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基于自动推荐机制的同伴互评系统设计_曹阳.pdf

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资源描述

1、电脑与电信基于自动推荐机制的同伴互评系统设计曹 阳 朱 慧摘 要:针对现有的同伴互评系统在互评流程控制及互评匹配策略方面存在的问题,提出了一种基于自动推荐机制的同伴互评系统设计方法。以“导、练、做、评”为互评流程设计理念,通过挖掘学习者的评价特征,实现了同伴互评任务的自动推荐机制,构建了一种智能化的互评模式,并详细阐述了系统的功能与结构设计。根据系统运行环境,设计了阿里云服务下的系统部署方案,具有成本低、性能好、运行稳定等优势。(三江学院 计算机科学与工程学院,江苏 南京 210012)关键词:同伴互评;互评训练;自动推荐;云服务中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1008-600

2、9(2022)11-0001-04针对上述研究中存在的问题,本研究设计了基于自动推荐的同伴互评系统,将个性化推荐技术应用于同伴互评任务分配中,通过在正式互评前引入互评引导及训练环节,基于训练结果分析学习者特征,实现互评任务的自动推荐,构建了“导、练、做、评”四环节的互评流程,从而提高互评结果的信效度,促进学习者在互评过程中进行学习交流。一些研究者通过对国内典型在线课程平台进行调查研究,总结出越来越多的课程都将同伴互评作为一种重2要的评价方式。然而,大部分课程平台虽然支持同伴互3评机制,但是仍停留在“为了评价而评价”的层面,仅实现了评阅人的随机分配、给出评定成绩及评语等最基本的功能,在实施过程中

3、不易保证评价结果的高信效度,更难以促进学习者进行学习交流与借鉴,获得满意的互评体验和学习效果。因此,众多研究者以优化同伴互评流程、提高学生学习效果为目标,积极开展同伴互评系统建构与实践方面的探索。吴名星、杨庆分别基于具体课程研究了同伴互评系统的设计方法,并进行实践4,5验证,取得了一定成效,但在系统实现中仍采用随机分配评阅人作为互评任务的分发策略,评价结果的信效度难以显著提升。柏宏权、韦伟等采用公开互评的方式6,7构建了作业互评系统,扩大了学习者的交流范围,但这种开放式的评价方式缺少系统化约束,对学习者的主动性有较高的要求。胜楚倩设计了一种基于群体感知的在线同伴互评系统,将学习者进行分组,采用

4、组内评价与组间评价结合的方式,使学习者更有针对性地进行同8伴互评,提高了学习者互评的积极性,但在实现中未能给出明确的学习者分组策略。因此,现有的同伴互评系统在设计与实现时,对互评任务如何分配仍处于初步探索阶段,对如何引导学习者开展高效的互评活动,还缺少系统化的控制流程。2“导、练、做、评”的互评流程设计1 引言同伴互评是协作学习的一种方式,指学习者相互之间对学习作品或成果进行水平、质量及价值的评定。同伴互评不仅有助于提升学习者的学习动机,增强学习体验,而且能够有效应对在线学习环境下大规模学习测评1的需求,对于提升在线学习效果具有重要意义。同伴互评能否有效开展很大程度上取决于学习者的9评价技能与

5、评价意愿。因此,在正式互评之前,应当使学习者明确互评环节的重要性,接受必要的互评训练,然后再完成作业并开展同伴互评。互评结束后,应当及时给予学习者相关的评价反馈,进而帮助学习者不断改进自己的评判方式,提高评价水平。基于上述思想,将系统互评流程设计为“导、练、做、评”四个环节,形成一个同伴互评的闭环模式,如图1所示。作者简介:曹阳(1982),男,江苏徐州人,工学硕士,副教授,研究方向为大数据处理、现代教育技术。基金项目:江苏省高校哲学社会科学研究项目“智能+时代下在线开放课程同伴互评策略设计与应用研究”,项目编号:2019SJA0496;“十四五”江苏省重点学科建设项目“信息与通信工程”,项目

