摘要：數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主導(dǎo)學(xué)校語言教學(xué)系統(tǒng)是目前中國各級教育機(jī)構(gòu)中外語教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。它豐富了高校語言的教學(xué)手段，提高了教學(xué)中語言的表現(xiàn)力，也滿足了學(xué)生對語言交流和綜合語言能力鍛煉等多方面的需求。該文以對高校中數(shù)字化語言實(shí)驗(yàn)室的闡述作為開端，具體的研究和設(shè)計(jì)了數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)的終端顯示平臺。

關(guān)鍵詞：數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)；終端；顯示平臺

　　數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)是取代傳統(tǒng)模擬語言教學(xué)系統(tǒng)的新時(shí)代產(chǎn)品。它的功能更加靈活和具體，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通信、自由點(diǎn)播、多通道資源分享、環(huán)境模擬等數(shù)字化特性，提高并多元化了高校語言教學(xué)的視聽層次和教學(xué)手段，也轉(zhuǎn)變了我國在語言教學(xué)方面的傳統(tǒng)觀念。當(dāng)然，如此多維度的語言教學(xué)模式也為數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)中的終端顯示平臺提出了更多新的要求。

1 高校語言教學(xué)模式

　　1.1 發(fā)展

　　教學(xué)模式是基于教學(xué)理論而設(shè)立的教學(xué)活動制度框架。以英語為例，我國多年來在英語教學(xué)方面都存在行為主義理論的思想，這種思想對教學(xué)方式和硬件條件的制約相當(dāng)之大。例如傳統(tǒng)教學(xué)中最為經(jīng)典的教師單人對多人的講課記錄模式，學(xué)生的聽講和記錄都是被動的，它并不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，嚴(yán)格說這是違背了語言學(xué)習(xí)規(guī)律的，對學(xué)生語言實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)也毫無益處；而相對而言，函授教育雖然從科學(xué)角度講是略為先進(jìn)的遠(yuǎn)程教育模式，但它的缺點(diǎn)依然是學(xué)習(xí)者主動性的無從發(fā)揮。這兩種扼殺了學(xué)生創(chuàng)造力和個性的封閉教育模式，已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的需求，到了必須更新?lián)Q代的時(shí)候。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，“教學(xué)模式應(yīng)該更注重多維度的個性化學(xué)習(xí)方式，不應(yīng)該受到時(shí)間和地點(diǎn)的約束而要變得更加主動”，這樣的理念已經(jīng)昭示了課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)多媒體相結(jié)合的發(fā)展方向，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為語言教學(xué)的主導(dǎo)核心已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

　　目前的語言教學(xué)系統(tǒng)都是基于校園網(wǎng)絡(luò)平臺而建立的，它充分的利用了校園內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)資源，取代了傳統(tǒng)模擬語音教學(xué)系統(tǒng)，成為了高校語言教學(xué)的主流模式。在1993年的美國計(jì)算機(jī)學(xué)會多媒體技術(shù)國際會議上，程序委員會主席Rangan就指出：“數(shù)字視頻與音頻技術(shù)的進(jìn)步是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)界的一場革命，它們?yōu)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展開拓了新的設(shè)計(jì)空間。”這句話充分表明了數(shù)字技術(shù)與多媒體技術(shù)已經(jīng)走入我國教育領(lǐng)域，已經(jīng)有了逐漸成為主流的趨勢。

　　總體而言，一套完整的數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該具備數(shù)字音頻的壓縮編碼技術(shù)、解碼技術(shù)，還應(yīng)該具有網(wǎng)絡(luò)存儲、通訊以及液晶顯示等高科技功能，它應(yīng)該是一套集成多媒體教學(xué)的完整體系。教師僅僅利用一臺PC和一個控制臺，學(xué)生方面利用終端設(shè)備，就可以讓教師通過數(shù)字通信功能實(shí)現(xiàn)課件運(yùn)行及設(shè)計(jì)等操作，還能夠直接對學(xué)生一方的終端通訊系統(tǒng)進(jìn)行控制。所有學(xué)習(xí)資料都可以通過網(wǎng)絡(luò)渠道進(jìn)行交換和共享，而經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，所需要的音頻及視頻數(shù)據(jù)就會通過協(xié)議傳送給用戶終端顯示平臺。這樣的高效智能組合目前已經(jīng)逐步被運(yùn)用到了各個高校的數(shù)字化語言教學(xué)系統(tǒng)之中。

