一種在線的基于視頻語言學習系統(tǒng)的設(shè)計與分析

王 旭

江南大學 江蘇無錫 214122

一種在線的基于視頻語言學習系統(tǒng)的設(shè)計與分析

王 旭

江南大學 江蘇無錫 214122

描述了一個在線的基于視頻語言學習應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)新型開發(fā)，并對其特點進行了全面分析。系統(tǒng)旨在提高學生對語言實例的認識，促進他們自主地進行語言學習。系統(tǒng)的簡單性和靈活性等特點，使系統(tǒng)可以成為促進學生在語言學習中自我激勵和自我導向的有效教育工具。

語言學習；自主學習；語料庫語言學；視頻；數(shù)據(jù)庫

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及在線視頻資源的流行，各種視頻材料，包括網(wǎng)絡(luò)開放課程與講座視頻、電視短片、電影剪輯、互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的新聞視頻以及視頻分享網(wǎng)站，已成為學生易于訪問的寶貴的語言學習原材料。將視聽多媒體資源作為一種教育工具整合到外語教育的好處早已得到廣泛認可。這些視頻教學資源的主要優(yōu)勢在于，它們包含了豐富的日常英語中真實語言的實例資源，提供給學生以實際的、現(xiàn)實的圖像來提高他們的語言技巧。這些視覺和聽覺上的刺激，激勵學生從不同資源中去預(yù)測和推斷必要的信息。因此，有助于學生沉浸到一種真實的情境中去，而這在普通課堂環(huán)境下是不容易建立的。這些視頻資源還包含所學語言的文化元素，包括口音、重音、方言等。研究表明，如果視頻能夠有組織地呈現(xiàn)信息，學生則更加容易形成結(jié)構(gòu)化的認知。

在語言教學中使用視頻盡管有這些好處，但也存在一些重大的挑戰(zhàn)。首先，真實的影片很難讓學生練習特定的語法結(jié)構(gòu)，很難讓學生了解單詞和短語在現(xiàn)實生活環(huán)境中的實際使用。而教學視頻剪輯往往太短，不能提供給學生專注于語言學結(jié)構(gòu)和語言形式的機會。此外，學生往往會沒有任何吸收地觀看視頻，或者在領(lǐng)會視頻的大意上有困難。為了讓學生能夠應(yīng)對有較高參與水平的實際交流場景，這些材料應(yīng)該設(shè)計成使學生能夠主動參與語言任務(wù)、能夠鼓勵他們在視頻材料中提高他們對單詞和短語的認知的形式。為了提高學生在語言學習上的主動參與性，需要開發(fā)出更全面的方法將視頻材料納入混合式語言學習當中。因此，我們研究的重點應(yīng)放在如何有效組織這些視頻剪輯以達到特定學習目標上。

口語和書面語數(shù)據(jù)以電子形式進行積累在語言學領(lǐng)域稱為“語料庫”。語言數(shù)據(jù)長期以來一直用于語言分析和詞典編纂?！霸~語索引（Concordance）”是一種分析性的計算機程序，能夠通過文本數(shù)據(jù)搜索所有的語言示例去匹配特定的搜索詞語。結(jié)合這種程序，語料庫的各種應(yīng)用已經(jīng)為學習外語的學生提供不同的選項去理解語言的詞法、語法和結(jié)構(gòu)模式?；谟蒍ohns定義的“數(shù)據(jù)驅(qū)動的學習（DDL）”，這些語料庫語言學已被廣泛引入課堂中的語言教學方法學中。盡管這些研究都顯示語料庫語言學習的積極特點，但目前關(guān)于多媒體語料庫數(shù)據(jù)作為自主學習的一種寶貴資源的研究還很少。為了讓學生對語言的使用有更深刻的領(lǐng)悟，有必要為他們開發(fā)更有效的方法去更自主地、更自信地理解單詞的含義與單詞所出現(xiàn)的上下文的關(guān)系。

