微软携手教育机构探索 AI 辅助口语教学的数字化捷径
丹棱君有话说：Azure AI 的语音评测功能，可通过上传跟读文本和音频，对发音的准确度、流利度和完整度进行评测，帮助教师和学生及时发现口语和朗读中存在的问题，针对不同学生制定个性化教学和练习方案，使口语及朗读的教与学都更加高效。接下来就让大家和丹棱君一起看看这些国内外的学校和教育机构，是如何与微软携手探索，通过 AI 来提升学生口语及朗读能力的。
在语言学习中，发音和朗读练习能否得到及时准确的反馈是至关重要的一环。但在常见的“一对多”教学方式中，教师逐一评估和指导每个学生，需要大量的时间和精力。而当下新冠疫情带来大量远程教学需求带来了更大的挑战。
AI 技术成为了他们的“好帮手”！微软 Azure AI 在 2020 年上线的“语音评测”功能 (pronunciation assessment) ，可以让用户上传跟读文本和音频，再从准确度，流利度和完整度等方面对发音人的语音进行评测，其评测结果表现出高识别准确度和拟专家打分的高一致性。近两年，国内外知名学校、教育机构已经开始与微软紧密合作，携手开发使用语音评测技术的教学应用，在教与学两端都得到了积极的反馈。
培生携手微软赋能教学工具，帮中国学生高效学习外语
语音评测功能作为一项构建于微软 Azure 云上的能力，可通过 API 接口和参数开放给微软其它产品以及合作伙伴、独立软件开发商和系统集成商，用于开发适用于不同用途的学习及教辅工具。在中国，语音评测功能的潜力正得到教育机构关注，并促使他们与微软联合开发使用微软AI语音技术的外语教学产品。
因旗下品牌“朗文 (Longman)”而被中国英语学习者认识的培生 (Pearson)，多年来都在探索英语教学产品数字化和交互体验。通过观察，培生发现中国学生更擅长英语阅读和写作，而在听力和口语方面还有很大的提升空间。于是培生与微软 Azure 的语音产品团队合作，为学生和教师打造智能交互式教辅工具。
例如在《新朗文小学英语》(Longman Welcome to English, LWTE)产品中，常规的英语练习配合语音评测，为学生提供了更多的语言练习机会和快速准确的效果反馈。学生在朗读学习内容后，语音评测就会对发音准确度、完整度等几个方面做出评分并生成可视化图表。这既能让学生了解自己的朗读表现，也能帮助教师们一目了然地掌握每个学生的学习进度，无需耗费过多精力也能对每个学生进行高效的分析评估及后续指导。
“朗文小英”界面
该产品还使用了 Azure 认知服务中的“文本转语音 (TTS)”技术，利用机器学习和定制化神经语音功能生成媲美真人发声的语音，帮助学生提高听力和理解能力。这些创新功能如同一个形影不离的学习伙伴，带来更好的学习乐趣和练习成果，改善了因远程教学带来的不便，为教师分担工作，还使学生家长节省了许多原本用于校外培训的教育支出。
与比利时出版商携手，大幅度提升当地少儿朗读能力
在比利时法兰德斯地区，当地最大的数字教育内容出版商 VANIN 将语音评测功能与教学平台相结合，用于当地小学生的母语朗读教学。
在此之前，法兰德斯正面临严峻的少儿朗读能力下降问题。在用于衡量各国 10 岁少儿朗读能力的“Progress in International Reading Literacy Study(国际阅读素养进展研究)”评估中，法兰德斯的排名从 8 降至 32，创下该地区近十年里的最大跌幅。新冠疫情带来的远程教学及戴口罩的情况，也让教师指导口语朗读时遇到了诸多问题。
作为应对，VANIN 与微软共同将先进的AI技术和专业的教育内容结合，VANIN 通过其教学平台“Bingel”提供学习内容和方法，技术平台则搭建在可调用 AI 语音评测功能的 Microsoft Teams 上。
