一种认知学习系统、方法、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明属于智能教学技术领域，尤其涉及一种认知学习系统、方法、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.幼儿期是大脑发育最快的时期，大脑与智力密切相关，因此，在儿童大脑迅速发展的时期，认知教育受到越来越多人的重视。同时，关于帮助认知学习工具也成为儿童教育的一个研究方向。
3.现有的认知教育学习工具一般有卡片，积木，故事机，绘图本等，但是，现有的这些学习工具，儿童使用起来容易枯燥，不易引发儿童学习的乐趣。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种认知学习系统，旨在解决现有认知学习工具儿童使用起来容易枯燥，不易引发儿童学习的乐趣的技术问题。
5.本发明实施例是这样实现的，所述认知学习系统包括输入装置和用户终端；所述输入装置，用于采集信息载体上的目标信息；所述用户终端，用于控制显示装置显示与所述目标信息对应的认知图像；所述输入装置还用于当所述用户终端控制显示所述认知图像后，根据用户的操作向所述用户终端发送控制指令；所述用户终端还用于根据所述控制指令控制所述认知图像的变换状态。
6.本发明实施例的另一目的在于提供一种认知学习方法，所述认知学习方法包括：控制显示装置显示认知图像，所述认知图像与输入装置从信息载体上采集的目标信息相对应；接收所述输入装置根据用户操作发送的控制指令；根据所述控制指令控制所述认知图像的变换状态。
7.本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的认知学习方法的步骤。
8.本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述的认知学习方法的步骤。
9.本发明实施例提供的一种认知学习系统，通过设置输入装置和用户终端，其中输入装置可以采集信息载体上的目标信息，用户终端可以根据目标信息确定对应的认知图像，并控制显示装置将认知图像显示出来，用户可以从显示装置中认知学习认知图像，并可以通过输入装置控制显示装置中显示认知图像的变换状态，增加了儿童认知学习过程中的互动性，进而提高儿童的学习兴趣。
附图说明
10.图1为本发明实施例提供的一种认知学习系统的结构框图；图2为本发明实施例提供的一种认知学习系统工作的逻辑图；图3为本发明实施例提供的一种显示装置和语音播放装置均为独立装置时，认知学习系统于显示装置和语音播放装置连接的结构框图；图4为本发明实施例提供的一种认知学习方法的流程图；图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
12.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
13.图1为本发明实施例提供的一种认知学习系统的结构框图，所述认知学习系统包括输入装置120和用户终端110；所述输入装置120，用于采集信息载体上的目标信息；在本发明实施例中，信息载体可以为认知卡片或者积木，但不限于此，本实施例以信息载体为认知卡片为例说明。认知卡片表面上可以印有认知对象的图案，同时认知卡片上携带有该认知卡片上认知对象的图像的目标信息，例如，认知卡片上印的是苹果的图案，该认知卡片上的目标信息为携带有与苹果图像对应的信息。本实施例对目标信息在认知卡片上的存在形式不做限制，例如，认知卡片上设置有射频标签，或者认知卡片上设置有二维码。
14.在本发明实施例中，对输入装置120的具体结构以及其从信息载体上采集目标信息的具体方法不做限制，输入装置120从信息载体上采集目标信息的具体方法与目标信息在信息载体上的存在形式相对应，例如，当目标在认知卡片上以射频标签的形式存在，则输入装置120包括射频识别装置；当目标信息在认知卡片上以二维码或其他图案的形式存在，则输入装置120可以图像采集装置，如摄像头。
15.在本发明实施例中，输入装置120和用户终端110可以建立通信连接，本实施例对输入装置120和用户终端110之间的具体通信方式不做限制，例如，输入装置120和用户终端110之间可以为数据线连接、蓝牙连接或者wifi网络连接。
16.所述用户终端110，用于控制显示装置显示所述目标信息对应的认知图像。
17.在本发明实施例中，对用户终端110的具体形式不做限制，例如，用户终端110可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。其中显示装置可以是集成于用户终端上的显示屏幕，也可以是单独的显示装置，例如投影仪或显示器等。当显示装置为独立设置时，显示装置与用户终端连接的结构框图如图3所示。
