专利名称：随机提问造句回答用以训练外语听说能力的系统及其方法
技术领域：
本发明属于一种计算机辅助语言学习自动系统，特别是涉及一种运用交互式计算机系统进行听说教学，并同时具备随机提问造句回答用以训练外语听说能力的自动化系统及其方法。
2.随者计算机技术的发展，有业者开发出含有听说训练内容的计算机辅助学习教材，这些学习教材都是将传统的平面印刷的教材简单地计算机化，再借助于语音输出设备，让学习者聆听围绕某一主题或某一技能而安排的训练内容之后，就自己的理解，以选择判断的方式回答针对所听到的内容所提的问题，系统再参照标准答案给出或对或错的简单判别。这一方法除了同样具有不能实时互动的缺点外，并且，由于判断学习者听力理解程度的手段是多项选择方式，答题的对与错不完全基于学习者对问题的准确理解，因而训练成效的检测具有较大的猜测性。
3.将学生分作至少两人的组，就限定的主题，按规定的模式，在组员间进行对话练习。这一方法的突出问题是，练习双方都是学习者，语音本身不标准，可能会给听话人带来理解障碍；由他们来评判另一组员的练习情况，也缺乏权威性。
训练方法1.2所存在的两个通病是(一)学习者在练习时多局限于限定的主题、技能和模式，而生活中的实际应答活动却经常是灵活而随机的。在开始一个真实的对话之前，多不能预知交谈范围；(二)学习者仅仅限于孤立地、单向地、被动地聆听，缺少双向互动的主动表达训练，没有更好地调动学习者感官和思维参与学习活动，在很大程度上浪费了学习过程中掌握外语应用的宝贵时机。而训练方法3的练习活动中虽包含了双向互动的要素，但由于这种双向互动是由具有学习者背景的两方在进行，能够自由运用的语言基础是有限的，其语音标准与否，文法正确与否，词汇运用得当与否，互动的两方没有能力实时作出判断，更谈不上纠正，因而这一训练方法的成效并不理想。
本发明在深入研究了传统外语听说训练方面存在的诸多缺点之后，此时需要一个简易、便利的计算机辅助语言学习系统来解决此一问题，旨在应用成熟的计算机技术，不仅克服传统的外语听说教学所无法避免的训练内容局限、交互不足、指导不够的缺点，同时更有效率地提升学习者的实际表达能力。
为实现上述的目的，本发明包括一由数个提问和合乎逻辑的对应回答所构成的句型数据库、一问题产生模块，以及一造句式语言学习模块。其中，句型数据库由若干个问题单元构成，每一问题单元包含一个问题信息和至少一个答案信息；问题产生模块由句型数据库中随机提取一问题，并将该问题及对应答案送给造句式语言学习模块；造句式语言学习模块以语音或文字形式将该问题输出给学习者，并将该问题对应的答案分割成数个被分割单元，然后将这些被分割单元进行乱序重组，以得到一重组句子，并输出给学习者；在接受学习者的语音或文字输入后，造句式语言学习模块再对比该问题的数个答案与学习者的输入，并将对比结果输出给学习者。
本发明至少包括下列步骤建立至少一个句型样本于句型数据库，并通过问题产生模块输出问题，之后通过造句式语言学习模块进行造句回答任务，及最后该用户端完成该造句任务。
具体实施例方式
本发明为提出一种随机提问造句回答用以训练外语听说能力的系统及其方法，特别针对现今外语听说训练方面的缺点，提出一种简便、直观的计算机辅助语言学习系统来解决此一问题，用户端只需按照系统的提示，通过语音及文字的方式响应计算机以语音或文字形式提出的随机问题，达到提升学习者的外语听力理解能力，和实际外语交际中的应答能力的目的。
本发明以一较佳实施例说明本方法的具体可行性，
图1为本发明的系统架构图，说明本发明的基本架构，其说明如下本发明提出一种应答式外语听力训练系统100，用以处理所有的外语训练，用户欲操作本系统100时，通过用户操作界面(User OperatingInterface；UOI)50，进入本系统，而用户操作界面50可通过一基本输入输出装置进行输入输出，此一基本输入输出装置可为键盘、鼠标、数字触碰式面板及语音播放系统进行操作，其中应答式外语听力训练系统100包含问题产生模块120；造句式语言学习模块130；句型数据库140。
其中，问题产生模块120，用以提供至少一个问句至用户端，并通过一随机数产生器做为产生问句之基准，当接收到中央监控模块110的呼叫时，便发送出一问题信号，而此一随机数产生器更提供一随机数列表，用以放置所有的随机数队列。
其中，造句式语言学习模块130，用以判别该用户端所输入的信息的正确性，当接收到中央监控模块110的呼叫时，便发送一造句信号，本模块更提供了一暂存区与一加法器；暂存区用以放置一对比样本并与该加法器中的数据进行对比，而此一对比样本为每一随机问句所对应的解答；加法器用以接收该用户端所输入的信息，并通过一先到先服务(First ComeFirst Served；FCFS)的规则处理。
其中，句型数据库140，用以存放至少一个句型样本数据，当检测有问题信号及造句信号时，便会将句型样本数据与问题产生模块120与造句式语言学习模块130进行连结。
