一种共享式全景教学模式及其教学系统

摘要

本发明公开了一种共享式全景教学模式及其教学系统，其中包括实地取景、构建虚拟实景数据库、信息完善、全景教学、共享教学等步骤实现共享式全景教学，学生可以通过手机终端向系统中心提供数据(包括影响、声音、图片、文字)，已达到共建共享、互动互联的目的，在该模式中，学生可以足不出户，就可以实地领略到大江南北、高山湿地、公园、校园、自然保护区内的植物分布，从而认识更多区域的植物、更高效地完成实习内容，由此达到提升本科生综合素质的目标，所述教学区域可以是校园、植物园、公园、植物保护区，或某一片森林；用户包括学生和老师，学生是利用虚拟场景进行全景学习的人群，老师是指能够为学生提供专业讲解的人群。

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学模式，尤其是一种共享式全景教学模式及其教学系统。

背景技术

当前国家重视本科教育，提出“以本为本”的方针，力求通过新的教育模式提高本科生的综合素质，农林类院校学生实习一般都需要到野外实地考察，但是一般都受到地域、时间、天气等诸多因素限制，因此学生在实习过程中，普遍存在地点少、时间短，认识窄等问题，无法实地现场了解到植物的特性。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种共享式全景教学模式及其教学系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种共享式全景教学模式，其中包括以下步骤，

步骤A：实地取景，利用全景相机或无人机航拍，对教学区域进行实景拍摄；

步骤B：构建虚拟实景数据库，将步骤A中拍摄的图片或视频，利用Autopano Giga或Autopano Pro软件合成一个虚拟场景，若干个不同的虚拟场景构成一个虚拟实景数据库，该虚拟实景数据库的内的虚拟场景可以随时增加或减少；

步骤C：信息完善，对每个虚拟场景内的动植物进行基本信息的完善，并将用于完善动植物信息的文本存储在实景信息数据库内；

步骤D：全景教学，用户通过虚拟教学端进入系统，然后选择对应的身份，在身份验证通过后，用户如果是学生，那么学生根据自己的学习需求，选择进入不同的虚拟场景，在虚拟场景内，学生可以任意点击虚拟场景内的动植物，此时该动植物的介绍消息从实景信息数据库内调出，并且显示出来，方便学生学习，实现全景教学的目的；

步骤E：共享教学，用户如果是老师，那么老师通过虚拟教学端进入系统后，可以对不同虚拟场景内的动植物信息进行补充，补充的材料文本，以及老师所做的教学课件，都存储在教学信息数据库内，这样学生不仅可以对动植物进行基本的知识学习，还可以通过专业老师的信息完善，以及专业老师的课件进行扩展共享学习，实现了共享式的学习方式。

进一步改进：在步骤A中进行实地取景时，选择若干木本植物作为基准定位点，在同一个教学区域内，若干个基准定位点构成一个定位点集合，便于用户与虚拟场景进行位置定位。

进一步改进：步骤D和步骤E中，如果用户发现虚拟场景内显示的画面与实景不一致时，此时用户可以对该处的实景进行拍摄，并且将拍摄的照片或视频上传到共享数据库服务器内，方便管理人员对改虚拟场景进行修改升级。

进一步改进：所述教学区域可以是校园、植物园、公园、植物保护区，或某一片森林；所述的学生是利用虚拟场景进行全景学习的人群，所述老师是指能够为学生提供专业讲解的人群。

一种用于共享式全景教学模式的教学系统，其中包括客户端、服务请求单元、服务处理单元、缓存单元、网络服务中心、共享数据库服务器和数据库，所述网络服务中心分别与服务处理单元、缓存单元连接和共享数据库服务器连接，所述服务处理单元通过服务请求单元与客户端连接，所述共享数据库服务器与数据库连接；

所述客户端包括虚拟教学端、师生互动端、资源共享端、分类检索端；

所述服务请求单元包括业务服务器和查询服务器；

所述服务处理单元包括用户验证和业务处理；

所述缓存单元包括图片缓存模块、语音缓存模块、文档缓存模块和其他缓存模块；

所述数据库包括用户信息数据库、用户权限数据库、系统维护数据库、系统日志数据库、教学信息数据库、文档数据库、分类编码数据库、多媒体数据库、实景信息数据库、虚拟实景数据库。

本发明的优点：首先，由于用户可以在不同的区域，不同时间下进行实地取景，从而构建一个庞大的虚拟实景数据库，实现不同虚拟场景的共建共享、互动互联的目的，在该模式中，学生可以足不出户，就可以实地领略到大江南北、高山湿地、公园、校园、自然保护区内的植物分布，高低错落、动植物、微生物的种类、数量等生态系统参数，从而认识更多区域的植物、更高效地完成实习内容，另外通过老师对虚拟场景中信息的完善，从而又实现了在同一场景下，不同老师的专业教学的共享学习，极大的丰富了学生学习的资源。

