CN110718101A - 一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 - Google Patents
一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110718101A CN110718101A CN201810765566.1A CN201810765566A CN110718101A CN 110718101 A CN110718101 A CN 110718101A CN 201810765566 A CN201810765566 A CN 201810765566A CN 110718101 A CN110718101 A CN 110718101A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- learning
- students
- student
- teacher
- application client
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012552 review Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 19
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005056 memory consolidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003058 natural language processing Methods 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
- G09B5/065—Combinations of audio and video presentations, e.g. videotapes, videodiscs, television systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法，包括学生应用端、教师学生应用端以及教师管理员应用端;所述学生应用端采用VR一体机，VR一体机安装有VR应用客户端，学生通过VR应用客户端进行学习；所述教师学生应用端为外部设备，外部设备上安装移动应用客户端，老师或者学生随时随地通过APP客户端检视学习情况，查看***智能学习建议，或者完成部分知识的预习、复习，与其他同学交流学习，与教师互动。本发明把虚拟现实技术和人工智能技术同先进的教育理念教育方法相结合的；把英语学习场景化、让学习数据透明有序化，把学习游戏化；力求降低学习门槛，让所有学生都受益。
Description
技术领域
本发明属于虚拟现实应用、人工智能应用和教育教学领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法。
背景技术
虚拟现实技术经过多年发展，已经有很好的消费级软硬件产品出现，因为虚拟现实技术具有的高度模拟真实情景的属性、视觉冲击力强留下的印象深刻的属性，用在教育领域是具有天然的优势的。人工智能技术发展到以深度学习为代表的今天，在自然语言处理、语音别等语言相关方面有了飞跃式的进展，在此背景下AI用在英语教育方面将是现在和未来很长时间内的一个潮流。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法，解决课堂教学枯燥无法调动学生学习的兴趣和积极性的问题，为了解决素质时间成本过高、安全成本过高、解决方案可得性的问题，引入了VR设备和VR内容；
为了解决英语的综合能力的提升问题，引入了人工智能语音检测等功能。为了解决教学中缺乏即时反馈和无法准确并具体的评估学生知识和能力的问题，引入了及时反馈功能、能力素质评估功能和知识图谱等功能；
为了解决家长和教师快速了解学生的学习情况的需求，引入了在线的数据同步和数据分析等功能，最后提出了一种***性解决学生学习英语诸多问题的***。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，包括学生应用端、教师学生应用端以及教师管理员应用端;
所述学生应用端采用VR一体机以及立体音效耳机，VR一体机安装有VR应用客户端，学生通过VR应用客户端进行学习；
所述教师学生应用端为外部设备，外部设备上安装移动应用客户端，老师或者学生随时随地通过APP客户端检视学习情况，查看***智能学习建议，或者完成部分知识的预习、复习，与其他同学交流学习，与教师互动；
所述教师管理员应用端使用的是网页端，用来完成基础的学校班级课程设置，查看汇总的学习大数据。
作为优选的技术方案，所述VR应用客户端、网页端、移动应用客户端与后端服务器相连接的有机整体。
作为优选的技术方案，所述VR应用客户端、网页端、移动应用客户端通过基于VR一体机SDK、人工智能SDK、VR软件开发平台工具的软件开发和整合而成。
作为优选的技术方案，所述外部设备采用手机或者平板电脑或者计算机。
作为优选的技术方案，所述VR应用客户端中部署了预习学习模块、复习模块、英语综合能力模块、知识图谱等模块，测评功能、数据处理功能，同时部署了餐厅主题和购物主题系列课程。
一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育方法，具体包括以下几个步骤：
(一) 学生在学习时先带上所述的VR一体机、立体音效耳机，学生通过所述VR应用客户端选择自己要学习的内容，或者教师通过移动应用客户端指定学生要学习的内容；
（二）***将通常平面化的教学内容以动态的声音、图像及互动的方式表现出来，例如：学生亲身体验和餐厅服务员的实景对话在点菜的过程中进行英语的学习等，在这个过程中学生的口语练习内容会被麦克风捕捉到并且录制成音频，音频会上传至专门用于口语评分的接口进行评测，根据人工智能的自然语言识别和基于大数据的语音样本返回评测结果；
（三）在一个课程学完之后，相关的数据结果会作用在其他模块和功能上，推进复习、知识图谱等模块的功能产生相关效果，同时整个测评的完整数据会被上传到后端服务器，以便进行大数据的收集和呈现，帮助教育工作者进行深度的教学；
（四）当学生学习完成之后，可以进入知识图谱模块查看自己刚才学到的知识和尚未学习的知识，还有已经学过知识的掌握程度，同时还可以根据自己的情况进行针对性的练习；
（五）然后可以进入复习模块，复习模块是根据记忆和遗忘规律来制定的科学复习计划，根据遗忘曲线制定的抗遗忘的巩固记忆的算法，最终学生只需要通过完成小游戏的方法就可以轻松的巩固知识；
（六）通过所述移动应用客户端和网页端，教师、教职员工或家长可以根据不同的权限，直观的查看到某个学生或者某个班级某个学校的英语学习进度和学习数据，从而可以更好的参与到对学生的学习、复习的辅助过程中，这个阶段是通过数据收集和数据处理来完成最终的图表化呈现。
