[发明专利]一种沉浸式全息AR未来教室系统及其教学方法

说明书

本发明公开了一种沉浸式全息AR未来教室系统及其教学方法，系统包括：可升降的、半透明的互动式全息投影幕；依次环绕互动式全息投影幕设置的第一环幕、第二环幕和第三环幕；第二环幕分别与第一环幕和第三环幕错位设置以形成通道；设置在天花板上的图案灯及染色效果灯；音响；控制终端，第一投影设备、第二投影设备、图案灯、染色效果灯和音响分别连接控制终端。本发明中，教师可通过通道从后台走至讲台，配合互动式全息投影幕VR设计，形成老师在画面穿越的效果；还能根据不同的学校文化，设计虚拟机器人，以打造专属IP，机器人以特定角色出现课程，在老师及学生与机器人进行对话及游戏等互动过程中，渗透知识，提升教学效果。

技术领域

本发明属于未来教室技术领域，尤其涉及一种沉浸式全息AR未来教室系统及其教学方法。

背景技术

常规的教学设备以投影机或投影一体式黑板为主，授课模式仍是“老师讲，学生听”，仅能展示课件PPT、图片或普通视频进行课程演绎，展现形式枯燥单一，学生难以理解消化课本知识。为此，近年来以智慧学习环境的构建为体现的“未来”教室成为发展热点之一。智慧学习环境目前没有明显的概念设定。在课堂上，“以教师为主导，以学生为主体”的教学方式变革，正急需能够满足交互式学习、翻转课堂、互动课堂需求的高品质解决方案。在“互联网+”时代，智慧教育已经成为当前教育发展的新方向，建设智慧教室和发展智慧教学有利于变革传统教学模式，实现即时、深度交互，对学生主体地位发挥提供有力保障。目前，多情景的智慧教学呈现出融合性、创造性与智慧性的高度交互，催生了教学新模式。

目前科技教学设施的缺陷也是目前现有技术缺陷：触屏为主体的多媒体教室，在教学手段上有所提高，但是学生主动自发学习的兴趣、体验与实践性仍未解决，与传统教学差异不大，难以提高课堂氛围感，甚至降低老师备课热情。

AI教学，类似于SIRI的一种教学模式，适合于成绩优秀学生，对于欠缺主动性及成绩普通的学生而言效果一般。长期使用，会极大地拉开学生之间的差距，打击部分学生的学习积极性。其课程开发成本高，周期长，对于学校而言，课程开发性价比低。

VR教学，需要独立佩戴使用VR眼镜，不适合老师多人讲解，使用效果容易有晕眩感，不利于学生视力健康，且维护成本高。

发明内容

本发明提供了一种沉浸式全息AR未来教室系统及其教学方法，可以解决或者至少部分解决上述技术问题。

为此，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种沉浸式全息AR未来教室系统，包括：

可升降的、半透明的互动式全息投影幕；

依次环绕所述互动式全息投影幕设置的第一环幕、第二环幕和第三环幕；所述第二环幕分别与所述第一环幕和所述第三环幕错位设置以形成通道；所述全息投影幕对应有第一投影设备，所述第一环幕、所述第二环幕和所述第三环幕分别对应有一第二投影设备；

设置在天花板上的图案灯及染色效果灯；

音响；

控制终端，所述第一投影设备、所述第二投影设备、所述图案灯、所述染色效果灯和所述音响分别连接所述控制终端。

可选地，还包括体感手势控制器。

可选地，所述图案灯包括第一环形LED灯带、第二环形LED灯带和第三环形LED灯带，所述染色效果灯包括呈阵列分布的LED灯阵列。

可选地，还包括呈环形阵列分布的移动座椅。

可选地，还包括用于存储数据的云服务器。

可选地，还包括位于所述第一环幕一端的讲台。

可选地，所述互动式全息投影幕位于所述第一环幕、所述第二环幕和所述第三环幕共同环绕的中间位置。