余德軍,鄒軍華
(湖北大學(xué) 教育學(xué)院,湖北 武漢 430062)
基于Web視頻文本軌道技術(shù)的
英語學(xué)習(xí)平臺開發(fā)與應(yīng)用研究——非正式學(xué)習(xí)的視角
余德軍,鄒軍華①
(湖北大學(xué) 教育學(xué)院,湖北 武漢 430062)
隨著我國互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,越來越多的英語學(xué)習(xí)者利用互聯(lián)網(wǎng)進行非正式學(xué)習(xí),以便提高自身的英語水平。該文分析了目前網(wǎng)絡(luò)上英語學(xué)習(xí)平臺存在的主要問題,通過整合WebVTT、PHP和MYSQL等相關(guān)技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了一個非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的英語學(xué)習(xí)平臺。該平臺能夠提供視頻管理、字幕管理、英語單詞和語法搜索等功能,平臺運行不需要任何插件,只需要支持Video標記的瀏覽器。最后,作者以《獅子王》電影片段為視頻載體設(shè)計了一個應(yīng)用實例。
非正式學(xué)習(xí);英語學(xué)習(xí);Web視頻文本軌道;在線學(xué)習(xí)
英語課程是我國初等教育的必修課程之一,其重要性不言而喻。有關(guān)專家學(xué)者紛紛從理論和實踐的角度對英語學(xué)習(xí)進行了研究,以促進英語教學(xué)效果的提高,如Yang[1]等人研究了制約學(xué)習(xí)者英語語言能力提高的主要因素:缺乏真實的英語語言環(huán)境;教學(xué)過重地強調(diào)英語詞匯、語法、閱讀和寫作,缺乏實際應(yīng)用;學(xué)生原有英語基礎(chǔ)知識不同。信息技術(shù)憑借其超強的信息獲取、信息傳輸、信息存儲、信息處理、信息顯示等能力,能較好地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)資源,很早開始應(yīng)用于多媒體英語教學(xué),教師主要運用信息技術(shù)在課堂上呈現(xiàn)詞匯、語法、例句、音頻、圖片等學(xué)習(xí)資源[2],以提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的效率,提升學(xué)生的英語水平。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了許多英語學(xué)習(xí)平臺。越來越多的學(xué)習(xí)者在課外利用互聯(lián)網(wǎng)進行與英語相關(guān)的非正式學(xué)習(xí),以便提高自身的英語水平。互聯(lián)網(wǎng)上的英語學(xué)習(xí)平臺,雖然提供了豐富的學(xué)習(xí)資源,但是存在諸多問題:一是學(xué)習(xí)資源過于簡單,以文字、圖片、音頻為主,視頻資料較少[3];二是部分平臺雖然提供視頻資源,但視頻與視頻文本相分離,教師和專家不能編輯視頻字幕;三是缺乏互動;四是用戶體驗較差。因此,互聯(lián)網(wǎng)上的英語學(xué)習(xí)平臺很難為學(xué)習(xí)者提供一個良好的英語語言環(huán)境,沒有從根本上解決學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)英語時存在的主要問題。
針對英語學(xué)習(xí)平臺存在的上述問題,通過整合HTML5、CSS、JavaScript、WebVTT、PHP、MYSQL等相關(guān)技術(shù),開發(fā)一個基于Web視頻文本軌道技術(shù)(WebVTT)的英語學(xué)習(xí)平臺。本平臺中的學(xué)習(xí)資源以視頻片段為主,除了提供精準添加字幕、刪除字幕功能之外,還提供上傳視頻、播放視頻、在線留言、模糊搜索、視頻分類、英語語法說明、數(shù)據(jù)備份等功能。該平臺為學(xué)習(xí)者提供一個基于視頻片段的英語語言環(huán)境,增強用戶體驗和交互性,以提高學(xué)習(xí)者非正式學(xué)習(xí)的效率,提升學(xué)生的聽、說、讀、寫能力。
