基于安卓系統(tǒng)的輕量級(jí)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與應(yīng)用研究

喬志

摘 要 由谷歌研發(fā)的開(kāi)源操作系統(tǒng)安卓目前在各領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，基于安卓系統(tǒng)搭建的高校語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室也為高校語(yǔ)言教學(xué)帶來(lái)一次強(qiáng)有力的變革。廣州大學(xué)語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室因時(shí)而動(dòng)，采用安卓系統(tǒng)設(shè)備，建設(shè)了語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室。安卓語(yǔ)音室具有輕量化、易管理、成本小、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，有助于高校語(yǔ)言教學(xué)的開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)室的管理。

關(guān)鍵詞 安卓 語(yǔ)音室 建設(shè) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G482? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.082

Abstract The open source operating system Android developed by Google is widely used in various fields. The university's language lab based on Android system also brings a powerful change to college language teaching. The language laboratory of Guangzhou University moved from time to time and built a voice lab using Android system devices. The Android language lab has the characteristics of light weight， easy management， low cost and strong compatibility， which is helpful for the development of language teaching and the management of laboratories in universities.

Keywords Android; language lab; construction; application

1 安卓語(yǔ)音室的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室采用模擬信號(hào)傳輸系統(tǒng)，在音質(zhì)的傳輸和保真上很有保障，但是功能較為單一，操作繁瑣，人機(jī)交互不友好，對(duì)課堂教學(xué)的進(jìn)行有一定影響。

Android是一種基于Linux的自由及開(kāi)放源代碼的操作系統(tǒng)，主要使用于移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦等，其特點(diǎn)是開(kāi)放性、豐富的硬件和軟件支持、方便進(jìn)行開(kāi)發(fā)、滿足用戶個(gè)性化的需求。因此，安卓系統(tǒng)完全能夠滿足語(yǔ)音教學(xué)設(shè)備的要求，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音聽(tīng)力、播音、視聽(tīng)說(shuō)、口語(yǔ)測(cè)試等功能。

2 安卓系統(tǒng)語(yǔ)音室的建設(shè)

2.1 安卓系統(tǒng)語(yǔ)音室的硬件組成

（1）教師端設(shè)備。在教師端，采用的是搭載Windows操作系統(tǒng)的電腦主機(jī)，并配備雙顯示屏，一個(gè)屏幕用于正常的教學(xué)廣播，另外一個(gè)屏幕顯示軟件的管理界面，方便教師在教學(xué)的過(guò)程中隨時(shí)進(jìn)行管理。此外還配備了監(jiān)視器，監(jiān)視器的功能有兩方面，一是將視頻信號(hào)傳輸?shù)綄W(xué)生端，二是與學(xué)生端的界面顯示保持一致，以便教師能時(shí)刻了解學(xué)生端顯示器的顯示內(nèi)容。

（2）學(xué)生端設(shè)備。在學(xué)生端，采用的即是基于安卓系統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)終端，配備電源接口、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口、耳機(jī)接口、HDMI接口、USB接口，可連接鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等，視頻和音頻信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至學(xué)生端。在桌面上有學(xué)生控制端，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)音量大小、語(yǔ)速快慢、復(fù)讀等操作。

（3）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。語(yǔ)音室中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是交換機(jī)，由于教學(xué)中的音視頻等數(shù)字信號(hào)都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行傳輸，交互機(jī)需要有較強(qiáng)的交換能力，因此選用千兆交互機(jī)，保證教學(xué)過(guò)程中音視頻的順利傳輸。

（4）音視頻設(shè)備。音視頻是語(yǔ)音室中的核心設(shè)備，尤其是音頻設(shè)備，要求設(shè)備要做到高保真、流暢度好、解析度高、無(wú)延遲。在安卓語(yǔ)音室中，視頻信號(hào)經(jīng)教師機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至學(xué)生端音視頻解碼器，再通過(guò)學(xué)生桌面的顯示器;音頻信號(hào)經(jīng)教師端傳出后，首先傳至教師端的音頻解碼器，再經(jīng)音頻解碼器傳至學(xué)生端和教室功放系統(tǒng)。

2.2 安卓系統(tǒng)語(yǔ)音室的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)內(nèi)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般以能滿足教師和學(xué)生的授課、學(xué)習(xí)的功能即可，各學(xué)校更傾向于語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室功能的個(gè)性化定制，從實(shí)際的教學(xué)需求入手，建設(shè)自己的語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室。2003年，中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)外語(yǔ)專業(yè)委員會(huì)曾起草了一份《數(shù)字語(yǔ)言學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）》，此標(biāo)準(zhǔn)參照《GB/T14185-93語(yǔ)言學(xué)習(xí)系統(tǒng)通用技術(shù)條件》制定，從語(yǔ)音室的技術(shù)指標(biāo)、主要功能、系統(tǒng)管理、資源管理等方面進(jìn)行了語(yǔ)音室的規(guī)范制定，對(duì)國(guó)內(nèi)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。[1]

