基于大数据和“互联网+”背景下的大学英语网络教育平台的设计与实现
2020-09-02朱敏宿梦嘉
朱敏 宿梦嘉
摘要:
基于提高大学英语教学效果和大学生的英语学习效率的目的,采用了大数据技术和“互联网+”技术结合的方法,研究了一款大学英语网络教育平台。通过系统功能测试和学习效果测试,得出了该系统具有稳定性,能运用的大学英语教学中,具备提升学习效果的能力。
关键词:
大数据; 互联网+; 大学英语; 网络教育
中图分类号: TP 311
文献标志码: A
Design and Implementation of College English Online Education
Platform Based on Big Data and "Internet Plus"
ZHU Min1,SU Mengjia2
(1. School of Foreign Languages, Xian Aeronautical University, Xian, Shanxi 710077, China;
2. School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xian, Shanxi 710072, China)
Abstract:
Based on the purpose of improving college English teaching effect and college students' English learning efficiency, a college English online education platform is studied by using the method of combining big data technology and "Internet plus" technology. Through the system function test and learning effect test, it is concluded that the system is stable and capable of improving learning effect in college English teaching.
Key words:
big data; Internet plus; college English; online education
0引言
在我國高等教育的整个课程体系中,大学英语在高校教育课程体系中占据十分重要的地位。随着信息技术的迅猛发展,“互联网+”时代的到来,高等教育的教学活动和信息技术已经紧密结合了,近五年间全球数字信息创新与共享的速度增长了9 倍[13]。多年以来,大学英语教学成果的好坏直接影响到学生综合素质和能力的培养。大学英语教师应当结合互联网时代背景,创新大学英语教学思维,有效提升了应用教学水平,同时培养学生的创新意识和自主学习能力。对于学生,在网络平台的环境下,也能更便捷掌握教学知识。
21 世纪以来,传统教学也面临着压力和挑战。学生日益感觉学校学习的枯燥无聊是形成这种“压力”的一个重要因素;而对教师来说,那就是“having to teach the bored”。典型的传统大学课堂,是以教师为中心,教师依靠粉笔和黑板传授大量知识。传统的教育就是让学生长年置身于应试教育中,被动地接受知识。在中国,学生人手一部智能手机,学生喜欢在互联网上生活与学习并且互联网上有大量学习资源,可以随时随地获取互联网的教育资源,比如教学资源平台、在线开放课程、教育资源共享等。教师作为课堂中心已经不如以前那么明显,课堂的重心转向以学生为中心的教学方式,教师逐步成为一名辅助者。网络和智能手机的弊端就是课堂上学生低头玩手机的现象,想要改变这些“低头族”的现象,教师就必须把教学和互联网结合起来,精心设计教学[4]。“互联网+ 教育”是教育与互联网的有机结合,是构建高效的网络英语教育平台的一个契机。互联网+”跨越了时空的限制,给高校大学英语教育平台构建打开了理念创新之门,推动着全球性知识库进入一个全新的大数据时代[5]。
获得知识的主要来源“互联网+”分布图,如图1所示。
