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专利号: 2022100789996
申请人: 广州佳邦信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 教育;密码术;显示;广告;印鉴
更新日期:2024-04-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,包括:网络搭建模块:用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建,获取5G教学网络,基于所述

5G教学网络建立虚拟课堂;

虚拟实验模块:通过构建虚拟实验室,对预设教学目标进行教学设计和开发,获取教学目标,并将所述教学目标导入虚拟课堂;

教学反馈模块:将虚拟课堂和实际课堂通过5G网络进行同步,通过虚拟课堂进行教学实施,并获取实际课堂同步的教学反馈结果;

教学评价模块:用于根据所述教学反馈结果,对教学目标进行评价,获取评价结果。

2.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述网络搭建模块包括:

网络管理单元:用于对网络数据进行数据管理,所述网络数据包括:网络匹配数据、网络显示数据和网络传输数据;

地址匹配单元:对于网络管理端的网络地址进行确定,获取网络地址信息,根据所述网络地址信息与网络接收单元进行地址匹配,生成匹配地址;

网络传输单元:对教学内容进行数据压缩,并通过5G网络进行数据传输,获取网络传输数据;

网络接收单元:基于所述地址匹配单元的匹配地址进行网络地址连接,通过移动端口接入5G网络,并识别网络传输数据;

视频显示单元:基于所述网络传输数据进行数据格式转化,生成网络显示数据,将所述网络显示数据通过视频/图片进行同步播放显示;

5G搭建单元:用于通过5G网络和终端设备进行融合搭建,获取5G教学网络,根据所述5G教学网络建立虚拟课堂。

3.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述虚拟实验模块包括:

教学目标设计单元:根据教学需求进行教学课堂改进,制定教学目标,其中,所述教学目标包括:实现远程投影教学、名校教学课件互享、自然科学沉浸式教学、直播连线互动;

教学划分管理单元:根据教学目标和各个学科的教材,按照教学学科进行划分生成教学安排目录,并对所述教学安排目录对应教学内容进行数据存储管理,获取存储教学数据;

虚拟实验构建单元:通过确定三维坐标系搭建虚拟空间,通过将所述存储教学数据导入所述虚拟空间,构建虚拟实验室;

教学目标获取单元:用于通过构建虚拟实验室,对预设教学目标进行教学设计和开发,获取教学目标。

教学目标导入单元:基于5G网络,将所述教学目标导入虚拟课堂。

4.如权利要求3所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述教学目标获取单元还包括:

VR全息投影子单元:通过5G全息投影技术将教师影像在课堂进行投影显示,并将教师讲授教学内容进行记录存储,生成投影课件;

标本馆设定子单元:根据制定的自然科学沉浸式教学目标,设定基础自然科学标本馆,通过虚拟投影技术将基础自然标本进行文字标记,并通过投射在所述基础自然科学标本馆进行展示,生成自然科学课件;

课件共享调取子单元:用于通过高校之间建立教学课件共享数据库,将高校课件上传至所述共享数据库进行信息存储,生成存储课件,移动端对所述存储课件进行循环调取播放,进行课件共享;

直播连线互动子单元:基于5G网络通过扫码进入预设直播环境,将直播内容数据通过移动端进行可视化显示,学生通过移动端与教师进行远程连线互动,获取直播课件;

教学目标存储子单元:用于将所述投影课件、自然科学课件、和直播课件进行存储管理,构成目标课件库。

5.如权利要求3所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述虚拟实验构建单元包括:

参数获取子单元:用于获取各个学科的实验需求和教学实验目标,设计虚拟实验室的空间规格,根据所述空间规格,提取规格参数;

维度确定子单元:根据所述规格参数,进行实验室空间变换操作,其中,所述实验室空间变换操作包括:实验室压缩、实验室扩充、实验室折叠、实验室旋转、实验室平移;

通过所述实验室空间变换操作确定实验室建立维度,其中所述维度为三维立体空间维度;

三维坐标子单元:用于根据所述三维立体空间维度,设置实验室比例数据和空间单位长度,构建三维坐标系;

数据提取子单元:根据各科实验要求,提取各科实验数据,将所述各科实验数据进行章节分类,获取预设实验数据;

实验表格子单元:用于根据所述预设实验数据,制定实验数据表格;

仪器规格子单元:用于根据实验科目和实验主题,确定实验仪器种类、数量和规格,并对实验仪器进行编号排序,获取编号仪器;

实验模型子单元:将所述规格参数、所述预设实验数据、所述实验数据表格和所述编号仪器导入所述三维坐标系,构建虚拟实验室。

6.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述教学反馈模块包括:

课堂同步连接单元:用于通过构建的5G网络,将虚拟课堂和实际课堂进行同步连接,并将虚拟课堂中实施的教学目标导入实际课堂进行教学实施,获取教学实施反馈;

课堂互动统计单元:对于师生课堂互动频次进行统计记录,并根据课堂学生人数和师生互动频次通过数据计算,获取每个学生的课堂互动百分比数据反馈;

教学目标实施单元:根据制定的教学目标和虚拟课堂任务量,进行课堂进度划分,获取实际教学进度值反馈;