通過(guò)與規(guī)范的參照對(duì)比，安卓系統(tǒng)的語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室在絕大部分參數(shù)上都能滿足語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室的要求，其中有些參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如負(fù)載能力。但由于安卓機(jī)器本身的特性，在學(xué)生端的一次性開(kāi)啟成功率方面表現(xiàn)并不良好，這也是我們?cè)谑褂弥谐霈F(xiàn)的問(wèn)題之一，死機(jī)、重開(kāi)機(jī)次數(shù)要比基于電腦主機(jī)的語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室要多。

2.3 安卓系統(tǒng)語(yǔ)音室的功能模塊

語(yǔ)音室的功能模塊要以能滿足師生的教學(xué)需求為準(zhǔn)，最基本的功能包括屏幕廣播、聲音廣播、師生對(duì)話、生生對(duì)話、遠(yuǎn)程輔導(dǎo)、示范轉(zhuǎn)播、分組討論、監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)等。[2]安卓語(yǔ)音室均具備以上功能：

（1）廣播教學(xué)。教師能夠?qū)⒆约弘娔X的屏幕、課件、播放的影片、聲音等廣播到學(xué)生的屏幕，學(xué)生能夠在終端無(wú)延遲地接受到教師的視頻和音頻信號(hào)。

（2）對(duì)話功能。即教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間能夠進(jìn)行對(duì)話。在安卓系統(tǒng)的語(yǔ)音室中，在正常的廣播教學(xué)狀態(tài)下，學(xué)生不可以進(jìn)行聲音廣播，需要教師指定。教師在控制界面的學(xué)生頭像上點(diǎn)擊，學(xué)生頭像旁會(huì)出現(xiàn)話筒圖標(biāo)，此時(shí)學(xué)生可以和教師進(jìn)行會(huì)話，并且所有學(xué)生可以聽(tīng)見(jiàn)。此功能最多可以4個(gè)學(xué)生同時(shí)進(jìn)行。系統(tǒng)也可支持個(gè)別通話和“監(jiān)聽(tīng)”功能。

（3）同傳訓(xùn)練。在傳統(tǒng)的語(yǔ)音室中，同傳訓(xùn)練一般需要專門的設(shè)備和課室結(jié)構(gòu)，在安卓系統(tǒng)的語(yǔ)音室中，繼承了同傳訓(xùn)練的功能，教師可以同時(shí)指定最多4路譯員，進(jìn)行四種語(yǔ)音的翻譯并實(shí)時(shí)傳出，學(xué)生可以自己選擇收聽(tīng)任一路信號(hào)。

（4）分組討論教學(xué)。分組討論功能可以滿足學(xué)生進(jìn)行分組討論的需求，分組的方式可以由教師指定，也可由系統(tǒng)隨機(jī)進(jìn)行分組。

（5）自主學(xué)習(xí)。在廣播教學(xué)的模式下，學(xué)生端會(huì)被鎖定，學(xué)生只能接收來(lái)自教師的信息。在自主學(xué)習(xí)模式下，解除了教師的鎖定，學(xué)生可以操作自己的電腦進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

（6）多頻道教學(xué)。在多頻道教學(xué)模式下，教師可以將事先準(zhǔn)備好的多段學(xué)習(xí)材料同時(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況來(lái)選擇相應(yīng)的材料進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以自己控制學(xué)習(xí)進(jìn)度。

（7）課堂測(cè)試和考試。課堂測(cè)試以選擇題和問(wèn)答題為主，支持搶答模式。系統(tǒng)可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題情況反饋給老師。考試時(shí)教師可以在系統(tǒng)中錄入試卷，也可以事先做好試卷再導(dǎo)入，設(shè)定考試的時(shí)間。

（8）其他功能。系統(tǒng)支持示范教學(xué)、復(fù)讀和跟讀、電子點(diǎn)名和實(shí)名登錄等。

總體來(lái)說(shuō)，安卓系統(tǒng)的語(yǔ)音室功能比較完備，提供豐富的教學(xué)功能模塊，能夠滿足教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，不僅能夠承擔(dān)日常的語(yǔ)言類課程的教學(xué)任務(wù)，同時(shí)能夠作為聽(tīng)力測(cè)試、口語(yǔ)測(cè)試、同傳訓(xùn)練以及上機(jī)考試等的場(chǎng)地使用。

3 安卓語(yǔ)音室的特點(diǎn)

3.1 輕量化

數(shù)字化語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室目前多以計(jì)算機(jī)作為教師端和學(xué)生端，每一個(gè)學(xué)生都必須有一臺(tái)電腦主機(jī)，由于電腦主機(jī)體積較大，且比較笨重，需占用較多空間，運(yùn)行時(shí)噪音大，散熱多。在安卓語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生的終端只是一塊手機(jī)大小的安卓盒子，所需的空間很小，沒(méi)有噪音。使用桌面的控制器代替鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制，讓學(xué)生在不需輸入文字的時(shí)候基本不需用鼠標(biāo)和鍵盤。語(yǔ)音室干凈清爽，沒(méi)有電腦機(jī)房帶來(lái)的厚重感和壓抑感，為教師和學(xué)生創(chuàng)造了良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.2 易管理

