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智能数字语音教学论文

上下文接口层。上下文接口层为应用程序提供开发接口以便 快速构建感知应用，主要包括应用开发规范。应用层。应用 层面向各种应用程序，提供各种上下文服务。

2智能数字语音教学平台的上下文感知模型 2.1智能数字语音教学平台功能 智能数字语音教学平台是将教师机和若干学生终端通 过局域网互连，实现教师对学生的语言教学。即当集中教学 时，教师机以广播方式集中授课，学生终端作为接收方听课 学习；
当个性教学时，学生也可根据需要任意点播资源库中 的音频资料，进行集体讨论或自主学习。该系统中教师机采 用PC机，学生端则使用自主研发的嵌入式终端。

2.2智能语音教学平台的上下文感知模型 普适环境中的上下文包括位置、速度、时间等环境上下 文信息，网络带宽、屏幕大小等设备上下文信息，操作习惯、 个人喜好、个性化需求等用户上下文信息。根据智能数字语音教学平台的功能，笔者提出基于该平台的上下文感知模型， 如图2所示。

2.3上下文感知在教师端的实现 上下文感知技术在教师端的应用表现在智能身份识别、 智能考勤、集中授课、自主性学习、音频资料管理、课程管 理等功能。2.3.1智能身份识别。上下文感知模块在系统进 入课前准备状态前，将满足听课条件的学生自动纳入到教学 环境中，并向他提供无缝语音教学。方法是：系统采用网络 感知学生的身份信息，前提是每个学生对应一台学生终端， 每隔一定时间，教师机通过局域网向学生机自动广播一次数 据，要求学生端向教师机发送身份标识，系统根据学生终端 发来的数据获取学生在教室的信息。2.3.2智能考勤。系统 进入课前准备状态时自动加载授课班级的学生名单，通过上 下文感知获取上课的学生身份，完成智能考勤，整个点名过 程可由系统自动感知实现。方法是：整个教学过程中需对学 生在教室的上下文信息进行感知，从正式上课开始，系统要 求各学生终端每隔一定时间向目标主机自动发送标识，主机 判断后记录学生的迟到早退情况，完成智能考勤。2.3.3集 中教学。系统进入集中教学状态时会触发一系列动作，教师 机向学生机广播传输音频文件，学生无条件接收后解码播放， 教师机和学生终端协同工作，达到集中语音教学的目的。

2.3.4个性化授课。系统切入个性化模块时，学生可通过点 播教师推荐的音频文件自主学习；
教师提出问题后，学生可以与教师展开交互讨论。

2.4上下文感知在学生端的实现 系统运行中学生终端始终包含接收、组包、解码和播放 四个状态，这四个状态也在不同的上下文情况下转换。上下 文感知在学生端的应用主要体现在学生端播放的音频流可 以随时中断、随时无缝连接和音频与文本的同步。2.4.1数 据收集算法与缓存替换算法。根据普适计算中的上下文信息， 系统运行数据收集和缓存替换算法，实现音频流的无缝连接。

数据收集是指音频断连时将用户可能要访问的数据先预存 到本地缓存中；
对数据访问时同步建立数据间的关系，并以 此为基础推理要收集的数据；
然后将结果按缓存驻留时间和 访问次数进行缓存替换。2.4.2音频与文本的定点同步算法。

系统运行期间音频与文本的同步是通过定时机制实现的，但 在播放过程中快进、快退、暂停等操作会对播放进程造成干 扰，使定时机制实现的同步相对复杂。所以我们采用一种改 进的定点同步算法来解决干扰问题。

3结束语 为了合理整合网络教育资源，充分满足高职院校语言教 学需要，本文结合上下文感知的关键技术，设计智能数字语 音教学平台的上下文感知模型，并实现了教师端的智能身份 识别、智能考勤、集中教学、个性化授课功能和学生端音频 流的无缝连接、音频与文本的同步功能。毫无疑问，该上下 文感知模型的提出，对智能数字语音教学平台的设计实现是具有指导意义的。