當外語學習用上智能語音

作者:智娜、李愛軍(分別系首都師範大學外國語學院講師,中國社會科學院語言研究所副所長、研究員)

語言是各國家和民族進行交流和文化傳播的主要媒介。隨着我國經濟快速發展和綜合國力穩步提升,國家各行各業需要大量能熟練掌握外語的人才。口語作為語言交際的重點組成部分,是外語學習的基礎和難點。林語堂先生曾説:“凡不以口語為基礎的人,一定寫不出平易自然、純熟地道的英文。”英國語音學家吉姆森也提出,學會講任何一門語言,必須要掌握其100%的語音知識,而僅需50%-90%的語法和1%的詞彙就足夠了。由此可見口語和語音在聽、説、讀、寫四項語言基本能力中的重要地位。

人工智能技術極大地影響和改變了人們的生活、學習和工作。其中智能語音技術作為人工智能技術的重要組成部分,被更多地用於教育領域的語言教學和語言測試中。國內和國際上越來越多的外語課堂都將智能化的計算機輔助教學系統作為主要的應用工具,也將口語機考作為主流的口語考試形式。日益發展的智能語音技術將給我國的外語學習帶來哪些影響和變革?本文將對此進行探討,並提出未來值得關注的研究方向。

  學習模式的改變

傳統的課堂模式以教師和教材為中心,學生的學習模式比較被動。同時,教師受限於學生人數多、課堂時間有限,無法對學生進行一對一的口語指導和問題反饋,一定程度上影響了教學效果和學生參與的積極性。

傳統的單一化授課模式和有限的課程資源已無法滿足教師和學生日益增長的課堂需求。而依託智能語音技術的“互聯網+”計算機輔助教學系統涵蓋大量優質教學資源,不僅便於教師在課上開展豐富多樣的口語教學活動,積極調節課堂氛圍,也能滿足學生在課下進行自主性口語學習和語音訓練的需求。此外,計算機輔助教學系統可以通過機器的深度學習,模擬教師的評測標準和方法,實現對每名學生高效、實時的口語評價和問題診斷。計算機自動生成的智能報告還能使教師及時瞭解學生的學習情況和學習需求,以此調整教學內容和策略,增加有針對性的口語指導和強化練習。基於智能語音技術的口語課堂可以實現“教學訓練-評測反饋-策略調控”三者相輔相成的新型課堂模式,不僅為外語學習者提供了良好的語言學習環境,還發展和提升了教師的綜合能力和技術素養。同時,新興科技的應用有利於各校間共建精品課程、共享優質資源,積極推動我國外語教育的創新性發展。

智能語音技術在口語教學領域中的應用日趨成熟和穩定,但是,目前大多數的應用系統提供的問題診斷和反饋信息在內容上都比較單一。其中問題診斷僅集中於對口語錯誤的定位和檢測上,反饋信息也比較簡單和概括,尤其缺少直觀、具體的指導意見和改正方法。因此,智能語音技術在未來應用中的重要發展方向是增加可視化的語音模型,用於發音示範、正確和錯誤的發音對比,以及糾錯指導等。例如,三維發音動畫可以生動、逼真地展示發音人的舌運動特徵和嘴唇的張合狀態,為學習者提供視覺和聽覺的雙重發音示範,有助於模仿和學習不同的外語語音特徵。可視化的語調信息圖可用於呈現句子層面的語調特徵,如音高、時長和調域的變化等。藉助語調圖,學習者可以用眼睛直接觀察句子的語調信息,比僅靠耳朵聽辨更加具體和全面,也可以更好地瞭解和對比不同語調在表達語氣、情感、態度、意圖等口語交際中的語用功能。國內外的相關研究也已證實,可視化的語音指導和反饋可以較好地幫助外語學習者改正口語錯誤,提高語言產出的準確度和自然度。

智能語音技術應用的另一個未來方向,是要在教學和反饋中考慮我國不同地區外語學習者的口語現狀和發音問題。語言學家許國璋先生曾強調開展我國漢語方言與西方語言語調類型學研究的重要性。筆者認為,有必要通過構建我國方言區和少數民族地區外語學習者的語音數據庫,分析不同方言音系和民族語言音系對外語學習的影響,並將研究成果用於口語教學,結合智能語音技術給不同地區的外語學習者提供更適宜、更有針對性的口語指導和訓練資源。