学生课后反馈单元:用于采集学生对课堂效果的反馈评价,并将所述反馈评价进行分类整理,获取学生课后满意度反馈;

教师课后反馈单元:用于采集教师对教学内容的一类反馈评价和学生课堂表现的二类反馈评价,对所述一类反馈评价和所述二类反馈评价进行数据分析,获取教师课后满意度反馈;

实际教学验证单元:根据所述课堂互动百分比数据反馈、实际教学进度值反馈、学生课后反馈和教师课后反馈,通过逻辑课程二维码进行教学反馈验证,获取验证结果;

教学反馈统计单元:对显示成功的验证结果进行反馈整理归纳,获取教学反馈结果。

7.如权利要求6所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述实际教学验证单元包括:

二维码匹配子单元:用于对每一节虚拟课堂设置课堂二维码和每节课堂中的教学反馈设置反馈二维码,并将所述课堂二维码和所述反馈二维码进行对应标定匹配,获取匹配数据;

逻辑验证子单元:基于所述匹配数据,通过教师端进行扫码验证,根据虚拟课堂中的监管信息对扫码后的信息进行课堂逻辑验证,判断扫码后的反馈信息是否与监管信息相对应,获取判断结果;

基于所述判断结果,规定所述判断结果显示不对应时,则为课堂反馈验证失败,获取验证失败结果;

基于所述判断结果,规定所述判断结果显示对应时,则为课堂反馈验证成功,获取验证成功结果;

验证管理子单元:用于对于验证失败结果和验证成功结果进行存储管理。

8.如权利要求7所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,所述教学评价模块包括:

其中,所述教学评价模块中获取的评价结果包括:优秀教学、良好教学和一般教学;

互动评价单元:当教学反馈模块中的课堂互动统计百分比大于等于50%时,评价为一级等级,当教学反馈模块中的课堂互动统计百分比大于等于30%且小于50%时,评价为二级等级,当教学反馈模块中的课堂互动统计百分比小于30%时,评价为三级等级;

目标评价单元:当教学进度值反馈的教学进度值大于等于90%时,评价为一等级,当教学进度值反馈的教学进度值大于等于75%且小于90%时,评价为二等级,当教学进度值反馈的教学进度值小于75%时,评价为三等级;

学生评价单元:当学生课后满意度反馈的满意度大于等于80%时,评价为一等级,当满意度大于等于70%且小于80%时,评价为二等级,当教学进度值反馈的教学进度值小于

70%时,评价为三等级;

教师评价单元:当教师课后满意度反馈的满意度大于等于90%时,评价为一等级,当满意度大于等于80%且小于90%时,评价为二等级,当教学进度值反馈的教学进度值小于

80%时,评价为三等级;

等级统计单元:对于互动评价单元、目标评价单元、学生评价单元和教师评价单元中评价的一级等级、二级等级和三级等级进行数值统计,获取统计结果;

评价划分单元:根据所述统计结果,当一级等级总数值大于等于三时,教学评价结果为优秀教学结果,当二级等级总数值大于等于三时,教学评价结果为良好教学结果,当三级等级总数值大于等于三时,教学评价结果为一般教学结果。

9.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,包括信息保护模块,

所述信息保护模块:用于对实验目标获取单元中获取的目标课件库中的数据信息进行加密保护;

其中,所述信息保护模块还包括:信息加密单元:根据所述目标课件库中的数据信息,设置公钥和私钥,管理方通过公钥对所述数据信息进行加密,获取加密数据信息;

信息解密单元:基于所述加密数据信息,教师端通过私钥进行加密查看处理,获取解密数据信息;

信息查验单元:用于查验教师端是否通过私钥对加密数据信息进行解密查看,获取查验结果;

信息判断单元:根据所述查验结果,当所述查验结果显示为通过私钥对加密数据信息进行解密查看,则生成加密成功判断结果;

当所述查验结果显示为没有通过私钥对加密数据信息进行解密查看,则生成加密失败判断结果;

信息告警单元:根据所述加密失败判断结果,在系统管理端进行语音告警提示。

10.如权利要求1所述的一种基于5G网络环境的虚拟同步课堂教学系统,其特征在于,包括:课堂监管模块,

所述课堂监管模块:用于通过监控视频对虚拟课堂中的学生的行为举止进行监管,对于异常行为在教师端进行文字提示;

所述课堂监管模块还包括:

监控布置单元:对监控进行编号,并根据编号顺序搭建视频监控课堂,对课堂教师和学生的上课行为进行监控;

数据提取单元:用于将学生课堂视频进行图片分帧提取,获取图片信息,并对所述图片信息进行数据分析,提取图片学上行为数据信息,获取行为数据;

数据比较单元:将所述行为数据与预设学生合理行为的数据阈值进行比较,当所述行为数据属于所述数据阈值内时,获取合理行为数据,当所述行为数据不属于所述数据阈值内时,获取不合理行为数据;

行为记录单元:设置学生上课的行为规则,将所述行为规则划分为第一行为规则和第二行为规则;

其中,所述第一行为规则记录存储合理行为数据,所述第二行为规则记录存储不合理行为数据;

监管提示单元:用于将第二行为规则中存储的数据通过教师端进行文字提示。