一种云服务英语教学设备及教学方法与流程

本发明属于学习设备技术领域，尤其涉及一种云服务英语教学设备及教学方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

英语是国际指定的官方语言(作为母语)，也是世界上最广泛的第一语言，英语包含约49万词，外加技术名词约30万个，是词汇最多的语言，也是欧盟以及许多国际组织以及英联邦国家的官方语言，拥有世界第三位的母语使用者人数，仅次于汉语和西班牙语母语使用者人数。然而，现有英语学习时，对英语时态学习困难，耗费时间，错误率高，学习不方便；同时不能及时的学员发音进行纠错，学习效率低。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有英语学习时，对英语时态学习困难，耗费时间，错误率高，学习不方便；同时不能及时的学员发音进行纠错，学习效率低。

现有技术中，没有将英文段落拆分成语句和词汇，标注出时间和状态的关键词，按自建的时态标记表中的标记符号标记语句可能的英语时态，再配合关键词，确定语句的英语时态，最后根据语句的英语时态，选择合适的系动词和动词的时态，填补到语句中；从而造成不具有理解简单、准确率低、学习不方便。

现有技术声学分析中，很难预先知道英语元音不同发声的数目；计算时间复杂度和空间复杂度较高，难以处理英语元音多个发声体系；划分出的元音发声结果与真实结果偏差较大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种云服务英语教学设备及教学方法。

本发明是这样实现的，一种云服务英语教学方法，所述云服务英语教学方法包括：

将英文段落拆分成语句和词汇，标注出时间和状态的关键词，按自建的时态标记表中的标记符号标记语句的英语时态，再进行接收维护更新指令；根据所述维护更新指令获取语句的英语时态信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；根据维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，维度表配置信息中带有需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；根据语句的英语时态信息以及维度表操作权限信息，判断语句的英语时态信息是否满足所述维度表操作权限信息；若语句的英语时态信息满足所述维度表操作权限信息，对需要维护更新的维度表进行更新操作；将进行更新操作后的维度表同步到目的数据库；再配合关键词，确定语句的英语时态，根据语句的英语时态，选择合适的系动词和动词的时态，填补到语句中；

对被测对象的英语元音发声声学进行分析，并与预存的标准的英语元音发声声学模型相比较；依次进行初始化英语元音发声体系：在复杂英语元音发声体系中，与节点相连的所有节点的个数称为该节点的度数，将复杂英语元音发声体系中的所有节点按照节点的度数降序排列，选取度数最大的k个节点，再将度数最大的节点划分到第一个英语元音发声体系，并作为第一个英语元音发声体系的中心节点，计算剩下k-1个节点中的每个节点v与每个英语元音发声体系c的中心节点w的相似度，当相似度大于某个阈值η时，将节点v划分到英语元音发声体系c中，否则将节点v作为新英语元音发声体系的中心节点；

再扩展英语元音发声体系：初始化英语元音发声体系后，标记所有节点的层数，初始化英语元音发声体系过程中选中的节点作为第1层，将所有与第n层节点相连的未标记层数的节点标记为第n+1层节点，n为大于0的自然数，直到所有节点被标记，扩展初始英语元音发声体系的第n层，对标记为第n层的每个节点v，计算节点v与每个英语元音发声体系c的链接强度，若节点v与英语元音发声体系c的链接强度最大，将节点v划分到英语元音发声体系c中，直到所有节点都分到某个英语元音发声体系中；

再进行融合小英语元音发声体系：若一个英语元音发声体系包含的节点数目小于t＝max{5,max{|ci|}/10}，则称其为小英语元音发声体系，其中max表示最大值，max{|ci|}表示复杂英语元音发声体系中所有英语元音发声体系的节点数目的最大值；扩展英语元音发声体系后，需要把小英语元音发声体系融合到大英语元音发声体系中；计算小英语元音发声体系中的每个节点v的相邻节点与每个不是小英语元音发声体系的英语元音发声体系c的公共节点个数，若节点v的相邻节点与英语元音发声体系c的公共节点个数达到最大，将节点v重新划分到英语元音发声体系c中；

