基于安卓系統的輕量級語音實驗室建設與應用研究

喬志

摘 要 由谷歌研發的開源操作系統安卓目前在各領域已廣泛應用，基于安卓系統搭建的高校語音實驗室也為高校語言教學帶來一次強有力的變革。廣州大學語言實驗室因時而動，采用安卓系統設備，建設了語音實驗室。安卓語音室具有輕量化、易管理、成本小、兼容性強等特點，有助于高校語言教學的開展和實驗室的管理。

關鍵詞 安卓 語音室 建設 應用

中圖分類號：G482? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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 安卓語音室的發展現狀

傳統的語音實驗室采用模擬信號傳輸系統，在音質的傳輸和保真上很有保障，但是功能較為單一，操作繁瑣，人機交互不友好，對課堂教學的進行有一定影響。

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統，主要使用于移動設備，如智能手機和平板電腦等，其特點是開放性、豐富的硬件和軟件支持、方便進行開發、滿足用戶個性化的需求。因此，安卓系統完全能夠滿足語音教學設備的要求，實現語音聽力、播音、視聽說、口語測試等功能。

2 安卓系統語音室的建設

2.1 安卓系統語音室的硬件組成

（1）教師端設備。在教師端，采用的是搭載Windows操作系統的電腦主機，并配備雙顯示屏，一個屏幕用于正常的教學廣播，另外一個屏幕顯示軟件的管理界面，方便教師在教學的過程中隨時進行管理。此外還配備了監視器，監視器的功能有兩方面，一是將視頻信號傳輸到學生端，二是與學生端的界面顯示保持一致，以便教師能時刻了解學生端顯示器的顯示內容。

（2）學生端設備。在學生端，采用的即是基于安卓系統的學生學習終端，配備電源接口、標準網絡接口、耳機接口、HDMI接口、USB接口，可連接鍵盤、鼠標、顯示器等，視頻和音頻信號通過網絡傳輸至學生端。在桌面上有學生控制端，可以進行調節音量大小、語速快慢、復讀等操作。

（3）網絡設備。語音室中的網絡設備主要是交換機，由于教學中的音視頻等數字信號都是通過網絡來進行傳輸，交互機需要有較強的交換能力，因此選用千兆交互機，保證教學過程中音視頻的順利傳輸。

（4）音視頻設備。音視頻是語音室中的核心設備，尤其是音頻設備，要求設備要做到高保真、流暢度好、解析度高、無延遲。在安卓語音室中，視頻信號經教師機，通過網絡傳輸至學生端音視頻解碼器，再通過學生桌面的顯示器;音頻信號經教師端傳出后，首先傳至教師端的音頻解碼器，再經音頻解碼器傳至學生端和教室功放系統。

2.2 安卓系統語音室的技術標準

目前，國內語音實驗室的建設并沒有統一的標準，一般以能滿足教師和學生的授課、學習的功能即可，各學校更傾向于語音實驗室功能的個性化定制，從實際的教學需求入手，建設自己的語音實驗室。2003年，中國教育技術協會外語專業委員會曾起草了一份《數字語言學習系統技術規范（試行）》，此標準參照《GB/T14185-93語言學習系統通用技術條件》制定，從語音室的技術指標、主要功能、系統管理、資源管理等方面進行了語音室的規范制定，對國內語音實驗室的建設有一定的指導和借鑒意義。[1]

通過與規范的參照對比，安卓系統的語音實驗室在絕大部分參數上都能滿足語音實驗室的要求，其中有些參數遠遠高于標準的規定，如負載能力。但由于安卓機器本身的特性，在學生端的一次性開啟成功率方面表現并不良好，這也是我們在使用中出現的問題之一，死機、重開機次數要比基于電腦主機的語音實驗室要多。

2.3 安卓系統語音室的功能模塊

語音室的功能模塊要以能滿足師生的教學需求為準，最基本的功能包括屏幕廣播、聲音廣播、師生對話、生生對話、遠程輔導、示范轉播、分組討論、監視監聽等。[2]安卓語音室均具備以上功能：

（1）廣播教學。教師能夠將自己電腦的屏幕、課件、播放的影片、聲音等廣播到學生的屏幕，學生能夠在終端無延遲地接受到教師的視頻和音頻信號。

（2）對話功能。即教師和學生、學生和學生之間能夠進行對話。在安卓系統的語音室中，在正常的廣播教學狀態下，學生不可以進行聲音廣播，需要教師指定。教師在控制界面的學生頭像上點擊，學生頭像旁會出現話筒圖標，此時學生可以和教師進行會話，并且所有學生可以聽見。此功能最多可以4個學生同時進行。系統也可支持個別通話和“監聽”功能。

（3）同傳訓練。在傳統的語音室中，同傳訓練一般需要專門的設備和課室結構，在安卓系統的語音室中，繼承了同傳訓練的功能，教師可以同時指定最多4路譯員，進行四種語音的翻譯并實時傳出，學生可以自己選擇收聽任一路信號。

