基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺的構(gòu)建

阮婭麗

(西安培華學(xué)院人文與國際教育學(xué)院， 陜西 西安 710000)

0 引言

大數(shù)據(jù)是繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后的又一新興技術(shù)。美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心將“大數(shù)據(jù)”定義為：通過高速捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析，從大量數(shù)據(jù)中獲取價值的一種新的技術(shù)架構(gòu)[1]。大數(shù)據(jù)又稱“海量數(shù)據(jù)”[2]，隨著21 世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人類社會將進(jìn)入一個全新的大數(shù)據(jù)時代[3]。數(shù)年的時間大數(shù)據(jù)已經(jīng)融入人們生活、學(xué)習(xí)、工作中。大數(shù)據(jù)與教育的結(jié)合，有利于“教育大數(shù)據(jù)”的收集與利用。同時，也推動了教育創(chuàng)新與變革；對現(xiàn)代教育而已，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。教育大數(shù)據(jù)來源于各種教育活動，其數(shù)據(jù)采集具有實(shí)時性、自然性、全面性[4]，其數(shù)據(jù)分析處理更加多元化、智能化、個性化[5]。在大數(shù)據(jù)背景下，教育形式朝著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、在線教育的模式發(fā)展；教育資源呈現(xiàn)全開放的時代特征；學(xué)習(xí)行為可以即時性開展。扮演主持者角色的教師變成了參與者，思維手段也更加多樣化了，熟練網(wǎng)絡(luò)公開課視頻，能更精準(zhǔn)地傳遞給學(xué)生知識[6]。教育的核心環(huán)節(jié)已深受大數(shù)據(jù)技術(shù)的影響，教育模式必將進(jìn)行新的構(gòu)建，這勢必要求教育工作者除舊革新、與時俱進(jìn)。

大數(shù)據(jù)時代到來和科技水平的進(jìn)步密不可分。大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的影響無處不在，對教育體系的創(chuàng)新、變革起到了重要的推進(jìn)作用。微課、MOOC等新型教學(xué)模式要求學(xué)生具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。大數(shù)據(jù)挖掘給自主學(xué)習(xí)提供了全面的、嶄新的技術(shù)支撐。借助于互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)可以是自主學(xué)習(xí)和集體授課的融合，也可以是線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的融合[7]。教學(xué)模式中的四個關(guān)鍵因素(學(xué)生、教師、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境)是一個有機(jī)整體。在現(xiàn)代化教育體系中相互影響、相互制約，具有了動態(tài)平衡的特點(diǎn)。目前我校校區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)覆蓋了無線網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以隨時隨地通過筆記本或者智能手機(jī)連網(wǎng)。本文設(shè)計了一款基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可以隨時隨地通過平臺學(xué)習(xí)，從而快速、有效的提高英語水平和能力。

1 系統(tǒng)需求分析及總體設(shè)計

1.1 需求分析

用戶能夠隨時隨地在系統(tǒng)中按自己的需求進(jìn)行英語學(xué)習(xí)，已達(dá)到提升英語水平的目的。用戶只需要在智能手機(jī)中安裝客戶端軟件，注冊登錄即可進(jìn)行移動自主學(xué)習(xí)。用戶不受“時、空”的限制，系統(tǒng)可滿足用戶自主的學(xué)習(xí)要求，根據(jù)自身需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容(如英語視頻、英語故事、詞匯提升、翻譯練習(xí)等)自助進(jìn)行學(xué)習(xí)。用戶包括管理員、教師、學(xué)生。管理員負(fù)責(zé)用戶管理，數(shù)據(jù)管理，資源管理，系統(tǒng)維護(hù)等工作，能瀏覽全部資源并進(jìn)行修改和刪除。教師用戶可以上傳、刪除學(xué)習(xí)資料或視頻，瀏覽學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)數(shù)據(jù)。學(xué)生用戶可以瀏覽系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)資源，可以進(jìn)入討論區(qū)進(jìn)行評論[8-9]。