英語作為當(dāng)今世界上使用范圍最廣的語言,絕大多數(shù)國家都開設(shè)了英語這門課程。學(xué)者Nunan[4]曾指出:在亞洲,英語作為學(xué)校初等教育至高等教育的必修課程,學(xué)習(xí)者具備較高的英語語言能力能提升其競爭力。有關(guān)機構(gòu)也給出具備英語語言能力的標準,如21世紀技能(Partnership for 21st Century Skills)指出英語語言藝術(shù)標準(The Ela Standards)包括閱讀、寫作、聽力、朗讀及對語言本身的理解等五大標準[5]。
雖然學(xué)習(xí)者重視英語學(xué)習(xí),但學(xué)習(xí)效果卻不佳,尤其體現(xiàn)在聽說方面。有關(guān)學(xué)者對此現(xiàn)象進行了研究,如Yang[6]等人研究了制約學(xué)習(xí)者英語能力提高的主要因素。國外學(xué)者研究信息技術(shù)應(yīng)用于英語教學(xué)的成果豐富,其研究大致可以分為以下三個方向:
1.特定技術(shù)在英語教學(xué)中應(yīng)用。如:Plass等人[7]研究了多媒體平臺在英語教學(xué)中所扮演的重要角色,他們認為多媒體為英語學(xué)習(xí)提供一種有力的工具,通過圖形與單詞一一對應(yīng),使學(xué)習(xí)者對單詞的記憶及其深刻;Gray等人[8]研究了電子白板在英語學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,研究結(jié)果表明電子白板憑借其超強的整合能力,對語言學(xué)習(xí)有很大促進作用。
2.英語學(xué)習(xí)資源設(shè)計。如:Yueh Min Huang等人[9]開發(fā)出一個泛在英語詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng),系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)資料是經(jīng)過剪切的微視頻,學(xué)習(xí)者通過觀看微視頻以提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)新詞匯的效率;Seufert以及Sakar等人[10][11]通過實證研究表明在某種特定的環(huán)境下,如果教師對多媒體學(xué)習(xí)資源設(shè)計不合理,此資源將阻礙學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。
3.教學(xué)過程設(shè)計。如:Plass的研究表明[12],多媒體信息技術(shù)一般情況下能促進學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí),但如果教學(xué)過程設(shè)計與學(xué)習(xí)者個性不一致,將阻礙學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí);Euline Cutrim Schmid的研究表明[13]:在一定條件下,電子白板有助于學(xué)習(xí)者的英語學(xué)習(xí),但如果教學(xué)過程中資源和過程的設(shè)計不合理,將影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)英語的效果。
國內(nèi)有關(guān)專家學(xué)者也對信息技術(shù)應(yīng)用于英語學(xué)習(xí)進行了研究,他們的研究主要可以分三個領(lǐng)域:英語學(xué)習(xí)資源的設(shè)計、英語學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計、信息技術(shù)在英語教學(xué)中的應(yīng)用。如李燕芳、王文靜[14]等研究了兒童多媒體學(xué)習(xí)資源的設(shè)計,利用多媒體呈現(xiàn)信息的優(yōu)勢,設(shè)計出與兒童自身特點相適應(yīng)的學(xué)習(xí)資源,調(diào)動兒童學(xué)習(xí)英語的興趣與積極性,提升兒童的英語聽力和口語水平;張筱蘭、郝惠萍[15]研究了智能語音系統(tǒng)在英語學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,智能語音系統(tǒng)憑借其資源的豐富性、發(fā)音的標準性等獨特的優(yōu)勢能較好地提升學(xué)習(xí)者的聽說能力;凌茜、馬武林[16]基于Web對英語混合式學(xué)習(xí)進行探究,力求解決課堂時間有限與學(xué)生英語學(xué)習(xí)個性化要求的矛盾,取得了一定的成效。
