一种基于vr互动的多模态英语教学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于vr互动的多模态英语教学系统，包括智能头盔，所述智能头盔包括头盔本体、VR智能眼镜、智能面罩、智能耳机以及控制模块，所述VR智能眼镜嵌合于头盔本体上，所述智能耳机以及所述智能面罩设置于所述头盔本体内，所述智能面罩以及所述VR智能眼镜均与所述控制模块信号连接。本申请通过设置带有VR智能眼镜的头盔本体，使得使用者能够沉浸式地学习英语；本申请还通过设置带有空气过滤效果的智能耳机，能够有效改善使用者在使用过程中头盔本体内的空气质量，使得使用者身心放松，更好地进入学习状态；同时本申请通过智能面罩获取使用者的脸部数据，能够提供更加全面的参考数据以提供使用者进行纠正与学习。的参考数据以提供使用者进行纠正与学习。的参考数据以提供使用者进行纠正与学习。

【技术实现步骤摘要】
一种基于vr互动的多模态英语教学系统


[0001]本专利技术涉及教学设备领域，尤其涉及一种基于vr互动的多模态英语教学系统。

技术介绍

[0002]现阶段，不同年龄段英语教学的主要目的是培养学生的读写听说能力，但是现在的英语教学仅为结构式的教学，主要目的是为了应试，在教学中，教师更注重词汇量和英语语法等，传统的教学方法逐渐被淘汰，且多媒体教学已普遍使用在各种教学过程中，通过老师进行板书讲解并且与视觉模态和听觉模态进行教学，而在非课堂情况下，学生并没有太多机会进行口语练习。
[0003]经过本团队的海量检索，了解到现有的英语教学系统主要有如公开号为CN113658460B、US08529264B2、US08239184B2和US07052278B2，其中以公开号为CN113658460B所公开的一种基于5G技术的英语教学平台尤为具有代表性，其用于解决学习者英语水平与教学方案不匹配、英语发音无法有效纠正、英语教学成果无法有效测验的问题，包括教学划分模块、进度调整模块、教学测验模块以及发音比对模块，所述教学划分模块依据学生的英语成绩对学生终端进行教学划分，所述发音比对模块用于对学生终端的英语口语发音进行比对，所述教学测验模块用于对学生终端的英语教学成绩进行测验，测验生成英语进步显著信号、英语进步微弱信号或英语退步信号，本专利技术依据学习者的英语水平提供相匹配的教学方案，并对学习者的英语发音进行有效纠正，同时有效测验英语教学成果。但是这些技术方案并不能使得使用者进入沉浸式的英语学习环境，同时由于学生的专注力不一，容易被外界所影响而导致学习效率下降以及教学成果误判。
[0004]综上所述，现有技术中的英语教学系统方案还存在着不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对现在的英语教学系统所存在的不足，提出了一种基于vr互动的多模态英语教学系统。
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于vr互动的多模态英语教学系统，包括智能头盔，所述智能头盔包括头盔本体、VR智能眼镜、智能面罩、智能耳机以及控制模块，所述VR智能眼镜嵌合于头盔本体上，所述智能耳机以及所述智能面罩设置于所述头盔本体内，所述智能面罩以及所述VR智能眼镜均与所述控制模块信号连接；其中，
[0008]所述智能耳机，被构造成用于发出音频并将外部的空气过滤后供给到使用者呼吸；
[0009]所述智能面罩，被构造成覆盖在使用者的脸部，用于获取使用者在英语朗读时的脸部动作数据并发送到所述控制模块；
[0010]所述控制模块，被构造成用于将获取到的使用者的脸部动作数据与音频进行匹配关联后存储，并与所述音频匹配的标准脸部发力数据进行匹配对比，将对比结果反馈到所
述智能耳机以及所述VR智能眼镜上；
[0011]所述VR智能眼镜，被构造成显示头部三维模型，并根据所述控制模块的对比结果反馈在头部三维模型的脸部上；
[0012]所述智能面罩包括第一层、第二层以及设置于所述第一层与所述第二层之间的多个压力传感器，多个压力传感器呈网格形状设置。
[0013]进一步地，所述头盔本体包括壳体，所述壳体上基于所述头盔本体的中轴线对称设置有耳机安装区，所述智能耳机固定连接于所述耳机安装区中，所述耳机安装区上设置有空气入口以及空气出口；所述智能耳机包括根据所述头盔本体的中轴线对称设置的两个扬声器，以及用于封闭所述扬声器并且包围使用者的耳朵的耳垫。所述智能耳机还包括位于所述耳机安装区内的过滤器组件、位于所述耳机安装区内的叶轮壳体、设置在叶轮壳体内的是用于产生通过过滤器组件的气流的叶轮以及构造成用于成驱动叶轮的电机，所述耳机安装区的空气出口设置在过滤器组件的下游，并且构造成用于从所述智能耳机释放出净化的气流。
[0014]进一步地，在所述扬声器上设置用于有源噪声消除的反馈麦克风。
[0015]进一步地，所述反馈麦克风被构造成用于为向所述控制模块提供数据，然后控制模块被构造成用于为在控制扬声器时实现有源噪声消除。
