开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
在每个人的学习过程中,都会不断地出现错误而且有的错误会反复出现,主要原因之一是学习过程中产生的知识漏洞。而错题本正是对学习情况的直观呈现,是了解、反思、纠正自身错误的方法和途径。整理错题本是学生提高学习能力的好方法,但现实来说,传统手抄错题本主要依靠学生通过翻阅书本、查阅资料进行知识点的梳理和复习,存在效率较低、浪费时间、知识点归类不清晰等问题。
自互联网诞生以来,“互联网 ”概念已进入人们生活的各个方面,手机的功能日益强大,现如今学生人人都有手机,他们可以通过手机获取资讯、社交等。教育领域发展也随着互联网的发展一直在提速,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。”相比传统学习方式,电子错题本方便携带,易于归类总结,弥补知识缺陷,完善知识体系,提高解决问题能力。同时,手机端复习整理方式比传统方式更便捷高效,学生可以充分利用碎片时间,只需要打开手机就能学习与练习错题,帮助他们更快更好地掌握理论知识。
微信小程序是一种基于微信平台开发的应用程序。微信官方对小程序的功能描述是,它是一种不需要下载安装即可使用的应用,它实现了应用“触手可及”的梦想,用户扫一扫或者搜一下即可打开应用。它体现了“用完即走”的理念,用户不用担心安装太多应用占用空间的问题。应用将无处不在、随时可用,但又无需安装卸载。就开发而言,开发者无需考虑软件的兼容性,程序可运行在iOS和Android不同平台。微信小程序拥有轻量、不会占用过多内存、界面统一度高等特点,适合应用的开发,也是互联网的一种发展趋势。
因此,为方便用户使用,本课题选择基于微信小程序的电子错题本设计开发。
微信小程序的开发包括前端和后台两部分,前端开发主要利用微信小程序开发工具实现,后台进行代码编写。前端开发时无需进行环境配置,利用开发工具编写用户界面、背景色、标题、页面样式表、配置结构、页面结构等。后台选择采用Java语言编写,数据库采用MySQL来增加题目、答案等。微信小程序可选择拍摄或上传错题图像。纸质书籍经过拍摄成数字图像会出现不同程度的问题,如图像存在倾斜、过暗或过亮、有杂质等问题,为保证识别的准确率,首先对图像进行灰度化和二值化处理,将处理好的图像进行文字识别。(1)图像灰度化。图像可简单的分为彩色图像和灰度图像。其中彩色图像中的每个像素由R、G、B三个分量组成,每个分量有255个取值。灰度化图像则每个像素只有一个采样颜色,只标记该像素的明暗程度。为减少数据的计算量,提高图像处理的速度,需要将彩色的图像进行灰度化处理,在众多灰度化方法中加权平均值的灰度化效果相对最佳。(2)图像二值化。无论在视觉检测领域,还是在智能识别领域,图像二值化都是非常关键的一步。二值图像就是只用两个灰度值来表示整幅图像。对图像进行二值化的转换过程中,最关键的就是确定阈值T。确定好阈值后,遍历整个图像,像素点的灰度值小于阈值时取0;反之取255。二值图像只有两个灰度级,具有处理速度快、存储空间小、便于布尔逻辑运算,保留原始图像主要特征和极大压缩信息量等特点。二值图像在用硬件实现时可避免乘法运算,可以提高硬件系统速度和降低成本。但是不同的阈值设定方法对一幅图像进行处理会产生不同的二值化处理结果,不恰当的阈值将导致二值化过程失败,本课题将使用迭代法计算二值化的阈值。(3)图像文字识别。Tesseract是一款由惠普实验室研发的开源OCR引擎。它是少有的支持汉字识别的开源识别库。在图像文字识别板块将使用其中的简体中文训练数据包来识别简体中文。(4)MySQL作为开放源代码数据库管理系统受到人们的关注,并已经成功地应用到多种系统之中。它功能强大、使用简便、管理方便、运行速度快、安全可靠性强,受到软件开发者的广泛青睐。本课题将基于MySQL建立数据库并存储错题数据。用户可选择错题类型,修改错题图像文字识别内容,加入数据库中。
本课题预设的小程序主要内容包括:(1)用户选择题目类型,拍摄或上传题目图片,经图像处理、文字识别、修改后,加入数据库形成习题集。习题集主要功能有:判断正误,点击选项后系统自动判断对错并给出反馈。自动添加错题,做错题目自动添加至错题集。显示题目、选项、图片,正常显示题目、选项和图片等。(2)错题集:错题自动添加至错题集,点击错题集显示所有做错题目。主要内容:添加错题,做题时选择错误可自动添加错题。查看错题列表,在错题集页面可查看已有错题。重做错题,点击相应的题目进行重做。消除错题,可以清空历史错题。(3)收藏集:收藏题目进入该集。主要功能有:添加收藏,在习题页面可以点击收藏按钮添加收藏。取消收藏,已收藏的题目再次点击收藏按钮可取消收藏。查看收藏列表,进入收藏集页面可查看已收藏题目列表。重做已收藏题目,点击相应的题目进行重做。
在技术高速发展的今天,提高学习效率是每位学生的迫切需求,更快更易掌握知识技能是每个学生的梦想,本课题所做的研究旨在为学生学习、复习及考试提供更优越及便捷的选择。通过合理有效的方法帮助学生将个性化电子错题集中的错题都掌握,不断扩大自身的显性知识。同时,在有效使用的过程中对自身的隐性知识进行修正和完善。
参考文献
[1]微信官方文档.https://developers.weixin.qq.com/doc/
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