一种基于增强现实的教学系统的制作方法

本发明属于数字教学技术领域，具体涉及一种基于增强现实的教学系统。

背景技术：

教育信息化是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。随着启发式教学、参与式教学、探究式教学等新型教学模式的不断推广与深入。

在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。传统的提问互动和课堂小测试的环节，教师给出简单选择后，学生举手或者口头回答，不能获得准确的统计数据，同时也不便于众多学生的理解，因此有必要开发出一种适应于现代教育的教学系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于增强现实的教学系统，将增强现实技术结合到教学中，从而使得课堂内容更加生动，更加有利于学生对于知识点的理解和把握。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于增强现实的教学系统，该系统包含学生互动端，教师端，服务器端，增强现实课程管理模块，后台信息管理模块；

所述增强现实课程管理模块分别连接至所述服务器端，教师端以及学生互动端，所述增强现实课程管理模块用于将教学内容编译成增强现实课程，同时进行课程的实时演算，将学生所回答的老师提问或者学生所做的答题示范的整体过程通过所述服务器端展现到所述教师端以及学生互动端；

所述教师端和学生互动端均连接至所述服务器端，所述教师端用于接收所述服务器端传来的经过所述增强现实课程管理模块编译后的课程信息，同时所述教师端还用于接收所述服务器端传来的课堂学生信息；

所述学生互动端还连接至所述教师端，所述学生互动端用于展示通过教师端传来的课程信息，同时所述学生互动端在授课过程中还展示学生的个人信息；

所述后台信息管理模块连接至所述服务器端，所述后台信息管理模块用于管理系统中的增强现实课程管理模块所编译的课程内容、教师端的界面信息、学生互动端的界面信息以及增减教师和学生的注册信息。

可选的，所述教师端还包含语音采集与识别模块，所述语音采集与识别模块用于采集教师上课的语音信息，对所述语音信息进行过滤处理，获取所述语音信息中的姓名信息，并与服务器中保存的学生姓名信息进行比对，在比对相同的情况下，在对应的学生互动端发出从所述语音信息中提取的姓名信息之后文字信息提示。

可选的，所述学生互动端还包含提示模块，所述提示模块用于接收所述教师端发来的文字信息提示，并在收到文字信息提示后显示在所述学生互动端的中间。

可选的，所述学生互动端还包含互动模块，所述互动模块用于接收学生的回答及操作信息，并将所述操作信息通过所述增强现实课程管理模块显示到本课堂内其他所有的学生互动端中以及教师端上。

可选的，所述学生互动端还包含提问模块，所述提问模块用于接收学生课堂上的点击操作提问信息或者语音提问信息并向所属教师端发起提问流程。

可选的，所述后台信息管理模块还包含登录管理模块，所述登录管理模块用于录入以及修改学校的教师及学生的登录信息并存储至所述服务器端。

可选的，所述服务器端还用于按照班级存储教师的授课进度，同时依照学生的登录信息存储学生的课堂回答问题记录及教师评价。

可选的，所述教师及学生的登录信息分别为教师编号以及学生学号。

可选的，该系统还包含家长访问端，所述家长访问端用于通过因特网访问所述服务器端对应学生的课堂答题记录及教师评价。

本发明的有益效果在于：本发明将增强现实技术(ar)应用到教学领域中，能够激发学生学习的乐趣，同时能够将教学的内容通过ar图像的方式展现在学生眼前，进一步加强学生对于课程的理解，增加课堂的趣味性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本发明为一种基于增强现实(ar)的教学系统，该系统包含学生互动端，教师端，服务器端，增强现实课程管理模块，后台信息管理模块。其中学生互动端和教师端均至少包含一前置摄像头，在实际教学过程中仅需要将学生互动端和教师端的前置摄像头固定在指定位置，配合ar卡片或者ar简易教材即可实现ar教学。

本发明实施例中，所述增强现实课程管理模块分别连接至所述服务器端，教师端以及学生互动端，所述增强现实课程管理模块用于将教学内容编译成增强现实课程，同时进行课程的实时演算，将学生所回答的老师提问或者学生所做的答题示范的整体过程通过所述服务器端展现到所述教师端以及学生互动端，在实际操作中，例如对应物理或者化学等学科，可以依照教学大纲教材内容进行增强现实课程的编译，同时配合ar简易教材对授课内容中出现的化学反应过程，物体运动过程进行实景演示，从而给学生留下更加深刻的印象，同时本实施例中还在增强现实课程管理模块加入处理器，从而能够满足教学过程中的学习互动。

所述教师端和学生互动端均连接至所述服务器端，所述教师端用于接收所述服务器端传来的经过所述增强现实课程管理模块编译后的课程信息，同时所述教师端还用于接收所述服务器端传来的课堂学生信息，在授课过程中，首先需要下载本节课堂具体的增强现实课程的课程信息，可以教师端单独下载，下载后通过教室的局域网分发至学生互动端中，也可以教师端和学生互动端同时在服务器上下载，从而提升下载速度，下载完成后教师端与学生互动端可断开与服务器的连接也可以一直连接上服务器，若断开与服务器的连接则相关教学数据直接保存在教师端和学生互动端中，待后续有网络连接后将教学数据上传至服务器，从而保证各类网络环境的需要，还可以满足移动教学的需求。若保持网络连接，则将教学数据分时段压缩后上传至服务器。

