极域语音教室方案.doc
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极域数字化语音教室方案
极域数字化语音教室方案
（2014年）
教育信息化技术专家
极域荣誉出品
目录
1 概述 1
2 方案特点 2
2.1 普通机房变数字化语音教室 2
2.2 低延迟与高品质语音 2
2.3 强大的广播教学功能 2
2.4 专业化语言教学支撑 2
2.5 灵活强大的影音播放 3
2.6 多样化的自主学习途径 3
2.7 完善的教学管理 3
2.8 智能化标准化语言测试 3
2.9 极具人性化的产品设计 3
2.10 广泛支持各类操作系统 4
3 方案设计 4
3.1 方案拓扑图 4
3.2 极域数字语音系统功能详述 4
3.2.1 便捷的教师备课功能 5
3.2.2 教学内容展示功能 6
3.2.3 专业化的语言教学与训练功能 8
3.2.3.1 以波形对比校正发音的口语训练功能 8
3.2.3.2 教学全程录音与学生录音 8
3.2.3.3 以可视与监听方式纠正学生发音 9
3.2.3.4 同声传译 9
3.2.3.5 抢答和竞赛 10
3.2.3.6 多样化的口语练习 10
3.2.4 多样化的自主学习途径 10
3.2.5 在线语言教学的有序管理 11
3.2.6 支持各类标准化语言测试 13
3.3 技术规格 14
4 方案产品列表 15
5 极域数字语音系统部分使用案例 16
1概述
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的出台，标志着我国教育进入改革创新发展的新阶段。
在这一关键时期，教育信息化承担着极其重要的特殊使命，《纲要》将其定位为：
“信息技术对教育发展具有革命性的影响”。
教育信息化将成为今后十年中国教育改革发展的强大杠杆，以教育信息化带动教育现代化，推动中国教育系统整体改革与创新发展。
在此背景下，为广大师生提供最优质的教育信息化产品，成为了国内各大教育信息化厂商的使命。
极域品牌自2000年创立以来，一直致力于为教育信息化领域提供性能好、服务优的软件系统产品以及一系列功能强大的解决方案。
历经11载艰苦卓绝的探索与实践，极域品牌凭借其强大的研发实力和独特的技术优势，长期引领行业发展的趋势，在生产、销售、服务等方面的综合实力，不断获得用户的认可，并在业界赢得广泛声誉。
INTEL、联想、DELL、HP、方正、同方、龙芯等国内外顶级厂商都是极域非常紧密的战略合作伙伴。
极域产品畅销海内外，在国内某些城市的市场占有率高达95%，并远销海外60多个国家和地区。
极域核心产品拥有17个完美翻译的语言版本，全球学校用户数量超过30万所，用户人数超过1200万人。
极域参与了众多国内外重大项目的建设，在中国教育部投资100亿元的农村远程教育项目中，极域成为了电子教室系统产品的最大份额中标商，还有英特尔1：
1数字化学习项目、龙芯项目、校校通工程等等，产生了深远的市场影响。
以技术辅助听力、口语等语言练习，培养语言能力，提升语言学习效率是语言教学的重要手段。
随着数字技术、计算机技术和网络通讯技术的发展，语言教学中的技术，逐渐开始从收音机、录音机等模拟媒体向MP3、多媒体计算机等数字媒体过渡，逐渐开始从硬件终端为主向基于PC架构的软件支撑发展，数字语音教室应运而生，使得语音教室的部署和维护更加简单便捷，建设成本大幅降低，语言学习资源更加丰富，技术功能更加强大。
数字化语音教室正成为学校语言教学必备的数字化学习环境，成为世界各国教育信息化厂商研发的重点，极域的数字化语音教室正是这一产品群体中的佼佼者。
早期的语言学习形式
硬件形式语音教室
PC架构语音教室
市场上其他语音教室
极域数字语音系统
逐渐发展
PC应用日趋
广泛和深入
使用字典、收音机
、磁带等
使用数字化终端技术
由传统硬件形式
语音教室向PC架
