基于大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的大學英語網(wǎng)絡教育平臺的設計與實現(xiàn)

朱敏 宿夢嘉

摘要：

基于提高大學英語教學效果和大學生的英語學習效率的目的，采用了大數(shù)據(jù)技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)結(jié)合的方法，研究了一款大學英語網(wǎng)絡教育平臺。通過系統(tǒng)功能測試和學習效果測試，得出了該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，能運用的大學英語教學中，具備提升學習效果的能力。

關鍵詞：

大數(shù)據(jù); 互聯(lián)網(wǎng)+; 大學英語; 網(wǎng)絡教育

中圖分類號： TP 311

文獻標志碼： A

Design and Implementation of College English Online Education

Platform Based on Big Data and "Internet Plus"

ZHU Min1，SU Mengjia2

（1. School of Foreign Languages， Xian Aeronautical University， Xian， Shanxi 710077， China;

2. ?School of Aeronautics， Northwestern Polytechnical University， Xian， Shanxi 710072， China）

Abstract：

Based on the purpose of improving college English teaching effect and college students' English learning efficiency， a college English online education platform is studied by using the method of combining big data technology and "Internet plus" technology. Through the system function test and learning effect test， it is concluded that the system is stable and capable of improving learning effect in college English teaching.

Key words：

big data; Internet plus; college English; online education

0引言

在我國高等教育的整個課程體系中，大學英語在高校教育課程體系中占據(jù)十分重要的地位。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，高等教育的教學活動和信息技術(shù)已經(jīng)緊密結(jié)合了，近五年間全球數(shù)字信息創(chuàng)新與共享的速度增長了9 倍[13]。多年以來，大學英語教學成果的好壞直接影響到學生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。大學英語教師應當結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)時代背景，創(chuàng)新大學英語教學思維，有效提升了應用教學水平，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和自主學習能力。對于學生，在網(wǎng)絡平臺的環(huán)境下，也能更便捷掌握教學知識。

21 世紀以來，傳統(tǒng)教學也面臨著壓力和挑戰(zhàn)。學生日益感覺學校學習的枯燥無聊是形成這種“壓力”的一個重要因素;而對教師來說，那就是“having to teach the bored”。典型的傳統(tǒng)大學課堂，是以教師為中心，教師依靠粉筆和黑板傳授大量知識。傳統(tǒng)的教育就是讓學生長年置身于應試教育中，被動地接受知識。在中國，學生人手一部智能手機，學生喜歡在互聯(lián)網(wǎng)上生活與學習并且互聯(lián)網(wǎng)上有大量學習資源，可以隨時隨地獲取互聯(lián)網(wǎng)的教育資源，比如教學資源平臺、在線開放課程、教育資源共享等。教師作為課堂中心已經(jīng)不如以前那么明顯，課堂的重心轉(zhuǎn)向以學生為中心的教學方式，教師逐步成為一名輔助者。網(wǎng)絡和智能手機的弊端就是課堂上學生低頭玩手機的現(xiàn)象，想要改變這些“低頭族”的現(xiàn)象，教師就必須把教學和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，精心設計教學[4]。“互聯(lián)網(wǎng)+ 教育”是教育與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合，是構(gòu)建高效的網(wǎng)絡英語教育平臺的一個契機。互聯(lián)網(wǎng)+”跨越了時空的限制，給高校大學英語教育平臺構(gòu)建打開了理念創(chuàng)新之門，推動著全球性知識庫進入一個全新的大數(shù)據(jù)時代[5]。

獲得知識的主要來源“互聯(lián)網(wǎng)+”分布圖，如圖1所示。

從中可以看出，傳統(tǒng)的A 類資源所占比例越來越少，B類網(wǎng)絡資源占有一定比例，而大量增加的是C 類網(wǎng)絡資源占有比例迅猛增多。知識的來源變化了，學習方式也相應的變化了。

本文依據(jù)“發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題”的邏輯思維順序，設計了基于大數(shù)據(jù)和的“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學英語教育平臺。

1大學英語教育平臺用戶需求分析

通過對高校學習平臺使用人群進行調(diào)研，本系統(tǒng)從不同

用戶的角度對功能需求進行分析，系統(tǒng)中用戶角色有學生、教師、系統(tǒng)管理員[6]。每個用戶角色都有登錄和個人信息管理權(quán)限[7]。平臺的功能設計，可以滿足學生、教師和系統(tǒng)管理員這些用戶對該系統(tǒng)不同的使用需求[8]。

1.1學生用戶需求分析

學生是系統(tǒng)的主要使用者，通過個人賬號和密碼的輸入，就能進入平臺進行英語學習[9]。學生可自主選擇知識模塊進行學習，提升自己的知識能力和英語等級水平，該網(wǎng)絡平臺應滿足如下需求：

