网络化语言学习设计

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摘要:随着计算机技术和网络技术的发展、普及，多媒体网络化教学产品应运而生，语言学习系统也在近几年发生了许多技术上的突破，全数字网络化语言学习系统将是今后发展的必然方向，必将代替传统型的语言学习系统。

一、传统型语言学习系统存在的问题

语言学习系统作为现代化教育的重要工具，已在全世界得到普遍使用。语言学习系统发展迄今为止，已经历了四个阶段：第一阶段为简单对讲型——由放大器、开关、话筒和耳机组成的简单通话会话设施。第二阶段为单片机控制型——引入逻辑电路，控制台由原始开关换成逻辑按键。第三阶段为电脑控制型——控制台实现了人机对话、按键操作由光笔所代替。该三阶段的产品其音频信号的传输方式均为模拟信号，实为模拟电路系统。第四阶段为多媒体电脑控制的数字型，其信号传递方式为数字信号。但其功能设计仍是基于模拟电路的特点，其教材格式、接口定义都无标准，由厂商自行定义(所有教材信息源要由厂商处理后方能使用)，交互性差、功能单一，缺陷仍不少。前三个阶段上的语言学习系统都不是真正意义上的语言实验室，只是教学上的辅助设备，它们都属传统型的语言学习系统。

传统型的语言学习系统多为模拟电路产品，模拟电路虽然技术成熟，但其技术水平远远满足不了现代教育的需求，其主要的问题表现在以下几个方面：

在功能设计上：传统型的语言实验室功能主要包括广播教学、对讲、监听示范、有限空间内分组讨论，师生互问互答等，故在系统的设计上都集中在音频广播、对讲通话、学生单元功能操作等问题上，基本上是根据录音机的功能而设计，其电路为模拟电路，由此而决定了该类型的语言实验室功能简单、用途单一、几乎不存在交互性、自主性。从某种意义上讲，不是真正意义上的语言实验室，只是学习语言的教学辅助设备。

在系统结构上：传统型语言学习系统的主要设备是由录音机机芯和控制按键构成。由产品的功能、主要设备，在结构设计上自然就体现了以录音机机芯和控制按键为主体，然后通过各厂家自行定义的电缆、接口，将所有学生录音机与教师主录音机相连，再将外围音源设备CD、VCD、录像机的音源信息接入，构成整个系统。由系统的组成结构可知，机械部分占了结构中的绝大部分比例。由于录音机机芯的机械振动，长期转动造成的磨损，所造成的卡带、绞带故障经常发生。此外磁头需经常清洗，费时费力，再加上该类型的产品连线错综复杂，长期埋于地下，故障率亦高，用户一般无法进行维护和维修；虽然此类型的产品中也有走带的慢放功能，但一变速即变调(即是电控机芯也有此缺陷)，变速变调几乎成了这类型产品的通病。这对初学者、听力反应迟钝者是极为不利的。

在使用效果上：由于传统型语言学习系统信号的传输方式为模拟信号，故其抗干扰能力、音质、音色上都很差；功能的简单、单一决定了实验室使用率不高；系统的结构是以机械结构为主，故障率高就一方面造成设备性能不稳定，另一方面造成维修成本的增加，费财又费力。若买的不是本地产品，维修的不方便，影响正常教学进度是可想而知的。

总之，随着时代的发展，模拟产品的功能和自身存在的众多缺陷，已决定了不能再满足教育发展的需求。

二、全数字网络化语言学习系统

前已述及，第四阶段的语言学习系统为多媒体电脑控制的数字型产品，如广州的兰鸽、长海数码、台湾的灯塔等，其信号传递方式为数字信号，在系统运行的稳定性、音质、音色上都有较大的提高。实现了变速不变调、模拟考试、自由测试等功能。但其功能设计仍是基于模拟电路的特点，功能也简单。使用范围单一，交互性、自主性都很差，因而也存在不少缺点。其中最主要的一个缺点是命令格式为串行通讯，传输方式为串口，故一个学生终端发生故障，就殃及一片。21世纪是数字化、信息化、网络化时代。随着多媒体技术和网络技术的发展普及，多媒体网络教学产品应运而生，为学生的学习创造了广阔的自由环境，提供了丰富多彩的资源，拓延了教学时空维度，使现有的教学理论、教学内容、教学手段、教学方法都遇到了前所未有的挑战，因此，全数字网络化语言学习系统是计算机技术、网络技术发展的必然趋势和结果，满足了现代化教育技术的需求。

1、硬件系统

多媒体电脑控制的数字型语言实验室的硬件通常由一台高档计算机和控制器以及几十台终端彩色显示器组成。如长海数码、浙江先锋等。

而全数字网络化语言学习系统的硬件都是基于完全符合网络ICP/IP协议的数字化产品，这里硬件主要由交换机、主控机、网络服务器、音视频切换器、教学终端构成(国内类似的语音室产品硬件构成上也有不用交换机，而用高档计算机)。

