專利名稱：：電腦網(wǎng)絡語言學習系統(tǒng)及其方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及電化教學設備，屬G09。隨著電子技術的發(fā)展，在語言教學中，采用電化教學設備進行語言訓練已十分普及，并從單一的媒體形式走向帶有多媒體的語言教學，但這種多媒體語言教學設備仍是傳統(tǒng)的語言教學模式，只能進行單一的語言訓練。為了適應我國教育的發(fā)展，目前在大、中、小學都在普及計算機教學，為此學校必須備有語音室和計算機室，而這兩項的投資甚大，使教育部門不堪負擔。本發(fā)明的目的是要克服以往語言教學設備單一模式的局限，適應不斷發(fā)展的教學模式的變化，實現(xiàn)語言教學設備的計算機化和網(wǎng)絡化，而發(fā)明一種電腦網(wǎng)絡語言學習系統(tǒng)。它具有語音訓練和計算機教學的雙重功能，使語音室和電腦室合二為一，充分提高學校的教室和設備的利用率。它在教師和學生之間還可以進行時信息交互，達到相互溝通，有利提高教學質量。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的電腦網(wǎng)絡語言學習系統(tǒng)及其方法，它是由教師控制臺(1)和學生工作站(10)兩大裝置組成的(如附圖1)；教師控制臺(1)包括教師控制主機(2)、文件服務器(3)、HUB(4)、語言主控機(7)、視頻分配器(5)、主錄音機(9)、電源箱(6)、耳機(8)等，其中教師控制主機(2)是帶有顯示器、輸入設備的計算機，本發(fā)明的核心軟件-系統(tǒng)總控程序在教師控制主機(2)上運行，完成對整個系統(tǒng)的操作控制功能；文件服務器(3)的兩端分別與教師控制主機(2)和HUB(4)連接，HUB(4)再與學生工作站(10)連接，從而形成本系統(tǒng)的網(wǎng)絡，文件服務器(3)對本系統(tǒng)的網(wǎng)絡資源進行管理和分配；語言主控機(7)和視頻分配器(5)的兩端都分別與教師控制主機(2)和學生工作站(10)連接，語言主控機(7)是用來控制傳送教師與學生之間的音頻信號的部件，視頻分配器(5)用來實現(xiàn)教師與學生之間的視頻傳遞的元件；主錄音機(9)安裝在教師控制臺(1)的臺面上，教師用它來播放錄音帶，它可有兩路節(jié)目源同時播放和方便地切換；學生工作站(10)由耳機(8)、包括顯示器、輸入設備、語言卡(11)在內的計算機(12)組成；語言卡(11)是功能擴展卡，它的原理圖如附圖2所示，學生通過語言卡(11)可切換主錄音機(9)中的兩路節(jié)目，語言主控機(7)和視頻分配器(5)通過語言卡(11)可實現(xiàn)音頻、視頻的雙向傳輸，達到教師和學生之間的時信息交互。本發(fā)明的特征在于學生工作站的數(shù)量可據(jù)需要配置。本發(fā)明的特征在于系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要增加配置其他音象設備(如錄象機等)。本發(fā)明的特征在于系統(tǒng)的操作系統(tǒng)功能是用軟件方式控制實現(xiàn)。本發(fā)明的特征在于網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(代安裝)、計算機教學所需軟件(代安裝)、計算機系統(tǒng)總控程序均在教師控制主機上運行，其中計算機系統(tǒng)總控程序完成對本發(fā)明的操作控制功能，它的主要模塊組成如附圖3所示，該程序中；1．啟動模塊中包含版權信息顯示和進入系統(tǒng)的口令輸入；2．在參數(shù)設置模塊中設置有關年級、班級、課程等項目；3．主控模塊即系統(tǒng)主菜單(如附圖4)；4．計算機教學模塊中教師可對學生進行面對面的教學。本發(fā)明的特征在于學生工作站控制程序是運行在學生工作站的程序，它完成向學生工作站語言卡提供的各種功能的操作控制，同時提供屏幕切換及考試界面操作功能，它的主要模塊組成如附圖5所示，該程序中1．學生工作站控制程序的主界面是語言學習系統(tǒng)(如附圖6)；2．在語言學習系統(tǒng)中，學生可任選主錄音機(9)中的兩路節(jié)目之一收聽、調節(jié)音量的大小、呼叫教師等多項功能操作；3．在考試和測試系統(tǒng)中，學生可進行標準化考試或進行自我測試；4．在多媒體教學系統(tǒng)中，學生可收看教師控制主機播放的CD或VCD教學信息；5．在作文考試系統(tǒng)中，學生可在學生作文區(qū)輸入自己的作文，并將自己的作文傳送給教師批閱；6．