[发明专利]一种英语交互式教与学系统

摘要

本发明公开了一种英语交互式教与学系统，包括视频采集模块、音频采集模块、人机操作模块、数据处理模块、动作命令识别模块、中央处理器、三维模拟教学模块、疑难问题汇总模块、每日任务完成情况汇总评估模块、兴趣闯关模块、人工专家解答模块和课件共享模块。本发明在教学的过程中，可以通过三维模拟教学模块进行各种动态的英语人物、英语场景的建立，学生可以参与到整个模拟过程中与英语人物进行对话或动作交流，大大提高了学生学习兴趣；将练习训练与游戏结合在一起，且模拟训练的试题都是随机的，学生无法通过死记硬背的形式进行试题的解答，提高了学习的效率；每个学生采用不同的测控试题进行训练，实现了因材施教，针对性强。

主权项

一种英语交互式教与学系统，其特征在于，包括人机交互模块，用于用户登录，还用于进行各种控制命令、教学数据以及其他相关数据的录入；视频数据采集模块，用于通过摄像头进行正在进行教学的教师或交互学习的学生的动作视频的采集，并通过北斗模块发送到数据处理模块；音频数据采集模块，用于通过麦克风进行正在教学的教师或交互学习的学生的音频的采集，并通过北斗模块发送到数据处理模块；数据预处理模块，用于通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取，还用于消除所获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息，并将所获取的角度旋转移动SO3矩阵信息发送到动作识别模块；还用于识别所接收到的音频数据内的音频控制命令，并将识别结果发送到中央处理器；动作命令识别模块，用于将所获取的的骨骼信息与动作控制命令数据库内的骨骼信息进行比较，并将相似度最高的控制命令输出至中央处理器；服务器，用于接收人机操作模块、数据处理模块以及动作命令识别模块输入的控制命令，并按照预设的算法将这些控制命令发送到指定的模块；用于根据人机操作模块输入的数据调用命令在数据库内调用相应的数据发送到显示屏或指定的移动终端进行显示；用于接收移动终端输入的数据，并按照账户数据进行分类后完成数据的储存以及权限的划分；还用于用户注册、权限管理以及密码修改；三维模拟教学模块，包括空气屏幕生成系统、若干组3D投影仪、音乐背景播放模块和素材数据库，用于根据中央处理器发送的控制命令从素材数据库内调用相应的数据建立各种场景、动态三维模型、互动三维模型；疑难问题汇总模块，用于汇总并储存学生在学习过程中遇到的疑难问题，并将这些数据按其发送的学生账户标记后发送到人工专家解答模块；每日任务完成情况汇总评估模块，用于汇总并储存学生在学习过程每日任务的完成情况，并根据预设的算法对接收到的数据进行评估，将评估结果发送到人工专家解答模块；针对性训练强化模块，内设口语训练模块、语法训练模块、听力训练模块和写作训练模块，每个模块内均设有若干难度等级的关卡，每个关卡内均设有储存有相对应难度指数的试题的训练数据库，在训练时，采用随机的模式进行对应的数据库内试题的调用，且关卡的难度依次增大，同时需答对该关卡中所有的试题，才能打开下一个关卡；人工专家解答模块，用于进行疑难问题汇总模块内的疑难问题的解答，并将解答后的数据发送到指定的账号，还用于根据学生的疑难问题、针对性训练强化模块以及每日任务完成的情况进行每日任务的发送；数据共享模块，用于通过下载或无线发送的方式从而实现数据的共享；移动终端，用于通过APP的下载，完成用户的注册、数据的查看、数据以及控制命令的输入，并将输入的数据发送到服务器进行储存；综合测试模块，用于通过预设的算法从综合试题库内随机选取定量的题目组成测试卷进行学生综合能力的测试，并在学生完成测试后自动完成测试结果的评估，并将评估结果发送到对应的学生账户和教师账户；学习计划规划模块，用于根据每个用户的疑难问题、每日任务完成情况汇总评估结果以及综合测试结果进行学习计划的自动规划，并在规划完成后以站内信的方式发送到对应的学生账户。