构的语音教室转变
语音延迟严重，
声音传输存在噪音
突破性设计的USB语音盒，
大幅缩短了语音延迟，
提高了语音品质
极域数字化语音教室方案采用PC架构，以极域数字语音系统与自主研发的极域语音盒为核心，迅速将多媒体网络机房升级为数字化语音教室，并解决了网络语音传输的延迟问题，保证了语音品质。
方案全面支持听、说、读、写、译技能训练，为语言课教师提供备课、广播教学、多样化在线师生互动、网络课堂的有序管理、在线考试评价的整体解决方案，尤其在线评价系统全面支持各类标准化语言考试，现已通过了中国教育技术协会外语专业委员会的专业认定和国家级检测机构的检测。
2方案特点
2.1普通机房变数字化语音教室
方案采用PC架构，在网络机房安装极域语音盒和极域数字语音系统软件，就可升级为数字化语音教室，降低了信息化建设成本，弥补了传统模拟终端型语音教室的不足。
2.2低延迟与高品质语音
突破性设计的USB接口语音盒，采用了高性能的音频采集芯片，大幅缩短语音延迟（<50ms），通过软件技术消减回音与啸叫（无须通过强制性限制MIC声音来达成），优化了语音传输的品质。
保证语音教学过程中，语音延迟较小，达到了较高的语音品质，供完美语音品质；
2.3强大的广播教学功能
全面支持流畅无延时的Direct3D、DirectDraw、OpenGL、游戏、全屏电影及多媒体课件广播，流畅广播3DMAX、AUTOCAD、PHOTOSHOP、CORELDRAW、PREMIERE等各类软件操作过程，满足各类教学需求；外接设备直播功能帮助教师很方便地将个人笔记本电脑里的备课内容广播给学生，支持全屏DOS环境下的广播；语音广播、监听等贯穿所有课堂教学活动，极大地方便了教师与学生互动讨论，纠正学生发音练习。
2.4专业化语言教学支撑
方案的“口语训练、同声传译、分组讨论、电话会议”等功能为学员听说读写技能训练提供了专业化支持。
学员可通过对比原声波形图与跟读录音波形图，发现发音问题，准确纠正发音，练就一口标准语音。
发言、监听和个别通话时教师和学生可进行可视化交流，通过摄像头学生可以很容易地看到教师发音的口型，便于教师进行示范性操作，教师也可以看到学生的发音口型，对于发音不准确的学生提供更精准的辅导。
2.5灵活强大的影音播放
网络影院支持播放720P或1080P高清片源、DVD文件、VCD文件及几乎所有流媒体格式文件，流媒体传输保证音视频同步播放且流畅无延时；实现视频展台、录音卡座、DVD、VCD、硬盘播放机、USB摄像头等设备内容的实时广播，最大程度地共享音视频教学资源。
2.6多样化的自主学习途径
IPTV模式的网络影院为学生的自主学习提供更多选择空间；支持多媒体课件点播与资源共享，采用流媒体技术,保证在较小带宽下能流畅进行各类音视频文件的点播,支持100个终端对同一文件或不同文件同时并发点播；学生自主进行复读训练和即时测验，及时反馈学习效果；支师生进行分组讨论、主题讨论、电话会议等各种形式的教学交流与互动活动，有利于充分调动学生积极性，提供充分的语言交流时空，提升教学效果。
2.7完善的教学管理
提供一键式的上/下课管理，简单快捷，上课时教师可以快速自动检测语音设备、耳机和麦克风是否正常工作，大大提高了设备管理效率；班级模型视图实时显示学生桌面缩图，教师很方便地看到学生的学习请款，可进行座位表设置，减少学生管理时间；并且教师可以通过远程监控、远程设置、远程命令、断线锁屏、黑屏警告、限制学生U盘使用、限制应用程序使用、限制浏览网页等功能控制学生机，实现了有序高效地课堂教学管理。
n
2.8智能化标准化语言测试
方案全面支持语言教学随堂测试、标准考试、口语考试等各类标准化语言考试，满足语言测评的多样化需求，并具有自动评分、试卷自动分析等功能。
教学过程中，通过视频展台直播纸质试卷，或者屏幕广播Word文档或其他课件，把试卷内容展示给学生的同时，并对学生进行现场测验。
