[0001] 本发明涉及一种阅读能力测试技术领域，尤其涉及一种基于语言认知能力分析的读写能力评测系统。

[0002] 阅读是儿童学习的基础，学会阅读不仅是儿童获取信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的重要途径，也是现代文明社会中生存和生长的重要技能。小学阶段是儿童阅读能力发展的关键时期。

[0003] 中华人民共和国教育部2022年修订的《义务教育语文课程标准》中要求学生能够认识和书写常用汉字，掌握汉语拼音，灵活运用多种阅读方法，具备独立阅读的能力。然而，受环境因素和遗传因素及其相互作用的影响，小学生的阅读能力发展存在一定的差异。据统计，我国学龄期儿童阅读障碍的患病率在3.9%至13.5%之间。

[0004] 为了更全面地了解儿童的阅读能力发展情况，我们需要采用科学的标准化评测工具。通过使用标准化阅读能力评测工具,教师可以更清晰地了解学生的阅读能力水平、阅读过程中存在的问题以及阅读发展受限的因素等，为学生阅读能力的培养提供了科学依据，进而能够对存在阅读困难的学生及早进行有针对性的干预和阅读训练，有利于学生阅读水平的整体提升和阅读素养的培养。

[0005] 为此，市面上的各个机构也设计了各种各样的汉语言阅读能力评测方法，就比如现有技术CN116385230A就设计了一种儿童阅读能力评测方法和系统，但其依旧存在很多弊端，就比如说：①缺少音调的评测方案，汉语中文是非常讲究音调的语言，不同音调和发音往往会导致一个词语和句子具有不同的意思，而无法对音调进行评估不仅仅会评测不够全面，无法指出受测方的音调问题，导致后续的教育方向错误。②输出的结果过于单一，其通过将书面作答结果以及发生作答结果输入神经网络中，最终得到各个题型的分值以及总分，但却没有输出音频材料的整体作答情况，使得受测方仅仅得到一个分值，而无法对考试中出现的问题进行纠正，而对于评测方，也无法及时掌握整体的得分状况，以及错题的分布情况。

[0006] 为了解决上述的问题，本方案设计了一种基于语言认知能力分析的读写能力评测系统。

[0015] 如图1所示，一种基于语言认知能力分析的读写能力评测系统，包括：数据库模块、信息收集模块、语音信息处理模块、音调频带检测模块、文字信息处理模块和评分模块；所述数据库模块可生成音频考题以及文字考题，所述数据库模块可根据受评测方的年龄、性别以及教育阶段从各题型库中抽取题目，并生成所述音频考题和文字考题。

[0016] 所述信息收集模块包括：声音录入装置和文字图像扫描装置，所述信息收集模块可收集音频材料和文字信息并将所述音频材料和文字信息分别发送到所述语音信息处理模块中和文字信息处理模块中。

[0017] 在本实施例中，所述声音录入装置可以是麦克风，所述文字扫描装置可以是带有扫描功能的摄像头，两者通过数据传输线将所获取的音频材料、卷面文字材料传输到对应的处理模块中。

[0018] 所述语音信息处理模块包括：语音文字转换单元和语速评测单元，所述语音文字转换单元，用于将从所述信息收集模块收集到的音频材料转换成文字信息，并提取文字信息中的关键词，并在音频材料出现停顿点和语义错误点时，在文字信息插入对应的标记，由于将音频材料转换成文字标记表，进而对语音信息进行转换的现有方案比较常见，因此不在此多加赘述。

[0019] 如图2所示，所述语速评测单元包括：处理器、存储器、时钟计数器，所述处理器与所述存储器、时钟计数器、音调频带检测模块以及所述信息收集模块形成电连接，所述存储器用于存储录入的音频材料，所述时钟计数用于计时，所述语速评测单元用于对音频材料的语速和停顿情况进行评估。

[0020] 具体的，所述语速的评估策略如下：平均语速，将所述时钟计数器中记录的总时间除以所述语音文字转换单元转换的音频材料的文字信息的总字数，算出平均语速；阶段语速，在音频阶段中截取一段，同时将该段的时间除以该段在所述语音文字转换单元转换的音频材料的文字信息的总字数，算出阶段语速。

[0021] 最后，结合平均语速和阶段语速，对整段音频材料的语速进行评估。

[0022] 具体的，所述停顿点的评测方法包括以下步骤：步骤 1：以所述平均语速的单位时间作为间隔划分出时间分隔点，同时在所述语音文字转换单元将所述音频材料转化为文字信息时，按照时序记录每个文字的生成时间；
步骤 2：计算文字信息中文字之间的生成时间差，但所述时间差超过步骤1中平均语速的三倍的时候，则认为其为停顿点；
步骤 3：依照上述步骤 1、步骤 2 对整段音频材料的停顿点在所述文字信息中进行标记，记录停顿点的数量。

[0023] 如图3所示，所述音调频带检测模块包括：基频转换单元、信号处理单元、比较器和结果输出单元。

[0024] 所述基频转换单元用于接收所述信息收集模块所收集的音频材料，将其转换成基频信号。

[0025] 所述信号处理单元用于对基频信号进行放大、滤波，同时按照时序对其进行分帧、加窗处理，并将处理后的基频信号发送到所述比较器。

[0026] 所述比较器用于将处理后的基频信号与声频答案中的声调信号进行比较，并记录频率幅值超出阈值范围的信号段。

[0027] 所述结果输出单元用于输出最终结果，将频率幅值超出阈值范围的信号段记为声调错误，同时统计正确声调占所有声调的比例，最终输出整段音频材料的声调正确率。

[0028] 最终通过对整段音频材料的停顿点的数量、语义错误点的数量、以及声调准确率和语速进行评估，并依照分值权重对该音频材料进行打分，同时结合卷面文字材料的得分，输出音频答案的各项得分。

[0029] 所述文字信息处理模块通过关键词提取以及和答案比对的方式判断卷面文字材料的准确率；所述评分模块可根据分值权重进而对音频材料和卷面文字材料进行评分并输出受测方结果和评测方结果。

[0030] 以学校场景作为实例，所述受测方结果指的是面向学生的答题情况结果，其包括文字考题的得分，同时还包括音频材料转化的文字标记表，其文字标记表在对停顿点、语义错误点以及音调错误点通过特定的符号进行标记，同时还附有音频考题对应的流利度、音调准确度、语义准确度的得分情况。

[0031] 而所述评测方结果则指的是面向老师的统计结果，各个题型对应的平均分以及错误题型排行和错误读音排行，进而老师可以根据整体统计结果来对学生进行发音的纠正和辅导。

[0032] 当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。