進入幫助系統(tǒng)中，學生可獲取本系統(tǒng)有關的說明資料和操作說明資料。本發(fā)明的特征在于系統(tǒng)的軟、硬件可根據(jù)學校的要求進行升級，并使硬件升級后與原系統(tǒng)兼容。本發(fā)明的優(yōu)點是明顯的，它具有語言訓練和計算機教學的雙重功能把語言教學室和計算機房合二為一；它減少了學校的設備、場地和人員的投入，充分提高了教室和設備的利用率。本發(fā)明采用的計算機網(wǎng)絡和多媒體技術，形成一個圖象、聲音并茂的視聽教學環(huán)境，并提供了windows窗口操作界面，提示清楚、操作簡便、使用方便，教師和學生之間可以時信息交互，相互溝通，能有效地提高教學質量，實現(xiàn)了語言教學設備的計算機化和網(wǎng)絡化。以下將結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明。附圖1為本發(fā)明的示意圖。附圖2為語言卡的原理圖。附圖3為計算機總控程序的主要模塊組成圖。附圖4為系統(tǒng)主菜單。附圖5為學生工作站控制程序的主要模塊組成圖。附圖6為學生工作站控制程序的主界面語言學習系統(tǒng)。在附圖1中本發(fā)明是由教師控制臺(1)和學生工作站(10)兩大裝置組成；其中教師控制臺(1)包括教師控制主機(2)、文件服務器(3)、HUB(4)、語言主控機(7)、視頻分配器(5)、主錄音機(9)、電源箱(6)、耳機(8)等，文件服務器(3)的兩端分別與教師控制主機(2)和HUB(4)連接，HUB(4)再與學生工作站(10)連接，語言主控機(7)和視頻分配器(5)的兩端都分別與教師控制主機(2)和學生工作站(10)連接，主錄音機(9)安裝在教師控制臺面(1)上；其中學生工作站(10)是由耳機(8)、包括顯示器和輸入設備及語言卡(11)在內的計算機(12)組成。在教師控制主機(2)中運行的是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(代安裝)、計算機教學所需軟件(代安裝)和計算機系統(tǒng)總控程序，計算機系統(tǒng)總控程序的主要模塊組成如附圖3。在學生工作站(10)中運行的是學生工作站控制程序，其模塊組成如附圖5。首先接通電源，啟動本發(fā)明系統(tǒng)，接通文件服務器(3)電源，就進入網(wǎng)絡操作系統(tǒng)；接通教師控制主機(2)電源，并輸入指令，系統(tǒng)就進入計算機系統(tǒng)總控程序。在學生工作站(10)輸入正確指令后，系統(tǒng)進入學生工作站控制程序。一、系統(tǒng)總控程序系統(tǒng)總控程序是本系統(tǒng)的核心軟件，當進入系統(tǒng)總控程序后，將要求輸入口令。在輸入正確的口令并按正確按鈕后，將出現(xiàn)參數(shù)設置窗口。在選擇了年級、班級和科目后，就出現(xiàn)附圖4的系統(tǒng)主菜單。在系統(tǒng)主菜單中主菜單欄，顯示考試系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、計算機教學系統(tǒng)、退出；工作區(qū)，顯示學生座位表和各操作功能。教師視頻切換按鈕，單擊此按鈕，可將教師屏幕顯示傳向學生工作站屏幕，它用于計算機教學。1．語言教學系統(tǒng)，以下作詳細說明。上述系統(tǒng)主菜單的工作區(qū)提供了通常語言教學設備的各種功能，教師可方便地用鼠標單擊有關按鈕來選擇所需的功能。1)星期和日期顯示，顯示系統(tǒng)日期的星期、時、分、秒。2)計時顯示，單擊計時開始按鈕，將開始上課計時，并顯示所計的時、分、秒。3)呼叫顯示和應答，當有學生呼叫時，將顯示學生的座位號；單擊應答按鈕，教師可與該呼叫的學生個別通話以解釋他的問題。4)學生座位顯示區(qū)，從A8-H1顯示學生座位，當輸入班級學生座位名單后。將用參加上課的學生姓名代替其座位顯示。在有關功能操作中，學生座位顯示區(qū)中將以與眾不同的關鍵顏色來顯示操作所涉及的學生位置。5)教師講臺位置顯示，顯示教師講臺相對于學生座位的位置。