本發(fā)明涉及動態(tài)教學(xué)軟件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前，現(xiàn)有的軟件控制主要依賴于傳統(tǒng)的輸入硬件設(shè)備，如鼠標(biāo)、帶觸摸感應(yīng)的輸入設(shè)備、ppt控制筆等來操作軟件。本質(zhì)上，都是依賴于硬件設(shè)備來模擬和實現(xiàn)鼠標(biāo)的操作；同時，諸如像超級畫板在內(nèi)教學(xué)輔助軟件，除了能使用鼠標(biāo)、觸屏操作外，都還具備文本作圖的功能，即系統(tǒng)定義了一系列的作圖、變換、賦值等指令，用戶可快速輸入達(dá)到操作軟件的目的。

但是用戶在操作軟件時，必須借助于類似于鼠標(biāo)的各種物理輸入硬件，對軟件進(jìn)行精準(zhǔn)的操作，才能有效地使用軟件。即使有了快捷的文本指令，也需要一定的記憶，并使用鍵盤或其他設(shè)備進(jìn)行操作。這類操作對于一般軟件而言不成問題，但對于用于課堂上的教學(xué)輔助軟件而言，則限制了老師的活動范圍，容易打斷教學(xué)進(jìn)程，擾亂教學(xué)節(jié)奏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)需要使用各種硬件進(jìn)行有效操作教學(xué)輔助軟件存在限制了老師的活動范圍，容易打斷教學(xué)進(jìn)程，擾亂教學(xué)節(jié)奏的不足，提供一種降低老師在操作軟件時動作幅度，提高教學(xué)輔助軟件對教學(xué)活動的支撐友好性的語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的方法。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的方法，它包括以下步驟：步驟1，語音采集模塊采集用戶輸入的語音，并將用戶輸入的語音轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)；步驟2，語音識別模塊將語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，并將降噪后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然語言文本；步驟3，自然語言分析模塊將自然語言文本進(jìn)行識別，并將識別后的自然語言文本轉(zhuǎn)換為文本指令；步驟4，文本指令接口定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令，并接收文本指令，將文本指令轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的操作指令；步驟5，教學(xué)輔助軟件模塊接收操作指令，并調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件執(zhí)行相對應(yīng)的操作。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述文本指令包括文件操作指令、元素構(gòu)造指令、元素移動指令、元素的屬性修改指令或撤銷重做操作指令。

例如，文本操作指令可以為打開指定文件，元素構(gòu)造指令可以為以(X，Y)為坐標(biāo)繪制一個自由點并將該點命名為name、連接點point1，point2繪制一條線段并將該線段命名為name，元素移動指令可以為將點point移動至(X，Y)坐標(biāo)位置。

例如，操作指令包括open(file)指令、point(X，Y[,name])指令、segment(point1,point2,[,name])指令或moveto(point,X，Y)指令。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述教學(xué)輔助軟件為動態(tài)數(shù)學(xué)教育輔助軟件。

例如，動態(tài)數(shù)學(xué)教育輔助軟件可以為超級畫板。

本技術(shù)方案中提供的語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的方法，可以使教師通過語音控制的方式實現(xiàn)與教學(xué)輔助軟件的交互，從而擴(kuò)大教師的活動范圍，提高教學(xué)的質(zhì)量，具體如下，首先，通過語音采集模塊采集教師輸入的語音(例如教師說繪制一個A點，A點的坐標(biāo)為200,200)，并將用戶輸入的語音(例如用戶說繪制一個A點，A點的坐標(biāo)為200,200)轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)，其次，語音識別模塊對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪(即將語音數(shù)據(jù)中的噪音除去)，將語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為自然語言文本，再次，自然語言分析模塊將自然語言文本轉(zhuǎn)換為文本指令(例如，以(200,200)為坐標(biāo)繪制一個自由點，并將該點命名為A)，再者，文本指令接口定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令(例如，open(file)指令，point(X，Y[,name])指令，segment(point1,point2[,name])指令或moveto(point,X，Y)指令等)，并將文本指令(例如，以(200,200)為坐標(biāo)繪制一個自由點，并將該點命名為A)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的操作指令(例如，point(X，Y[,name])指令)，最后，教學(xué)輔助軟件模塊接收操作指令(例如，point(X，Y[,name])，然后調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件(例如，超級畫板)執(zhí)行繪制坐標(biāo)為(200,200)的自由點A的操作，綜上所述，通過上述步驟，教師就不需要操作鼠標(biāo)或者鍵盤在超級畫板上進(jìn)行相應(yīng)操作了，教師僅僅通過語音就可以控制超級畫板進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而豐富教學(xué)輔助軟件的交互手段，擴(kuò)大老師在課堂上的活動范圍，降低老師在操作軟件時動作幅度，提高教學(xué)輔助軟件對教學(xué)活動的支撐友好性。

