基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法及系统技术方案

本公开涉及一种基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法及系统。模拟方法包括：将数学算术题的题干部分和答案部分分别转化为音乐语音；播放数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音，和/或投影显示数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图；在接收教师发出的题干播放指令之后，发出数学算术题的题干部分对应的音乐语音，和/或投影显示数学算术题的题干部分对应的音乐语音的线谱图；采集环境音，识别出学生回答的内容是否为数学算术题的答案部分；若是，则投影显示回答正确；若否，则投影显示回答错误。本公开通过将数学教学内容进行音乐化处理，增加数学教学内容对儿童的吸引力，提升学习效果，值得推广使用。值得推广使用。值得推广使用。

【技术实现步骤摘要】
基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法及系统


[0001]本公开属于教学教育
，特别是涉及基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法及系统。

技术介绍

[0002]儿童是人生智力发展的基础阶段，又是发展最快的时期，适当、正确的教育对幼儿智力及其日后的发展有很大的作用，而对儿童教育过程中，尤其是在学前教育及小学低年级数学教学中，由于内容较为抽象乏味难以引起儿童的学习兴趣。
[0003]现有的算数教学大多采用演示教学手法，传统的演示教学手段简单，机械，虽然有直观的演示和教学方面的研究，但智能化程度低，仍难以诱发学前儿童及低年级小学生的学习兴趣，难以达到好的教学效果。
[0004]儿童对音乐尤其是欢快的音乐容易产生兴趣，通过音乐能够激发儿童对数学的学习兴趣，基于这样的考虑，本专利技术对现有的演示教学手段进行改进，期望能够提高儿童学习数学的兴趣，提高数学教学的效率。