6、编号:苏教研函20222号。1DOI:10.15966/ki.dnydx.2022.11.020电脑与电信3 评阅人自动推荐机制设计在互评训练中,学习者对预设的互评范例进行评价,并给出评分。互评训练完成后,将某个学习者的评价结果用评分向量S=s,s,.,s 表示,其中n为互12n评训练中的题目数量,s 表示该学习者对第n个题目答n案的评分。根据学习者的评分向量,两两分析学习者的特征相似度,采用皮尔逊相关系数进行计算,具体方法如下:评阅人的匹配及推荐是保证评价结果具有较高信效度的关键问题。在互评训练及正式互评过程中,学习者的每一次评阅结果都能够反映出其自身的认知水平、学习风格及专业能力,即能够在

7、一定程度上描述学习者的评价特征。在本系统中,根据学习者评价特征的相似度,对学习者进行分组,采用组内与组间互评相结合的策略进行评阅人与作业的匹配,设计后续同伴互评环节中的评阅人自动推荐机制,具体流程如图3所示。式中x,y分别表示两个不同的学习者在互评训练中的评分向量,x,y为两个学习者各自的评分均值。计算出的sim(x,y)值越接近1,表示相关性越强,即学习者在训练中表现出的学习认知较为接近。通过计算特征相似度完成对学习者的分组后,采用组内推荐和组间推荐组合的方式生成同伴互评推荐列表。组内推荐是将学习者的作业推荐给其同组的学习者进行评阅,同一组的学习者具有相似的做题思路及判断能力,能各环节的具体

8、含义与实施过程如下:(1)导:引导学习者明确互评的评价标准和参与互评的价值意义。通过发布公告向学习者说明参与同伴互评的必要性,提供互评操作流程说明以及评价量规供学习者学习,从而使学习者尽快了解互评的具体要求。(2)练:要求学习者在正式互评前参加互评训练。互评训练是在正式互评之前,为了提高学习者的评阅能力,针对训练题目所开展的模拟评价过程。在本系统设计的互评训练环节中,学习者无需自己完成训练题目,只需要对教师预设的训练范例进行评价。(3)做:督促学习者按时完成需要互评的作业练习。通过系统公告和发送邮件的方式,提醒学习者及时完成练习;只有按时完成作业的学习者,才具有参与互评的资格,未完成者的作业记

9、为零分,不会被推荐到下一个互评环节。(4)评:组织学习者按照评价量规完成互评任务。根据互评训练产生的数据进行相似度计算,对学习者进行分组,采用组内与组间互评相结合的策略实现评阅人与作业的自动匹配。学习者接收系统分配的任务后开展互评,并在评价结束后收到被评者的反馈。根据“导、练、做、评”的设计理念,设计系统互评流程如图2所示。首先引导学习者学习评价标准,然后根据评价标准或评分范例进行互评训练。在接受互评训练后,学习者完成作业,并根据系统自动推荐的评阅任务开展互评。教师在互评结束后发布本次作业的评价结果,并反馈给学习者。图2 基于“导、练、做、评”理念的同伴互评流程图3 评阅人自动推荐机制sim(

10、x,y)=(x-x)(y-y)i=1iin2(x-x)i=1i2(y-y)i=1inn(1)(3)系统管理:主要包含对用户基本信息的维护、用户访问权限的管理、系统模块维护以及生成用户所需的各种统计分析报表。基于Yii2框架,将同伴互评系统设计为五层结构,如图5所示。LNMP(Linux+Nginx+MySQL+PHP)是PHP应用部署的经典环境,即Linux系统下的Nginx+MySQL+PHP网站服务器架构。本文设计的同伴互评系统在LNMP环境下,通过集成Yii2框架构建部署环境。基于自动推荐机制的同伴互评系统是一个典型的Web应用系统,从开源社区、开发效率、系统性能、部署环境等角度对当前主