标准考试、口语考试过程中支持断线重连、异常情况（断电等）恢复考试进度继续考试，标准考试支持AB卷乱序执行。
口语考试支持分组模式，考试过程中实时将答题录音提交至教师计算机。
2.9极具人性化的产品设计
基于PC架构设计，产品安装极为简便，运行环境要求简单，性能稳定；界面设计人性化，功能调用灵活，贴合用户使用习惯；界面支持任意缩放；支持多语言环境，能够随时切换中文、英文或繁体界面；支持双显示器教学，教师可以将两个显示器连接使用，将教学软件界面显示到扩展显示器上，留出主显示器供教师操作使用。
2.10广泛支持各类操作系统
支持WindowsXP、WindowsVista、Windows7（32bits、64bits）。
3方案设计
3.1方案拓扑图
3.2极域数字语音系统功能详述
极域数字语音系统为教师备课、语音教学、语言教学演示、语言技能训练、口语练习、语言考试、课堂管理等提供了全方位的数字化支撑，其具体核心功能如下：
3.2.1便捷的教师备课功能
极域数字语音系统提供脱机使用的各种课件制作小工具，不需要在安装有极域数字语音系统的机房中，教师可以随时方便地在家中或办公室备课，而不受限制。
n编辑复读课件：
教师可以用“复读课件编辑”制作复读课件，可以把各种音视频文件编辑成含有音频，视频和字幕的复读课件，编辑时可自动分句，使用辅助文档创建语句或导入字幕文件，教师编辑的复读课件的音视频及字幕保存在单一文件中，便于移动和管理，教师上课时可以使用复读课件开展复读教学或上传到课件点播上供学生点播。
n录制屏幕操作：
用极域数字语音系统的“屏幕录制”功能将重要的教学操作或展示内容以ASF等常用视频格式录制下来，既能上课时广播给学生，又可传到相关网站，供学生自学。
n创建标准试卷：
用极域数字语音系统的“标准试卷编辑”功能，可提前创建、编辑试题，支持支持选择题，判断题，问答题，填空题，选错题，连线题，图片选择题等多种题型，便于随堂测验或阶段考试。
n创建口语试卷：
全面支持大学英语四级、六级，专业四级、八级的口语考试标准的口语试卷编辑，可添加文字、图片、视频等，设置考试时间、名称、分组模式等，并且口语试卷保存为单一的文件，便于管理和迁移。
3.2.2教学内容展示功能
极域数字语音系统通过屏幕广播、外接设备直播、多频道网络影院、学生演示等功能广播各种媒体形式教学内容，极大地方便了教师在课堂教学中使用各种教学资源开展教学活动。
n外接设备直播：
教师无需安装专用软件，将自带笔记本电脑与网络机房教师机连接，即可将笔记本电脑的相关教学材料广播给学生，避免了以往U盘传输数据的不安全性，也便于教师直接操作自己笔记本电脑中各类软件，直接广播给学生，无需在教师机中再次安装，节省了大量时间。
教师通过外接设备直播，还可以将外接视频展台、VCD、DVD、录音机、录像机、摄像机的视音频信号广播给学生，拓展教师可利用的教学资源，最大程度地丰富课堂教学内容。
直播的过程中教师可设置AB段循环播放和书签功能。
n屏幕广播：
教师通过“屏幕广播”，可将演示文稿、word等形式的语言教学相关内容广播给学生，教师在讲解的过程中可调用屏幕笔，让学生看到教师随机书写的内容，全面展现教师的内容讲解过程；同时教师在屏幕广播的同时可以将教师的摄像头画面或外接设备的直播画面同时广播给学生。
n多频道网络影院：
教师通过多频道网络影院可以将WMV、ASF、MPEG1等主流格式的视音频资源、高清片源以流媒体的方式无延迟播放给学生，学生不必下载该媒体文件，也不必将该媒体文件共享给学生。
教师在广播的时候可添加8个不同的频道供学生自主选择观看，其中包含2路外接设备频道，并且每个频道可以添加同一系列的多个教学视音频资源，学生可以按顺序观看，教师不需要多次添加。
网络影院在播放的时候可以添加书签记录播放位置，供下次继续播放，提高了视频在语言教学中的应用质量，并支持视频变速。
n声音广播：