再进行选取最优结果：对初始化英语元音发声体系过程中的相似度阈值η从0.1到1，以0.05-0.1作为步长，重复初始化英语元音发声体系、再扩展英语元音发声体系、再进行融合小英语元音发声体系三个过程做10-30次试验，对每一次试验的划分结果计算扩展模块度eq，选取使得eq最大的划分结果作为最终划分结果；

对被测对象的英语元音发声进行纠正，使被测对象的英语元音发声准确；

进一步，维度表操作权限信息包括：具有维度表操作权限的语句的英语时态标识；

所述判断所述语句的英语时态信息是否满足所述维度表操作权限信息，包括：

判断所述语句的英语时态信息是否在所述具有维度表操作权限的语句的英语时态标识中；

所述维护更新指令为增加内容指令、更改内容指令或删除内容指令；

在对所述需要维护更新的维度表进行更新操作之前，包括：

根据所述维护更新指令，确定需要维护更新的字段，并获取到所述需要维护更新的字段的字段标识；

根据所述字段标识以及所述维度表配置信息获取到预先设置的字段配置信息；其中，所述字段配置信息包括所述字段的字段内容排序规则、字段次序信息、字段限制条件；

若所述维护更新指令为增加内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述增加内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中增加字段内容；

根据所述字段内容排序规则，将所述字段内容进行排序；

根据所述字段次序信息，将维度表中的各个字段进行排序；

若所述维护更新指令为更改内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述更改内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中更改字段内容；

若所述维护更新指令为删除内容指令，对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

维度表中的一个或多个字段中删除字段内容；

判断所述增加字段内容、更改字段内容或者删除字段内容之后的各字段是否满足所述字段限制条件；

若有字段不满足所述字段限制条件，生成提示信息；所述提示信息用于提示不满足所述字段限制条件的字段数，并提示不满足所述字段限制条件的字段相关信息；所述字段相关信息包括所述字段的所述字段标识或者字段名称。

进一步，初始化英语元音发声体系过程中选取度数最大的k个节点的具体

过程为：k＝max{k1,k2}

k1＝n/10+2

k2＝|{v|d(v)＞max{d(v)}/2}|；

其中，max表示最大值，n为英语元音发声体系中的节点个数，d(v)表示节点v的度数；

初始化英语元音发声体系过程中计算剩下k-1个节点中的每个节点v与每个英语元音发声体系c的中心节点w的相似度的公式为：其中l(v)＝adj(v)∪{v}，adj(v)表示与节点v相连的节点的集合；

所述扩展英语元音发声体系过程中计算节点v与每个英语元音发声体系c的链接强度的公式是：其中，d[v][c]表示节点v和英语元音发声体系c之间的边的数目；

扩展模块度eq如下：其中，c为英语元音发声体系中英语元音发声体系的数目，q为模块度；模块度q如下：

其中，ci为英语元音发声体系中的英语元音发声体系，din(ci)表示英语元音发声体系ci中边的数目，dext(ci)表示英语元音发声体系ci和其他英语元音发声体系之间边的数目，m表示英语元音发声体系中边的数目，eii表示英语元音发声体系ci中边的数目占英语元音发声体系中边的数目的比例，ai表示与英语元音发声体系ci中的节点相连的边的数目占英语元音发声体系中边的数目的比例。

进一步，所述云服务英语教学方法进一步包括语法分析方法，具体包括：

首先，将英文段落按语句独立分析，再以词汇为单位进行拆分，将段落中出现的时间词汇按出现的顺序排列，初步分析语句可能出现的时态，按时态标记表中记录的时态符号标记出语句的时态；

其次，将英文段落按语句独立分析，再以词汇为单位进行拆分，将段落中出现的状态词汇按出现的顺序排列，所述状态词汇为所指动作的进行程度；

接着，将状态词汇与英语十六种状态词汇库进行比较分析，得出可能的英语时态，按时态标记表中记录的时态符号标记出语句的时态；所述状态词汇库为十六种英语时态语句中，常见时间状语的汇总库；