11、流的Web开发技术平台进行分析比较,选定PHPYii2框架作为本系统的开发平台。Yii2是一个完全开源、基于组件、纯面向对象的高性能PHP框架,支持Web2.0的全部特性,适用于开发大型Web应用。Yii2框架实现了“模型-视图-控制器”(Module-View-Controller,MVC)设计模式并基于该模式组织代码;在数据访问层采用活动记录集(Active Record)实现MVC中的模型层与数据库的交互,支持对关系型数据库和 NoSQL 数据库的访问。4.1 系统功能模块设计4 系统功能与结构设计基于自动推荐机制的同伴互评系统的用户包含学习者、教师、管理员三类角色。管理员负责对系统中所

12、有功能模块及数据信息进行管理维护;学习者及教师协同完成基于“导、练、做、评”理念的同伴互评流程。据此设计系统的功能模块如图4所示。各模块具体功能如下:(1)基础数据管理:系统基础数据指支持同伴互评流程顺利开展所需的业务数据,包括课程、公告、评价标准、互评训练、课程作业等。课程数据由管理员创建并进行维护,公告、评价标准、互评训练、作业等由教师创建及维护。够使学习者的作业得到相对准确的评分。组间推荐是指把学习者的作业推荐给不同组的学习者进行评阅。不同组的学习者具有不同的认知理解和思维方式,通过互评活动能够彼此学习对方的解题思路,拓展自身的知识面。因此,在开展同伴互评时,每份作业都会被推荐给若干个学

13、习者进行评阅。推荐的评阅人名单中包括与被评阅人同组的学习者,以及不同组的学习者。(2)作业互评:它是系统的主要业务模块,包含互评训练、提交作业、自动推荐、互评实施和计算成绩五个子模块,实现了基于“导、练、做、评”理念的同伴互评流程。4.2 基于Yii2框架的系统结构设计各层的详细设计与作用如下:(1)数据层:采用MySQL数据库实现数据的存储。数据库中存储课程信息、训练信息、作业信息、公告信息、用户信息等系统基础数据,同时存储系统业务运行后产生的互评训练结果、作业完成结果、评阅人推荐结果、同伴互评结果等。(2)数据访问层:负责数据的读取与存储,为系统上层提供数据服务。Yii2框架中定义了一个活

14、动记录类yiidbActiveRecord,用以访问和操作数据库中的数据。只需要创建一个继承ActiveRecord的子类,并重写各种方法即可实现与MySQL数据库的交互。(3)实体层:对应MVC结构中的模型,创建表示业务数据、规则和逻辑的对象。Yii2框架中定义了一个模型类的超类yiibaseModel,通过继承Model类或它的子类来实现模型类的定义。在同伴互评系统中,课程、公告、训练题、作业题、评价结果等核心实体对象均在这一层创建。(4)业务逻辑层:对应MVC结构中的控制器。Yii2使用yiiwebController作为控制器的基类,负责处理表示层传递的请求和生成响应。在控制器中,“操

15、作”是执行终端用户请求的基础单元。同伴互评流程中互评训练、提交作业、自动推荐等主要功能均通过定义“操作”来实现。(5)表示层:对应MVC结构中的视图,负责展现系统与用户之间的交互。Yii2框架中定义了一个应用组件View,用于管理视图。在网页应用中,视图文件为包含HTML和PHP代码的PHP脚本。系统中互评训练、完成作业、互评实施的执行结果均通过视图来展示。5 基于云服务的系统部署设计在同伴互评流程中,当学习者规模较大时,需要服务器提供足够的算力保证评阅人自动推荐机制运行的实时性,因此采用传统的Web应用部署方式,存在着硬件资源需要不断扩展及运维成本高等问题。依托云服务器进行系统部署能够有效降

