络传输单元：对教学内容进行数据压缩，并通过5G网络进行数据传输，获取网络
传输数据；
[0013]网络接收单元：基于所述地址匹配单元的匹配地址进行网络地址连接，通过移动端口接入5G网络，并识别网络传输数据；
[0014]视频显示单元：基于所述网络传输数据进行数据格式转化，生成网络显示数据，将所述网络显示数据通过视频/图片进行同步播放显示；
[0015]5G搭建单元：用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建，获取5G教学网络，根据所述5G教学网络建立虚拟课堂。
[0016]作为本专利技术的一种实施例：所述虚拟实验模块包括：
[0017]教学目标设计单元：根据教学需求进行教学课堂改进，制定教学目标，其中，所述教学目标包括：实现远程投影教学、名校教学课件互享、自然科学沉浸式教学、直播连线互动；
[0018]教学划分管理单元：根据教学目标和各个学科的教材，按照教学学科进行划分生成教学安排目录，并对所述教学安排目录对应教学内容进行数据存储管理，获取存储教学数据；
[0019]虚拟实验构建单元：通过确定三维坐标系搭建虚拟空间，通过将所述存储教学数据导入所述虚拟空间，构建虚拟实验室；
[0020]教学目标获取单元：用于通过构建虚拟实验室，对预设教学目标进行教学设计和开发，获取教学目标。
[0021]教学目标导入单元：基于5G网络，将所述教学目标导入虚拟课堂。
[0022]作为本专利技术的一种实施例：所述教学目标获取单元还包括：
[0023]VR全息投影子单元：通过5G全息投影技术将教师影像在课堂进行投影显示，并将教师讲授教学内容进行记录存储，生成投影课件；
[0024]标本馆设定子单元：根据制定的自然科学沉浸式教学目标，设定基础自然科学标本馆，通过虚拟投影技术将基础自然标本进行文字标记，并通过投射在所述基础自然科学标本馆进行展示，生成自然科学课件；
[0025]课件共享调取子单元：用于通过高校之间建立教学课件共享数据库，将高校课件上传至所述共享数据库进行信息存储，生成存储课件，移动端对所述存储课件进行循环调取播放，进行课件共享；
[0026]直播连线互动子单元：基于5G网络通过扫码进入预设直播环境，将直播内容数据通过移动端进行可视化显示，学生通过移动端与教师进行远程连线互动，获取直播课件；
[0027]教学目标存储子单元：用于将所述投影课件、自然科学课件、和直播课件进行存储管理，构成目标课件库。
[0028]作为本专利技术的一种实施例：所述虚拟实验构建单元包括：
[0029]参数获取子单元：用于获取各个学科的实验需求和教学实验目标，设计虚拟实验室的空间规格，根据所述空间规格，提取规格参数；
[0030]维度确定子单元：根据所述规格参数，进行实验室空间变换操作，其中，所述实验室空间变换操作包括：实验室压缩、实验室扩充、实验室折叠、实验室旋转、实验室平移；
[0031]通过所述实验室空间变换操作确定实验室建立维度，其中所述维度为三维立体空间维度；
[0032]三维坐标子单元：用于根据所述三维立体空间维度，设置实验室比例数据和空间单位长度，构建三维坐标系；
[0033]数据提取子单元：根据各科实验要求，提取各科实验数据，将所述各科实验数据进行章节分类，获取预设实验数据；
[0034]实验表格子单元：用于根据所述预设实验数据，制定实验数据表格；
[0035]仪器规格子单元：用于根据实验科目和实验主题，确定实验仪器种类、数量和规格，并对实验仪器进行编号排序，获取编号仪器；
[0036]实验模型子单元：将所述规格参数、所述预设实验数据、所述实验数据表格和所述编号仪器导入所述三维坐标系，构建虚拟实验室。
[0037]作为本专利技术的一种实施例：所述教学反馈模块包括：
[0038]课堂同步连接单元：用于通过构建的5G网络，将虚拟课堂和实际课堂进行同步连接，并将虚拟课堂中实施的教学目标导入实际课堂进行教学实施，获取教学实施反馈；
[0039]课堂互动统计单元：对于师生课堂互动频次进行统计记录，并根据课堂学生人数和师生互动频次通过数据计算，获取每个学生的课堂互动百分比数据反馈；
[0040]教学目标实施单元：根据制定的教学目标和虚拟课堂任务量，进行课堂进度划分，获取实际教学进度值反馈；