教师通过声音广播可以灵活地选择各路声音广播给所有学生，教师可以选择广播自己的声音或者教师机电脑的声音，还可以将外接的视音频设备接入教师机直接广播给学生，如录音机、MP3等，并且声音广播时支持变速不变调，拓宽了教师选择声音广播的来源与选择地灵活性，增加了语音教学资源的范围，进一步提高了语音教学效率。
n学生演示：
教师通过“学生演示”功能可调用任何一个学生屏幕，并发送到其他学生机上，或选择某一学生，让其示范发音、朗读，其他学生可听到其声音，这极大方便了教师及时发现学生中典型个案，促进学生间智慧共享，激发学习动机，提升教学效果。
3.2.3专业化的语言教学与训练功能
3.2.3.1以波形对比校正发音的口语训练功能
n教师可以设置学生可以进行跟读练习，跟读练习的同时可以广播教师摄像头画面。
n教师在打开复读课件后即可立即开始复读训练，无需向学生发送和共享文件，流媒体传输复读课件中的视频，音频和字幕数据，所有学生的同步达到100ms以内。
n复读训练过程中，教师与学生可以自主选择视频或字幕窗口的显示和关闭，并且教师可以依据上课的需求灵活自主地自定义多种复读模式，如先播放原音后跟读等，还可以调节播放速度，可以做到±50%变速不变调，教师可以对统一学习材料调节不同的播放速度进行复读训练，加强学生的口语训练。
n学生可以即时跟读，跟读完成后可对比跟读发音与原音波形，从而纠正发音，多次重复，不断训练以达到标准化发音。
3.2.3.2教学全程录音与学生录音
n教师可以在上课时采用全程录音的方式将上课时所有声音混合录制到一个MP3文件中，此过程中不影响教师使用其他教学功能，全程录音便于教师课堂录音的收集，既可以录音一节课，便于教师回顾发现发音问题，也可以灵活记录某一段，记录学生发音练习时的声音，教师可针对录音情况对学生提供更有针对性的辅导。
n教师可以录制学生端的麦克风声音，学生录音以边录音边收集的方式进行，同时学生端也保存一份，不影响教学功能的运行。
学生可以将录音带走便于课后复习，更好地发现发音问题和掌握学习过程中的薄弱点，以便进行更有目标性的训练。
3.2.3.3以可视与监听方式纠正学生发音
n学生发言，个别通话以及监听时可以显示学生和教师的摄像头画面进行可视化通话，通过可视化通话，学生和教师都可以看到彼此的发音口型，便于教师进行示范性操作，更利于教师及时纠正学生发音口型的不准确。
n在教学过程中，教师可以随时监听一组或几个学生电脑和麦克风的声音，一方面方便教师随时监听学生是否在进行口语训练或听与上课无关的音乐或视频，另一方面教师很容易听到学生发音不准确，可即时纠正学生发音问题。
3.2.3.4同声传译
n教师可以在上课过程中邀请学生进行同声传译，学生可以翻译教师正在进行的讲话，也可以是音视频资源，翻译的语言可以由教师进行设置，受邀学生的学生端会出现相应提示，教师和其他学生都能听到翻译学生的声音，并且在翻译的过程中，通过可视功能和摄像头，其他学生也可以看到翻译学生的视频画面。
3.2.3.5抢答和竞赛
n抢答和竞赛是教师开展的一项有助于提高课堂气氛的活动。
抢答和竞赛的规则由教师进行设定，竞赛教师可以设置每道题的分值，基本分值，每道题的答题时间，每个学生的答题数目，以及学生的分组方式。
n学生抢答成功后，开始发言，同时发言学生端摄像头开启，教师和其他学生都可以看到发言学生；竞赛完成后，教师可以对参与竞赛的小组和成员进行排名。
排名第一的小组和排名第一的成员在学生端和教室端竞赛界面上都会有一个奖杯。
3.2.3.6多样化的口语练习
极域数字语音系统提供三种口语在线交流方式：
主题讨论、分组讨论、电话会议。
n主题讨论：
教师可设定讨论话题，学生在线自由选择感兴趣的话题，进入对应的主题小组进行语音和文字交流，激发了学生参与的积极性。
n分组讨论：
学生可以以教师所设置的分组，以语音聊天室方式进行组内同学间的口语与文字交流，教师可以共享文件和实时参与指导，保证口语交流的顺利开展。
n电话会议：
