基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质，该方法包括：发布教案，使教案进入实施准备状态，教案信息包括教案实施的目标人员、教学计划；实施教案，教案系统根据教案里的教学计划分发教学活动或教学任务，在课堂教学中，教案系统能根据设计好的教学过程自动为教师与学生创设教学活动三维场景，能自动为师生切换教学活动场景，用户也能通过发送命令控制教案系统创设或切换教学活动场景。本发明专利技术采用XR技术构建教案系统可以实现对XR教学过程的生成与管理，并且能实时精准掌握教案实施效果，对教案进行动态调整。整。整。

【技术实现步骤摘要】
基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及基于XR技术的沉浸式教学
，尤其涉及一种基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]传统教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据课程标准，教学大纲和教科书要求及学生的实际情况，以课时或课题为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。教案包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学准备、教学过程及练习设计等。在互联网+教学模式下，教案通过互联网+教学平台与PPT课件、以及抢答、点名答题、小组讨论等活动直接关联起来，提供了互联网+教学功能。
[0003]在5G网络、wifi6等高性能无线网络技术赋能下，扩展现实(XR)移动终端(5G手机、头显等)所需的存储、计算、渲染等服务都可以放到云端。由此，基于云存储、云计算、云渲染等云服务，单个XR终端所能拥有的计算、存储、渲染能力可以无上限。XR技术在教学中可以呈现丰富的三维信息，能提供与课程内容的互动，能创建出沉浸式教学环境让学生更专注，学习效果更深刻。随着XR技术在教学应用中的深化，教学内容与教学活动形态都正在发生根本性的改变，XR技术可以重构教案形态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质，旨在采用XR技术构建教案系统，与XR教学内容、XR沉浸式认知教学、实训、考核、以及在XR实训环境下的小组协同、竞赛等XR教学活动/任务场景关联起来，实现对XR教学过程的生成与管理，并基于XR技术的三维可视化与丰富教学数据生成功能，实时精准掌握教案实施效果，对教案进行动态调整。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提出一种基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]步骤S10,发布教案，使教案进入实施准备状态，所述教案信息包括教案实施的目标人员、教学计划；
[0007]步骤S20，实施教案，教案系统根据教案里的教学计划分发教学活动或教学任务，在课堂教学中，教案系统能根据设计好的教学过程自动为教师与学生创设教学活动三维场景，能自动为师生切换教学活动场景，用户也能通过发送命令控制教案系统创设或切换教学活动场景。
[0008]本专利技术的进一步技术方案是，在所述步骤S20中，教案系统接收到用户进入教案场景的指令后，系统生成教案场景实例，教案场景实例与所述用户接口建立通信连接，接受用户位姿与互动信息，生成体验画面给所述用户看，使用户进入教案场景，所述教案场景呈现教案信息，教案场景还立体地呈现教案信息里包含的三维模型、场景及动画。
[0009]本专利技术的进一步技术方案是，在所述步骤S20中,教案场景还能立体地呈现所述教
案相关的进行中的教学活动或任务的实况。
[0010]本专利技术的进一步技术方案是，在所述步骤S20中，教案场景还能为用户立体地回放已完成的教学活动或任务过程，用户在教案场景还能与教案相关的进行中的教学活动或任务场景进行互动，从而管理干预进行中的教学活动或任务，还能查看各学生的学案信息，当用户在教案场景选中教学活动或任务对象，发出进入活动场景或进入任务场景指令后，根据指令，教案系统生成所述教学活动或任务体验画面给所述用户看，停止显示教案场景体验画面，使所述用户从教案场景进入教学活动或教学任务场景。
[0011]本专利技术的进一步技术方案是，在所述步骤S20,接受到学生用户进入学案场景的指令后，系统生成学案场景实例，学案场景实例与所述学生用户接口建立通信连接，接受所述学生用户位姿与互动信息，生成体验画面给所述学生用户看，使所述学生用户进入学案场景，所述学案场景呈现跟所述学生用户相关的教案信息，所述学案场景还立体地呈现所述教案信息里包含的三维模型、场景及动画。
[0012]本专利技术的进一步技术方案是，在所述步骤S20,学案场景还能立体地呈现所述学案相关的进行中的教学活动或任务的实况，学案场景还能为用户立体地回放已完成的教学活动或任务过程，用户在学案场景还能与所述学案相关的进行中的教学活动或任务场景进行互动，当用户在学案场景选中教学活动或任务对象，发出进入活动场景或进入任务场景始终指令后，根据指令，教案系统生成所述教学活动或任务体验画面给所述用户看，停止显示学案场景体验画面，使所述用户从学案场景进入教学活动或教学任务场景。
