[发明专利]一种基于情景教学的教育机器人及情景教学方法

权利要求书

1.一种教育机器人的情景教学方法，其特征在于，所述教育机器人的情景教学方法包括：

课前教学准备和资源库构建；

进行课中的当前情景任务的选择、构建与设计、情景任务教学模式选择、教学过程规划、执行教学过程，创新要素、愉悦、语音、情景自主生成、人机交互；

课后个性化练习。

2.如权利要求1所述的教育机器人的情景教学方法，其特征在于，

所述课前教学准备包括：教师在教育机器人管理系统中设计授课内容和授课对象，给机器人下达任务指令；

所述授课内容包括所授课程的教学大纲及授课课程表；

所述授课对象包括授课班级；教育机器人根据所授知识点的特征和学生的相关特征选择合适的情景任务及教学方法；

所述资源库包括学生学习的资料库；资源库的基本内容由教师创建，扩展内容由教育机器人在授课过程中由网络获取材料并加入到资料库。

3.如权利要求1所述的教育机器人的情景教学方法，其特征在于，

所述“当前情景任务的选择、构建与设计”包括根据任务选择合适的教学情景，根据实施对象的特征对情景和任务进行安排；

所述“情景任务教学模式选择、教学过程规划”包括根据知识点之间的逻辑关系及学生的接受能力选择教学模式，规划情景任务的教学过程。

4.如权利要求1所述的教育机器人的情景教学方法，其特征在于，所述“执行教学过程，创新要素、愉悦、语音、情景自主生成”包括在按照规划执行教学的过程中，给学生布置具有创新性的学习任务，让学生以自主学习或协助学习的方式完成任务；在执行教学过程中，教育机器人对采集的学生学习的状态信息进行分析，根据分析结果调整背景音乐、语音语调及情景任务。

5.如权利要求1所述的教育机器人的情景教学方法，其特征在于，所述“人机交互”包括教育机器人对“当前对象行为识别、表情识别、问题应答”的过程，根据学生的学习及反馈信息自主调整教学内容、教学进度、教学方法方式及教学策略。

6.一种利用权利要求1所述教育机器人的情景教学方法的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人包括头部、躯干和四肢；

所述头部包括摄像头、红外传感器、超声波传感器、语音输入模块、语音输出模块、第一电机及第一电机驱动模块；

摄像头、红外线传感器、超声波传感器及语音输入模块分别有左右两个，分别分布在机器人头部的左右两侧；第一电机驱动模块接收躯干的处理器发送来的指令信息后，第一电机驱动模块驱动第一电机带动头部的转动。

所述躯干包括处理器、存储器、接口、wifi模块、资源库、应用系统、操作系统；所述存储器、接口、wifi模块、资源库、应用系统、操作系统均与处理器通过导线连接；

所述四肢包括左手臂、右手臂、左腿和右腿；

所述左手臂包括左手臂关节、第三电机和第三电机驱动模块；第三电机一端与机器人躯干左肩相连，一端与左手臂相连，第三电机驱动模块驱动第三电机的转动，带动左手臂动作；

所述右手臂包括右手臂关节、第二电机和第二电机驱动模块；第二电机一端与机器人躯干右键相连，一端与左手臂相连，第二电机驱动模块驱动第二电机的转动，带动手臂动作；

所述左腿包括左腿关节、第五电机和第五电机驱动模块；第五电机一端与机器人躯干左胯相连，一端与左腿关节相连，第五电机驱动模块驱动第五电机的转动，带动左腿关节动作；

所述右腿包括右腿关节、第四电机和第四电机驱动模块；第四电机一端与机器人躯干右胯相连，一端与右腿关节相连，第四电机驱动模块驱动第四电机的转动，带动右腿关节动作。

7.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的教育机器人的情景教学方法。