基于大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

朱敏 宿夢嘉

摘要：

基于提高大學(xué)英語教學(xué)效果和大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)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(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺。通過系統(tǒng)功能測試和學(xué)習(xí)效果測試，得出了該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，能運(yùn)用的大學(xué)英語教學(xué)中，具備提升學(xué)習(xí)效果的能力。

關(guān)鍵詞：

大數(shù)據(jù); 互聯(lián)網(wǎng)+; 大學(xué)英語; 網(wǎng)絡(luò)教育

中圖分類號： TP 311

文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)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(xué)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(xué)英語教學(xué)成果的好壞直接影響到學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。大學(xué)英語教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)時代背景，創(chuàng)新大學(xué)英語教學(xué)思維，有效提升了應(yīng)用教學(xué)水平，同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和自主學(xué)習(xí)能力。對于學(xué)生，在網(wǎng)絡(luò)平臺的環(huán)境下，也能更便捷掌握教學(xué)知識。

21 世紀(jì)以來，傳統(tǒng)教學(xué)也面臨著壓力和挑戰(zhàn)。學(xué)生日益感覺學(xué)校學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生長年置身于應(yīng)試教育中，被動地接受知識。在中國，學(xué)生人手一部智能手機(jī)，學(xué)生喜歡在互聯(lián)網(wǎng)上生活與學(xué)習(xí)并且互聯(lián)網(wǎng)上有大量學(xué)習(xí)資源，可以隨時隨地獲取互聯(lián)網(wǎng)的教育資源，比如教學(xué)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(xué)生為中心的教學(xué)方式，教師逐步成為一名輔助者。網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的弊端就是課堂上學(xué)生低頭玩手機(jī)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(xué)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，精心設(shè)計教學(xué)[4]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+ 教育”是教育與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，是構(gòu)建高效的網(wǎng)絡(luò)英語教育平臺的一個契機(jī)。互聯(lián)網(wǎng)+”跨越了時空的限制，給高校大學(xué)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(jìn)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(luò)資源占有一定比例，而大量增加的是C 類網(wǎng)絡(luò)資源占有比例迅猛增多。知識的來源變化了，學(xué)習(xí)方式也相應(yīng)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(shè)計了基于大數(shù)據(jù)和的“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)英語教育平臺。

1大學(xué)英語教育平臺用戶需求分析

通過對高校學(xué)習(xí)平臺使用人群進(jìn)行調(diào)研，本系統(tǒng)從不同

用戶的角度對功能需求進(jìn)行分析，系統(tǒng)中用戶角色有學(xué)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(shè)計，可以滿足學(xué)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(xué)生用戶需求分析

學(xué)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(jìn)入平臺進(jìn)行英語學(xué)習(xí)[9]。學(xué)生可自主選擇知識模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，提升自己的知識能力和英語等級水平，該網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)滿足如下需求：

（1） 大學(xué)英語在線自主學(xué)習(xí)：學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上，點(diǎn)擊課件資源進(jìn)行大學(xué)英語學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中，可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展，主動給學(xué)生推送學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，系統(tǒng)可以制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)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(xué)生在線交流：實(shí)現(xiàn)學(xué)生用戶之間的相互交流，（通過郵件，論壇等）提高學(xué)員的專業(yè)技能，豐富課程的教學(xué)資源。（4） 在線測試：在學(xué)生完成學(xué)習(xí)進(jìn)度之后，對其進(jìn)行最終測試，或者通過日常學(xué)習(xí)中的階段性考核，使學(xué)生鞏固所學(xué)知識。（5） 資源下載：學(xué)生用戶可以在平臺上下載多種英語教育資源，如課堂教學(xué)的視頻或音頻文件，教師的教學(xué)PPT，線上測評試題等等。（6） 文件上傳：學(xué)生能夠?qū)⒆约旱膶W(xué)習(xí)心得筆記或?qū)ふ业降南鄳?yīng)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源等學(xué)習(xí)成果，提交至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。（7） 個人信息維護(hù)：學(xué)生可以對網(wǎng)絡(luò)平臺上登記的個人信息進(jìn)行修改與管理。學(xué)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(diǎn)內(nèi)容、教案、課件、微課視頻、素材等教學(xué)資源的管理。（2） 教學(xué)資源上傳：教師可以向系統(tǒng)上傳各種類型文件，通過教學(xué)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(yīng)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(xué)進(jìn)行交流，回答學(xué)生問題，也可以在網(wǎng)絡(luò)平臺中和其他教師溝通。（5） 測試與評價：教師能夠添加習(xí)題并組卷，查看學(xué)生測試結(jié)果，給學(xué)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(jìn)行教師管理、學(xué)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(jìn)行維護(hù)和更新，能夠查看、添加、更新、刪除相關(guān)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(luò)教學(xué)平臺系統(tǒng)選擇B/S架構(gòu)。B/S 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不用安裝客戶端程序、更新方便，缺點(diǎn)是實(shí)時性差、交互性差、服務(wù)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(luò)教學(xué)平臺采用B/S 結(jié)構(gòu)除了考慮到以上優(yōu)點(diǎn)外，還由于 B/S 結(jié)構(gòu)遵循TCP /IP 通信協(xié)議，便于擴(kuò)展以及管理和維護(hù)。

