[发明专利]一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能实训辅助教学系统及辅助教学方法

说明书

本发明公开了一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能实训辅助教学系统及辅助教学方法。该系统包括智能化实训教材、技能训练专用设施、现场信息采集设备、系统服务器、辅助教学终端。该方法以智能化实训教材为导航，通过扫描或触摸教材中不同的ID标识，获得相关科目训练的资源或确定一个训练科目的操作跟踪流程；该方法将技能训练过程细分为可识别的跟踪数据采集点，通过对学习者和示范者的细分操作数据的相似度比较，产生偏离度反馈信息；实现以ID标识为纽带的“科目训练开始—训练过程数据采集—样板数据相似度比较—训练过程跟踪评估—偏离度纠偏建议推送—ID关联学习观摩素材获取—科目训练再开始”的数据闭环纠偏控制过程。

技术领域

本发明属于职业教育技术领域，涉及一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能实训辅助教学系统及辅助教学方法。

背景技术

传统的技能训练操作，是一种“师傅带徒弟”型的“手把手”的模式。在教学实践中，一位专业教师需要辅导一个班级的学生。由于不同的教师自身对科目训练技能的掌握参差不齐，对专业技能操作标准的理解掌握有差异性，在实现专业化的均衡教育过程中具有较大的难度。

多年以来的专业教学设计中，将专业教学计划内容分为专业基础课教学和专业技能实训教学两部分，前者以知识点传授为主、后者以技能习惯养成为目标。现有的技能训练模式和现有的计算机辅助教学手段，不能进行自动跟踪评估并自动纠偏，完全依靠教师自行完成，不能完全实现专业实训教学过程中的规范化、标准化、精准化和教学资源均衡。

发明内容

本发明的目的在于，克服专业教学中的不足，提供一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能训练辅助教学系统，和一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能训练辅助教学方法；解决职业教育中的技能实训教学的专业性、规范性、均衡性和可操作性的难题，实现生均共享的技能训练“自动跟踪纠偏”辅导和面向技能大赛成果的拓展应用。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种具有偏离度自动反馈数据闭环纠偏控制的专业技能训练辅助教学系统，该系统包括智能化实训教材、技能训练专用设施、现场信息采集设备、系统服务器、辅助教学终端；系统服务器包括现场数据服务器、云端服务器；辅助教学终端包括现场智能教学终端、智能学习终端；

技能训练专用设施设置于实训教学现场，用于实训操作；现场信息采集设备设置于技能训练专用设施上或附近，用于采集现场实训操作数据信息(包括围绕技能训练专用设施进行操作训练时的操作信息和思维判断信息)；

现场数据服务器附带前置采集终端，与现场信息采集设备连接，装有与现场信息采集设备配套的专业数据采集卡和配套的数据采集、转换软件；实训操作的图像、音频和开关信号通过专业数据采集卡和配套的专业数据采集软件进行采集；现场数据服务器用于与现场信息采集设备之间的交互响应，以及对现场采集的数据的预处理和转换；

智能化实训教材按照针对训练科目的科目训练路线导航图设计，是一个或多个技能实训科目的集合；它将每一个技能实训科目内容作为一个独立的章节，每一个章节，具有相同的架构设计；架构中包含了以下几个部分的内容：1)、专业知识点、技能点基础学习准备；2)、技能实训科目专业环境使用方法学习准备；3)、技能实训科目训练要求与评价标准；4)、技能实训科目训练步骤学习与示范；5)、技能实训科目训练跟踪评估反馈建议；各部分的内容均按照树状索引结构编排，每一条索引设置有一个隐形的唯一性的ID标识(即隐形链接地址)；各ID标识均与预存在云端服务器中的相关实训教学资源信息相对应；

云端服务器设置于实训教学现场或者通过租赁的形式设置于运营商机房内；云端服务器中预存有实训教学资源信息，这些实训教学资源信息具有与智能化实训教材相对应的资源架构和ID标识链接地址；云端服务器，通过智能化实训教材中的ID标识向用户提供服务响应、对科目训练现场采集、上传的数据进行深度识别处理、比较和跟踪评估、并且根据评估结果进行偏离度信息反馈，提供针对性的补充学习建议；