技术实现思路

[0005]本公开的目的在于提供一种基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法及系统，通过将数学教学内容进行音乐化处理，将数学算术题转化为容易被儿童理解和接纳的音乐，增加数学教学内容对儿童的吸引力，容易引起学生的学习兴趣，提升学习效果，具有良好的社会效益和经济效益，值得推广使用。
[0006]为解决上述技术问题，本公开是通过以下技术方案实现的：
[0007]本公开第一方面提供一种基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法，其包括：
[0008]将数学算术题的题干部分和答案部分分别转化为音乐语音；
[0009]播放所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图；
[0010]在接收教师发出的题干播放指令之后，发出所述数学算术题的题干部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分对应的音乐语音的线谱图；
[0011]采集环境音，识别出学生回答的内容是否为所述数学算术题的答案部分；
[0012]若是，则投影显示回答正确；
[0013]若否，则投影显示回答错误。
[0014]在本公开的一个实施例中，所述将数学算术题的题干部分和答案部分分别转化为音乐语音的步骤，包括，
[0015]将所述数学算术题的题干部分和答案部分的数学表达文本信息转化为语言表达文本信息；
[0016]将所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的所述语言表达文本信息转化为
对应的语音信息；
[0017]根据所述数学算术题的题干部分和答案部分对应语音信息的频率和响度，为所述数学算术题的题干部分和答案部分进行谱曲；
[0018]将谱曲后的所述数学算术题的题干部分和答案部分转化为音乐语音。
[0019]在本公开的一个实施例中，所述根据所述数学算术题的题干部分和答案部分对应语音信息的频率和响度，为所述数学算术题的题干部分和答案部分进行谱曲的步骤，包括，
[0020]将所述数学算术题的题干部分和答案部分拆分为以单字发音为基础的发声单元；
[0021]搜集并建立音乐素材库，所述音乐素材库内包括若干个音乐素材单元；
[0022]比对所述发声单元和所述音乐素材库，筛选出所述发声单元对应的所述音乐素材单元；
[0023]将筛选出的与所述发声单元对应的所述音乐素材单元拼接得到谱曲后的所述数学算术题的题干部分和答案部分。
[0024]在本公开的一个实施例中，所述搜集并建立音乐素材库的步骤，包括，
[0025]搜集现有的乐曲谱；
[0026]将所述乐曲谱分切为以单字发音为基础的音乐素材单元；
[0027]将所述乐曲谱中的单字发音和所述素材单元进行收录，得到所述音乐素材库。
[0028]在本公开的一个实施例中，播放所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图，包括：
[0029]获取所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音以及所述题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图，并对所述音乐语音以及所述线谱图进行数据解析，得到对应的语音数据以及图像数据；
[0030]分别提取所述语音数据以及图像数据对应的第一特征数据与第二特征数据，并基于所述第一特征数据以及第二特征数据确定所述语音数据与所述图像数据的时间戳信息；
[0031]基于所述时间戳信息确定所述语音数据与所述图像数据对应的起始时刻，并基于所述起始时刻将所述语音数据与所述图像数据进行同步关联；
[0032]基于同步关联结果设置所述音乐语音与所述线谱图的播放模式，其中，所述播放模式包括：将所述音乐语音单独播放和将所述音乐语音与线谱图同步播放；
[0033]当所述播放模式为将所述音乐语音与线谱图同步播放时，提取所述线谱图中的线谱内容，并确定所述线谱内容的结构属性；
[0034]基于所述结构属性将所述线谱内容进行分句，并对每句中包含的音符进行分类，且将不同种类音符采用目标标记方式进行标记；
[0035]基于标记结果确定每句包含的音符与所述音乐语音的关联关系，并基于所述关联关系设置所述每句包含的音符的目标显示格式，其中，所述目标显示格式为动态跳动显示；
[0036]基于设置结果将所述音乐语音与线谱图进行预播放，并基于播放结果确定所述语音信息与所述线谱图是否同步；
[0037]若所述语音信息与所述线谱图同步，则判定对所述语音信息与所述线谱图的同步关联合格，并分别将所述语音信息与所述线谱图根据预设压缩比例进行压缩封包，且将压缩封包后的语音信息与线谱图进行存储；
[0038]否则，确定所述语音信息与所述线谱图的协同差异，并基于所述协同差异确定所述语音信息对应的线谱图的理论播放位置与实际播放位置的目标差值；
[0039]基于所述目标差值对所述线谱图的实际播放位置进行调整，并基于调整结果对所述语音数据与所述图像数据的同步关联进行优化，直至所述语音信息与所述线谱图同步。
[0040]在本公开的一个实施例中，所述比对所述发声单元和所述音乐素材库，筛选出所述发声单元对应的所述音乐素材单元的步骤，包括，
[0041]将所述发声单元转化为频率图；
[0042]将所述音乐素材库中的所述音乐素材单元转化为频谱图；
[0043]将所述发声单元的频率图与所述音乐素材单元的频谱图进行图形比对，得到与所述发声单元最为接近的所述音乐素材单元，得到与所述发声单元对应的所述音乐素材单元。
