Курсовая работа на тему: "Разработка программы для изучения иностранных языков при просмотре фильмов"
У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы.
Но если вдруг:
Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!
Курсовая работа на тему:
"Разработка программы для изучения иностранных языков при просмотре фильмов"
Оглавление
Введение 3
1. Цель 4
2. Обзор 5
2.1. Опрос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2. Гипотеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3. Существующие решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3.1. LinguaLeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3.2. Ororo.tv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3.3. Fleex.tv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3.4. FluentU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3. Реализация 8
3.1. Проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2. Технологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3. Функциональность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4. Архитектура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5. Ограничения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4. Анализ отзывов пользователей 17
Заключение 18
Введение
Знание иностранных языков открывает множество возможностей для людей, позволяя им путешествовать, работать за границей, узна- вать новую культуру и устанавливать контакты с жителямидругих стран. По оценкам, половина людей или больше знают как минимум два языка [8]. Какие подходы существуют для изучения нового языка? С приходом технологий методы изучения языковулучшились, эф- фективность повысилась, а обучение подстраивается под человека. На- пример,теперьчеловеквудобнойигровойформеможетузнаватьновые слова и повторять их — ему в первуюочередь дают те слова, кото- рые он помнит хуже всего. Методы изучения языков заметно расшири- лись с возможностями использования компьютеров для этого: CALL, Computer-Assisted Language Learning,[1]. Особенно эффективный метод интервального повторения [12] — техника запоминания, заключающая- ся в повторении запоминаемого учебного материала по постоянно воз- растающим интервалам— стал более доступен, т.к. программы могут
планировать изучение для максимальной эффективности.
Полное погружение в среду иностранного языка — это эффективный способ изучения, однако, не у всех есть возможность посещать другую страну с целью изучения языка. Погружение в культуруможно про- изводить и при помощи множества медиаматериалов, включающего в себя песни, книги, статьи и фильмы.
Среди препятствий на пути к изучению языка можно выделить от- сутствие мотивации, четких целей, непонимание культуры и нехватка дисциплины [6]. Просмотр фильмов и сериалов уже является частью жизни многих людей, а параллельное изучение языка, помимо очевид- ных плюсов, позволит также воспринимать кино в оригинальном виде. Таким образом, появляется возможность изучать язык вестественной среде с культурным контекстом.
В данной работе рассматривается способ изучения иностранных язы- коввовремя просмотрафильмови сериаловивозможность повышения эффективности изучения при помощи ПО.
1. Цель
Цель курсовой работы состоит в создании улучшенного метода изу- чения иностранных языков во время просмотра фильмов. Для дости- жения цели поставлены задачи:
1. Сделать обзор существующих решений.
2. Провести опрос потенциальных пользователей.
3. Реализовать прототип приложения.
4. Протестировать на пользователях.
5. Сделать выводы.
2. Обзор
2.1. Опрос
В процессе исследования появляются вопросы: как люди изучают иностранные языки, как они смотрят кино и насколько заинтересованы в изучении иностранных языков при просмотре кино? Дляисследова- ния интересов потенциальных пользователей и получения ответов на указанные выше вопросы был проведен опрос. В опросе участвовали 180 человек, 92% опрошенных возрастом от 16 до24, 5% от 24 до 29,
остальные 3% младше 16.
Изучено было, как часто люди смотрят фильмы и сериалы. 20% опрошенных смотрят кино каждый день, 33% людей — 2-3 раза в неде- лю, 27% лишь раз в неделю, остальные 20% людей лишь раз в месяцили реже. 40% смотрят кино в одиночку, 45% смотрят в половине случаев с компанией и 15% всегда в компании.
Процесс просмотра у людей заметно различается. 80% людей смот- рят фильмы онлайн, у 60% из них нет предпочтения относительно опре- деленного онлайн-кинотеатра. 30% в основном смотрят намобильных устройствах, остальные — на компьютере. У половины людей телефон под рукой, а 20% людей ставят компьютер подальше при просмотре.
