基于OCR技術(shù)與交互設(shè)計方式的未來教育產(chǎn)品研發(fā)

黃惠慧 林欣

摘 ?要：隨著智能化的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，未來教育產(chǎn)品將變得越來越智能化與人性化。本文通過對基于OCR技術(shù)與交互設(shè)計方式的智能掃描筆握進(jìn)行闡述，分析智能技術(shù)在未來教育產(chǎn)品中的應(yīng)用。為打造兼具實用性與美感，更加注重情感化和智能化的未來教育產(chǎn)品提供思路。

關(guān)鍵詞：OCR技術(shù);交互設(shè)計;教育產(chǎn)品;智能掃描筆握

1 研究背景

1.1 智慧教育發(fā)展趨勢概述

隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的快速形成和發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長的主要驅(qū)動力以及社會分工的體系都在此過程中發(fā)生革命性的巨大變化，傳統(tǒng)教育體系已經(jīng)跟不上時代的潮流，要轉(zhuǎn)型，則必然會對人工智能教育的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用提出一系列新的技術(shù)挑戰(zhàn)和要求。如何充分利用新一代人工智能技術(shù)，讓教育變得更有智慧，提高現(xiàn)代教育水平，成為一個亟待解決的重大時代命題。

1.2學(xué)生錯誤的握筆姿勢成為社會現(xiàn)象

近30年來，全國所有的學(xué)校無一例外地存在著學(xué)生握筆的姿勢錯誤這一現(xiàn)象，特別是近年來，情況越來越嚴(yán)重。例如，大學(xué)生錯誤率高達(dá)95%。它已經(jīng)成為一種常見的社會現(xiàn)象。

1.3學(xué)生學(xué)習(xí)時間成本過大，學(xué)習(xí)興趣減少

美國紐約大學(xué)經(jīng)濟(jì)教授馬歇爾在《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》書中首次提出了對消費者的剩余理論，即一個人對于某物所付的消費者價格，決不一定會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過而且也很少有可能達(dá)到他寧愿為此物支付而且也不愿得不到此物的消費者價格。知識是無價的，不存在價格問題，學(xué)生在抄寫和整理筆記的過程中的機會成本主表現(xiàn)為時間成本。將價格換算成時間成本，在保證學(xué)生能夠充分利用時間對知識付出的貢獻(xiàn)和評價不變的時間管理條件下，降低了時間的成本會大大增加了學(xué)生額外的時間消費和剩余，提高了學(xué)生對于學(xué)習(xí)的興趣和黏性，同時吸引更多的學(xué)生去學(xué)習(xí)。可見時間成本是制約學(xué)生獲取知識的關(guān)鍵因素。

2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)

2.1 未來教育的產(chǎn)品研究方向

基于對近十年多以來關(guān)于人工智能教育建設(shè)與應(yīng)用的相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的研究與分析，在此對人工智能教育的應(yīng)用建設(shè)與研究的主要特征總結(jié)如下：①研究的人員大多主要集中在大專學(xué)校、企業(yè)及其它高等教育機構(gòu)中;②研究的對象結(jié)構(gòu)較側(cè)重對人工智能企業(yè)的案例，而對人工智能教育領(lǐng)域的典型成功案例的關(guān)注不夠;③我國教育人工智能研究主要集中于技術(shù)研究領(lǐng)域、模式研究領(lǐng)域和教育教學(xué)實踐研究領(lǐng)域;④教育研究領(lǐng)域形成了包括人工智能深度學(xué)習(xí)、智慧家庭深度教育、情感計算、教育應(yīng)用大數(shù)據(jù)等一系列的研究領(lǐng)域主題。

2.2 OCR技術(shù)的發(fā)展

OCR技術(shù)是指一種電子設(shè)備通過檢查紙上已經(jīng)打印的光學(xué)字符，通過計算機檢測暗、亮的計算機模式符號來確定其整體形狀，然后用字符識別的文字翻譯方法將其中的形狀翻譯成其他的計算機模式是生成文字的一個重要過程。隨著這項識別技術(shù)的日趨成熟，識別漢字的軟件已經(jīng)完全進(jìn)入了基于人工智能的階段，它不僅實現(xiàn)了能自動識別黑白灰度和印刷體的漢字，還能自動識別黑白灰度和彩色黑白印刷體的漢字，識別的正確率已經(jīng)能夠很好的達(dá)到99%，對于大批量的黑白印刷文字可以通過電子郵件和文檔的方向進(jìn)行輸入，對于小批量的手寫體的識別率也達(dá)到70%以上。

2.3 交互設(shè)計的現(xiàn)狀

如今，我們的日常生活已經(jīng)與互聯(lián)網(wǎng)密不可分，網(wǎng)絡(luò)改變著整個人類的自然生存和社會發(fā)展的方式。用戶交互體驗的研究在互聯(lián)網(wǎng)時代中有發(fā)揮著重要作用，在這個前所未有的信息時代中，好設(shè)計的定義不再是功能至上、技術(shù)至上，而是更加的關(guān)注于用戶本身，本著以人為本的產(chǎn)品設(shè)計精神，以用戶為核心去做設(shè)計。換言之，這就是要求我們的設(shè)計師能夠設(shè)計創(chuàng)造出更加的注重用戶情感化、智能化和更加人性化的交互產(chǎn)品。