18.在本发明实施例中，认知图像为根据目标信息确定的信息载体上认知对象的图
像。本实施例对用户终端110根据目标信息获取图像信息的具体方法不做限制，例如，在一个实施例中，所述输入装置120包括信息采集模块和通信模块，其中信息采集模块用于采集信息载体上的目标信息，通信模块用于将目标信息发送至用户终端，信息采集模块可以为射频识别装置或者图像采集装置，通信模块可以为数据接口、蓝牙装置或者网络连接装置，但信息采集模块和通信模块的具体形式并不限于此。当目标信息为与认知图像直接对应的信息（例如，目标信息为字符串，不同的字符串直接对应不同的认知图像），用户终端可以直接根据目标信息与认知图像的对应关系确定认知图像；当目标信息为与认知图像间接对应的信息（例如，目标信息为二维码图像，不同的二维码图像对应不同的字符串，不同的字符串再对应不同的认知图像），用户终端先根据目标信息（例如目标信息为二维码图像）确定认知图像信息（例如认知图像信息为字符串，通过识别二维码获取目标信息对应的认知图像信息），再根据认知图像信息确定认知图像。又如，在另一个实施例中，输入装置包括信息采集模块，信息处理模块和通信模块，其中信息采集模块用于采集所述信息载体上的目标信息（例如二维码图像），信息处理模块用于根据目标信息确定认知图像信息（例如通过识别二维码获得二维码对应的字符串），通信模块用于将认知图像信息发送至用户终端，用户终端直接根据认知图像信息确定认知图像。
19.所述输入装置120还用于当所述用户终端110控制显示所述认知图像后，根据用户的操作向所述用户终端110发送控制指令。
20.所述用户终端110还用于根据所述控制指令控制认知图像的变换状态。
21.在本发明实施例中，控制所述显示装置显示的图像的变换状态是指控制显示屏幕上的认知图像进行移动、旋转、放大或缩小等，但变换状态并不限于此。其中输入装置上可以设置有控制按键，例如包括水平、竖直移动的移动按键，各方向旋转的旋转按键以及放大、缩小按键等。用户通过控制按键输入控制指令，输入装置将控制指令发送给用户终端，从而用户终端根据控制指令的内容控制图像在显示屏幕中做与控制指令对应的变换。例如，显示装置中显示的是一个苹果，用户可以通过输入装置上的控制按键控制苹果在显示屏幕中移动或者放大、缩小等变换。
22.本发明实施例提供的一种认知学习系统，通过设置输入装置120和用户终端110，其中输入装置120可以采集信息载体上的目标信息，用户终端根据目标信息确定目标信息对应的认知图像，并控制显示装置将认知图像显示出来，用户可以从显示装置中认知学习认知图像，并可以通过输入装置控制显示装置中显示认知图像的变换状态，提高了儿童认知学习过程中的互动性，进而提高儿童的学习兴趣。且儿童在认知学习过程中，选择一个认知卡片，并在认知卡片上的认知图像显示后还会去选择另一认知卡片，从而儿童的眼睛不会一直盯着显示装置，减少显示装置对儿童视力的影响。
23.在本发明的另一个实施例中，如图2所示，所述用户终端还用于输出指示信息，所述指示信息用于指示用户选择带有与所述指示信息对应认知图像的信息载体。
24.在本发明实施例中，实施例对指示信息的具体指示形式不做限制，例如，指示信息可以是语音形式、文字形式或者图案形式，指示信息可以存储在用户终端的存储器中，但并不限于此。例如，语音形式的指示信息可以为认知对象名称的语音信息，用户终端通过控制语音播放装置播放认知对象名称的语音信息来输出指示信息；文字形式的指示信息可以为认知对象名称的文字，图案形式的指示信息可以为认知对象的图像或者认知对象图像的轮
廓，文字形式的指示信息和图案形式的指示信息均可以使用户终端通过控制显示装置显示输出，例如用户终端控制显示装置显示一个苹果轮廓的图案，可以指示儿童寻找认知对象为苹果的认知卡片。
25.在本发明实施例中，优选的，如图2所示，所述用户终端控制显示装置显示所述认知图像，具体包括：根据所述指示信息判断所述认知图像是否正确；在本发明实施例中，根据指示信息判断认知图像是否正确的具体方法不做限制，例如，用户终端的存储器中存储有每个指示信息与该指示信息对应的认知图像的信息，将认知图像的信息与存储器中该指示信息对应的认知图像的信息进行对比，从而可以判断认知图像是否正确。
26.当所述认知图像正确时，控制显示装置显示所述认知图像。
27.在本发明实施例中，只有当判断认知图像正确时，才控制显示装置显示认知图像，当判断认知图像错误时，可以给出一定的错误指示，例如播放提示儿童重新根据指示信息选择认知卡片的信息，但并不限于此。例如用户终端控制显示装置显示一个苹果轮廓的图案，可以指示儿童选择认知对象为苹果的认知卡片，假如儿童选择的是认知对象为桃子的认知卡片，通过输入装置对该认知卡片目标信息的采集，用户终端获取儿童选择的认知卡片的图像信息通过判断是错误后，就控制输出错误指示，当认知图像与是认知对象苹果对应，显示装置上显示出苹果图像，完成一个认知对象的认知学习。