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

（5）自主學習。在廣播教學的模式下，學生端會被鎖定，學生只能接收來自教師的信息。在自主學習模式下，解除了教師的鎖定，學生可以操作自己的電腦進行自主學習。

（6）多頻道教學。在多頻道教學模式下，教師可以將事先準備好的多段學習材料同時呈現給學生，學生可以根據自己的學習情況來選擇相應的材料進行學習，可以自己控制學習進度。

（7）課堂測試和考試。課堂測試以選擇題和問答題為主，支持搶答模式。系統可以自動統計學生答題情況反饋給老師?？荚嚂r教師可以在系統中錄入試卷，也可以事先做好試卷再導入，設定考試的時間。

（8）其他功能。系統支持示范教學、復讀和跟讀、電子點名和實名登錄等。

總體來說，安卓系統的語音室功能比較完備，提供豐富的教學功能模塊，能夠滿足教師的教學和學生的學習需求，不僅能夠承擔日常的語言類課程的教學任務，同時能夠作為聽力測試、口語測試、同傳訓練以及上機考試等的場地使用。

3 安卓語音室的特點

3.1 輕量化

數字化語音實驗室目前多以計算機作為教師端和學生端，每一個學生都必須有一臺電腦主機，由于電腦主機體積較大，且比較笨重，需占用較多空間，運行時噪音大，散熱多。在安卓語音實驗室中，學生的終端只是一塊手機大小的安卓盒子，所需的空間很小，沒有噪音。使用桌面的控制器代替鼠標和鍵盤進行控制，讓學生在不需輸入文字的時候基本不需用鼠標和鍵盤。語音室干凈清爽，沒有電腦機房帶來的厚重感和壓抑感，為教師和學生創造了良好的教學和學習環境。

3.2 易管理

在設備的維護和保養方面，安卓語音室也有其優勢。由于搭載的是安卓系統集成的盒子，硬件的故障率比較低，設備維護的重點在外設設備。在軟件方面，系統的升級、軟件的安裝和更新等都可以在教師端完成，并且速度較快，大大提升了設備更新維護的效率。

3.3 建設成本小

目前常見的數字語音實驗室多以計算機來進行建構，以通過軟件來進行教學和管理。在大多數情況下，只需要學生終端能安裝上相應的教學軟件、進行網絡通訊、能播放音視頻即可，雖然計算機能滿足以上需求，但是計算機的功能遠不止此，這不僅是一種資源上的浪費，同時也提高了建設和維護的成本。而安卓設備構建的語音室，擁有更高的封裝性，功能更加專一，能夠滿足外語教學所需要的全部功能，做到物盡其用。

3.4 兼容性強

近年來，隨著移動智能設備的不斷普及，教師和學生上課更加喜歡“BYOD”（自帶設備），并將自己的設備應用到教學中。在安卓系統下，設備鍵可以輕松建立連接，共享視頻、音頻、圖片、文檔等文件，也可以進行投屏操作。由于設備采用的接口都師標準的USB接口，因此可以很快捷接入其他外設，語音室教學系統更加容易擴展，系統的兼容性增強。

4 安卓語音室的應用情況

4.1 教學應用情況

目前，在廣州大學語言實驗室，共有4間安卓系統的語音室，從教師和學生的教學實際情況反饋，安卓語音室得到了師生的青睞。在對外語學院4個班級的學生調查中，有90%以上的學生表示更喜歡在安卓語音室上課，理由包括：（1）課室環境較好，沒有電腦房的異味;（2）設備操作簡便，但對設備的控制度更高;（3）音質很好，沒有雜音，視頻清晰度較高;（4）功能較多，分組討論、口語測試、錄音等都能用上設備。而對任課教師的訪談結果也顯示，教師們對安卓語音室滿意度也較高，尤其是外教老師，設備操作簡便，可以切換語言界面，中文不好的外教老師也能輕松使用：（1）操作非常簡便，幾乎不會對上課產生干擾;（2）功能豐富，能夠滿足各種課程活動要求;（3）聲音和視頻的傳輸質量好，有利于外語學習;（4）外接設備方便，能使用自己的設備進行教學。

4.2 課室管理情況

在實驗室管理方面，管理人員也認為安卓語音室更便于管理和維護。教師端有較強的設備管理功能，可以實現一鍵開機、一鍵關機、通電自啟等便捷化的開關機功能;能夠在教師端批量化對學生端進行固件升級、軟件安裝、設備調試等;學生端可以進行故障自我檢測，能及時發現耳機、鍵鼠等設備的故障等。

5 結語

安卓語音室自建成后經過數學期的實踐應用，在教師和學生中引起較好的反響，師生們普遍認為在安卓語音室上課能獲得更好的教學和學習體驗，管理人員也更加容易管理。從成本上看，安卓語音室的建設和維護成本要比目前的電腦語音室小;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，能夠實現語音室教學和管理的全部功能，做到了物盡其用。因此，安卓設備構建的語音室是一種輕量級的語音室，在專業的外語教學中，能夠充分發揮自己的優勢，同時也將助力高水平大學和智慧校園的建設。

參考文獻

[1] 數字語言學習系統技術規范（試行）[J].現代教育技術，2003（02）：75-77.

[2] 鄭海英，馬軍，白彥華.數字語音室建設方案分析[J].實驗技術與管理，2005（07）：116-117，121.