英语教学中教育机器人的功能设计与实现
发布时间：2020-12-19 23:43
语言的主要作用在于交际,随着国际间交流越来越频繁,社会各行各业对具有良好英语口语表达能力的人才需求逐渐加强。然而,我国学校的口语教学效果并不理想,“哑巴英语”的情况在各大高校并不罕见。究其原因主要在于学生缺乏口语练习情境,及学生个人心理因素导致的交流动机缺乏。教育机器人是面向教育领域研发的培养学习者分析、创造、实践能力的机器人,研究发现教育机器人在教学活动中对提高学习者的注意力、增加学习者的认知收益、培养学习兴趣方面有积极影响。根据教学情境的不同,教育机器人在教学中可以担任教学工具、教师助手、学习陪伴者、学习者的角色,将教育机器人与英语教学结合,教学方式将会有更多可能。本研究旨在研究应用于英语教学中的教育机器人,用机器人陪伴学习者课下学习。本文教学内容基于人教版新课标七年级上册英语课本,以NAO机器人为开发平台,设计并实现教育机器人的语音功能和辅助机器人语音情感表达的肢体动作。具体工作内容如下:1)教育机器人在英语教学中的角色定位。根据现阶段初中英语教学特征,本文认为课下英语练习是提升口语能力的有效手段。本文分析了教育机器人在一般教学中可以担任的不同角色及这些角色适应的教学场景,其中学...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外教育机器人的应用及研究现状
1.2.2 国内教育机器人的应用及研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构大纲
第二章 教育机器人的角色定位
2.1 概念介绍
2.2 教育机器人在教学中的角色分析
2.3 初中英语教学特征
2.3.1 初中英语教学现状
2.3.2 初中英语学习者特征分析
2.3.3 教学内容分析
2.3.4 小结
2.4 本文中教育机器人的角色定位
2.5 本章小结
第三章 系统设计
3.1 系统框架设计
3.2 语音功能设计
3.3 硬件开发环境
3.4 软件环境
3.5 本章小结
第四章 机器人语音功能的实现
4.1 单词练习功能的实现
4.1.1 功能设计
4.1.2 数据库设计
4.1.3 小结
4.2 角色扮演对话功能的实现
4.2.1 功能设计
4.2.2 数据库设计
4.2.3 小结
4.3 自由对话功能的实现
4.3.1 功能设计
4.3.2 基于规则匹配的对话管理
4.3.3 规则设计
4.3.4 数据库设计
4.3.5 关键代码
4.3.6 小结
4.4 本章小结
第五章 机器人肢体动作设计
5.1 情感交互模式设计
5.2 机器人肢体动作设计
5.3 机器人情感功能实现
5.4 本章小结
第六章 功能测试
6.1 测试环境搭建
6.2 单词练习功能测试
6.3 角色扮演对话功能测试
6.3.1 获取对话角色接口测试
6.3.2 角色扮演对话接口测试
6.4 自由对话功能测试
6.4.1 对话开始接口测试
6.4.2 自由对话接口测试
6.4.3 主动提问接口测试
6.5 系统测试
6.6 小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度相机的自主虚拟化身情感交互技术[J]. 杨建辉,刘箴,陈浩. 计算机工程. 2016(06)
[2]移动应用中的情感交互设计研究[J]. 孙辛欣,靳文奎. 包装工程. 2014(14)
[3]我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 王田苗,陶永. 机械工程学报. 2014(09)
[4]师范院校图书馆为“教师教育”服务探索实践与思考——以贵州师范大学图书馆为例[J]. 赵捷. 毕节学院学报. 2013(11)
[5]机器人的研究现状及其发展趋势[J]. 李航,宋春华,罗胜彬,韦兴平,刘小利. 微特电机. 2013(04)
[6]教育机器人的研制与发展综述[J]. 王吉岱,李维赞,孙爱芹,谢永. 现代制造技术与装备. 2007(02)
[7]机器人教育:现状、问题与推进策略[J]. 张剑平,王益. 中国电化教育. 2006(12)
硕士论文
[1]教育机器人辅助英语词汇教学设计研究[D]. 曾旭.华中师范大学 2017
[2]基于ARM Cortex-M4内核的多功能教育机器人开发研究[D]. 朱乐乐.苏州大学 2013
本文编号：2926785
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外教育机器人的应用及研究现状
1.2.2 国内教育机器人的应用及研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构大纲
第二章 教育机器人的角色定位
2.1 概念介绍
2.2 教育机器人在教学中的角色分析
2.3 初中英语教学特征
2.3.1 初中英语教学现状
2.3.2 初中英语学习者特征分析
2.3.3 教学内容分析
2.3.4 小结
2.4 本文中教育机器人的角色定位
2.5 本章小结
第三章 系统设计
3.1 系统框架设计
3.2 语音功能设计
3.3 硬件开发环境
3.4 软件环境
3.5 本章小结
第四章 机器人语音功能的实现
4.1 单词练习功能的实现
4.1.1 功能设计
4.1.2 数据库设计
4.1.3 小结
4.2 角色扮演对话功能的实现
4.2.1 功能设计
4.2.2 数据库设计
4.2.3 小结
4.3 自由对话功能的实现
4.3.1 功能设计
4.3.2 基于规则匹配的对话管理
4.3.3 规则设计
4.3.4 数据库设计
4.3.5 关键代码
4.3.6 小结
4.4 本章小结
第五章 机器人肢体动作设计
5.1 情感交互模式设计
5.2 机器人肢体动作设计
5.3 机器人情感功能实现
5.4 本章小结
第六章 功能测试
6.1 测试环境搭建
6.2 单词练习功能测试
6.3 角色扮演对话功能测试
6.3.1 获取对话角色接口测试
6.3.2 角色扮演对话接口测试
6.4 自由对话功能测试
6.4.1 对话开始接口测试
6.4.2 自由对话接口测试
6.4.3 主动提问接口测试
6.5 系统测试
6.6 小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度相机的自主虚拟化身情感交互技术[J]. 杨建辉,刘箴,陈浩. 计算机工程. 2016(06)
[2]移动应用中的情感交互设计研究[J]. 孙辛欣,靳文奎. 包装工程. 2014(14)
[3]我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 王田苗,陶永. 机械工程学报. 2014(09)
[4]师范院校图书馆为“教师教育”服务探索实践与思考——以贵州师范大学图书馆为例[J]. 赵捷. 毕节学院学报. 2013(11)
[5]机器人的研究现状及其发展趋势[J]. 李航,宋春华,罗胜彬,韦兴平,刘小利. 微特电机. 2013(04)
[6]教育机器人的研制与发展综述[J]. 王吉岱,李维赞,孙爱芹,谢永. 现代制造技术与装备. 2007(02)
[7]机器人教育:现状、问题与推进策略[J]. 张剑平,王益. 中国电化教育. 2006(12)
硕士论文
[1]教育机器人辅助英语词汇教学设计研究[D]. 曾旭.华中师范大学 2017
[2]基于ARM Cortex-M4内核的多功能教育机器人开发研究[D]. 朱乐乐.苏州大学 2013
本文编号：2926785
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