基于大数据的大学英语在线学习平台的构建

阮娅丽

(西安培华学院人文与国际教育学院， 陕西 西安 710000)

0 引言

大数据是继云计算、物联网之后的又一新兴技术。美国互联网数据中心将“大数据”定义为：通过高速捕捉、发现和分析，从大量数据中获取价值的一种新的技术架构[1]。大数据又称“海量数据”[2]，随着21 世纪互联网技术的发展，人类社会将进入一个全新的大数据时代[3]。数年的时间大数据已经融入人们生活、学习、工作中。大数据与教育的结合，有利于“教育大数据”的收集与利用。同时，也推动了教育创新与变革；对现代教育而已，既是机遇也是挑战。教育大数据来源于各种教育活动，其数据采集具有实时性、自然性、全面性[4]，其数据分析处理更加多元化、智能化、个性化[5]。在大数据背景下，教育形式朝着网络教学、在线教育的模式发展；教育资源呈现全开放的时代特征；学习行为可以即时性开展。扮演主持者角色的教师变成了参与者，思维手段也更加多样化了，熟练网络公开课视频，能更精准地传递给学生知识[6]。教育的核心环节已深受大数据技术的影响，教育模式必将进行新的构建，这势必要求教育工作者除旧革新、与时俱进。

大数据时代到来和科技水平的进步密不可分。大数据在教育领域的影响无处不在，对教育体系的创新、变革起到了重要的推进作用。微课、MOOC等新型教学模式要求学生具有较强的自主学习能力。大数据挖掘给自主学习提供了全面的、崭新的技术支撑。借助于互联网，学习者的学习可以是自主学习和集体授课的融合，也可以是线上学习和线下学习的融合[7]。教学模式中的四个关键因素(学生、教师、教学内容和教学环境)是一个有机整体。在现代化教育体系中相互影响、相互制约，具有了动态平衡的特点。目前我校校区范围内已经覆盖了无线网络，学生可以随时随地通过笔记本或者智能手机连网。本文设计了一款基于大数据的大学英语在线学习平台，学生可以随时随地通过平台学习，从而快速、有效的提高英语水平和能力。

1 系统需求分析及总体设计

1.1 需求分析

用户能够随时随地在系统中按自己的需求进行英语学习，已达到提升英语水平的目的。用户只需要在智能手机中安装客户端软件，注册登录即可进行移动自主学习。用户不受“时、空”的限制，系统可满足用户自主的学习要求，根据自身需求选择学习内容(如英语视频、英语故事、词汇提升、翻译练习等)自助进行学习。用户包括管理员、教师、学生。管理员负责用户管理，数据管理，资源管理，系统维护等工作，能浏览全部资源并进行修改和删除。教师用户可以上传、删除学习资料或视频，浏览学生学习动态数据。学生用户可以浏览系统中的学习资源，可以进入讨论区进行评论[8-9]。

1.2 系统总体设计

大学英语在线学习平台由服务器端和客户端两部分组成，如图1所示。

图1 大学英语在线学习平台功能

服务器端是响应处理客户端的请求并返回处理结果，通常在基于Windows 操作系统的计算机设备上完成。服务器端主要实现资源的上传、删除、编辑和审核等操作，平台用户的在线时长排序，专项练习成绩动态排序，易错题收藏，权限管理，数据管理和维护管理等功能。其中在线时长排序、专项练习成绩动态排序和易错题收藏是根据学生用户的意见而增设的功能。这几项功能的增加有助于增加学习的积极性，有助于有的放矢的查漏补缺。客户端提供了用户所需功能，直接与用户交互，在智能手机等移动设备上完成。客户端提供了在线学习、下载、测验考试、专项练习、优秀资源共享、英语故事和视频等功能[10-11]。

2 关键技术

2.1 设计理念

随着互联网和大数据的发展，大量的网络教学平台在教育机构中使用。通过对平台用户的需求分析，依据不同的设计理念进行在线学习平台的功能设计。该系统采用C/S架构，即客户端/服务器模式，如图2所示。

图2 云平台教学资源供给关系

2.2 云平台构建

基于云计算技术的新模式下，构建基于“大数据”的大学英语在线学习系统是一种创新型的高校英语教学方式。客户端用户通过云平台，可随时随地阅览平台资源。学生用户都可随时登录进入系统，进行网络学习、测试和考试，并可交流心得、共享教学资源等。需要说明的是，教学人员既是教师。教学资源开发人员包括教学资源设计、制作、开发人员等。系统管理者负责云教育平台的建设、运用、系统维护和管理。该平台具有交互性、自主性、智能性等特点，因此平台教学资源开发和应用过程中可以在云计算平台中动态实现。图2所示为云平台教学资源供给关系[12-13]。

