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基于无标识注册技术的思政教材互动学习游戏设计研究

张潇月  
【摘要】:思政教材是向大学生传授思想政治理论知识的载体,是大学生了解与学习我国政治体制、文化内涵,培育与践行社会主核心价值观的最重要的读物之一。思政教材内容庞杂,涉及政治领域、经济领域、文化领域等生活的方方面面。看似固定的、有限的教材内容却蕴含着不断发展与动态变化的教学内容,与世情、国情及大学生的思想实际密切相关。思政教材高度的系统性、概括性和思想性,使大学生在阅读过程中需要借助相关书籍文献、时事热点、生活案例的扩展与补充,才能更好地理解与内化教材内容的精髓。本文将增强现实技术与思政教材相结合,设计与开发用于辅助教材学习的交互式游戏体验平台。无标识注册技术是实现思政教材增强现实的核心技术,无标识注册技术无需二维码等特定标识,既不破坏思政教材的纸质阅读感,又可轻松实现增强现实的互动体验。在该游戏平台中,大学生通过智能手机等移动设备扫描思政教材中的页面内容,即可显示与叠加相关的知识点、视频、阅读文献等虚拟数字化学习资源。从而适应当下移动学习、碎片化学习的学习场景,对大学生课后自主阅读与学习教材内容起到积极的辅助作用。其一、对思政教材互动学习游戏的可行性进行分析。从思政教材数字化学习资源建设的需求出发,分析思政教材使用的既有模式与存在问题,从而提出结合增强现实技术开发思政教材数字化学习资源的创新思路与优势所在。对思政教材互动学习游戏设计的理论基础、思政教材互动学习游戏开发的技术基础进行分析。其二、对思政教材互动学习游戏的核心技术——无标识注册技术进行研究。包括基于教材文本内容的无标识注册与基于教辅图片内容的无标识注册,同时设计算法实验对注册效果进行分析。在教材文本内容注册部分,对教材文本图像的注册流程,灰度化、噪声消除、二值化等文本图像处理算法,以及文字识别与字库训练等进行研究。在教辅图片内容注册部分,对图像特征检测与识别,匹配与优化算法进行研究,提出在特征检测阶段应用SURF算法,对灰度化、噪声消除、二值化等文字图像处理算法进行研究,根据教材文本增强现实的实际需要建立字库与后续训练。针对教辅资料如课件中的图片注册,本文提出在特征检测阶段应用SURF算法,在特征描述阶段应用ORB算法,在特征匹配阶段应用汉明距离匹配,并通过RANSAC算法剔除匹配误点的注册算法方案,以此提高图像识别的实时性与鲁棒性,适应移动设备的处理能力与内存能力。从而解决思政教材互动学习游戏系统的核心模块技术要点。其三、对思政教材互动学习游戏进行游戏机制构建与技术开发实现。从游戏设计的角度出发对思政教材互动学习游戏的游戏机制与运行方案进行构建。基于巴特尔玩家分类理论对不同玩家的个性化任务图谱进行设计,从而满足学习者个性化的学习需要。构建融合沙盒式和导轨式的游戏体验机制,通过游戏任务线索的形式驱动学习者对虚拟学习资源的主动探索。从拉扎罗关键趣味理论出发,构建结合简单趣味、困难趣味、他人趣味及严肃趣味的游戏运行方案。从而从而在实现教材增强现实的基础功能之上,进一步提升互动学习过程中的可玩性与趣味性。从系统开发角度对思政教材互动学习游戏进行技术开发与实现,对系统的无标识注册模块功能进行测试。设计相关调查问卷对游戏体验效果进行评估,从感知可用、感知易用与娱乐性指标对游戏体验效果进行分析。


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