[0016]进一步地，所述壳体内还设置有第一喷嘴组件和第二喷嘴组件，所述第一喷嘴组件的空气入口通过带有第一电磁阀的第一管道与所述耳机安装区的空气出口连通，所述第二喷嘴组件的空气入口通过带有第二电磁阀的第二管道与所述耳机安装区的空气出口连通，所述第一喷嘴组件以及所述第二喷嘴组件均设置于所述头盔本体上并位于所述VR智能眼镜的下方，所述第一喷嘴组件的空气出口均朝向所述智能面罩，所述第二喷嘴组件的空气出口设置于第二喷嘴组件的下方并且与所述第二喷嘴组件的空气出口不平行，所述第二喷嘴组件的。
[0017]进一步地，所述第一电磁阀以及所述第二电磁阀均与所述控制模块信号连接。
[0018]进一步地，所述壳体内还设置有第一导风槽与第二导风槽，所述第一导风槽位于所述第一喷嘴组件与所述第二喷嘴组件之间并且位于所述第一喷嘴组件的下游，所述第二导风槽位于所述第二喷嘴组件的下游。
[0019]进一步地，所述控制模块会存储使用者每一次的使用情况，所述使用情况包括：使用者的学习时长、学习难度以及发音匹配率，所述控制模块会根据上一次的使用情况来调整下一次使用情况的策略。
[0020]进一步地，所述控制模块的策略调整如下：
[0021][0022]其中，学习难度包括1
‑
10级难度且从第一级学习难度到第十级学习难度的难度系数n依次增加；t为学习时长，F(t)通过以下公式获得：
[0023][0024]其中，T为综合多次使用情况后的平均学习时长，x为音频标签，H(x)为与音频标签对应的发音匹配率，H(x)通过以下公式获得：
[0025]H(x)＝α
·
W(x)+β
·
S(x)
[0026]其中，W(x)为使用者在英语朗读时的脸部数据与标准脸部发力数据的对比值，S(x)为使用者在英语朗读时被反馈麦克风接收到的朗读数据与标准朗读数据的对比值，α、β为权重因子且α+β＝1。
[0027]本专利技术所取得的有益效果是：
[0028]1、通过设置带有VR智能眼镜的头盔本体，使得使用者能够沉浸式地学习英语，同时通过VR智能眼镜能够实现真人模拟对话的情景；
[0029]2、通过设置带有空气过滤效果的智能耳机，能够有效改善使用者在使用过程中头盔本体内的空气质量，使得使用者身心放松，更好地进入学习状态；
[0030]3、通过智能面罩获取使用者的脸部数据，能够提供更加全面的参考数据以提供使用者进行纠正与学习。
附图说明
[0031]从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定相同的部分。
[0032]图1为本专利技术的实施例中的一种基于vr互动的多模态英语教学系统的结构示意图之一。
[0033]图2为本专利技术的实施例中的一种基于vr互动的多模态英语教学系统的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于vr互动的多模态英语教学系统，其特征在于，包括智能头盔，所述智能头盔包括头盔本体、VR智能眼镜、智能面罩、智能耳机以及控制模块，所述VR智能眼镜嵌合于头盔本体上，所述智能耳机以及所述智能面罩设置于所述头盔本体内，所述智能面罩以及所述VR智能眼镜均与所述控制模块信号连接；其中，所述智能耳机，被构造成用于发出音频并将外部的空气过滤后供给到使用者呼吸；所述智能面罩，被构造成覆盖在使用者的脸部，用于获取使用者在英语朗读时的脸部动作数据并发送到所述控制模块；所述控制模块，被构造成用于将获取到的使用者的脸部动作数据与音频进行匹配关联后存储，并与所述音频匹配的标准脸部发力数据进行匹配对比，将对比结果反馈到所述智能耳机以及所述VR智能眼镜上；所述VR智能眼镜，被构造成显示头部三维模型，并根据所述控制模块的对比结果反馈在头部三维模型的脸部上；所述智能面罩包括第一层、第二层以及设置于所述第一层与所述第二层之间的多个压力传感器，多个压力传感器呈网格形状设置。2.如权利要求1所述的一种基于vr互动的多模态英语教学系统，其特征在于，所述头盔本体包括壳体，所述壳体上基于所述头盔本体的中轴线对称设置有耳机安装区，所述智能耳机固定连接于所述耳机安装区中，所述耳机安装区上设置有空气入口以及空气出口；所述智能耳机包括根据所述头盔本体的中轴线对称设置的两个扬声器，以及用于封闭所述扬声器并且包围使用者的耳朵的耳垫。所述智能耳机还包括位于所述耳机安装区内的过滤器组件、位于所述耳机安装区内的叶轮壳体、设置在叶轮壳体内的是用于产生通过过滤器组件的气流的叶轮以及构造成用于成驱动叶轮的电机，所述耳机安装区的空气出口设置在过滤器组件的下游，并且构造成用于从所述智能耳机释放出净化的气流。3.如权利要求2所述的一种基于vr互动的多模态英语教学系统，其特征在于，在所述扬声器上设置用于有源噪声消除的反馈麦克风。4.如权利要求3所述的一种基于vr互动的多模态英语教学系统，其特征在于，所述反馈麦克风被构造成用于为向所述控制模块提供数据，然后控制模块被构造成用于为在控制扬声器时实现有源噪声消除。5.如权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆江艳，王颖，彭强，彭旻珏，沈言锦，邹瑞睿，龙双燕，贺阳，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：发明
国别省市：