CN110109964A - 面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，该系统包括：大数据采集层、大数据存储层、大数据分析层以及大数据应用层；其中，所述大数据采集层负责数据互联互通和数据采集；所述大数据存储层主要负责对所述大数据采集层所提供的海量异构数据进行清理、归档、压缩，实现一体化数据存储，解决不同教学机构等带来的信息孤岛问题；所述大数据分析层负责对所述大数据存储层存储的数据中的学生英语学习认知行为及情感态度进行数据挖掘分析，从而有针对性地进行线上和线下学习方案的调整；所述大数据应用层通过调用所述大数据存储层及所述大数据分析层的数据为学生提供个性化服务，使学生进行英语语言知识的有效学习。

Description

面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统

技术领域

本发明属于大数据分析技术领域，涉及一种面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统。

背景技术

近年来，移动互联网、大数据等信息技术发展日新月异，已经成为推动教育变革的重要力量，泛在网络和泛在计算技术为人类实现随时随地的泛在学习提供了技术保障，信息技术和教育技术的融合发展正深刻改变着知识的传播方式和学生的学习方式，不断重构着教育和学习的生态环境。

当前英语泛在学习模式存在着传统课堂教学与线上教学环节之间缺乏有效衔接的问题，在传统课堂教学中，整齐划一的教学标准无法满足英语学习分层分级的差异化教学要求。不同学情的学生对学习时间、空间、内容、方式的需求不尽相同，教师在教学中没能和学生线上学习的大数据分析结果进行有效的融合对接，仅根据自身的教学经验和主观判断作为实施因材施教的依据，因此其决策缺乏精准性和稳定性。

其次，泛在学习缺乏生态性系统设计，学生英语泛在学习的用户黏性不高，当前泛在学习过程特别是在线学习过程缺乏师生互动性、社交互动性、线上线下互动性。泛在学习仅停留在将文字、图像、视频等教学资料数字化、网络化、集成化和泛在化的阶段，这在某种程度上增加了学生英语学习的选择性和便利性，但缺乏针对不同学生的学习黏性设计，因此泛在学习效果并不理想。

最后，英语泛在学习体系缺乏具有“参与感”和“现场感”的语言学习环境，建构主义理论认为，知识的获得是在学习环境的特定情境作用下，借助教师的帮助与学习伙伴的协作，通过意义的建构过程实现的。因此在英语泛在学习过程中，必须增强学生在特定情境下的沟通和交际活动的参与性，另外，教师缺乏对学生多元需求的感知和把握，缺乏语言锻炼的“现场感”设计，使学生无法在接近真实生活情境的语言环境中得到语言交际锻炼。

发明内容

本发明目的在于提供一种面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，针对英语泛在学习模式存在的传统课堂教学与线上教学缺乏有效衔接、缺乏生态性系统设计、缺乏具有“参与感”和“现场感”的语言学习环境等问题，通过以学生的英语学习需求、喜好等大数据挖掘为切入点，联合学校、互联网教育机构、教师等生态系统成员共同把泛在学习落实到教学环境、模式设计等工作中，有效地促进了信息技术与教学过程、内容、方法和教学评价体系的深度融合，给学生提供了个性化、定制化的英语学习信息服务，带给学生全新的英语泛在学习体验。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，该系统包括：大数据采集层、大数据存储层、大数据分析层以及大数据应用层；其中，所述大数据采集层负责数据互联互通和数据采集，解决教育数据资源配置效率不高的问题；所述大数据存储层主要负责对所述大数据采集层所提供的海量异构数据进行清理、归档、压缩，实现一体化数据存储，解决不同教学机构等带来的信息孤岛问题；所述大数据分析层负责对所述大数据存储层存储的数据中的学生英语学习认知行为及情感态度进行数据挖掘分析，从而有针对性地进行线上和线下学习方案的调整；所述大数据应用层通过调用所述大数据存储层及所述大数据分析层的数据为学生提供个性化服务，使学生进行英语语言知识的有效学习。