16、低开发成本、提升运维效率,相对于传统的Web服务平台具有成本低廉、可扩展性更图4 系统功能模块设计电脑与电信32图1 系统互评流程设计理念电脑与电信3 评阅人自动推荐机制设计在互评训练中,学习者对预设的互评范例进行评价,并给出评分。互评训练完成后,将某个学习者的评价结果用评分向量S=s,s,.,s 表示,其中n为互12n评训练中的题目数量,s 表示该学习者对第n个题目答n案的评分。根据学习者的评分向量,两两分析学习者的特征相似度,采用皮尔逊相关系数进行计算,具体方法如下:评阅人的匹配及推荐是保证评价结果具有较高信效度的关键问题。在互评训练及正式互评过程中,学习者的每一次评阅结果都能够反映出其自

17、身的认知水平、学习风格及专业能力,即能够在一定程度上描述学习者的评价特征。在本系统中,根据学习者评价特征的相似度,对学习者进行分组,采用组内与组间互评相结合的策略进行评阅人与作业的匹配,设计后续同伴互评环节中的评阅人自动推荐机制,具体流程如图3所示。式中x,y分别表示两个不同的学习者在互评训练中的评分向量,x,y为两个学习者各自的评分均值。计算出的sim(x,y)值越接近1,表示相关性越强,即学习者在训练中表现出的学习认知较为接近。通过计算特征相似度完成对学习者的分组后,采用组内推荐和组间推荐组合的方式生成同伴互评推荐列表。组内推荐是将学习者的作业推荐给其同组的学习者进行评阅,同一组的学习者具

18、有相似的做题思路及判断能力,能各环节的具体含义与实施过程如下:(1)导:引导学习者明确互评的评价标准和参与互评的价值意义。通过发布公告向学习者说明参与同伴互评的必要性,提供互评操作流程说明以及评价量规供学习者学习,从而使学习者尽快了解互评的具体要求。(2)练:要求学习者在正式互评前参加互评训练。互评训练是在正式互评之前,为了提高学习者的评阅能力,针对训练题目所开展的模拟评价过程。在本系统设计的互评训练环节中,学习者无需自己完成训练题目,只需要对教师预设的训练范例进行评价。(3)做:督促学习者按时完成需要互评的作业练习。通过系统公告和发送邮件的方式,提醒学习者及时完成练习;只有按时完成作业的学习

19、者,才具有参与互评的资格,未完成者的作业记为零分,不会被推荐到下一个互评环节。(4)评:组织学习者按照评价量规完成互评任务。根据互评训练产生的数据进行相似度计算,对学习者进行分组,采用组内与组间互评相结合的策略实现评阅人与作业的自动匹配。学习者接收系统分配的任务后开展互评,并在评价结束后收到被评者的反馈。根据“导、练、做、评”的设计理念,设计系统互评流程如图2所示。首先引导学习者学习评价标准,然后根据评价标准或评分范例进行互评训练。在接受互评训练后,学习者完成作业,并根据系统自动推荐的评阅任务开展互评。教师在互评结束后发布本次作业的评价结果,并反馈给学习者。图2 基于“导、练、做、评”理念的同

20、伴互评流程图3 评阅人自动推荐机制sim(x,y)=(x-x)(y-y)i=1iin2(x-x)i=1i2(y-y)i=1inn(1)(3)系统管理:主要包含对用户基本信息的维护、用户访问权限的管理、系统模块维护以及生成用户所需的各种统计分析报表。基于Yii2框架,将同伴互评系统设计为五层结构,如图5所示。LNMP(Linux+Nginx+MySQL+PHP)是PHP应用部署的经典环境,即Linux系统下的Nginx+MySQL+PHP网站服务器架构。本文设计的同伴互评系统在LNMP环境下,通过集成Yii2框架构建部署环境。基于自动推荐机制的同伴互评系统是一个典型的Web应用系统,从开源社区、

21、开发效率、系统性能、部署环境等角度对当前主流的Web开发技术平台进行分析比较,选定PHPYii2框架作为本系统的开发平台。Yii2是一个完全开源、基于组件、纯面向对象的高性能PHP框架,支持Web2.0的全部特性,适用于开发大型Web应用。Yii2框架实现了“模型-视图-控制器”(Module-View-Controller,MVC)设计模式并基于该模式组织代码;在数据访问层采用活动记录集(Active Record)实现MVC中的模型层与数据库的交互,支持对关系型数据库和 NoSQL 数据库的访问。4.1 系统功能模块设计4 系统功能与结构设计基于自动推荐机制的同伴互评系统的用户包含学习者、

