基于PIMS的智能英語學習平臺系統設計

韓翠萍

摘 要： 為彌補傳統英語教學的不足，對智能英語教學系統進行了研究。在分析智能教學系統現狀的基礎上，設計了基于PIMS的智能英語學習學習平臺系統，進一步完善了英語教學模式，完成了總體框架結構的構建。同時結合高新技術和應用，使英語學習不受時間和地點限制，使英語教學過程更加流暢，便于學生學習，提高學生的積極性和主動性。本設計可為智能教學系統的設計和應用提供參考。

關鍵詞： PIMS; 智能英語教學平臺; 移動學習

中圖分類號： H319

文獻標志碼： A

文章編號：1007-757X（2019）06-0138-03

Abstract： In order to make up for the shortcomings of traditional English teaching， this thesis mainly studies the intelligent English teaching system. Based on the analysis of the current situation of intelligent teaching systems， the PIMS-based intelligent English learning platform system is designed to further improve the English teaching mode. Completed the construction of the overall framework structure， combined with the use of high-tech and applied teaching， English learning is not limited by time and place. It makes the English teaching process more smooth for students to learn， improves students' enthusiasm and initiative. It may provide a reference for the design and application of intelligent teaching systems.

Key words： PIMS; Intelligent English teaching platform; Mobile learning

0 引言

英語作為全球第二大語言在教育中的占用重要地位，傳統的英語教學方法模式較為固定難以激發學生學習興趣，存在教學效率低等問題，隨著以計算機為代表的新技術手段的快速發展和完善，為英語教學改革提供了有利的外部環境和強大的技術支撐，在英語教學過程中應用融合計算機輔助教學與人工智能所產生的智能技術成為研究的熱點，本文主要結合PIMS（個人信息管理系統）智能教學系統，完善英語教學系統中的缺陷，通過將計算機技術有效融合到英語日常教學過程中，以便起到良好的教學輔助作用，從而使教學質量得以有效提高。

1 現狀分析

自上世紀70年代以來，以美國、日本為代表的西方國家對發展智能教學系統的重視程度較高，主要在物理、化學及特定學科內應用，我國的智能教學系統西方發達國家仍處于起步階段，具有較大的提升空間，仍需不斷完善智能教學系統更好為實際教學提供服務，智能教學系統融合了人工智能技術，能夠降低教師日常教學過程中的工作量，根據學生的性格特點及學習情況進行有針對性的教學活動，為學生提供更高效的教學服務，提高學生的學習興趣，對學生的相關能力進行合理評價（包括學習能力、理解能力、規劃能力等），本文在智能教學系統的基礎上，完成了基于PIMS的智能英語學習平臺系統的設計，為智能教學系統的設計和應用提供參考[1]。

2 智能教學系統

智能教學系統（ITS）是一門綜合性及復雜性較強的學科（包括人工智能、計算機網絡技術、心理學等），是教育學中的重點研究領域，ITS總體架構主要由學生模型、教師模型、專家模型以及智能人機接口構成，如圖1所示。

（1）作為教學系統的核心之一，學生模型（包括覆蓋模型、微分模型、攝動模型）主要功能在于記錄學生信息，學生登錄系統后在學習過程中的動態（包括搜索的數據信息和學習內容）將會被記錄下來，進一步了解學生的學習興趣和狀態，從而掌握學生的學習特點，據此完成有效的內容的自動篩選并推薦給學生，達到有針對性的幫助學生學習的目的;（2）教師模型，該模型從教師的角度出發進行教學過程，通過系統對學生的知識儲備和學習效率做到科學全面的掌握，針對學生的特點選擇和推薦教學內容，提高學生的學習效率和學習樂趣，對學生在學習過程中遇到的問題做出及時準確的指導，幫助學生真正掌握所學知識;（3）專家模型作為一種知識儲備庫，對教學過程中出現的問題能夠進行智能化分析并找到解決辦法，對學生遇到的問題做出及時反應，在分析問題的基礎上反饋解決問題的方法，同時對學生知識的掌握情況進行衡量，根據實際檢測情況確定學生的知識水平，以學習過程存在的問題和不足為依據，協助教師完成教學提升方案的制定;（4）智能接口作為系統連接學生的中介，學生數據傳輸、知識信息獲取及教學相關分析等功能需通過接口實現，以確保系統的穩定高效運轉，包含多種技術應用和支持（包括語言處理、人機對話、領域知識維護等）的智能接口提高了系統的實用性和可擴展性[2]。

3 基于PIMS的智能英語學習平臺設計與實現

在結合使用智能教學系統的基礎上，本文通過新型英語學習方式的提出，使英語學習效率得到進一步提高，保留傳統英語教學方式優點的同時，能夠適應現代化科技帶來的各種優勢，學生根根據實際需要選取感興趣的內容進行積極互動，彌補傳統英語教學的不足，提高學生的學習興趣及學習效率。

3.1 系統設計目標

隨著互聯網技術的快速發展和普及應用，促使教學方法及模式向現代化、網絡化、智能化發展，為傳統的教學方式帶來顛覆性的改變，網絡教學為學生提供了自主學習的平臺，不受時間地點限制，提高學習質量及效率。在英語學習過程中，學生普遍反映的難點在于詞匯難背、內容難懂及交流效率低等，本文在借鑒高效學習英語方法的基礎上，對智能英語學習系統進行設計，完成了基于PIMS的英語學習系統的設計與應用，為豐富學生的閱讀及學習素材鞏固詞匯量及語法等方面的知識，本系統在各大網站上通過網絡搜索引擎自動對相關英語新聞內容進行搜索和整理，再將其發送至PIMS系統;同時能夠根據學生日常的搜集內容及學習情況進行記錄和分析，從而找出學生的特長和短板，為其提供給有針對性的實用單詞和文章，從而幫助學生進一步鞏固英語學習內容，提高學習方法的有效性，進而提升英語教學質量和效率[3]。