然后，再将英文段落所标记的时态符号，按语句顺序排列，配合关键语义理解，确定出语句的英语时态；

最后，根据每句话的英语时态，选择合适的系动词或动词的时态，补填到语句中。

进一步，所述云服务英语教学方法进一步包括发音纠错方法，具体包括：

步骤一，预存标准的英语元音发声声学模型；

步骤二，录入被测对象的英语语音；

步骤三，识别所述被测对象的英语语音中的元音；

步骤四，录入所述被测对象朗读所述识别出的元音的语音；

步骤五，对所述被测对象朗读所述识别出的元音的语音进行英语元音发声声学分析；

步骤六，所述被测对象的英语元音发声声学分析数据与所述标准的英语元音发声声学模型比较，得到第一偏差度；

步骤七，根据所述第一偏差度对所述被测对象的英语元音发声进行纠错。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述云服务英语教学方法的计算机程序。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述云服务英语教学方法的信息数据处理终端。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的云服务英语教学方法。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述云服务英语教学方法的云服务英语教学设备，所述云服务英语教学设备包括：

教学录制模块，与中央处理模块连接，用于通过摄像录制英语教学视频；

数据传输模块，与中央处理模块连接，用于通过英语元音发声体系传输英语教学视频数据；

中央处理模块，与教学录制模块、数据传输模块、翻译模块、语法分析模块、发音纠错模块、视频下载模块、云服务模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；

翻译模块，与中央处理模块连接，用于对英语教学视频内的英语内容进行翻译；

语法分析模块，与中央处理模块连接，用于对英语教学视频内的英语语法进行分析；

发音纠错模块，与中央处理模块连接，用于对学员练习的音乐发音进行纠错；

视频下载模块，与中央处理模块连接，用于下载英语教学视频数据；

云服务模块，与中央处理模块连接，用于通过云服务器集中大数据资源对英语视频数据进行处理；

显示模块，与中央处理模块连接，用于通过显示屏显示英语教学视频。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述云服务英语教学设备的信息数据处理终端。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过语法分析模块将英文段落拆分成语句和词汇，标注出时间和状态的关键词，按自建的时态标记表中的标记符号标记语句可能的英语时态，再配合关键词，确定语句的英语时态，最后根据语句的英语时态，选择合适的系动词和动词的时态，填补到语句中；具有理解简单、准确率高、学习方便的特点；同时通过发音纠错模块通过对被测对象的英语元音发声声学进行分析，并与预存的标准的英语元音发声声学模型相比较，从而对被测对象的英语元音发声进行纠正，以使得被测对象的英语元音发声更准确。

本发明将英文段落拆分成语句和词汇，标注出时间和状态的关键词，按自建的时态标记表中的标记符号标记语句的英语时态，再进行接收维护更新指令；根据所述维护更新指令获取语句的英语时态信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；根据维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，维度表配置信息中带有需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；根据语句的英语时态信息以及维度表操作权限信息，判断语句的英语时态信息是否满足所述维度表操作权限信息；若语句的英语时态信息满足所述维度表操作权限信息，对需要维护更新的维度表进行更新操作；将进行更新操作后的维度表同步到目的数据库；再配合关键词，确定语句的英语时态，根据语句的英语时态，选择合适的系动词和动词的时态，填补到语句中；可确切保证准确率高、学习方便。

本发明不需要预先知道英语元音不同发声的数目；计算时间复杂度和空间复杂度较低，可以处理英语元音多个发声体系；划分出的元音发声结果与真实结果偏差小。

附图说明

图1是本发明实施例提供的云服务英语教学设备结构框图。

图中：1、教学录制模块；2、数据传输模块；3、中央处理模块；4、翻译模块；5、语法分析模块；6、发音纠错模块；7、视频下载模块；8、云服务模块；9、显示模块。

图2是本发明实施例提供的语法分析方法流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1所示，本发明提供的云服务英语教学设备包括：教学录制模块1、数据传输模块2、中央处理模块3、翻译模块4、语法分析模块5、发音纠错模块6、视频下载模块7、云服务模块8、显示模块9。

教学录制模块1，与中央处理模块3连接，用于通过摄像录制英语教学视频；

数据传输模块2，与中央处理模块3连接，用于通过英语元音发声体系传输英语教学视频数据；

中央处理模块3，与教学录制模块1、数据传输模块2、翻译模块4、语法分析模块5、发音纠错模块6、视频下载模块7、云服务模块8、显示模块9连接，用于控制各个模块正常工作；