22、教师、管理员三类角色。管理员负责对系统中所有功能模块及数据信息进行管理维护;学习者及教师协同完成基于“导、练、做、评”理念的同伴互评流程。据此设计系统的功能模块如图4所示。各模块具体功能如下:(1)基础数据管理:系统基础数据指支持同伴互评流程顺利开展所需的业务数据,包括课程、公告、评价标准、互评训练、课程作业等。课程数据由管理员创建并进行维护,公告、评价标准、互评训练、作业等由教师创建及维护。够使学习者的作业得到相对准确的评分。组间推荐是指把学习者的作业推荐给不同组的学习者进行评阅。不同组的学习者具有不同的认知理解和思维方式,通过互评活动能够彼此学习对方的解题思路,拓展自身的知识面。因此,在开

23、展同伴互评时,每份作业都会被推荐给若干个学习者进行评阅。推荐的评阅人名单中包括与被评阅人同组的学习者,以及不同组的学习者。(2)作业互评:它是系统的主要业务模块,包含互评训练、提交作业、自动推荐、互评实施和计算成绩五个子模块,实现了基于“导、练、做、评”理念的同伴互评流程。4.2 基于Yii2框架的系统结构设计各层的详细设计与作用如下:(1)数据层:采用MySQL数据库实现数据的存储。数据库中存储课程信息、训练信息、作业信息、公告信息、用户信息等系统基础数据,同时存储系统业务运行后产生的互评训练结果、作业完成结果、评阅人推荐结果、同伴互评结果等。(2)数据访问层:负责数据的读取与存储,为系统上

24、层提供数据服务。Yii2框架中定义了一个活动记录类yiidbActiveRecord,用以访问和操作数据库中的数据。只需要创建一个继承ActiveRecord的子类,并重写各种方法即可实现与MySQL数据库的交互。(3)实体层:对应MVC结构中的模型,创建表示业务数据、规则和逻辑的对象。Yii2框架中定义了一个模型类的超类yiibaseModel,通过继承Model类或它的子类来实现模型类的定义。在同伴互评系统中,课程、公告、训练题、作业题、评价结果等核心实体对象均在这一层创建。(4)业务逻辑层:对应MVC结构中的控制器。Yii2使用yiiwebController作为控制器的基类,负责处理表

25、示层传递的请求和生成响应。在控制器中,“操作”是执行终端用户请求的基础单元。同伴互评流程中互评训练、提交作业、自动推荐等主要功能均通过定义“操作”来实现。(5)表示层:对应MVC结构中的视图,负责展现系统与用户之间的交互。Yii2框架中定义了一个应用组件View,用于管理视图。在网页应用中,视图文件为包含HTML和PHP代码的PHP脚本。系统中互评训练、完成作业、互评实施的执行结果均通过视图来展示。5 基于云服务的系统部署设计在同伴互评流程中,当学习者规模较大时,需要服务器提供足够的算力保证评阅人自动推荐机制运行的实时性,因此采用传统的Web应用部署方式,存在着硬件资源需要不断扩展及运维成本高

26、等问题。依托云服务器进行系统部署能够有效降低开发成本、提升运维效率,相对于传统的Web服务平台具有成本低廉、可扩展性更图4 系统功能模块设计电脑与电信32图1 系统互评流程设计理念电脑与电信强、性能更高的优势。阿里云ECS(Elastic Compute Service)是一 种 简 单 高 效、安 全 可 靠、弹 性 扩 展 的I a a S(Infrastructure as a Service)级别云计算服务,能够实现计算资源的即开即用和弹性伸缩。为了方便用户快速高效的部署应用,ECS提供了资源编排服务(Resource Orchestration,ROS)控制管理平台。ROS是阿里云官