3 項目描述分析

3.1 智能掃描筆握簡介

智能掃描筆握是一款整合OCR技術(shù)和交互設(shè)計的方法，針對未來教育的新型產(chǎn)品。它是以三指握筆的方式糾正用戶的寫字握筆姿勢。其內(nèi)置紅外鏡頭，運用OCR技術(shù)智能掃描識別文字，可以把用戶標(biāo)注重點的詞句，通過藍(lán)牙連接手機app，將所需資料上傳到APP，形成個人的思維導(dǎo)圖，方便學(xué)生整理和記憶所需知識點。

3.2 智能掃描筆握的用戶需求

智能掃描筆握的研發(fā)成果服務(wù)于廣大消費者，基于人工智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與基于用戶體驗的交互設(shè)計，對于人工智能的教育產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已經(jīng)做進(jìn)一步深層探究并提出了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略建議，以至于更好地充分發(fā)揮了人工智能技術(shù)在教育應(yīng)用的效果。如果能大規(guī)模投入市場并應(yīng)用，這更是促進(jìn)教育產(chǎn)品這一范疇里更多智能周邊產(chǎn)品的多元化發(fā)展，這將為教育產(chǎn)品市場帶來新面貌。

3.3 智能掃描筆握創(chuàng)新點和特色

3.3.1 技術(shù)層面

1）OCR技術(shù)作為本項產(chǎn)品核心技術(shù)。打開產(chǎn)品開關(guān)，利用先進(jìn)的OCR字符識別技術(shù)通過計算機內(nèi)置微型紅外攝像頭檢查紙上計算機打印的每一個字符，通過利用計算機傳感器檢測暗、亮的兩種字符識別的模式，首先確定其字符的大小和其形狀，然后用字符識別的工具和方法將其大小和字符的形狀翻譯成紙上用于識別計算機的文字。

2）充分利用與人工智能相關(guān)的技術(shù)（如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)模式計算等）。利用人工智能相關(guān)技術(shù)對OCR技術(shù)識別轉(zhuǎn)換的文字進(jìn)行深入智能的分析檢查，降低OCR技術(shù)的誤識率，加快識別速度，加大產(chǎn)品穩(wěn)定性。

3）通過藍(lán)牙傳輸實現(xiàn)信息交換。產(chǎn)品通過藍(lán)牙傳輸，把識別轉(zhuǎn)換的計算機文字傳送到手機APP上進(jìn)行信息交換，實現(xiàn)物聯(lián)生活。

4）制作思維導(dǎo)圖APP形成人機交互。思維導(dǎo)圖APP的設(shè)計比較靈活，可以將掃描識別后的文字進(jìn)行自動生成思維導(dǎo)圖，并且分支可以隨意拉動，便于用戶在再次使用時，對筆記進(jìn)行邏輯性的調(diào)整。增加了用戶界面的友好性和產(chǎn)品的易用性

5）筆握采用典型三指握筆形式。三指握筆形式，有助于用戶更容易掌握正確的書寫姿勢，同時可以糾正用戶錯誤的握筆姿勢。

3.3.2 設(shè)計層面

1）注重情感化、智能化和人性化。對產(chǎn)品外觀和人機交互方式的研究，讓產(chǎn)品在具有實用性的同時兼具美感和情感，更符合用戶的審美和情感體驗的要求。

2）符合人機工程學(xué)。注重考慮人類工效學(xué)，使人、機、環(huán)境達(dá)到最合理的匹配，保障人們舒適、高效的工作和生活。

3）良好的用戶體驗。產(chǎn)品能與周圍的人之間產(chǎn)生信息交流，產(chǎn)生良好的互動，給用戶帶來了情感和行為上的體驗。產(chǎn)品采用了符合工業(yè)設(shè)計視覺和審美設(shè)計原理的人性化用戶界面，讓此產(chǎn)品不僅有扎實的理論知識作為數(shù)據(jù)支撐，還不乏優(yōu)良的用戶體驗。

4）利用二次設(shè)計原理。運用二次設(shè)計的方法讓產(chǎn)品在市場差異化中尋找到設(shè)計的意義，產(chǎn)品以配件的形式作為一款筆握產(chǎn)品，選擇適合通用的材質(zhì)，適用于多款筆型，面向范圍更廣的客戶群體。

4 總結(jié)

在新的移動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代背景下，教育的產(chǎn)品設(shè)計不能僅僅簡單地局限于對實體教育產(chǎn)品的設(shè)計，需要將高科技信息技術(shù)更好地融入其中。整合OCR技術(shù)與交互設(shè)計方式，推進(jìn)未來教育產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計則有重大意義。以智能掃描筆握為例的智能教育產(chǎn)品所表達(dá)設(shè)計情感的方式越來越多樣化，在交互形式上的創(chuàng)新也讓使用者和產(chǎn)品的配合度越來越高。面對目前的教育類產(chǎn)品存在的問題，教育產(chǎn)品理應(yīng)做到：以用戶體驗為核心，針對人們對于產(chǎn)品與服務(wù)的需求與反應(yīng)，創(chuàng)造出更智慧、更有趣、更富有情感的設(shè)計。