基于大數據的大學英語在線學習平臺的構建

阮婭麗

(西安培華學院人文與國際教育學院， 陜西 西安 710000)

0 引言

大數據是繼云計算、物聯網之后的又一新興技術。美國互聯網數據中心將“大數據”定義為：通過高速捕捉、發現和分析，從大量數據中獲取價值的一種新的技術架構[1]。大數據又稱“海量數據”[2]，隨著21 世紀互聯網技術的發展，人類社會將進入一個全新的大數據時代[3]。數年的時間大數據已經融入人們生活、學習、工作中。大數據與教育的結合，有利于“教育大數據”的收集與利用。同時，也推動了教育創新與變革；對現代教育而已，既是機遇也是挑戰。教育大數據來源于各種教育活動，其數據采集具有實時性、自然性、全面性[4]，其數據分析處理更加多元化、智能化、個性化[5]。在大數據背景下，教育形式朝著網絡教學、在線教育的模式發展；教育資源呈現全開放的時代特征；學習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，熟練網絡公開課視頻，能更精準地傳遞給學生知識[6]。教育的核心環節已深受大數據技術的影響，教育模式必將進行新的構建，這勢必要求教育工作者除舊革新、與時俱進。

大數據時代到來和科技水平的進步密不可分。大數據在教育領域的影響無處不在，對教育體系的創新、變革起到了重要的推進作用。微課、MOOC等新型教學模式要求學生具有較強的自主學習能力。大數據挖掘給自主學習提供了全面的、嶄新的技術支撐。借助于互聯網，學習者的學習可以是自主學習和集體授課的融合，也可以是線上學習和線下學習的融合[7]。教學模式中的四個關鍵因素(學生、教師、教學內容和教學環境)是一個有機整體。在現代化教育體系中相互影響、相互制約，具有了動態平衡的特點。目前我校校區范圍內已經覆蓋了無線網絡，學生可以隨時隨地通過筆記本或者智能手機連網。本文設計了一款基于大數據的大學英語在線學習平臺，學生可以隨時隨地通過平臺學習，從而快速、有效的提高英語水平和能力。

1 系統需求分析及總體設計

1.1 需求分析

用戶能夠隨時隨地在系統中按自己的需求進行英語學習，已達到提升英語水平的目的。用戶只需要在智能手機中安裝客戶端軟件，注冊登錄即可進行移動自主學習。用戶不受“時、空”的限制，系統可滿足用戶自主的學習要求，根據自身需求選擇學習內容(如英語視頻、英語故事、詞匯提升、翻譯練習等)自助進行學習。用戶包括管理員、教師、學生。管理員負責用戶管理，數據管理，資源管理，系統維護等工作，能瀏覽全部資源并進行修改和刪除。教師用戶可以上傳、刪除學習資料或視頻，瀏覽學生學習動態數據。學生用戶可以瀏覽系統中的學習資源，可以進入討論區進行評論[8-9]。

1.2 系統總體設計

大學英語在線學習平臺由服務器端和客戶端兩部分組成，如圖1所示。

圖1 大學英語在線學習平臺功能

服務器端是響應處理客戶端的請求并返回處理結果，通常在基于Windows 操作系統的計算機設備上完成。服務器端主要實現資源的上傳、刪除、編輯和審核等操作，平臺用戶的在線時長排序，專項練習成績動態排序，易錯題收藏，權限管理，數據管理和維護管理等功能。其中在線時長排序、專項練習成績動態排序和易錯題收藏是根據學生用戶的意見而增設的功能。這幾項功能的增加有助于增加學習的積極性，有助于有的放矢的查漏補缺。客戶端提供了用戶所需功能，直接與用戶交互，在智能手機等移動設備上完成?？蛻舳颂峁┝嗽诰€學習、下載、測驗考試、專項練習、優秀資源共享、英語故事和視頻等功能[10-11]。

2 關鍵技術

2.1 設計理念

隨著互聯網和大數據的發展，大量的網絡教學平臺在教育機構中使用。通過對平臺用戶的需求分析，依據不同的設計理念進行在線學習平臺的功能設計。該系統采用C/S架構，即客戶端/服務器模式，如圖2所示。