Три самых популярных способа погружать себя в естественную сре- ду языка среди людей — просмотр сериалов и фильмов (60%), чте- ние книг и статей (55%) и прослушивание песен (63%). Также часть опрошенных отмечают разговор с носителями (30%) и прослушивание аудиокниг (30%).
Обнаружено, что у людей значительно лучше получается читать, чем воспринимать речь на слух и разговаривать. Половина людей от- мечает, что часто смотрят фильмы в дубляже, 40% смотрят фильмы в оригинале с русскими или английскими субтитрами, 10% смотрят в основном в оригинале.
В целом люди показали высокую заинтересованность в реализуемом приложении. 50% ответили, что хотели бы учить язык параллельно с
просмотром кино. На просьбу оценить от 1 до 5 заинтересованность в изучении иностранных языков с просмотром фильмов и сериалов, 40% оценило идею на 5, 33% — на 4, 18% на 3 и оставшиеся 9% — на 2или 1. Из 180 человек 60 человек, то есть треть, оставили почту для получения первых версий приложения.
2.2. Гипотеза
Была сформулирована следующая педагогическая гипотеза. Можно повысить эффективность изучения иностранных языков путем сохра- нения полного видео- и аудио- контекста видео-отрывками изфильма, а также получением мгновенного перевода целой фразы во время про- смотра фильма.
2.3. Существующие решения
Очень мало сервисов, предоставляющих возможность изучать ино- странный язык во время просмотра каких-либо видеоматериалов. В российском сегменте существует LinguaLeo[10] — 40%опрошенных сооб- щили, что пользуются этим сервисом для изучения языков. Также есть российский сервис ororo.tv[15]. Среди зарубежных решений существуют fleex.tv[14] и FluentU [4]. У всех почтиодинаковая функциональность — показывается дорожка оригинальных субтитров, можно нажимать на любое слово для получения и сохранения его перевода.
2.3.1. LinguaLeo
Самый популярный сервис по изучению языков в России позволяет выбирать из каталога видео, которые можно посмотреть с субтитра- ми. Там же есть описанная выше функциональность — в любоймомент можно остановить и получить перевод выбранного слова или словосоче- тания. Перевод затем добавляется в словарь пользователя LinguaLeo. Здесь не показывается перевод всей фразы целиком, а видео можно выбирать только из ограниченного набора, фильмов и сериалов в нем
не содержится. Единственный из сервисов работает только с англо- русским переводом.
2.3.2. Ororo.tv
Сайт предоставляет просмотр в описанном выше режиме 56 YouTube- каналов и 61 сериалов. У многих видео и сериалов доступны разные языки субтитров, можно запускать два трека субтитроводновременно.
2.3.3. Fleex.tv
Позволяет смотреть видео на YouTube / Netflix / TED или же свои фильмы при помощи скачанного плеера. На Netflix просмотр фильмов и сериалов осуществляется при помощи расширения для браузера.Также сервис позволяет изучить слова или выражения до фильма и повторить уже во время просмотра фильма.
2.3.4. FluentU
Интерфейс изучения слов такой же как и у предыдущих, единствен- ное отличие — по умолчанию идут два трека субтитров сразу.
3. Реализация
3.1. Проектирование
Все представленные сервисы позволяют понимать человеку содер- жание и заучивать переводы данных слов. Знать переводы слов — важ- ная, но не ключевая часть знания языка. В конечном счететребуется умение переводить целые предложения, понимать речь человека и хоро- шее произношение. Сохранение контекста также помогает запоминать слова и выражения и правильно ихприменять.
