一种在线的基于视频语言学习系统的设计与分析

王 旭

江南大学 江苏无锡 214122

一种在线的基于视频语言学习系统的设计与分析

王 旭

江南大学 江苏无锡 214122

描述了一个在线的基于视频语言学习应用系统的创新型开发，并对其特点进行了全面分析。系统旨在提高学生对语言实例的认识，促进他们自主地进行语言学习。系统的简单性和灵活性等特点，使系统可以成为促进学生在语言学习中自我激励和自我导向的有效教育工具。

语言学习；自主学习；语料库语言学；视频；数据库

随着信息技术的飞速发展以及在线视频资源的流行，各种视频材料，包括网络开放课程与讲座视频、电视短片、电影剪辑、互联网上发布的新闻视频以及视频分享网站，已成为学生易于访问的宝贵的语言学习原材料。将视听多媒体资源作为一种教育工具整合到外语教育的好处早已得到广泛认可。这些视频教学资源的主要优势在于，它们包含了丰富的日常英语中真实语言的实例资源，提供给学生以实际的、现实的图像来提高他们的语言技巧。这些视觉和听觉上的刺激，激励学生从不同资源中去预测和推断必要的信息。因此，有助于学生沉浸到一种真实的情境中去，而这在普通课堂环境下是不容易建立的。这些视频资源还包含所学语言的文化元素，包括口音、重音、方言等。研究表明，如果视频能够有组织地呈现信息，学生则更加容易形成结构化的认知。

在语言教学中使用视频尽管有这些好处，但也存在一些重大的挑战。首先，真实的影片很难让学生练习特定的语法结构，很难让学生了解单词和短语在现实生活环境中的实际使用。而教学视频剪辑往往太短，不能提供给学生专注于语言学结构和语言形式的机会。此外，学生往往会没有任何吸收地观看视频，或者在领会视频的大意上有困难。为了让学生能够应对有较高参与水平的实际交流场景，这些材料应该设计成使学生能够主动参与语言任务、能够鼓励他们在视频材料中提高他们对单词和短语的认知的形式。为了提高学生在语言学习上的主动参与性，需要开发出更全面的方法将视频材料纳入混合式语言学习当中。因此，我们研究的重点应放在如何有效组织这些视频剪辑以达到特定学习目标上。

口语和书面语数据以电子形式进行积累在语言学领域称为“语料库”。语言数据长期以来一直用于语言分析和词典编纂。“词语索引（Concordance）”是一种分析性的计算机程序，能够通过文本数据搜索所有的语言示例去匹配特定的搜索词语。结合这种程序，语料库的各种应用已经为学习外语的学生提供不同的选项去理解语言的词法、语法和结构模式。基于由Johns定义的“数据驱动的学习（DDL）”，这些语料库语言学已被广泛引入课堂中的语言教学方法学中。尽管这些研究都显示语料库语言学习的积极特点，但目前关于多媒体语料库数据作为自主学习的一种宝贵资源的研究还很少。为了让学生对语言的使用有更深刻的领悟，有必要为他们开发更有效的方法去更自主地、更自信地理解单词的含义与单词所出现的上下文的关系。

一、系统设计与开发概述

我们开发的计算机原型系统是一种在线的基于视频的语言学习数据库应用系统。该系统是基于ASP.Net的B/S应用程序。系统由一个Web服务器、一个管理和组织文本文件与视频文件信息的数据库服务器、一个用于存储资源数据的iSCSI磁盘阵列组成。.Net框架的版本是3.5，数据库采用关系型数据库，所涉及的开发语言有：C#，HTML，Flash Actionscript等。系统的资源包括视频剪辑和与视频同步的文本数据，它们存放于磁盘阵列中。为了增加系统的灵活性，视频剪辑的标签以XML的形式存放于数据库中，标注有时间轴信息的、与视频剪辑同步的文本数据以XML文件的形式存放于磁盘阵列中。这样，系统不仅可以支持用户自定义的视频和脚本标记模式，还可支持已存在的如MPEG-7，MPEG-21，TV-Anytime，Timed Text XML等标准多媒体元数据模式或标准时控文本（Timed Text）模式。我们还利用Adobe Flash CS4加上Flash Actionscript 3.0开发了定制的用于语言学习的视频播放器，视频资源被加工成FLV格式或具有FLV编码的MP4格式。因为系统中的视频资源通过HTTP协议传送，用户可以在任何联网的机器上使用该学习系统，不会受到防火墙的阻隔。