云平台设计的主要内容为：① 收集用户需求分析，开展教学设计以及教学资源制作；② 制订科学、全面、完善的教学资源评估体系；③ 教师和学生对平台的使用测试及反馈重构。云平台采用了虚拟化的技术，可节约数据中心的建设成本；能承载多教育机构的业务运营能力；能降低教育系统的物力、财力消耗，提高设施运行效率。教学资源互动云平台，如图3所示。

图3 教学资源互动云平台架构

课件生成云主要负责制作、生成并自动收集课件资源以及直播、录制后将生成课件上传到云平台。生成的课件应符合国家精品课程评审标准，评审通过即可在线审阅。课件生成云为课件生成云整体架构，如图4所示。

图4 课件生成云架构

课程资源云为学生提供丰富海量的课程资源。不同的两个课程端之间可以共享其中一端的授课视频画面；双方可以进行音视频交流，互相提问和讨论。教育资源云旨在为教师教研活动提供教育资源，包含了微课教学、实时语音交流。教师进行“交互教学”探讨与交流，以提高教学水平、学术水平等为目的。可将“交互教学”探讨内容录制、存储[14]。采用智能手机、平板电脑及个人电脑作为平台的终端。云平台可以进行网络教学活动，可以共享课件资源和各种格式的视频。

2.3 数据库设计

该学习系统使用SQL数据库，实现数据的存储。本系统中的用户，主要包括学生用户、教师用户以及管理员用户。学生用户和教师用户都可以通过客户端对自己的账号密码及个人资料进行修改。该数据库分别进行学生教师用户及管理员用户的信息数据库设计[15]，如表1、表2所示。

表1 学生/教师用户数据表

表2 管理员用户数据表

在线学习视频和录制的视频信息都会存放在云端，如表3所示。

表3 视频信息数据表

3 测试与分析

3.1 系统测试

系统能否正常运行，是否具有一定的可靠性和安全性。性能测试环节是不可缺少的。系统测试项目和结果，如表4所示。

表4 系统性能测试表

测试结果表明：系统具备可操作性和易操作性，系统运行的稳定、可靠。

3.2 研究数据分析

笔者以提高学生的学习效果和自主学习能力为主，使用大学英语在线学习平台，进行教学与实验尝试。选择西安某高校2018级通信工程专业两个班进行为期一学期的实验，一个班作为普通班(A班32人)，使用传统教学方法；另一个班作为实验班(B班34人)，共计66人。由于学生来自不同省份，各地学生英语水平有所差别，本次实验从入校后第二学期开始使用在线学习平台的教学策略，课程结束之后进行数据对比。实验前收集对比两个班第一学期期末英语成绩分析，并无显著差异。在实验过程中，对A班和B班学生建立电子学习档案，其内容包括：出勤率，学习计划，课堂表现，作业记录，交流讨论记录，评价记录，测试记录，期末考试记录等。经数据对比，使用在线学习平台的学生出勤率，课堂表现，学习主动性，作业完成情况，交流讨论情况，测试水平都优于普通班。通过电子档案内容的对比，可以更好的监督学生学习情况的落实，学习过程的落实才能更有效的提升学习效率。

实验测试期末成绩统计表，如表5所示。

表5 实验测试期末成绩统计表

表5统计结果表明：普通班(A班)期末考试平均分为62.8，实验班(B班)期末成绩平均分为73.25分，实验班总分提高了10.45分，提高幅度较大。实验班期末考试单项作文分提高了1.09分；单项听力分提高了4.81分；单项词汇分提高了2.25分；单项阅读分提高了1.23分；单项翻译分提高了1.07分，显然使用大学英语在线学习平台的实验班的英语教学效果更佳有效，教学方法更加科学。所以大学英语在线学习平台更具有可行性、高效性。

4 总结

在网络时代，大数据处理已经成为IT发展的核心。大数据时代下大学英语在线学习平台的构建应注重：融合、继承、创新的发展目标。本文提出了大数据环境下大学英语在线学习平台构建，通过结合大数据技术、云计算技术、互联网技术等技术，构建了一款实用、便利、新颖的学习平台，具有一定的创新性，能够激励学生的学习兴趣。系统经过测试能够稳定运行。笔者又通过教学实验进行数据对比，实验数据表明:该平台与传统教学相比有一定的优越性，能够在一定程度上激励学生，同时提高学习成绩，并能通过大数据分析对学生的弱项进行查漏补缺。