Предлагается вместо сохранения только слов из фразы сохранять отрывки из фильмов с конкретной фразой, так называемые видеокар- точки. Во-первых, эмоциональная привязка к моменту в фильмепомо- жет лучше запомнить употребление слова [12]. Во-вторых, полностью сохраняется контекст — сама фраза целиком вместе с аудио- и видео- контентом. В-третьих, при повторении можно практиковать и перевод, и распознавание речи, и произношение. При показе сперва фразы на одном из языков, пользователь может попробовать перевести и посмот- реть весь видеофрагмент. Если показатьсначала видеофрагмент, поль- зователь может попытаться распознать сказанную фразу, а затем по- пробовать повторить её за персонажем, отрабатывая произношение.
Возможность изучать новые фразы перед просмотром — перспек- тивное направление. Можно отобрать фразы, которые наиболее вероят- но не знакомы пользователю, учитывая его словарныйзапас и уровень языка. Это может быть темой дальнейших исследований и разработки в будущем.
3.2. Технологии
Для реализации требовалось выбрать набор технологий, предостав- ляющий достаточный контроль над воспроизведением видео, а также возможность создавать свой графический интерфейс для изучения язы- ка после просмотра фильмов, повторять сохраненные ранее моменты и слова. По этой причине плагина для VLC [13] было бы недостаточно.
Выбрано такое сочетание технологий, которое позволяет и воспользо- ваться мощными возможностями плеера VLC с программным интер- фейсом, предоставляющим широкие возможности управления, и встро- ить это в общий GUI всего приложения. Использовались JavaFX [11], TornadoFX [3] для создания GUI и vlcj [9] для получения доступа к про- игрывателю VLC. Библиотека vlcj, написанная наJava[5], предоставля- ет доступ к библиотеке libvlc на C. При помощи vlcj есть возможность устанавливать дорожки субтитров и аудио, ставить на паузу, перема- тывать время и др. Фреймворк TornadoFX представляет собой обертку над библиотекой для создания графических интерфейсов JavaFX, ис- пользуя все возможности по созданию DSL (Domain-Specific Language
— предметно-ориентированный язык) на языке Kotlin. Для извлечения субтитров из фильма используется командная утилита mkvtoolnix[2], хотя в будущем стоит делать это при помощи парсинга .mkv файлов в Java /Kotlin[7],чтобыубратьнежелательныезависимостиотвнешних утилит.
3.3. Функциональность
Сперва пользователь выбирает файл / папку с фильмом. Если фильм имеет расширение .mkv, при помощи инструмента в командной строке mkvtoolnix происходит извлечение субтитров из .mkv файла,если же файл .avi, то в папке с фильмом лежат все дорожки субтитров. За- тем все дорожки субтитров парсятся при помощи regexp-ов и cоздаются субтитры, который хранит все фразы в дорожке субтитров сих вре- менными метками. Таким образом, для фильма собрана вся нужная информация — путь к самому файлу фильма, все загруженные дорож- ки субтитров, а также информация о дорожках аудио.Следующим ша- гом пользователь переходит непосредственно к просмотру фильма, для этого вся информация о фильме передается видеоплееру. Есть возмож- ность открыть окно с выбором дорожексубтитров и аудио, а также задержками у дорожек субтитров. Одна дорожка субтитров будет вос- производиться на протяжении всего времени, в нижней части экрана,
Рис. 1: Начальный экран с возможностью выбора нового или ранее от- крытого фильма, сверху кнопка для режима повторения предыдущих карточек
а вторая дорожка субтитров будет показываться во время паузы, как показано на рис. 2 и 3. Таким образом, пользователь может, напри- мер, выбрать одну дорожку в качестве текста на оригинальном языке, асверху перевод, таким образом, в моменты, когда понимание теряет- ся, пользователь может остановить и сразу же увидеть перевод. Другой пример — пользователь не ставит дорожку субтитров на нижнюючасть экрана, а для верхней части экрана выбирает оригинальную дорожку субтитров — тогда человек сможет тренировать распознавание речи на слух. Во время паузы также выезжает панель с элементомпрокрут- ки (слайдером) регулировки времени фильма, чтобы перематывать на любой момент, а также несколько кнопок: вернуться назад, поставить на паузу / возобновить воспроизведение, открытьнастройки дорожек субтитров и аудио и сохранить отрывок видео — так называемую ви- деокарточку.