从中可以看出,传统的A 类资源所占比例越来越少,B类网络资源占有一定比例,而大量增加的是C 类网络资源占有比例迅猛增多。知识的来源变化了,学习方式也相应的变化了。
本文依据“发现问题分析问题解决问题”的逻辑思维顺序,设计了基于大数据和的“互联网+”的大学英语教育平台。
1大学英语教育平台用户需求分析
通过对高校学习平台使用人群进行调研,本系统从不同
用户的角度对功能需求进行分析,系统中用户角色有学生、教师、系统管理员[6]。每个用户角色都有登录和个人信息管理权限[7]。平台的功能设计,可以满足学生、教师和系统管理员这些用户对该系统不同的使用需求[8]。
1.1学生用户需求分析
学生是系统的主要使用者,通过个人账号和密码的输入,就能进入平台进行英语学习[9]。学生可自主选择知识模块进行学习,提升自己的知识能力和英语等级水平,该网络平台应满足如下需求:
(1) 大学英语在线自主学习:学生能够在网络学习平台上,点击课件资源进行大学英语学习,在学习过程中,可以根据学生学习进展,主动给学生推送学习内容。根据学生的学习状况,系统可以制定相应的学习计划。(2) 作业提交:主动完成作业,并根据评语修改作业。(3) 学生在线交流:实现学生用户之间的相互交流,(通过邮件,论坛等)提高学员的专业技能,丰富课程的教学资源。(4) 在线测试:在学生完成学习进度之后,对其进行最终测试,或者通过日常学习中的阶段性考核,使学生巩固所学知识。(5) 资源下载:学生用户可以在平台上下载多种英语教育资源,如课堂教学的视频或音频文件,教师的教学PPT,线上测评试题等等。(6) 文件上传:学生能够将自己的学习心得笔记或寻找到的相应优质学习资源等学习成果,提交至系统的数据库。(7) 个人信息维护:学生可以对网络平台上登记的个人信息进行修改与管理。学生用户需求示例图,如图2所示。
1.2教师需求分析
(1) 课程资源管理:教师能对课程内容知识点内容、教案、课件、微课视频、素材等教学资源的管理。(2) 教学资源上传:教师可以向系统上传各种类型文件,通过教学资源共享提供给平台上有需要的人。(3) 布置批改作业:教师在线布置作业,在线批改作业,并做出相应的评价。(4) 互动交流:教师可以通过多种渠道和班级内部同学进行交流,回答学生问题,也可以在网络平台中和其他教师沟通。(5) 测试与评价:教师能够添加习题并组卷,查看学生测试结果,给学生做出评价和建议。教师用户需求示例图,如图3所示。
1.3管理员需求分析
管理员可进行教师管理、学生管理、班级管理、课程管理和题库管理,可对各种信息及系统数据库进行维护和更新,能够查看、添加、更新、删除相关信息。
2平台系统架构
在系统架构方面,目前大多数网络教学平台系统选择B/S架构。B/S 结构的优点是不用安装客户端程序、更新方便,缺点是实时性差、交互性差、服务器压力大且不能有效利用客户端资源。B/S架构平台系统结构图,如图4所示。
本网络教学平台采用B/S 结构除了考虑到以上优点外,还由于 B/S 结构遵循TCP /IP 通信协议,便于扩展以及管理和维护。
在大学英语网络教育平台的系统中,用户通过PC以及移动终端实现浏览器与服务器端的连接,对英语网络教育平台进行访问,在用户进行注册账号、登陆平台、在线学习或浏览教学资源、留言、上传个人信息、学习成果等操作。系统管理员能够通过浏览器及时的更新服务器端的内容,上传一些优质的教学资源,并和学生交流互动。在网络教学平台系统中,仅仅依赖B/S架构去搭建网络平台,将有许多功能无法得到实现。结合云计算技术,可以构建新型的大学英语网络教学平台[7]其系统整体结构,如图5所示。
通过云平台服务,用户可随时随地阅览平台数据,云平台用户之间也能实现教学资源的共享最大化。
大数据技术用于提升平台的智能化,其中使用机器学习、云计算、数据挖掘等技术。在高校智慧学习平台中,通过大数据技术挖掘大量教育数据,并对在线学习过程和学习行为进行综合分析。要提升网络教育云系统的智能化,就必须引入大数据技术,通过挖掘大量学习过程的数据实现“私人订制”的学习计划。可以用这三个词——感知数据、挖掘数据、获取知识来简单的形容这个过程[10]。
