基于TTS的结构化的标准语音微课件群建设

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摘 要：微课件的制作有视频拍摄式、屏幕内录式、软件合成式，其中PPT录屏方式因方法简单，成本低，应用最为广泛，而软件合成方式视频质量好，但技术复杂程度高，应用最少。无论是何种方式，均使用讲解人的原始语音，未见有用文本到语音技术代替人进行标准普通话讲解的报道。本文中，以《临床生物化学》的课程教学为例，阐述基于tts语音技术的结构化的标准语音微课件群建设。

关键词：微课；微课件群；TTS

碎片化学习方兴未艾，而微课（micro course）是以微视频和音频为载体，围绕单个知识点或教学环节而开展的教与学活动的全过程。微课件群是由一组涵盖某一学科或课程全部知识点的微课件的集合。微课是碎片化学习的基础和特征，目前全国各高等医学院校都在进行微课的建设。微课件是微课的载体，目前国内外还没有关于微课的标准，微课件制作的技术还不成熟，微课件的制作技术严重影响微课的质量。

一、微课件的制作

微课件是微课的载体，其本质是一段微视频，包括三个要素：知识点、视频和音频。微课起源于2009年，美国可汗学院的Salman khan将制作的用于数学教学的小视频上传至YouTube EDU频道，此即最早的微课，此后迅速扩展至全球的教育界[1，2，3]。微课的制作分为两个阶段，一是教学设计（包括确定微课的教学主题、选择微课知识点和制作微课的教学课件），二是微课件的制作（包括视音频录制和后期剪辑）。微课件的制作有视频拍摄式、屏幕嚷际健⑷砑合成式，其中PPT录屏方式因方法简单，成本低，应用最为广泛，而软件合成方式视频质量好，但技术复杂程度高，应用最少。无论是何种方式，均使用讲解人的原始语音，未见有用文本到语音（text to speech，TTS）技术代替人进行标准普通话讲解的报道[4]。

二、TTS语音技术的发展与应用

TTS技术最早起源于英文的文语转换系统的研究，现在已经发展到几乎每一种语言的文语转换。中文文语转换技术研究起源于1958年，现在较为成熟的有科大讯飞、捷通华声、IBM、Microsoft的中文TTS系统。中文文语转换系统已经广泛应用于交互式语音应答、盲人阅读和自动交通指挥[6，7]。但至今，关于如何将TTS技术融合到PPT中，结合TTS技术和PPT录屏技术制作标准化语音的微课件，至今未见报道。

三、利用TTS制作标准语音微课件

2015年1月到7月，全国高等医学院校规划教材第3版编委会在建设临床生化检验微课群资源时，提出了采用TTS技术实现标准语音微课件的需求。根据这个需求，全国高等医学院校规划教材第3版编委会研究了标准普通话-Camtasia studio PPT录屏（mandarin-Camtasia studio PPT screen capture，MCP）微课件方案，该方案采用PPT录屏作为视频来源，PPT语音工具用标准的普通话朗读PPT讲解词作为音频的来源，用Camtasia Studio 同步采集视频和音频，制作出高质量的标准语音微课件。MCP微课件方案的核心技术是一个PPT插件，其功能是在PPT播放时，采用TTS技术自动同步朗读对应PPT页的讲解词，产生标准的普通话音频。这项技术对于大规模微课群建设尤其重要。在大规模微课群建设的过程中，如果采用PPT讲解人原始语音作为音频来源，不同作者的普通话水平和方言的差异，会严重影响微课群的质量，PPT语音工具较好地解决了这个问题。全国高等医学院校规划教材第3版编委会已经将MCP方案应用到临床生物化学微课群的建设中，取得了很好的效果。

微课件制作技术的最新进展是联合应用Camtasia

Studio PPT录屏和PPT语音工具，产生的微课件具有高质量的视频和标准的普通话音频。MCP已经初步应用到检验医学的微课群建设，有待进一步推广到医学教育的全领域。

四、结构化的标准语音微课件群的制作

将以临床生化检验课程为研究目标，采用MCP微课件构建方法，实践探索临床生物化学课程的结构化、标准语音微课件群的建设。具体的研究路线是：知识点分析->每个知识点作一个标准普通话语音微课件->按“章-节-知识点序列”，组织为结构化微课件群。详细实施路经见图1。

1、知识点分析与知识点列表

选择教学资源建设较好的临床生物化学课程作为结构化微课件群建设的目标。参照医学检验检验课程标准、全国卫生资格考试大纲作为知识点确定的依据。知识点按照“章-节”排列，节内的知识点按照教材内知识点的先后排序。知识点列表按照“章-节-知识点序列号”进行编排。

2、教案设计

参照各高校课程的教案质量标准进行编制。因微课的自身展示的形式受限，展示的时间相对短暂，微课中的内容小可能非常全面和细致，那么当学习者在学习过程中遇到疑问时或者想更进一步了解课程内容时该如何解决昵？教案就是一种很好的解决方案，教师可以将微课配套的教案一并上传，因为教案自身小会受到篇幅和时问的限制，所以在教案中教师可以将相关知识点做最详尽的解读和阐述，可以把教案看作是教学的辅助资源。

3、脚本设计

在MCP模型中，微课脚本包括PPT课件和讲解词两部分。PPT课件的编制参照右江民族医学院医学检验学院多媒体课件质量标准进行编制。PPT中的动画全部设计为“上一项后自动播放”，以实现微课视频录制自动化。讲解词录入到PPT的备注页，并参照“PPT语音工具使用指南”进行训练，并保证与动画同步。