如图2-b，上述随机数列表145，提供了1～n的随机数队列，通过特定的连结关系，连至句型数据库140，1对应至1′、2对应至2′，以此类推，而句型数据库140中也提供了一句型数据列表150，用以存放句型样本数据，此一句型数据列表150，至少包含(1)句型编号，其为该句型样本数据的序号，并对应至一随机数列表；(2)答句文字，其以文字的方式呈现答案句；(3)一问句文字，其以文字的方式呈现问题句；(4)一答句语音模型，其以语音的方式呈现答案句及(5)问句语音模型，其以语音的方式呈现问题句。
应答式外语听说能力训练系统100可在任一计算机可执行的硬件平台中，而计算机可执行的硬件平台可为个人计算机(PC)、笔记本型计算机(NB)、个人数字助理(PDA)，应答式外语听力训练系统100均可运作，而熟习该项技术者亦可进行各种变更，以将本发明的应答式外语听说能力训练系统100实施于任何一种电子装置，或可与网络通讯连接的电子装置。
请参阅图2-a，图2-a为本发明的方法流程图，流程如下首先建立至少一个一句型样本于一句型数据库140(步骤200)，便对句型数据库140进行定义，之后通过一问题产生模块120输出一问句(步骤210)，而问题产生模块120的详细流程为步骤A，接着通过一造句式语言学习模块130进行一造句任务(步骤220)，而造句式语言学习模块130的详细流程为步骤B，最后一用户端完成该造句任务(步骤230)，并结束本流程。
图2-b为本发明的方法流程图，为问题产生模块110产生问句的详细流程，则参阅图2-b，流程如下步骤A之后，通过一随机数产生器产生一随机数(步骤212)，之后便借由该随机数从该句型数据库140提取相对应之一句型样本数据(步骤214)，关于句型样本数据之前已有详述，在此不多做说明，然后格式化该句型样本数据并输出至该造句式语言学习模块(步骤216)，最后通过问句语音模型与问句文字进行发问(步骤218)，并利用用户操作界面50进行输出。
图2-c为本发明的方法流程图，为造句式语言学习模块130的详细流程，则参阅图2-c，流程如下步骤B之后，通过该造句式语言学习模块130从该句型数据库140提取答句文字与答句语音模型做为一对比样本(步骤221)，并将对比样本存入造句式语言学习模块130的暂存区，之后便分割答句文字及随机重组答句文字并输出给该用户端(步骤222)，然后便接收该用户端所输入的信息(步骤223)，此一信息可为文字或是语音，接着再通过先到先服务(FCFS)的顺序将输入之信息送入至一加法器(步骤224)，接着判断输入是否完毕(步骤225)，如果尚未输入完毕，则重回步骤223，直至输入完毕；若已经输入完成，则整合该加法器中的片段并与该对比样本进行对比(步骤226)，加法器中的片段便是按照用户端逐次输入的信息，将其排序出其顺序性，依照先到先服务(FCFS)的法则完成，若对比结果正确，则核可该造句任务(步骤227)，也就是用户端输入正确；若对比结果错误，则提供纠正与强化训练(步骤228)，避免用户端下次仍然犯同样的错误，最后再判断是否有下一笔造句任务(步骤229)，若有下一笔造句任务，则重回步骤210，重复上述相同流程；若没有下一笔造句任务，则进入步骤230，结束本次任务。
请参阅图3，图3为本发明所提的实施例的示意图，借由用户进入本发明所提之界面窗口300，可按照界面窗口300的提示来回答，界面窗口300通过语音及文字输出来发送问句，用户可重复播放问句并学习发音，然后再依照界面窗口310的11个提示进行作答，如本实施例，”How oldare you？”用户需依次以语音输入或点击选择编号，当用户认为排列完成时，按下确定钮，送出结果，系统便会自行对比，若正确就会出现界面窗口320的画面，并发出正确的发音。本发明便利用此一直观的外语学习模式，同时可学习世界上任何不同的语言，让语音学习者只需通过本发明便可学习数种语言。
权利要求
1.一种随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其应用于辅助外语学习，并通过一应答式外语听说能力训练系统进行全程的监控，更借助一用户操作界面来完成一用户端外语听说能力训练的任务，其特征在于该系统至少包含一问题产生模块，用以产生一问题信号并提供至该用户端，其通过一随机数产生器做为产生问题的基准；一造句式语言学习模块，用以当接收到该问题信号，产生一造句信号并判别该用户端所输入的信息的正确性；及一句型数据库，用以存放至少一个供问题产生模块和造句式语言学习模块使用的一句型样本数据。
2.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该中央监控模块是记录模块间交换的信息及各模块的保留数据，主要是过程的管理及个人信息的存取。
3.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该随机数产生器更提供一随机数列表，用以放置所有的随机数队列。
4.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该造句式语言学习模块更提供一暂存区与一加法器。
5.如权利要求4所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该暂存区是用以放置一对比样本并与该加法器中的数据进行对比。
