本发明专利技术公开了一种线上线下结合的教学系统及其教学方法，该系统包括线上云平台子系统、后台管理子系统以及线下实体平台子系统，线上云平台子系统通过虚拟仿真技术和云平台技术，将实验教学中需求的实物，进行建模以模拟真实的实验环境，并对线上的实验操作进行用户信息的记录，线下实体平台子系统通过建立线下实体实验系统，对线下的实验操作进行用户信息的记录，后台管理子系统通过互联网技术和云平台技术，联通线上云平台子系统和线下实体平台子系统，对用户信息进行管理和传输。本发明专利技术的线上线下结合的教学系统和教学方法，通过线上云平台结合线下实体平台的教学模式，对教学成本进行了优化，有效解决了不同高校、不同教育用户的教学实际需求。
【技术实现步骤摘要】
一种线上线下结合的教学系统及其教学方法
本专利技术涉及一种线上线下结合的教学系统及其教学方法，属于智能教学
技术介绍
在线上教学的模式下，虽然不同专业注重培养学生的技能不一，但作为复合型人才培养的要求和各个高校开始大力进行交叉学科的教学改革的大背景下，对于人才的实验及实践技能的培养需求正在逐渐增加。当前国内不同高校的实验平台实力不一，某些实验平台成本较高，作为教学中的实验资源部署存在较大难度。例如，以量子信息的实验课程教学为例，目前量子信息的操控对象主要是光子。当前的大学物理实验中有光学实验的板块，但其内容以经典光学的几何和波动光学为主，而专业的量子光学、量子密码实验平台通常成本较高，作为教学资源进行全面部署具有较大的难度。但教学不能只停步于理论教学，还应注重实验实训技能的培训，近年来，在线和虚拟培训技术逐步发展起来，将实验平台对其进行仿真建模，将线下的实验平台线上虚拟化，可以有效克服实体的实验平台成本过高的问题，并通过虚实结合、实际操作与在线仿真结合的方法，解决实验效果和实验投入之间的矛盾。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种一种线上线下结合的教学系统，包括线上云平台子系统、后台管理子系统以及线下实体平台子系统，所述线上云平台子系统通过虚拟仿真技术和云平台技术，将实验教学中需求的实物，按照真实参数进行等比例建模，以模拟真实的实验环境，并对线上的实验操作进行用户信息的记录，所述线下实体平台子系统通过建立线下实体实验系统，对线下的实验操作进行用户信息的记录，利用标准化、模块化的结构设计的实体实验系统，结构紧凑性的同时兼具操作灵活性，同时扩展实验模块可根据用户，比如教师实际预算需求进行定制扩展，从而可满足成本优化，定制化的线下实体实验需求，所述后台管理子系统通过互联网技术和云平台技术，联通所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统，并对所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统所记录的用户信息进行管理和交互传输。进一步的，建模所需要的真实参数包括真实仪器和器件的外观、尺寸、操作模式、物理特性以及环境因素中的一种或多种，高逼真环境还原实际实验环境，可满足大规模的线上教育实验推广需求。进一步的，所述后台管理子系统对用户信息进行管理具体包括审核、课程管理、实验作业管理、班级管理、资费管理以及使用记录管理中的一种或多种，便于为后期用户，比如教师设计评价体系提供参考数据。进一步的，所述后台管理子系统对用户信息进行管理还包括利用大数据技术分析生成用户使用报告并附带反馈系统，将数据分析结论用于虚拟仿真平台的迭代优化。进一步的，所述线上云平台子系统包括电脑PC端和手机APP移动端。本专利技术还包括一种线上线下结合的教学方法，通过上述任一教学系统进行施教活动，具体包括以下步骤：步骤1：用户通过线上云平台子系统的电脑PC端和手机APP移动端进行信息的录入，并预先设定评价模型以及分配实验内容，步骤2：后台管理子系统审核并记录步骤1录入的信息，步骤3：用户通过线上云平台子系统进行虚拟实验训练，对用户的实验时长、实验效果按照班级和课程进行记录管理，得到线上实验数据信息，并将该信息反馈至后台管理子系统，步骤4：用户在线下实体平台子系统进行实际的实验操作，用户在线下进行的实体操作，线下的实验管理对用户线下的实验时长以及实验效果按照班级和课程进行记录管理，得到线下实验数据信息，并将该信息反馈至后台管理子系统，步骤5：将线上和线下两组实验数据信息通过评价模型进行评价，得出用户最终的实验评分数据。进一步的，所述用户包括教师和学生两类，教师负责预先设定评价模型以及分配实验内容，学生负责线上云平台子系统进行虚拟实验训练以及线下实体平台子系统进行实际的实验操作。进一步的，将所述线上云平台子系统和线下实体平台子系统在施教活动中所占的具体比例，根据成本做出定制。有益效果：本专利技术的线上线下结合的教学系统和教学方法，将通过线上云平台结合线下实体平台的教学模式，利用互联网技术、大数据和云平台等工具，对教学成本进行了优化，有效解决了不同高校、不同教育用户的教学课堂、项目实训、科研创新等实际需求。附图说明图1是本专利技术实施例1的方法流程示意图，图2是本专利技术实施例2的方法流程示意图，图3是本专利技术按照需求定制解决方案的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1一种用于线上线下结合的教学系统和教学方法，该系统包括线上云平台子系统、后台管理子系统、线下实体平台子系统。