[发明专利]一种基于用户配置生成的虚拟仿真教学系统以及方法

说明书

本发明公开了一种基于用户配置生成的虚拟仿真教学系统以及方法，涉及技术领域，包括实验基础知识学习模块、实验专业流程学习模块、实验系统流程操作模块、测试考核题模块以及实验报告步骤模块，基于用户配置生成的虚拟仿真教学系统和方法提供标准的虚拟仿真教学实验系统模块，通过按流程自由配置以及保存配置，可生成导出一套可执行的虚拟仿真教学系统，从而减低开发虚拟仿真教学系统的人员门槛，也减少了研发人员的研发成本，提高研发效率，加快研发周期，通过对各模板及资源库的迭代扩展，后期可覆盖配置生成更多类型、专业的虚拟仿真实验系统。

技术领域

本发明涉及仿真教学技术领域，特别是涉及一种基于用户配置生成的虚拟仿真教学系统以及方法。

背景技术

虚拟仿真技术，或称为模拟技术，就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术，虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统，此种虚拟世界由计算机生成可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互，它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通过头盔显示器(MD)、数据手套等辅助传感设备，提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感。

虚拟仿真技术为人们提供了一种理想的教学手段，目前在国内外己逐渐广泛应用在军事教学、体育训练、医学实习和一些院校的实际教学中，借助虚拟仿真技术完成教学课程中的相关实验，具有效率高、费用低、内容丰富、性能有效、安全性好等明显优势。

虚拟仿真教学是依托虚拟仿真制作，将现有的科学知识用3D场景和模型展示出来，是纸质知识或者电子知识转变成3D数字内容的模拟开发，为了能实现高效教育，虚拟仿真教学课件满足了教学的所有条件，并将传统的教学流程转换成了借助3D虚拟环境或3D立体现实设备呈现的对应学科训练环境、条件、流程，让知识点隐藏的真实面貌都展露无遗，这种提供接近真理的仿真体验，更受师生喜爱。

虚拟仿真教学系统通过对某一需要进行仿真的教学实验深度了解其流程和需求功能后，根据该系统实际需要达到的功能需求进行个性化定制研发，根据该系统的难易程度在开发周期和研发成本上会产生较多的时间和较高的费用，具有较多的不确定性，对于相同专业、类型、系统架构、接口对接及功能需求相似的虚拟仿真教学系统，存在重复开发的现象，会造成时间和研发成本的增加。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于用户配置生成的虚拟仿真教学系统，包括预存有学习库资源信息的后台数据库、学习模式模块以及考核模式模块，学习模式模块包括

实验基础知识学习模块，用于从后台数据库调用实验基础知识资源信息，实验基础知识资源信息包括实验简介模块、实验原理模块以及教学方法模块，实验基础知识资源信息以视频、文案、图片以及动画形式中的一种或多种形式在虚拟仿真教学系统中进行展示；

实验专业流程学习模块，用于从后台数据库调用实验专业流程资源信息，实验专业流程资源信息包括模型交互模块、模型拆解模块以及模型认知模块，模型认知模块以视频、文案以及图片形式中的一种或多种形式在虚拟仿真教学系统中进行展示；

考核模式模块包括

实验系统流程操作模块，供用户进行实验的操作流程，在仿真场景内对场景以及模型进行交互操作，并通过模型的动画、声音、文字以及动态效果的形式对操作进行反馈；

测试考核题模块，供用户对测试题进行回答，并通过回答测试题得到相应的得分；

实验报告步骤模块，通过实验系统流程操作模块中的操作、测试考核题模块的答题以及赋分模型，获得操作以及测试题得分，通过用户在实验系统流程操作模块中的操作所获取的数据生成图像，得到一份以分数、图像和评价为内容的实验报告。

本发明进一步限定的技术方案是：