發(fā)布時間：2020-09-09 10:35

　　 如何讓教育產(chǎn)品既吸引人,又能提高學(xué)習(xí)效果,一直是學(xué)術(shù)界人士關(guān)心的課題。傳統(tǒng)的英語教學(xué)方法側(cè)重于讀寫技能的培養(yǎng),而缺少對口語的鍛煉,雖然開發(fā)者們推出了許多訓(xùn)練英語口語的應(yīng)用,但這些應(yīng)用的表現(xiàn)形式大多是二維多媒體材料,沒有沉浸感和真實感。混合現(xiàn)實技術(shù)恰恰有著高度的沉浸感和真實感,而在各種關(guān)于混合現(xiàn)實技術(shù)與教育的結(jié)合的研究中,它也被證明了有著各方面的優(yōu)點。同時,研究證明故事敘述是一種效果優(yōu)良的教育手段,若將其與英語口語教學(xué)相結(jié)合,也許能發(fā)揮其優(yōu)勢,提高教學(xué)效果。而折紙作為一種手工活動,被證明可以提高兒童的動手能力和思維能力。如何將這些元素的優(yōu)勢相結(jié)合,設(shè)計并開發(fā)出一個更加有沉浸感且有趣的英語教學(xué)系統(tǒng),這是我們希望解決的一個問題。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于折紙的混合現(xiàn)實英語教學(xué)系統(tǒng)。以需求分析為基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計,然后在系統(tǒng)開發(fā)完畢后進(jìn)行了測試。該系統(tǒng)有五個功能模塊:折紙教學(xué)、動畫播放、故事設(shè)計、故事敘述和通用功能模塊。教師可以在故事設(shè)計模塊進(jìn)行英語故事線的設(shè)計,達(dá)到自定義教學(xué)內(nèi)容的目的;學(xué)生可以在折紙教學(xué)模塊學(xué)習(xí)折紙,在動畫播放模塊觀看英語動畫,還能以實物交互的方式在故事敘述模塊參與故事中的英語對話,達(dá)到學(xué)習(xí)英語的目的;而通用功能模塊則負(fù)責(zé)為用戶的操作提供視覺和聽覺的反饋,讓混合現(xiàn)實環(huán)境下的交互更自然無障礙。該系統(tǒng)的主要開發(fā)環(huán)境為Unity3D,使用的開發(fā)語言為C#,運行于混合現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備Microsoft HoloLens,采用了多種技術(shù)開發(fā):Unity3D游戲開發(fā)技術(shù),基于Vuforia的實物交互技術(shù),混合現(xiàn)實故事敘述技術(shù)和基于語音合成與識別的英語教學(xué)技術(shù)。本系統(tǒng)使用Unity3D游戲引擎實現(xiàn)了各個功能模塊;利用Vuforia實現(xiàn)了混合現(xiàn)實環(huán)境下的基于折紙的實物交互;結(jié)合使用HoloToolkit和Unity3D中的碰撞檢測API,將視線交互、手勢交互和語音交互這些更自然新穎的交互方式集成到我們的系統(tǒng)之中,用以提高交互的自然流暢感。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)相比,有著更高的真實感和沉浸感。我們使用混合現(xiàn)實技術(shù)來提升系統(tǒng)的真實感,為用戶帶來更有趣且富有沉浸感的體驗;將數(shù)字故事敘述與英語教學(xué)相結(jié)合,旨在用更寓教于樂的方式鍛煉學(xué)生的英語表達(dá)能力;并使用折紙來鍛煉學(xué)生動手和思維能力。本系統(tǒng)旨在發(fā)揮各項技術(shù)的優(yōu)勢,希望能夠有效地提高兒童動手能力,思維能力與英語口語能力。該系統(tǒng)的研究與開發(fā)對混合現(xiàn)實系統(tǒng)在教育方面的應(yīng)用和研究的探索與發(fā)展有著積極意義。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：H319.3;G434
【部分圖文】：

需求分析方法逡逑求分析是系統(tǒng)開發(fā)前期的重要工作，它解決了“做什么”的問題，并為“依據(jù)。所以在這部分工作中，我們進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析，為后期的設(shè)計與礎(chǔ)。逡逑系統(tǒng)的功能需求分析采用了用例分析法。這種方法以用戶的語言描述了系圖。這部分的內(nèi)容將以用戶和系統(tǒng)的交互為中心，確定系統(tǒng)中的參與者、用間的關(guān)系，對系統(tǒng)功能進(jìn)行概要描述。逡逑系統(tǒng)的功能需求與非功能需求逡逑功能需求逡逑系統(tǒng)的用例圖設(shè)計如圖２－１所示。逡逑系ｉ充邐逡逑

物體的變化也會立即反映給腳本；同時腳本能夠修改游戲場景內(nèi)對象的數(shù)據(jù)或游戲的各逡逑類資源，同時游戲場景中的這些數(shù)據(jù)對象也會不斷監(jiān)聽和讀取腳本中相應(yīng)數(shù)值的變化。逡逑系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計如圖３－１所示。逡逑＾Ｖｔｅｗ邐＾逡逑（邐１￣１＿３。n盼鍰邋危�辶x希

本文編號：2814863