学生可自发组成讨论小组，以电话会议形式交流，更加发挥学生主动性，提升口语交流的参与度和讨论深度。
3.2.4多样化的自主学习途径
n自主复读:
学生可以自主点播复读课件进行复读练习，自主训练时学生可以依据自己的需要自定义复读模式，复读过程中学生可以自主调节播放速度，支持变速不变调，复读结束后学生可以对比录音与课件原音波形图，最后学生还可以将复读练习内容保存到文件，课后再练习。
n自我测验:
学生可以在课件点播中打开试卷，定即时测验的时间，开始考试，提交后自动评分，学生并可以将评分文件导出为网页形式，便于课后复习。
n课件点播:
教师可对教学音视频资源进行管理，让学生实现音视频资源的点选收看，方便学生自主学习，可添加多种文件包括音视频，复读课件以及各种类型的文档，如doc，ppt，pdf，excel等。
3.2.5在线语言教学的有序管理
n双显示器教学：
教师可以将两个显示器连接使用，将教学软件界面显示到扩展显示器上，留出主显示器供教师操作使用。
n语音设备管理：
教师端统一检测学生端语音盒、耳机和麦克风，提示教师学生端语音设备是否存在问题，帮助管理员和教师在上课或考试前，瞬间检测语音设备是否就绪，不需要一台台手工检测，可以节约大量时间和人力。
教师还可以随时切换到音箱来播放所以的声音，支持耳机侧音开关。
n上下课管理：
简化老师操作将教师每天要用的功能组合起来执行，一次点击即可完成，大大简化了教师的操作，当然教师也可以按原来的方式单独执行。
n班级管理与分组管理
班级模型：
每个教师可使用极域数字语音教室系统对不同上课班级进行管理，教师可以对学生点名，并将点名信息应用到班级模型，并可新建，删除，编辑，导入，导出，激活班级模型，教师可以方便地将上课的班级信息保存以供下次使用或者重新导入到其他教室使用，不需要重新再次注册登记。
极域数字语音系统提供图示和详细排列两方式显示所管理的班级学生，教师根据需要可以选择不同查看方式，方便教师管理学生机。
提供缩图示，实时看到学生机桌面，缩图大小可调节，支持标尺显示，学生图标支持座位号显示，座位表设置和验证座位号，锁定和解除锁定座位表。
座位表排序。
详细资料显示学生姓名，语音设备状态，进程数，分组等信息。
分组管理：
教师可在同一个班级中保存、重命名不同小组，添加、删除小组成员、设置小组长，并可将分组信息与班级模型匹配并永久保存，下次上课可直接调用。
n对学生机的远程管理
签到：
提供学生名单管理器，若学生的信息在学生名单管理器中，则只需要输入学号和密码苛刻。
若输入的学号不在学生名单管理器中，则需要输入姓名、性别、院系、班级（姓名必填）等信息。
并且点名后的信息教师可以导出，便于在不同的机房使用。
远程监控：
通过“远程监控”功能，不影响学生操作，就可远程监看学生屏幕，教师可以拍照记录学生端与课堂学习无关的行为或录制学生的操作过程；教师还可以远程控制学生电脑，强行关闭正在进行的游戏等，帮助教师有效管理课堂秩序。
远程命令：
教师通过远程命令可以远程运行或关闭学生机程序，以及执行远程开关机、远程登录Windows、重新启动等操作；教师还可以自主添加如“PPT”等远程命令或本地命令，能够有效帮助教师控制学生机，开展统一有序的课堂教学。
远程设置：
通过“远程设置”功能，教师能够快速设置学生机的屏幕分辨率、桌面背景、网络传输、学生频道号、学生端密码、学生端音量等各种属性；所有设置信息可以保存便于下次调用，方便教师快速设置学生机的各种属性，实现网络机房的统一管理。
学生限制：
通过“学生限制”的系列设定教师可以有选择性地限制学生电脑程序应用、U盘使用、网页浏览；并分别提供单独的视图，显示所有学生当前的操作情况，对学生浏览的网页和使用的程序做相应的设置，并可以对不同的学生设置不同的使用权限；学生限制有效控制课堂秩序，防止学生做与上课无关的事情。
黑屏警告：
当学生上课开小差或扰乱课堂秩序时，通过“黑屏”功能将学生机变成黑屏，提醒其集中注意力。