27、网提供的免费服务,无需下载安装。通过使用ROS控制台提供的模板可以便捷地创建阿里云资源,部署同伴互评系统,具体步骤如下:(2)单击“创建资源栈”,设置相关参数,包括:资源栈名称、ECS实例类型、ECS实例云盘类型、ECS实例的登录密码、MySQL数据库的登录设置以及Nginx的下载地址等。(3)资源栈创建成功后,在“资源栈详情页”中单击“输出”标签,查看“NginxWebsiteURL”的值,即访问地址。通过该地址即可访问已创建的LNMP环境。(5)将同伴互评系统部署至所创建的云环境上,用户便可以通过独立域名进行系统访问。6 结语(4)在LNMP中安装PHP依赖管理工具Composer,通过C

28、omposer下载并且安装Yii2框架。同伴互评是互联网时代下教育信息化发展的一种新型评价方式,在以慕课为代表的线上课程中得以广泛应用。针对同伴互评在互评流程组织及互评任务分配方面存在的难题,提出了一种基于自动推荐机制的同伴互评系统设计方案。该系统实现了“导、练、做、评”的同伴互评流程,充分发挥互评引导、互评训练在正式互评前的作用,基于学习者的训练行为数据进行互评任务的自动推荐,从而提升互评结果的精确度并促进学习者进行学习反思。采用云服务对该系统进行部署能够有效降低系统运维成本,保证系统高效稳定地运行。(1)登录ROS管理控制台,从模板示例中,找到“LNMP(Linux+Nginx+MySQL

29、+PHP)”环境。参考文献:1 丛玺梦,李美凤,王冉.我国同伴互评研究现状分析基于期刊文献研究J.现代职业教育,2020(14):138-139.2 赵宏,张亨国,郑勤华,等.中国MOOCs学习评价调查研究J.中国电化教育,2017(9):53-61.3 赵呈领,李红霞,蒋志辉.大数据时代在线同伴互评提升策略的审视与展望J.湖南科技大学学报(社会科学版),2019,22(4):170-177.5 杨庆,史杨,杨静.基于教育大数据的同伴互评系统的设计与实现以“计算机基础教学”为例J.信息与电脑(理论版),2020,32(2):128-130.6 柏宏权.基于同伴互评的移动作业展评系统的建构及实践

30、分析J.电化教育研究,2017,38(3):75-79.4 吴名星.数据库课程实训报告互评系统设计与实现J.现代信息科技,2020,4(18):29-31+35.图5 系统框架结构图(下接第09页)电脑与电信基于Unity的AR交互式绘本设计黄 键 董 湛 郭晓妍摘 要:近年来,VR、AR等技术已经广泛应用到教育、医疗等各个领域。绘本作为儿童的一种重要读物,具有十分重要的教育作用。目前,传统的各类绘本虽然画面精美,但在沉浸性、交互体验方面还略有不足,而AR等虚拟类技术可以很好地解决这个问题。采用Unity平台,基于国产的EasyAR引擎,以一个AR绘本制作为例,说明了设计的流程和主要技术,并就

31、设计过程中的一些复杂问题,提出了改进的方法。设计出的AR绘本,体验效果好,具有良好的应用前景。(福建幼儿师范高等专科学校,福建 福州 350007)关键词:AR;绘本;Unity;EasyAR中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1008-6009(2022)11-0005-05近几年,随着虚拟类技术的出现和发展,已经出现了一些VR、AR类的绘本。这类绘本具有更好的沉浸体验效果,还能进行一些有趣的互动,吸引很多人去尝试和3体验。2.1 虚拟仿真类技术概况绘本是一类有简单故事情节,并包含一定教育意义1的图画书籍的统称。在发达国家,绘本也是很多家庭首选的儿童读物。由于儿童的年龄小,