非正式學(xué)習(xí)(Informal Learning)是指教室之外發(fā)生的學(xué)習(xí),正規(guī)學(xué)習(xí)(Formal Learning)是指教室內(nèi)發(fā)生的學(xué)習(xí)。國內(nèi)外學(xué)者對非正式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵進行了研究,如McGivney[17]認為非正式學(xué)習(xí)是在教室之外發(fā)生的,包括學(xué)習(xí)者根據(jù)自身興趣愛好與外界進行的活動;Colley[18]認為不受空間限制的學(xué)習(xí)就是非正式學(xué)習(xí)。國內(nèi)學(xué)者余勝泉[19]認為正式學(xué)習(xí)是指在課堂上發(fā)生;而非正式學(xué)習(xí)是指課堂之外發(fā)生的學(xué)習(xí),由學(xué)習(xí)者自主發(fā)起、自我調(diào)控的學(xué)習(xí)。劉文利[20]和張寶輝[21]等人參照美國教育學(xué)者Brian L.Gerber等人關(guān)于非正式學(xué)習(xí)的定義,他們認為發(fā)生于課堂之外的學(xué)習(xí)被稱為非正式學(xué)習(xí),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)內(nèi)容隨意性較強、無教師指導(dǎo)、時間不確定。由此可知,非正式學(xué)習(xí)的核心內(nèi)涵為:正規(guī)學(xué)習(xí)的環(huán)境之外發(fā)生的學(xué)習(xí),包括人們?nèi)粘=徽劇⑦\動、閱讀、游戲、會議、旅游、上網(wǎng)、看電視等。
人們在正規(guī)學(xué)習(xí)環(huán)境中進行學(xué)習(xí)的時間極其有限,大部分的知識源于非正式學(xué)習(xí)。1973年,Sylvia Scribner和Michael Cole[22]曾指出非正式學(xué)習(xí)在人一生中起著重要作用,其重要性高于正式學(xué)習(xí)。他們列舉了一個經(jīng)典的例子,在學(xué)習(xí)語言的過程中,非正式學(xué)習(xí)比正式學(xué)習(xí)更為重要。
隨著全球化不斷加深,英語已成為世界上使用最廣泛的語言。近年來,我國互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展,越來越多的英語學(xué)習(xí)者利用互聯(lián)網(wǎng)進行非正式學(xué)習(xí),以便提高自身的英語水平。但互聯(lián)網(wǎng)上的英語學(xué)習(xí)平臺,絕大多數(shù)都是英語學(xué)習(xí)資源的簡單堆積,存在很多問題,如:知識點混亂、單詞與句子簡單羅列、教學(xué)音頻和視頻雜亂無章、視頻與視頻文本脫離、學(xué)習(xí)者與教師互動性差等,這樣未能構(gòu)建一個良好的英語言語環(huán)境,對英語學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率提升并不明顯。
因此,針對目前網(wǎng)絡(luò)上英語學(xué)習(xí)平臺存在的主要問題,以HTML5、CSS、PHP、MYSQL、JavaScript等為技術(shù)支撐,開發(fā)一個基于Web視頻文本軌道技術(shù)的英語學(xué)習(xí)平臺。平臺的運行不需要任何插件,只需要支持HTML5中的Video標記的瀏覽器(例如Google Chrome等)。英語學(xué)習(xí)者通過該平臺進行非正式學(xué)習(xí),以提高聽、說、讀、寫等能力。
