一种教学装置及系统的制作方法

本申请涉及教学设备技术领域，尤其是涉及一种教学装置及系统。

背景技术：

光电经纬仪，用于飞行目标航迹、姿态等的测量，能够实现被测目标的图像、测量时刻的方位角和俯仰角的同步实时记录。由于光电经纬仪的结构复杂，光电经纬仪的排障难度高，对光电经纬仪排障的教学十分重要。

然而，目前的光电经纬仪排障教学系统并不完善，还原光电经纬仪故障的效果差，用户不能直观地获取到光电经纬仪的故障信息，得到的教学效果较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种教学装置及系统，能够通过故障引入模块生成带有故障的教学模型，并通过波形确定模块生成故障样本对应的波形信号，将故障直观地展示给用户，提升教学的真实感和教学效果。

本申请实施例提供了一种教学装置，用于光电经纬仪故障重现设备，所述教学装置包括：

故障引入模块，用于基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型；

波形确定模块，用于基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形；

教学模块，用于展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形。

在一种可能的实施方式中，所述教学装置还包括：

考核模块，用于基于所述教学模型及所述信号波形，生成考核试卷，并收集用户针对所述考核试卷的输入的试卷答案；

结算模块，用于基于所述用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定所述用户在考核中的得分，其中，所述得分表征用户排除光电经纬仪故障能力的强弱。

在一种可能的实施方式中，所述考核模块包括：

试题生成单元，用于基于所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形，生成多个考核试题，其中，所述考核试卷包括至少一个考核试题。

在一种可能的实施方式中，所述考核模块还包括：

难易度确定单元，用于确定每个考核试题的难易度；

试卷生成单元，用于基于每个考核试题及每个考核试题对应的难易度，生成所述考核试卷。

在一种可能的实施方式中，所述结算模块具体用于：

基于所述考核试卷中每个考核试题对应的难易度、用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定用户对应的考核试卷的得分。

在一种可能的实施方式中，所述结算模块在基于所述考核试卷中每个考核试题对应的难易度、用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定用户对应的考核试卷的得分时，具体用于：

基于所述故障样本数据，确定用户输入的试卷答案中每个考核试题的答案的准确程度；

基于每个考核试题的答案的准确程度及该考核试题对应的难易度，确定用户在该考核试题的得分；

基于用户在每个考核试题的得分，确定用户对应的考核试卷的得分。

在一种可能的实施方式中，所述难易度确定单元具体用于：

基于每个所述考核试题对应的多个得分样本、每个得分样本对应的用户针对该考核试题所消耗的时间及每个所述考核试题的难度系数，确定所述考核试题的难易度。

在一种可能的实施方式中，所述难易度确定单元还用于：

基于每个所述考核试题对应的多个得分样本，确定该考核试题的难度系数。

在一种可能的实施方式中，所述难易度确定单元在确定考核试题的难度系数时具体用于：

分别确定所述考核试题对应的所述多个得分样本中得分高于第一预设阈值的第一得分样本数量及低于第二预设阈值的第二得分样本数量；

基于所述第一得分样本数量和第二得分样本数量，确定所述难度系数。

本申请实施例还提供了一种教学系统，包括如上所述的教学装置。

本申请实施例提供的教学装置及系统，通过故障引入模块，基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型；通过波形确定模块，基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形；通过教学模块，展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形。与现有技术中的教学装置相比，本申请能够通过故障引入模块生成带有故障的教学模型，并通过波形确定模块生成故障样本对应的波形信号，将故障直观地展示给用户，提升教学的真实感和教学效果。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种教学装置的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的另一种教学装置的结构示意图之一；

图3示出了本申请实施例所提供的另一种教学装置的结构示意图之二；

图4示出了本申请实施例所提供的一种教学系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于光电经纬仪故障重现设备，通过光电经纬仪重现设备，对用户进行光电经纬仪故障排除的教学。

值得注意的是，在本申请提出之前，经研究发现，目前的光电经纬仪排障教学系统并不完善，还原光电经纬仪故障的效果差，用户不能直观地获取到光电经纬仪的故障信息，得到的教学效果较差。

