基于遺忘數據規律的英語B級記單詞軟件設計與應用

收稿日期：2024-01-03

基金項目：2023年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“遺忘規律數據分析在提高單詞記憶效率的應用研究”（2023KY1577）；廣西安全工程職業技術學院2022年度科學研究項目“遺忘規律數據分析在提高單詞記憶效率的應用研究與實踐”（GAZY2022KYA004）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.005

摘" 要：對遺忘數據規律在英語學習軟件中的應用、英語B級詞匯的特點及其對軟件的需求進行了研究，剖析了現有商業英語單詞記憶軟件的部分功能特點，分析了用戶群體的軟件使用偏好，研發了具有單詞學習、單詞測試、單詞競賽、個性化設置、可視化分析以及后臺管理等功能的“印象英語”記單詞小程序。經過兩屆學生的實踐驗證，運用該小程序進行英語單詞記憶學習有良好的效果，對學生備考B級考試有明顯的幫助。

關鍵詞：遺忘數據規律；英語B級；詞匯記憶；小程序

中圖分類號：TP311" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）05-0021-06

Design and Application of Word Reciting Software for PRETCO Based on

the Principle of Forgetting Data

LU Qiliu1， YAO Wenlong2

（1.Academic Affairs and Research Office of Guangxi Vocational College of Safety Engineering， Nanning" 530100， China; 2.Department of Electronics and Information Security， Guangxi Vocational College of Safety Engineering， Nanning" 530100， China）

Abstract： This paper studies the application of forgetting data principle in English learning software， the characteristics of PRETCO vocabulary and requirements for software， analyzes some functional characteristics of existing commercial English word reciting software and the preferences of the targeted groups in using software. Thus， it develops the “Impression English” Mini Program， which has a series of functions， including word learning， word testing， word testing competition， personalized settings， visualization analysis and backstage management. After two years of practice， the application of this Mini Program has a good effect on English vocabulary reciting and learning， which is obviously helpful for students to prepare for PRETCO.

Keywords： principle of forgetting data; Practical English Test for Colleges; vocabulary reciting; Mini Program

0" 引" 言

詞匯是構筑語言大廈的磚石，詞匯能力則是學習者語言能力的基礎。學習者不論其語法知識如何完備，如果沒有必要的詞匯基礎，要想實現流暢的語言表達，那是巧媳婦難為無米之炊。英國語言教學專家Wilkins說：“沒有語法，很多東西無法表達；沒有詞匯，什么也表達不了。”[1]然而，高職學生因為詞匯量不夠，導致英語B級考試通過率普遍不高。鑒于當前高職學生普遍使用手機這一顯著特征，擬開發一款專門用于B級單詞記憶的英語學習小程序，解決高職學生在單詞學習方面興趣不高、方法不當、效果不好的問題。本研究以艾賓浩斯遺忘數據規律為基礎，結合各類單詞軟件的應用情況以及低水平學習者的學習偏好，設計了基于遺忘數據規律的英語單詞記憶小程序，并在教學實踐中檢驗，結果表明該軟件能較好地改善學習者的學習體驗，并在一定程度上提高單詞記憶效率。

1" 軟件設計策略選擇

1.1" 遺忘數據規律在英語學習軟件中的應用

遺忘數據規律是由德國心理學家艾賓浩斯對記憶問題進行研究并描繪出的曲線，其揭示了記憶遺忘的程度與間隔時間的關系，即記憶隨著時間的推移，遺忘速度由快變慢。根據現代認知信息加工理論，記憶的過程往往就是對信息進行編碼、存儲和提取的過程[2]。部分學者以艾賓浩斯記憶規律為基礎設計出高效記憶法：將記憶分為八個周期，第一周期5分鐘，第二周期30分鐘，第三周期12小時，第四周期1天，第五周期2天，第六周期4天，第七周期7天，第八周期15天。前三個周期屬于短期記憶而后六個周期屬于長期記憶[1]。借助艾賓浩斯遺忘曲線和眾多學者在遺忘節點上的經驗研究，借助詞匯學習工具在長期遺忘節點上有計劃地指導學生復習詞匯，以達到提高詞匯記憶能力、提升英語學習水平的目的[3]。具體操作方法為：將單詞記憶分為學習、鞏固和測試三個環節，第一至第三周期是新詞學習，第四至六周期復習、鞏固已學單詞，第七、八周期測試單詞記憶效果。本文所研發的軟件即基于以上記憶規則。