[0013]本专利技术的进一步技术方案是，所述教学方法还包括步骤S00,编辑教案，设定教案目标人员、教学计划，设定教案开始实施时间与结束时间，设定教案中课堂教学的时间与结束时间,在所述步骤S20中,当教学活动为多人活动时，教案系统可以自动匹配活动参与人员，所述步骤S20包括课前、课中、课后三个教案实施阶段，在所述课前阶段，系统将在设定的教案开始实施时间向学生分发课前任务，学生接收到课前任务后，选择进入任务场景完成课前任务，在所述课中阶段，教案系统能根据设计好的教学过程自动为教师与学生创设教学活动三维场景，能自动为师生切换教学活动场景，用户也能通过发送命令控制教案系统创设或切换教学活动场景，在所述课后阶段，教案系统在课堂教学结束后，教案系统向学生分发课后任务，学生接收到课后任务后，选择进入任务场景完成课后任务。
[0014]本专利技术的进一步技术方案是，所述教案系统包含的教案信息还有教学目标、教学内容及重难点、教学小组、教学情况信息，所述步骤S10创建教案开始实施定时器、课堂教学开始定时器、教案实施结束定时器，所述步骤S20实时统计教案设定的整体教学目标完成度与学生个人教学目标完成度并呈现在教案场景，把学生个人教学目标完成度呈现在学生个人学案场景，所述教案系统还包括步骤S30,结束实施教案，生成教案实施报告。
[0015]为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于XR技术的沉浸式教案的教学系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述处理器上的基于XR技术的沉浸式教案的教学程序，所述XR技术的沉浸式教案的教学程序被所述处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
[0016]为实现上述目的，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有基于XR技术的沉浸式教案的教学程序，所述基于沉浸式XR教学管理平台的教学程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
[0017]本专利技术基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法、系统及介质的有益效果是：
[0018]本专利技术采用XR技术构建教案系统可以与XR教学内容、XR沉浸式认知教学、实训、考核、以及在XR实训环境下的小组协同、竞赛等XR教学活动/任务场景关联起来，实现对XR教学过程的生成与管理。本专利技术更进一步基于XR技术的三维可视化与丰富教学数据生成功能，能实时精准掌握教案实施效果，对教案进行动态调整。
附图说明
[0019]图1是本专利技术基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法的流程示意图；
[0020]图2是实施例1中沉浸式教案的系统构成图；
[0021]图3是教案场景本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S10,发布教案，使教案进入实施准备状态，所述教案信息包括教案实施的目标人员、教学计划；步骤S20，实施教案，教案系统根据教案里的教学计划分发教学活动或教学任务，在课堂教学中，教案系统能根据设计好的教学过程自动为教师与学生创设教学活动三维场景，能自动为师生切换教学活动场景，用户也能通过发送命令控制教案系统创设或切换教学活动场景。2.根据权利要求1所述的基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，在所述步骤S20中，教案系统接收到用户进入教案场景的指令后，系统生成教案场景实例，教案场景实例与所述用户接口建立通信连接，接受用户位姿与互动信息，生成体验画面给所述用户看，使用户进入教案场景，所述教案场景呈现教案信息，教案场景还立体地呈现教案信息里包含的三维模型、场景及动画。3.根据权利要求2所述的基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，在所述步骤S20中,教案场景还能立体地呈现所述教案相关的进行中的教学活动或任务的实况。4.根据权利要求3所述的基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，在所述步骤S20中，教案场景还能为用户立体地回放已完成的教学活动或任务过程，用户在教案场景还能与教案相关的进行中的教学活动或任务场景进行互动，从而管理干预进行中的教学活动或任务，还能查看各学生的学案信息，当用户在教案场景选中教学活动或任务对象，发出进入活动场景或进入任务场景指令后，根据指令，教案系统生成所述教学活动或任务体验画面给所述用户看，停止显示教案场景体验画面，使所述用户从教案场景进入教学活动或教学任务场景。5.根据权利要求1所述的基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，在所述步骤S20,接受到学生用户进入学案场景的指令后，系统生成学案场景实例，学案场景实例与所述学生用户接口建立通信连接，接受所述学生用户位姿与互动信息，生成体验画面给所述学生用户看，使所述学生用户进入学案场景，所述学案场景呈现跟所述学生用户相关的教案信息，所述学案场景还立体地呈现所述教案信息里包含的三维模型、场景及动画。6.根据权利要求5所述的基于XR技术的沉浸式教案系统的教学方法，其特征在于，在所述步骤S20,学案场景还能立体地呈现所述学案相关的进行中的教学活动或任务的实况，学案场景还能为用户立体地回放已...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡铁峰，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：