翻译模块4，与中央处理模块3连接，用于对英语教学视频内的英语内容进行翻译；

语法分析模块5，与中央处理模块3连接，用于对英语教学视频内的英语语法进行分析；

发音纠错模块6，与中央处理模块3连接，用于对学员练习的音乐发音进行纠错；

视频下载模块7，与中央处理模块3连接，用于下载英语教学视频数据；

云服务模块8，与中央处理模块3连接，用于通过云服务器集中大数据资源对英语视频数据进行处理；

显示模块9，与中央处理模块3连接，用于通过显示屏显示英语教学视频。

下面结合具体分析对本发明作进一步描述。

本发明实施例提供的云服务英语教学方法，所述云服务英语教学方法包括：

将英文段落拆分成语句和词汇，标注出时间和状态的关键词，按自建的时态标记表中的标记符号标记语句的英语时态，再进行接收维护更新指令；根据所述维护更新指令获取语句的英语时态信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；根据维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，维度表配置信息中带有需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；根据语句的英语时态信息以及维度表操作权限信息，判断语句的英语时态信息是否满足所述维度表操作权限信息；若语句的英语时态信息满足所述维度表操作权限信息，对需要维护更新的维度表进行更新操作；将进行更新操作后的维度表同步到目的数据库；再配合关键词，确定语句的英语时态，根据语句的英语时态，选择合适的系动词和动词的时态，填补到语句中；

对被测对象的英语元音发声声学进行分析，并与预存的标准的英语元音发声声学模型相比较；依次进行初始化英语元音发声体系：在复杂英语元音发声体系中，与节点相连的所有节点的个数称为该节点的度数，将复杂英语元音发声体系中的所有节点按照节点的度数降序排列，选取度数最大的k个节点，再将度数最大的节点划分到第一个英语元音发声体系，并作为第一个英语元音发声体系的中心节点，计算剩下k-1个节点中的每个节点v与每个英语元音发声体系c的中心节点w的相似度，当相似度大于某个阈值η时，将节点v划分到英语元音发声体系c中，否则将节点v作为新英语元音发声体系的中心节点；

再扩展英语元音发声体系：初始化英语元音发声体系后，标记所有节点的层数，初始化英语元音发声体系过程中选中的节点作为第1层，将所有与第n层节点相连的未标记层数的节点标记为第n+1层节点，n为大于0的自然数，直到所有节点被标记，扩展初始英语元音发声体系的第n层，对标记为第n层的每个节点v，计算节点v与每个英语元音发声体系c的链接强度，若节点v与英语元音发声体系c的链接强度最大，将节点v划分到英语元音发声体系c中，直到所有节点都分到某个英语元音发声体系中；

再进行融合小英语元音发声体系：若一个英语元音发声体系包含的节点数目小于t＝max{5,max{|ci|}/10}，则称其为小英语元音发声体系，其中max表示最大值，max{|ci|}表示复杂英语元音发声体系中所有英语元音发声体系的节点数目的最大值；扩展英语元音发声体系后，需要把小英语元音发声体系融合到大英语元音发声体系中；计算小英语元音发声体系中的每个节点v的相邻节点与每个不是小英语元音发声体系的英语元音发声体系c的公共节点个数，若节点v的相邻节点与英语元音发声体系c的公共节点个数达到最大，将节点v重新划分到英语元音发声体系c中；

再进行选取最优结果：对初始化英语元音发声体系过程中的相似度阈值η从0.1到1，以0.05-0.1作为步长，重复初始化英语元音发声体系、再扩展英语元音发声体系、再进行融合小英语元音发声体系三个过程做10-30次试验，对每一次试验的划分结果计算扩展模块度eq，选取使得eq最大的划分结果作为最终划分结果；

对被测对象的英语元音发声进行纠正，使被测对象的英语元音发声准确；

维度表操作权限信息包括：具有维度表操作权限的语句的英语时态标识；

所述判断所述语句的英语时态信息是否满足所述维度表操作权限信息，包括：

判断所述语句的英语时态信息是否在所述具有维度表操作权限的语句的英语时态标识中；

所述维护更新指令为增加内容指令、更改内容指令或删除内容指令；

在对所述需要维护更新的维度表进行更新操作之前，包括：

根据所述维护更新指令，确定需要维护更新的字段，并获取到所述需要维护更新的字段的字段标识；

根据所述字段标识以及所述维度表配置信息获取到预先设置的字段配置信息；其中，所述字段配置信息包括所述字段的字段内容排序规则、字段次序信息、字段限制条件；

若所述维护更新指令为增加内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述增加内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中增加字段内容；

