CN107515845B - 一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法，所述方法包括以下步骤，1、在标准文档里输入标签；所述标准文档为老师在授课时需要展示的PPT文档、word文档或PDF文档等，2、转换程序扫描文件内容，将老师提供的标准文档内容转换为统一的格式，形成转换文档，3、通过渲染程序，还原显示转换文档内容，并判断当前需要显示的内容中，是否含有标签；并根据标签的含义，进行对应的通知和处理，本发明通过在电子文档中***约定的标签来达到控制主程序、生成可交互操作的演示文档的目的。在此基础上，可以进行互联网交互、数据统计等扩展功能的开发，大大增强课件自身的功能，为教育信息化提供有力的互动工具。

Description

一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法

技术领域

本发明涉及教育信息化技术领域，具体涉及一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法。该方法可广泛应用于信息化教学，包括课堂练习、远程互动教学、虚拟实验操作等。

背景技术

“教育”从本质上讲是一种人际交往***，由交往双方的主体构成，教育以经验、知识传递为主要内容，所谓“传递”是由传授者(老师)与接受者(学生)双方协调一致的交往活动构成，这就要求教育不能只强调“教”的一面而忽视“学”的一面，教育不是单方、单向式的，而是双方、双向式的活动，各以对方的活动来调节自身活动，是一种积极的互动关系。教育信息化就是要把这种互动关系通过信息化的手段充分实现，在这个过程中，要克服两个难点，一是信息化技术本身；二是互动关系的实现，实质上就是把老师与学生的互动关系借助信息化的手段实现。

随着数字技术(Digital Technology)的发展，中国自20世纪90年代末开始提出并实施教育信息化工程，但由于教育行业的特殊性，教育信息化对技术的要求要远远高于其它行业，所以形成了信息化技术在不同领域发展极不均衡的局面。

现在，越来越多的人利用互联网学习新知识，在教育领域，教育信息化技术的发展更是日新月异，学生可以通过互联网观看老师的授课，而在这个过程中，目前老师讲课所使用的课件(以老师使用PPT讲课为例)都是静态的。所谓“静态”是指课件具有以下特点：

1.课件本身与课程***是相对独立的。课程***仅负责对课件进行翻页、下一步或转到指定位置等简单操作，课程***和课件之间没有数据的交互和事件的响应。

2.一旦老师制作完成，课件只能按照既定设置来进行播放，学生无法对课件的内容本身进行任何互动操作。

同时，随着远程教育教学的逐步普及，老师在教学过程中遇到的问题也逐渐凸显。特别是在一些需要动手操作的功能上。例如数学课的教具；物理、化学课的实验器材等。在网络课堂中，这些需要动手操作的教具学生无法动手操作，特别是无法和老师以及远程听课的其他学生进行互动操作。

现有技术为上述问题提供了信息化解决方案——通过计算机图形以及对应的逻辑控制，来模拟实验过程。网上也存在很多使用Flash等技术开发的互动课件。但是，老师们并不是技术专家。这些可交互的虚拟教具在实现过程中，需要大量专业的计算机技术、网络知识作为支撑。这显然超出了普通老师的能力范围。亟需一种基于文件的虚拟教具转换***，它可以利用老师们日常工作中熟悉的各种文件格式：如图片格式文件、PPT文档、Word文档等，根据约定好的标签规则，在文档中写入特定的标签，来为这些文件赋予交互功能。同时，提供联网技术，让这些交互功能在远程教育教学中同样可用。

这样的转换方法，应该达到以下要求：

第一，通过识别特定的文件内容来形成虚拟互动教具。

第二，能够为虚拟教具赋予不同的特性，以丰富互动教学可实现的功能。

第三，能够支持联网功能，可以传输操作者的操作动作到其他终端，使所有终端能够同步显示操作过程。

发明内容

为了解决上述现有技术中出现的问题，本发明提供一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法。

本发明采用的技术方案如下，所述方法包括以下步骤：

1、在标准文档里输入标签；所述标准文档为老师在授课时需要展示的PPT文档、word 文档或PDF文档等。

2、转换程序扫描文件内容，将老师提供的标准文档内容转换为统一的格式，形成转换文档。

3、通过渲染程序，还原显示转换文档内容，并判断当前需要显示的内容中，是否含有标签；

(1)对于事件类型(事件型)的标签，将标签的识别数据发送给主程序，调用主程序的相关功能并在互动层上运行。

(2)对于互动类型(互动型)的标签，将标签的识别数据发送给主程序，由主程序根据数据生成互动教具或为包含此标签的图形赋予互动操作功能，所述互动教具或图形在互动层上显示；

