外语口语说话学习系统、方法及电脑程序技术方案

一种外语口语说话学习系统，包含一主控使用者端运作的使用者模块、一主控服务器端运作以服务所有使用者的系统主控模块、一提供虚拟教师及对话互动的对话机器人模块、以及一针对对话互动式学习而设计的互动式口语说话学习教材模块，以构成一对话互动式的外语口语说话学习环境。

Foreign language oral speaking learning system, method and computer program

A foreign language speaking learning system, users of the system includes a main control module, the user terminal operates on a master server operation in service to all users of the main control module, a virtual interactive dialogue and dialogue teaching robot module, and an interactive dialogue on interactive learning and learning materials designed to speak to form a dialogue module, interactive oral English speaking learning environment.

【技术实现步骤摘要】
外语口语说话学习系统、方法及电脑程序
本专利技术涉及一种语言学习系统、方法及电脑程序，特别是涉及一种用于外语口语说话学习的系统、方法及电脑程序。
技术介绍
外语的口语说话训练目前已经有许多相关电脑辅助学习应用，然而都各有缺失而未臻理想。以英语口语说话学习系统为例，现有学习方式通常可分为文字念读式以及交谈回应式。在文字念读式学习方式下，其学习系统(例如MyET、英语流利说、SpeakingPal等App)是以文字显示出英文语句，让使用者念读出该语句，然后由系统评量念读的正确性，其有时也提供针对某些发音指标的评分。但这类型的学习方式，从语言学习的听、说、读、写四个面向看来，实际上是在练习属于意念输入的“读”，而不是在练习属于意念输出的“说”，因此可以想见，即便使用者利用这类系统将外语朗读及发音练习得很标准，但由于没有练习到使用英文说出意念，碰到要讲外语的场合，照样是手足无措而无法胜任。而在交谈回应式的学习方式下，其学习系统(例如ESLRobotPro、PandorabotsCallMom等App)可以让使用者与系统使用文字或者语音自由交谈。但此类型的学习系统仅是回应使用者所输入的语句，而非主动地引导教学，同时也缺乏配套的课程教材可供使用者研读和练习。造成的结果是使用者通常对着空白对话框不知要说什么，也不知要如何开始学习。有鉴于此，本专利技术提供一种改良的外语口语说话学习系统，进而解决已知教学系统无法解决的问题。
技术实现思路
本专利技术整合语音辨识(SpeechRecognition)及人工智能(ArtificialIntelligence)领域中的对话机器人(Chatbot)技术，建构一具备虚拟对话演练环境的外语口语说话教学系统。本系统由下列主要元件组成：一个使用者模块，负责主控使用者端运作，亦即将一系统输出的信息以语音及文字方式呈现给使用者，并负责接收使用者发出的语音回应并转成文字输入；一个系统主控模块，负责主控服务器端运作以服务至少一个使用者，及主导并控制与使用者间的互动对话式学习，亦即根据课程内容输出信息给使用者，并比对判断该使用者的回应输入是否符合一预定回应；其中，该系统主控模块是可通过一个对话机器人模块实现系统与使用者间的对话互动，或者经由在该系统主控模块内编写程序来达成相关的功能；以及一套互动式口语学习教材，是针对本系统与使用者对话互动特性而设计的课程教材，并支持本系统提供至少一种互动学习模式。通过上述元件间的整合运作，本专利技术让使用者以口语说话方式与系统扮演的虚拟教师及对话对象进行人机对话演练，模拟如同实际人与人间的对话互动。其中，本专利技术将实体课堂教学中老师的引导、提问、解答、提示，以及学生间扮演交互练习对象等功能，交由具备智能型互动特性的系统来担任，由此发展出创新的互动学习模式。本专利技术特点之一，该互动学习模式包含一角色对话模式，在此模式下，是由该系统与该使用者分别扮演该互动式口语说话学习教材内一主题性对话脚本的二个对话角色，以进行口语说话对话演练；其中，该系统会根据该对话脚本的一语句发言，并比对判断该使用者对该语句的口语说话回应是否符合其预定回应语句，如果不符合则系统会要求使用者重新回应，如果符合则系统将进行对话脚本次一语句的发言，如此持续进行直到演练完毕该对话脚本内的所有语句。