专利名称：儿童教育系统及儿童教育方法
儿童教育系统及儿童教育方法
技术领域：
本发明涉及教育用具领域，特别是涉及一种儿童教育系统及儿童教育方法。背景技术：
儿童的教育和智力发展是儿童成长过程中非常重要的环节，也是家长非常关注的部分。通常，家长通过儿童书籍对儿童进行教育和智力开发，儿童只能被动的接受书籍上已经设计好的知识，教育方式呆板，互动性差，加之书籍内容枯燥，大大降低了儿童学习的兴趣，不利于儿童教育和智力发展。并且书籍的体积较大，也不便于随身携带。现在市面上有可以供儿童学习的学习机，然而现有的学习机的数据库内容有限， 无法满足个性化的学习需求。
发明内容基于此，有必要提供一种可以自主更新供给儿童学习的内容的儿童教育系统。一种儿童教育系统，包括处理器、输入模块、输出模块、存储模块、采集模块以及匹配模块，所述处理器与输入模块、输出模块、存储模块、采集模块以及匹配模块均相连接；所述采集模块用于采集教育信息；所述匹配模块用于将所述教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配，并添加至所述相关条目中；所述存储模块存储有所述数据库，所述数据库包括所述教育内容；所述输入模块用于获取学习指令并传输给所述处理器；所述处理器根据学习指令从数据库中调用所述教育内容，并发送给所述输出模块；所述输出模块用于输出所述教育内容。优选的，所述采集模块包括摄像头，所述教育信息包括图像信息，所述教育内容包括图像内容；所述匹配模块包括图像识别单元，用于将所述图像信息与所述图像内容进行比对识别，并将所述图像信息与所述相关条目进行匹配，具体是将所述图像信息与被识别为与所述图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配。优选的，所述采集模块包括麦克风，所述教育信息包括音频信息，所述教育内容包括音频内容和文字内容；所述匹配模块包括音频识别单元，用于将所述音频信息与所述音频内容进行比对识别，并将所述音频信息与所述相关条目进行匹配，具体是将所述音频信息与被识别为与所述音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配。优选的，所述输出模块包括用于输出图片、视频、文字中的至少一种的显示设备， 以及用于输出声音的音频设备。优选的，所述儿童教育系统包括测试模块，用于从所述数据库中调用图像内容、 音频内容以及文字内容中的至少一种作为学习内容，通过所述输出模块进行输出；评分模块，根据学习者输入的答案进行评分，并统计总分交由存储模块存储。优选的，所述学习者输入的答案是通过所述麦克风获取的；所述音频识别单元用于识别所述答案；所述评分模块是根据所述音频识别单元对答案的识别结果进行评分。
优选的，所述儿童教育系统包括通信模块，用于将所述数据库上传到服务器，还用于获取数据以对数据库进行更新。优选的，所述测试模块是在线测试模块，用于通过所述通信模块从服务器获取学习内容，通过所述输出模块输出所述学习内容，通过所述评分模块最终获得总分后发送给所述通信模块，由通信模块将总分上传到服务器，并获取服务器发送的竞赛结果。
还有必要提供一种儿童教育方法。一种儿童教育方法，包括下列步骤步骤A，采集教育信息；步骤B，将所述教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配，并添加至所述相关条目中；步骤C，获取输入的学习指令；步骤D，根据所述学习指令从数据库中调用所述教育内容；步骤E，输出所述教育内容。优选的，所述教育信息包括文字信息、图像信息以及音频信息，所述教育内容包括文字内容、图像内容以及音频内容；所述步骤B包括将所述图像信息与所述图像内容进行比对识别，并将所述图像信息与被识别为与所述图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配；还包括将所述音频信息与所述音频内容进行比对识别，并将所述音频信息与被识别为与所述音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配；所述儿童教育方法还包括下列步骤从服务器获取学习内容并输出；获取学习者输入的答案， 并进行评分及统计总分；将总分上传给服务器，服务器根据所述总分得到竞赛结果；获取服务器发送的竞赛结果。上述儿童教育系统，可以通过采集模块自主采集新的教育信息，并通过匹配模块匹配添加至数据库的教育内容中，使得对儿童的教育更有针对性，可以满足个性化的学习需求。
