基于书写过程计算结构的汉字书写自动教学

摘要

汉字是世界上历史最悠久、使用人口基数最大的一种文字。汉字的书写学习具有一定的难度，特别是对于初学汉字的低龄儿童来讲。传统的汉字书写学习都是在课堂上完成的，老师不能及时指出学生所犯的错误，使得学生一错再错。低龄时代的认知与行为内容很容易被铭记，作为教学系统应尽可能使教学内容让用户见错就改。因此，一种基于触摸屏建立的汉字自动教学系统对于解决传统教学所出现的问题是非常具有实用意义的。
　　汉字书写自动教学系统涉及书写过程建模、教学知识构建、笔迹信息的采集与前置处理、交互界面的实现、书写过程实时分析等关键技术。该文提出基于书写过程计算结构的汉字书写自动教学方法。分析低龄用户在汉字书写过程中产生的典型错误，构建由主导笔顺和约束笔顺组成的教学知识，通过表格化方法实现教学知识对用户书写过程的监测与督促，笔向环节链跟踪笔画，传统方法分析笔画关系，建立错交、错离机制监督逆跨书写，设置定制部件标志指导部件关系。取得的成果及创新如下：
　　一、给出面向汉字书写过程自动教学的教学知识结构，并从书写教学的角度利用表格化方法建立实现机制，教学知识点分为主导笔顺和约束笔顺。同时对初学汉字者的实写笔迹进行分析，了解出错的类型及书写特点，针对低龄儿童的特点设计自动教学的实现；
　　二、设计笔向环节链跟踪笔画，建立笔画编码表，笔画书写过程分析采用子模块制，根据知识点笔画代码及粒度进入对应的笔画教学模块，对当前书写笔画教学，正确允许下一笔书写，错误给出教学指导意见；
　　三、将一般的汉字手写识别方法中的笔画空间关系识别技术应用于笔画关系教学分析；
　　四、建立错交、错离机制监督逆跨书写及部件定制标志指导部件关系，存在预测的约束关系则进行相应的分析，否则不分析。所有笔画书写完成，根据部件定制标志及存储笔画笔迹点容器进行部件教学，针对出现的错误给出相应的指导意见，实现自动教学。
　　实验与分析表明，该汉字自动教学方法不仅可实现见错就改的笔画、笔画关系自动教学，而且能监督部件关系，各项指错指标达到实用效果。本文方法也可以应用于其他文种，如英文、汉语拼音、韩文等文种文字书写自动教学的实现。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 研究意义与背景

1.2 课题研究面临的问题

1.3 研究现状

1.4 本文研究内容与成果

1.5 论文结构

第2章 汉字书写分析

2.1 汉字书写特点

2.2 汉字书写错误分析

2.3 本章小结

第3章 教学知识及其检测机制

3.1 教学知识

3.2 检测机制

3.3 本章小结

第4章 汉字书写自动教学的实现

4.1 笔画及笔画关系书写教学

4.2 错交、错离关系教学

4.3 部件关系教学

4.4 教学过程主体结构

4.6 本章小结

第5章 实验及效果分析

5.1 实验环境

5.2 实验效果分析

5.3 本章小结

第6章 总结及展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

附录A（攻读硕士期间投发论文及成果展示）