此处结合了互动式脚本教材的研读及口语说话对话互动，使用者将在一研读模式下研读并熟悉对话脚本内字汇及语句意义后，再使用该角色对话模式与系统就对话脚本内容进行口语说话交谈的对话演练，亦即必须通过语音辨识说出正确的角色语句而让系统听懂以进行对话互动。另外，为避免该使用者在对话过程中不知下一句该如何回应而中断对话，本专利技术将提供一机制进行提示，请见稍后说明。本专利技术的另一特点，该互动学习模式亦包含一要求回应模式，在此模式下，系统将针对演练内容发言提出要求、问题或设定状况，而由使用者进行口说回应。例如做句型造句练习，即可由系统提出部分语句字词，而由使用者回应说出完整语句。又例如演练表达感谢或道歉等情况的各式惯用语，可由系统发言制造状况，而由该使用者练习以课程所提供各种惯用语口说回应，构成如实体课堂中小组学员互动练习的学习效果。此处，该要求回应模式不限于一问一答，而是可以有多个对话互动来回的过程。此外，该要求回应模式将可善用电脑系统易于重复动作的特性，提供多个内容随机变化的练习例题，让该使用者进行大量重复性的练习，从而达成其他已知教学系统难于达成的语句口说表达熟练度。同样地，为避免该使用者在对话过程中不知该如何回应而无法继续，本专利技术将提供一机制进行提示，请见如下说明。本专利技术的再一特点在于，为避免使用者逐字念读文句的缺失，但是又不致减损对话互动中使用者需要的导引，本系统在对话互动中并不以明文显示须回应的语句让使用者念读，而是相对提供一提示指令。当本系统接收到该提示指令时，将以语音加上短暂文字闪烁显示辅助的方式提出一提示。其中，提示可以是多个，使用者可以通过提示指令逐一取用。由此，当使用者在对话互动中不知如何回应时，将可利用该提示指令得到提示，并得以持续对话互动而不致中断。而同时，由于提示文字仅短暂闪烁显示，使用者并无照文字念读机会，而是必须主要靠听懂提示后将之重复讲出，属于真正的口说表达，使用者因此将沉浸在真正听与说的氛围中，而得以有效锻炼并提升其口说表达能力。既有系统通常仅提供文句单一固定的对话脚本，但是实际日常对话却极富弹性，同一句话可有多种讲法，因此为模拟日常对话情境并避免死板无趣的使用者体验，提供具备多样而非单一固定语句的对话脚本内容实属必要。于此，本专利技术的另一特点在于，互动式口语说话学习教材内一对话脚本内的任一语句是由至少一个同义句组成，每个同义句是语义相同但在用词选字、句型、时态、主被动式及其它语言元素上有所变化的不同语句。由此，本系统提供的各个对话脚本，除了可满足上述多样语句需求，还可让使用者大量接触同义句涵盖的多种语言元素实例，得到较文句单一固定脚本倍增的参考学习机会，进而加速增强其口语说话表达能力。据此，本专利技术具备又一特点，当系统呈现一对话脚本供使用者研读时，将提供一同义句变换指令，在接收到该指令时，系统将对该对话脚本进行同义语置换，即随机将该对话脚本内至少一语句变更为该语句的一同义语，此时该对话脚本将呈现语义、语境不变的另一样貌，由此使用者将可轻易学习到多样而富于变化的对话内容组合。本专利技术相关的另一特点在于，系统在角色对话模式下，该系统的发言是从对话脚本一语句的该同义句中择一进行，另外使用者的回应则可以是回应语句的任何一个同义句，此时这些至少一个个同义句也将变成至少一个提示供使用者取用。由此使用者将可在对话互动中练习各个同义句的交互运用，模拟体验日常对话中口语说话表达的多样化，并且扩大对更多日常惯用语的使用练习。本专利技术的再一特点，在于允许使用者的回应在语意不变情况下可以有所弹性而不须与预定回应语句一字不变地相同，以符合日常对话实况并塑造灵活有趣的使用者体验。此种语句表达弹性可以靠系统主控模块内部的程序编写做到，也可以善用现成软件元件例如对话机器人模块而省力方便地达成。假如是采用对话机器人模块的情况下，该弹性是通过使用对话机器人的脚本语言(Scriptinglanguage)编写出具备语句表达弹性的语句样式(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外语口语说话学习系统，包含：一使用者模块，用以主控一使用者端运作，亦即将该系统输出的信息以语音及文字二者中至少一种方式呈现给一使用者，并负责接收该使用者发出的一回应语音，以及将该回应语音转换成一文字输入回应；一互动式口语说话学习教材，是针对该系统与该使用者之间的对话互动特性而设计的多个课程，并支持该系统提供至少一互动学习模式；一系统主控模块，用以主控一服务器端的运作，并且主导并控制与该使用者之间的对话互动式学习，亦即根据该互动式口语说话学习教材里一课程的内容来输出信息给该使用者，并比对判断该文字输入回应是否符合一预定回应；以及一使用者界面，附属于该使用者模块，用以呈现该互动式口语说话学习教材的该课程内容以及该系统与该使用者之间对话互动的过程；其中，该系统主控模块对使用者回应的比对判断具备有弹性，由此使该使用者的回应在语意不变情况下可以有语句表达弹性而不须与预定回应一字不变地相同。

