基于PIMS的智能英语学习平台系统设计

韩翠萍

摘 要： 為弥补传统英语教学的不足，对智能英语教学系统进行了研究。在分析智能教学系统现状的基础上，设计了基于PIMS的智能英语学习学习平台系统，进一步完善了英语教学模式，完成了总体框架结构的构建。同时结合高新技术和应用，使英语学习不受时间和地点限制，使英语教学过程更加流畅，便于学生学习，提高学生的积极性和主动性。本设计可为智能教学系统的设计和应用提供参考。

关键词： PIMS; 智能英语教学平台; 移动学习

中图分类号： H319

文献标志码： A

文章编号：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

英语作为全球第二大语言在教育中的占用重要地位，传统的英语教学方法模式较为固定难以激发学生学习兴趣，存在教学效率低等问题，随着以计算机为代表的新技术手段的快速发展和完善，为英语教学改革提供了有利的外部环境和强大的技术支撑，在英语教学过程中应用融合计算机辅助教学与人工智能所产生的智能技术成为研究的热点，本文主要结合PIMS（个人信息管理系统）智能教学系统，完善英语教学系统中的缺陷，通过将计算机技术有效融合到英语日常教学过程中，以便起到良好的教学辅助作用，从而使教学质量得以有效提高。

1 现状分析

自上世纪70年代以来，以美国、日本为代表的西方国家对发展智能教学系统的重视程度较高，主要在物理、化学及特定学科内应用，我国的智能教学系统西方发达国家仍处于起步阶段，具有较大的提升空间，仍需不断完善智能教学系统更好为实际教学提供服务，智能教学系统融合了人工智能技术，能够降低教师日常教学过程中的工作量，根据学生的性格特点及学习情况进行有针对性的教学活动，为学生提供更高效的教学服务，提高学生的学习兴趣，对学生的相关能力进行合理评价（包括学习能力、理解能力、规划能力等），本文在智能教学系统的基础上，完成了基于PIMS的智能英语学习平台系统的设计，为智能教学系统的设计和应用提供参考[1]。

2 智能教学系统

智能教学系统（ITS）是一门综合性及复杂性较强的学科（包括人工智能、计算机网络技术、心理学等），是教育学中的重点研究领域，ITS总体架构主要由学生模型、教师模型、专家模型以及智能人机接口构成，如图1所示。

（1）作为教学系统的核心之一，学生模型（包括覆盖模型、微分模型、摄动模型）主要功能在于记录学生信息，学生登录系统后在学习过程中的动态（包括搜索的数据信息和学习内容）将会被记录下来，进一步了解学生的学习兴趣和状态，从而掌握学生的学习特点，据此完成有效的内容的自动筛选并推荐给学生，达到有针对性的帮助学生学习的目的;（2）教师模型，该模型从教师的角度出发进行教学过程，通过系统对学生的知识储备和学习效率做到科学全面的掌握，针对学生的特点选择和推荐教学内容，提高学生的学习效率和学习乐趣，对学生在学习过程中遇到的问题做出及时准确的指导，帮助学生真正掌握所学知识;（3）专家模型作为一种知识储备库，对教学过程中出现的问题能够进行智能化分析并找到解决办法，对学生遇到的问题做出及时反应，在分析问题的基础上反馈解决问题的方法，同时对学生知识的掌握情况进行衡量，根据实际检测情况确定学生的知识水平，以学习过程存在的问题和不足为依据，协助教师完成教学提升方案的制定;（4）智能接口作为系统连接学生的中介，学生数据传输、知识信息获取及教学相关分析等功能需通过接口实现，以确保系统的稳定高效运转，包含多种技术应用和支持（包括语言处理、人机对话、领域知识维护等）的智能接口提高了系统的实用性和可扩展性[2]。

3 基于PIMS的智能英语学习平台设计与实现

在结合使用智能教学系统的基础上，本文通过新型英语学习方式的提出，使英语学习效率得到进一步提高，保留传统英语教学方式优点的同时，能够适应现代化科技带来的各种优势，学生根根据实际需要选取感兴趣的内容进行积极互动，弥补传统英语教学的不足，提高学生的学习兴趣及学习效率。

3.1 系統设计目标

随着互联网技术的快速发展和普及应用，促使教学方法及模式向现代化、网络化、智能化发展，为传统的教学方式带来颠覆性的改变，网络教学为学生提供了自主学习的平台，不受时间地点限制，提高学习质量及效率。在英语学习过程中，学生普遍反映的难点在于词汇难背、内容难懂及交流效率低等，本文在借鉴高效学习英语方法的基础上，对智能英语学习系统进行设计，完成了基于PIMS的英语学习系统的设计与应用，为丰富学生的阅读及学习素材巩固词汇量及语法等方面的知识，本系统在各大网站上通过网络搜索引擎自动对相关英语新闻内容进行搜索和整理，再将其发送至PIMS系统;同时能够根据学生日常的搜集内容及学习情况进行记录和分析，从而找出学生的特长和短板，为其提供给有针对性的实用单词和文章，从而帮助学生进一步巩固英语学习内容，提高学习方法的有效性，进而提升英语教学质量和效率[3]。

