[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

说明书

本发明属于教学的教育机器人技术领域，公开了一种基于情景教学的教育机器人及情景教学方法，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；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；教育机器人包括头部、躯干和四肢。有利于提高教学的个性化水平。教育机器人可以对学生的学习状态与互动表现的进行分析，判断学生对知识的掌握情况，及时对教学内容做出相应的调整,提高效率，提高对学生个性化教学的水平。

技术领域

本发明属于教学的教育机器人技术领域，尤其涉及一种基于情景教学的教育机器人及情景教学方法。

背景技术

近几年，教育机器人作为多项技术的综合体，其在教学领域的应用对学生创造能力及动手能力的培养具有积极作用。教育机器人的研究已然成为了开发热点。将教育机器人投入使用可大大降低教育成本，提高教学效果，有利于教育平衡的推进。但随着人们对教育需求的不断增大，目前教育机器人产品的局限性正逐渐凸显：

(1)大量教育资源和计算能力的需求对教育机器人终端的存储和计算是一个很大的挑战；

(2)现有的教育机器人教学方式基本是以辅助教学为主，教学方式比较单一，在一定程度上提高了教学效果，但是机器人的技术优势还没有得到充分的发挥。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有机器人教学过程中存在的资源利用的问题和主导教学的问题。

如何实现资源利用的最大化、快速存储和处理数据信息、最大程度的节约成本和提高性能，如何实现机器人与现有的信息技术有效融合、如何让教育机器人主导教学，是现阶段教育机器人发展要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于情景教学的教育机器人及情景教学方法。

本发明是这样实现的，一种教育机器人的情景教学方法，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；

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。

进一步，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。

进一步，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合适的教学模式，规划情景任务的教学过程。

进一步，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为了使学生更好地把握所学知识，给学生布置一些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。