1.2" B級單詞的特點及其對軟件的要求

B級單詞是《高等職業教育專科英語課程標準（2021年版）》和《全國高校英語應用能力B級考試大綱》規定高職生應掌握的詞匯，具有以下特點：一是詞匯量豐富而巨大，包含約3 000個單詞和詞組，涵蓋日常生活、工作、學習、社交等領域的主題和語境；二是拼寫簡單而詞義多樣，B級單詞的拼寫相對簡單，較少涉及復雜的字母組合，但詞義通常較為豐富，部分單詞有3～5個不同的意思和用法；三是實用性高，B級單詞多來源于日常生活中的常用表達，是學習者在實際交流中的高頻詞匯。針對以上特點，B級單詞記憶軟件應在單詞的選擇、分類和使用上有別于其他軟件。一是精選使用頻率較高的詞匯進入單詞庫，確保學習者在短時間內掌握必要的單詞；二是有相關性的單詞應在同一單詞組，方便學習者高效記憶單詞；三是提供單詞使用場景，除了必要的單詞釋義選擇、單詞拼寫檢測外，可以提供人機情景對話功能，提高單詞的使用頻率。

1.3" 商業英語單詞軟件應用分析及其應用借鑒

目前市場上的英語單詞記憶軟件分為全英版和中文版，各類軟件功能各有特色。英文版如Quizlet具有創建自定義單詞卡片、單詞測試和游戲等功能，滿足用戶學習模式選擇需求；Anki基于間隔重復算法，滿足用戶自動調整復習時間的需求；Duolingo則側重提供社區互動和競賽。中文版如百詞斬，會根據用戶的過級要求和倒計時日期來制定一個計劃，規定每天要記憶一定數量的詞匯，每個單詞是以選擇題的形式進行考察，而且選項是以圖片的形式出現[4]；扇貝單詞規定用戶每天記憶100個單詞，讓使用者直接面對一個單詞選“認識”或“不認識”，如選擇“不認識”會出現例句讓用戶進一步推測詞義，如仍然點“不認識”就會出現此單詞的詳細解釋，包括音標、發音、詞組和例句[4]。各類軟件各有優勢，各有側重，結合英語B級單詞學習者本身基礎較弱的特點，以及其希望能在短期內快速記憶單詞備考的目的，英語B級單詞記憶小程序借鑒其他軟件單詞卡片、單詞測試、例句學習、社區互動、游戲競賽等功能，以期設計出與低水平學習者的特點和目的相匹配的單詞學習軟件。

1.4" 高職學生對英語單詞記憶軟件的偏好調查

本研究對300名潛在用戶進行軟件功能偏好的問卷調查，經分析發現：在軟件的使用上，有48%用戶曾使用記單詞APP，每天使用時長在10～25分鐘不等，主要需求是背單詞和練聽力，包括詞性釋義、單詞發音、聽力默寫、單詞造句等；在軟件的認同上，93%認可使用單詞記憶軟件可以提高單詞記憶效率；在自主學習上，僅有50%認為可以主動學習，42%的用戶認為如有教師督促或第二課堂學分獎勵，可以完成學習，主要問題是記不住、無法長期堅持；在軟件設計上，80.67%希望界面簡潔、美觀，80%用戶不喜歡軟件有廣告以及付費功能，72%希望界面設計新穎，UI設計顏色搭配符合審美；在軟件功能上，65.67%希望提供例句輔助理解，57%希望學習具有趣味性，74.33%希望提供學習進度以及學習效果反饋，55%希望具有每日打卡功能。由此可見，適宜的學習時間，適當的管理手段，適合的軟件界面，適時的學習反饋，才是適合該類用戶使用的單詞記憶軟件。

