基于3d打印的輔助學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域，特別是一種結(jié)合3D打印的輔助學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的教學(xué)方式受到場地、環(huán)境以及師資等因素的制約，教學(xué)范圍受到限制。伴隨信息技術(shù)廣泛應(yīng)用，各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法、系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。在教學(xué)過程中大力推進(jìn)新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)的應(yīng)用，將為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供良好的虛擬教育環(huán)境，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢也是教育發(fā)展的要求。
[0003]利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻、音頻等的傳輸，實(shí)現(xiàn)了用戶遠(yuǎn)程的單向課堂聽課的教學(xué)效果，而且可以實(shí)現(xiàn)了任何時(shí)間、任何地點(diǎn)無障礙的學(xué)習(xí)。但這樣的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式下，用戶無法與授課者進(jìn)行互動，因此教學(xué)效果不好，缺乏答疑解惑的過程，同時(shí)用戶的學(xué)習(xí)積極性也沒有得到調(diào)動。
[0004]進(jìn)而為了增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，交互式學(xué)習(xí)方法及系統(tǒng)得到了發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)或離線的文本、語音、視頻交互。使用該方法時(shí)，用戶可以獲得視覺、聽覺等交互信息，學(xué)習(xí)興趣也得到調(diào)動，能夠?qū)崿F(xiàn)答疑解惑的過程。
[0005]與上述方法相伴隨的，利用信息技術(shù)將各種學(xué)習(xí)案例進(jìn)行信息化，實(shí)現(xiàn)了對用戶進(jìn)行原理演示、分析，使得學(xué)習(xí)內(nèi)容更易于理解，這提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
[0006]但上述方法還存在一定局限性。例如傳統(tǒng)的舞蹈學(xué)習(xí)采用“ 口傳身授的現(xiàn)場教學(xué)法”，即教師講解、示范動作，教與學(xué)面對面交互。而通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行舞蹈學(xué)習(xí)時(shí)，現(xiàn)有方法的直觀性較差，僅通過視頻演示等方式，以及交互式指導(dǎo)，還達(dá)不到現(xiàn)場教學(xué)的效果，因此需要從教學(xué)思想觀念和教學(xué)方法進(jìn)行研宄。
[0007]隨著3D打印技術(shù)快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，人們越來越享受3D打印技術(shù)帶來的各種新服務(wù)，這使人們的生活、學(xué)習(xí)發(fā)生巨大的變化。3D打印技術(shù)可以方便的將各種物品打印出來，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化需求的定制，例如:打印個(gè)人的頭像。因此，將3D打印與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，將帶來全新的教學(xué)方式，提升教學(xué)效果，特別是增強(qiáng)針對每個(gè)用戶教學(xué)指導(dǎo)的現(xiàn)場效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)合3D打印的輔助學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)方法與系統(tǒng)，該方法與系統(tǒng)能將教學(xué)過程中對用戶的指導(dǎo)要求結(jié)合3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助教學(xué)學(xué)具的打印，利用打印的輔助教學(xué)學(xué)具，用戶能夠更準(zhǔn)確、迅速的掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，糾正學(xué)習(xí)中存在的問題，這就提高了交互式教學(xué)的效率。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種結(jié)合3D打印的教學(xué)輔助方法，包括:在用戶側(cè)利用3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備對用戶學(xué)習(xí)過程進(jìn)行3D建模，然后通過網(wǎng)絡(luò)向輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)送請求信息，該信息中包括用戶的3D模型數(shù)據(jù)；輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將用戶的3D信息與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器自動構(gòu)建給用戶的指導(dǎo)信息，該信息包括該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器生成的用于輔助用戶學(xué)習(xí)的輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)；在用戶側(cè)，根據(jù)接收的指導(dǎo)信息，通過3D打印機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)學(xué)具的打印，用戶使用此輔助教學(xué)學(xué)具進(jìn)行學(xué)習(xí)。
[0010]所述用戶側(cè)的3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備，在用戶選擇進(jìn)行學(xué)習(xí)輔導(dǎo)后，用戶側(cè)應(yīng)用程序啟動3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備，進(jìn)行掃描或攝像，進(jìn)而在用戶側(cè)完成對被掃描或攝像對象的3D建模。
[0011]所述用戶端通過網(wǎng)絡(luò)向輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)送請求信息，該信息中包含有用戶基本信息(用戶身份信息等)、課程基本信息(課程名、課程類型等)、請求類型和請求信息(時(shí)間、標(biāo)識等)，同時(shí)也包括了通過3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備完成的被掃描或攝像對象的3D模型數(shù)據(jù)。
[0012]所述輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)用戶提交的請求信息，確定課程、時(shí)間點(diǎn)等信息，利用收到請求信息中的3D模型數(shù)據(jù)，通過比較算法實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的比較，進(jìn)而構(gòu)建給用戶的指導(dǎo)信息(請求反饋信息)，該指導(dǎo)信息中包括輔助用戶學(xué)習(xí)的輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)及輔導(dǎo)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)文字或語言信息。