（1） 大學英語在線自主學習：學生能夠在網(wǎng)絡學習平臺上，點擊課件資源進行大學英語學習，在學習過程中，可以根據(jù)學生學習進展，主動給學生推送學習內(nèi)容。根據(jù)學生的學習狀況，系統(tǒng)可以制定相應的學習計劃。（2） 作業(yè)提交：主動完成作業(yè)，并根據(jù)評語修改作業(yè)。（3） 學生在線交流：實現(xiàn)學生用戶之間的相互交流，（通過郵件，論壇等）提高學員的專業(yè)技能，豐富課程的教學資源。（4） 在線測試：在學生完成學習進度之后，對其進行最終測試，或者通過日常學習中的階段性考核，使學生鞏固所學知識。（5） 資源下載：學生用戶可以在平臺上下載多種英語教育資源，如課堂教學的視頻或音頻文件，教師的教學PPT，線上測評試題等等。（6） 文件上傳：學生能夠?qū)⒆约旱膶W習心得筆記或?qū)ふ业降南鄳獌?yōu)質(zhì)學習資源等學習成果，提交至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。（7） 個人信息維護：學生可以對網(wǎng)絡平臺上登記的個人信息進行修改與管理。學生用戶需求示例圖，如圖2所示。

1.2教師需求分析

（1） 課程資源管理：教師能對課程內(nèi)容知識點內(nèi)容、教案、課件、微課視頻、素材等教學資源的管理。（2） 教學資源上傳：教師可以向系統(tǒng)上傳各種類型文件，通過教學資源共享提供給平臺上有需要的人。（3） 布置批改作業(yè)：教師在線布置作業(yè)，在線批改作業(yè)，并做出相應的評價。（4） 互動交流：教師可以通過多種渠道和班級內(nèi)部同學進行交流，回答學生問題，也可以在網(wǎng)絡平臺中和其他教師溝通。（5） 測試與評價：教師能夠添加習題并組卷，查看學生測試結(jié)果，給學生做出評價和建議。教師用戶需求示例圖，如圖3所示。

1.3管理員需求分析

管理員可進行教師管理、學生管理、班級管理、課程管理和題庫管理，可對各種信息及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行維護和更新，能夠查看、添加、更新、刪除相關信息。

2平臺系統(tǒng)架構(gòu)

在系統(tǒng)架構(gòu)方面，目前大多數(shù)網(wǎng)絡教學平臺系統(tǒng)選擇B/S架構(gòu)。B/S 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是不用安裝客戶端程序、更新方便，缺點是實時性差、交互性差、服務器壓力大且不能有效利用客戶端資源。B/S架構(gòu)平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示。

本網(wǎng)絡教學平臺采用B/S 結(jié)構(gòu)除了考慮到以上優(yōu)點外，還由于 B/S 結(jié)構(gòu)遵循TCP /IP 通信協(xié)議，便于擴展以及管理和維護。

在大學英語網(wǎng)絡教育平臺的系統(tǒng)中，用戶通過PC以及移動終端實現(xiàn)瀏覽器與服務器端的連接，對英語網(wǎng)絡教育平臺進行訪問，在用戶進行注冊賬號、登陸平臺、在線學習或瀏覽教學資源、留言、上傳個人信息、學習成果等操作。系統(tǒng)管理員能夠通過瀏覽器及時的更新服務器端的內(nèi)容，上傳一些優(yōu)質(zhì)的教學資源，并和學生交流互動。在網(wǎng)絡教學平臺系統(tǒng)中，僅僅依賴B/S架構(gòu)去搭建網(wǎng)絡平臺，將有許多功能無法得到實現(xiàn)。結(jié)合云計算技術(shù)，可以構(gòu)建新型的大學英語網(wǎng)絡教學平臺[7]其系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

通過云平臺服務，用戶可隨時隨地閱覽平臺數(shù)據(jù)，云平臺用戶之間也能實現(xiàn)教學資源的共享最大化。

大數(shù)據(jù)技術(shù)用于提升平臺的智能化，其中使用機器學習、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。在高校智慧學習平臺中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘大量教育數(shù)據(jù)，并對在線學習過程和學習行為進行綜合分析。要提升網(wǎng)絡教育云系統(tǒng)的智能化，就必須引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過挖掘大量學習過程的數(shù)據(jù)實現(xiàn)“私人訂制”的學習計劃。可以用這三個詞——感知數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)、獲取知識來簡單的形容這個過程[10]。

感知數(shù)據(jù)就是通過移動終端的傳感器，收集學生學習過程行為的全方位數(shù)據(jù)，即課程學習的興趣點、學習時間分配、交流互動的頻率等。挖掘數(shù)據(jù)要對數(shù)據(jù)進行預處理，即把樣本數(shù)據(jù)中明顯的無效數(shù)據(jù)刪除;接著對預處理后的數(shù)據(jù)進行挖掘與分析。數(shù)據(jù)挖掘分析效率的提升可以利用云平臺強大的計算能力來實現(xiàn)。獲取知識通過機器學習算法挖掘得到結(jié)果，并轉(zhuǎn)換為知識，呈現(xiàn)給用戶。