Помимо просмотра фильма можно также открыть режим повторе- ния видеокарточек — видео-отрывков из фильмов с сохраненными суб-
Рис. 2: Фильм проигрывается, снизу отображается только дорожка суб- титров на оригинальном языке
Рис. 3: Фильм поставлен на паузу, сверху отображена фраза из дорожки субтитров на второмязыке, в данном случае на русском.
титрами. Есть два варианта: сохранять видеокарточки в виде отрывков видео, отдельных .mkvфайлов с вырезанными соответствующими суб- титрами, и сохранять лишь временные метки,путь к фильму и номера выбранных дорожек субтитров и аудио. На момент тестирования со-
Рис. 4: Окно выбора дорожек субтитров и аудио, а также задержек у дорожек субтитров
хранение .mkv файлов при помощи vlcj работало очень нестабильно, поэтому выбран второй вариант. Для прототипа сохранение происхо- дит путем дописывания строчки со всей указанной вышеинформацией в текстовый файл. Когда пользователь выбирает режим повторения видеокарточек, текстовый файл парсится и для текущего фильма со- здается список из VideoMoment, каждый изкоторых хранит временные метки и номера выбранных дорожек для определенной видеокарточки. Была проверена гипотеза о полезности изучения слов перед филь- мом. Для этого был написан скрипт наPython с использованием биб- лиотеки для обработки естественного языка nltk, который извлекает все слова из субтитров, фильтрует имена собственные и часто встречающи- еся слова — междометия,союзы, артикли, а также приводит все слова к единообразному виду — ставит в одно склонение или приводит к одной части речи похожие слова. Обработанная дорожка субтитров загру- жается в основнойпрограмме и слова сортируются от наиболее часто встречаемых к наиболее редко встречающимся, из списка убираются слова, которые уже присутствуют в словаре пользователя. Однако на
практике обнаружились некоторые недостатки у изучения слов перед просмотром фильмов. Слова без контекста не очень хорошо запомина- ются и усваиваются. Если же вводить контекст в видепредложения, в котором это слово используется, то пользователь может увидеть так на- зываемые спойлеры — преждевременно раскрытую важную сюжетную информацию. Также часто пользователь хочет приступить непосред- ственно к просмотру фильма, без предварительного изучения слов. По этим причинам было принято решение отказаться от такого подхода.
3.4. Архитектура
В фреймворке TornadoFX есть естественные инструменты для реа- лизации паттерна Model-View-Controller (MVC), а именно классы типов View и Controller. При наследовании этих классов создаютсяSingleton- ы, т.е. для каждого наследника класса View существует только один экземпляр этого класса. Все графические переходы осуществляются от одного View к другому, ключевая логика не хранится вклассах View. Стоит отметить, что большая часть взаимодействий и логики работает на объектах Property: у них можно определить действия, которые про- исходят при изменении объекта, что является паттерном Observer. Та- ким образом можно избегать многочисленных связей между объектами и частями кода. Например, isPausedProperty определяется как объект SimpleBooleanProperty, поэтому все действия, которые происходят на паузе или продолжении просмотра, независимо привязываются при по- мощи метода, принимающего функцию isPausedProperty.onChange{…}.
Создан класс SubTitle, предназначенный для хранения всех фраз из дорожки субтитров с их временными метками для последующего нахождения нужной фразы по временной метке при помощибинарно- го поиска в упорядоченном списке фраз. Фразы из дорожки субтит- ров представлены в классе SubPhrase, время представлено в отдельном классе Time.