图1为一个实施例中儿童教育系统的结构图；图2为另一个实施例中儿童教育系统的结构图；图3为一个实施例中儿童教育系统的终端——服务器结构示意图；图4是一个实施例中儿童教育方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。本发明的儿童教育系统可应用于手机、个人数字助理(PDA)、学习机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端上，以互动游戏的方式对儿童进行教育。图1为一个实施例中儿童教育系统的结构图，包括处理器110、输入模块120、输出模块130、存储模块140、采集模块150以及匹配模块160。处理器110与输入模块120、输出模块130、存储模块140、采集模块150以及匹配模块160均相连接。采集模块150用于采集教育信息。在优选的实施例中，采集模块150包括摄像头， 采集模块150还可以包括麦克风。教育信息包括图像信息(在本说明书中，图像包括图片和视频，下同)、音频信息和文字信息，教育内容包括图像内容、音频内容和文字内容。
匹配模块160用于将教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配， 并添加至相关条目中。在优选的实施例中，匹配模块160包括图像识别单元，用于将图像信息与数据库中的图像内容进行比对识别，并将图像信息与被识别为与该图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配。匹配模块160还可以包括音频识别单元，用于将音频信息与数据库中的音频内容进行比对识别，并将音频信息与被识别为与该音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配。 另外，也可以由用户通过输入模块120手动对采集模块150采集的教育信息与数据库中的相关条目进行匹配，作为对匹配模块160的一个补充。经过匹配添加的操作后，采集到的教育信息就存储在了数据库中，可以随时调用对儿童进行教育。存储模块140存储有数据库，数据库包括教育内容。输入模块120用于获取学习指令并传输给处理器110。在本实施例中，输入模块 120包括触摸屏。在其他实施例中，输入模块120还可以包括键盘等其他输入设备。用户 (例如儿童的家长)还可以通过输入模块120输入文字信息，并匹配添加至数据库的相关条目中。处理器110根据学习指令从数据库中调用教育内容，并发送给输出模块130。输出模块130用于输出教育内容。在本实施例中输出模块130包括可以输出图片、 视频、文字中的至少一种的显示设备，以及用于输出声音的音频设备(声卡、扬声器等)。下面再通过一个具体的实施例对本发明的儿童教育系统进行介绍。在本实施例中儿童教育应用于手机中，儿童可以通过输入模块120 (在本实施例中为触摸屏)输入学习指令，例如点选输出模块130的显示界面上的一个条目——火车。处理器110获取该学习指令，从存储模块140的数据库中调用相应的教育内容，并发送给输出模块130输出给儿童。输出的内容包括火车的静态图片(图像内容)；中文名称火车；英文名称 train (包括显示火车的拼音和英文字母的音标)；文字介绍“人类历史上最重要的机械交通工具，早期称为蒸汽机车，也叫列车。有独立的轨道行驶。铁路列车按载荷物，可分为运货的货车和载客的客车；亦有两者一起的客货车。”还包括通过扬声器播放上述名称、拼写和介绍的内容。还可以播放火车在行驶过程中的动态视频和鸣笛声。用户(家长)可以通过采集模块150 (例如手机的摄像头和麦克风)采集其他关于火车的教育信息，例如和谐号列车的图片、视频、音频等，还可以通过输入模块120输入对和谐号的介绍。匹配模块160会将采集的关于和谐号的教育信息自动匹配添加至“火车” 这一相关条目中。家长也可以通过输入模块120自行对采集的教育信息进行匹配。另外，家长还可以通过输入模块120在教育内容中建立新的条目，并将采集的教育信息添加至新的条目中。采集的对象可以是私人所有的物品，例如宠物、玩具等，还可以是家长出去旅游过程中采集的教育信息。这样教育内容就是与孩子更为亲近的一些事物， 以及家长自行准备的教育信息，可以激发儿童的学习兴趣，且使得学习更有针对性。上述儿童教育系统可以通过采集模块自主采集新的教育信息，并通过匹配模块匹配添加至数据库的教育内容中，使得对儿童的教育更有针对性，可以满足个性化的学习需求。图2为另一个实施例中儿童教育系统的结构图，其在图1所示实施例的基础上增加了测试模块270、评分模块280以及通信模块290。测试模块270与存储模块240、输出模块230、通信模块290连接，通信模块290还与存储模块240连接，评分模块280与处理器 210连接。测试模块270用于从数据库中 调用图像内容、音频内容以及文字内容中的至少一种作为学习内容，通过输出模块230输出给学习者(儿童)。评分模块280用于根据学习者输入的答案进行评分，并统计总分后交由存储模块 240存储(可以通过处理器210存储至存储模块240)。若答案正确，评分模块根据预设分值计正分；反之，则计零分或负分。测试结束时，统计总分。计分模块还可以根据儿童答题的时间长短、题目的难易程度，给予不同的计分。