一、系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)概述

我們開發(fā)的計算機原型系統(tǒng)是一種在線的基于視頻的語言學習數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于ASP.Net的B/S應(yīng)用程序。系統(tǒng)由一個Web服務(wù)器、一個管理和組織文本文件與視頻文件信息的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、一個用于存儲資源數(shù)據(jù)的iSCSI磁盤陣列組成。.Net框架的版本是3.5，數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，所涉及的開發(fā)語言有：C#，HTML，F(xiàn)lash Actionscript等。系統(tǒng)的資源包括視頻剪輯和與視頻同步的文本數(shù)據(jù)，它們存放于磁盤陣列中。為了增加系統(tǒng)的靈活性，視頻剪輯的標簽以XML的形式存放于數(shù)據(jù)庫中，標注有時間軸信息的、與視頻剪輯同步的文本數(shù)據(jù)以XML文件的形式存放于磁盤陣列中。這樣，系統(tǒng)不僅可以支持用戶自定義的視頻和腳本標記模式，還可支持已存在的如MPEG-7，MPEG-21，TV-Anytime，Timed Text XML等標準多媒體元數(shù)據(jù)模式或標準時控文本（Timed Text）模式。我們還利用Adobe Flash CS4加上Flash Actionscript 3.0開發(fā)了定制的用于語言學習的視頻播放器，視頻資源被加工成FLV格式或具有FLV編碼的MP4格式。因為系統(tǒng)中的視頻資源通過HTTP協(xié)議傳送，用戶可以在任何聯(lián)網(wǎng)的機器上使用該學習系統(tǒng)，不會受到防火墻的阻隔。

二、系統(tǒng)主要功能概述

當用戶通過在Web瀏覽器地址欄中輸入特定的URL進入系統(tǒng)后，用戶首先進入系統(tǒng)的首頁面。在這里，用戶可以通過導航欄點擊他們想使用的視頻剪輯的名稱或縮略圖進行學習。系統(tǒng)會打開定制的視頻播放器，播放用戶選擇的視頻剪輯。我們設(shè)計的播放器除了具有通用流媒體視頻播放器的常規(guī)功能之外，由于對與視頻剪輯同步的文本數(shù)據(jù)設(shè)計得靈活，用戶可以打開也可以關(guān)閉字幕或提示文本，也可選擇不同類型的字幕或提示文本進行學習，如多種不同語言的字幕、關(guān)鍵詞字幕、用戶自定義的Cue-point信息等。定制的視頻播放器還為用戶提供了互動腳本功能。當用戶打開互動腳本功能后，視頻播放器的右邊會出現(xiàn)視頻剪輯的完整腳本，用戶可以進行視頻播放和腳本的互動定位。

用戶在系統(tǒng)首頁還可以使用一個界面友好的詞語索引功能。用戶能夠輸入多個關(guān)鍵詞搜索它們的單詞組合，并審視這些詞是如何用在不同的環(huán)境中。系統(tǒng)會搜索和提取所有文本數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的指定詞和短語，這是為了找到與關(guān)鍵詞相關(guān)的單詞組合和詞匯模式。搜索結(jié)果能夠以KWIC（Key Word In Context）模式顯示，檢索結(jié)果以在文本數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的次序排序。在這一階段，用戶的重點在于不同的語言特征，如介詞、動詞和代詞的使用，以及查看詞匯的組合。當用戶點擊了某一個關(guān)鍵詞，系統(tǒng)會根據(jù)文本的時間軸定義，精確定位該段子視頻剪輯，并在頁面左側(cè)定制的視頻播放器中播放。系統(tǒng)還提供了必要的暫停和重復(fù)播放功能。當用戶點擊右側(cè)的其他示例行，對應(yīng)的子視頻剪輯會自動地被檢索出來，顯示在屏幕的播放器中。這樣，用戶可以辨別他們所選擇的與關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)的語境類型。系統(tǒng)通過友好的使用界面，為沒有任何語言研究經(jīng)驗的用戶設(shè)計，既不需要學生在這一領(lǐng)域有特定的知識，也不需要特定的技能。