2" 軟件功能分析

基于以上分析，在系統設計上，首先應遵循遺忘規律的特點，科學安排詞匯的記憶時間和測試時間，確保學生對單詞的記憶在特定的時間內達到較高的記憶效率。其次應即時反饋單詞記憶效果，讓學生掌握本人的單詞記憶情況，對個人付出的努力和結果得到及時的反饋與肯定，確保學生保持學習動力。因此從教學、設計、參與度三個維度，以及適應個體差異、導航、信息呈現、媒體整合、交互性等方面綜合考慮[5]，將系統分為前臺（小程序）和后臺（Web網站）兩部分，功能結構圖如圖1所示。

圖1" 軟件系統功能結構圖

2.1" 前臺（小程序）功能分析

單詞學習。由專業教師對B級詞匯進行分類和篩選，從3 000個單詞中篩選出1 120個高頻使用單詞/詞組，僅保留2～3個常用的重點中文釋義，在單詞分類設計時關注學習內容的科學性，關注其是否符合語言學習的規律[6]，根據這一原則，具有相近意義或者使用場景相同的單詞/詞組編排在一起，從易到難推送給學生，利于學生記憶單詞。按照遺忘數據規律，系統優先向用戶推送已學單詞進行復習，然后加入新詞學習，通過復習—新學—復習循環推進，系統追蹤到用戶對已學單詞已鞏固的情況下，適度加入新詞的學習。為避免過度學習導致厭學，每次單詞記憶時間為5分鐘，5分鐘結束后可選擇繼續學習或休息，建議學生在每天早中晚各學習一次，以提高學習效率。

單詞測試。分為詞義測試和拼寫測試，詞義測試每次隨機抽取25個單詞/詞組，在70秒內選擇正確的詞意，要求學生快速做題，提交后反饋正確率，根據正確率高低給出“老司機”或“新手”的稱號，并提供錯題集，供學生對選錯的單詞進行強化學習。拼寫測試同樣采用限時完成的方式，每次隨機抽取15個單詞/詞組，150秒內完成拼寫任務。每個詞組抽掉2個字母，考慮手機使用的特點，通過程序處理，提供6個可能的字母供學生選擇，學生只要從中依次選擇2個字母即可，雖然是簡單的6選2，但學生必須熟悉整體拼寫，才能正確完成任務，達到加強拼寫的目標。

單詞競賽。該功能用于檢驗學生在完成一定數量的單詞學習之后的學習效果。競賽以快速完成試題的方式進行。試題由專業教師從詞庫中抽取部分易錯、易混淆或高頻詞匯進行組卷，每套題30個單詞，以選擇題的形式出題，每道題的答題時間約為3秒，在90秒內完成試題的測試，如學生對測試結果不滿意，可重復測試。限時快速測試主要是為了避免學生利用其他手段完成練習，以測試出學生對單詞的實際掌握情況。學生的測試成績以積分形式記錄并參與積分排名。

可視化分析。可視化分析功能是有別于市場上單詞記憶軟件的功能。可視化分析界面中，“總體記憶進度”可查看在學、未學、標記單詞占單詞總數百分比；“在學單詞階段分布”界面，可查看現學單詞在12個階段的分布，了解當前掌握的單詞在整個單詞庫的難易分布；“近三天學習”界面，使用雷達圖顯示學生在拼寫、測試、時間、響應、專注的情況。在平臺設計層面，可以考慮適當融入排行榜、數字徽章等游戲化元素，激發學習者的學習動機與興趣[7]，將學習積分從低到高分為“起步白丁”“倔強青銅”“至尊王者”等稱號，方便學生了解其在所有記單詞學生中的排名。學生可隨時查看個人的學習進度和學習情況，方便其進行自我監督和時間管理。