例如输出的是图像、音频或文字，分别给予不同的分值，若是图像、音频及文字三种内容的其中两种一起出现，则答对时计正分的分值会较低，或者答错时扣分较高。学习者输入的答案可以是通过输入模块220进行输入的，也可以是通过采集模块 250的麦克风输入的。在通过麦克风输入的实施例中，音频识别单元还用于识别答案，评分模块280根据音频识别单元对答案的识别结果进行评分。在本实施例中，儿童教育系统还包括通信模块290，通信模块290与存储模块240 连接，用于将数据库上传到服务器，还用于获取数据以对数据库进行更新。通信模块290可以包括无线通信模块，例如GSM、CDMA、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA, WiFi、WAPI模块等与互联网进行连接的模块，可以用于与服务器进行通信。还可以包括蓝牙模块、红外线模块、USB 接口等，用于与用户持有的其他设备进行通信。例如可以将在远方的亲人的图像、音频信息等通过通讯模块290获取，并添加至教育内容中。还可以通过通信模块290将自己的数据库上传到运营商提供的服务器中，供其他使用此儿童教育系统的用户学习使用。图1和图2所示的儿童教育系统，均是指儿童教育系统的终端。在优选的实施例中，测试模块270是在线测试模块，测试模块270与通信模块290连接，用于通过通信模块 290从服务器获取学习内容，并通过输出模块230输出学习内容，通过评分模块280最终获得总分后发送给通信模块290，由通信模块290将总分上传到服务器，并获取服务器发送的竞赛结果。通信模块290从服务器获取的学习内容包括图像内容、音频内容和文字内容，输出模块230输出的学习内容则包括这三种内容中的至少一种。在本实施例中，从服务器获取的学习内容先存储至存储模块240中，再通过输出模块230输出学习内容供儿童进行测试，服务器还用于下发测试指令，指示具体输出的是三种内容中的哪一种或哪几种。参见图3，可以由运营商提供服务器供在线竞赛用，从服务器的数据库中将测试题需要用到的学习内容和测试指令下发给各个儿童教育系统的终端，每个儿童通过终端完成测试后将总分上传，服务器再通过上传的总分将竞赛结果反馈给各个终端。图4是一个实施例中儿童教育方法的流程图，包括下列步骤S410，采集教育信息。教育信息包括图像信息、音频信息和文字信息。S420，将教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配，并添加至相关条目中。教育内容包括图像内容、音频内容和文字内容。匹配过程可以是由用户手动进行。 在优选的实施例中，还可以是将图像信息与图像内容进行比对识别，并将图像信息与被识别为与图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配。也可以将音频信息与音频内容进行比对识别，并将音频信息与被识别为与音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配，并添加至相关条目中。还可以在教育内容中建立新的条目，将教育信息添加至新的条目中。再将数据库上传到服务器，这样就可以将采集的教育信息(或新的条目)与其他用户进行分享。S430,获取输入的学习指令。
S440，根据学习指令从数据库中调用教育内容。S450，输出教育内容。儿童根据输出的教育内容进行学习。在其他实施例中，还可以结合在线竞赛的方式对儿童进行测试，这样儿童教育方法还包括下列步骤从服务器获取学习内容并输出。为参加在线竞赛的每名儿童从服务器获取学习内容并输出，输出的学习内容包括文字内容、图像内容以及音频内容中的至少一种。获取学习者(儿童)输入的答案，并进行评分及统计总分。可以是通过触摸屏、键盘等输入设备进行答案的输入，还可以通过麦克风进行语音输入(答题)。若采用语音答题的方式，则还包括一个音频识别的步骤。若答案正确，根据预设分值计正分；反之，则计零分或负分。测试结束时，统计总分。还可以根据儿童答题的时间长短、题目的难易程度，给予不同的计分。例如输出的是图像、音频或文字，分别给予不同的分值，若是三种内容的其中两种一同出现，则答对时分数会更低，或者答错时扣分更高。将总分上传给服务器，由服务器根据总分得到竞赛结果。竞赛结果可以包括名次、 星级评定以及奖励。获取服务器发送的竞赛结果。上述儿童教育系统及方法，不单是知识的传递，还涵盖了语言表达、生活常识、心智发育等早教内容。可以应用于手机等移动终端中，简单易携带，且可随时随地进行。测试时可以口头答题，并可通过在线竞赛方式激发儿童求知的欲望。可以通过图片、声音、视频来匹配相同事物，不再局限于文字。可以自己动手完善数据库内容，增加了儿童学习的热情。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种儿童教育系统，其特征在于，包括处理器、输入模块、输出模块、存储模块、采集模块以及匹配模块，所述处理器与输入模块、输出模块、存储模块、采集模块以及匹配模块均相连接；所述采集模块用于采集教育信息；所述匹配模块用于将所述教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配， 并添加至所述相关条目中；所述存储模块存储有所述数据库，所述数据库包括所述教育内容；所述输入模块用于获取学习指令并传输给所述处理器；所述处理器根据学习指令从数据库中调用所述教育内容，并发送给所述输出模块；所述输出模块用于输出所述教育内容。
