[发明专利]一种在线课程教育系统及其应用方法

权利要求书

1.一种在线课程教育系统，其特征是一种基于混合现实的在线课程教育系统，包括混合现实教育应用、PC、在线应用商店、无线路由器或4G、5G网络和混合现实头戴式显示器，PC与在线应用商店通过网络连接，混合现实教育应用通过PC上传并发布至在线应用商店，在线应用商店与混合现实头戴式显示器通过连接网络的无线路由器或4G、5G网络连接。

2.根据权利要求1所述的在线课程教育系统，其特征在于将在线课程内容开发制作成混合现实教育应用并作为课程内容的载体应用到在线课程中；混合现实教育应用是基于混合现实技术开发制作而成的，是基于混合现实的在线课程内容的载体，是一种在混合现实头戴式显示器中对在线课程教学内容进行全息化呈现的教育应用；每个混合现实教育应用是以一节课、一个问题、一个节点或一个知识点进行开发制作、编译、封装，以方便在线课程教育资源的存储、传输和课程教学，提升在线课程的教学效能。

3.根据权利要求1所述的在线课程教育系统，其特征在于将混合现实技术应用到在线课程教学中，为学生构建一个基于混合现实的在线课程学习环境；基于混合现实的在线课程学习环境不仅为学生呈现全息影像的教学内容，而且可以实现学生与数字教学内容的交互，与周围真实环境的全息影像的交互，促进学生对于教学内容的视觉感知与体验；另外，基于混合现实的在线课程学习环境不仅为学生呈现混合现实教育应用中的三维立体音效，而且还能让学生感觉到周围三维空间的音效，呈现混合现实教育应用中的三维立体音效可以促进学生对于教学内容的感悟和理解，感觉到周围三维空间的音效可以让学生感知到周围物体的空间位置，增加在线学习环境声音的立体性和感知的真实性。

4.根据权利要求1所述的在线课程教育系统，其特征在于基于混合现实的在线课程是在在线应用商店发布；在线应用商店作为在线课程的门户窗口，用于教师进行在线课程的登入、上传、存储、管理、发布以及学生进行在线课程的浏览、登入、检索、挑选、购买、获取、下载、安装。在线应用商店包括Wed服务系统、应用服务系统和数据库服务系统。

5.根据权利要求4所述的在线课程教育系统，其特征在于Wed服务系统包括Wed浏览模块、注册登入模块、应用发布模块、在线支付模块、文件上传下载模块、内容检索模块、应用自动下载安装模块、信息存储模块、新闻服务模块、邮件发送模块、即时通讯模块，用于网页浏览、注册登入、应用发布、在线支付、文件上传下载、内容检索、应用下载安装、信息存储、新闻服务、邮件发送、即时通讯。

6.根据权利要求4所述的在线课程教育系统，其特征在于应用服务系统包括用于解析在线应用商店后台文件的软件或模块，其包括解析ASP、JSP、PHP文件。

7.根据权利要求4所述的在线课程教育系统，其特征在于数据库服务系统包括用于建立、存储、使用、维护、控制和统一管理的数据库软件或模块，用于存储和管理在线课程资源，提高在线课程资源的使用效率。

8.根据权利要求1所述的在线课程教育系统，其特征在于应用混合现实头戴式显示器；混合现实头戴式显示器是基于混合现实的在线课程的重要教学工具，用于呈现基于混合现实的在线课程的教学内容和完成基于混合现实的在线课程的教学过程，其中高端的混合现实头戴式显示器是一个不受线缆限制，能够超越屏幕限制的全息计算机设备，学生可以直接通过混合现实头戴式显示器登入在线课程课程并进行浏览、检索、挑选、购买、获取、下载、安装等学习活动，该设备具有无线网络功能，可以直接通过无线网络登入或访问局域网及互联网，其无线网络包括由无线路由器构建的无线网络以及4G、5G网络。

9.根据权利要求1所述的在线课程教育系统，其特征在于可以进行移动学习；高端的混合现实头戴式显示器不受线缆限制且具有无线网络功能，从而方便学生的佩戴和学习过程中的灵活使用，随着5G网络的覆盖，其网速足以支撑在线课程的学习活动，因此学生可以带上混合现实头戴式显示器在5G覆盖的区进行移动学习。

10.一种在线课程教育系统的应用方法，其特征在于一种基于混合现实的在线课程教育系统的应用方法，其采用权利要求1至8中任一所述的在线课程教育系统来实现的，包括以下步骤：

(1)教师根据课程的教学大纲、教学目标以及课程教学过程中的相关需求制定教学计划、设计教学内容，收集相关教学资源,为开发制作混合现实教育应用做好准备；

(2)教师开发制作混合现实教育应用，主要步骤如下：①开发环境搭建：正确配置开发环境并安装相关工具和SDK，②创建Unity项目：创建一个Unity项目并导入教学资源和项目创造所需相关素材，③场景搭建：构建混合现实教学场景，④程序开发：包括凝视提示、语音提示、手势提示以及设置响应事件，⑤编译发布：编译成可以在在线应用商店中发布的应用以方便用户浏览、下载和部署；

(3)教师根据在线应用商店的相关要求和规程注册并创建在线应用商店管理账户；

(4)教师打开PC并连接网络，通过Wed浏览器前往在线应用商店，通过在线应用商店管理账户登入在线应用商店后台管理系统，根据在线应用商店后台管理的相关要求和规程将混合现实教育应用上传至在线应用商店的后台数据库；

(5)教师打开PC并连接网络，通过Wed浏览器前往在线应用商店，通过在线应用商店管理账户登入在线应用商店后台管理系统，选择相应的发布区域，编辑课程发布的相关信息，从数据库中浏览、检索、查找、选择需要发布的混合现实教育应用并发布至在线应用商店相应类别的区域，如教育类别的区域，以方便学生浏览和查看；

(6)学生根据在线应用商店的相关要求和规程注册并创建在线应用商店用户账户；

(7)构建无线网络：①开启无线路由器并通过网线连接互联网，设置无线路由器的无线网络名称及密码以便混合现实头戴式显示器连接；②通过购买移动流量或包年、包月方式获得4G、5G网络服务，记录4G、5G网络服务的账号或名称并设置登入密码以便混合现实头戴式显示器连接；

(8)学生打开并带上混合现实头戴式显示器，使用凝视或语音或手势指令开启无线网络功能，通过无线路由器或4G、5G网络将混合现实头戴式显示器连接至互联网；

(9)学生使用凝视或语音或手势指令点击“开始”>“浏览”>“在线应用商店”或通过混合现实头戴式显示器的Wed浏览器前往在线应用商店，通过在线应用商店用户账户登入在线应用商店，对相关课程进行浏览、检索并选择需要进行学习的在线课程；

(10)学生使用凝视或语音或手势指令在所选的在线课程网页上点击“购买”，通过在线支付模块完成费用支付后应用自动下载安装程序自动将混合现实教育应用下载至混合现实头戴式显示器并完成安装；

免费应用：点击“获取”按钮，应用自动下载安装程序自动将混合现实教育应用下载至混合现实头戴式显示器，并完成安装；

(11)安装完成后，混合现实教育应用已固定到混合现实头戴式显示器的“开始”菜单及“应用”列表中，学生通过凝视或语音或手势指令点击“启动”；

(12)混合现实教育应用启动后混合现实头戴式显示器开始呈现基于混合现实的教学场景，呈现基于混合现实的教学内容，学生进入基于混合现实的在线学习环境并进行基于混合现实的全息式在线课程学习。