本发明涉及动态教学软件技术领域，具体涉及一种语音控制和操作教学辅助软件的方法及装置。
背景技术：
目前，现有的软件控制主要依赖于传统的输入硬件设备，如鼠标、带触摸感应的输入设备、ppt控制笔等来操作软件。本质上，都是依赖于硬件设备来模拟和实现鼠标的操作；同时，诸如像超级画板在内教学辅助软件，除了能使用鼠标、触屏操作外，都还具备文本作图的功能，即系统定义了一系列的作图、变换、赋值等指令，用户可快速输入达到操作软件的目的。
但是用户在操作软件时，必须借助于类似于鼠标的各种物理输入硬件，对软件进行精准的操作，才能有效地使用软件。即使有了快捷的文本指令，也需要一定的记忆，并使用键盘或其他设备进行操作。这类操作对于一般软件而言不成问题，但对于用于课堂上的教学辅助软件而言，则限制了老师的活动范围，容易打断教学进程，扰乱教学节奏。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术需要使用各种硬件进行有效操作教学辅助软件存在限制了老师的活动范围，容易打断教学进程，扰乱教学节奏的不足，提供一种降低老师在操作软件时动作幅度，提高教学辅助软件对教学活动的支撑友好性的语音控制和操作教学辅助软件的方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种语音控制和操作教学辅助软件的方法，它包括以下步骤：步骤1，语音采集模块采集用户输入的语音，并将用户输入的语音转换为语音数据；步骤2，语音识别模块将语音数据进行降噪，并将降噪后的语音数据转换为自然语言文本；步骤3，自然语言分析模块将自然语言文本进行识别，并将识别后的自然语言文本转换为文本指令；步骤4，文本指令接口定义教学辅助软件识别的操作指令，并接收文本指令，将文本指令转化为相对应的操作指令；步骤5，教学辅助软件模块接收操作指令，并调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件执行相对应的操作。
更进一步的技术方案是，所述文本指令包括文件操作指令、元素构造指令、元素移动指令、元素的属性修改指令或撤销重做操作指令。
例如，文本操作指令可以为打开指定文件，元素构造指令可以为以(X，Y)为坐标绘制一个自由点并将该点命名为name、连接点point1，point2绘制一条线段并将该线段命名为name，元素移动指令可以为将点point移动至(X，Y)坐标位置。
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。
更进一步的技术方案是，所述教学辅助软件为动态数学教育辅助软件。
例如，动态数学教育辅助软件可以为超级画板。
本技术方案中提供的语音控制和操作教学辅助软件的方法，可以使教师通过语音控制的方式实现与教学辅助软件的交互，从而扩大教师的活动范围，提高教学的质量，具体如下，首先，通过语音采集模块采集教师输入的语音(例如教师说绘制一个A点，A点的坐标为200,200)，并将用户输入的语音(例如用户说绘制一个A点，A点的坐标为200,200)转换为语音数据，其次，语音识别模块对语音数据进行降噪(即将语音数据中的噪音除去)，将语音数据转化为自然语言文本，再次，自然语言分析模块将自然语言文本转换为文本指令(例如，以(200,200)为坐标绘制一个自由点，并将该点命名为A)，再者，文本指令接口定义教学辅助软件识别的操作指令(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)，并将文本指令(例如，以(200,200)为坐标绘制一个自由点，并将该点命名为A)转换为对应的操作指令(例如，point(X，Y[,name])指令)，最后，教学辅助软件模块接收操作指令(例如，point(X，Y[,name])，然后调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件(例如，超级画板)执行绘制坐标为(200,200)的自由点A的操作，综上所述，通过上述步骤，教师就不需要操作鼠标或者键盘在超级画板上进行相应操作了，教师仅仅通过语音就可以控制超级画板进行相应的操作，从而丰富教学辅助软件的交互手段，扩大老师在课堂上的活动范围，降低老师在操作软件时动作幅度，提高教学辅助软件对教学活动的支撑友好性。
本发明还提供一种语音控制和操作教学辅助软件的装置，它包括：语音采集模块，用于采集用户输入的语音，并将用户输入的语音转换为语音数据；语音识别模块，用于对语音数据进行降噪，并将降噪后的语音数据转换为自然语言文本；自然语言分析模块，用于将自然语音文本进行语义识别，并将语义识别后的自然语音文本转换为文本指令；文本指令接口，用于定义教学辅助软件识别的操作指令，并将文本指令转化为相对应的操作指令；教学辅助软件模块，用于接收操作指令，并调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件执行相对应的操作；所述语音采集模块、语音识别模块、自然语言分析模块和教学辅助软件模块相互通信连接，所述文本指令接口内置于教学辅助软件模块内或为一个独立的中间层。
更进一步的技术方案是，所述语音采集模块、语音识别模块、自然语言分析模块和教学辅助软件模块通过有线连接、无线连接或程序直接调用进行相互通信连接。