[0041]学生课后反馈单元：用于采集学生对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，包括：网络搭建模块：用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建，获取5G教学网络，基于所述5G教学网络建立虚拟课堂；虚拟实验模块：通过构建虚拟实验室，对预设教学目标进行教学设计和开发，获取教学目标，并将所述教学目标导入虚拟课堂；教学反馈模块：将虚拟课堂和实际课堂通过5G网络进行同步，通过虚拟课堂进行教学实施，并获取实际课堂同步的教学反馈结果；教学评价模块：用于根据所述教学反馈结果，对教学目标进行评价，获取评价结果。2.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，所述网络搭建模块包括：网络管理单元：用于对网络数据进行数据管理，所述网络数据包括：网络匹配数据、网络显示数据和网络传输数据；地址匹配单元：对于网络管理端的网络地址进行确定，获取网络地址信息，根据所述网络地址信息与网络接收单元进行地址匹配，生成匹配地址；网络传输单元：对教学内容进行数据压缩，并通过5G网络进行数据传输，获取网络传输数据；网络接收单元：基于所述地址匹配单元的匹配地址进行网络地址连接，通过移动端口接入5G网络，并识别网络传输数据；视频显示单元：基于所述网络传输数据进行数据格式转化，生成网络显示数据，将所述网络显示数据通过视频/图片进行同步播放显示；5G搭建单元：用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建，获取5G教学网络，根据所述5G教学网络建立虚拟课堂。3.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，所述虚拟实验模块包括：教学目标设计单元：根据教学需求进行教学课堂改进，制定教学目标，其中，所述教学目标包括：实现远程投影教学、名校教学课件互享、自然科学沉浸式教学、直播连线互动；教学划分管理单元：根据教学目标和各个学科的教材，按照教学学科进行划分生成教学安排目录，并对所述教学安排目录对应教学内容进行数据存储管理，获取存储教学数据；虚拟实验构建单元：通过确定三维坐标系搭建虚拟空间，通过将所述存储教学数据导入所述虚拟空间，构建虚拟实验室；教学目标获取单元：用于通过构建虚拟实验室，对预设教学目标进行教学设计和开发，获取教学目标。教学目标导入单元：基于5G网络，将所述教学目标导入虚拟课堂。4.如权利要求3所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，所述教学目标获取单元还包括：VR全息投影子单元：通过5G全息投影技术将教师影像在课堂进行投影显示，并将教师讲授教学内容进行记录存储，生成投影课件；标本馆设定子单元：根据制定的自然科学沉浸式教学目标，设定基础自然科学标本馆，通过虚拟投影技术将基础自然标本进行文字标记，并通过投射在所述基础自然科学标本馆
进行展示，生成自然科学课件；课件共享调取子单元：用于通过高校之间建立教学课件共享数据库，将高校课件上传至所述共享数据库进行信息存储，生成存储课件，移动端对所述存储课件进行循环调取播放，进行课件共享；直播连线互动子单元：基于5G网络通过扫码进入预设直播环境，将直播内容数据通过移动端进行可视化显示，学生通过移动端与教师进行远程连线互动，获取直播课件；教学目标存储子单元：用于将所述投影课件、自然科学课件、和直播课件进行存储管理，构成目标课件库。5.如权利要求3所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，所述虚拟实验构建单元包括：参数获取子单元：用于获取各个学科的实验需求和教学实验目标，设计虚拟实验室的空间规格，根据所述空间规格，提取规格参数；维度确定子单元：根据所述规格参数，进行实验室空间变换操作，其中，所述实验室空间变换操作包括：实验室压缩、实验室扩充、实验室折叠、实验室旋转、实验室平移；通过所述实验室空间变换操作确定实验室建立维度，其中所述维度为三维立体空间维度；三维坐标子单元：用于根据所述三维立体空间维度，设置实验室比例数据和空间单位长度，构建三维坐标系；数据提取子单元：根据各科实验要求，提取各科实验数据，将所述各科实验数据进行章节分类，获取预设实验数据；实验表格子单元：用于根据所述预设实验数据，制定实验数据表格；仪器规格子单元：用于根据实验科目和实验主题，确定实验仪器种类、数量和规格，并对实验仪器进行编号排序，获取编号仪器；实验模型子单元：将所述规格参数、所述预设实验数据、所述实验数据表格和所述编号仪器导入所述三维坐标系，构建虚拟实验室。6.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统，其特征在于，所述教学反馈模块包括：课堂同步连接单元：用于通过构建的5G网络，将虚拟课堂和实际课堂进行同步连接，并将虚拟课堂中实施的教学目标导入实际课堂进行教学实施，获取教学实施反馈；课堂互动统计单元：对于师生课堂互动频次进行统计记录，并根据课堂学生人数和师生互动频次通过数据计算，获取每个学生的课堂互动百分比数据反馈；教学目标实施单元：根据制定的教学目标和虚拟课堂任务量，进行课堂进度划分，获取实际教学进度值反馈；学生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽文，
申请(专利权)人：广州佳邦信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：