根据所述字段内容排序规则，将所述字段内容进行排序；

根据所述字段次序信息，将维度表中的各个字段进行排序；

若所述维护更新指令为更改内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述更改内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中更改字段内容；

若所述维护更新指令为删除内容指令，对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

维度表中的一个或多个字段中删除字段内容；

判断所述增加字段内容、更改字段内容或者删除字段内容之后的各字段是否满足所述字段限制条件；

若有字段不满足所述字段限制条件，生成提示信息；所述提示信息用于提示不满足所述字段限制条件的字段数，并提示不满足所述字段限制条件的字段相关信息；所述字段相关信息包括所述字段的所述字段标识或者字段名称。

进一步，初始化英语元音发声体系过程中选取度数最大的k个节点的具体

过程为：k＝max{k1,k2}

k1＝n/10+2

k2＝|{v|d(v)＞max{d(v)}/2}|；

其中，max表示最大值，n为英语元音发声体系中的节点个数，d(v)表示节点v的度数；

初始化英语元音发声体系过程中计算剩下k-1个节点中的每个节点v与每个英语元音发声体系c的中心节点w的相似度的公式为：其中l(v)＝adj(v)∪{v}，adj(v)表示与节点v相连的节点的集合；

所述扩展英语元音发声体系过程中计算节点v与每个英语元音发声体系c的链接强度的公式是：其中，d[v][c]表示节点v和英语元音发声体系c之间的边的数目；

扩展模块度eq如下：其中，c为英语元音发声体系中英语元音发声体系的数目，q为模块度；模块度q如下：

其中，ci为英语元音发声体系中的英语元音发声体系，din(ci)表示英语元音发声体系ci中边的数目，dext(ci)表示英语元音发声体系ci和其他英语元音发声体系之间边的数目，m表示英语元音发声体系中边的数目，eii表示英语元音发声体系ci中边的数目占英语元音发声体系中边的数目的比例，ai表示与英语元音发声体系ci中的节点相连的边的数目占英语元音发声体系中边的数目的比例。

如图2，本发明实施例提供的语法分析方法，具体包括：

s101：首先，将英文段落按语句独立分析，再以词汇为单位进行拆分，将段落中出现的时间词汇按出现的顺序排列，初步分析语句可能出现的时态，按时态标记表中记录的时态符号标记出语句的时态；

s102：其次，将英文段落按语句独立分析，再以词汇为单位进行拆分，将段落中出现的状态词汇按出现的顺序排列，所述状态词汇为所指动作的进行程度；

s103：接着，将状态词汇与英语十六种状态词汇库进行比较分析，得出可能的英语时态，按时态标记表中记录的时态符号标记出语句的时态；所述状态词汇库为十六种英语时态语句中，常见时间状语的汇总库；

s104：然后，再将英文段落所标记的时态符号，按语句顺序排列，配合关键语义理解，确定出语句的英语时态；

s105：最后，根据每句话的英语时态，选择合适的系动词或动词的时态，补填到语句中。

本发明实施例提供的发音纠错方法，具体包括：

步骤一，预存标准的英语元音发声声学模型；

步骤二，录入被测对象的英语语音；

步骤三，识别所述被测对象的英语语音中的元音；

步骤四，录入所述被测对象朗读所述识别出的元音的语音；

步骤五，对所述被测对象朗读所述识别出的元音的语音进行英语元音发声声学分析；

步骤六，所述被测对象的英语元音发声声学分析数据与所述标准的英语元音发声声学模型比较，得到第一偏差度；

步骤七，根据所述第一偏差度对所述被测对象的英语元音发声进行纠错。

本发明教学时，通过教学录制模块1录制英语教学视频，并将英语教学视频通过数据传输模块2发送到英语元音发声体系中；中央处理模块3调度翻译模块4对英语教学视频内的英语内容进行翻译；通过语法分析模块5对英语教学视频内的英语语法进行分析；通过发音纠错模块6对学员练习的音乐发音进行纠错；通过视频下载模块7下载英语教学视频数据；通过云服务模块8集中大数据资源对英语视频数据进行处理；最后，通过显示模块9显示英语教学视频。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机英语元音发声体系、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。