4、试题/练习设计

将临床生化检验课程中进行知识点标记。每个知识点，选择20题录入到ISpringQuizMaker中，其中只选择多项选择题和对错题。并且将每一题的解析，录入到ISpringQuizMaker的“Feedback&Branching”项。

微课专项题型的训练这不仅对学习者的临床生物化学基础知识和基木技能提出了高要求，也是对学习者对课程的学习成果的检验。因此，针对临床生化检验课程的学习同时穿插临床生化检验微课学习后的专题训练和实践显得尤为重要。

5、知识点讲解视频的录制

按照Camtasia Studio的说明书和PPT语音工具使用指南进行录制。录制的内容为PPT播放的屏幕。微课录制的教学内容的选择要做到真实化，微课的展示时间相对较少，需要在短时间中让学习者迅速掌握某一章节中的重点知识点或某项技能，则要求讲解者要选择非常典型的教学例子进行教授讲解录制，在讲解时在重点难点等的词、句知识有所倾斜，注重语气的加重，强调等以达到微课录制效益优化。

6、交互式测验视频的制作

交互式测验视频的制作具体的制作方法按照ISpringQuizMaker的说明书进行基本的操作。交互式微课程有利于打破传统固化的课程资源结构，有效实现课程资源的共建共享，提高课程资源的可用性。

五、结构化的标准语音微课件群的移动课题

近几年来高校开展的移动课堂教学探索是提高思政课教学实效性的一种重要尝试，效果十分明显。移动课堂即是以网络应用为主要平台，利用于机等移动设备和移动互联网的支持，高校教师通过将其制作的网络课件上传于平台供学生浏览或下载学习，并通过微信公众平台或微信群聊与学生进行及时沟通、交流，辅助课前预习、课后复习、扩充课堂知识点的新型教学方式[8，9]。

已有在微信等网络平台的移动课堂，且有相关的研究和成果。

一方面，可以通过互联网的移动网络学习平台，结构化标准语音微课件群可以得到较好地满足继续教育学习者的需求，因为传统的面对面课堂教学模式已经无法满足更多成人继续教育者学习学习时空碎片化的特征。

在建设有结构化标准语音微课件群的基础上，利用于各类网络学习平台，构建一个移动微课课堂可以有效逾越因地域文化等因素而影响继续教育学习者自主学习的障碍，更好的满足各类学习者的自主学习的需求。建设路径见图2。

1、微课资源整合上传各类学习平台

信息资源整合是一个连续的进程，随着技术的不断变革、微课资源的更新替换、用户不同需求的改变，临床生化检验微课件群的信息资源需要进行维护和重新整合。利用微信、自主设计学习网站等网络平台，将微课视频资源整合上传，进行合理的分类结构化、标准语音微课件群的网络临床生化检验微课移动课堂。

2、保护结构化微课件群知识产权

在搭建各类自主学习网络平台中，平台为学习者提供结构化标准语音微课件群资源共享，在提供结构化标准语音微课件群资源共享前应向使用者进行知识产权声明。声明平台学习者只能出于个人研究和以个人学习为目的进行使用，不得出于任何商业目的，防止大量非法复制。

除此之外，对于教师制作的结构化标准语音微课件群资源要通过采取各种技术手段，如学习者使用权限管理、微课件logo水印、密钥技术、IP地址限制等，以保护结构化标准语音微课件群制作团队的知识产权。只有制定和执行相关的保护结构化标准语音微课件群知识产权的政策和措施才能切实保护教师参与平台资源整合的积极性，保证结构化标准语音微课件群资源整合的可持续性，既能满足各类学习者随时随地随身学习的需求，又能保护培训学校的视频不会非法播放。

3、建立完善的教学评价体系

传统的教学评r形式则以理论考试为主，注重学生理论知识的学习成绩，这样的评价相对效果单一，特别是相对高等学府教育的学生也比较片面，如此并没有体现对学生实践能力进行综合性的比较。与此同时，对教师的教学质量的也只有常规的几项。微课制作质量和微课教学效果的好坏离不开学习者和广大教师学生的评价反馈，建立完善的微课教学评价体系可以有效的推进课堂模式以及授课内容的创新与改进。建设路径见图3。

基于TTS的结构化的标准语音微课件群构造、利用，将TTS技术融合到PPT中，取得了一定的效果，有利于学生的自主性学习。实践探索结构化的标准语音微课件群建设，以医学专业课程为例，运用到其他专业领域，促进微课的发展。

参考文献：

[1]Shieh，David..These lectures are gone in 60 seconds.C hronicle of Higher Education，2009（26）：1-13.

[2]胡铁生，黄晓燕，李民.我国微课发展的三阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（4）：15-18

[3]王觅.面向碎片化学习时代微视频课程的内容设计.华东师范大学博士毕业论文，2013.

[4]胡铁生，周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究.现代教育技术.2014，24（2）：5-13

[5]DH.Klatt，Review of text-to-speech conversion of English.Journal of the Aeoustical Society of America，82（3）：737-793，1987

[6]张大军.汉语文语转换系统HJ_TTS关键技术的研究与实现.中国科学院博士论文，2000.

[7]李大筠.TTS在办公系统的研究与开发.青海师范大学硕士论文，2009.

[8]李森林，李红艳.思政课移动课堂教学必须搞好六个结合.安徽科技学院学报[J].2011.06.

[9]向美.西部高校建立微信移动课堂的研究探析.财经纵览_信息传媒[J].2015，25.