[0044]在本公开的一个实施例中，所述将筛选出的与所述发声单元对应的所述音乐素材单元拼接得到谱曲后的所述数学算术题的题干部分和答案部分的步骤，包括，
[0045]按照所述数学算术题的题干部分和答案部分中所述单字发音的顺序，将所述与所述发声单元对应的所述音乐素材单元进行拼接；
[0046]检查所述发声单元对应的所述音乐素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于线谱图模型的儿童数学教学投影演示模拟方法，其特征在于，包括：将数学算术题的题干部分和答案部分分别转化为音乐语音；播放所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图；在接收教师发出的题干播放指令之后，发出所述数学算术题的题干部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分对应的音乐语音的线谱图；采集环境音，识别出学生回答的内容是否为所述数学算术题的答案部分；若是，则投影显示回答正确；若否，则投影显示回答错误。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将数学算术题的题干部分和答案部分分别转化为音乐语音的步骤，包括，将所述数学算术题的题干部分和答案部分的数学表达文本信息转化为语言表达文本信息；将所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的所述语言表达文本信息转化为对应的语音信息；根据所述数学算术题的题干部分和答案部分对应语音信息的频率和响度，为所述数学算术题的题干部分和答案部分进行谱曲；将谱曲后的所述数学算术题的题干部分和答案部分转化为音乐语音。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述数学算术题的题干部分和答案部分对应语音信息的频率和响度，为所述数学算术题的题干部分和答案部分进行谱曲的步骤，包括，将所述数学算术题的题干部分和答案部分拆分为以单字发音为基础的发声单元；搜集并建立音乐素材库，所述音乐素材库内包括若干个音乐素材单元；比对所述发声单元和所述音乐素材库，筛选出所述发声单元对应的所述音乐素材单元；将筛选出的与所述发声单元对应的所述音乐素材单元拼接得到谱曲后的所述数学算术题的题干部分和答案部分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搜集并建立音乐素材库的步骤，包括，搜集现有的乐曲谱；将所述乐曲谱分切为以单字发音为基础的音乐素材单元；将所述乐曲谱中的单字发音和所述素材单元进行收录，得到所述音乐素材库。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，播放所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音，和/或投影显示所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图，包括：获取所述数学算术题的题干部分和答案部分对应的音乐语音以及所述题干部分和答案部分对应的音乐语音的线谱图，并对所述音乐语音以及所述线谱图进行数据解析，得到对应的语音数据以及图像数据；分别提取所述语音数据以及图像数据对应的第一特征数据与第二特征数据，并基于所述第一特征数据以及第二特征数据确定所述语音数据与所述图像数据的时间戳信息；
基于所述时间戳信息确定所述语音数据与所述图像数据对应的起始时刻，并基于所述起始时刻将所述语音数据与所述图像数据进行同步关联；基于同步关联结果设置所述音乐语音与所述线谱图的播放模式，其中，所述播放模式包括：将所述音乐语音单独播放和将所述音乐语音与线谱图同步播放；当所述播放模式为将所述音乐语音与线谱图同步播放时，提取所述线谱图中的线谱内容，并确定所述线谱内容的结构属性；基于所述结构属性将所述线谱内容进行分句，并对每句中包含的音符进行分类，且将不同种类音符采用目标标记方式进行标记；基于标记结果确定每句包含的音符与所述音乐语音的关联关系，并基于所述关联关系设置所述每句包含的音符的目标显示格式，其中，所述目标显示格式为动态跳动显示；基于设置结果将所述音乐语音与线谱图进行预播放，并基于播放结果确定所述语音信息与所述线谱图是否同步；若所述语音信息与所述线谱图同步，则判定对所述语音信息与所述线谱图的同步关联合格，并分别将所述语音信息与所述线谱图根据预设压缩比例进行压缩封包，且将压缩封包后的语音信息与线谱图进行存储；否则，确定所述语音信息与所述线谱图的协同差异，并基于所述协同差异确定所述语音信息对应的线谱图的理论播放位置与实际播放位置的目标差值；基于所述目标差值对所述线谱图的实际播放位置进行调整，并基于调整结果对所述语音数据与所述图像数据的同步关联进行优化，直至所述语音信息与所述线谱图同步。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比对所述发声单元和所述音乐素材库，筛选出所述发声单元对应的所述音乐素材单元的步骤，包括，将所述发声单元转化为频率图；将所述音乐素材库中的所述音乐素材单元转化为频谱图；将所述发声单元的频率图与所述音乐素材单元的频谱图进行图形比对，得到与所述发声单元最为接近的所述音乐素材单元，得到与所述发声单元对应的所述音乐素材单元。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将筛选出的与所述发声单元对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静茹，施成湘，蔡银英，潘超，杨鑫波，张伟，庞首颜，
申请(专利权)人：重庆第二师范学院，
类型：发明
国别省市：