[发明专利]基于多维感知和普适计算的智慧教学空间模式构建方法

说明书

本发明涉及基于多维感知和普适计算的智慧教学空间模式构建方法，属于智慧教育技术领域，通过空间场内多阶维度的建立；基于深度神经网络实现多维元素的感知；采用普适计算的设计理念，即通过对于场内实体维的任何时间、任何地点、以及多种形式进行信息不间断的感知获取、计算以及反馈处理，寻找场内元素间的复杂关系，完成对于内容的理解。本发明通过多阶维度的感知以及普适计算，可以有效还原教学信息传播的场景，为师生带来更具真实感的虚实结合信息互动，同时通过多阶感知及决策反馈可以更好地实现在不同教学参与者的差异化需求，实现千人千面的信息构建。

技术领域

本发明涉及智慧教育技术领域，尤其涉及基于多维感知和普适计算的智慧教学空间模式构建方法。

背景技术

当前对于智慧教学空间的现有技术主要是从以下三个方向进行考虑的，1、教学设备的智能智慧化：此方向主要在于教学相关的硬件设备或者辅助系统的智能化，比如智慧课桌，智慧黑板等用于硬件外观或者功能结构的创新设计，重点是通过硬件设备外观或者使用流程的优化来实现教学硬件设备的智能化功能；2、授课过程中的智慧化融合：此方向主要在于授课中授课系统的智慧化提升，比如，一种基于多视窗的智慧教学方法及系统，主要是通过对于课中授课系统的定义，如，视窗的排布方式，功能的展示操作方式，以低成本和简单操作的方式实现多视窗智慧化教学，这类系统只是简单的通过功能窗口的排布和内容的分配来实现辅助老师授课内容的展示；3、教学过程信息的智慧化采集以及汇总：一种基于物联网的远程远端智慧教学系统，重点在于以物联网为基础，通过各种设备的数据采集以及融合部分行为分析，实现对于教学过程信息，比如考勤以及授课反馈等信息的采集和汇总，此类系统的重点在于借助各种物联网终端来完成教学过程信息的记录和总结，未建立各数据的关系模型，学生的反馈通常是通过简单的填表反馈类的收集，无法提供更多客观数据的反馈。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于多维感知和普适计算的智慧教学空间模式构建方法，解决了现有智慧教学相关技术存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：基于多维感知和普适计算的智慧教学空间模式构建方法，所述构建方法包括：

步骤S1、一阶实体维向二阶信息维传输数据，并进行信息汇聚处理服务、媒体流处理服务和媒体文件处理服务；

步骤S2、三阶结构维根据二阶信息维中的信息汇聚处理服务进行信息结构化处理服务，以及根据媒体流处理服务和媒体文件处理服务分别进行视频结构化处理服务、音频结构化处理服务和文本结构化处理服务；

步骤S3、四阶决策维根据三阶结构维中的信息结构化处理服务，以及视频结构化处理服务、音频结构化处理服务和文本结构化处理服务进行内容理解服务；

步骤S4、当四阶决策维中的决策模型管理服务接收到任务触发请求时，五阶虚实融合维中进行视音频图文渲染服务和虚实融合渲染服务；

步骤S5、六阶感知反馈维查看五阶虚实融合维中渲染服务结果，将反馈给三阶结构维中的反馈信息结构化处理服务进行处理，并将处理结果输入到四阶决策维中的决策模型管理服务中，对决策模型进行调整。

所述信息汇聚处理服务包括：用于汇聚智慧教学空间中认证定义的设备定时传送信息，通过MQTT协议将收集的信息按实体维的要素记录到数据库中，并通知到消息队列。

所述媒体流处理服务包括：用于将智慧教学空间中的实时流按照GMT时间处理成视频、音频和文本信息保存到存储器上，同时将元数据信息写入到数据库中，并通知到消息队列中。

所述媒体文件处理服务包括：将智慧教学空间中获取到的媒体文件处理呈抽帧图片、音频和文本信息保存到存储器上，同时将元数据信息写入到数据库中，并通知到消息队列中。