资源服务器：P4/256M/60G/100M网卡

主控机：P4/256M/60G/声卡4个接口(linein/out,MIC/SPK)

主控机和资源服务器可合用一台计算机。

交换机：基于语言学习系统需求的网络带宽相对较小，只需分配到桌面100M即可。笔者在此建议用三个24换机，不用36口或32换机，其理由为：(1)3个交换机分别以100M上连校园网主交换机上。网络流量分散。(2)不用1000M连接，可节省造价。(3)用24换机与100M上连，每20个节点共享主交换机的一个100M端口，每个信息点可获取至少5M的独立带宽。(4)5M的独立带宽，足以点播2路VCD节目，或者1路DVD高品质的视频节目。

教学终端：建议用赛扬700型计算机，该类型产品读VCD效果好。

2、软件系统

多媒体数字型语音室的软件系统有很多，其中有些软件功能很强，有的软件还能将影片中原人物的对话切除，由学生进入原角色对白。故此处采用的软件系统并非唯一的。

主控机操作系统：建议用Windows2000，稳定性好。

服务器端软件：ServerV4.26

教学管理软件：DvServerV4.26

节目管理软件：programV1.0

三、全数字网络化语言学习系统的特点

由系统结构框图可知，全数字网络化语言学习系统是建立在网络数据交换的基础上，与校园网实现无缝连接，将经过A/D转换后的语音数据或音频的数据文件，通过标准的国际网络协议，传给教学终端，网络和终端之间的数字信号传递，它是嵌入式处理技术及DSP技术的典型应用，其核心技术是基于以太网的数据交换的IT技术。因此，该系统是真正意义上的全数字化语言实验学习系统(耳机除外，目前尚无数字耳机或数字扬声器)。

在功能上，全数字网络化语言学习系统是建立在网络技术之上的，网络最大优势就是资源共享，利用率高，信息传递准确，拓宽了教学的空间。因此，该系统不仅包含了传统型系统的所有功能，而且又扩展了几十种使用功能，如数字化复读、电子阅览、自由点播、模拟测试、仿真电话会话、听力/口语复读对比，原声和口语声音波形比较，视频显示等等。这些新功能的增加不仅使语言教学丰富多彩，有声有色，而且也改变了语言实验室功能的单一性：即既可作语言室，又可作电子阅览室、模拟考室、电子视听室等，真正体现一室多用。甚至学生在课后坐在寝室中，也可通过计算机自主调用该系统的语言资料或课件进行外语学习，或与语言室的同学相互学习、讨论，由此可见该系统真正体现了网络技术的优势：高效、准确、资源丰富、自主性、交互性强等，从而也改变了语言实验室的应用模式。

在结构上，由于该系统是建立在计算机数据传输的网络IT技术之上，故整个系统几乎没有机械部件，也就不存在卡带、绞带等机械故障。由于其连接协议，电气标准，数据传输协议，都遵循标准网络协议、国际网络标准，课件、VCD片均通用，不存在本校制作的课件或购的VCD需经生产厂家重新定义传输格式后方能使用的现象。基于通讯方式为网络通讯，非串行通讯，故不会产生一些数字语音产品出现的一座终端机发生故障，就殃及一片的现象。基于本系统采用了嵌入式技术、DSP等尖端技术，故系统的稳定性、可靠性远远高于传统的语言学习系统。

在使用效果上：该系统采用的是全数字电路，在使用效果上与传统型相比发生了质的明显飞跃，不仅仅消除了失真、噪声干扰，实现了变速不变调，而且音质达到了专业CD立体声音质，网络化的应用又增加了几十种新功能，拓宽了教师、学生的使用范围。丰富多彩的教学资源，开阔了学生的眼界。声音、图像的同时刺激，使学生在学习外语时有亲临其境的感觉，更易发挥学习外语的效果。在高速、大容量、多用户、多资源的情况下学习外语，提高外语学习质量是显而易见的。

在软件设计上由于侧重于人性化，充分考虑了使用老师的要求和习惯，可把一系列复杂的操作动作转变为一个简单的按键功能操作，实现了产品的人性化。同时，还可以实现运程监控和委托管理。

由上分析，全数字网络化语言学习系统是网络技术发展的必然结果，将彻底替代传统型的产品，虽然其造价贵了一些，但与购买进口模拟电路的语音产品相比，是合算的。笔者深信，全数字网络化语言学习系统将是今后语音室的主流换代产品。

最后需说明的是，全数字网络化语言学习系统并非是在计算机多媒体网络中加入教学软件就行了，该系统的功能设计、主要使用目的、适用对象都是侧重于语言学习，而电子阅览室、电子视听室、模拟考试室等功能则为兼容附属的功能，仅仅是发挥了一室多用的作用。笔者坚信，随着全数字网络化语言学习系统的推广使用，将真正体现我国的教学模式指导理论，由行为主义、认知理论，向建构主义理论迈进。