基于安卓系统的轻量级语音实验室建设与应用研究
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作者:乔志
摘 要 由谷歌研发的开源操作系统安卓目前在各领域已广泛应用，基于安卓系统搭建的高校语音实验室也为高校语言教学带来一次强有力的变革。广州大学语言实验室因时而动，采用安卓系统设备，建设了语音实验室。安卓语音室具有轻量化、易管理、成本小、兼容性强等特点，有助于高校语言教学的开展和实验室的管理。
关键词 安卓 语音室 建设 应用
中图分类号：G482 文献标识码：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 安卓语音室的发展现状
传统的语音实验室采用模拟信号传输系统，在音质的传输和保真上很有保障，但是功能較为单一，操作繁琐，人机交互不友好，对课堂教学的进行有一定影响。
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑等，其特点是开放性、丰富的硬件和软件支持、方便进行开发、满足用户个性化的需求。因此，安卓系统完全能够满足语音教学设备的要求，实现语音听力、播音、视听说、口语测试等功能。
2 安卓系统语音室的建设
2.1 安卓系统语音室的硬件组成
（1）教师端设备。在教师端，采用的是搭载Windows操作系统的电脑主机，并配备双显示屏，一个屏幕用于正常的教学广播，另外一个屏幕显示软件的管理界面，方便教师在教学的过程中随时进行管理。此外还配备了监视器，监视器的功能有两方面，一是将视频信号传输到学生端，二是与学生端的界面显示保持一致，以便教师能时刻了解学生端显示器的显示内容。
（2）学生端设备。在学生端，采用的即是基于安卓系统的学生学习终端，配备电源接口、标准网络接口、耳机接口、HDMI接口、USB接口，可连接键盘、鼠标、显示器等，视频和音频信号通过网络传输至学生端。在桌面上有学生控制端，可以进行调节音量大小、语速快慢、复读等操作。
（3）网络设备。语音室中的网络设备主要是交换机，由于教学中的音视频等数字信号都是通过网络来进行传输，交互机需要有较强的交换能力，因此选用千兆交互机，保证教学过程中音视频的顺利传输。
（4）音视频设备。音视频是语音室中的核心设备，尤其是音频设备，要求设备要做到高保真、流畅度好、解析度高、无延迟。在安卓语音室中，视频信号经教师机，通过网络传输至学生端音视频解码器，再通过学生桌面的显示器;音频信号经教师端传出后，首先传至教师端的音频解码器，再经音频解码器传至学生端和教室功放系统。
2.2 安卓系统语音室的技术标准
目前，国内语音实验室的建设并没有统一的标准，一般以能满足教师和学生的授课、学习的功能即可，各学校更倾向于语音实验室功能的个性化定制，从实际的教学需求入手，建设自己的语音实验室。2003年，中国教育技术协会外语专业委员会曾起草了一份《数字语言学习系统技术规范（试行）》，此标准参照《GB/T14185-93语言学习系统通用技术条件》制定，从语音室的技术指标、主要功能、系统管理、资源管理等方面进行了语音室的规范制定，对国内语音实验室的建设有一定的指导和借鉴意义。[1]
通过与规范的参照对比，安卓系统的语音实验室在绝大部分参数上都能满足语音实验室的要求，其中有些参数远远高于标准的规定，如负载能力。但由于安卓机器本身的特性，在学生端的一次性开启成功率方面表现并不良好，这也是我们在使用中出现的问题之一，死机、重开机次数要比基于电脑主机的语音实验室要多。
2.3 安卓系统语音室的功能模块
语音室的功能模块要以能满足师生的教学需求为准，最基本的功能包括屏幕广播、声音广播、师生对话、生生对话、远程辅导、示范转播、分组讨论、监视监听等。[2]安卓语音室均具备以上功能：
（1）广播教学。教师能够将自己电脑的屏幕、课件、播放的影片、声音等广播到学生的屏幕，学生能够在终端无延迟地接受到教师的视频和音频信号。
（2）对话功能。即教师和学生、学生和学生之间能够进行对话。在安卓系统的语音室中，在正常的广播教学状态下，学生不可以进行声音广播，需要教师指定。教师在控制界面的学生头像上点击，学生头像旁会出现话筒图标，此时学生可以和教师进行会话，并且所有学生可以听见。此功能最多可以4个学生同时进行。系统也可支持个别通话和“监听”功能。 （3）同传训练。在传统的语音室中，同传训练一般需要专门的设备和课室结构，在安卓系统的语音室中，继承了同传训练的功能，教师可以同时指定最多4路译员，进行四种语音的翻译并实时传出，学生可以自己选择收听任一路信号。
（4）分组讨论教学。分组讨论功能可以满足学生进行分组讨论的需求，分组的方式可以由教师指定，也可由系统随机进行分组。