基于此，本申请实施例提供了一种教学装置，能够通过故障引入模块生成带有故障的教学模型，并通过波形确定模块生成故障样本对应的波形信号，将故障直观地展示给用户，提升教学的真实感和教学效果。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种教学装置的结构示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的教学装置100，包括故障引入模块101、波形确定模块102及教学模块103。

故障引入模块101，用于基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型。

在具体实施中，故障引入模块101能够根据故障样本数据，将故障样本数据对应的故障添加到预先生成的光电经纬仪的仿真模型中，得到带有故障的教学模型。

其中，故障样本数据包括光电经纬仪故障样本的属性信息，比如，故障发生的位置、故障引起的现象、故障的类型等信息。通过这些属性信息，能够通过光电经纬仪故障重现设备将故障模拟出来，并与仿真模型结合，得到教学模型。

进一步的，光电经纬仪的仿真模型可以根据光电经纬仪的样本数据，进行模拟建模得到。

波形确定模块102，用于基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形。

在具体实施中，波形确定模块102可以根据故障样本数据，利用labview等工具，生成故障样本数据的信号波形，信号波形反映了故障样本数据对应的故障特征，如频率、波长等。用户能够根据信号波形与故障样本数据之间的关系，判断教学模型中的故障位置、故障类型等相关信息，进而使用户学习到光电经纬仪排障的相关知识。

教学模块103，用于展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形。

在具体实施中，教学模块103可以通过应用程序的方式，将所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形展示给用户，用户可以通过点击教学模型的各个位置，来观察各个部件的信号波形，并通过信号波形及故障样本数据中的现象视频来判断故障发生于教学模型的位置及故障类型，学习相关知识。

本申请实施例提供的教学装置，通过故障引入模块，基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型；通过波形确定模块，基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形；通过教学模块，展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形。与现有技术中的教学装置相比，本申请能够通过故障引入模块生成带有故障的教学模型，并通过波形确定模块生成故障样本对应的波形信号，将故障直观地展示给用户，提升教学的真实感和教学效果。

请同时参阅图2、图3，图2为本申请另一实施例提供的教学装置的结构示意图之一，图3为本申请另一实施例提供的教学装置的结构示意图之二。如图2中所示，本申请实施例提供的教学装置200，包括：

故障引入模块201，用于基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型。

波形确定模块202，用于基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形。

教学模块203，用于展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形。

考核模块204，用于基于所述教学模型及所述信号波形，生成考核试卷，并收集用户针对所述考核试卷的输入的试卷答案。

在具体实施中，考核模块204可以针对教学模型中的故障，和故障样本数据对应的信号波形，生成多个关于故障考核试题，具体的，如“教学模型中共有几处故障”、“教学模型中故障的类型”、“该信号波形反映了怎样的故障”等，再将这些考核试题组成考核试卷，用于检验用户排除光电经纬仪故障能力的强弱。

结算模块205，用于基于所述用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定所述用户在考核中的得分，其中，所述得分表征用户排除光电经纬仪故障能力的强弱。

在具体实施中，结算模块205可以先判断用户输入的每个考核试题的答案相对于故障样本数据的准确程度，确定每个考核试题的得分，再根据每个考核试题的得分以及该考核试题的难易度，确定整个考核试卷的得分。

其中，故障引入模块201、波形确定模块202及教学模块203的描述可以参照故障引入模块101、波形确定模块102及教学模块103的描述，并且能达到相同的技术效果，对此不做赘述。

如图3所示，在一些实施例中，考核模块204还包括：

在一些实施例中，所述考核模块204包括：

试题生成单元2042，用于基于所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形，生成多个考核试题，其中，所述考核试卷包括至少一个考核试题。

在具体实施中，试题生成单元2042可以针对故障样本数据中的故障类型，生成多个故障种类的考核试题，也可以集中生成某个指定种类的考核试题。这样，能够实现对光电经纬仪故障排除的全面考核或集中训练。

在一些实施例中，所述考核模块204还包括：

难易度确定单元2044，用于确定每个考核试题的难易度。

试卷生成单元2046，用于基于每个考核试题及每个考核试题对应的难易度，生成所述考核试卷。

在具体实施中，难易度确定单元2044可以根据该试题的历史考核情况，来确定其难易度，并根据实际情况，试卷生成单元2046选取难易度相当或难易度总和在预设范围内的考核试题。比如，一份考核试卷可以包括一个难易度高于预设阈值的考核试题，其余考核试题的平均值可以在预设范围之内。