三、系統(tǒng)的特點分析

盡管該系統(tǒng)仍然是一個在研究中不斷完善的原型系統(tǒng)，但這個計算機系統(tǒng)已顯示語言學習方面的一些教育優(yōu)勢。除了在前面介紹的系統(tǒng)靈活性和適合語言學習定制的播放器等設(shè)計特點外，這個計算機系統(tǒng)的主要特點是教師可以根據(jù)需要，設(shè)計視頻剪輯側(cè)重的特定專題，包含與目標單詞或短語直接相關(guān)的大量的視頻信息，從而展示給用戶在現(xiàn)實場景中目標語言是如何應(yīng)用的。正基于此，瀏覽和分析語言使用的過程允許未經(jīng)語言學習研究訓練的學生自己開發(fā)對不同對話類型特征的認識，以辨別不同的語言模式。通過觀察視頻中的面部表情、手勢以及跨文化環(huán)境等信息，用戶能夠得出關(guān)于目標單詞或短語實際使用在何種語境的實實在在的結(jié)論。系統(tǒng)的這些特性可以增加用戶在英語技能使用上的信心，幫助他們自主發(fā)現(xiàn)真實語言的使用。不像語言學習的主要限制—“斷章取義語言”，經(jīng)過教師對資源的精心設(shè)計，從我們的系統(tǒng)中檢索出的語言例子對學生來說是完全語境化的。

該系統(tǒng)的另一特點是它被設(shè)計成可以輔助用戶自己掌控自身的語言學習過程。相對于目前很多基于文本的分析型計算機程序或詞語檢索的使用途徑和方法，我們的系統(tǒng)提供給學生足夠的通過視頻幫助檢查詞匯模式和短語的自由?？捎谜Z言示例的多樣性對用戶在自主語言學習環(huán)境中尤為有利。此外，系統(tǒng)可以幫助學生鞏固在傳統(tǒng)語言課堂中基于文字的活動所學到的知識。系統(tǒng)提供了豐富的語言活動來源。文字和視頻信息的結(jié)合為教師有效地決定提供給學生的材料是否足以使學生接觸真實環(huán)境下的英語，以及材料的組織是否與給定的英語課程目標一致。盡管在教育背景下，學生的角色常常是被動的而不是主動的，很難改變學生對于學習的態(tài)度，但使用本系統(tǒng)要求用戶積極地構(gòu)建和詮釋信息。

四、系統(tǒng)的未來發(fā)展

盡管在上一節(jié)重點介紹了系統(tǒng)的優(yōu)點，仍然需要指出存在的一些挑戰(zhàn)。教師使用本系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)在于如何建立一個基于視頻的有效的語言數(shù)據(jù)集。為構(gòu)建基于視頻的數(shù)據(jù)集，文本及其同步的視頻數(shù)據(jù)不得不手動編制。這一過程涉及每個關(guān)鍵詞或句子的標記、位置以及起止時間，這是乏味和辛苦的。為了避免這項艱巨的工程，以后我們將研究如何在系統(tǒng)中引入自動化標簽過程。自動標記過程會使得教師更容易地編制基于視頻的語言數(shù)據(jù)集。需要指出的是，由于目前系統(tǒng)設(shè)計的靈活性，系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)視頻多重標簽功能以及單個視頻為多名教師或用戶復(fù)用的功能；由于采用Flash支持的流媒體格式，系統(tǒng)中的視頻剪輯無需再手動分割為實現(xiàn)詞語檢索功能的子視頻剪輯。

此外，系統(tǒng)靈活性和檢索效率的均衡以及相關(guān)子視頻剪輯的數(shù)據(jù)挖掘，也是未來該系統(tǒng)進一步研究的方向。

五、結(jié)束語

本文描述了一個在線的基于視頻語言學習數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)新型開發(fā)，并對其特點進行了全面的分析。該系統(tǒng)旨在提高學生對語言實例的認識，促進他們自主地進行語言學習。系統(tǒng)目前仍然存在需要進一步發(fā)展的地方，但是，因為系統(tǒng)的簡單性和靈活性，可以成為促進學生在語言學習中自我激勵和自我導向的有效的教育工具。

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Design and analysis of an online video-based language learning system

Wang Xu
Jiangnan university, Wuxi, 214122, China

This paper describes innovative development of an online video-based language learning application system and provides comprehensive analysis of its characteristics. Our system is designed to enhance students’understanding of authentic language examples and promote their independent language learning abilities. With its simplicity and flexibility, our system will become an effective educational tool promoting self-motivation and self-direction of students in their language learning processes.

language learning; independent learning; corpus linguistics; video; database

2010-04-26

王旭，碩士，助教。