Работа приложения начинается с класса FilmPlayerApp, который сразу же переходит в MainView (рис. 1). В MainView после выбора пути
Рис. 5: UML-диаграмма классов
к фильму происходит вызов ScriptsController для извлечения и загруз- ки субтитров, которые сохраняются в поле subtitles класса MainView. Затем в зависимости от того, решил пользователь смотреть фильм или повторять карточки, идет переход в FilmPlayerView или CardView. Оба View используют ключевой класс VideoPlayerElement в качестве видео- плеера.
Класс VideoPlayerElement использует класс VideoPlayer, предостав-
ляющий доступ к видеоплееру на vlcj. В классе VideoPlayerElement реа- лизованы методы для переключения дорожек субтитров и аудио, обра- ботки и запуска плеера VideoPlayer, а также для нахождения нужной строчки из дорожки субтитров для показывания сверху во время пау- зы. Помимо этого VideoPlayerElement предотвращает погасание экрана во время просмотра фильма, используя работающий на Timerкласс ScreenDimPreventor, который незаметно передвигает курсор через рав- ные промежутки времени. Во время просмотра также исчезает курсор, что достигается благодаря классу CursorHandler — онменяет иконку курсора на пустую через некоторое время после продолжения просмот- ра.
Класс для просмотра фильмов FilmPlayerView (рис. 3) помимо клас- са VideoPlayerElement создает также объект класса Pane — нижнюю па- нель, которая присвоится в VideoPlayerElement и будет показываться во время паузы. Панель включает в себя элемент прокрутки (слайдер) и четыре кнопки, одна из которых ведет обратно на MainView, дру- гая открывает SetUpFragment — окно для выбора дорожек субтитров и аудио. Когда просмотр фильма заканчивается: закрывается программа или происходит возврат на MainView, класс VideoInfo с информаци- ей о фильме, выбранных дорожках субтитров, спискесохраняемых ви- деокарточках VideoMoment и последней временной метке сохраняется. Запись происходит в текстовый файл для прототипа, в будущем про- сто заменить на обращение к базе данных.Повторение видеокарточек происходит в окне класса CardView, куда передается VideoInfo, хра- нящий в себе список VideoMoment, а также инициализируется новый VideoPlayerElement. Как и в FilmPlayerView, создается панель с эле- ментом прокрутки (слайдером) и двумя кнопками — вернуться назад на MainView и перейти к следующей видеокарточке.
3.5. Ограничения
У приложения существуют некоторые ограничения в переносимости и использовании, которые в будущем стоит исправить. Во-первых, за-
висимость от утилиты в командной строке mkvtoolnix стоит заменить кодом на Java / Kotlin. Во-вторых, программа протестирована пока лишь на различных версиях Ubuntu, на OS X в будущем стоит устра- нить некоторые проблемы с зависимостями. В-третьих, видеокарточки сохраняются не в виде отрывков фильма, а в виде набора временных меток начала и конца отрывка и информации о выбранныхдорожках субтитров и аудио, поэтому воспроизведение видеокарточек возможно только для определенного выбранного фильма. В-четвертых, поддер- живаются только .mkv и .avi файлы, впрочем,большинство фильмов представлено в одном из этих двух форматов, поэтому это не кажется большой проблемой.
4. Анализ отзывов пользователей
По получении готового прототипа Desktop-приложения 10 пользо- вателям была дана возможность пользоваться приложением, чтобы по- лучить отзывы для подтверждения или опровержениягипотезы. В ка- честве примеров будут приведены два отзыва.
