基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法与流程

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，具体为基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法。


背景技术：

2.近年来，由于虚拟现实技术其逼真实时的内容展现形式，很多热门行业例如游戏、电影等公司纷纷大力开发虚拟现实世界。作为虚拟现实走入市场的关键驱动力，便捷、符合人类交互特征的人机交互体验成为新的关注领域。
3.空天科技知识教育作为科教兴国的重要方向，近些年来也获得越来越多的重视。目前空天科技知识教育通常采用线下教育的方式进行，趣味性差，且学生不能直接感知，导致教学效果差。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种将虚拟现实技术与空天科技教育结合，采用线上教育与线下教育配合，提高空天科技教育教学效果的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法。
5.本发明提供如下的技术方案：本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统，包括线上教学系统、线下教学系统和积分管理系统，所述线上教学系统负责实现空天科技教育知识线上学习，所述线下教学系统负责实现空天科技教育知识线下学习，所述积分管理系统用于对用户线上学习和线下学习的积分进行管理，学习积分用于兑换线下礼物。
6.进一步地，所述线上教学系统包括线上模拟教学仿真系统和ai智能系统及设备，通过线上模拟教学仿真系统和ai智能系统及设备的配合实现空天科技教育知识线上学习，并获得线上学习积分。
7.进一步地，所述线下教学系统在线下体验馆进行，所述线下体验馆内设置有虚拟现实教学体验装置和实体教学实验室，通过线下场馆虚拟现实教学体验装置负责与实体教学实验室配合实现空天科技教育知识线下学习，并获得线下学习积分。
8.本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统的运行方法，具体包括下列步骤：
9.(1)用户通过线下体验馆创建角色；
10.(2)通过专家教授的虚拟形象和辅导员一起带领用户在线下体验馆内学习和互动；
11.(3)空天科技人工智能辅导员发布线下学习任务或实验任务；
12.(4)用户通过使用线下体验馆内的虚拟现实教学体验装置和实体教学实验室完成知识的学习和主线任务；
13.(5)若完成学习任务，用户获得任务卡牌，用户角色升级，再次通过虚拟形象专家
教授和辅导员带领用户进行新一级的线下体验馆内学习和互动；
14.若未完成学习任务，则通过线上平台学习相关知识，完成相关任务，线上学习完成之后，继续回到线下体验馆继续完成主线任务；
15.(6)通过完成线上线下任务获取积分，完成线上线下学习任务获取的积分可进行积分兑换；
16.(7)积分可以用来兑换门票，用户兑换线下体验馆的门票，继续进行线下学习；
17.积分也可用于兑换包括纪念章、玩偶、科技模型和diy模型在内的其它礼品。
18.进一步地，所述线下体验馆角色创建方法为：根据用户的性别、年龄和年级，通过用户画像技术创建虚拟形象。
19.作为优选地，所述线上教学系统和线下教学系统的所有科技体验内容、试验和任务均根据用户本学期课本学习的知识结构设定，线下体验馆的虚拟现实教学体验装置和实体教学实验室的虚拟现实内容与线上教学系统的虚拟现实内容、时间、事件、任务一致，处于同一个元宇宙。
20.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法，通过将虚拟现实技术与空天科技教育结合，采用线上教育与线下重复迭代的教育学习配合方式，提高了空天科技教育教学效果。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1为本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法的整体结构框图；
23.图2为本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统及运行方法的运行流程框图。
24.其中，1、线上教学系统，2、线下教学系统，3、积分管理系统，4、线上模拟教学仿真系统，5、ai智能系统及设备，6、虚拟现实教学体验装置，7、实体教学实验室。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
27.如图1～2所示，本发明采取的技术方案如下：基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统，包括线上教学系统1、线下教学系统2和积分管理系统3，所述线上教学系统1负责实现空天科技教育知识线上学习，所述线下教学系统2负责实现空天科技教育知识线下学习，所述积分管理系统3用于对用户线上学习和线下学习的积分进行管理，学习积分用于兑换线下礼物。
28.进一步地，所述线上教学系统1包括线上模拟教学仿真系统4和ai智能系统及设备5，通过线上模拟教学仿真系统和ai智能系统及设备的配合实现空天科技教育知识线上学习，并获得线上学习积分。
29.进一步地，所述线下教学系统2在线下体验馆进行，所述线下体验馆内设置有虚拟现实教学体验装置6和实体教学实验室7，通过线下场馆虚拟现实教学体验装置负责与实体教学实验室配合实现空天科技教育知识线下学习，并获得线下学习积分。
30.本发明提供的基于虚拟现实技术的线上线下科技教育系统的运行方法，具体包括下列步骤：
31.(1)用户通过线下体验馆创建角色；
32.(2)通过专家教授的虚拟形象和辅导员一起带领用户在线下体验馆内学习和互动；
33.(3)空天科技人工智能辅导员发布线下学习任务或实验任务；
34.(4)用户通过使用线下体验馆内的虚拟现实教学体验装置和实体教学实验室完成知识的学习和主线任务；
35.(5)若完成学习任务，用户获得任务卡牌，用户角色升级，再次通过虚拟形象专家教授和辅导员带领用户进行新一级的线下体验馆内学习和互动；
36.若未完成学习任务，则通过线上平台学习相关知识，完成相关任务，线上学习完成之后，继续回到线下体验馆继续完成主线任务；
37.(6)通过完成线上线下任务获取积分，完成线上线下学习任务获取的积分可进行积分兑换；
38.(7)积分可以用来兑换门票，用户兑换线下体验馆的门票，继续进行线下学习；
39.积分也可用于兑换包括纪念章、玩偶、科技模型和diy模型在内的其它礼品。
40.其中，所述线下体验馆角色创建方法为：根据用户的性别、年龄和年级，通过用户画像技术创建虚拟形象。所述线上教学系统和线下教学系统的所有科技体验内容、试验和任务均根据用户本学期课本学习的知识结构设定，线下体验馆的虚拟现实教学体验装置和实体教学实验室的虚拟现实内容与线上教学系统的虚拟现实内容、时间、事件、任务一致，处于同一个元宇宙。
41.整体教育系统学习包括下列流程：
42.(1)从线下体验馆开始，使用户产生科技兴趣，领取任务；
43.(2)通过线上平台学习科技知识(结合孩子本学期的课本内容)；
44.(3)再到线下体验馆完成任务，升级角色；
45.(4)线上平台学习科技知识；
46.(5)再到线下体验馆
……
(一种重复迭代的科技学习方式)。
47.要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。