感知数据就是通过移动终端的传感器,收集学生学习过程行为的全方位数据,即课程学习的兴趣点、学习时间分配、交流互动的频率等。挖掘数据要对数据进行预处理,即把样本数据中明显的无效数据删除;接着对预处理后的数据进行挖掘与分析。数据挖掘分析效率的提升可以利用云平臺强大的计算能力来实现。获取知识通过机器学习算法挖掘得到结果,并转换为知识,呈现给用户。
对于教师来说,大数据技术能提供更多的教学分析数据,为学生提供有针对性的教学干预;对于学生来说,大数据技术让学生了解学习过程发生的机制,并展开自我导向学习和适应性学习,已到达优化学习的目的。对于家长来说,学生的学习过程和学习动态可以全程跟踪,并获取有效参考与指导。
3基于大数据和“互联网+”的大学英语网络教育平台的构建
网络教育平台的开发采用校企合作的方式[11],校方提供需求报告,公司进行功能设计。通过校企合作开发、不断磨合,推进网络教育平台建设。网络教育平台的程序与教学资源要校方自行管理,实现网络教育平台建设以及资源安全的可控化。学校拥有二次独立开发的权利,且可以与企业分享软件知识产权。
从网络教育平台的建设角度看,通过引入商业软件并完成升级改造后,整合了教学资源库与在线开放课程两大核心资源。通过对平台的功能进行自主扩充,可以进行各类数据的统计分析,及其他改革工作提供技术上的支撑。从互联网角度来看,网络教育平台建设要充分利用校内资源,在与校外资源进行整合。通过校内平台与商业平台对接的方式来进行运作。这样可以把全国性的知名课程和校内优秀课程或资源通过商业平台进行推广。
本文结合了笔者所在学校的特点和教学模式,根据大学英语网络教育平台的需求和功能,将平台分为4个模块:课程资源学习平台、学习社区、后台管理系统、拓展平台。该平台可以对资源及热点文章进行搜索;对学生提供其他对本课程学习有帮助的网站导航[12]。平台功能结构如图6所示。
该平台具有大量的数据表。主要数据表设计结构如表 1所示。
该平台利用互联网技术、大数据技术和云计算技术等,全面实现师生、生生的高效互动,大大提高课堂效率。同时形成完整的教学数据统计,让教师及时了解每个学生的学习进度与知识掌握情况。学习者使用手机、iPad 等移动终端通过平台移动 APP 进行课程学习、师生互动、资源共享、在线测试等功能。同时,教师还可以通过平台的在线课堂、布置任务、在线讨论等服务组织课堂活动,节省大量的时间和精力,提高了授课效率[13]。
4系统功能测试
性能测试能够反映系统的各项功能模块是否得以正常运行。具体的测试如表2所示。
为了对平台的应用效果进行评价,笔者采用了个体跟踪数据分析的方法进行测试。测试对象选择大学二年级大学英语的学习者(车辆工程专业学生),对每位学习者每一个阶段测试状况进行记录,通过对学习内容和学习效果进行综合分析。分析结论如图7所示。
该图为 42个(一个英语自然班)大学英语学习者对于实用网络教育平台学习的效果分析。桔红色曲线为学习前对该内容测试数据,蓝色曲线为学习后对该内容的测试数据。横轴为被测试个体人数,纵轴为知识点掌握程度,10 为全部掌握。
5总结
随着大学英语教学改革的不断深入,无线通信技术的迅速普及,基于大数据技术和互联网技术的新型英语教学模式为培养大学生的英语水平提供了无限的发展空间。大学英语网络教育平台的建设,能够充分展现出以学生为本的设计思想,并且还能够实现在 线交流、在线测试等促进学生和教师之间的相互交流及互动。
本文分析基于大数据和“互联网+”大学英语教育平台建设思路和架构设计,并结合平台开展学习行为分析和研究。通过测试后,将其引入到笔者所在高校试运行,从学习效果分析图来看,本文所设计的系统能够满足用户需求。同时笔者将继续对平台系统进行改造和优化,重点在平台功能和性能方面进行完善。
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(收稿日期: 2019.06.12)
基金项目:
国家自然科学基金(11572259);陕西省社科界2018年重大理论和显示问题研究项目(2018Z135)
作者简介:
朱敏(1979),女,硕士,讲师,研究方向:外语教学,语言学,教育信息化。
宿梦嘉(1991),男,博士研究生,研究方向:材料及结构宏观和微观性能。
文章编号:1007757X(2020)08001204