作为优选的技术方案，学生还可以通过移动应用客户端将自己的学***台进行分享，最后，整个学习流程的闭环都是在即时反馈和情报充分的设计思路的指导下来进行设计，让学生在学习时更有掌控感和兴趣。
本发明的有益效果是：本发明把虚拟现实技术和人工智能技术同先进的教育理念教育方法相结合的；把英语学习场景化、让学习数据透明有序化，把学习游戏化；力求降低学习门槛，让所有学生都受益。同时具有减少传统教具的使用浪费，从而降低教学和学习成本的特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述教育***的构架图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，包括VR一体机、立体音效耳机、手机、平板电脑、电脑、服务器等硬件设备，通过基于VR一体机SDK、人工智能SDK、VR软件开发平台等工具的软件开发和整合，形成VR应用客户端、网页端、移动应用客户端与后端服务器相连接的有机整体。
VR应用客户端安装在VR一体机上，学生主要通过它来进行学习。VR应用中部署了预习学习模块、复习模块、英语综合能力模块、知识图谱等模块，测评功能、数据处理等功能，同时部署了餐厅主题和购物主题等系列课程。
移动应用客户端，安装在手机或者平板电脑上，老师学生随时随地都可以通过APP客户端检视学习情况，查看***智能学习建议，同时还可以完成部分知识的预习、复习，与其他同学交流学习，与教师互动等功能；
网页端是管理员和教师使用的，用来完成基础的学校班级课程设置，查看汇总的学习大数据。
具体地，学生在学***面化的教学内容以动态的声音、图像及互动的方式表现出来，例如：学生亲身体验和餐厅服务员的实景对话在点菜的过程中进行英语的学习等，在这个过程中学生的口语练习内容会被麦克风捕捉到并且录制成音频，音频会上传至专门用于口语评分的接口进行评测，根据人工智能的自然语言识别和基于大数据的语音样本返回评测结果。在一个课程学完之后，相关的数据结果会作用在其他模块和功能上，推进复习、知识图谱等模块的功能产生相关效果，同时整个测评的完整数据会被上传到后端服务器，以便进行大数据的收集和呈现，帮助教育工作者进行深度的教学。
当学生学习完成之后，可以进入知识图谱模块查看自己刚才学到的知识和尚未学习的知识，还有已经学过知识的掌握程度，同时还可以根据自己的情况进行针对性的练习。然后可以进入复习模块，复习模块是根据记忆和遗忘规律来制定的科学复习计划，根据遗忘曲线制定的抗遗忘的巩固记忆的算法。最终学生只需要通过完成小游戏的方法就可以轻松的巩固知识。
通过移动应用客户端和网页端，教师、教职员工或家长可以根据不同的权限，直观的查看到某个学生或者某个班级某个学校的英语学习进度和学习数据，从而可以更好的参与到对学生的学习、复习的辅助过程中。这个阶段是通过数据收集和数据处理来完成最终的图表化呈现。
学生还可以通过所述移动应用客户端将自己的学***台进行分享。最后，整个学习流程的闭环都是在即时反馈和情报充分的设计思路的指导下来进行设计，让学生在学习时更有掌控感和兴趣。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，其特征在于：包括学生应用端、教师学生应用端以及教师管理员应用端;
所述学生应用端采用VR一体机以及立体音效耳机，VR一体机安装有VR应用客户端，学生通过VR应用客户端进行学习；
所述教师学生应用端为外部设备，外部设备上安装移动应用客户端，老师或者学生随时随地通过APP客户端检视学习情况，查看***智能学习建议，或者完成部分知识的预习、复习，与其他同学交流学习，与教师互动；
所述教师管理员应用端使用的是网页端，用来完成基础的学校班级课程设置，查看汇总的学习大数据。
2.如权利要求1所述的基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，其特征在于：所述VR应用客户端、网页端、移动应用客户端与后端服务器相连接的有机整体。
3.如权利要求1所述的基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，其特征在于：所述VR应用客户端、网页端、移动应用客户端通过基于VR一体机SDK、人工智能SDK、VR软件开发平台工具的软件开发和整合而成。
4.如权利要求1所述的基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，其特征在于：所述外部设备采用手机或者平板电脑或者计算机。
5.如权利要求1所述的基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***，其特征在于：所述VR应用客户端中部署了预习学习模块、复习模块、英语综合能力模块、知识图谱等模块，测评功能、数据处理功能，同时部署了餐厅主题和购物主题系列课程。
6.一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育方法，其特征在于,具体包括以下几个步骤：
(一) 学生在学习时先带上所述的VR一体机、立体音效耳机，学生通过所述VR应用客户端选择自己要学习的内容，或者教师通过移动应用客户端指定学生要学习的内容；
（二）***将通常平面化的教学内容以动态的声音、图像及互动的方式表现出来，例如：学生亲身体验和餐厅服务员的实景对话在点菜的过程中进行英语的学习等，在这个过程中学生的口语练习内容会被麦克风捕捉到并且录制成音频，音频会上传至专门用于口语评分的接口进行评测，根据人工智能的自然语言识别和基于大数据的语音样本返回评测结果；
（三）在一个课程学完之后，相关的数据结果会作用在其他模块和功能上，推进复习、知识图谱等模块的功能产生相关效果，同时整个测评的完整数据会被上传到后端服务器，以便进行大数据的收集和呈现，帮助教育工作者进行深度的教学；
（四）当学生学习完成之后，可以进入知识图谱模块查看自己刚才学到的知识和尚未学习的知识，还有已经学过知识的掌握程度，同时还可以根据自己的情况进行针对性的练习；
（五）然后可以进入复习模块，复习模块是根据记忆和遗忘规律来制定的科学复习计划，根据遗忘曲线制定的抗遗忘的巩固记忆的算法，最终学生只需要通过完成小游戏的方法就可以轻松的巩固知识；
（六）通过所述移动应用客户端和网页端，教师、教职员工或家长可以根据不同的权限，直观的查看到某个学生或者某个班级某个学校的英语学习进度和学习数据，从而可以更好的参与到对学生的学习、复习的辅助过程中，这个阶段是通过数据收集和数据处理来完成最终的图表化呈现。