6)功能顯示區(qū)，列有12個語言教學的功能操作按鈕，教師單擊不同的按鈕就能進行如下不同的語言教學(1)全通話，使全體學生只能聽到教師通過話筒的講解以及教師所選擇的那路節(jié)目內容；(2)組通話，使教師僅向他所選擇的若干組進行講課通話，每組為8位學生；(3)個別通話，使教師僅向他所選擇的某一位學生個別講課通話；(4)分組討論，使教師可把全班學生分成二、四人的小組，同一小組的學生可互相討論；(5)節(jié)目選擇，使教師能對主錄音機(9)中的兩路節(jié)目進行選擇，從而使學生只能聽到教師所指定的那路節(jié)目內容；(6)插話，使教師講課聲音和他所選擇的那路節(jié)目一起傳給學生；(7)關話筒，可關閉學生的話筒，使學生聽課時，避免了話筒噪聲的串入，提高聽音質量；(8)選擇監(jiān)聽，使教師對所選擇的學生的學習情況進行監(jiān)聽，并不為學生所覺察；(9)循環(huán)監(jiān)聽，使教師能對全班學生進行循環(huán)監(jiān)聽，對每位學生的監(jiān)聽時間可在1-10秒之間；(10)學生示范，可把教師所選擇的學生的學習情況向全班學生進行示范；(11)組會議，可把教師所選擇的某一組學生分成二人或四人小組；(12)返回，返回上一級窗口。單擊主菜單欄，就可分別進入考試系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)，以下作簡單說明。2．考試系統(tǒng)考試系統(tǒng)的下拉菜單為<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="256">考試系統(tǒng)標準化考試系統(tǒng)聽力考試系統(tǒng)作文考試系統(tǒng)考試分析系統(tǒng)</table></tables>單擊每一個系統(tǒng)選項，將會出現(xiàn)下一級子菜單，教師可根據(jù)需要進入不同的系統(tǒng)選項，在它們的下一級子菜單中選擇所需的內容對學生進行考試。3．多媒體系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)的下拉菜單為<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="258">多媒體系統(tǒng)CD播放VCD播放文本編輯功能圖形編輯功能</table></tables>(1)CD播放。單擊CD播放選項，將出現(xiàn)一個類似于CD播放機的窗口，其操作方法類似于一臺CD機。(2)VCD播放操作同CD播放。(3)文本編輯。單擊文本編輯選項，將啟動windows中的記事本，可進行文本編輯。(4)圖形編輯。單擊圖形編輯選項，將啟動windows中的畫筆，可進行簡單圖形編輯。4．計算機教學系統(tǒng)。單擊計算機教學系統(tǒng)，進入計算機教學系統(tǒng)后，并將切換鍵由下左圖變成下右圖，計算機教學系統(tǒng)將把教師進行計算機教學的講解和演示，傳送到學生的耳機和學生工作站的屏幕；講解完后，教師可將學生的屏幕切換成學生自己的上機操作屏幕，此時切換鍵由下右圖變成下左圖。<tablesid="table3"num="003"><tablewidth="201">老師視頻切換</table></tables><tablesid="table4"num="004"><tablewidth="202">老師視頻不切換</table></tables>5．退出。單擊退出菜單項，將退出本系統(tǒng)。二、學生工作站的使用進入學生工作站控制程序后，將出現(xiàn)附圖6的學生工作站控制程序主界面。菜單欄語言學習(L)，考試和測試(T)，多媒體教學(M)，幫助(H)。工作區(qū)顯示各種操作功能。下面將詳細說明學生工作站控制程序的運行操作。1．語言學習系統(tǒng)學生單擊菜單欄中的語言學習系統(tǒng)(L)或當教師主控機(2)的有關于語言學習和聽力考試的信息傳入時就啟動語言學習系統(tǒng)。學生按不同的按鈕，就可得到不同的功能。(1)按節(jié)目選擇鈕，學生可對兩路節(jié)目進行選擇。(2)按單音量調節(jié)鈕，可對耳機的音量大小進行調節(jié)。(3)按呼叫鈕，可向教師呼叫。(4)按消息鈕，顯示教師正在進行的操作。(5)如是聽力考試按開始考試鈕，聽力考試開始，讀取題庫內容；按測試完成鈕，聽力考試結束，關閉答案庫。(6)按查閱成績鈕，可對自己的考試結果進行顯示。(7)按A、B、C、D鈕，可選擇自己欲選擇的答案。按選擇題號鈕，可將試題定位在自己想做或修改的試題上。(8)如用鼠標對試題區(qū)進行滾條操作，可翻閱所有的試題。(9)按退出本系統(tǒng)鈕，可結束語言學習系統(tǒng)，返回主控窗口。2．考試和測試系統(tǒng)學生單擊菜單欄中的考試與測試(T)或當教師主控機(2)的有關標準考試或考試信息傳入時就啟動考試和測試系統(tǒng)。(1)如是標準考試按開始考試鈕，標準考試開始，讀取題庫內容；按考試完成鈕，標準考試結束，關閉答案庫；按查閱成績鈕，可對自己的考試結果進行統(tǒng)計顯示；按A、B、C、D鈕，可選擇自己欲選擇的答案；按選擇題號鈕，可將試題定位在自己想做或修改的試題上；如用鼠標對試題區(qū)進行滾條操作，可翻閱所有的試題。