2.根据权利要求1所述的儿童教育系统，其特征在于，所述采集模块包括摄像头，所述教育信息包括图像信息，所述教育内容包括图像内容；所述匹配模块包括图像识别单元，用于将所述图像信息与所述图像内容进行比对识别，并将所述图像信息与所述相关条目进行匹配，具体是将所述图像信息与被识别为与所述图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配。
3.根据权利要求2所述的儿童教育系统，其特征在于，所述采集模块包括麦克风，所述教育信息包括音频信息，所述教育内容包括音频内容和文字内容；所述匹配模块包括音频识别单元，用于将所述音频信息与所述音频内容进行比对识别，并将所述音频信息与所述相关条目进行匹配，具体是将所述音频信息与被识别为与所述音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配。
4.根据权利要求3所述的儿童教育系统，其特征在于，所述输出模块包括用于输出图片、视频、文字中的至少一种的显示设备，以及用于输出声音的音频设备。
5.根据权利要求4所述的儿童教育系统，其特征在于，所述儿童教育系统包括测试模块，用于从所述数据库中调用图像内容、音频内容以及文字内容中的至少一种作为学习内容，通过所述输出模块进行输出；评分模块，根据学习者输入的答案进行评分，并统计总分交由存储模块存储。
6.根据权利要求5所述的儿童教育系统，其特征在于，所述学习者输入的答案是通过所述麦克风获取的；所述音频识别单元用于识别所述答案；所述评分模块是根据所述音频识别单元对答案的识别结果进行评分。
7.根据权利要求6所述的儿童教育系统，其特征在于，所述儿童教育系统包括通信模块，用于将所述数据库上传到服务器，还用于获取数据以对数据库进行更新。
8.根据权利要求7所述的儿童教育系统，其特征在于，所述测试模块是在线测试模块， 用于通过所述通信模块从服务器获取学习内容，通过所述输出模块输出所述学习内容，通过所述评分模块最终获得总分后发送给所述通信模块，由通信模块将总分上传到服务器， 并获取服务器发送的竞赛结果。
9.一种儿童教育方法，包括下列步骤步骤A，采集教育信息；步骤B，将所述教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配，并添加至所述相关条目中；步骤C，获取输入的学习指令；步骤D，根据所述学习指令从数据库中调用所述教育内容； 步骤E，输出所述教育内容。
10.根据权利要求9所述的儿童教育方法，其特征在于，所述教育信息包括文字信息、 图像信息以及音频信息，所述教育内容包括文字内容、图像内容以及音频内容；所述步骤B包括将所述图像信息与所述图像内容进行比对识别，并将所述图像信息与被识别为与所述图像信息所代表的物体相同的图像内容所属的条目进行匹配；还包括将所述音频信息与所述音频内容进行比对识别，并将所述音频信息与被识别为与所述音频信息所代表的物体相同的音频内容所属的条目进行匹配； 所述儿童教育方法还包括下列步骤 从服务器获取学习内容并输出； 获取学习者输入的答案，并进行评分及统计总分； 将总分上传给服务器，服务器根据所述总分得到竞赛结果； 获取服务器发送的竞赛结果。
全文摘要
本发明涉及一种儿童教育系统，包括处理器、输入模块、输出模块、存储模块、采集模块以及匹配模块；采集模块用于采集教育信息；匹配模块用于将教育信息与数据库中存储的教育内容的相关条目进行匹配，并添加至相关条目中；存储模块存储有所述数据库；输入模块用于获取学习指令并传输给处理器；处理器根据学习指令从数据库中调用教育内容，并发送给输出模块；输出模块用于输出教育内容。本发明还涉及一种儿童教育方法。本发明可以通过采集模块自主采集新的教育信息，并通过匹配模块匹配添加至数据库的教育内容中，使得对儿童的教育更有针对性，可以满足个性化的学习需求。
文档编号G09B5/06GK102354462SQ20111031081
公开日2012年2月15日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者冯仕谨, 刘志翔, 吴楷龙, 夏国文, 明晓君, 李健, 李苗, 王祖, 羊海峰, 赵自强 申请人:北京市莱科智多教育科技有限公司