学生只需在 Microsoft Teams 上完成朗读，AI 就能够立即对朗读准确度、流利度、完整度等进行层层评估，评判朗读水平及优缺点。借助可视化的成绩反馈，教师即便不能与学生面对面，也能了解每个人的水平和进展，并为他们逐一定制接下来的练习计划。此外，这一学习工具还提供专业的词典，内置的翻译模块支持 37 种语言，可以帮助不同语言背景的学生更好理解文本及掌握新单词。
应用了 AI 语音评测的这套系统已在法兰德斯的六所小学试行，其评估准确性和对教学效果的提升得到了教师们的广泛认可。这让他们能放心地把大量评估工作交给 AI，并将节省出的时间和精力专注于对学生的指导。
新的练习方式同样得到学生们的欢迎——相比于“众目睽睽”的课堂，在个人环境中按照自己喜欢的节奏练习朗读，孩子们感觉很轻松，也更容易集中精力。而且语音评测带来的即时反馈能让孩子第一时间看到自己的进步。有的教师发现学生为了获得更好的评估成绩甚至愿意反复朗读练习。参与项目的学校都反馈，AI 语音评测让学生更爱朗读了。
此外，这一由人工智能驱动的语音评测解决方案，也在帮助菲律宾 2300 万名学习者和 95 万名教师改善学习和教学成果。
先进 AI 技术让语音评测胜任广泛教学场景
AI 语音评测所表现出的快速反馈及高度的拟人一致性，其背后是对数据、算力、算法等综合 AI 能力的巨大考验。得益于微软在语音识别技术上的坚实储备，使语音评测在专业性、实时性、稳定性、可定制性等四个维度上实现了多点平衡。
在专业性方面，微软语音评测所支持的每种语言都以 10 万小时以上的当地母语大数据进行训练，以学习到纯正发音。在评估环节，语音评测可对音素、单词的发音准确度，句子和文章的流利度和完整性等进行不同颗粒度的多维评估，详细呈现优缺点并制定针对性的提升计划。经过测试，语音评测与人类专家的皮尔森相关系数达到了 0.75（“1”表示完全相关），十分接近母语专家打分水平。
微软 Azure 遍布全球的数据中心也可支撑大规模计算需求，实现对语音“边朗读边处理”，读完立即反馈评估结果，确保充分的实时性。同时，语音评测基于微软的 NLP（自然语言处理）模型构建模糊匹配文本，对于特定领域和场景具有良好的容错率和包容性，漏读、错读、重复读都不影响打分有效性与准确性，并且可适配口音、噪音、年龄层等，实现个性化评分标准。
目前，微软仍在不断优化语音评测的 AI 表现，并且在过去一段时间里推出了更多可用于纠音反馈的新功能，包括对发音进行音节及音素级别的打分、实际发音与正确发音之间的音素比对、国际音标 IPA 的输出等。其可支持的语种也不断扩充，目前已直接开放或可申请使用超过 40 多个国家 100* 多种语言的评测。
随着功能日益丰富完善，微软 Azure AI 的语音评测功能已能够应用于教育领域解决方案的合作伙伴、APP 开发者以及语言学校、培训中心、教育机构、考试中心，用于进行各种语言学习、口语练习和考试等场景的开发。这项技术并非要取代教师的主导作用，而是帮助教师提升教学效率，专注于教学目标的达成。微软希望借助 Azure AI 的不断发展，为教育领域提供便捷有效的解决方案，在远程教学、定制个性学习方案及优化教师资源方面发挥越来越大的作用。
*Azure 语言服务支持的语言分为公开发布、公开预览、内部预览等不同版本，它们遵循不同的使用原则，您可点击此链接[1]获取详细信息，或发送 e-mail 至mspafeedback@microsoft.com 申请使用其他更多语言。
[1]：https://docs.microsoft.com/en-us/azure/cognitive-services/speech-service/language-support?tabs=speechtotext#pronunciation-assessment
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