  考試評測的改變

傳統的外語口語考試多采用人工評分的方式進行,評測的工作量大,考試的組織和實施成本高,評分結果也會受到不同評測人個體差異的影響,不利於未來口語考試的發展和大範圍推進。

20世紀90年代以來,隨着語音評測技術的迅猛發展和日益成熟,計算機自動評分已逐漸成為語言測試領域的主流方式,尤其在現代口語考試中扮演着重要角色。相比人工評分,自動評分有很多優勢,不僅能極大地減少人工評分的工作量,降低口語考試的組織難度和實施成本,還具有較一致的評分標準,保證評分的公平性,提高口語考試的效度和信度,有利於在全國範圍內推廣。

語音評測技術的核心是對學習者的發音水平和口語表達能力進行檢錯、診斷和自動評分等。口語測試的常用題型包括封閉式題型(如朗讀)、半開放式題型(如口頭翻譯和複述)和開放式題型(如看圖説話)。其中朗讀題型涉及詞、句、篇的朗讀,主要考察學習者的發音質量,評分涵蓋準確度、流暢度、完整度三個維度,以及三個維度的綜合分。

對封閉式題型的評分,語音評測的技術較成熟,已達到人工評分的水平。在評分準確性上,有的智能評測系統甚至超過普通評分人員,達到專家精細評分的水準。相比較而言,口頭翻譯和口頭複述等半開放式題型主要考察學習者的邏輯思維能力和語言組織能力,對語音評測技術的要求和難度遠高於前者,涉及連續語音識別、語義分析、知識推理等多項複雜技術的交互處理。得益於計算機深度學習在評測領域的應用和發展,目前已經能滿足自動評分的要求。對於開放式口語題型的評測,由於答案的空間無限大,計算機無法直接進行評分,通常採用專家定標、機器學習的技術方案,讓計算機學習人工專家的評分結果,形成與人工定標相一致的評分標準,並在學習過程中掌握不同人工評分的數據特性。

智能語音技術是未來大規模開展口語測試的重要科技支持和保證。要實現全面自動化的口語測試目標,還需在語音識別和自然語言處理等領域取得新的技術突破。另外,未來需要在我國不同區域做進一步的科學驗證和測試,考察應用系統與實際考試要求的距離,以面向全國的外語學習者開展公平、公正、有效的口語測試。

  教、考、學關係的改變

考試是檢驗授課效果、考察知識應用情況、反映學習問題的重要手段和教學和學習緊密相連。傳統的口語測試多采用人工面對面評分,或先錄音、人工後期評分的形式進行。限於評分方法和流程,傳統口語測試的成績分析報告缺少及時性和客觀對比性,影響了測試、教學、學習間的互促聯繫。

計算機自動評分在口語測試中的應用則會較好地解決這一問題,不僅可以快速給出評分,還能生成智能分析報告,提供及時、全面的成績彙總和指標信息。報告中的相關信息可以根據需要進行自動整理,分別反饋給教育主管部門、一線教師和考生。教育部門可以根據成績報告調整培養方案,完善評價體系;教師可進一步明確教學目標、優化教學內容;考生則可及時瞭解自己的口語問題,提高口語的實踐和練習。教、考、學關係的改變有助於發展和完善我國的外語人才培養和選拔機制,達到考試和教學協同促學的目標。

智能語音技術給外語口語測試帶來了較大的時效性和便捷性,但是未來的應用方向還要進一步加強對考生個人隱私和相關信息的安全保護,以及對考題和答案的嚴格管理,嚴防信息的失密和泄密,確保信息安全和數據保護。

在科技高速發展的今天,我們要適應新時代的需求,將先進、成熟、適用的科技成果和一線教學緊密結合,推進我國教育的現代化發展。智能語音技術在教育領域的應用對我國的外語口語教學和口語評測都將帶來深遠的影響,不僅能促進我國優質教育資源的共建和共享,還將積極帶動城區和偏遠地區及貧困地區學校的教、考、學一體化發展,有助於全面優化我國外語教學和外語測試體系,加快其向數字化、網絡化、智能化的變革和發展。

《光明日報》( 2020年11月28日 12版)

來源:光明網-《光明日報》

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