28.在本发明实施例中，当指示信息为认知图像的图案或者认知图像的轮廓，并以背景图案的形式显示在显示装置上，当用户终端获取正确认知图像后，认知图像可以在显示屏幕中的指定位置显示（例如背景图的中间位置或者背景图的右下角，但不限于此），儿童通过移动认知图像，使图像中认知对象的图案与背景中提示认知对象的图案轮廓相对应。
29.本发明实施例提供的一种认知学习系统，通过输出指示信息指示儿童选择与指示信息对应的认知卡片，并判断儿童选择的认知卡片是否正确，可以练习用户的认知学习，并且当用户找到正确的认知对象的时候，该认知对象的图像会在显示装置上显示出来，提高了儿童认知学习的互动性。此外，儿童在认知学习过程中，根据指示信息找到一个对应的认知对象后，然后在根据另一个指示信息找其对象的认知对象，在这个认知学习过程中，儿童的眼睛不会一直盯着显示装置，减少显示装置对儿童视力的影响。
30.在本发明的另一个实施例中，如图2所示，由于用户一般在认知学习的过程中，不一定在接收到指示信息后就能准确无误的找到与指示信息对应的认知卡片。优选的，所述用户终端还用于执行以下步骤：计算对于同一指示信息获取的所述认知图像连续判断错误的次数。
31.在本发明实施例中，计算对于同一指示信息，认知图像连续判断错误的次数，指当根据指示信息判断认知图像错误，计数一次，直至判断认知图像正确。例如，当指示信息对应的认知对象是苹果，而用户第一次找的认知对象是桃子，第二次找的认知对象是梨，第三次才找对认知对象苹果，此时，认知图像连续判断错误的次数是两次。通过计算对于同一指示信息，认知图像连续判断错误的次数，可以更好的判断儿童的认知水平，以根据儿童的认知水平进行针对性的认知学习训练。
32.当获取的认知图像连续判断错误的次数超过指定值后，根据预设提示模型确定提示信息，并输出所述提示信息。
33.在本发明实施例中，指定值为预先设定的一个常量，本实施例对指定值的具体数值不做限制。提示信息用于提示用户找到正确的认知对象，提示信息可以是认知对象的识别特征图像的图像信息，但不限于此。例如，指示的认知对象是兔子，该提示信息可以兔子的耳朵部位或者尾巴部位的图像的信息。
34.在本发明实施例中，预设提示模型中包括指示信息对应的认知对象与该认知对象的识别特征之间对应关系。当认知图像信息连续判断错误的次数超过指定值后，可以从预设提示模型中找到该指示信息对应的认知对象，以及该认知对象对应的识别特征。本实施例对预设提示模型的具体形式不做限制，例如，预设提示模型可以为知识图谱形式。
35.在本发明实施例中，在预设提示模型中，一个认知对象可以对应一个或多个识别特征。当认知图像连续判断错误的次数超过指定值后，可以根据预设提示模型先输出一个提示信息，再次获取信息载体的图像信息，并判断该图像信息是否正确，如果不正确再输出一个提示信息。如果预设提示模型中该认知对象对应的提示信息都输出后，仍然没有获取正确的认知图像，直接控制显示模块输出正确的认知图像。
36.在本发明实施例中，优选的，用户终端还可以用于根据认知图像连续判断错误的次数，确定该指示信息的指示频率。其中指示信息的指示频率是指用户终端控制显示装置输出该指示信息的频率，连续判断错误的次数可以反映用户对该指示信息对应认知对象的认知程度。对于连续判断错误次数多的，可以适当提高对应指示信息的输出的频率以使用户获得针对性的认知学习，提高认知学习效率。
37.本发明实施例提供的一种认知学习系统，其用户终端通过计算对于同一指示信息，认知图像信息连续判断错误的次数，并在认知图像连续判断错误的次数超过指定值后，输出提示信息对应的图像，使用户在认知学习中有循序渐进的过程，提高用户的认知学习效果。
38.在本发明的另一个实施例中，所述用户终端还用于控制语音播放装置播放所述认知图像对应的语音信息。
39.在本发明实施例中，语音播放装置可以是集成在输入装置或用户终端的其中一者上，或者如图3所示作为一个独立的装置与用户终端通信连接。当显示模块显示认知图像时，语音播放装置可以播放该图像对应的语音信息，该图像对应的语音信息可以为该图像中认知对象的名称发音，发音可以包括汉语发音和英语发音，但不限于此。其中，认知图像对应的语音信息可以存储在用户终端的存储器中或者信息载体上的目标信息中携带有图像对应的语音信息，但不限于此。
40.在本发明实施例中，优选的，用户终端还用于根据控制指令控制语音播放装置播放认知图像对应的语音信息，例如，用户每输入一个控制指令控制图像变换一下，用户终端控制语音播放装置播放一次显示装置中显示的图像对应的语音信息。
41.在本发明实施例中，优选地，认知学习系统还可以包括话筒，在语音播放装置播放认知对象的名称发音后，用户可以通过话筒跟读，用户终端还可以控制语音播放装置播放用户的发音，用户可以认知事物的同时，练习发音。