32、对事物的理解力不如成年人,在选择读物的时候,图画多、文字少的绘2本是一种较好的选择。通过绘本,能让他们在欣赏图画的同时,认识和了解世界,培养阅读的兴趣。目前,绘本的主要形式有纸质绘本、点读发声绘本和数字绘本等。纸质绘本,虽然绘制精美,但画面都是平面和静态的,没有声音,且无法进行互动,体验性一般。点读发声绘本,是在纸质绘本的基础上,内置了电子芯片,配合点读笔或手指触摸识别内容来发声,其对于印刷技术要求高、成本贵。数字绘本包含绘本动画、绘本APP等类型。数字绘本需要在手机、平板、电脑等设备上运行。数字绘本的优点在于,其内容都是动态的,可以进行一定的交互,做到一次开发,随时复制使用,还能不断更新和完

33、善,大大降低了使用成本。当然,现有的数字绘本也有一些不足之处,比如画面基本还是以二维平面的为主,在现实世界的沉浸感体验方面还比较一般,有些绘本APP的交互功能也比较单一。1 引言2016年以来,VR、AR等虚拟仿真类技术得到了快速的发展和应用。VR技术,即虚拟现实技术,综合利用了三维图形技术、多媒体技术等多种计算机技术构造出一个逼真的虚拟世界,可以实现产品仿真、场景的模拟等,且这些设计出的产品,具有良好的沉浸性和交互性的体4验。然而,由于VR技术构建的虚拟世界,需要借助于特定的设备,如VR眼镜、头盔等,才能进行查看和体验,这也提高了使用的门槛。同时,对于年龄较小的儿童来说,长时间使用VR设备,

34、也会影响他们的视力。因此,近几年虽然出现了一些VR儿童绘本,但是并没有得到大规模的普及应用。考虑到儿童的身心特点,无需佩戴专门设备就能使用的AR技术就比较适合他们。AR技术,即增强现实技术,是将虚拟世界的信息融合到现实世界信息中,叠加在同一个画面中进行展示的技术,其实现的原理主要是利用摄像机和传感器捕捉真实世界的信息,实时计算位置和角度,由系统进行处理,再将需要增强的内容渲染到现实世界的指定位置进行显示。相比于VR产品,大部分AR类产品只需要通过手机、平板等设备,扫描制定的内容,就可以进行展示,降低了应用成本,这也使得2 AR技术的概况及应用开发作者简介:黄键(1983),男,福建莆田人,硕士

35、,讲师,研究方向为软件工程、计算机图形图像处理。基金项目:福建省中青年教师教育科研课题,项目编号:JAT201102。45电脑与电信电脑与电信在完成绘本设计和测试后,就可以进行根据实际使用的硬件系统平台,设置好产品的相关信息,打包发布使用。绘本运行的一个场景效果如图4所示。计算新旧手势点距离的差dist2-dist1。如果距离差为正,根据设定的比例对模型进行放大,反之则按比例缩小模型。调整场景模型要显示的内容与摄像机之间的位置、角度、比例大小等,并通过实际运行测试来进行反复调整,以能够完整显示内容为宜。首先获取两根手指原来的触摸点位置oldTouch1,oldTouch2,计算出它们之间的距离

36、dist1。添加EasyAR Sense组件中的AR Session,用来管理AR相关数据流的会话。通过增加上述的缩放、拖动功能,大大增强了互动体验的趣味性。最后,也是关键的一步,要添加AR图像的识别功能。这里采用国产的EasyAR引擎,该引擎能实5现图像识别、运动跟踪等功能。实现AR识别的主要步骤如下:将场景的主摄像机的背景设置为纯黑色。将要识别的图片拷贝到StreamingAssets文件夹下面,这里要尽量选择识别度比较高的图片。添加EasyAR Sense组件中的Image Target,设置要识别图片的路径、文件名等信息。当手指向外或向内移动后,再记录新的触摸点位置newTouch1,

