[发明专利]利用虚拟现实技术的教育教学系统及其教学方法

说明书

本发明涉及虚拟现实技术技术领域，具体是利用虚拟现实技术的教育教学系统及其教学方法。包括虚拟课堂设计、技能训练功能模块设计、虚拟情景设计、虚拟角色的设计、虚拟教学，虚拟课堂设计是设计适合每一位学生的虚拟课堂；技能训练功能模块设计内设有VR，通过VR的沉浸性和交互性，使学生以角色的身份参与到虚拟的学习环境中，虚拟角色的设计通过角色扮演打造教学情境，虚拟教学利用三维系统建模、图形图像处理和文本编辑，虚拟教学是将三维数据存入到数据库中，形成虚拟教学系统的基础。本发明提供一种利用虚拟现实技术学习增加学习兴趣和提高学习效率，适合于不同时间段学习的利用虚拟现实技术的教育教学系统及其教学方法。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术技术领域，具体是利用虚拟现实技术的教育教学系统及其教学方法。

背景技术

随着计算机及网络技术的飞速发展，Internet应用在全球范围内日益普及，当今社会正快速向信息化社会前进，信息系统的作用也越来越大。现如今网络上的学习网站也日渐增多，通过网络学习已经成为一种普遍模式。利用网络学习有很多优点。首先，网络学习还可以实现信息资源共享，而且，当今社会通过互联网传播信息也是最快的方式。网络已经成为现代人们生活中非常重要的一部分。其次，通过网络学习不受时间和地域的限制。用户想什么时候学习就什么时候学习，也不必考虑地域问题，只要用户需要完全可以观看一些著名老师的讲课视频。特别是现在一些学校和老师为了增加知名度，通常会把自己的讲课的文档资料或视频发布到网络上，这样就为一些学习者提供了更多的资料，但仅仅只是网络学习，并不能是学习的效率最好。

发明内容

本发明提供一种利用虚拟现实技术学习增加学习兴趣和提高学习效率，适合于不同时间段学习的利用虚拟现实技术的教育教学系统及其教学方法。

本发明所采用的技术方案为：利用虚拟现实技术的教育教学系统，其特征在于：包括虚拟课堂设计、技能训练功能模块设计、虚拟情景设计、虚拟角色的设计、虚拟教学，所述虚拟课堂设计是打破传统的学习场所，根据学生的需求，设计适合每一位学生的虚拟课堂；所述技能训练功能模块设计内设有VR，通过VR的沉浸性和交互性，使学生以角色的身份参与到虚拟的学习环境中，去尝试和体验情境学习活动，所述虚拟情景设计内创设与现实情境高度逼真的虚拟学习情境，代替书本描述和抽象语言的描述，所述虚拟角色的设计通过角色扮演打造教学情境，所述虚拟教学利用三维系统建模、图形图像处理和文本编辑，搭建起虚拟现实医学教学平台，并实现畅通的人机交流，所述虚拟教学是将三维数据存入到数据库中，形成虚拟教学系统的基础。

所述三维系统建模包括学生三维系统建模和教师三维模型，所述学生三维系统建模将学生的虚拟形象与当前运行的虚拟教学场景相融合，并将合成后的三维场景数据实时传输给所有教师端软件，通过服务器进行分析学生三维系统中的指令；所述教师三维模型将教师的虚拟形象与当前运行的虚拟教学场景相融合，并将合成后的三维场景数据实时传输给所有学生端软件，同时服务器软件可以接收来自教师端的控制指令，对当前的三维数据分发工作进行控制，也可以接收来自学生端的连接请求，并按预设逻辑处理。

所述三维系统建模对图像数据进行分析处理后生成学生和教师的实时三维模型数据，然后三维建模系统通过网络将实时三维模型数据发送给服务器平台。

所述三维系统建模对三维虚拟教学场景数据进行运算处理，生成三维虚拟图像，虚拟现实互动单元可以跟踪学生的动作并接收学生的操作指令，实现与虚拟现实场景中的相应对象进行互动操作。

利用虚拟现实技术的教育教学方法，其特征在于：包括学生功能模块、教师功能模块、系统功能模块，所述学生功能模块内设有注册登录、三维课件下载、学生提问、教程浏览、三维互动模型，所述教师功能模块内设有三维视频管理、网上答疑、题库管理，三维训练模型，所述系统功能模块内设有信息发布、学生和教师管理、后台发布管理、答疑管理、三维系统建模管理。

所述学生功能模块中的具体步骤包括：

S1：用户进行注册后登录，并记录详细的个人信息，系统根据个人信息匹配出所需学习课件；