附图说明

图1是本发明结构框架示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做以下详细说明。

如图1所示，一种共享式全景教学系统，其中包括客户端、服务请求单元、服务处理单元、缓存单元、网络服务中心、共享数据库服务器和数据库，所述网络服务中心分别与服务处理单元、缓存单元连接和共享数据库服务器连接，所述服务处理单元通过服务请求单元与客户端连接，所述共享数据库服务器与数据库连接。

所述客户端包括虚拟教学端、师生互动端、资源共享端、分类检索端；

所述服务请求单元包括业务服务器和查询服务器。

所述服务处理单元包括用户验证和业务处理。

所述缓存单元包括图片缓存模块、语音缓存模块、文档缓存模块和其他缓存模块，缓存单元内存储的是同一用户前一次登录后所用的一些数据信息，这样当该用户下次在登录系统后，一部分的信息就可以直接从缓存单元内调取，不必再从数据库内调取。

所述数据库包括用户信息数据库、用户权限数据库、系统维护数据库、系统日志数据库、教学信息数据库、文档数据库、分类编码数据库、多媒体数据库、实景信息数据库、虚拟实景数据库。

在用户信息数据库内存储有用户的一些基本信息，比如用户账号、用户密码等；在用户权限数据库内存储有不同用户的权限信息；系统日志数据库则记录并存储系统的运行信息；教学信息数据库内存储有老师的一些课件等信息；文档数据库内存储的是系统本身的文档信息，例如通知、科研动态，或其他的一些研究报告等；分类编码数据库内存储有系统运行的程序代码；实景信息数据库内存储的是虚拟实景内研究或学习对象的信息，这些信息包括语音、文字、图片、动画等，如果虚拟实景内研究的是植物，那么这些信息就是对某种植物的介绍；多媒体数据库内存储的是除了实景信息数据库内存储的多媒体信息外，其他的一些多媒体信息，多媒体数据库与实景信息数据库内的信息存在重合的情况，而虚拟实景数据库内存储的是不同场景下的虚拟实景。

一种共享式全景教学模式，其中包括以下步骤，

步骤A：实地取景，利用全景相机或无人机航拍，对教学区域进行实景拍摄；

步骤B：构建虚拟实景数据库，将步骤A中拍摄的图片或视频，利用Autopano Giga或Autopano Pro软件合成一个虚拟场景，若干个不同的虚拟场景构成一个虚拟实景数据库，该虚拟实景数据库的内的虚拟场景可以随时增加或减少；由于虚拟实景数据库内的虚拟场景是可以任意增加或减少的，所以在不同区域的用户都可进行实地取景，然后将拍摄的图片或视频上传到共享数据库服务器内，然后由后台的工作人员将用户上传的图片或视频合成一个虚拟实景，从而实现了不同区域下，不同虚拟场景的信息共享，保障了学生可以在室内就能体验学习其他地区的教学区域，同时还很好的避免了因天气等其他因素的影响。

步骤C：信息完善，对每个虚拟场景内的动植物进行基本信息的完善，并将用于完善动植物信息的文本存储在实景信息数据库内。

步骤D：全景教学，用户通过虚拟教学端进入系统，然后选择对应的身份，在身份验证通过后，用户如果是学生，那么学生根据自己的学习需求，选择进入不同的虚拟场景，在虚拟场景内，学生可以任意点击虚拟场景内的动植物，此时该动植物的介绍消息从实景信息数据库内调出，并且显示出来，方便学生学习。

步骤E：共享教学，用户如果是老师，那么老师通过虚拟教学端进入系统后，可以对不同虚拟场景内的动植物信息进行补充，补充的材料文本，以及老师所做的教学课件，都存储在教学信息数据库内，这样学生不仅可以对动植物进行基本的知识学习，还可以通过专业老师的信息完善，以及专业老师的课件进行扩展共享学习，实现了共享式的学习方式。

在上述步骤D和步骤E中，学生进入到单个虚拟场景中进行学习时，实现了全景教学的目的，而不同老师对同一虚拟场景内的动植物信息进行补充，以及老师对改虚拟场景内的动植物所做的教学课件，或者是用户发现虚拟场景内显示的画面与实景不一致时，此时用户对该处的实景进行拍摄，并且将拍摄的照片或视频上传到共享数据库服务器内，方便管理人员对改虚拟场景进行修改升级，这以上的行为则体现了教学共享与信息共享的目的。

在步骤A中进行实地取景时，选择若干木本植物作为基准定位点，在同一个教学区域内，若干个基准定位点构成一个定位点集合，便于用户与虚拟场景进行位置定位，当用户进入的虚拟场景与用户实际所在的位置，位于同一区域时，此时用户的实际运动轨迹将在虚拟场景中时时显示出来。

所述教学区域可以是校园、植物园、公园、植物保护区，或某一片森林；所述的学生是利用虚拟场景进行全景学习的人群，所述老师是指能够为学生提供专业讲解的人群。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。