7.如权利要求6所述的基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育方法，其特征在于：学生还可以通过移动应用客户端将自己的学***台进行分享，最后，整个学习流程的闭环都是在即时反馈和情报充分的设计思路的指导下来进行设计，让学生在学习时更有掌控感和兴趣。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810765566.1A CN110718101A (zh) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810765566.1A CN110718101A (zh) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110718101A true CN110718101A (zh) | 2020-01-21 |
Family
ID=69209155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810765566.1A Pending CN110718101A (zh) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | 一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110718101A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113327468A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-31 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种开放养成式在线职业教育课程*** |
| CN114582185A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-03 | 广州容溢教育科技有限公司 | 一种基于vr技术的智能教学*** |
| CN117406866A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 南昌大藏科技有限公司 | 一种vr体验***及方法 |
| CN117672027A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 青岛培诺教育科技股份有限公司 | 一种vr教学方法、装置、设备及介质 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101739867A (zh) * | 2008-11-19 | 2010-06-16 | 中国科学院自动化研究所 | 运用计算机对口语翻译质量进行评分的方法 |
| CN105869457A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 徐洪军 | 一种基于vr技术的小学生科技教育*** |
| CN107025816A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-08 | 河南中医药大学 | 一种英语交互式教与学*** |
| CN107577347A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-12 | 南京睿诚华智科技有限公司 | 一种基于虚拟现实的教育***及其方法 |
| CN107784880A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-09 | 重庆加河科技有限公司 | 一种基于vr技术的远程教育*** |
| CN108053130A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-18 | 郑州威科姆科技股份有限公司 | 一种多媒体教学分析***及分析方法 |
| KR20180060806A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | (주)토탈소프트뱅크 | 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치와 그 방법 |
-
2018
- 2018-07-12 CN CN201810765566.1A patent/CN110718101A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101739867A (zh) * | 2008-11-19 | 2010-06-16 | 中国科学院自动化研究所 | 运用计算机对口语翻译质量进行评分的方法 |
| CN105869457A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 徐洪军 | 一种基于vr技术的小学生科技教育*** |
| KR20180060806A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | (주)토탈소프트뱅크 | 농용트랙터 시뮬레이터를 이용한 훈련 평가 장치와 그 방법 |
| CN107025816A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-08 | 河南中医药大学 | 一种英语交互式教与学*** |
| CN107577347A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-12 | 南京睿诚华智科技有限公司 | 一种基于虚拟现实的教育***及其方法 |
| CN107784880A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-09 | 重庆加河科技有限公司 | 一种基于vr技术的远程教育*** |
| CN108053130A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-18 | 郑州威科姆科技股份有限公司 | 一种多媒体教学分析***及分析方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113327468A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-31 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种开放养成式在线职业教育课程*** |
| CN114582185A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-03 | 广州容溢教育科技有限公司 | 一种基于vr技术的智能教学*** |
