一種模擬教學系統(tǒng)及相應教學方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬教學領域,具體涉及一種用于無線通信領域的模擬教學系統(tǒng)以及相應教學方法。
【背景技術】
[0002]隨著多媒體教學技術的發(fā)展,人們已經(jīng)逐漸不滿足于平面媒體的教學形式,而采用立體沙盤來對教學中所涉及的各個要素進行模擬推演。
[0003]沙盤是用沙土或其他材料做成的地形模型。它根據(jù)地形圖,航空照片或實地地形,按一定的比例制作。沙盤模擬教學已經(jīng)逐漸在各個教學領域得到使用。
[0004]由于沙盤教學方式立體、直觀,學生通過沙盤教學系統(tǒng)能夠更快地掌握到沙盤中各個變量之間的相互關系,因此,具有更好地教學效果。但是沙盤教學也有其缺點,比如,每一套沙盤教學設備往往僅能夠針對一種或有限的幾種不同的教學模式進行教學,如果想要改變教學場景或者改變一些內容,則需要重新制作沙盤,成本高昂、使用不便。
【發(fā)明內容】
[0005]針對上述問題,本發(fā)明希望提供一種使用方便、靈活,能夠針對不同的教學模式隨意改變教學場景的模擬教學系統(tǒng)。
[0006]具體而言,本發(fā)明提供一種模擬教學系統(tǒng),其特征在于,所述模擬教學系統(tǒng)包括:NPO仿真服務器、模擬沙盤以及教學控制器。
[0007]進一步地,所述模擬沙盤包括:背景顯示屏、供電薄膜以及模擬器件,所述教學控制器與所述NPO仿真服務器相連,用于設置模擬場景,所述NPO仿真服務器與所述模擬沙盤相連,基于所述模擬場景控制所述模擬沙盤,所述NPO仿真服務器為所述背景顯示屏提供背景圖像或視頻,并且控制所述供電薄膜為目標模擬器件供電。
[0008]進一步地,所述供電薄膜為透明薄膜,所述供電薄膜內部具有導電線路,所述導電線路不閉合,所述導電線路上設置有多個器件放置位,每個器件放置位上設置有供電觸點,每個用電的模擬器件的下方設置有對應的接收觸點。
[0009]進一步地,所述供電薄膜位于所述背景顯示屏上方,緊貼所述背景顯示屏,所述模擬器件置于所述供電薄膜上方,并且,每個用電的模擬器件置于一組供電觸點上,優(yōu)選地,所述供電觸點為NFC接收天線節(jié)點或有源電極。
[0010]進一步地,所述模擬器件包括信號源、信號接收器、建筑物模型。
[0011]進一步地,所述觸摸屏顯示器為具有多點觸控感應功能的觸摸屏顯示器,。
[0012]另一方面,本發(fā)明提供一種利用上述的教學系統(tǒng)進行模擬教學的方法,其特征在于,所述方法包括下述步驟:
[0013]步驟I)、通過所述教學控制器進行教學模型參數(shù)設置,并輸出給所述NPO仿真服務器;
[0014]步驟2)、所述NPO仿真服務器基于所設置的參數(shù),生成相應教學場景,并且,所述NPO仿真服務器對教學場景中的場景進行區(qū)分,分為顯示場景和模擬場景,并且所述NPO仿真服務器將顯示場景輸出至所述背景顯示屏,將所述模擬場景輸出給所述教學控制器用以指導工作人員進行模擬器件放置;
[0015]步驟3)、基于所述模擬場景將相應模擬器件放置在預定位置,其中,每個需要供電的模擬器件放置對應的供電觸點上方;
[0016]步驟4)、通過所述教學控制器控制各個模擬器件的工作狀態(tài),進行教學模擬。
[0017]進一步地,在所述步驟3)之后還包括:進行模擬路測,并判斷當前所布置的場景是否滿足路測指標要求,如果滿足路測指標要求,則進行下一步驟,否則修改網(wǎng)絡參數(shù),重新進行路測。
[0018]技術效果
[0019]本發(fā)明的教學系統(tǒng)通過背景顯示器、透明薄膜、NFC接收天線以及相應的模擬器件進行配合既實現(xiàn)了模擬器件的供電,又能夠顯示背景圖像或視頻,從而構成完整的模擬場景。當需要改變模擬場景或進行其他教學模擬時,只需要通過教學控制器重新進行場景設置,就可以實現(xiàn)全新模擬場景。
[0020]因此,本發(fā)明的教學系統(tǒng)具有這樣的優(yōu)點:
[0021]1、環(huán)保(對比實體沙盤,減少了大量因模型制作時必須的粘合劑和化工材料,減少了污染);
[0022]2、靈活,相對實體沙盤,可以靈活切換不同的場景;
[0023]3、真實,對比純軟件仿真,融入實體3D模型,更加接近被仿真的真實環(huán)境和對象。
[0024]4、成本低,模擬效果好,易于推廣應用。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施例的模擬教學系統(tǒng)的示意性框圖;
[0026]圖2是本發(fā)明實施例的模擬教學系統(tǒng)所提供的一種教學場景;