37、newTouch2,算出此时两点之间的距离dist2。完成整个AR绘本设计后,需要进行完整的测试,以便发现存在的问题,并进行修改完善。这里主要从功能和性能两个方面进行。本次测试的环境为一台配置了酷睿I7 10700处理器,16G内存,GTX1660 SUPER显卡的计算机,还连接了一个1080P分辨率的高清摄像头,用来识别图片。测试的项目和结果如表1所示。(5)测试与修改在Unity项目中添加EasyAR Sense组件,并在配置选项里输入注册的许可证号。经过上述的测试,可以看出整个AR绘本产品的功能和性能都达到预期的要求。(6)产品打包与发布4 结语绘本作为一种图画类教育书籍,能更好地帮助儿

38、童认识世界,启发想象力。文章分析了不同类型绘本的优点和不足之处,并结合儿童使用的特点,从提高他们体验感的角度,重点介绍了AR交互式绘本的设计。引入AR交互技术的绘本,具有更好的沉浸体验,交互操作更有趣,具有良好的应用前景。当然,由于AR技术具有一定的设计门槛,对于内容比较复杂的、互动较多的绘本,设计周期会更长,技术难度也更大。未来,随着技术的更新发展,这个问题也会逐步得到解决,设计门槛难度也会不断降低,AR类绘本也会得到进一步推广普及。图3 小熊角色动画状态机表1 AR绘本产品的测试测试项目 测试内容 测试结果功能测试 测试AR绘本的各项功能是否达到设计的预期 各项功能运行正确性能测试 Ar图

39、像跟踪识别,交互操作的反应时间 识别时间2s,交互操作响应时间1s图4 绘本运行场景效果图1王峰,李若楠.近十年我国儿童绘本的发展现状与研究综述J.丝网印刷,2022(9):5-11.参考文献:2李美玲.小学低年级绘本阅读现状及其优化策略J.汉字文化,2022(15):104-105.4王咪.基于VR技术的绘本设计探究 以遇见四季VR绘本设计为例D.苏州:苏州大学,2020.5陈爱群,宋晓莉.基于EasyAR的图像识别技术的研究J.电子测试,2020(19):75-77.3翁梓玉.VR/AR技术在儿童绘本中的应用效果研究 兼及融合出版中技术赋能路径探析J.传播与版权,2022(4):35-37

40、.Design of AR Interactive Picture Book Based on Unity Design of Peer Assessment System Based on Automatic RecommendationAbstract:In recent years,VR and AR have been widely used in education,medical care and other fields.As an important reading material for children,picture books play a very importan

41、t role in education.At present,although traditional picture books have beautiful pictures,they still have some shortcomings in immersion and interactive experience,and virtual technologies such as AR can solve this problem well.Based on the unity platform and EasyAR engine made in China,take an AR p

42、icture book making for example,this paper illustrates the design process and main technologies,and proposes improvement methods for some complex problems in the design process.The AR picture book designed has good experience effect and good application prospect.Keywords:AR;picture books;Unity;EasyAR

43、Keywords:peer assessment;assessment training;automatic recommendation;cloud serviceAbstract:Aiming at the problems of process control and matching strategy in existing peer assessment system,a design method based on automatic recommendation mechanism is proposed.Using guide,train,do and evaluation a

44、s process design concept,it realizes the automatic recommendation mechanism for peer assessment tasks by mining the evaluation characteristics of learners,and constructs an intelligent peer assessment mode.The function and structure design of the system is also elaborated in detail.According to the

45、system execution environment,a deployment scheme under Ali Cloud service is designed,which has the advantages of low cost,good performance and stable operation.HUANG Jian DONG Zhan GUO Xiao-yan(Fujian Preschool Education College,Fuzhou 350007,Fujian)CAO Yang ZHU Hui(Sanjiang College,Nanjing 210012,Jiangsu)(上接第04页)897 韦伟.作业提交与评价系统的设计与实现J.黄冈职业技术学院学报,2015,17(4):113-116.8 胜楚倩,刘明,刘革平.基于群体感知的在线同伴互评系统实现与应用J.现代远程教育研究,2019,31(4):104-112.9 况姗芸,卢昀,蓝琰,等.技术支持的“同伴互评”研究进展与展望J.教育信息技术,2020(12):3-10.

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