数字化语言学习系统的探讨

2022-09-11

数字化语言学习系统是一套专业教学设备和软件的集合。它是通过标准的网络TCP/IP协议传输教学过程中产生的视音频和控制信息, 实现语言教学的数字化传输与存储, 能够满足语言教与学活动中的所有技术需求, 同时, 该系统中的教学资源应该能够跨校园网和因特网进行管理与访问, 实现网络资源共享。

1 数字化语言学习系统的结构分析

目前现有的数字化语言学习系统的结构经过几年来的考察和探索, 依据教师主控制台与学生计算机的连接结构的方式, 大体归纳分为二种模式:一种是用视音频的连线+网络连线的结构形式, 另一种是单一网线的结构形式。

1.1 视音频的连线+网络连线的结构形式

视音频的连线+网络连线的结构形式是将教师的视音频的模拟信号用电缆连接到学生单元, 网络部分用网线连接的方式, 从而实现语言学习系统的功能。视频信号的连接是把教师计算机的显示器显示的内容通过视频分配器分配到每个学生计算机的显示器上, 实现视频信号的连接;音频信号的连接也是将教师上课的所有音频信号通过音频控制器和音频分配器, 用音频线连接到每个学生单元, 学生单元对音频信号经过处理后输出到耳机, 视音频的连接模式是将模拟信号没有经过转换和压缩, 直接传输到学生端。网络的连接是通过网络交换机用网线连接到每个学生计算机上, 从而传输网络的数字信号。

视音频的连线+网络连线的结构形式其主要的特点是:

第一, 视频信号利用V G A分配器连接的方式, 将教师用计算机上课的显示器屏幕内容无失真实时地直接传输给学生, 学生计算机显示器显示的图像清晰度高, 没有延时。该系统适合传授型的教学课程, 学生不用开主计算机, 利用学生显示器显示视频信号。

第二, 音频信号采用专门的设备处理和控制, 用音频线直接传输到学生单元, 这样声音的传输没有延迟和失真, 加上对背景噪声进行压缩后, 音质比较好, 清晰度高, 由于音频信号是单独传输与其它的信号之间的干扰也比较小。

第三, 局域网的网线连接到每个学生计算机, 每个学生计算机配有专门的网卡, 网卡对网络信号进行了加速处理, 使网络传输数据信号不出现阻塞现象。

主要缺点是由于视音频信号要进行分别处理和连接, 教师主控制台的设备比较多, 整个系统的的连接线和接头也比较多, 所以故障率较高。该系统的一些功能实现主要是靠硬件来完成的, 所以由于受硬件设备的限制, 增加系统的功能或更改系统的功能就无法方便的实现, 甚至无法实现。视音频的连线+网络连线的结构形式是属于模拟和数字相结合的传输系统, 它是数字化语言学习系统发展的过渡阶段。

1.2 单一网线的连接结构形式

单一网线连接结构形式是将教师教学的视音频信号转换为数字信号、计算机的信号和服务器的资源通过小型的局域网采用单一网线的形式传输到学生计算机, 实现了真正的语言学习系统的数字化。

单一网线连接结构形式的主要特点:

第一, 采用单一网线的连接方式, 它与普通的网络计算机房一样, 只是增加语言学习的教学软件和部分硬件实现的, 对于学生端就是一台普通的计算机。单一网线连接结构形式的学习系统不仅可以作为语言学习实验室使用, 而且还可以作为计算机的实验室和网络实验室等使用, 根据教学需要增加不同的软件, 就可以成为不同功能的实验室使用, 实现了一机多用。

第二, 当今的语言学习系统的功能还不完善, 在使用过程中功能要不断地更新, 软件也需要不断的升级, 由于单一网线连接结构形式的语言学习系统的功能靠软件来实现, 所以就很方便的进行功能的完善和开发新的功能, 而不受硬件的限制。