個性化設置。負載在移動設備上的人工智能技術有必要加強提升學生的個性化學習體驗，例如了解學生詞匯學習風格、偏好和需求等[8]，根據這一研究結論，鑒于不同學生的單詞量不同，對相同詞匯的熟悉程度存在個體上的差異，該功能允許學生自主設置需記憶的單詞。具體做法是該界面顯示當前在學的單詞列表，學生根據自身對列表內單詞的熟悉程度，選擇繼續學習的單詞，如學生認為不需要再學習某個單詞，則將該單詞移出學習計劃單，如經過一段時間的練習，學生需要再次學習該單詞，則移入學習計劃單，以此來調整需要學習的單詞，有效提高學習效率。

2.2" 后臺（Web網站）功能分析

移動學習環境以學習者為中心，學生自主控制學習時間和進度，有利于課后強化，但這種輔助機動性大，對學生自覺程度要求較高[9]。學生雖然有選擇學習內容、學習方式、學習進度的自主性，但自主學習不等同于自學，教師有責任幫助學生確立合理的詞匯學習目標，制訂切實可行的學習計劃[10]。鑒于使用該軟件的用戶的學習自覺程度偏低，因此管理端的設計尤其重要。管理端主要有四種功能，一是單詞與賬號管理，便于管理員導入單詞庫和用戶名單，按需編制班級人員和分配指導教師；二是學生整體活躍度，供指導教師查看名下學生注冊人數、學習活躍程度百分比，積分晉級段位排名；三是積分變化與排名，包括當前學生學習積分情況，以及近3天積分增長情況，便于指導教師掌握學生的學習進度；四是學生近期學習畫像，分為學生使用情況數據統計和競賽排名，前者以表格形式統計當前各學習稱號的學生名單，顯示學生在學詞匯量、學習進度等，并提供學生學習畫像查看功能，后者則顯示各競賽試題的學生競賽成績和成績排名。后臺界面主要運用大數據計算呈現學習用戶的學習狀態和統計結果，教師可通過管理后臺快速掌握所管理學生的學習情況，檢查學生的學習進度，并進行適當的提醒和適時的肯定，讓學生的學習更有動力。

3" 系統框架選擇

軟件系統采用CS結構，學生的數據保存在云端服務器，方便數據統一管理調度。教師管理端采用Web頁面方式，方便大量數據的顯現和處理。后端服務技術采用Linux平臺，保證運行的穩定性。使用常用的開源的Nginx+PHP+MySQL運行架構，部署在Ubuntu平臺。MySQL數據庫可以從容應對大量數據的并發訪問。而在PHP程序開發上，采用Laravel框架MVC開發模式，使用Rult API的數據通信方式，方便進行快速開發、調試和維護，技術架構圖如圖2所示。小程序端向API請求學習詞匯n個，API接收請求并獲取用戶編號，從在學詞匯提取n個詞匯，從新學詞匯提取n～m個詞匯，將兩次提取詞匯合并轉為JSON格式返回，小程序端接收返回詞匯，數據獲取流程圖如圖3所示，部分代碼示例如圖4所示。鑒于用戶主要是學生群體，軟件應簡單易用且免費。學習終端首選人人皆有的手機，便于學生充分利用碎片時間隨時隨地進入學習。使用的平臺應具有通用性，因此選擇使用小程序作為學習端，以便在安裝有微信的安卓、蘋果、鴻蒙、PC、MAC等平臺上運行。為了保證安全，對于小程序與后臺的通信，使用了Token令牌進行通信認證手段。在設計上力求操作簡便，使用OpenID自動登錄方式，簡單地點擊操作就可以完成對學生反饋的記錄。

圖2" 技術架構圖

圖3" 數據獲取流程圖

4" 軟件設計實現

研究團隊對應用戶偏好以及功能分析，借鑒其他已開發的軟件，重點關注數據庫設計、英語單詞學習功能、英語單詞測試功能、生詞本功能設計、大數據統計功能等，研發了“印象英語”小程序，分為用戶界面和管理界面。界面力求簡潔，無任何廣告植入。