服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 R2標準版。在此操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,安裝Web服務(wù)器(Apache 2.4.10),搭建開源腳本語言PHP環(huán)境(PHP 5.5.15),并且安裝了開源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(MySQL 5.6.20)。平臺的功能分為系統(tǒng)管理模塊、視頻管理模塊、字幕管理模塊和用戶交互模塊。其中,系統(tǒng)配置模塊主要包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、視頻分類管理等功能,評論管理模塊主要包括添加評論、修改評論和刪除評論等功能,視頻控制模塊主要包括視頻播放、視頻播放暫停、視頻回放等功能。
基于Web視頻文本軌道的英語學(xué)習(xí)平臺的主要功能是有效地存儲和管理用于英語學(xué)習(xí)的視頻片段及相關(guān)信息。按照需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計等步驟進行了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。本系統(tǒng)包含用戶表、視頻評論表、分類表等多個數(shù)據(jù)表。例如,其中視頻片段表包括視頻編號、視頻文本內(nèi)容、上傳時間、視頻文件編號、字幕文件編號、分類編號等字段。
Theora是由Xiph.org基金發(fā)布的開源免費的視頻壓縮技術(shù),這項技術(shù)無需任何專利許可費便可應(yīng)用于分布式在線視頻領(lǐng)域,Theora支持絕大部分視頻格式并提供了各種視頻格式相互轉(zhuǎn)換的公共接口[23][24]。Firefox和Opera通過HTML5新增元素
JavaScript是一種客戶端腳本語言,用來給HTML網(wǎng)頁增添動態(tài)功能。JavaScript對HTML5的標簽也提供了良好的支持,尤其是能夠?qū)?video>
本英語學(xué)習(xí)平臺通過對這些技術(shù)的實現(xiàn),為教師獲取視頻播放時間、對視頻進行切片及在相應(yīng)時間段內(nèi)添加WebVTT字幕提供了技術(shù)支持,而不必運用專門的視頻處理軟件對視頻進行字幕處理。獲取視頻時間和添加相應(yīng)字幕,界面視圖如圖2所示。

圖1 JavaScript獲取播放時間點的關(guān)鍵代碼

圖2 JavaScript控制
首先,允許教師點擊起始時間和終止時間以獲得一個時間段,此時間段決定了即將添加的字幕在視頻上停留時間段。這時教師就可以在字幕輸入文本框中輸入相應(yīng)的字幕,通過單擊添加字幕就將對應(yīng)時間段中的字幕添加至界面右邊的字幕控制界面。其次,字幕控制界面提供了添加字幕(允許英語教師在同一段時間添加多行字幕)、刪除字幕、清空所有字幕、提交字幕等功能,如圖3所示。最后,當(dāng)教師確定好所要添加的字幕后,單擊提交按鈕,在字幕控制界面上的內(nèi)容就會提交至WriteSubs.php頁面,由此頁面所提供的業(yè)務(wù)邏輯對請求的數(shù)據(jù)進行處理。

圖3 字幕控制界面
PHP的英文名為Hypertext Preprocessor,中文名為超文本預(yù)處理器,是一種在Web領(lǐng)域使用廣泛的開源腳本語言,它具有C、Java、Perl等語言的特點,它的天生優(yōu)勢是執(zhí)行速度快[25]。WebVTT是Web視頻文本軌道的簡稱,它是以.vtt為后綴的一種文件類型。在創(chuàng)建支持字幕的視頻網(wǎng)頁前,首先需要創(chuàng)建對應(yīng)視頻的字幕(文本軌道),WebVTT是網(wǎng)頁視頻顯示的文本文件,它可以自動創(chuàng)建也可以使用專門的工具創(chuàng)建。
本系統(tǒng)為了使英語教師能對上傳字幕進行處理,主要通過PHP的Fopen()、Fwrite()、Fclose()等文件處理函數(shù)。英語教師將其編輯的字幕提交至WriteSubs.php頁面,此頁面通過運用PHP文件處理函數(shù)將字幕文件(文件名為“上傳時間戳”;后綴名為VTT)保存至Web服務(wù)器上。
