基于移动互联网的实习实践教学语音共享技术研究＊

李建华，王 睿，胡世军

（兰州理工大学机电工程学院，甘肃 兰州 730000）

言传身教是教师之本，声音在知识的传递中起到至关重要的地位。在现代高校教育体系中，教师主要通过语言和声音来给学生传递知识。近年来，随着学生规模日益扩大，教室空间也相应扩大，教师在授课时的声音很难清晰传递到每个学生的耳朵里，教学质量受到影响。鉴于此，现代扩音技术在高等院校的授课环境中被广泛应用，麦克风将声音送至音响设备放大，保证了学生的听课质量，取得了良好的教学效果[1]。

实习实践是构成现代高校教学的重要板块，为适应工业界对具有实践性、创造性等综合能力强、素质高的工程技术人才的迫切需要，我国高等教育逐步由传统的应试教育向现代综合素质教育转型[2],在此背景下，实习实践环节显得愈发重要[3]。但是，我国高校的实习实践现场教学质量存在问题，难以获得满意的效果，主要原因是实践课程大都在实验室、企业、工厂，这种环境背景声音嘈杂，学生通过教师声音获取知识困难，另一方面，学生人数较多，现场环境安全因素及实习路线等导致学生队伍拉得很长，大部分学生难以听清；不仅如此，学生也缺乏实习实践环节的预习或者复习工具手段，实习实践教学质量难以提升[4]。

为保证现场教师的语音传递，扩音器常被用于提高音量，但是部分现场噪音过大及队伍过长导致教学效果较差，鉴于此，无线耳麦开始应用，教师声音通过无线电台发送，每个学生佩戴一只耳麦，此种方法教学效果良好，但是，此套设备的购买成本较高且日常充电维护困难，应用推广存在困难。

针对以上问题，文章提出一种基于移动互联网的实习实践教学语音共享平台，主要包括手机移动端和后台Web端，移动端实现复杂现场教师声音实时清晰传递，Web端基于移动端自动收集的教学语音建立资源库，通过手机点播方式解决了学生实习实践环节的预习或者复习难题，本文方法为提高高校实习实践环节的现场教学质量提供了解决方案。

1 实习实践教学语音共享平台架构设计

实习实践环境下的教师声音共享平台解决两大问题，一是现场声音传递问题，二是实习实践环节的预习或者复习难题。针对于此，设计实习实践环境下的教师声音共享平台系统架构如图1所示。实习实践环境下的教师声音共享平台由数据管理及存储层、应用服务交互层构成。

底层为数据管理与存储层，在实习实践教学的过程中，针对教学信息的集成管理是所面临的首要问题。存储层即平台储存中最基础的部分，实习实践教学信息数据在此汇集、储存和调用，是整个系统数据库的基础。数据管理层是平台数据云储存最核心的部分。数据信息系统是用于管理平台数据的计算机信息系统。通过数据集成和系统集成来获取、储存、管理、计算、分析和显示平台中音频、用户等数据。用户登录平台账号后，通过网络进入该平台即可享受平台提供的服务，如对学生、教师数据，以及实习实践教学信息、声音资源数据的管理维护等功能。

图1 实习实践环境下的教师声音共享平台系统架构图

上层为交互层，包括两部分内容。一部分是Web服务平台，为用户提供交互能力。对于使用者来说，平台交互层是指用户访问平台的连接口，其访问设备可以是电脑、手机、平板等终端。用户利用终端设备连接到平台系统，可以实现历史音频上传、搜索和下载，也可以进行相应历史实习实践教学环节的声音图文学习，帮助学生更好地了解实习实践课程，达到随时预习和复习的教学效果。另一部分是移动端，为教师和学生的现场声音交互及教师声音清晰传递提供支撑。主要实现教师声音在移动端的实时传输和音频资源的录制。

2 实习实践教学语音共享平台功能实现

2.1 声音实时共享平台

在实习实践现场，为方便教师和学生快捷使用，将一部手机设置成无线热点，所有教师学生连接热点，形成声音共享局域网，教师通过UDP协议实现声音的广播服务，并向所有收听的学生实施广播，为保证实习过程安全，学生可佩戴单耳机收听教师声音，在教师讲解的同时，平台完成语音现场收集工作，并将语音自动上传至服务器数据库。根据于此，设计声音实时共享平台功能流程如图2所示，程序主要实现的功能界面如图3所示。

2.2 音频资源共享平台

针对移动APP端收集的现场教学音频，通过Web提供音频资源共享功能，从而解决实习实践环节的预习或者复习难题。

教师移动APP端收集的现场教学音频自动上传后，教师可通过账户登录Web端，建立自己的实习课程、实习场景、声音资源的对应知识图谱，并编辑自己的教学声音，将整合完成的课程资源上传到服务器数据库，也可通过采集数据库数据来管理历史课程资源。

图2 移动端声音实时共享平台功能流程图

图3 移动端声音实时共享平台界面图

学生账户可通过网页直接登录Web端，下载和查阅历史实习实践课程的音频，线上学习感兴趣的实习实践活动，拓展思维，丰富知识结构。设计基于Web的音频资源共享平台界功能流程如图4所示。

图4 WEB端音频资源共享平台功能流程图

4 总结

文章结合高校实习实践环节授课模式，对实习实践教学存在的问题进行分析。针对实习实践环节现场声音传递质量问题和实习实践环节预习或者复习难题，提出一种基于移动互联网的实习实践教学语音共享平台。平台从高校实习实践教学流程出发，设计线上与线下多维度互动结合的学习平台。移动端实现了复杂现场教师声音实时清晰传递，Web端基于移动端自动收集的教学语音建立资源库，通过点播方式解决了学生实习实践环节的预习或者复习难题。