断线锁屏：
当学生上课时试图以断开网络连接来逃避教师监控时，系统会自动锁定学生机键盘、鼠标和屏幕。
n作业管理
收作业：
教师可将学生机指定目录下的文件直接收集到教师机，无需等待学生主动提交，并可以通过文件收集日志方便地查看作业收取的情况，文件收集帮助教师高效地收取学生作业，便于作业的统一管理。
分发文件：
教师将教师机相关文件或目录分发到学生机指定目录，方便教师快速发放作业、资料等，节省课堂时间，进一步提高课堂效率
交作业：
学生可将作业提交到教师机中的指定目录中；教师端提供单独的视图显示所有学生的文件提交情况，并可限制学生提交文件的大小和数量；作业提交帮助学生统一将作业提交给教师，便于作业管理，节省收取作业的时间。
3.2.6支持各类标准化语言测试
n问卷调查：
教师可以在课堂上使用“问卷调查”当堂出一道试题，测验学生的技能并立即获得学生的答案；学生答题后实时更新学生答案的统计结果，并以柱状统计图的方式显示；教师还可以进行抢答和问卷调查。
n测验：
教师可以对单个、部分或是全体学生发起一个快速测验。
测验以答题卡方式进行，答题卡支持选择题、判断题、填空题、问答题和口语题，教师可以对答题卡进行选择或是自定义答题卡。
测验过程中，教师可以随时停止/开始测验。
支持测验试图，教师可以看到学生的答题进度，并对所有测验情况进行查看。
对于设置正确答案的客观题，教师可以即时看到学生答题的正确率。
n口语考试：
教师可以现场编辑或提前准备好试卷题目，题目支持声音，文字和图片等素材，并可设置多种分组，同组的学生可以语音交流，每个学生的语音都可以录制成单独的文件，考试结束时提交到教师端指定目录下；口语考试前学生可以测试和调节麦克风，并进行注册，注册信息可导出使用；全面支各类口语考试标准。
n标准考试：
教师通过“标准考试编辑”功能可随机创建和编辑试卷，支持单选题、多选题、判断题和论述题四种题型，支持题中插入图片，可指定试卷名称，班级，总分、考试时间等信息。
教师可在教师机编辑，亦可用其他机器创建、编辑、保存，拷贝到教师机后使用。
教师可以将试题发送到学生端，进行在线考试或听力考试，支持学生断线重连后恢复考试，自动收卷、提前收卷等功能。
考试结束后系统会自动对单选、多选、判断题等评分，教师对翻译、作文等评分，支持成绩单导出（打印）为excel文档和评分结果发送给学生，系统并能统一分析考试成绩，帮助师生及时了解教与学情况，促进教学改进，提升教学效率。
3.3技术规格
n支持的操作系统与软件：
支持WindowsXP/SP1/SP2/SP3；WindowsVista/SP1/SP2；Windows7/SP1（32、64bits），兼容其它教学软件。
n极域语音盒：
极域自主研发的USB语音盒，采用高性能的音频采集芯片，大幅缩短了语音延迟，优化了语音传输的品质，语音教学的过程中，语音延迟较小，达到了较高的语音品质。
n广播延迟：
广播、师生数据交换流畅。
屏幕广播延迟时间<0.4秒，语音延迟在50ms以内。
n屏幕广播技术：
屏幕广播采用先进的动态局部截屏技术和实时压缩技术，支持DirectDraw、Direct3D、Overlay、OpenGL等特殊显示方式，以及全屏DOS环境下的广播，保证在网络条件较差的情况下也能做流畅广播。
n多路视频广播：
最多可添加8路信号，包括VGA、分量、HDMI、DVI、CVBS等各类信号，可直接将DVD、VCD、硬盘播放机、USB摄像头等外接设备的内容直接直播给学生。
视频广播时音频视频的信号完全同步、无延时，视频广播支持1080P。
n流方式的媒体播放：
网络影院采用流媒体技术，教师机无需发送文件可直接将音视频直接同步广播到学生机，支持MPEG-2/DVD、RM、ASF、RMVB、AVI、WMV、MP4、Mov等格式的72
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