圖2 云平臺教學資源供給關系

2.2 云平臺構建

基于云計算技術的新模式下，構建基于“大數據”的大學英語在線學習系統是一種創新型的高校英語教學方式。客戶端用戶通過云平臺，可隨時隨地閱覽平臺資源。學生用戶都可隨時登錄進入系統，進行網絡學習、測試和考試，并可交流心得、共享教學資源等。需要說明的是，教學人員既是教師。教學資源開發人員包括教學資源設計、制作、開發人員等。系統管理者負責云教育平臺的建設、運用、系統維護和管理。該平臺具有交互性、自主性、智能性等特點，因此平臺教學資源開發和應用過程中可以在云計算平臺中動態實現。圖2所示為云平臺教學資源供給關系[12-13]。

云平臺設計的主要內容為：① 收集用戶需求分析，開展教學設計以及教學資源制作；② 制訂科學、全面、完善的教學資源評估體系；③ 教師和學生對平臺的使用測試及反饋重構。云平臺采用了虛擬化的技術，可節約數據中心的建設成本；能承載多教育機構的業務運營能力；能降低教育系統的物力、財力消耗，提高設施運行效率。教學資源互動云平臺，如圖3所示。

圖3 教學資源互動云平臺架構

課件生成云主要負責制作、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。生成的課件應符合國家精品課程評審標準，評審通過即可在線審閱。課件生成云為課件生成云整體架構，如圖4所示。

圖4 課件生成云架構

課程資源云為學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、實時語音交流。教師進行“交互教學”探討與交流，以提高教學水平、學術水平等為目的。可將“交互教學”探討內容錄制、存儲[14]。采用智能手機、平板電腦及個人電腦作為平臺的終端。云平臺可以進行網絡教學活動，可以共享課件資源和各種格式的視頻。

2.3 數據庫設計

該學習系統使用SQL數據庫，實現數據的存儲。本系統中的用戶，主要包括學生用戶、教師用戶以及管理員用戶。學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行修改。該數據庫分別進行學生教師用戶及管理員用戶的信息數據庫設計[15]，如表1、表2所示。

表1 學生/教師用戶數據表

表2 管理員用戶數據表

在線學習視頻和錄制的視頻信息都會存放在云端，如表3所示。

表3 視頻信息數據表

3 測試與分析

3.1 系統測試

系統能否正常運行，是否具有一定的可靠性和安全性。性能測試環節是不可缺少的。系統測試項目和結果，如表4所示。

表4 系統性能測試表

測試結果表明：系統具備可操作性和易操作性，系統運行的穩定、可靠。

3.2 研究數據分析

筆者以提高學生的學習效果和自主學習能力為主，使用大學英語在線學習平臺，進行教學與實驗嘗試。選擇西安某高校2018級通信工程專業兩個班進行為期一學期的實驗，一個班作為普通班(A班32人)，使用傳統教學方法；另一個班作為實驗班(B班34人)，共計66人。由于學生來自不同省份，各地學生英語水平有所差別，本次實驗從入校后第二學期開始使用在線學習平臺的教學策略，課程結束之后進行數據對比。實驗前收集對比兩個班第一學期期末英語成績分析，并無顯著差異。在實驗過程中，對A班和B班學生建立電子學習檔案，其內容包括：出勤率，學習計劃，課堂表現，作業記錄，交流討論記錄，評價記錄，測試記錄，期末考試記錄等。經數據對比，使用在線學習平臺的學生出勤率，課堂表現，學習主動性，作業完成情況，交流討論情況，測試水平都優于普通班。通過電子檔案內容的對比，可以更好的監督學生學習情況的落實，學習過程的落實才能更有效的提升學習效率。

實驗測試期末成績統計表，如表5所示。

表5 實驗測試期末成績統計表

表5統計結果表明：普通班(A班)期末考試平均分為62.8，實驗班(B班)期末成績平均分為73.25分，實驗班總分提高了10.45分，提高幅度較大。實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，顯然使用大學英語在線學習平臺的實驗班的英語教學效果更佳有效，教學方法更加科學。所以大學英語在線學習平臺更具有可行性、高效性。

4 總結

在網絡時代，大數據處理已經成為IT發展的核心。大數據時代下大學英語在線學習平臺的構建應注重：融合、繼承、創新的發展目標。本文提出了大數據環境下大學英語在線學習平臺構建，通過結合大數據技術、云計算技術、互聯網技術等技術，構建了一款實用、便利、新穎的學習平臺，具有一定的創新性，能夠激勵學生的學習興趣。系統經過測試能夠穩定運行。筆者又通過教學實驗進行數據對比，實驗數據表明:該平臺與傳統教學相比有一定的優越性，能夠在一定程度上激勵學生，同時提高學習成績，并能通過大數據分析對學生的弱項進行查漏補缺。