从古至今,简笔画在人类的生活中都充当着重要的角色,简笔画不仅作为人类沟通交流的重要方式,而且能够激发人类的创造性思维。简笔画绘画教育目前已成为儿童初级艺术教育内容之一。传统的线下绘画教育受时间、地点、费用等约束,导致学生学习进展较慢;传统的线上计算机教学软件又多以视频形式体现,教学互动性差。本文受已有深度学习技术在教育领域的应用研究启发,为了解决目前简笔画绘画教育存在的不足,将深度神经网络算法应用到简笔画初级教学当中,研究并实现了智能的互动式简笔绘画教学系统。系统旨在以简笔画绘画过程序列作为教学内容,以人机交互的教学方式,智能地指导低龄学生完成简笔画绘画过程的学习。本文的研究内容如下:(1)本文为了实现教学系统中教与学的绘画补全和模拟功能,提出了一种基于注意力机制的多种类简笔画绘画序列生成算法,基于原始的变分自动编码器,加入注意力机制,将完整的简笔画作为生成简笔画绘制过程序列的先验知识,生成准确的简笔画绘制序列。图灵测试实验结果表明,本论文提出的生成算法取得了较好的结果。(2)本文为了实现教学系统中的评估绘画结果的功能,提出了一种识别简笔画绘画过程图像序列的评估算法,采用resnet-50和GRU作为特征提取网络并加入dropout机制,使得识别部分到完整的简笔画绘画过程图像序列准确度达到87.49%。(3)本文为了实现类似于真实教学中的外出写生教学功能,本课题将基于简笔画检索真实场景的算法应用到教学系统中,实现简笔画与真实场景图片的转换功能,让低龄学生能够很好的理解自己所画的简笔画对应的真实物体。(4)本文根据需求设计深度神经网络模型实现相应的教学功能,并设计系统架构、实体关系,加入登录注册、数据管理模块,将其集成为一个完整的互动式简笔绘画教学系统。本论文针对简笔画教学系统的不同功能需求,提出了相应的简笔画算法,并将其应用到系统中,最终实现一个完整的智能互动式简笔画绘画过程教学系统。