6.如权利要求5所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该对比样本为每一随机问句所对应的解答。
7.如权利要求4所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该加法器用以接收该用户端所输入的信息，并通过一先到先服务的规则处理。
8.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该句型数据库提供一句型数据列表用以存放该句型样本数据，该句型数据列表至少包含一句型编号，系为该句型样本数据之序号，并对应至一随机数列表；一答句文字，系以文字的方式呈现答案句；一问句文字，系以文字的方式呈现问题句；一答句语音模型，系以语音的方式呈现答案句；及一问句语音模型，系以语音的方式呈现问题句。
9.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该用户操作界面可通过一基本输入输出装置进行输入输出，该基本输入输出装置可从键盘、鼠标、数字触碰式面板及语音播放系统的组合中任意择一。
10.如权利要求1所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的系统，其特征在于该应答式外语听说能力训练系统可运用于一计算机可执行的硬件平台中，而该计算机可执行的硬件平台可从个人计算机、笔记本型计算机、个人数字助理的组合中任意择一。
11.一种随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其应用于辅助外语学习，并通过一应答式外语听说能力训练系统进行全程的监控，更借由一用户操作界面来完成一用户端外语听说能力训练任务，其特征在于该方法至少包含下列步骤建立至少一个一句型样本于一句型数据库；通过一问题产生模块输出一问句；通过一造句式语言学习模块进行一造句任务；及该用户端完成该造句任务。
12.如权利要求11所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该通过一问题产生模块输出一问句的步骤，更包含下列步骤通过一随机数产生器产生一随机数借由该随机数从该句型数据库提取相对应的一句型样本数据格式化该句型样本数据并输出至该造句式语言学习模块通过问句语音模型与问句文字进行发问
13.如权利要求12所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该句型样本数据，至少包含一句型编号，为该句型样本数据之序号，并对应至一随机数列表；一答句文字，以文字的方式呈现答案句；一问句文字，以文字的方式呈现问题句；一答句语音模型，以语音的方式呈现答案句；及一问句语音模型，以语音的方式呈现问题句。
14.如权利要求12所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该随机数产生器由该问题产生模块所提供。
15.如权利要求11所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该通过一造句式语言学习模块进行一造句任务的步骤，更包含下列步骤通过该造句式语言学习模块从该句型数据库提取答句文字与答句语音模型做为一对比样本；分割答句文字及随机重组答句文字并输出给该用户端；接收该用户端所输入的信息；通过先到先服务的顺序将输入的信息送入至一加法器；判断输入是否完毕；整合该加法器中的片段并与该对比样本进行对比；及核可该造句任务。
16.如权利要求15所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该加法器用以接收该用户端所输入的信息加以暂存，并通过一先到先服务的规则处理。
17.如权利要求11所述的随机提问造句用以训练外语听说能力的方法，其特征在于该用户操作界面可通过一基本输入输出装置进行输入输出，该基本输入输出的装置可从键盘、鼠标、数字触碰式面板及语音拨放系统的组合中任意择一。
全文摘要
本发明公开了一种随机提问造句回答用以训练外语听说能力的系统及其方法，其为一种计算机辅助语言学习系统，用户端通过本发明提供的应答式外语听说训练系统，只需按照提示完成其对问题的回答。本发明至少包括下列步骤建立至少一个句型样本于句型数据库，并通过问题产生模块输出问句，之后通过造句式语言学习模块将该问题以语音或文字的形式输出给学习者，该问题对应的答案则被其分割成数个单元进行乱序重组，以得到一重组句子，再输出给学习者；在接受学习者的语音或文字输入后，造句学习模块再将学习者的输入与该问题的数个答案相对比，并将对比结果输出给学习者。
文档编号G09B7/00GK1448897SQ021081
公开日2003年10月15日 申请日期2002年3月28日 优先权日2002年3月28日
发明者温世仁, 张东华, 马苹苹 申请人:英业达股份有限公司