（5）自主学习。在广播教学的模式下，学生端会被锁定，学生只能接收来自教师的信息。在自主学习模式下，解除了教师的锁定，学生可以操作自己的电脑进行自主学习。
（6）多频道教学。在多频道教学模式下，教师可以将事先准备好的多段学习材料同时呈现给学生，学生可以根据自己的学习情况来选择相应的材料进行学习，可以自己控制学习进度。
（7）课堂测试和考试。课堂测试以选择题和问答题为主，支持抢答模式。系统可以自动统计学生答题情况反馈给老师。考试时教师可以在系统中录入试卷，也可以事先做好试卷再导入，设定考试的时间。
（8）其他功能。系统支持示范教学、复读和跟读、电子点名和实名登录等。
总体来说，安卓系统的语音室功能比较完备，提供丰富的教学功能模块，能够满足教师的教学和学生的学习需求，不仅能够承担日常的语言类课程的教学任務，同时能够作为听力测试、口语测试、同传训练以及上机考试等的场地使用。
3 安卓语音室的特点
3.1 轻量化
数字化语音实验室目前多以计算机作为教师端和学生端，每一个学生都必须有一台电脑主机，由于电脑主机体积较大，且比较笨重，需占用较多空间，运行时噪音大，散热多。在安卓语音实验室中，学生的终端只是一块手机大小的安卓盒子，所需的空间很小，没有噪音。使用桌面的控制器代替鼠标和键盘进行控制，让学生在不需输入文字的时候基本不需用鼠标和键盘。语音室干净清爽，没有电脑机房带来的厚重感和压抑感，为教师和学生创造了良好的教学和学习环境。
3.2 易管理
在设备的维护和保养方面，安卓语音室也有其优势。由于搭载的是安卓系统集成的盒子，硬件的故障率比较低，设备维护的重点在外设设备。在软件方面，系统的升级、软件的安装和更新等都可以在教师端完成，并且速度较快，大大提升了设备更新维护的效率。
3.3 建设成本小
目前常见的数字语音实验室多以计算机来进行建构，以通过软件来进行教学和管理。在大多数情况下，只需要学生终端能安装上相应的教学软件、进行网络通讯、能播放音视频即可，虽然计算机能满足以上需求，但是计算机的功能远不止此，这不仅是一种资源上的浪费，同时也提高了建设和维护的成本。而安卓设备构建的语音室，拥有更高的封装性，功能更加专一，能够满足外语教学所需要的全部功能，做到物尽其用。
3.4 兼容性强
近年来，随着移动智能设备的不断普及，教师和学生上课更加喜欢“BYOD”（自带设备），并将自己的设备应用到教学中。在安卓系统下，设备键可以轻松建立连接，共享视频、音频、图片、文档等文件，也可以进行投屏操作。由于设备采用的接口都师标准的USB接口，因此可以很快捷接入其他外设，语音室教学系统更加容易扩展，系统的兼容性增强。
4 安卓语音室的应用情况
4.1 教学应用情况
目前，在广州大学语言实验室，共有4间安卓系统的语音室，从教师和学生的教学实际情况反馈，安卓语音室得到了师生的青睐。在对外语学院4个班级的学生调查中，有90%以上的学生表示更喜欢在安卓语音室上课，理由包括：（1）课室环境较好，没有电脑房的异味;（2）设备操作简便，但对设备的控制度更高;（3）音质很好，没有杂音，视频清晰度较高;（4）功能较多，分组讨论、口语测试、录音等都能用上设备。而对任课教师的访谈结果也显示，教师们对安卓语音室满意度也较高，尤其是外教老师，设备操作简便，可以切换语言界面，中文不好的外教老师也能轻松使用：（1）操作非常简便，几乎不会对上课产生干扰;（2）功能丰富，能够满足各种课程活动要求;（3）声音和视频的传输质量好，有利于外语学习;（4）外接设备方便，能使用自己的设备进行教学。
4.2 课室管理情况
在实验室管理方面，管理人员也认为安卓语音室更便于管理和维护。教师端有较强的设备管理功能，可以实现一键开机、一键关机、通电自启等便捷化的开关机功能;能够在教师端批量化对学生端进行固件升级、软件安装、设备调试等;学生端可以进行故障自我检测，能及时发现耳机、键鼠等设备的故障等。
5 结语
安卓语音室自建成后经过数学期的实践应用，在教师和学生中引起较好的反响，师生们普遍认为在安卓语音室上课能获得更好的教学和学习体验，管理人员也更加容易管理。从成本上看，安卓语音室的建设和维护成本要比目前的电脑语音室小;从体量上看，其所占的空间、重量等，都是比较小的;从功能上看，能够实现语音室教学和管理的全部功能，做到了物尽其用。因此，安卓设备构建的语音室是一种轻量级的语音室，在专业的外语教学中，能够充分发挥自己的优势，同时也将助力高水平大学和智慧校园的建设。
参考文献
[1] 数字语言学习系统技术规范（试行）[J].现代教育技术，2003（02）：75-77.
[2] 郑海英，马军，白彦华.数字语音室建设方案分析[J].实验技术与管理，2005（07）：116-117，121.
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