基于LBS的英语学习APP的设计与实现

刘楚文　周宪德

摘要：随着移动互联网，智能手机以及应用程序的丰富和普及，移动学习被广泛应用。LBS具有位置敏感性，能实现从用户的角度出发，结合用户周围时空环境信息及个人兴趣偏好信息，为用户提供最贴切、最合适的服务。基于LBS的英语学习APP即软件能自动感知用户地点，从而判断出用户所处的情境，并进一步推测用户的实际或潜在学习需求，筛选并推送用户需要的知识，从而实现基于情境的英语学习。

关键词：LBS；移动学习；POI；推送技术

1.背景

据CNNIC统计数据，截至2016年12月，我国网民规模达Z31亿，普及率达到53.2%，超过全球平均水平3.1个百分点，超过亚洲平均水平7.6个百分点。智能手机等新媒体同传统的笔、纸这类媒体一样，已不可能把它和人的学习能力进行切割而讨论脚，以手机为代表的新媒体为学习者的泛在学习提供了设备支持，使学习行为无处不在。随着移动互联网，智能手机以及应用程序的丰富和普及，移动学习被广泛应用。

基于位置的服务具体是指移动终端利用各种定位技术获得当前位置信息，再通过无线网络得到某项服务。LBS具有位置敏感性，能实现从用户的角度出发，结合用户周围时空环境信息及个人兴趣偏好信息，自适应地提取和推荐当前用户需要的信息，从而为用户提供最贴切、最合适的服务。当前，LBS在商业领域已获得了成功的应用，例如大众点评、滴滴打车、墨迹天气等应用。但是，国内鲜有关于LBS应用于英语移动学习的研究，暂时未发现有基于LBS的英语学习APP。因此，研究位置服务技术（LBS）与移动学习相结合，实现个性化知识推送、知识分享等应用，具有现实意义。

2.现状和适切性分析

2.1国内英语学习APP的现状分析

在国内主流安卓应用市场，对教育、学习、培训类APP，以“英语”、“学习”为关键字进行APP搜索，结果如下：截至目前，360应用市场有512个，安智应用市场有580个，安卓应用市场有500个，豌豆荚市场有418个，应用汇市场有1500个。从功能角度分析，这些APP涵盖了单词记忆、口语训练、听力训练、英语考试、考试辅导、词典、电子书、翻译工具等方面，但尚未有将LBS应用于英语知识学习的APP。

2.2基于LBS的英语学习APP的适切性分析

1）英语学习APP的普及

随着科技的发展，学生学习英语的方法也日益多样化，单纯地依赖纸质媒介和课堂教学已经不能满足人们的需求。移动学习基于移动电子设备，具有灵活、便携、自主、个性等特点，与传统的课堂教学模式有很强的互补性。有别于传统教学模式，移动学习打破时空对教学的限制，学习与教学的时间空间更加灵活，使学生能够变被动的学习模式为主动的学习。

移动学习应用于大学英语词汇学习的理论基础有Paivio的双重编码理论、Buddeley的工作记忆理论和Nation的词汇学习理论。国外的移动学习已经渗入到大、中、小学教育阶段，还有一些国家做了移动学习在课堂教学中的实验研究，取得了较好的研究成效。国内也有不少研究表明，越来越多学生喜欢利用APP辅助英语学习，并取得不错的学习效果。由Ambientlnsight公司发布的全面市场分析报告称，在线英语学习产品获得的收益将出现爆炸性增长。该研究报告预计，在未来5年折现产品的全球收入年复合增长率可达11.1%，从13亿元增长到38亿元，并估计移动App学习人数会持续增加。

2）LBS和移动学习结合可实现基于情境的英语学习

情境指一个人在进行某种行动时所处的社会环境，它是人们社会行为产生的具体条件。情境感知研究专家Dey对隋境感知的定义为：系统具备依据用户认为的需求，使用情境向用户提供相关信息和服务的能力。依据对这一定义的理解，笔者认为基于LBS的英语学习APP即软件能自动感知用户地点，从而判断出用户所处的情境，并进一步推测用户的实际或潜在学习需求，筛选并推送用户需要的知识，从而实现基于情境的英语学习。

为用户推荐包含知识点的资源时，为了提高相关度与贴切度，除了需要结合用户当前所处的情境和个人兴趣爱好外，还需要对资源进行很好的组织，以便有效地利用资源，提高学习效率。现实中的活动场所，可以根据进行的社会活动进行分类，从而定义出不同的情境，例如餐厅、超市、机场、图书馆等。这些情境还可以细分，例如餐厅又可再分为西餐厅、中餐厅、咖啡厅等。将这些情境与具体位置信息关联（可通過数据库及LBS提供的兴趣点查询服务实现），便可实现自动情境感知。

对于每种情境，软件根据英语知识学习的需要，建立相应情境的英语知识库，包括英语单词、短语和句子。系统一旦感知到用户所处的情境，就自动从隋境知识库中抽取出相关的英语知识，然后根据用户的个人兴趣爱好及历史信息等因素，智能筛选出最终需要推荐给用户学习的英语知识。通过消息推送服务，系统及时地将英语知识推送给用户进行非正式学习。例如进入西餐厅，软件会自动推送“beef”、“hotdog”等单词及相关句子；如果进入服装商店，自动推送“color”、“size”等单词及相关句子等。用户接收到系统推送的英语知识后，可以进行反馈，比如是否喜欢等。

3.系统设计

系统采用分层设计，从上往下依次为数据层、业务层、服务层和数据层。应用层通过手机获取用户当前位置提交给业务层，实时接收从业务层推送过来的与当前隋境相关的英语知识并呈现给用户和交互。业务层调用服务层的位置服务和POI查询服务，根据用户当前位置进行情境分析，在感知到用户情境变化后进行情境相关的英语知识查询，然后调用服务层的消息推送服务将要推荐给用户学习的英语知识推送给用户。服务层包含位置查询服务、POI查询服务和消息推送服务。位置查询服务和POI查询基于第三方的LBS，消息推送服务基于第三方的消息推送平台。数据层包括情境知识库，以及情境和用户配置文件。情境配置文件和情境知识库为用户提供有情境有关的英语知识，用户配置文件旨在为用户提供个l生化的学习服务。系统架构如图1所示。

4.系统实现

整个系统分由两个部分组成，分别是APP前端和后台。APP前端供用户安装使用，提供用户界面，方便用户使用，并通过API访问系统后台。前台开发平台为Android Studio。系统后台为APP提供业务逻辑及API，以及所需的后台管理功能，方便对数据进行管理。后台开发平台为MyEclipse+Hibernate+struts2.0，数据库采用Oracle。

APP运行主界面如图2、图3所示。根据用户所在的环境，软件会自动推送相关的英语单词（短语）和句子，通过界面的“词”、“句”悬浮按钮，可以切换单词和句子两种不同的展示方式。