4.1" 用戶界面

對應前文的“前臺（小程序）功能分析”設計了“學習引擎”和“查看與設置”兩個模塊，如圖5所示。“學習引擎”包括“每天規律學”“測試已學”“拼寫已學”“詞王爭霸”，用戶每天登錄“印象英語”進入“每天規律學”記憶單詞，如圖6所示，每完成一次學習則點亮一個進度條的綠點，點亮三個綠點表示今日學習任務已完成。用戶進入“測試已學”和“拼寫已學”檢驗對已學詞匯的掌握情況，如對測試結果不滿意則可多次反復進入測試。“查看與設置”包括“數據可視分析”和“無須再見”，“數據可視化分析”提供用戶總體記憶進度、在學單詞階段分布、近3天學習狀態以及近10天的學習趨勢，直觀反饋用戶的學習情況，“無須再見”則供用戶調整本人的單詞庫，勾選爛熟于心的單詞后單詞不會出現在學習引擎內，取消勾選則單詞重新回到學習引擎詞庫中。此外，用戶界面還顯示了用戶的積分、排名以及段位等。

4.2" 管理界面

對應“后臺（Web網站）功能分析”，分為“整體分析”“總積分排名”“近三天積分增長”“我的學生”“競賽排名”五個操作模塊，如圖7所示。管理員登錄界面后，進入“整體分析”模塊，可以查看學生整體活躍情況以及各積分段位學生數量，整體把握學生的學習狀態，進入“總積分排名”可查看學生的具體積分和排名，“近三天積分增長”則可以查看近三天積分增長情況，通過積分了解學生是否堅持使用小程序學習，以便督促學習不積極的學生；進入“我的學生模塊”，如圖8所示，可查看學生使用數據統計情況，該模塊以列表的形式提供所管轄學生的積分、排名、在學詞匯量，并提供具體學生的學習畫像；進入“競賽排名”模塊，可查看各競賽題的平均分以及單個學生的得分，幫助管理員直觀了解測試結果。此外因賬號與單詞管理部分主要涉及名單和詞庫的導入，因此，由管理員直接在數據庫處理，未在平臺單獨設置模塊。

5" 應用效果評估與討論

5.1" 軟件測試

測試對象選自B級考試成績在40～59分的學生群體，測試人數為150人，主要測試軟件的5項功能。首先將150名學生分成6個小組，每組分配一名管理教師，在廣泛動員的基礎上，向學生發放“印象英語”操作指南，指導其如何使用軟件；其次是不定期開展交流會，了解學生在使用過程中的困難，適時提供學習指導，并搜集學生的使用建議，改進軟件功能；最后是激勵制度，通過不定期公布積分排名形成社區競賽氛圍，對于不同積分給予相應的第二課堂積分獎勵。

使用結束后，向用戶發布問卷調查，經分析，74.22%用戶認為該軟件能夠幫助他們更有效地記憶單詞；在詞匯學習上，61.72%用戶認為每次背單詞時間在15分鐘較為適宜；在詞庫數量上，17.97%認為1 120個單詞挑戰較大，57.81%認為數量適中，0.78%認為可增加詞匯數量；在軟件的界面設計上，71.09%較為滿意，28.91%認為應加以改進；在個性化設置上，74.22認為當前的功能已滿足需要，希望增加“添加查找陌生詞匯、學習提醒、錯題集、單詞消消樂、B級分模塊練習”等功能；在功能滿意度上，對“每天規律學”“測試已學”兩個功能的滿意度最高，分別為79.69%和63.28%，對“無須再見”的滿意度最低，僅11.72%。

5.2" 效果評估和數據分析

經分析問卷結果以及面對面訪談，發現該軟件的用戶留存率為35%，用戶留存率尚可，丟失的用戶表示沒有堅持長期使用的動力，認為自己也過不了B級，而留存的用戶則表示為了通過B級考試會堅持使用軟件；在學習效果上，單詞記憶的正確率為70%～80%，單詞拼寫的正確率為35%，約有1/4～1/5用戶完成所有詞匯的學習，大多數的學生均能堅持每天記憶單詞，但詞匯拼寫依然是學生的弱項；在用戶的滿意度上，67.19%的用戶認為該軟件一定程度上幫助自身提高記單詞的效果，80.46%認為整體體驗較好。總體而言，該軟件在一定程度上提高了用戶單詞記憶的效果。