所述学生互动端还连接至所述教师端，所述学生互动端用于展示通过教师端传来的课程信息，同时所述学生互动端在授课过程中还展示学生的个人信息，在本发明实施例中，学生互动端与学生学号一一对应，在教学授课过程中所有的学生互动端均连接至教师端，教师端显示连接成功的学生互动端的简易信息。

所述后台信息管理模块连接至所述服务器端，所述后台信息管理模块用于管理系统中的增强现实课程管理模块所编译的课程内容、教师端的界面信息、学生互动端的界面信息以及增减教师和学生的注册信息。

所述教师端还包含语音采集与识别模块，所述语音采集与识别模块用于采集教师上课的语音信息，对所述语音信息进行过滤处理，获取所述语音信息中的姓名信息，并与服务器中保存的学生姓名信息进行比对，在比对相同的情况下，在对应的学生互动端发出从所述语音信息中提取的姓名信息之后文字信息提示。本发明实施例中，以老师讲述过程中向同学提问为例简易介绍该语音采集与识别模块的工作流程，首先，在ar教学过程中，老师讲到一重点知识点后，此时语音采集与识别模块一直采集老师的语音信息，待老师向学生发出提问后，通过该语音采集与识别模块将老师所提出的问题显示到学生互动端上，同时待老师点名后，将采集到的姓名信息与学生姓名进行对比，若在本班学生中有名字对应的学生，则在该学生的学生互动终端中发出提示，进一步的，老师重复所提的问题，语音采集与识别模块，将老师提出的问题再次显示到该学生的学生互动终端上，之后该学生可以就老师提出的问题进行后续操作。

对应的，所述学生互动端还包含提示模块，所述提示模块用于接收所述教师端发来的文字信息提示，并在收到文字信息提示后显示在所述学生互动端的中间。学生互动终端收到该文字信息提示的问题后，可以直接口述自己对老师所提问题的看法，之后老师对该学生所回答的内容进行判定并评价。

可选的，所述学生互动端还包含互动模块，所述互动模块用于接收学生的回答及操作信息，并将所述操作信息通过所述增强现实课程管理模块显示到本课堂内其他所有的学生互动端中以及教师端上。前述实施例中的口述为学生回答问题的一种方式另外一种方式则是通过本实施例的互动模块，例如化学课中，通过选取正在讲述的某种物质添加到另一种物种中引起化学反应，通过ar的方式实时运算并展现在学生及教师的终端中，由此整个教学过程可以激发学生学习的兴趣，同时老师也可以再次对所提问题进行一次完整的ar演示，让所有学生清楚理解所授课程的核心内容。

可选的，所述学生互动端还包含提问模块，所述提问模块用于接收学生课堂上的点击操作提问信息或者语音提问信息并向所属教师端发起提问流程。课堂上还会有学生主动提问的情况，在该情况下，学生可以通过点击学生互动端的提问或者直接发出语音指令对授课内容进行提问，此时该学生的学生互动端采集该学生所提的问题，并展示到老师的教师端上，同时推送到全课堂的学生互动端中，老师根据学生提问进行解答，或者指明其他学生进行回答，整个回答过程也可以通过增强现实课程管理模块进行简单演示，若不需要演示的则直接采集提问及回答信息，方便后续教师进行评价。

可选的，所述后台信息管理模块还包含登录管理模块，所述登录管理模块用于录入以及修改学校的教师及学生的登录信息并存储至所述服务器端。

可选的，所述教师及学生的登录信息分别为教师编号以及学生学号。

可选的，所述服务器端还用于按照班级存储教师的授课进度，同时依照学生的登录信息存储学生的课堂回答问题记录及教师评价。

学生通过自己的学号登录到学生互动端的界面中，一般来说，学生的学生互动端相对固定，即一个学生一台学生互动端，而对于教师，通过自己的教师编号，登录到教学系统中，不同科目的老师访问服务器端中不同的科目内容。

对于一个老师教授几个班级或者几个年级不同班级的情况，则在教师编号后续扩展三位数字进行区分，例如教师编号是00001，教授一年级1班，二年级3班，则对应00001101，00001203，由于教师编号与科目信息已经匹配，则进一步区分班级后可以对教师不同班级的教学进度进行精确访问，从而提高了系统下载课程以及授课的精准度。

可选的，该系统还包含家长访问端，所述家长访问端用于通过因特网访问所述服务器端对应学生的课堂答题记录及教师评价。

本发明实施例中设置家长访问端，可以让家长对孩子在学校课堂表现有一定程度的掌握，本实施例中的家长访问端以移动终端中的app为例，通过因特网访问所述服务器端，输入自家孩子的学号信息后即可查看其孩子在课堂中的答题表现及教师评价。

同时考虑到学生毕业等的问题，本发明实施例中服务器以年为单位，在学生完成学业后自动删去该部分保存的教学课堂信息以及学生答题情况和教学评价等内容，保证整个服务器的高效运行。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。