本發(fā)明還提供一種語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的裝置，它包括：語音采集模塊，用于采集用戶輸入的語音，并將用戶輸入的語音轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)；語音識別模塊，用于對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，并將降噪后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然語言文本；自然語言分析模塊，用于將自然語音文本進(jìn)行語義識別，并將語義識別后的自然語音文本轉(zhuǎn)換為文本指令；文本指令接口，用于定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令，并將文本指令轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的操作指令；教學(xué)輔助軟件模塊，用于接收操作指令，并調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件執(zhí)行相對應(yīng)的操作；所述語音采集模塊、語音識別模塊、自然語言分析模塊和教學(xué)輔助軟件模塊相互通信連接，所述文本指令接口內(nèi)置于教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)或為一個獨(dú)立的中間層。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述語音采集模塊、語音識別模塊、自然語言分析模塊和教學(xué)輔助軟件模塊通過有線連接、無線連接或程序直接調(diào)用進(jìn)行相互通信連接。

本技術(shù)方案中提供的語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的裝置，可以使教師通過使用該裝置實現(xiàn)對教學(xué)輔助軟件的語音控制，從而替代借助物理輸入設(shè)備對教學(xué)輔助軟件的操作的方式，從而擴(kuò)大教師的活動范圍，提高教學(xué)的質(zhì)量，具體如下，語音采集模塊采集教師輸入的語音(例如教師說繪制一個A點，A點的坐標(biāo)為200,200)，并將用戶輸入的語音(例如用戶說繪制一個A點，A點的坐標(biāo)為200,200)轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)發(fā)送至語音識別模塊，語音識別模塊對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪(即將語音數(shù)據(jù)中的噪音除去)，將語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為自然語言文本發(fā)送至自然語言分析模塊，自然語言分析模塊采用成熟的語音識別及語義分別技術(shù)將自然語言文本轉(zhuǎn)換為文本指令(例如，以(200,200)為坐標(biāo)繪制一個自由點，并將該點命名為A)并發(fā)送至文本指令接口，文本指令接口首先需要定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令(例如，open(file)指令，point(X，Y[,name])指令，segment(point1,point2[,name])指令或moveto(point,X，Y)指令等)，然后將文本指令(例如，以(200,200)為坐標(biāo)繪制一個自由點，并將該點命名為A)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的操作指令(例如，point(X，Y[,name])指令)并發(fā)送至教學(xué)輔助軟件模塊，教學(xué)輔助軟件模塊接收操作指令(例如，point(X，Y[,name])，然后調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件(例如，超級畫板)執(zhí)行繪制坐標(biāo)為(200,200)的自由點A的操作，綜上所述，通過上述裝置，教師就不需要操作鼠標(biāo)或者鍵盤在超級畫板上進(jìn)行相應(yīng)操作了，教師僅僅通過語音就可以控制超級畫板進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而豐富教學(xué)輔助軟件的交互手段，擴(kuò)大老師在課堂上的活動范圍，降低老師在操作軟件時動作幅度，提高教學(xué)輔助軟件對教學(xué)活動的支撐友好性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、降低了教學(xué)輔助軟件使用門檻：教師能在課堂中不用多余的肢體動作，使用與課堂一致的自然語言，就可以在授課的同時操作教學(xué)輔助軟件；

2、擴(kuò)大了軟件操作范圍：不必將教師的活動范圍限制在電子白板或是講臺周圍，而是在教室的任意位置，都可以通過語音操作軟件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施例的語音控制和操作教學(xué)輔助軟件裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖1所示，其中對應(yīng)的附圖標(biāo)記名稱為：