本技术方案中提供的语音控制和操作教学辅助软件的装置，可以使教师通过使用该装置实现对教学辅助软件的语音控制，从而替代借助物理输入设备对教学辅助软件的操作的方式，从而扩大教师的活动范围，提高教学的质量，具体如下，语音采集模块采集教师输入的语音(例如教师说绘制一个A点，A点的坐标为200,200)，并将用户输入的语音(例如用户说绘制一个A点，A点的坐标为200,200)转换为语音数据发送至语音识别模块，语音识别模块对语音数据进行降噪(即将语音数据中的噪音除去)，将语音数据转化为自然语言文本发送至自然语言分析模块，自然语言分析模块采用成熟的语音识别及语义分别技术将自然语言文本转换为文本指令(例如，以(200,200)为坐标绘制一个自由点，并将该点命名为A)并发送至文本指令接口，文本指令接口首先需要定义教学辅助软件识别的操作指令(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)，然后将文本指令(例如，以(200,200)为坐标绘制一个自由点，并将该点命名为A)转换为对应的操作指令(例如，point(X，Y[,name])指令)并发送至教学辅助软件模块，教学辅助软件模块接收操作指令(例如，point(X，Y[,name])，然后调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件(例如，超级画板)执行绘制坐标为(200,200)的自由点A的操作，综上所述，通过上述装置，教师就不需要操作鼠标或者键盘在超级画板上进行相应操作了，教师仅仅通过语音就可以控制超级画板进行相应的操作，从而丰富教学辅助软件的交互手段，扩大老师在课堂上的活动范围，降低老师在操作软件时动作幅度，提高教学辅助软件对教学活动的支撑友好性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、降低了教学辅助软件使用门槛：教师能在课堂中不用多余的肢体动作，使用与课堂一致的自然语言，就可以在授课的同时操作教学辅助软件；
2、扩大了软件操作范围：不必将教师的活动范围限制在电子白板或是讲台周围，而是在教室的任意位置，都可以通过语音操作软件。
附图说明
图1为本发明一种实施例的语音控制和操作教学辅助软件装置的结构框图。
如图1所示，其中对应的附图标记名称为：
1语音采集模块,2语音识别模块,3自然语言分析模块,4文本指令接口,5教学辅助软件模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
一种语音控制和操作教学辅助软件的方法，它包括以下步骤：
步骤1，语音采集模块采集用户输入的语音，并将用户输入的语音转换为语音数据；
步骤2，语音识别模块将语音数据进行降噪，并将降噪后的语音数据转换为自然语言文本；
步骤3，自然语言分析模块将自然语言文本进行识别，并将识别后的自然语言文本转换为文本指令；
步骤4，文本指令接口定义教学辅助软件识别的操作指令，并接收文本指令，将文本指令转化为相对应的操作指令；
步骤5，教学辅助软件模块接收操作指令，并调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件执行相对应的操作。
如图1所示，本实例还提供一种语音控制和操作教学辅助软件的装置，它包括：
语音采集模块1，用于采集用户输入的语音，并将用户输入的语音转换为语音数据；
语音识别模块2，用于对语音数据进行降噪，并将降噪后的语音数据转换为自然语言文本；
自然语言分析模块3，用于将自然语音文本进行语义识别，并将语义识别后的自然语音文本转换为文本指令；
文本指令接口4，用于定义教学辅助软件识别的操作指令，并将文本指令转化为相对应的操作指令；
教学辅助软件模块5，用于接收操作指令，并调用安装在教学辅助软件模块内的教学辅助软件执行相对应的操作；
语音采集模块、语音识别模块、自然语言分析模块和教学辅助软件模块相互通信连接，所述文本指令接口内置于教学辅助软件模块内或为一个独立的中间层。
在利用超级画板来讲解三角形的内角和等于180°的课堂上，应用实例如下：
教师说出新建空白文件的语音，语音采集模块采集新建空白文件的语音，并将新建空白文件的语音转换为语音数据，语音识别模块将语音数据进行降噪(例如将教师说话当时周围环境中的噪声过滤)，并将降噪后的语音数据转换为自然语言文本，自然语言分析模块将自然语言文本进行识别，并将识别后的自然语言文本转换为新建文件的文本指令，文本指令接口定义教学辅助软件识别的操作指令，并接收新建文件的文本指令，将新建文件的文本指令转化为new(file)指令(即与新建文本的文本指令相对应的操作指令)，最后教学辅助软件模块接收new(file)指令，并调用安装在教学辅助软件模块内的超级画板执行新建一个文件的而操作；
根据上述相同的操作原理，教师说出后续的语音既可以完成讲解三角形的内角和等于180°的教学；例如，
教师：绘制三个自由点，分别命名为A,B,C(此时，超级画板将在页面的随机位置，绘制出三个点，并显示名称为A,B,C)；
教师：以ABC三点为顶点绘制三角形(此时，超级画板将使用连接点ABC，绘制出一个三角形)
教师：测量出已知三角形的三个内角(此时，超级画板将三角形的三个内角大小分别测量出来，并显示在页面上)
教师：计算测量出的三个内角和(此时，超级画板将刚刚测量出来的内角和作加法运算，并在页面中显示出加法表达式及运算结果)
教师：移动A点，使得三角形ABC为锐角三角形(此时，超级画板将把A点移动至满足条件的位置，使得三角形ABC为锐角三角形)
同理，可以将三角形变换为直角三角形、钝角三角形；
这样，在课堂上，老师既操作了软件也向直观演示和讲解了任意三角形内角和等于180°的这一事实。
以上具体实施方式对本发明的实质进行详细说明，但并不能对本发明的保护范围进行限制，显而易见地，在本发明的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。