在設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)方面，安卓語(yǔ)音室也有其優(yōu)勢(shì)。由于搭載的是安卓系統(tǒng)集成的盒子，硬件的故障率比較低，設(shè)備維護(hù)的重點(diǎn)在外設(shè)設(shè)備。在軟件方面，系統(tǒng)的升級(jí)、軟件的安裝和更新等都可以在教師端完成，并且速度較快，大大提升了設(shè)備更新維護(hù)的效率。

3.3 建設(shè)成本小

目前常見(jiàn)的數(shù)字語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室多以計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行建構(gòu)，以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行教學(xué)和管理。在大多數(shù)情況下，只需要學(xué)生終端能安裝上相應(yīng)的教學(xué)軟件、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊、能播放音視頻即可，雖然計(jì)算機(jī)能滿足以上需求，但是計(jì)算機(jī)的功能遠(yuǎn)不止此，這不僅是一種資源上的浪費(fèi)，同時(shí)也提高了建設(shè)和維護(hù)的成本。而安卓設(shè)備構(gòu)建的語(yǔ)音室，擁有更高的封裝性，功能更加專一，能夠滿足外語(yǔ)教學(xué)所需要的全部功能，做到物盡其用。

3.4 兼容性強(qiáng)

近年來(lái)，隨著移動(dòng)智能設(shè)備的不斷普及，教師和學(xué)生上課更加喜歡“BYOD”（自帶設(shè)備），并將自己的設(shè)備應(yīng)用到教學(xué)中。在安卓系統(tǒng)下，設(shè)備鍵可以輕松建立連接，共享視頻、音頻、圖片、文檔等文件，也可以進(jìn)行投屏操作。由于設(shè)備采用的接口都師標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，因此可以很快捷接入其他外設(shè)，語(yǔ)音室教學(xué)系統(tǒng)更加容易擴(kuò)展，系統(tǒng)的兼容性增強(qiáng)。

4 安卓語(yǔ)音室的應(yīng)用情況

4.1 教學(xué)應(yīng)用情況

目前，在廣州大學(xué)語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室，共有4間安卓系統(tǒng)的語(yǔ)音室，從教師和學(xué)生的教學(xué)實(shí)際情況反饋，安卓語(yǔ)音室得到了師生的青睞。在對(duì)外語(yǔ)學(xué)院4個(gè)班級(jí)的學(xué)生調(diào)查中，有90%以上的學(xué)生表示更喜歡在安卓語(yǔ)音室上課，理由包括：（1）課室環(huán)境較好，沒(méi)有電腦房的異味;（2）設(shè)備操作簡(jiǎn)便，但對(duì)設(shè)備的控制度更高;（3）音質(zhì)很好，沒(méi)有雜音，視頻清晰度較高;（4）功能較多，分組討論、口語(yǔ)測(cè)試、錄音等都能用上設(shè)備。而對(duì)任課教師的訪談結(jié)果也顯示，教師們對(duì)安卓語(yǔ)音室滿意度也較高，尤其是外教老師，設(shè)備操作簡(jiǎn)便，可以切換語(yǔ)言界面，中文不好的外教老師也能輕松使用：（1）操作非常簡(jiǎn)便，幾乎不會(huì)對(duì)上課產(chǎn)生干擾;（2）功能豐富，能夠滿足各種課程活動(dòng)要求;（3）聲音和視頻的傳輸質(zhì)量好，有利于外語(yǔ)學(xué)習(xí);（4）外接設(shè)備方便，能使用自己的設(shè)備進(jìn)行教學(xué)。

4.2 課室管理情況

在實(shí)驗(yàn)室管理方面，管理人員也認(rèn)為安卓語(yǔ)音室更便于管理和維護(hù)。教師端有較強(qiáng)的設(shè)備管理功能，可以實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)機(jī)、一鍵關(guān)機(jī)、通電自啟等便捷化的開(kāi)關(guān)機(jī)功能;能夠在教師端批量化對(duì)學(xué)生端進(jìn)行固件升級(jí)、軟件安裝、設(shè)備調(diào)試等;學(xué)生端可以進(jìn)行故障自我檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)耳機(jī)、鍵鼠等設(shè)備的故障等。

5 結(jié)語(yǔ)

安卓語(yǔ)音室自建成后經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)期的實(shí)踐應(yīng)用，在教師和學(xué)生中引起較好的反響，師生們普遍認(rèn)為在安卓語(yǔ)音室上課能獲得更好的教學(xué)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)，管理人員也更加容易管理。從成本上看，安卓語(yǔ)音室的建設(shè)和維護(hù)成本要比目前的電腦語(yǔ)音室小;從體量上看，其所占的空間、重量等，都是比較小的;從功能上看，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音室教學(xué)和管理的全部功能，做到了物盡其用。因此，安卓設(shè)備構(gòu)建的語(yǔ)音室是一種輕量級(jí)的語(yǔ)音室，在專業(yè)的外語(yǔ)教學(xué)中，能夠充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也將助力高水平大學(xué)和智慧校園的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 數(shù)字語(yǔ)言學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2003（02）：75-77.

[2] 鄭海英，馬軍，白彥華.數(shù)字語(yǔ)音室建設(shè)方案分析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005（07）：116-117，121.