(2)如不是標準考試按選擇題庫鈕，可選擇自己想做的題目。(在選擇題庫窗口，按健確定或雙擊題庫名，就可開始自我測試)(3)按退出本系統(tǒng)鈕，可結束語言學習系統(tǒng)，返回主控窗口。3．多媒體教學系統(tǒng)當教師主控機(2)有多媒體教學信息(播放CD或VCD)傳入時啟動本系統(tǒng)。4．作文考試系統(tǒng)學生可在學生作文區(qū)輸入自己的作文，確定無誤后，按視頻回顯，教師就可收到學生的作文。5．幫助系統(tǒng)學生單擊幫助系統(tǒng)(H)，就可進入該系統(tǒng)獲取所需說明資料。權利要求1．電腦網(wǎng)絡語言學習系統(tǒng)及其方法，其特征在于它包括教師控制臺(1)和學生工作站(10)兩大裝置其中教師控制臺(1)主要由教師控制主機(2)、文件服務器(3)、HUB(4)、語言主控機(7)、視頻分配器(5)、主錄音機(9)、耳機(8)及電源箱(6)組成；其中學生工作站(10)主要是由包括顯示器和輸入設備在內的計算機(12)、耳機(8)組成。2．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的學生工作站(10)的計算機(12)內裝有實現(xiàn)音頻、視頻雙向傳輸及切換功能的語言卡(11)。3．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及英方法，其特征在于所述的學生工作站(10)的數(shù)量可據(jù)需要配置。4．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要配置其他音象設備(如錄象機等)。5．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于系統(tǒng)的操作系統(tǒng)功能是用軟件方式控制實現(xiàn)。6．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的教師控制主機(2)上運行的程序是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(代安裝)，計算機教學所需軟件(代安裝)，及計算機系統(tǒng)總控制程序。7．根據(jù)權利要求6所述的計算機總控制程序，其特征在于該程序中a．啟動模塊中包含版權信息顯示和進入系統(tǒng)的口令輸入；b．在參數(shù)設置模塊中設置有關年級、班級、課程等項目；c．主控模塊即系統(tǒng)主菜單；d．計算機教學模塊中教師可對學生進行面對面的教學。8．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的學生工作站(10)上運行的程序是學生工作站控制程序。9．根據(jù)權利要求8所述的學生工作站控制程序，其特征在于該程序中a．學生工作站控制程序的主界面是語言學習系統(tǒng)；b．在語言學習系統(tǒng)中，學生可任選主錄音機(9)中的兩路節(jié)目之一收聽，調節(jié)音量的大小，呼叫教師等多項功能操作；c．在考試和測試系統(tǒng)中，學生可進行標準化考試或進行自我測試；d．在多媒體教學系統(tǒng)中，學生可收看教師控制主機(2)播放的CD或VCD教學信息；e．在作文考試系統(tǒng)中，學生可在學生作文區(qū)輸入自己的作文，并將自己的作文傳送給教師批閱；f．進入幫助系統(tǒng)中，學生可獲取本系統(tǒng)有關的說明資料和操作說明資料。10．根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)及其方法，其特征在于系統(tǒng)的軟、硬件可根據(jù)學校的要求進行升級，并使硬件升級后與原系統(tǒng)兼容。全文摘要本發(fā)明是一種用于學習電腦、語言合二為一的學習系統(tǒng),它具有語言教學設備的全部功能,還具有計算機教學功能;除此之外,它還可以進行多媒體形式教學,教學考評及用戶靈活方便的配置。學生在此電腦網(wǎng)絡語言學習系統(tǒng)中,既可學習電腦,又可進行語音訓練;在教師與學生之間的時信息交互,減輕了學生的心理負擔,有利于提高教學質量。本發(fā)明充分利用了學校的教室空間,提高了教室和設備的利用率,并實現(xiàn)了語音教學設備的計算機化和網(wǎng)絡化。文檔編號G06F19/00GK1213804SQ9710663公開日1999年4月14日申請日期1997年10月5日優(yōu)先權日1997年10月5日發(fā)明者湯榮慶,楊飛申請人:上海申江科教儀器廠