第三, 采用单一网线连接到学生计算机, 在学生计算机上增加了特殊的处理卡, 安装维护方便, 结构简单, 连接线路少, 从而线路上的故障率低。

主要存在的问题:由于声音和图像的信号通过模数转化, 在处理过程中要进行压缩和损耗, 受网络带宽和网络速度的限制, 通过网络传输到学生计算机, 图像和声音信号就会出现一定的延时, 清晰度也比较差。语言学习系统的功能是软件实现的, 特别是教师的教学课件容易携带病毒, 从而使计算机的软件染上病毒, 机器不能正常工作。

2 纯数字化是语言学习系统的发展趋势

随着计算机技术的发展和校园网的普及, 数字化的教学资源丰富多彩, 相应的数字化的教学方式也越来越普及, 特别是网络资源的丰富、资源的共享和远程教育方面在教学中发挥了它独特的作用, 传统的模拟语言学习系统已经不能满足教学应用的需求, 数字化的语言学习系统将是语言学习系统的发展方向。数字化语言学习系统具有独特的特点:

第一, 数字语言实验室是一个全新的系统。数字化语言学习系统是建立在网络数据交换的基础上, 将经过A/D转换后的语音或音频数据文件通过标准的网络协议传送给用户终端。其特点是高效、准确、资源共享、音质较好。它的高效性体现在由于采用国际通用传输协议标准而能高速方便快捷地传输信息;它的准确性体现在这些数字化实现方式是采用了人类高科技集体智慧的网络技术, 使信息传递准确不受干扰。

第二, 方便灵活的课堂教学。系统可以存储很多的视音频资料, 教师上课时可以利用系统的资源、服务器的资源已经网上的资源, 只需轻轻点击鼠标就可调拨所需的教学资料进行授课。并可以随意重播、插播、提问或通过学生终端的视屏为学生提供文本进行精读和泛读课的教学。只有数字语言实验室才使我们的课堂教学实现了真正意义上的互动教学。

第三, 网上教学和资源共享。数字语言实验室的核心技术是采用目前最流行的TCP/IP协议和快速以太网的结构, 全校的数字化语言学习系统的资源通过校园网或实验室的局域网实现资源共享, 从而大大地提高了资源使用的效率。该系统不仅使语言学习系统之间可以联网, 还可以直接同互联网联结, 开展虚拟现实的教学活动, 实现网上教学。

第四, 多功能应用的实验室。数字语言实验室可以实现一室多用, 它不仅用于语言教学, 还可以作为计算机实验室, 网络机房等多功能的应用, 从而避免了实验室的重复投资。

但是在一定时间内由于信息处理技术和网络传输技术的发展还不成熟, 对于语言学习系统的视音频信号处理后通过网络形式传输到学生计算机图像信号存在延迟和不连贯, 声音出现延时、失真和高频分量压缩大, 视音频信号达不到无延迟无失真的理想效果, 所以目前很多厂家生产的语言学习系统采用的是视音频的连线+网络连线的结构形式作为数字化语言学习系统的过渡阶段, 在这个过渡阶段, 将模拟与数字相结合, 即视音频模拟信号用电缆传输和数字信号用网络传输的方式来达到视音频信号的质量要求, 它是牺牲了系统的复杂性, 增加了系统的硬件设备和连线来达到图像和声音传输好的目的。

随着新技术的不断发展和更新, 目前声音的延时基本消除, 图像的延时和清晰度正在不断的改进中, 在不久的将来当图像和声音的传输达到语言学习系统的指标时, 即解决了网络传输视音频信号的质量和延迟, 视音频的连线+网络连线的结构形式传输方式将会朝着单一网线连线传输方式发展, 单一网线连线传输方式才是真正实现了语言学习系统的纯数字化, 语言学习系统的发展趋势是纯数字化。

摘要：本文重点对各种数字化语言学习系统的结构和特点进行了比较, 提出语言学习系统的发展趋势是纯数字化。

关键词：数字化语言,学习系统