3.2 系统总体架构

为确保系统在大量学生同时使用时能够稳定运行，本文系统总体架构具体如图2所示。

由远程课件服务、客户移动学习、数据代理3个主要的子系统构成，各系统中的数据库用于存储课件内容和相关数据，为系统的稳定高效运转提供支持[4]。

（1） 远程课件服务系统

作为能够远程进行操控的系统模式的一种，远程课件服务系统由系统管理员进行直接操控，通过各部分协调工作实现远程课件服务功能，该系统中的智能数据库，用于划分并确认学生权限、存储相关学习内容及数据信息，为学生提供私密账号管理及丰富的课件内容;本文采用智能软件进行数据搜集，具体通过英语新闻搜索引擎对优质的热点新闻内容、数据及链接进行收集，从而确保系统的丰富内容及知识拓展功能能够有效满足学生需求;新闻难易程度的评估则通过系统中的评估系统完成，以确保将适合学习的内容推荐给学生;通过数据库的课件管理功能能够对课件的内容进行远程操控，简化线上教学过程，提高教师的工作效率[5]。

（2） 客户移动学习系统

学生在客户移动学习系统进行各项英语学习过程（主要用于知识点学习和文章阅读），根据实际需要选择英语学习的内容和模式，从而满足学生强化自身英语能力的需求，学生成功申请专属账号后，登录系统首页即可选择自己所需学习界面，在学习界面上为满足学生们的兴趣爱好，将实时更新的热点新闻供其进行阅读参考，在阅读的同时提高阅读水平及词汇积累量;系统具备的智能数据收集功能会对学生的学习内容和搜索数据情况进行分析，据此了解学生在英语学习方面的特长和不足，并将由针对性的内容推荐给学生，根据学生的学习情况将相关学习课件自动推荐给学生，系统根据学生的词典使用情况对学生掌握词汇的能力进行检测，并根据检测结果进行巩固强化;学生可通过系统的反馈功能提出意见和建议，从而促使系统不断完善，更好的满足教学需求[6]。

3.3 搜索引擎

系统为学生自动推送相应学习内容及资源的链接，搜索英语资源通过使用全文搜索引擎实现（基于Lucene技术），搜索性能显著高于数据库查询，有效地解决了因不完全一致而无法快速准确的找到相应英语学习资源，全文搜索原理时序图如图3所示。

对于学习资源信息平台需通过Lucene技术的使用完成网络及数据库索引的建立，在此基础上对关键字进行分词处理，然后通过Lucene完成索引的读取并对相应的关键字执行高级搜索，使搜索的查全率和查准率得以有效提高，进而提升了搜索效率，更能满足学生的学习需求[6]。

4 平台系统测试

为检测本文所设计的基于PIMS的智能英语学习平台系统的实用性和稳定性，选择英语专业的A、B两个班学生，A班学生在教师的引导下在课后时间使用本系统进行英语学习，通过实际应用结果表明通过系统的智能接口后可在较少的代码设计的情况下实现英语学习过程涉及的相关功能，系统的智能推送及信息分析整合功能使教学环境更有针对性，受到了教师及学生的欢迎，在线搜索、学习及下载功能可以帮助学生随时随地完成自己的学习计划，教师在该系统的辅助下能够及时解决学生在学习过程中遇到的问题，同时对两个班学生的该科期末考试成绩进行统计分析。满分100 分，60分及格，两个班的学生成绩分布如表1所示。

统计结果表明使用智能英语学习系统作为辅助学习的班级（A班）成绩更好，高于80分的比例增加，低于70分的比例下降，学期末从学生的调查问卷及期末成绩可以看出，同未使用该系统的该专业学生相比，学生的积极性及专业成绩皆有显著提高，利用碎片化时间完成课程学习，便于学生课后的知识预习和巩固，证明了该系统具有较大的实际应用价值，为智能教学系统的设计和应用提供参考。

5 总结

为弥补传统英语教学的不足，本文主要对智能英语教学系统进行了研究，在分析智能教学系统现状的基础上，对基于 PIMS 的智能英语学习学习平台系统进行了设计，进一步完善了英语教学模式，完成了总体框架结构的构建，同时结合使用高新技术和应用教学，英语学习不受时间和地点限制，使英语教学过程更加流畅以便于学生学习，提高学生的积极性和主动性，为智能教学系统的设计和应用提供参考。

参考文献

[1] 邵海燕，丁宏伟，纪楠.互联网技术在英语听说教学中的应用研究——评《网络环境下大学英语听说教学研究：理论、模式与评价》[J].教育理论与实践，2017（8）：65-66.

[2] 简素贞.多媒体技术在高中英语听说教学中的运用[J].科教导刊（下旬），2017（1）：144-145.

[3] 黄缅.研究生英语听说教学改革的新途径——手机播客[J].黑河学刊，2017（1）：124-125.

[4] 余德军，邹军华.基于Web视频文本轨道技术的英语学习平台开发与应用研究——非正式学习的视角[J].中国电化教育，2016（3）：82-86.

[5] 李德新.多元智能理论在中学英语课堂教学中的开发与应用——一次英语短剧观摩带来的启示[J]. 教育实践与研究（B）， 2017（5）：38-41.

[6] 王臻.基于混合式学习的应用型院校大学英语学习策略体系构建[J].高教学刊，2018（22）：51-53.

（收稿日期： 2018.12.11）