[发明专利]实现面向数字家庭的现代远程互动教育服务的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字家庭应用技术领域，具体涉及一种实现面向数字家庭的现代远程互动教育服务的方法及系统。

背景技术

2015年我国电视广播将全面实现数字化，完成模拟电视向数字电视过渡。数字电视技术交互、高效等特性，必将对现代远程教育产生积极影响。基于数字电视广播技术的现代远程教育系统，将有助于“形成开放式教育网络，构建终身学习体系”，对于创建“学习型社会”有着重要意义。

随着教育的发展，学生规模迅速膨胀，学校实验室建设规模严重滞后于迅速膨胀的学生规模，如果仍采用传统的实验教学方法，通过添加大量仪器设备来扩大实验室规模，一般难以实现，因此改变传统实验教学模式迫在眉捷。

随着网络技术、计算机技术、虚拟现实技术的发展，建设网络上的虚拟实验室已经成为可能。计算机目前使用比较广泛，但计算机操作需要一定的技能因此没有完全普及，而电视机的普及率却非常高，操作也简单，加上IP机顶盒的投入使用以及数字家庭应用技术的提高，因此，用户希望能够利用现代网络技术并利用传统的电视机加上IP机顶盒实现远程教育，特别是实现虚拟实验室的功能，使学生在家也可以进行实验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现面向数字家庭的现代远程互动教育服务的方法及系统，能够实现在数字家庭中进行远程互动教育，特别是在数字家庭中实现了虚拟实验，使广大电视用户享受宽带带来的好处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种实现面向数字家庭的现代远程互动教育服务的系统：

包括机顶盒系统、系统管理模块、教务管理模块、学生模块、教师模块、虚拟实验模块、评估模块、订购服务模块、费用支付模块；

学生模块用于身份认证、课程学习、作业提交、实时互动交流，学生通过该模块进行课件的学习、教学资源的查找和下载；

教师模块用于为授课老师进行课程教学提供管理，用于身份认证、课程教学、教学分析、作业批改、实时互动交流、课程课件的制作及上传、学生情况的查询、教育计划的制定与发布、教学任务的管理；

系统管理模块用于处理系统的业务逻辑、对教育资源统一调度处理、统一管理系统中的所有模块；

教务管理模块用于课程设置及管理、课件管理、教务信息管理、集成数据库工具、实现在线自动管理，为学生模块和教师模块服务，并提供相应的信息；

评估模块用于反馈学生对教师、课程、课件和系统的意见和建议以及教师对学生的评价，学生通过评估模块进行测试；

虚拟实验模块，用于提供虚拟实验仪器，供学生在远程进行操作、观测实验过程、直至得到实验结果。

优选的，所述的虚拟实验模块包括应用服务器模块和客户端模块，

其中应用服务器模块包括web服务器、虚拟实验器材模块、虚拟实验模块；客户端模块包括浏览器、用户交互模块、VRML插件；

所述web服务器接受客户机请求并响应，返回虚拟实验模块；

所述虚拟实验器材模块设有实验器材库及相应文字说明，为虚拟实验模块提供虚拟仪器；

虚拟实验模块，用于进行虚拟实验；

浏览器，用于辅助虚拟实验的操作；

用户交互模块，用于提供交互服务，实现与虚拟实验模块通信；

VRML插件是建立在浏览器基础上的模块，所有的实验场景都通过插件解释并渲染在浏览器之中。

优选的，所述的浏览器是安装VRML插件的机顶盒浏览器。

本发明提供一种实现面向数字家庭的现代远程互动教育服务的方法，该方法包括：

用户利用虚拟实验室进行实验，其中所述的虚拟实验室按以下步骤构建：

1)利用实验仪器进行拍摄；

2)制作QTVR电影；

3)利用VRML可视化编辑软件制作三维的实验场景；

4)将完成的QTVR电影和实验场景嵌入同一网页中，构成虚拟实验室。

优选的，所述利用VRML可视化编辑软件制作三维的实验场景包括：

1)借助3DstudioMax三维设计软件准确构造虚拟模型；

2)进行格式转换，生成以.wrl为后缀的VRML文件；

3)修改.wrl文件，形成动态效果，建立事件路由，形成控制流，然后根据设计要求加入动画、声音、光学性质、传感器性能；

4)自定义按钮传感器和位置插入器进行实验现象的演示。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：