(3)对于题目类型(题目型)的标签，将标签所在的位置由渲染程序在互动层上生成答题点，主程序为该答题点赋予互动操作功能，使用户可以进行题目的解答(即答案的输入)。

步骤1，具体地，使用者(老师)需要通过自己熟悉的常用软件，如Office，WPS等编写标准文档，并在其中需要自动转换为互动功能的部分，根据授课的意图，选择对应的标签进行输入，由于采用老师日常熟悉的软件进行制作，老师不需要学习新的软件操作知识，从而大大降低了老师的工作强度。

步骤2，具体地，转换程序读取并分析使用者提供的标准文档，逐页扫描文档内容，识别文档各种内容的类型(如图形、文字、图片等)，为了兼容所有的文件格式，转换程序需要对标准文档中的各种内容的类型进行重新描述，并生成转换文档，供渲染程序重新还原。

步骤3，具体地，渲染程序根据转换文档的描述，对原标准文档中所有的内容进行还原渲染。并在还原渲染的过程中，检查当前显示页面中，是否存在标签，进而根据标签的含义，进行对应的通知和处理。

步骤(1)、(2)、(3)，具体地，渲染程序在识别出标签后，通知主程序进行响应。主程序需要根据标签的类型(事件型、互动型、题目型)来进行区分对待。对于事件型，一般用于呼叫主程序中对应的功能模块，为老师提供便捷的调用支持，这种类型的标签可以在文档展示时，不出现在文档中。对于互动类型，要求主程序还原显示，并在还原时，由主程序赋予互动功能，允许学生进行各种远程互动操作。对于题目型，渲染程序需要在标签所在的位置，替换生成一个答题点，并由主程序赋予答题点互动答题功能。

在本发明中，涉及到以下名词：

(1)标准文档。标准文档是指老师所使用的文件，包含但不限于PPT、Word或PDF文档等常见文档格式。

(2)标签。标签是执行转换程序的一种规则，类似计算机语言，存在于标准文档中。例如[*A*]表示选择题，正确答案为A。{*我*}表示在发现这个标签时，发送一个事件，并在事件中并携带汉字数据“我”。

(3)转换程序。转换程序负责对老师提供的标准文档进行处理。扫描整个标准文档的内容，并以页为单位，将文档中的内容进行转换，输出符合渲染程序要求的转换文档。

(4)转换文档。由转换程序扫描和识别标准文档后，生成符合渲染程序要求的格式文件。文件中会对标准文档的所有内容进行描述和说明，以供渲染程序进行还原渲染。

(5)渲染程序。根据转换文档中的描述和说明，重新渲染显示标准文档的内容。显示结果和标准文档保持一致。并根据文档中包含的标签的含义进行相应的处理。

(6)主程序。用于信息化教育的软件***，内部包含课件显示功能，并可以在渲染程序的显示结果之上，配合渲染程序作出响应，显示互动虚拟教具等。

(7)互动虚拟教具。指通过渲染程序，将文档中包含特定标签的部分还原渲染为整体图形，并可进行互动操作。

总体来讲，本发明由以下部分组成：

1.主程序模块。用于接收渲染程序根据转换文档中所包含的标签而产生的功能调用，并根据渲染程序所提供的数据，提供相应的响应处理支持。

2.转换模块。读取录入者提供的标准文档，对文档内容进行逐页解析。形成格式化的转换文档(可以采用xml、JSON等标准化格式进行描述)，从而达到兼容各种常见文件格式的目的。

3.渲染模块。读取转换模块提供的转换文档，进行逐页还原渲染显示，并在每页的显示过程中，检查当前页是否存在标签。如果存在，则根据标签类型进行相应的处理，通过渲染程序或主程序模块，实现标签要求的互动功能。

例如：标签和交互功能的对应关系如下表，可以在本发明所约定的架构下进行扩展。

本发明的有益的技术效果：允许老师利用自己熟悉的办公软件，通过在电子文档中***约定的标签来达到控制主程序、生成可交互操作的演示文档的目的。在此基础上，可以进行互联网交互、数据统计等扩展功能的开发，大大增强课件自身的功能，为教育信息化提供有力的互动工具。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的流程示意图