　　在中國，高校數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)主要分為兩類：簡易的數(shù)字語言實(shí)驗(yàn)室和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語音室。簡易數(shù)字語言實(shí)驗(yàn)室就是指將模擬語音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，它的轉(zhuǎn)化其實(shí)是文字與圖像信號的數(shù)字化轉(zhuǎn)化傳輸。而網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語音室則可以達(dá)到文字、視頻、音頻的全數(shù)字信號傳輸。所以說前者也叫做模擬語言實(shí)驗(yàn)室，后者叫做數(shù)字語言實(shí)驗(yàn)室。另外，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字語言實(shí)驗(yàn)室的最大特色是網(wǎng)絡(luò)，目前比較主流的兩種網(wǎng)絡(luò)模式是常見的以太網(wǎng)模式，還有就是ATM網(wǎng)絡(luò)模式。這兩種網(wǎng)絡(luò)模式都采用了雙向的數(shù)據(jù)交換，所自帶的資源庫擁有網(wǎng)絡(luò)共享功能，可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)碼錄音、口語考試、模擬聽力等等功能，更加利于他們的自主學(xué)習(xí)。

　　1.3 數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　大體來說，數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就是一臺教師機(jī)（包括PC機(jī)、控制臺、顯示設(shè)備）以及眾多學(xué)生終端機(jī)。這些機(jī)器通過電纜和網(wǎng)線相連，再通過交換機(jī)形成最終的局域網(wǎng)絡(luò)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)教師對多個學(xué)生的語言教學(xué)功能。

　　學(xué)生終端部分主要由視頻顯示屏幕、語音和輸入接口三部分組成，它是師生之間相互交流的主要載體。教師所有的教學(xué)內(nèi)容、資料和命令指示都可以通過此傳輸給學(xué)生終端設(shè)備，當(dāng)然學(xué)生也可以將自己的資料和要求通過終端傳達(dá)給教師，還可以進(jìn)行語音交流，形成互動。

　　整個系統(tǒng)的模擬電路采用了可編程邏輯器件來完成模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換傳輸，而語音數(shù)據(jù)單獨(dú)通過語音芯片來編程邏輯電路及時(shí)序電路。液晶和鍵盤部分則由液晶板、鍵盤以及單片機(jī)構(gòu)成，它們能夠?qū)崿F(xiàn)對鍵盤的操作、與交換機(jī)的通訊、數(shù)據(jù)的讀寫存儲以及液晶板的顯示控制。交換機(jī)分為主交換機(jī)與次交換機(jī)。它為師生之間的`學(xué)習(xí)交流提供信息通道。這些信息數(shù)據(jù)主要是通過上位機(jī)而發(fā)出并行進(jìn)入接口板卡的，最終以差分狀態(tài)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)并傳輸。數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇粨Q機(jī)以后，會進(jìn)行串行數(shù)據(jù)到64路數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，分別傳送給64個終端（終端設(shè)備數(shù)量因地而異）。反之，從終端傳輸出去的數(shù)據(jù)也會通過交換機(jī)進(jìn)行逆處理傳輸給教師控制設(shè)備。

　　通常來說，數(shù)字語言實(shí)驗(yàn)室通過網(wǎng)絡(luò)的A/D或D/A轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，在服務(wù)器與用戶終端之間進(jìn)行語音資料與視頻等數(shù)據(jù)文件的交換。這樣的轉(zhuǎn)換可以幫助教學(xué)實(shí)現(xiàn)多方面需求，充分的發(fā)揮教學(xué)效果。而軟件系統(tǒng)會結(jié)合實(shí)際硬件將整個數(shù)字語言教學(xué)劃分為幾大模塊，比如自主學(xué)習(xí)模塊、資料管理模塊、教案制作模塊、課堂教學(xué)模塊、電子考場模塊和系統(tǒng)管理模塊。

2 數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)中終端顯示平臺的設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)的組成

　　本文所闡述的數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)是基于FPGA（Field-Programmble Gate Array）技術(shù)的終端顯示平臺。FPGA是一種現(xiàn)場可編程的門陣列技術(shù)，它起步于PAL、CPLD、GAL等編程器件，是專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路。這套終端顯示平臺體系完全適用于多媒體數(shù)字語言教學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要組成部分是教師控制設(shè)備、以太網(wǎng)及ATM兩種交換機(jī)、學(xué)生顯示終端機(jī)。以太網(wǎng)可以進(jìn)行視頻、文字、圖像等數(shù)據(jù)的傳輸并提供普通的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。ATM交換機(jī)則可以傳輸一些要求具備實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)，比如語音、文本和CAD繪圖等等。學(xué)生的終端顯示平臺主要分為處理器和Windows操作系統(tǒng)兩部分，它們負(fù)責(zé)接收來自以太網(wǎng)交換機(jī)的視頻圖像數(shù)據(jù)。另外還有CPLD模塊，它是負(fù)責(zé)接收并處理來自ATM交換機(jī)的語音及文本數(shù)據(jù)。