二、系统主要功能概述

当用户通过在Web浏览器地址栏中输入特定的URL进入系统后，用户首先进入系统的首页面。在这里，用户可以通过导航栏点击他们想使用的视频剪辑的名称或缩略图进行学习。系统会打开定制的视频播放器，播放用户选择的视频剪辑。我们设计的播放器除了具有通用流媒体视频播放器的常规功能之外，由于对与视频剪辑同步的文本数据设计得灵活，用户可以打开也可以关闭字幕或提示文本，也可选择不同类型的字幕或提示文本进行学习，如多种不同语言的字幕、关键词字幕、用户自定义的Cue-point信息等。定制的视频播放器还为用户提供了互动脚本功能。当用户打开互动脚本功能后，视频播放器的右边会出现视频剪辑的完整脚本，用户可以进行视频播放和脚本的互动定位。

用户在系统首页还可以使用一个界面友好的词语索引功能。用户能够输入多个关键词搜索它们的单词组合，并审视这些词是如何用在不同的环境中。系统会搜索和提取所有文本数据中出现的指定词和短语，这是为了找到与关键词相关的单词组合和词汇模式。搜索结果能够以KWIC（Key Word In Context）模式显示，检索结果以在文本数据中出现的次序排序。在这一阶段，用户的重点在于不同的语言特征，如介词、动词和代词的使用，以及查看词汇的组合。当用户点击了某一个关键词，系统会根据文本的时间轴定义，精确定位该段子视频剪辑，并在页面左侧定制的视频播放器中播放。系统还提供了必要的暂停和重复播放功能。当用户点击右侧的其他示例行，对应的子视频剪辑会自动地被检索出来，显示在屏幕的播放器中。这样，用户可以辨别他们所选择的与关键词关联的语境类型。系统通过友好的使用界面，为没有任何语言研究经验的用户设计，既不需要学生在这一领域有特定的知识，也不需要特定的技能。

三、系统的特点分析

尽管该系统仍然是一个在研究中不断完善的原型系统，但这个计算机系统已显示语言学习方面的一些教育优势。除了在前面介绍的系统灵活性和适合语言学习定制的播放器等设计特点外，这个计算机系统的主要特点是教师可以根据需要，设计视频剪辑侧重的特定专题，包含与目标单词或短语直接相关的大量的视频信息，从而展示给用户在现实场景中目标语言是如何应用的。正基于此，浏览和分析语言使用的过程允许未经语言学习研究训练的学生自己开发对不同对话类型特征的认识，以辨别不同的语言模式。通过观察视频中的面部表情、手势以及跨文化环境等信息，用户能够得出关于目标单词或短语实际使用在何种语境的实实在在的结论。系统的这些特性可以增加用户在英语技能使用上的信心，帮助他们自主发现真实语言的使用。不像语言学习的主要限制—“断章取义语言”，经过教师对资源的精心设计，从我们的系统中检索出的语言例子对学生来说是完全语境化的。

该系统的另一特点是它被设计成可以辅助用户自己掌控自身的语言学习过程。相对于目前很多基于文本的分析型计算机程序或词语检索的使用途径和方法，我们的系统提供给学生足够的通过视频帮助检查词汇模式和短语的自由。可用语言示例的多样性对用户在自主语言学习环境中尤为有利。此外，系统可以帮助学生巩固在传统语言课堂中基于文字的活动所学到的知识。系统提供了丰富的语言活动来源。文字和视频信息的结合为教师有效地决定提供给学生的材料是否足以使学生接触真实环境下的英语，以及材料的组织是否与给定的英语课程目标一致。尽管在教育背景下，学生的角色常常是被动的而不是主动的，很难改变学生对于学习的态度，但使用本系统要求用户积极地构建和诠释信息。

四、系统的未来发展

尽管在上一节重点介绍了系统的优点，仍然需要指出存在的一些挑战。教师使用本系统的主要挑战在于如何建立一个基于视频的有效的语言数据集。为构建基于视频的数据集，文本及其同步的视频数据不得不手动编制。这一过程涉及每个关键词或句子的标记、位置以及起止时间，这是乏味和辛苦的。为了避免这项艰巨的工程，以后我们将研究如何在系统中引入自动化标签过程。自动标记过程会使得教师更容易地编制基于视频的语言数据集。需要指出的是，由于目前系统设计的灵活性，系统完全可以实现视频多重标签功能以及单个视频为多名教师或用户复用的功能；由于采用Flash支持的流媒体格式，系统中的视频剪辑无需再手动分割为实现词语检索功能的子视频剪辑。

此外，系统灵活性和检索效率的均衡以及相关子视频剪辑的数据挖掘，也是未来该系统进一步研究的方向。

五、结束语

本文描述了一个在线的基于视频语言学习数据库应用系统的创新型开发，并对其特点进行了全面的分析。该系统旨在提高学生对语言实例的认识，促进他们自主地进行语言学习。系统目前仍然存在需要进一步发展的地方，但是，因为系统的简单性和灵活性，可以成为促进学生在语言学习中自我激励和自我导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，硕士，助教。