對于教師來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)能提供更多的教學分析數(shù)據(jù)，為學生提供有針對性的教學干預;對于學生來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)讓學生了解學習過程發(fā)生的機制，并展開自我導向?qū)W習和適應性學習，已到達優(yōu)化學習的目的。對于家長來說，學生的學習過程和學習動態(tài)可以全程跟蹤，并獲取有效參考與指導。

3基于大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學英語網(wǎng)絡教育平臺的構(gòu)建

網(wǎng)絡教育平臺的開發(fā)采用校企合作的方式[11]，校方提供需求報告，公司進行功能設計。通過校企合作開發(fā)、不斷磨合，推進網(wǎng)絡教育平臺建設。網(wǎng)絡教育平臺的程序與教學資源要校方自行管理，實現(xiàn)網(wǎng)絡教育平臺建設以及資源安全的可控化。學校擁有二次獨立開發(fā)的權(quán)利，且可以與企業(yè)分享軟件知識產(chǎn)權(quán)。

從網(wǎng)絡教育平臺的建設角度看，通過引入商業(yè)軟件并完成升級改造后，整合了教學資源庫與在線開放課程兩大核心資源。通過對平臺的功能進行自主擴充，可以進行各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，及其他改革工作提供技術(shù)上的支撐。從互聯(lián)網(wǎng)角度來看，網(wǎng)絡教育平臺建設要充分利用校內(nèi)資源，在與校外資源進行整合。通過校內(nèi)平臺與商業(yè)平臺對接的方式來進行運作。這樣可以把全國性的知名課程和校內(nèi)優(yōu)秀課程或資源通過商業(yè)平臺進行推廣。

本文結(jié)合了筆者所在學校的特點和教學模式，根據(jù)大學英語網(wǎng)絡教育平臺的需求和功能，將平臺分為4個模塊：課程資源學習平臺、學習社區(qū)、后臺管理系統(tǒng)、拓展平臺。該平臺可以對資源及熱點文章進行搜索;對學生提供其他對本課程學習有幫助的網(wǎng)站導航[12]。平臺功能結(jié)構(gòu)如圖6所示。

該平臺具有大量的數(shù)據(jù)表。主要數(shù)據(jù)表設計結(jié)構(gòu)如表 1所示。

該平臺利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)等，全面實現(xiàn)師生、生生的高效互動，大大提高課堂效率。同時形成完整的教學數(shù)據(jù)統(tǒng)計，讓教師及時了解每個學生的學習進度與知識掌握情況。學習者使用手機、iPad 等移動終端通過平臺移動 APP 進行課程學習、師生互動、資源共享、在線測試等功能。同時，教師還可以通過平臺的在線課堂、布置任務、在線討論等服務組織課堂活動，節(jié)省大量的時間和精力，提高了授課效率[13]。

4系統(tǒng)功能測試

性能測試能夠反映系統(tǒng)的各項功能模塊是否得以正常運行。具體的測試如表2所示。

為了對平臺的應用效果進行評價，筆者采用了個體跟蹤數(shù)據(jù)分析的方法進行測試。測試對象選擇大學二年級大學英語的學習者（車輛工程專業(yè)學生），對每位學習者每一個階段測試狀況進行記錄，通過對學習內(nèi)容和學習效果進行綜合分析。分析結(jié)論如圖7所示。

該圖為 42個（一個英語自然班）大學英語學習者對于實用網(wǎng)絡教育平臺學習的效果分析。桔紅色曲線為學習前對該內(nèi)容測試數(shù)據(jù)，藍色曲線為學習后對該內(nèi)容的測試數(shù)據(jù)。橫軸為被測試個體人數(shù)，縱軸為知識點掌握程度，10 為全部掌握。

5總結(jié)

隨著大學英語教學改革的不斷深入，無線通信技術(shù)的迅速普及，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型英語教學模式為培養(yǎng)大學生的英語水平提供了無限的發(fā)展空間。大學英語網(wǎng)絡教育平臺的建設，能夠充分展現(xiàn)出以學生為本的設計思想，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)在 線交流、在線測試等促進學生和教師之間的相互交流及互動。

本文分析基于大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”大學英語教育平臺建設思路和架構(gòu)設計，并結(jié)合平臺開展學習行為分析和研究。通過測試后，將其引入到筆者所在高校試運行，從學習效果分析圖來看，本文所設計的系統(tǒng)能夠滿足用戶需求。同時筆者將繼續(xù)對平臺系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化，重點在平臺功能和性能方面進行完善。

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（收稿日期： 2019.06.12）

基金項目：

國家自然科學基金（11572259）;陜西省社科界2018年重大理論和顯示問題研究項目（2018Z135）

作者簡介：

朱敏（1979），女，碩士，講師，研究方向：外語教學，語言學，教育信息化。

宿夢嘉（1991），男，博士研究生，研究方向：材料及結(jié)構(gòu)宏觀和微觀性能。

文章編號：1007757X（2020）08001204