[发明专利]3D备授课系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D教育技术领域，特别涉及一种利用3D教学资源进行备授课的3D备授课系统及方法。

背景技术

2D资源，例如图片、视频，其显示方式比较单一，而且基本上没有交互性，主要用于课堂展示演示，学生被动地接收知识。由于其与构建主义学习理论不够相符，学生的学习效果仍然不高。国外在将3D资源应用在教育方面进行了大量研究，著名英国3D教育专家Anne Bamford，从多个国家的十几所学校里选取740名10-13岁的学生专门针对3D教育技术进行测试，结果表明使用3D眼镜上课的学生成绩有显著提升的学生比例多于使用2D资源上课的学生，平均成绩提升的幅度也更高，并且认真听讲的学生比例更高。

国内也很早进行了一些将3D技术应用到教育中的研究，也就是3D教育，3D教育应用虚拟现实的硬件设施与软件环境，可以帮助老师更容易地授业解惑；对于学生来讲，传统教学方法中难免存在无法参与、无法互动的瓶颈，而虚拟现实重在强调学习过程中的参与性，让学生亲身体验，主动思考，积极学习，避免填鸭式被动教学，进行全真模拟展示和交互，增加教学的实践性和真实感，丰富师生对3D立体展示和实践性的需求。

引进虚拟现实的技术，不仅可以高效传授教学内容，还可以利用自身核心特点，颠覆原来的内容，发展为内容和技术高度融合之后的“新内容”。比如在一些传统的工程实践教学中，老师只能依托PPT等方式教学，系统结构复杂的教学难点，或者高危、高成本、实验受空间、费用的限制等实验痛点都难以解决；在保证教学成果的基础上，极大地节约了教学成本。

发明内容

针对现有的多媒体教学与学生交互少、内容多，学生不易消化以及吸引力差的问题，提出一种3D备授课系统及方法，教师根据课程的学段、学科、教材版本、年级、学期、教学进程等参数进行课件创建，有利于对课件进行系统性管理，同时创建的课件还可以共享给其他老师，其他老师在登录系统时可以根据自己的需要选择课件，3D备授课系统通过云服务模块连接云服务器，从云云服务器中获取教学资源，这不仅减少了运行主机的存储负担，而且有利于对教学资源进行统一管理以及更新，备课模块上不仅包括常规操作单元以进行文字、习题等方面的常规操作，还包括3D操作单元，备课模块中插入3D资源中的模型时会自动调用3D操作单元，对3D资源中的模型进行移动、缩放、旋转、添加注释和标签以及删除操作，在进行进入授课模式时对上述3D资源中的模型操作还包括拆分和还原操作，通过模型调整操作教学，增强了学生与教学知识的交互性，同时通过借助虚拟现实立体眼镜获取模型或3D视频的立体影像有助于激发学生的学习兴趣，提高学习效果。

第一方面，提出一种3D备授课系统，包括登录模块以及处理模块，所述登录模块用于登录所述设备，获取教师用户资料信息，所述处理模块用于处理所述设备各个模块的数据，其中，还包括：

课程操作模块，用于根据课程参数对课件进行创建操作，所述创建操作包括课程页面操作以及课件操作，所述课件操作包括对创建的课件进行共享；

备课模块，用于对所述课程操作模块创建的课件进行教学内容备课操作，所述教学内容备课操作包括创建多个课件页面、发送教学资源请求并将接收到的教学资源插入到所述课件页面以及对所述对所述3D资源中的模型调整操作；

授课模块，用于根据所述备课模块创建的课件页面的次序进行授课操作，所述授课操作包括对课件页面的内容进行播放操作以及所述模型调整操作教学；

显示模块，用于根据所述处理模块的指令对上述各个模块的操作及加载的内容进行显示；

其中，当利用所述3D备授课系统进行课堂教学活动时，所述显示模块的显示屏幕尺寸不小于50英寸。

结合第一方面，第一种可能的实现方式中所述备课模块包括3D操作单元以及资源请求单元，所述3D操作单元用于对所述3D资源中的模型进行所述模型调整操作，所述模型调整操作至少包括移动、缩放、旋转、添加注释和标签、删除以及拆分和还原操作，所述资源请求单元用于发送教学资源请求到云服务器或本地主机，传输所述教学资源到课件页面，所述教学资源包括2D资源以及3D资源，所述授课模块包括模式选择单元，用于选择课件的显示模式。

结合第一方面，第二种可能的实现方式中所述所述课程参数至少包括学段、学科、教材版本、年级、学期、教学进程。

结合第一方面，第三种可能的实现方式中所述备课模块还包括包括习题单元，所述习题单元用于对习题进行插入、编辑以及删除操作。