5.3" 討論結果的意義和局限性

“印象英語”小程序是一款為低水平學習者量身定制的單詞記憶軟件，一定程度上解決了其在備考B級時的詞匯學習問題，為其背單詞提供了科學的記憶方法，充分展示了信息技術在學習上的促進作用。但是任何有效學習，均以學習者的學習主動性和積極性為第一前提，信息技術只是一種工具或手段，用以輔助學習并提高學習的效率。再者，詞匯學習是學生備考英語B級的基礎，學生能否通過B級考試除了其過硬的詞匯基礎外，與當年試卷的難度，學生在聽力、語法、閱讀、寫作等模塊的復習情況，考試時的發揮等有很大的關系，因此，詞匯積累是學生備考B級考試的基礎，“印象英語”小程序則為學生打牢詞匯基礎起到較好的促進作用。

6" 結" 論

“印象英語”運用科學的記憶方法和信息化手段，一定程度上解決了低水平學習者記單詞難的問題，但依然有極大的改進空間。未來可在以下方面進行升級與優化：一是提供個性化學習方案，通過大數據和算法，根據用戶的學習進度和習慣，提供個性化的學習方案，包括但不限于推薦不同難度、不同主題的單詞，以及推薦用戶可能感興趣的單詞和相關內容；二是多模態學習，利用語音識別、圖像識別等技術，讓用戶在虛擬的環境中看到和學到單詞，通過豐富的視頻材料在外語學習環境下構建系統的虛擬現實（Virtual Reality），建設視頻庫，讓單詞的學習更加生動；三是智能對話，通過深度學習和自然語言處理技術，可以讓系統實現智能對話，提高用戶使用單詞的頻率；四是豐富學習模塊，例如增加歷年真題練習與解析，在線模擬考試，結合教學需要增加課程學習單詞訓練等。

參考文獻：

[1] 何武，孫浩.外語自主學習模式中詞匯隨機性測試系統的開發與應用 [J].現代教育技術，2010，20（11）：88-92.

[2] 張蔓.艾賓浩斯記憶規律在高中英語詞匯教學中的實證研究 [D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2021.

[3] 宋婉莉.智慧教室環境下英語詞匯工具的教學應用實踐研究 [D].武漢：華中師范大學，2017.

[4] 李曉婷.以等級考試為導向的英文歌曲數據庫和APP研究與探索 [J].計算機工程與科學，2019，41（S1）：63-66.

[5] 韓宏亮，李月琳.移動學習平臺的交互設計：可用性與用戶體驗的比較研究 [J].現代情報，2021，41（4）：55-68.

[6] 凌茜，王皓，王志浩.游戲化移動學習對大學英語學習者詞匯學習的有效性研究 [J].外語電化教學，2019（6）：9-15.

[7] 欒琳，易滟青，盧志鴻，等.虛擬現實環境對大學生英語詞匯學習的有效性研究 [J].外語電化教學，2023（3）：93-99+126.

[8] 王瑜.大學生使用人工智能技術輔助移動學習英語詞匯的行為意向影響因素研究 [J].現代遠距離教育，2023（5）：72-80.

[9] 李思縈，高原.移動技術輔助外語教學對英語詞匯習得有效性的實證研究 [J].外語界，2016（4）：73-81.

[10] 陳紹英.自主學習視域下大學生英語詞匯學習策略與詞匯量相關性研究 [J].黑龍江高教研究，2019，37（11）：142-146.

作者簡介：陸琪柳（1986—），女，壯族，廣西南寧人，講師，本科，研究方向：教學管理、英語教學；姚文龍（1973—），男，漢族，廣西梧州人，副教授，本科，研究方向：教育信息化。