1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺由服務(wù)器端和客戶端兩部分組成，如圖1所示。

圖1 大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺功能

服務(wù)器端是響應(yīng)處理客戶端的請求并返回處理結(jié)果，通常在基于Windows 操作系統(tǒng)的計算機(jī)設(shè)備上完成。服務(wù)器端主要實(shí)現(xiàn)資源的上傳、刪除、編輯和審核等操作，平臺用戶的在線時長排序，專項練習(xí)成績動態(tài)排序，易錯題收藏，權(quán)限管理，數(shù)據(jù)管理和維護(hù)管理等功能。其中在線時長排序、專項練習(xí)成績動態(tài)排序和易錯題收藏是根據(jù)學(xué)生用戶的意見而增設(shè)的功能。這幾項功能的增加有助于增加學(xué)習(xí)的積極性，有助于有的放矢的查漏補(bǔ)缺。客戶端提供了用戶所需功能，直接與用戶交互，在智能手機(jī)等移動設(shè)備上完成。客戶端提供了在線學(xué)習(xí)、下載、測驗考試、專項練習(xí)、優(yōu)秀資源共享、英語故事和視頻等功能[10-11]。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 設(shè)計理念

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，大量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在教育機(jī)構(gòu)中使用。通過對平臺用戶的需求分析，依據(jù)不同的設(shè)計理念進(jìn)行在線學(xué)習(xí)平臺的功能設(shè)計。該系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，即客戶端/服務(wù)器模式，如圖2所示。

圖2 云平臺教學(xué)資源供給關(guān)系

2.2 云平臺構(gòu)建

基于云計算技術(shù)的新模式下，構(gòu)建基于“大數(shù)據(jù)”的大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一種創(chuàng)新型的高校英語教學(xué)方式。客戶端用戶通過云平臺，可隨時隨地閱覽平臺資源。學(xué)生用戶都可隨時登錄進(jìn)入系統(tǒng)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、測試和考試，并可交流心得、共享教學(xué)資源等。需要說明的是，教學(xué)人員既是教師。教學(xué)資源開發(fā)人員包括教學(xué)資源設(shè)計、制作、開發(fā)人員等。系統(tǒng)管理者負(fù)責(zé)云教育平臺的建設(shè)、運(yùn)用、系統(tǒng)維護(hù)和管理。該平臺具有交互性、自主性、智能性等特點(diǎn)，因此平臺教學(xué)資源開發(fā)和應(yīng)用過程中可以在云計算平臺中動態(tài)實(shí)現(xiàn)。圖2所示為云平臺教學(xué)資源供給關(guān)系[12-13]。

云平臺設(shè)計的主要內(nèi)容為：① 收集用戶需求分析，開展教學(xué)設(shè)計以及教學(xué)資源制作；② 制訂科學(xué)、全面、完善的教學(xué)資源評估體系；③ 教師和學(xué)生對平臺的使用測試及反饋重構(gòu)。云平臺采用了虛擬化的技術(shù)，可節(jié)約數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本；能承載多教育機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)運(yùn)營能力；能降低教育系統(tǒng)的物力、財力消耗，提高設(shè)施運(yùn)行效率。教學(xué)資源互動云平臺，如圖3所示。

圖3 教學(xué)資源互動云平臺架構(gòu)

課件生成云主要負(fù)責(zé)制作、生成并自動收集課件資源以及直播、錄制后將生成課件上傳到云平臺。生成的課件應(yīng)符合國家精品課程評審標(biāo)準(zhǔn)，評審?fù)ㄟ^即可在線審閱。課件生成云為課件生成云整體架構(gòu)，如圖4所示。

圖4 課件生成云架構(gòu)

課程資源云為學(xué)生提供豐富海量的課程資源。不同的兩個課程端之間可以共享其中一端的授課視頻畫面；雙方可以進(jìn)行音視頻交流，互相提問和討論。教育資源云旨在為教師教研活動提供教育資源，包含了微課教學(xué)、實(shí)時語音交流。教師進(jìn)行“交互教學(xué)”探討與交流，以提高教學(xué)水平、學(xué)術(shù)水平等為目的。可將“交互教學(xué)”探討內(nèi)容錄制、存儲[14]。采用智能手機(jī)、平板電腦及個人電腦作為平臺的終端。云平臺可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動，可以共享課件資源和各種格式的視頻。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