42.本发明实施例提供的一种认知学习系统，通过用户终端控制语音播放装置播放显示装置中显示的图像对应的语音信息，可以使儿童在认知学习过程中视、听结合，提高儿童认知学习效果。
43.在本发明的另一个实施例中，提供了一种认知学习方法，如图4所示，为本发明实施例提供的一种认知学习方法的步骤流程图，详述如下：所述认知学习方法包括：步骤s202，控制显示装置显示认知图像，所述认知图像与输入装置从信息载体上采集的目标信息相对应。
44.在本发明实施例中，认知学习方法在控制显示装置显示认知图像之前还包括以下步骤：步骤s101，接收所述目标信息。
45.在本发明实施例中，输入装置和用户终端建立通信连接，用户终端从输入装置接收目标信息，关于目标信息的具体形式此处不再赘述，本实施例认知学习方法中的目标信息与上述认知学习系统中目标信息相同。
46.步骤s102，根据所述目标信息确定所述认知图像。
47.在本发明实施例中，对用户终端根据目标信息确定认知图像的具体方法不做限制，例如，当目标信息为字符串，目标信息与认为图像直接对应，用户终端可以直接根据目标信息确定认知图像；当目标信息与认知图像信息直接对应，认知图像信息与认知图像直接对应，用户终端可以先根据目标信息确定认知图像信息，然后再根据认知图像信息确定认知图像，例如，当目标信息为二维码图像，可以通过识别二维码图像确定认知图像信息，例如认知图像信息为与认知图像对应的字符串，从而可以根据目标信息确定认知图像。
48.步骤s204，接收所述输入装置根据用户操作发送的控制指令；在本发明实施例中，输入装置上设置有控制按键，当用户按下控制认知图像向上移动的按键，输入装置将控制认知图像向上移动的控制指令发送至用户终端。
49.步骤s206，根据所述控制指令控制所述认知图像的变换状态。
50.在本发明实施例中，当用户终端接收的控制指令为控制认知图像向上移动，用户终端则控制显示装置中的认知图像向上移动。
51.在本发明实施例中，认知学习方法应用于上述认知学习系统中的用户终端，认知学习方法包括的步骤并不限于上述步骤s101、步骤s102、步骤s202、步骤s204以及步骤s206，认知学习方法包括的其他步骤参考认知学习系统中用户终端的功能。
52.本发明实施例提供的一种认知学习方法，通过获取信息载体上的目标信息，并将目标信息对应的认知图像在显示装置上显示出来，同时还可以接收输入装置发送的控制指令，并根据控制指令控制认知图像的变换状态，有效增加了儿童认知学习的互动性，提高儿童学习的趣味性。此外，儿童在认知学习过程中，选择一个信息载体式输入装置采集该信息载体的目标信息，然后用户终端将该目标信息对应的认知图像显示出来，之后儿童会再次选择另一个信息载体，在这个认知学习过程中，儿童的眼睛不会一直盯着显示装置，减少显示装置对儿童视力的影响。
53.图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的用户终端110。如图5所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现认知学习方法。该内存储器中也可储存有计算
机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行认知学习方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
54.本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
55.在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：步骤s202，控制显示装置显示认知图像，所述认知图像与输入装置从信息载体上采集的目标信息相对应；步骤s204，接收所述输入装置根据用户操作发送的控制指令；步骤s206，根据所述控制指令控制所述认知图像的变换状态。
56.在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：步骤s202，控制显示装置显示认知图像，所述认知图像与输入装置从信息载体上采集的目标信息相对应；步骤s204，接收所述输入装置根据用户操作发送的控制指令；步骤s206，根据所述控制指令控制所述认知图像的变换状态。
57.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink） dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.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。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。