1語音采集模塊,2語音識別模塊,3自然語言分析模塊,4文本指令接口,5教學(xué)輔助軟件模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

一種語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的方法，它包括以下步驟：

步驟1，語音采集模塊采集用戶輸入的語音，并將用戶輸入的語音轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)；

步驟2，語音識別模塊將語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，并將降噪后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然語言文本；

步驟3，自然語言分析模塊將自然語言文本進(jìn)行識別，并將識別后的自然語言文本轉(zhuǎn)換為文本指令；

步驟4，文本指令接口定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令，并接收文本指令，將文本指令轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的操作指令；

步驟5，教學(xué)輔助軟件模塊接收操作指令，并調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件執(zhí)行相對應(yīng)的操作。

如圖1所示，本實例還提供一種語音控制和操作教學(xué)輔助軟件的裝置，它包括：

語音采集模塊1，用于采集用戶輸入的語音，并將用戶輸入的語音轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)；

語音識別模塊2，用于對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，并將降噪后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然語言文本；

自然語言分析模塊3，用于將自然語音文本進(jìn)行語義識別，并將語義識別后的自然語音文本轉(zhuǎn)換為文本指令；

文本指令接口4，用于定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令，并將文本指令轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的操作指令；

教學(xué)輔助軟件模塊5，用于接收操作指令，并調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的教學(xué)輔助軟件執(zhí)行相對應(yīng)的操作；

語音采集模塊、語音識別模塊、自然語言分析模塊和教學(xué)輔助軟件模塊相互通信連接，所述文本指令接口內(nèi)置于教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)或為一個獨(dú)立的中間層。

在利用超級畫板來講解三角形的內(nèi)角和等于180°的課堂上，應(yīng)用實例如下：

教師說出新建空白文件的語音，語音采集模塊采集新建空白文件的語音，并將新建空白文件的語音轉(zhuǎn)換為語音數(shù)據(jù)，語音識別模塊將語音數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪(例如將教師說話當(dāng)時周圍環(huán)境中的噪聲過濾)，并將降噪后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然語言文本，自然語言分析模塊將自然語言文本進(jìn)行識別，并將識別后的自然語言文本轉(zhuǎn)換為新建文件的文本指令，文本指令接口定義教學(xué)輔助軟件識別的操作指令，并接收新建文件的文本指令，將新建文件的文本指令轉(zhuǎn)化為new(file)指令(即與新建文本的文本指令相對應(yīng)的操作指令)，最后教學(xué)輔助軟件模塊接收new(file)指令，并調(diào)用安裝在教學(xué)輔助軟件模塊內(nèi)的超級畫板執(zhí)行新建一個文件的而操作；

根據(jù)上述相同的操作原理，教師說出后續(xù)的語音既可以完成講解三角形的內(nèi)角和等于180°的教學(xué)；例如，

教師：繪制三個自由點，分別命名為A,B,C(此時，超級畫板將在頁面的隨機(jī)位置，繪制出三個點，并顯示名稱為A,B,C)；

教師：以ABC三點為頂點繪制三角形(此時，超級畫板將使用連接點ABC，繪制出一個三角形)

教師：測量出已知三角形的三個內(nèi)角(此時，超級畫板將三角形的三個內(nèi)角大小分別測量出來，并顯示在頁面上)

教師：計算測量出的三個內(nèi)角和(此時，超級畫板將剛剛測量出來的內(nèi)角和作加法運(yùn)算，并在頁面中顯示出加法表達(dá)式及運(yùn)算結(jié)果)

教師：移動A點，使得三角形ABC為銳角三角形(此時，超級畫板將把A點移動至滿足條件的位置，使得三角形ABC為銳角三角形)

同理，可以將三角形變換為直角三角形、鈍角三角形；

這樣，在課堂上，老師既操作了軟件也向直觀演示和講解了任意三角形內(nèi)角和等于180°的這一事實。

以上具體實施方式對本發(fā)明的實質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不能對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，顯而易見地，在本發(fā)明的啟示下，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，需要注意的是，這些改進(jìn)和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。