該學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用SQL數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。本系統(tǒng)中的用戶，主要包括學(xué)生用戶、教師用戶以及管理員用戶。學(xué)生用戶和教師用戶都可以通過客戶端對自己的賬號密碼及個人資料進(jìn)行修改。該數(shù)據(jù)庫分別進(jìn)行學(xué)生教師用戶及管理員用戶的信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計[15]，如表1、表2所示。

表1 學(xué)生/教師用戶數(shù)據(jù)表

表2 管理員用戶數(shù)據(jù)表

在線學(xué)習(xí)視頻和錄制的視頻信息都會存放在云端，如表3所示。

表3 視頻信息數(shù)據(jù)表

3 測試與分析

3.1 系統(tǒng)測試

系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，是否具有一定的可靠性和安全性。性能測試環(huán)節(jié)是不可缺少的。系統(tǒng)測試項目和結(jié)果，如表4所示。

表4 系統(tǒng)性能測試表

測試結(jié)果表明：系統(tǒng)具備可操作性和易操作性，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。

3.2 研究數(shù)據(jù)分析

筆者以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力為主，使用大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺，進(jìn)行教學(xué)與實(shí)驗嘗試。選擇西安某高校2018級通信工程專業(yè)兩個班進(jìn)行為期一學(xué)期的實(shí)驗，一個班作為普通班(A班32人)，使用傳統(tǒng)教學(xué)方法；另一個班作為實(shí)驗班(B班34人)，共計66人。由于學(xué)生來自不同省份，各地學(xué)生英語水平有所差別，本次實(shí)驗從入校后第二學(xué)期開始使用在線學(xué)習(xí)平臺的教學(xué)策略，課程結(jié)束之后進(jìn)行數(shù)據(jù)對比。實(shí)驗前收集對比兩個班第一學(xué)期期末英語成績分析，并無顯著差異。在實(shí)驗過程中，對A班和B班學(xué)生建立電子學(xué)習(xí)檔案，其內(nèi)容包括：出勤率，學(xué)習(xí)計劃，課堂表現(xiàn)，作業(yè)記錄，交流討論記錄，評價記錄，測試記錄，期末考試記錄等。經(jīng)數(shù)據(jù)對比，使用在線學(xué)習(xí)平臺的學(xué)生出勤率，課堂表現(xiàn)，學(xué)習(xí)主動性，作業(yè)完成情況，交流討論情況，測試水平都優(yōu)于普通班。通過電子檔案內(nèi)容的對比，可以更好的監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)情況的落實(shí)，學(xué)習(xí)過程的落實(shí)才能更有效的提升學(xué)習(xí)效率。

實(shí)驗測試期末成績統(tǒng)計表，如表5所示。

表5 實(shí)驗測試期末成績統(tǒng)計表

表5統(tǒng)計結(jié)果表明：普通班(A班)期末考試平均分為62.8，實(shí)驗班(B班)期末成績平均分為73.25分，實(shí)驗班總分提高了10.45分，提高幅度較大。實(shí)驗班期末考試單項作文分提高了1.09分；單項聽力分提高了4.81分；單項詞匯分提高了2.25分；單項閱讀分提高了1.23分；單項翻譯分提高了1.07分，顯然使用大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺的實(shí)驗班的英語教學(xué)效果更佳有效，教學(xué)方法更加科學(xué)。所以大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺更具有可行性、高效性。

4 總結(jié)

在網(wǎng)絡(luò)時代，大數(shù)據(jù)處理已經(jīng)成為IT發(fā)展的核心。大數(shù)據(jù)時代下大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺的構(gòu)建應(yīng)注重：融合、繼承、創(chuàng)新的發(fā)展目標(biāo)。本文提出了大數(shù)據(jù)環(huán)境下大學(xué)英語在線學(xué)習(xí)平臺構(gòu)建，通過結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)，構(gòu)建了一款實(shí)用、便利、新穎的學(xué)習(xí)平臺，具有一定的創(chuàng)新性，能夠激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。系統(tǒng)經(jīng)過測試能夠穩(wěn)定運(yùn)行。筆者又通過教學(xué)實(shí)驗進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，實(shí)驗數(shù)據(jù)表明:該平臺與傳統(tǒng)教學(xué)相比有一定的優(yōu)越性，能夠在一定程度上激勵學(xué)生，同時提高學(xué)習(xí)成績，并能通過大數(shù)據(jù)分析對學(xué)生的弱項進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。