线上云平台子系统主要采用虚拟仿真和云平台的技术，用Unity3D，JAVA等软件进行建模，所需要的真实参数包括真实仪器和器件的外观、尺寸、操作模式、物理特性以及环境因素中的一种或多种。以量子信息教育教学为例，如图1所示，其中线上云平台子系统包括电脑PC端和手机APP移动端，由有量子教育需求方的教师、学生等登录注册，由后台管理子系统进行审核记录，并根据教师提前在后台管理子系统选择选定好的课程内容进行相应的资费管理，为学生设定课程表并分配相关的多媒体教辅资源和量子信息在线虚拟仿真平台实验内容。对于学生而言，线上的多媒体教辅资源可以有效解决传统的量子信息教育偏向于理论教学的不利因素，利用音视频等丰富的方式辅助其实验教学，同时，利用在线的量子信息在线虚拟仿真平台，按照学科类别可分为量子光学仿真平台、量子密码仿真平台等，学生可按照课程表内容在线进行实验系统的搭建，平台中自带的新手引导系统可以让学生快速上手，内置丰富的实验案例让学生能对实验物理现象有个直观的了解。线上云平台子系统可对学生的实验时长、实验效果按照班级和课程进行记录管理，并通过反馈系统将数据反馈至后台管理子系统。学生通过线上云平台子系统完成实验的前期基础培训之后，可以在线下实体平台子系统进行实体操作。线下实体平台子系统采用“实验中心”的部署方式，按照统一标准部署实体实验所需的各种硬件设施保证实体实验课程的执行，线下实体平台子系统按照教学课堂和科研创新的进阶需求，大体分成两方面部署平台：教学实践平台和科研研究平台，按照学科类别扩展为量子信息教学实践平台、量子密码研究平台等。根据课程内容，学生在线下进行的实体操作，线下实体平台子系统对学生线下的实验时长、实验效果按照班级和课程进行记录管理，通过反馈系统将数据反馈至后台管理子系统。最终，量子信息教育的实验评价体系将由线上和线下两组实验结果数据并根据教师预先设定的评价模型，得出学生最终的实验效果评分数据表。以量子信息教育教学学科为例，由此可以解决当前量子教育推广模式效率低下，通过引入虚拟仿真、云平台等技术，解决当前实量子信息实验系统部署存在的天然的预算与技术门槛，从而有效提高量子教育推广模式的效率，同时也解决了实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种线上线下结合的教学系统，其特征在于：包括线上云平台子系统、后台管理子系统以及线下实体平台子系统，/n所述线上云平台子系统通过虚拟仿真技术和云平台技术，将实验教学中需求的实物，按照真实参数进行等比例建模，以模拟真实的实验环境，并对线上的实验操作进行用户信息的记录，/n所述线下实体平台子系统通过建立线下实体实验系统，对线下的实验操作进行用户信息的记录，/n所述后台管理子系统通过互联网技术和云平台技术，联通所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统，并对所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统所记录的用户信息进行管理和交互传输。/n
【技术特征摘要】
1.一种线上线下结合的教学系统，其特征在于：包括线上云平台子系统、后台管理子系统以及线下实体平台子系统，
所述线上云平台子系统通过虚拟仿真技术和云平台技术，将实验教学中需求的实物，按照真实参数进行等比例建模，以模拟真实的实验环境，并对线上的实验操作进行用户信息的记录，
所述线下实体平台子系统通过建立线下实体实验系统，对线下的实验操作进行用户信息的记录，
所述后台管理子系统通过互联网技术和云平台技术，联通所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统，并对所述线上云平台子系统和所述线下实体平台子系统所记录的用户信息进行管理和交互传输。
2.根据权利要求1所述的线上线下结合的教学系统，其特征在于：建模所需要的真实参数包括真实仪器和器件的外观、尺寸、操作模式、物理特性以及环境因素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的线上线下结合的教学系统，其特征在于：所述后台管理子系统对用户信息进行管理具体包括审核、课程管理、实验作业管理、班级管理、资费管理以及使用记录管理中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的线上线下结合的教学系统，其特征在于：所述后台管理子系统对用户信息进行管理还包括利用大数据技术分析生成用户使用报告并附带反馈系统。
5.根据权利要求1所述的线上线下结合的教学系统，其特征在于：所述线上云平台子系统包...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱泳君，安雪碧，宋红岩，章丽，
申请(专利权)人：合肥量芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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