| CN117406866A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 南昌大藏科技有限公司 | 一种vr体验***及方法 |
| CN117672027A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 青岛培诺教育科技股份有限公司 | 一种vr教学方法、装置、设备及介质 |
| CN117672027B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-04-30 | 青岛培诺教育科技股份有限公司 | 一种vr教学方法、装置、设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106023693B (zh) | 一种基于虚拟现实技术和模式识别技术的教育***及方法 | |
| Sun | 5G joint artificial intelligence technology in the innovation and reform of university English education | |
| CN110718101A (zh) | 一种基于虚拟现实技术和人工智能技术的教育***及方法 | |
| CN111833672B (zh) | 一种教学视频的展示方法、装置及*** | |
| CN207367411U (zh) | 多机交互的会计信息化教学平台 | |
| CN104021326B (zh) | 一种外语教学方法与外语教具 | |
| CN106652608A (zh) | 一种借助虚拟现实及软件研发技术的辅助教学方法 | |
| CN110796909A (zh) | 一种3d动画在线教学*** | |
| Quan | Development of computer aided classroom teaching system based on machine learning prediction and artificial intelligence KNN algorithm | |
| Zhou et al. | [Retracted] Construction of a Six‐Pronge Intelligent Physical Education Classroom Model in Colleges and Universities | |
| CN110727351A (zh) | 一种用于vr环境的多人协同*** | |
| CN105590632A (zh) | 一种基于语音相似性识别的s-t教学过程分析方法 | |
| Shi et al. | The Application of computer-aided teaching and mobile Internet terminal in college physical education | |
| Gao | Reform of college English teaching model under the background of artificial intelligence | |
| CN115660909A (zh) | 一种数字学校平台沉浸式数字化学习方法及*** | |
| Gao | Designing an interactive teaching model of English language using Internet of Things | |
| Dhiman | Artificial Intelligence and Voice Assistant in Media Studies: A Critical Review | |
| Bustam et al. | Virtual reality used in English proficiency test based on apps | |
| Wang et al. | Construction of course ubiquitous learning based on network | |
| Kam | Mobile learning games for low-income children in India: Lessons from 2004–2009 | |
| Dai | College English listening teaching design based on computer multimedia teaching platform | |
| Ji et al. | Constructing embodied interaction of intangible cultural heritage course through immersive virtual reality | |
| Zhang et al. | The intercultural communication competence improvement for pre-service CSL teachers: A blended learning method based on SVVR | |
| Hou et al. | Student offline classroom concentration identification research based on deep learning | |
| Han et al. | The college English teaching mode for nutrition based on flipped classroom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240116 Address after: 100020, 4th Floor, 1st Floor, Yard A1, Shenggu Middle Road, Chaoyang District, Beijing 400804, Leap 01 Applicant after: Beijing Xingtailonghe Technology Co.,Ltd. Applicant after: Li Mushi Address before: Room 101, Building C, No. 13 Nanxin Road, Nanwan Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518100 Applicant before: Huachuang Yunke (Shenzhen) Education Technology Co.,Ltd. |