MYSQL是一款關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),MYSQL具有開源、免費、使用廣泛、功能強大等特點。PHP與MYSQL是一對經(jīng)典組合,本平臺使用其對教師上傳英語視頻進行分類管理,一級分類目前分為:電影學(xué)英語、語法訓(xùn)練、聽力訓(xùn)練、詞匯訓(xùn)練、英語演講等,管理員可以根據(jù)需要添加一級分類,實現(xiàn)了在一級分類下創(chuàng)建二級分類、三級分類等功能,還可以對這些分類進行修改。
教師上傳英語視頻時需要填寫視頻的標題并通過在線編輯器對該視頻的知識進行分析,系統(tǒng)向MYSQL數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL語句,將英語語法知識寫入數(shù)據(jù)庫。因此,學(xué)生可以通過搜索框,將通過搜索出相關(guān)的學(xué)習(xí)視頻。
本研究所設(shè)計的基于Web視頻文本軌道技術(shù)的英語學(xué)習(xí)平臺已開發(fā)完畢。教師或管理員通過向本平臺上傳學(xué)習(xí)資料(包括文本和視頻等),并對英語學(xué)習(xí)視頻進行編輯,學(xué)生利用課余時間在本平臺上通過觀看英語視頻片段(帶雙語字幕)、文本及圖片等學(xué)習(xí)資料,進行非正式學(xué)習(xí)。使用此平臺主要步驟如下所述。
教師通過后臺登錄界面使用正確的用戶名與密碼登錄至后臺首頁。
點擊導(dǎo)航欄中的視頻管理主菜單欄將下拉出新增視頻資源、視頻資源管理等菜單,再點擊新增視頻資源。教師在此界面中添加本地學(xué)習(xí)視頻、為視頻添加主題、添加對視頻知識點的講解等,點擊提交將英語學(xué)習(xí)資源上傳至遠端服務(wù)器。
此功能是本系統(tǒng)的核心功能,也是系統(tǒng)實現(xiàn)的主要創(chuàng)新點和難點,提供了教師對學(xué)習(xí)視頻的編輯功能,而無需聘請視頻處理專業(yè)人士使用專門視頻處理工具對視頻進行處理。
1.添加字幕
教師點擊主菜單欄中的添加字幕菜單,即將在平臺主界面中按主題呈現(xiàn)教師所添加的英語學(xué)習(xí)視頻,每一個按主題呈現(xiàn)的英語學(xué)習(xí)視頻都有一個添加字幕鏈接,點擊該鏈接,可以跳轉(zhuǎn)至此視頻的字幕編輯界面。
2.進入此界面后,教師則可以對視頻字幕進行編輯
首先,教師觀看視頻片段,通過點擊視頻下方的“開始時間”按鈕和“結(jié)束時間”按鈕,確定要添加字幕的起止時間。如果開始時間和結(jié)束時間不準確的話,可以在開始時間文本框和結(jié)束時間文本框中編輯準確的開始時間和結(jié)束時間。
其次,教師則可以在輸入字幕文本框中輸入所需字幕,點擊添加按鈕則可以將字幕(包括字幕的起始時間、字幕及操作按鈕)添加至視頻右邊字幕區(qū)域內(nèi)。
最后,教師可以對所添加字幕進行操作,如:對某一個時間段的字幕不滿意則可以將其刪掉;需重新添加視頻字幕時則可以將關(guān)于此視頻的所有字幕進行清空,點擊清空按鈕即可完成此功能。重復(fù)第二步到此步驟的過程直到教師對此視頻所有時間內(nèi)的所有字幕添加完畢后,點擊提交即可以將所添加字幕以VTT文件的形式上傳至服務(wù)器。
英語學(xué)習(xí)者登錄至此平臺的首頁,就可以通過導(dǎo)航欄或通過模糊搜索找到需要的視頻片段,點擊該視頻片段,進入學(xué)習(xí)界面,如圖4所示。

圖4 學(xué)生學(xué)習(xí)界面
首先,學(xué)習(xí)者可以通過視頻進行英語學(xué)習(xí),此時學(xué)習(xí)者觀看到教師為視頻所添加的字幕;學(xué)習(xí)者也可以通過視頻播放界面上的“CC”按鈕控制字幕顯示與否,這對學(xué)習(xí)者聽說能力的提高極其重要,如:學(xué)習(xí)者可以先聽取帶字幕的視頻,然后將字幕隱藏,測試自身是否聽懂,如果聽不懂則又可以將字幕顯示。此英語視頻環(huán)境能為學(xué)習(xí)者提供一個虛擬真實的英語語言環(huán)境。
其次,視頻右側(cè)欄對視頻的核心知識點進行了講解,學(xué)生通過觀看視頻對視頻的內(nèi)容有一個大致的了解;右側(cè)的內(nèi)容則是圍繞視頻中某一句話的知識點進行展開。