在一些实施例中，所述结算模块205具体用于：

基于所述考核试卷中每个考核试题对应的难易度、用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定用户对应的考核试卷的得分。

在具体实施中，结算模块205可以通过用户输入的试卷答案及故障样本数据确定用户在该题的得分，在将每个考核试题的难易度乘以其难易度，得到每个考核试题的综合评分，所有考核试题的总和评分之和即为用户对应的考核试卷的得分。

在一些实施例中，所述结算模块205在基于所述考核试卷中每个考核试题对应的难易度、用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定用户对应的考核试卷的得分时，具体用于：

基于所述故障样本数据，确定用户输入的试卷答案中每个考核试题的答案的准确程度；

基于每个考核试题的答案的准确程度及该考核试题对应的难易度，确定用户在该考核试题的得分；

基于用户在每个考核试题的得分，确定用户对应的考核试卷的得分。

在一些实施例中，所述难易度确定单元2044具体用于：

基于每个所述考核试题对应的多个得分样本、每个得分样本对应的用户针对该考核试题所消耗的时间及每个所述考核试题的难度系数，确定所述考核试题的难易度。

在具体实施中，难易度确定单元2044可以获取到多个得分样本，得分样本可以由对用户群体试验得到，根据得分样本的分数，将得分样本分为高分组、低分组和中间组。比如，分数最高的25％被试者作为高分组(h)，分数最低的25％被试者作为低分组(l)，中间50％的被试者作为中间组；再分别求出高分组和低分组中在该考核试题上得分超过预设阈值的人数与总人数的比值，根据上述两个比值，及每个组的人数，确定难度系数；再根据得分样本中，得到满分的用户针对该考核试题平均所消耗的时间，以及在所有考核试题中，得到满分的用户平均消耗时间最大的考核试题对应的平均消耗时间，确定得分样本对应的考核试题的难易度。

具体的，可以通过以下公式确定得分样本对应的考核试题的难易度：

其中，d为得分样本对应的考核试题的难易度，t为得分样本中，得到满分的用户针对该考核试题平均所消耗的时间，tmax为在所有考核试题中，得到满分的用户平均消耗时间最大的考核试题对应的平均消耗时间，p为难度系数，rh为高分组中在该考核试题上得分超过预设阈值的人数，rl为低分组中在该考核试题上得分超过预设阈值的人数，n为高分组或低分组的总人数。

在一些实施例中，所述难易度确定单元2044还用于：

基于每个所述考核试题对应的多个得分样本，确定该考核试题的难度系数。

在一些实施例中，所述难易度确定单元2044在确定考核试题的难度系数时具体用于：

分别确定所述考核试题对应的所述多个得分样本中得分高于第一预设阈值的第一得分样本数量及低于第二预设阈值的第二得分样本数量；

基于所述第一得分样本数量和第二得分样本数量，确定所述难度系数。

本申请实施例提供的教学装置，通过故障引入模块，基于光电经纬仪的故障样本数据和预先生成的光电经纬仪的仿真模型，生成带有故障的教学模型；通过波形确定模块，基于所述故障样本数据，生成所述故障样本数据对应的信号波形；通过教学模块，展示所述教学模型、所述故障样本数据及所述信号波形；通过考核模块，基于所述教学模型及所述信号波形，生成考核试卷，并收集用户针对所述考核试卷的输入的试卷答案。通过结算模块，基于所述用户输入的试卷答案及所述故障样本数据，确定所述用户在考核中的得分。与现有技术中的教学装置相比，本申请能够通过故障引入模块生成带有故障的教学模型，并通过波形确定模块生成故障样本对应的波形信号，通过考核模块和结算模块确定用户的排障能力，将故障直观地展示给用户，提升教学的真实感和教学效果。

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种教学系统的结构示意图。如图4中所示，所述教学系统40包括上述任一实施例中的教学装置41。教学系统40能够控制教学装置41，并实现教学装置41的功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。