[0027]圖3是利用本發(fā)明的教學系統(tǒng)進行模擬教學時的流程。
【具體實施方式】
[0028]圖1是本發(fā)明實施例的模擬教學系統(tǒng)的示意性框圖。從圖1中可以看出,在本實施例中,模擬教學系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡優(yōu)化規(guī)劃服務器(NetworkPlan&OptimizeServer,簡稱NPO月艮務器)、教學控制器以及模擬沙盤。模擬沙盤包括:背景顯示屏、供電薄膜以及模擬器件。模擬器件包括信號源、信號接收器、建筑物模型以及其他模型。
[0029]NPO服務器或者教學控制器中存儲有多種教學模型的信息,這些信息包括教學模型需要使用的模擬器件、教學的背景場景、背景補充器件。
[0030]NPO服務器與教學控制器通過網(wǎng)絡相連,NPO服務器又與模擬沙盤相連。模擬沙盤中的背景顯示器位于沙盤下方,顯示面朝上,供電薄膜緊貼背景顯示器放置。并且,最好背景顯示器為觸摸屏顯示器,這樣背景顯示器還可以反饋其上面所放置的模擬器件的信息。
[0031]供電薄膜為透明薄膜,其內部具有導電線路,透明薄膜上的供電線路呈網(wǎng)狀分布,并且供電線路本身并不閉合,其中包含大量的成規(guī)律分布的NFC接受天線(圈)。供電薄膜上可以通過暗線繪制出模擬器件放置位,每個放置位上設置NFC接受天線(圈)節(jié)點。當然,本領域技術人員應該理解,供電薄膜中的供電觸點不僅僅可以采用NFC接收天線,還可以采用其他形式,比如,可以采用有源電極。
[0032]在每個模擬器件的下方也設置有兩個對應的輸入觸點,當模擬器件放在供電薄膜的放置位上時,模擬器件的兩個輸入觸點分別與供電薄膜上的正負極節(jié)點相接觸,從而實現(xiàn)對模擬器件的供電。
[0033]本發(fā)明的教學系統(tǒng)在使用時,可以通過教學控制器調取NPO服務器中預存的教學模型。
[0034]教學模型主要仿真的是以下三部分:
[0035]1、無線網(wǎng)絡傳播環(huán)境(即典型的地形地貌);
[0036]2、無線接入網(wǎng)絡設備(無線基站以及其它網(wǎng)絡設備);
[0037]3、接收機(仿真用戶)。
[0038]對于不同的教學模型,每種教學模型所需要的器件也并不是完全相同的,這些信息都預存在網(wǎng)絡優(yōu)化規(guī)劃服務器NPO SVR數(shù)據(jù)庫中。
[0039]通常的教學模型包括但不限于:
[0040]1、無線網(wǎng)絡傳播模型,主要包含3維數(shù)字地圖引擎和地圖相關的地理信息等;
[0041]2、網(wǎng)絡實體,主要包括業(yè)務層、傳輸層、無線網(wǎng)絡層和RRM算法等;
[0042]3、預設的測試路線(依據(jù)預設基站地理位置,計算出各種可能基站位置,計算傳播系數(shù),主要目的通過該半靜態(tài)算法降低算法的時間復雜度);
[0043]4、終端配置參數(shù);
[0044]下面以同頻干擾教學為例來詳細說明一次教學模擬中所涉及到的部件和過程。
[0045]在進行同頻干擾教學的過程中,需要使用的模擬器件包括:無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)業(yè)務實體、網(wǎng)絡側傳輸層等;
[0046]教學的背景場景包括:所模擬區(qū)域所包含的建筑物、每棟建筑的高度、性狀、基站安裝的位置、區(qū)域內的道路分布;
[0047]本發(fā)明將每種教學模型中所需要的器件和背景信息分成兩類,一類為可視覺模擬的部分,一類為不可視覺模擬的部分。比如,對于某一個區(qū)域,該區(qū)域內的綠植、道路等這些物體并不一定需要通過實體的器件來模擬,完全可以通過顯示器來視覺模擬,而并不會對教學效果帶來很大影響。對于這一部分內容,本發(fā)明將這些信息提供給顯示器,由顯示器進行顯示。
[0048]而對于另一部分,比如信號源或者重要位置的建筑物等,則可能必須要通過實體材料來模擬,否則會對模擬效果帶來較大影響。對于這一部分,則通過實體的模擬器件來進行模擬。
[0049]下面,來介紹利用本發(fā)明的模擬教學系統(tǒng)來進行教學模擬的過程。
[0050]系統(tǒng)初始化
[0051]首先,進行系統(tǒng)初始化,系統(tǒng)初始化的過程可以在教學控制器上完成,也可以在其他設備上完成,比如NPO服務器。系統(tǒng)初始化的過程包括:基于教學目的或教學要求選擇或定義教學模型,并且切換到基于該模型定義的地理化信息以及模板數(shù)據(jù)。
[0052]模型設置
[0053]一旦教學模型選定,則由于本發(fā)明的教學系統(tǒng)中存儲有針對該模型的一些基