最后,學(xué)習(xí)者可以通過視頻下方提供的留言功能進行留言,經(jīng)審核后教師和其他學(xué)習(xí)者可以觀看留言;學(xué)習(xí)者也可利用留言功能向教師或其他同學(xué)提問,然后教師或其他同學(xué)可以對其進行回答;學(xué)習(xí)者亦可以對此平臺和英語學(xué)習(xí)視頻資源提出反饋意見,以便教師和管理人員進一步完善此英語學(xué)習(xí)平臺及英語學(xué)習(xí)視頻資源。
針對當(dāng)前英語學(xué)習(xí)平臺存在的主要問題,該文開發(fā)了一個基于Web視頻文本軌道技術(shù)的英語學(xué)習(xí)平臺,該平臺的最大特點就是平臺運行不需要借助任何第三方軟件,僅僅需要支持WebVTT技術(shù)的瀏覽器,如Google Chrome、Firefox3.5等。授權(quán)用戶管理視頻片段和在線字幕,并添加相關(guān)英語單詞解釋或者進行語法解釋,學(xué)生則可以搜索任意視頻片段(附帶中英文字幕、相關(guān)生詞釋義和語法闡述),還可以進行在線留言反饋。本平臺的學(xué)習(xí)資料以視頻片段為核心,圍繞某個視頻片段進行字幕呈現(xiàn)、知識點講解,力求為學(xué)生構(gòu)造一個虛擬的英語語言環(huán)境,以提高學(xué)生非正式學(xué)習(xí)的效率。在后續(xù)研究中,筆者將擴大本平臺的應(yīng)用場景,將本平臺的部分功能移植至移動設(shè)備的Android和IOS系統(tǒng)中,以便教師和學(xué)習(xí)者在任何時間、任何地點都能使用本平臺。
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[23] Theora視頻格式[DB/OL].http://theora.org,2015-09-15.
[24] Theora視頻壓縮格式的優(yōu)勢[DB/OL].http://www.theora.org/benefits/,2015-10-01.
[25] 鄒天思,潘凱華.PHP網(wǎng)絡(luò)編程標準教程[M].北京:人民郵電出版社,2009.
責(zé)任編輯:趙興龍
Development and Application Research of English Learning Platform Based on Web Video Text Track: from the View of Informal Learning
Yu Dejun, Zou Junhua
(Faculty of Education, Hubei University, Wuhan Hubei 430062)
With the rapid development of Internet, more and more students are studying in informal learning environments to improve their English performance. This paper discussed the main issues of popular English learning systems. Through integrating JavaScript, WebVTT,PHP, and MySQL, the authors developed an English learning platform for informal learning. Without any plugins, this platform can run on any web browsers which support
Informal Learning; English Learning; Web Video Text Track; Online Learning.
G434
:A
1006—9860(2016)03—0082—05
余德軍:在讀碩士,研究方向為教育信息化、信息化教育資源開發(fā)與應(yīng)用(1607312425@qq.com)。
鄒軍華:博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向為教育技術(shù)學(xué)、教育信息化等(zoujunhua_000@sina.com)。
2016年1月10日
① 鄒軍華為本文的通訊作者。