具体实施方式

参见附图1，老师使用自己熟悉的软件(WPS、Office等)制作标准文档。将标准文档提供给转换程序，通过转换程序的数据分析，生成对原有标准文档进行统一描述的转换文档。转换文档包含了标准文档的全部内容，而且会对标准文档的各种内容类型进行描述，形成统一的标准，从而兼容各种文档格式。

渲染程序根据转换文档的内容进行渲染显示，在课件显示层中，还原显示标准文档的内容。同时，如果在当前页面中出现了标签，分析并处理其中出现的标签并通知主程序，根据标签的含义，对相应数据进行处理。

若标签类型为事件型，则根据标签的数据调用主程序的相关模块；若为互动型，则根据标签的数据，还原标准文档中的图形，并赋予对应的互动功能。若标签类型为题目型，则为渲染层中已经生成的答题点提供答题功能的触发支持。

下面，将详细介绍三种标签类型各自的运行模式。标准文档采用PPT格式。

(1)事件型标签

例如，老师在制作PPT时，在某一页任意位置设置文本框，输入{*家*}，整个PPT制作完成后，通过转换程序扫描文件内容并生成转换文档，在授课过程中，通过渲染程序还原显示标准文档内容，并判断当前需要显示的页面内容中是否含有标签；当翻到含有事件型标签的某一页时，呼叫主程序调用汉语学习工具，并定位到汉字“家”，在互动层上显示该字的拼音、笔画、释义等相关内容，在讲授完毕后，关闭互动层即可继续讲授下一页的内容。

(2)题目型标签

例如，老师的PPT文档中有一道数学题，3+5＝()，老师在需要答题的位置(即括号内)，输入题目类型标签[*_8_*]，整个PPT制作完成后，通过转换程序扫描文件内容并生成转换文档，在授课过程中，通过渲染程序，还原显示标准文档内容，并判断当前需要显示的内容中是否含有标签；当翻到含有题目型标签的某一页，则渲染程序可以识别这里是一个答题点，并在渲染显示时，生成互动层并用答题点的互动图案替换标签，主程序为该答题点赋予互动操作功能，这样，在远程教学中，学生利用客户端就可以远程填写答案。由于标签中提供了标准答案(8)，因此，主程序将可以自动进行结果判定。

(3)互动型标签

例如，老师让学生用PPT远程演示酒精灯外焰加热试管，在制作PPT文档时，老师在某一页PPT上***一副燃烧的酒精灯的图片、一副试管的图片，然后在试管图片上设置文本框并***文本{<td>}(其中“td”表示拖动)，整个PPT制作完成后，通过转换程序扫描文件内容并生成转换文档，在授课过程中，通过渲染程序，还原显示标准文档内容，并判断当前需要显示的内容中是否含有标签；当翻到含有互动型标签的某一页，将标签的识别数据发送给主程序，由主程序根据数据，为渲染程序渲染还原的试管图形赋予互动操作功能，允许用户拖动该图形，所述互动教具在互动层上显示，且学生可以远程拖动试管调整其与酒精灯外焰的位置关系，老师来判断学生的操作是否正确。

Claims (2)

1.一种基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、在标准文档里输入标签；所述标准文档为授课时需要展示的PPT文档、word文档或PDF文档；步骤2、转换程序扫描文件内容，将标准文档内容转换为统一的格式，形成转换文档；步骤3、通过渲染程序，还原显示转换文档内容，并判断当前需要显示的内容中，是否含有标签，并根据标签的含义，调用主程序进行相应的通知和处理，所述标签包括事件型、互动型和题目型三种；对于事件型的标签，将标签的识别数据发送给主程序，调用主程序的相应功能并在互动层上运行；对于互动型的标签，将标签的识别数据发送给主程序，由主程序根据数据生成互动教具或为包含此标签的图形赋予互动操作功能，所述互动教具或图形在互动层上显示：对于题目型的标签，将标签所在的位置由渲染程序在互动层上生成答题点，主程序为该答题点赋予互动答题功能，用户可以进行题目的解答。

2.根据权利要求1所述的基于文件内容识别的互动虚拟教具转换与实现方法，其特征在于，PPT文档通过转换程序扫描文件内容并生成转换文档，在授课过程中，通过渲染程序，还原显示标准文档内容，并判断当前需要显示的内容中是否含有标签；当翻到含有题目型标签的某一页，则渲染程序可以识别这里是一个答题点，并在渲染显示时，生成互动层并用答题点的互动图案替换标签，主程序为该答题点赋予互动操作功能，学生利用客户端远程填写答案。

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