[发明专利]一种可视化编辑的智能课堂设计系统及设计方法

说明书

本发明的一种可视化编辑的智能课堂设计系统，包括：对象获取单元，所述对象获取单元用于获取适用于情景化课堂教学的虚拟教学对象；可视化编辑单元，包括编辑窗口，所述编辑窗口包括可视化编程区、用于通过链接调用对象获取单元数据的对象获取单元链接区和用于通过链接调用知识库单元数据的知识库单元链接区。本发明的有益效果在于，提供了可视化编辑的智能课堂设计系统和设计方法。用可视化的图形替代了需要专业编程语言才能实现的逻辑控制，使教师教学经验及思想创意的表达不在受限于其掌握的计算机技术水平。这为增强现实技术应用于教学领域的全面推广降低了技术门槛。为优秀教学资源，特别使教师等人才资源的优化扩散提供了有效的技术渠道。

技术领域

本发明属于教学技术领域，涉及运用现代化智能技术的课堂教学 技术，具体涉及一种可视化编辑的智能课堂设计系统以及基于所述系 统的可视化编辑的智能课堂设计方法。

背景技术

课程设计是教师智慧的结晶，同样的知识点，通过不同的课程设 计并讲解出来，学生的接收理解程度大有不同。这也衍生了教学资源 分配问题，以及优秀教师配置等问题。

在传统的教学中，诸如课程设计等教师智慧的体现通常表现在教 师的个人经验层面，通过板书形式的呈现很难被推广和复制，好的教 学经验难以得到传播。

教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养 活动。通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生学习 和掌握文化科学知识和技能，促进学生素质提高，使他们成为社会所 需要的人。而文化科学知识和技能大多来源于前人的实践探索经验及 推演，并通过总结提炼被高度抽象化形成教学内容。

教学工作也在力求尽可能的将上述被高度抽象化的知识本身能 够以其本来的形象化形式展现出来，以求学生学习过程的直观化。这 一努力贯穿着整个教学历史。

虽然，在不少地方已经实现了电气化的教学设备引入，使得课堂 生动有趣，学生学习效率很高。但是现有的电气化教学设备使用技术 门槛较高，操作复杂。教学过程中对与设备操作及知识点的讲解连贯 性把控对教师提出了新的需求，也是电气化设备难以全面普及使用的 原因之一。另外，教学资源存在严重的配置不平衡问题，不仅包括硬 件资源的不平衡，也包括软件资源如师资配置的不平衡。比如农村、 城乡结合部与城市之间存在的普遍差异。

为了知识讲解的标准化和优秀教师经验的普及推广，缩小因资源 配置不平衡的不足，在多媒体技术逐步成熟的过程中，形成了多媒体 教学。多媒体技术引入课堂后，课堂可以展示大量丰富的平面图像的 形象化知识，并增加了视频、动画及声音等知识表达方式，更加推进 了知识的形象化。

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地 计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术， 这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这 种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增 强现实的用途将会越来越广。增强现实技术应用于课堂教学，将难以 呈现的知识实验通过虚拟化呈现出来，解决了实验资源和成本以及操 作技能等诸多问题。

不过，增强现实技术引入教育领域，毕竟技术是属于计算机操作 层面的技术，使用者确实“非专业”的教师，当教师使用新的技术进 行实验设计、课程设计时，通常的阻碍并不在于对课程的创意和对知 识的理解，反而在于对增强现实操作系统的不熟练。这种阻碍成为了 增强现实技术在教育领域推广应用的主要阻碍因素之一。

发明内容

本发明的为了解决现有的增强现实技术系统应用于教育领域，受 限于主要使用对象(教师)的技术水平，影像教学课程设计创意表达 的不足，提出了一种可视化编辑的智能课堂设计系统以及基于所述系 统的可视化编辑的智能课堂设计方法。

本发明的技术方案是，一种可视化编辑的智能课堂设计系统，其 特征在于，包括：