“В целом приложение оставляет позитивное впечатление, в первую очередь за счет гибких настроек интерфейса просмотра фильма. Мно- гие платформы для изучения языков имеют подобный инструмент, но интерфейс всегда одинаков, и зачастую требует больше действий для автоматического перевода фразы, в то время как в данном приложе- нии я могу настроить удобный мне способ показа и задержи дорожек с субтитрами. Визуальное оформление выглядит несколько сырым, од- нако на функциональности это не сказывается никак. Особо хотелось бы отметить функцию добавления в картотеку сложных моментов с возможностью их последовательного повтора и изучения”
“После пользования приложением в течение месяца остался толь-
ко положительный опыт. Новый подход к сочетанию просмотра филь- мов и изучению иностранного языка позволяет объединить полезное с приятным, моментальный доступ к переводу слову не отрывает от просмотра фильма, а сохранение отдельных отрывков дает возмож- ность тренировать потом сложные для понимания участки. Отдель- но стоить отметить возможность управления курсором, не надо тянуться к клавиатуре, чтобы поставить на паузу. Сам видеопле- ер работает стабильно, фильм не зависает, удобные настройки для выбора основных и дополнительных субтитров. Было бы интересно увидеть интеграцию с сервисами по изучению языков.”
Во всех отзывах прослеживается отмечаемая польза от приложе-
ния при изучении языков без затруднения просмотра фильма. Также пользователи отмечают, что особенно полезно изучать видеокарточки после просмотра фильмов, а благодаря всему видео-отрывку это за- поминается гораздо лучше и надежнее. Таким образом, это является свидетельством в пользу изначальной гипотезы.
Заключение
В рамках работы над курсовой в осеннем семестре были выполнены следующие задачи:
1. Рассмотрены существующие решения.
2. Опрошено 180 человек для понимания нужд пользователей.
3. Начата работа над прототипом.
4. Закончить рабочий прототип.
5. Протестировать на пользователях.
Список литературы
[1] Beatty Ken. Teaching and Researching Computer-Assisted Language Learning.
[2] Bunkus Moritz. MKVToolNix: a set of tools to create, alter and inspect Matroska files. – 2019. – URL: https://mkvtoolnix.download/ (да- та обращения: 12.05.2019).
[3] Edvin. TornadoFX: JavaFX Framework for Kotlin. – 2019. – URL: https://github.com/edvin/tornadofx/ (дата обращения: 12.05.2019).
[4] FluentU. – 2019. – URL: https://www.fluentu.com (дата обраще- ния: 12.05.2019).
[5] Java. Programming language. – 2019. – URL: https://www.java. com/ru/about/whatis_java.jsp (дата обращения: 12.05.2019).
[6] Khan Intakhab, Weeber Stan. Barriers in the Learning of English: An Exploratory Study // British Journal of Education, Society Behavioural Science. – 2016. – 03. – Т. 15.
[7] Kotlin. Programming language by JetBrains. – 2019. – URL: https:
//kotlinlang.org/(дата обращения: 12.05.2019).
[8] Language therapy and bilingual aphasia: Clinical implications of psycholinguistic and neuroimaging research / Ana Inés Ansaldo, Karine Marcotte, Lilian Scherer, Gaelle Raboyeau // Journal of Neurolinguistics. – 2008. – Т. 21, № 6. – С. 539 –
557.– URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0911604408000146.
[9] Limited Caprica Software. vlcj: Java framework for the VLC media player. – 2019. – URL: https://github.com/caprica/vlcj (дата обращения: 12.05.2019).
[10] LinguaLeo. – 2019. – URL: https://lingualeo.com (дата обраще- ния: 12.05.2019).
[11] Oracle. JavaFX. – 2019. – URL: https://wiki.openjdk.java.net/ display/OpenJFX/Main (дата обращения: 12.05.2019).
[12] Synaptic evidence for the efficacy of spaced learning / Enikö A. Kramár, Alex H. Babayan, Cristin F. Gavin и др. // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2012. – Т. 109, № 13. – С. 5121–5126. –https://www.pnas.org/content/109/13/5121.full.pdf.
[13] VLC. – 2019. – URL: https://www.videolan.org/vlc/index.html
(дата обращения: 12.05.2019).
[14] fleex.tv. – 2019. – URL: https://fleex.tv (дата обращения: 12.05.2019).
[15] ororo.tv. – 2019. – URL: https://ororo.tv (дата обращения: 12.05.2019).