【技术特征摘要】
1.一种外语口语说话学习系统，包含：一使用者模块，用以主控一使用者端运作，亦即将该系统输出的信息以语音及文字二者中至少一种方式呈现给一使用者，并负责接收该使用者发出的一回应语音，以及将该回应语音转换成一文字输入回应；一互动式口语说话学习教材，是针对该系统与该使用者之间的对话互动特性而设计的多个课程，并支持该系统提供至少一互动学习模式；一系统主控模块，用以主控一服务器端的运作，并且主导并控制与该使用者之间的对话互动式学习，亦即根据该互动式口语说话学习教材里一课程的内容来输出信息给该使用者，并比对判断该文字输入回应是否符合一预定回应；以及一使用者界面，附属于该使用者模块，用以呈现该互动式口语说话学习教材的该课程内容以及该系统与该使用者之间对话互动的过程；其中，该系统主控模块对使用者回应的比对判断具备有弹性，由此使该使用者的回应在语意不变情况下可以有语句表达弹性而不须与预定回应一字不变地相同。2.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该至少一互动学习模式包含一角色对话模式，在该角色对话模式下，是由该系统与该使用者分别扮演该互动式口语说话学习教材内一对话脚本的二对话角色，以进行对话演练；其中，该系统会根据该对话脚本的一语句发言，并比对判断该使用者的一口语说话回应是否符合该对话脚本内一预定回应语句，如果不符合则该系统将要求该使用者重新回应，如果符合则该系统将进行该对话脚本次一语句的发言。3.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该至少一学习模式包含一要求回应模式，在该要求回应模式下，该系统会发言提出一要求信息给该使用者，并由该使用者以口语说话方式进行回应，接着由该系统比对判断该回应是否符合该要求信息的一预定回应，如果不符合该系统将发言请该使用者重新回应。4.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该使用者界面更包含一提示指令，当使用者模块收到该提示指令，将提供至少一提示。5.如权利要求4所述的外语口语说话学习系统，其中当该使用者模块接收到该提示指令时，该使用者模块会将一提示文字转换成语音播放。6.如权利要求4所述的外语口语说话学习系统，其中当该使用者模块接收到该提示指令时，该使用者模块会将一提示文字短暂闪烁显示于该使用者界面上。7.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该互动式口语说话学习教材内的一对话脚本的任一语句是由至少一个同义句组成。8.如权利要求7所述的外语口语说话学习系统，其中该系统的一发言是从该对话脚本一语句的同义句中择一进行。9.如权利要求7所述的外语口语说话学习系统，其中针对该系统的一发言，该使用者的正确回应可以是该对话脚本内一预定回应语句的任何一个同义句。10.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该至少一互动学习模式更包括一口语说话式测验模式，在该口语说话式测验模式下，该系统将发言提出一测验题目，并通过该使用者界面以语音及文字二者中至少一种形式呈现该测验题目，接着由该使用者以口语说话方式进行回应以回答，并由该系统比对判断其回应是否符合该测验题目的一预定回应。11.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该互动式口语说话学习教材包含一任一语句至少由一个同义句所组成的对话脚本，该对话脚本呈现于该使用者界面时，该使用者界面包含一同义句变换指令，当接收到该同义句变换指令时，该使用者界面会对该对话脚本进行同义语置换，即随机将该对话脚本内至少一语句变更为该语句的一同义语。12.如权利要求1所述的外语口语说话学习系统，其中该系统与使用者间的对话互动以及对使用者回应的比对判断，是该系统主控模块通过一对话机器人模块进行，该对话机器人模块的脚本控制语言将提供语句样式比对弹性，从而支持该系统对使用者回应的比对判断具备所需弹性。13.一种外语口语说话学习方法，是通过至少可以提供一学习模式的一外语口语说话学习系统来执行，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何钰威，
申请(专利权)人：何钰威，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71