进一步地，所述大数据采集层由英语教学设计数据模块、网络资源数据库模块、英语语料库数据模块、学习行为数据库模块、学习评价数据模块以及学习情感态度数据模块组成。

进一步地，所述大数据存储层的核心是英语学习数据仓库模块，它集成了所述大数据分析层和所述大数据应用层决策分析所需的泛在学习数据，可直接被所述大数据应用层调用。

进一步地，所述英语学习数据仓库模块存储的数据是按照一定的英语学习主题进行组织，是在对原有分散的各类英语泛在学习数据库数据进行加工、汇总和整理后得到的。

进一步地，所述大数据应用层包括学习信息推送模块、学习信息定制模块、在线互动学习模块、语言情境仿真模块、知识关联推荐模块、知识精准搜索模块、知识树形管理模块和娱乐在线学习模块等模块。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明方案针对当前英语泛在学习模式存在的传统课堂教学与线上教学之间缺乏有效衔接、缺乏生态性系统设计、缺乏具有“参与感”和“现场感”的语言学习环境等问题，通过以学生的英语学习需求、喜好等大数据挖掘为切入点，联合学校、互联网教育机构、教师等生态系统成员共同把泛在学习落实到教学环境、模式设计等工作中，充分发挥了大数据分析等信息技术对英语教育的改造提升作用，促进了新型信息技术与英语教学过程、内容、方法和教学评价体系的深度融合。

附图说明

图1是面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统的整体框架图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行更加详细与完整的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

参照图1，本发明一种面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统的设计中，该系统包括：大数据采集层、大数据存储层、大数据分析层以及大数据应用层；其中，所述大数据采集层负责数据互联互通和数据采集，解决教育数据资源配置效率不高的问题；所述大数据存储层主要负责对所述大数据采集层所提供的海量异构数据进行清理、归档、压缩，实现一体化数据存储，解决不同教学机构等带来的信息孤岛问题；所述大数据分析层负责对所述大数据存储层存储的数据中的学生英语学习认知行为及情感态度进行数据挖掘分析，从而有针对性地进行线上和线下学习方案的调整；所述大数据应用层通过调用所述大数据存储层及所述大数据分析层的数据为学生提供个性化服务，使学生进行英语语言知识的有效学习。

首先，大数据采集层要实现数据、文字、图像、音频、视频、多媒体等结构化数据和非结构化数据采集，实现跨区域、跨机构、跨教学环节的数据互联互通和数据采集功能，解决教育数据资源配置效率不高的问题。其次，实现英语教学设计、教学实施、课程内容建设、网络学习内容资源建设、语料库建设、学生学习认知过程监控、学生学习情感态度监控和学习评价等全教学链条的数据采集功能，为生态系统成员之间的共生发展提供良好的数据资源基础。

英语教学设计数据主要采集教师按照教学大纲和教学目标要求对不同学生制定的学习内容、学习进度、学习路径等数据，厘清学生在课堂上和网络上分别学什么、在哪学、怎么学的问题。教学过程数据主要采集教师在教学中帮助学生解决英语学习问题的经验、做法和策略，包括情感态度、认知因素的调控、语言情境的构建、师生的有效互动等。课程内容数据主要是采集教师、学校、互联网教育机构课程教学内容数据，包括教材内容、课件、题库、案例等授课内容资料，以及以上资料经过碎片化处理的数据资料。

网络资源数据库主要采集互联网、校园网上英语学习方面的相关资料。英语语料库数据主要采集中国学习者英语语料库、美国当代英语语料库等语料库内容，以及英语教材、英美小说、散文、演说词、电影剧本、新闻稿等英文自然语料。学习行为数据库主要采集学生课堂学习行为和线上学习行为数据。课堂学习行为包括是否预习、复习等，线上学习行为数据采集学习日志、学习习惯、学习时长和学习路径等。学习评价数据主要采集教师或者在线学习系统对学生的学习能力、学习方法、学习策略运用、学习过程和学习结果的评价数据。学习情感态度数据主要是通过问卷、访谈等方式采集影响学生英语语言习得的动机、态度、焦虑、自信等指标。

大数据存储层主要实现对所述大数据采集层收集的海量异构数据进行数据清理、归档、压缩，实现一体化数据存储。可以实现跨区域、跨系统的英语泛在学习数据的融合，解决不同教学机构、数据结构、操作系统带来的信息孤岛问题。英语学习数据仓库是指集成了大数据分析层和大数据应用层决策分析所需的泛在学习数据，这些数据是按照一定的英语学习主题进行组织，是在对原有分散的各类英语泛在学习数据库数据进行加工、汇总和整理后得到的，有效地消除了各类源数据中的不一致性，所以英语学习数据仓库的信息均是关于学生英语泛在学习全局情况的一致性信息。数据仓库的这些全局性信息同时通过网络云平台实现英语泛在学习数据的云端存储，可以直接由大数据应用子系统调用。