[0013]所述用戶側(cè)根據(jù)接收的指導(dǎo)信息，通過3D打印機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)學(xué)具的打印，進(jìn)而在此輔助教學(xué)學(xué)具的幫助下進(jìn)行學(xué)習(xí)。
[0014]一種結(jié)合3D打印的輔助教學(xué)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括用戶側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)，所述用戶側(cè)包括:
[0015]用戶側(cè)應(yīng)用程序，用于與用戶進(jìn)行交互，接收用戶的輸入并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，同時(shí)接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)反饋的信息，另外用戶側(cè)應(yīng)用程序根據(jù)需求調(diào)用3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備、3D打印機(jī)，完成指定掃描、攝像或打印功能；用戶側(cè)應(yīng)用程序包括:請求模塊，用于向網(wǎng)絡(luò)側(cè)服務(wù)器發(fā)送請求信息；接收信息模塊，用于接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)反饋信息，并解析反饋信息；驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備以及3D打印機(jī)；顯示模塊，用于顯示圖像、文本信息；
[0016]3D掃描設(shè)備或攝像設(shè)備，用于根據(jù)所述用戶進(jìn)行學(xué)習(xí)輔導(dǎo)后，在用戶側(cè)程序的調(diào)用下實(shí)現(xiàn)對制定對象的掃描或攝像，進(jìn)而產(chǎn)生該對象的3D模型；
[0017]3D打印機(jī)，用于根據(jù)用戶側(cè)收到網(wǎng)絡(luò)側(cè)反饋的指導(dǎo)信息中的輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)，打印輔助教學(xué)學(xué)具；
[0018]所述的網(wǎng)絡(luò)側(cè)包括:輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用于實(shí)現(xiàn)對用戶輔助學(xué)習(xí)請求信息的接收與處理，根據(jù)所述的3D模型數(shù)據(jù)與用戶及課程基本信息，通過比較算法實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的比較，進(jìn)而構(gòu)建給用戶的指導(dǎo)信息(請求反饋信息)，該指導(dǎo)信息中包括輔助用戶學(xué)習(xí)的輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)及輔導(dǎo)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)文字或語言信息；輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，包括:請求接收模塊，用于接收來自所述用戶側(cè)發(fā)來請求信息，并解析請求信息；比較算法模塊，用于根據(jù)所述的3D模型數(shù)據(jù)與用戶及課程基本信息，通過比較算法實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的比較；反饋信息構(gòu)建模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果，構(gòu)建反饋信息，包括輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)；消息發(fā)送模塊，用于反饋信息的發(fā)送。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明一種結(jié)合3D打印的輔助教學(xué)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖；
[0020]圖2是用戶側(cè)應(yīng)用程序的組成圖
[0021]圖3是輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
[0022]圖4是本發(fā)明一種結(jié)合3D打印的輔助教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例的流程圖。
[0024]圖中:10、輔助教學(xué)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，20、用戶側(cè)，21、用戶側(cè)應(yīng)用程序，22、3D打印機(jī)，23、3D掃描設(shè)備，24、攝像設(shè)備，31、輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，211、請求模塊，212、接收信息模塊，213、驅(qū)動模塊，311、請求接收模塊，312、比較算法模塊，313、反饋消息構(gòu)建模塊，314、消息發(fā)送模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面將結(jié)合附圖就實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]圖1是本發(fā)明一種結(jié)合3D打印的輔助教學(xué)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖，如圖所示，本發(fā)明一種結(jié)合3D打印的輔助教學(xué)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，輔助教學(xué)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)10包括用戶側(cè)20和網(wǎng)絡(luò)側(cè)30，用戶側(cè)20與網(wǎng)絡(luò)側(cè)30進(jìn)行交互。用戶側(cè)20包括:用戶側(cè)應(yīng)用程序21、3D打印機(jī)22、3D掃描設(shè)備23和攝像設(shè)備24。網(wǎng)絡(luò)側(cè)30包括:輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器31。用戶側(cè)20為計(jì)算機(jī)，如筆記本、臺式機(jī)或其他用戶終端設(shè)備(平板計(jì)算機(jī)或智能手機(jī))，以及外設(shè)設(shè)備(3D打印機(jī)22、3D掃描設(shè)備23和攝像設(shè)備24)連接構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)側(cè)30為服務(wù)器。
[0027]用戶側(cè)應(yīng)用程序21在用戶啟動學(xué)習(xí)輔導(dǎo)功能后，驅(qū)動3D掃描設(shè)備23或攝像設(shè)備24完成對用戶學(xué)習(xí)過程的3D圖像建模，然后用戶側(cè)應(yīng)用程序21通過網(wǎng)絡(luò)將包括用戶標(biāo)識、課程信息及用戶學(xué)習(xí)過程的3D圖像數(shù)據(jù)的服務(wù)請求發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)30的輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器31，在用戶側(cè)應(yīng)用程序21收到輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器31的請求反饋信息后，驅(qū)動3D打印機(jī)22按照反饋信息中包含的輔助教學(xué)學(xué)具的3D模型數(shù)據(jù)