在大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺的系統(tǒng)中，用戶通過PC以及移動終端實(shí)現(xiàn)瀏覽器與服務(wù)器端的連接，對英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺進(jìn)行訪問，在用戶進(jìn)行注冊賬號、登陸平臺、在線學(xué)習(xí)或?yàn)g覽教學(xué)資源、留言、上傳個人信息、學(xué)習(xí)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(wù)器端的內(nèi)容，上傳一些優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，并和學(xué)生交流互動。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺系統(tǒng)中，僅僅依賴B/S架構(gòu)去搭建網(wǎng)絡(luò)平臺，將有許多功能無法得到實(shí)現(xiàn)。結(jié)合云計算技術(shù)，可以構(gòu)建新型的大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(wù)，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(shí)現(xiàn)教學(xué)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(jī)器學(xué)習(xí)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。在高校智慧學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行綜合分析。要提升網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“私人訂制”的學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)過程行為的全方位數(shù)據(jù)，即課程學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)、學(xué)習(xí)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(jìn)行預(yù)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(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)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(qiáng)大的計算能力來實(shí)現(xiàn)。獲取知識通過機(jī)器學(xué)習(xí)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(xué)分析數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供有針對性的教學(xué)干預(yù);對于學(xué)生來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)過程發(fā)生的機(jī)制，并展開自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)，已到達(dá)優(yōu)化學(xué)習(xí)的目的。對于家長來說，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)動態(tài)可以全程跟蹤，并獲取有效參考與指導(dǎo)。

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

網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行功能設(shè)計。通過校企合作開發(fā)、不斷磨合，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育平臺建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)教育平臺的程序與教學(xué)資源要校方自行管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育平臺建設(shè)以及資源安全的可控化。學(xué)校擁有二次獨(dú)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(luò)教育平臺的建設(shè)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(xué)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(jìn)行自主擴(kuò)充，可以進(jìn)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(luò)教育平臺建設(shè)要充分利用校內(nèi)資源，在與校外資源進(jìn)行整合。通過校內(nèi)平臺與商業(yè)平臺對接的方式來進(jìn)行運(yùn)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(jìn)行推廣。

本文結(jié)合了筆者所在學(xué)校的特點(diǎn)和教學(xué)模式，根據(jù)大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺的需求和功能，將平臺分為4個模塊：課程資源學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)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(diǎn)文章進(jìn)行搜索;對學(xué)生提供其他對本課程學(xué)習(xí)有幫助的網(wǎng)站導(dǎo)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(shè)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(shí)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(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，讓教師及時了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與知識掌握情況。學(xué)習(xí)者使用手機(jī)、iPad 等移動終端通過平臺移動 APP 進(jìn)行課程學(xué)習(xí)、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(wù)、在線討論等服務(wù)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(xiàng)功能模塊是否得以正常運(yùn)行。具體的測試如表2所示。

為了對平臺的應(yīng)用效果進(jìn)行評價，筆者采用了個體跟蹤數(shù)據(jù)分析的方法進(jìn)行測試。測試對象選擇大學(xué)二年級大學(xué)英語的學(xué)習(xí)者（車輛工程專業(yè)學(xué)生），對每位學(xué)習(xí)者每一個階段測試狀況進(jìn)行記錄，通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)效果進(jìn)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(xué)英語學(xué)習(xí)者對于實(shí)用網(wǎng)絡(luò)教育平臺學(xué)習(xí)的效果分析。桔紅色曲線為學(xué)習(xí)前對該內(nèi)容測試數(shù)據(jù)，藍(lán)色曲線為學(xué)習(xí)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(diǎn)掌握程度，10 為全部掌握。

5總結(jié)

隨著大學(xué)英語教學(xué)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(xué)模式為培養(yǎng)大學(xué)生的英語水平提供了無限的發(fā)展空間。大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)教育平臺的建設(shè)，能夠充分展現(xiàn)出以學(xué)生為本的設(shè)計思想，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)在 線交流、在線測試等促進(jìn)學(xué)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(xué)英語教育平臺建設(shè)思路和架構(gòu)設(shè)計，并結(jié)合平臺開展學(xué)習(xí)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(yùn)行，從學(xué)習(xí)效果分析圖來看，本文所設(shè)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(jìn)行改造和優(yōu)化，重點(diǎn)在平臺功能和性能方面進(jìn)行完善。

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（收稿日期： 2019.06.12）

基金項(xiàng)目：

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

作者簡介：

朱敏（1979），女，碩士，講師，研究方向：外語教學(xué)，語言學(xué)，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