认知因素和情感因素是影响英语习得效果的两个重要方面。大数据分析层首先结合学生应该达到的学习目标对学生个体的英语学习认知行为和学习的情感态度进行数据挖掘，分析学生的动机、态度、焦虑、自信、兴趣等情感因素，以及学习毅力、能力、习惯、方法、英语水平和常犯错误等认知行为因素，对数据挖掘结果进行聚类运算和分类处理，根据学生的学习认知行为和学习态度情况将学生细分，以识别不同学生之间相似的泛在学习需求，以及某个学生个体在不同学习阶段泛在学习需求的差异性。同时，大数据分析层会对学生的学习过程和学习结果进行动态综合评价，并根据学习评价结果判断学习方案的优劣，有针对性地进行线上和线下学习方案的调整。

大数据应用层包括学习信息推送功能模块、学习信息定制模块、在线互动学习模块、语言情境仿真模块、知识关联推荐模块、知识精准搜索模块、知识树形管理模块和娱乐在线学习模块等模块。学生可以通过学习终端连接到相关模块，进行英语语言知识的有效学习。学习信息推荐模块自动推荐给学生的学习信息是学生应掌握而目前未掌握的英语知识。学习信息定制模块可以满足学生根据自身学习需求而定制某类主题的学习信息。学生一方面通过在线互动学习模块可以和辅导教师进行交流互动，解决学习中遇到的问题，另一方面可以通过社交软件实现和其他学习者的沟通和交流，共享英语学习经验。语言情境仿真系统可以实现某类主题的英语

学习情境的在线仿真，让学生在接近真实环境的英语语言情境中进行英语交际锻炼。知识关联推荐模块是根据学生所学知识点，自动关联推荐对应的拓展知识点。知识精准搜索模块可以帮助学生快速实现英语知识的精准有效搜索，从而进行有针对性的学习。知识树形管理模块可以实现学生已掌握知识和未掌握知识的树形目录管理，实现线上学习和课堂学习知识管理的无缝链接。基于大数据分析的英语泛在学习生态模块有利于充分发挥信息技术对传统英语教育的改造提升作用，可以有效促进信息技术与教学过程、内容、方法和教学评价体系的深度融合。在生态系统的价值取向上注重以促进学生全面健康发展为中心，注重需求导向的个性化学生培养模式。在学生习得效果评价体系上注重加强学习过程评估，强调过程评估和结果评估相结合。本发明注重充分挖掘学生的个体差异，充分挖掘学生的学习潜能，围绕学生英语学习习惯的形成和学习情感态度的培养，以现代信息技术为辅助手段，将英语语言知识进行碎片化、情境化、可视化处理，通过采取教育信息推送、关联推荐和定制化相结合的方式实现知识的在线传播，给学生提供个性化、定制化的英语学习信息服务，带给学生全新的英语泛在学习体验。

以上所述并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，其特征在于，所述系统包括：大数据采集层、大数据存储层、大数据分析层以及大数据应用层；其中，所述大数据采集层负责数据互联互通和数据采集，解决教育数据资源配置效率不高的问题；所述大数据存储层主要负责对所述大数据采集层所提供的海量异构数据进行清理、归档、压缩，实现一体化数据存储，解决不同教学机构等带来的信息孤岛问题；所述大数据分析层负责对所述大数据存储层存储的数据中的学生英语学习认知行为及情感态度进行数据挖掘分析，从而有针对性地进行线上和线下学习方案的调整；所述大数据应用层通过调用所述大数据存储层及所述大数据分析层的数据为学生提供个性化服务，使学生进行英语语言知识的有效学习。

2.根据权利要求1所述的面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，其特征在于，所述大数据采集层由英语教学设计数据模块、网络资源数据库模块、英语语料库数据模块、学习行为数据库模块、学习评价数据模块以及学习情感态度数据模块组成。

3.根据权利要求1所述的面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，其特征在于，所述大数据存储层的核心是英语学习数据仓库模块，它集成了所述大数据分析层和所述大数据应用层决策分析所需的泛在学习数据，可直接被所述大数据应用层调用。

4.根据权利要求1所述的面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，其特征在于，所述英语学习数据仓库模块存储的数据是按照一定的英语学习主题进行组织，是在对原有分散的各类英语泛在学习数据库数据进行加工、汇总和整理后得到的。

5.根据权利要求1所述的面向英语泛在学习模式的大数据分析生态系统，其特征在于，所述大数据应用层包括学习信息推送模块、学习信息定制模块、在线互动学习模块、语言情境仿真模块、知识关联推荐模块、知识精准搜索模块、知识树形管理模块和娱乐在线学习模块等模块。