3.2 系統總體架構

為確保系統在大量學生同時使用時能夠穩定運行，本文系統總體架構具體如圖2所示。

由遠程課件服務、客戶移動學習、數據代理3個主要的子系統構成，各系統中的數據庫用于存儲課件內容和相關數據，為系統的穩定高效運轉提供支持[4]。

（1） 遠程課件服務系統

作為能夠遠程進行操控的系統模式的一種，遠程課件服務系統由系統管理員進行直接操控，通過各部分協調工作實現遠程課件服務功能，該系統中的智能數據庫，用于劃分并確認學生權限、存儲相關學習內容及數據信息，為學生提供私密賬號管理及豐富的課件內容;本文采用智能軟件進行數據搜集，具體通過英語新聞搜索引擎對優質的熱點新聞內容、數據及鏈接進行收集，從而確保系統的豐富內容及知識拓展功能能夠有效滿足學生需求;新聞難易程度的評估則通過系統中的評估系統完成，以確保將適合學習的內容推薦給學生;通過數據庫的課件管理功能能夠對課件的內容進行遠程操控，簡化線上教學過程，提高教師的工作效率[5]。

（2） 客戶移動學習系統

學生在客戶移動學習系統進行各項英語學習過程（主要用于知識點學習和文章閱讀），根據實際需要選擇英語學習的內容和模式，從而滿足學生強化自身英語能力的需求，學生成功申請專屬賬號后，登錄系統首頁即可選擇自己所需學習界面，在學習界面上為滿足學生們的興趣愛好，將實時更新的熱點新聞供其進行閱讀參考，在閱讀的同時提高閱讀水平及詞匯積累量;系統具備的智能數據收集功能會對學生的學習內容和搜索數據情況進行分析，據此了解學生在英語學習方面的特長和不足，并將由針對性的內容推薦給學生，根據學生的學習情況將相關學習課件自動推薦給學生，系統根據學生的詞典使用情況對學生掌握詞匯的能力進行檢測，并根據檢測結果進行鞏固強化;學生可通過系統的反饋功能提出意見和建議，從而促使系統不斷完善，更好的滿足教學需求[6]。

3.3 搜索引擎

系統為學生自動推送相應學習內容及資源的鏈接，搜索英語資源通過使用全文搜索引擎實現（基于Lucene技術），搜索性能顯著高于數據庫查詢，有效地解決了因不完全一致而無法快速準確的找到相應英語學習資源，全文搜索原理時序圖如圖3所示。

對于學習資源信息平臺需通過Lucene技術的使用完成網絡及數據庫索引的建立，在此基礎上對關鍵字進行分詞處理，然后通過Lucene完成索引的讀取并對相應的關鍵字執行高級搜索，使搜索的查全率和查準率得以有效提高，進而提升了搜索效率，更能滿足學生的學習需求[6]。

4 平臺系統測試

為檢測本文所設計的基于PIMS的智能英語學習平臺系統的實用性和穩定性，選擇英語專業的A、B兩個班學生，A班學生在教師的引導下在課后時間使用本系統進行英語學習，通過實際應用結果表明通過系統的智能接口后可在較少的代碼設計的情況下實現英語學習過程涉及的相關功能，系統的智能推送及信息分析整合功能使教學環境更有針對性，受到了教師及學生的歡迎，在線搜索、學習及下載功能可以幫助學生隨時隨地完成自己的學習計劃，教師在該系統的輔助下能夠及時解決學生在學習過程中遇到的問題，同時對兩個班學生的該科期末考試成績進行統計分析。滿分100 分，60分及格，兩個班的學生成績分布如表1所示。

統計結果表明使用智能英語學習系統作為輔助學習的班級（A班）成績更好，高于80分的比例增加，低于70分的比例下降，學期末從學生的調查問卷及期末成績可以看出，同未使用該系統的該專業學生相比，學生的積極性及專業成績皆有顯著提高，利用碎片化時間完成課程學習，便于學生課后的知識預習和鞏固，證明了該系統具有較大的實際應用價值，為智能教學系統的設計和應用提供參考。

5 總結

為彌補傳統英語教學的不足，本文主要對智能英語教學系統進行了研究，在分析智能教學系統現狀的基礎上，對基于 PIMS 的智能英語學習學習平臺系統進行了設計，進一步完善了英語教學模式，完成了總體框架結構的構建，同時結合使用高新技術和應用教學，英語學習不受時間和地點限制，使英語教學過程更加流暢以便于學生學習，提高學生的積極性和主動性，為智能教學系統的設計和應用提供參考。

參考文獻

[1] 邵海燕，丁宏偉，紀楠.互聯網技術在英語聽說教學中的應用研究——評《網絡環境下大學英語聽說教學研究：理論、模式與評價》[J].教育理論與實踐，2017（8）：65-66.

[2] 簡素貞.多媒體技術在高中英語聽說教學中的運用[J].科教導刊（下旬），2017（1）：144-145.

[3] 黃緬.研究生英語聽說教學改革的新途徑——手機播客[J].黑河學刊，2017（1）：124-125.

[4] 余德軍，鄒軍華.基于Web視頻文本軌道技術的英語學習平臺開發與應用研究——非正式學習的視角[J].中國電化教育，2016（3）：82-86.

[5] 李德新.多元智能理論在中學英語課堂教學中的開發與應用——一次英語短劇觀摩帶來的啟示[J]. 教育實踐與研究（B）， 2017（5）：38-41.

[6] 王臻.基于混合式學習的應用型院校大學英語學習策略體系構建[J].高教學刊，2018（22）：51-53.

（收稿日期： 2018.12.11）