(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教務(wù)處，西安 710300)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)的詞匯層出不窮，許多新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)都源于國外，所以為了快速的掌握這些新技能，一定要有快速閱讀計(jì)算機(jī)英文文獻(xiàn)的能力，所以在各大高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)都設(shè)立了計(jì)算機(jī)英語課程，計(jì)算機(jī)英語學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于對(duì)英語詞匯的學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)英語由于專業(yè)的特殊性與局限性，計(jì)算機(jī)英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用并沒有得到重視與普及。本文所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)英語的需求。該系統(tǒng)主要由學(xué)習(xí)系統(tǒng)與測(cè)試系統(tǒng)兩部分組成，學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要是完成學(xué)習(xí)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)。測(cè)試系統(tǒng)具有測(cè)試學(xué)習(xí)的效果，對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行分析[1]。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究具有良好的市場(chǎng)前景，同時(shí)，由于專業(yè)詞匯的通用性，該系統(tǒng)稍加修改便可以應(yīng)用于其他專業(yè)。

1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

計(jì)算機(jī)輔助工具在英語輔助教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在多媒體和教學(xué)應(yīng)用軟件方面，前幾年。關(guān)于英語聽力的教學(xué)，還主要是通過錄音機(jī)與教師講解來完成，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，英語聽力教學(xué)已經(jīng)在教學(xué)形式與內(nèi)容方面，都更加豐富起來，更能夠吸引學(xué)生的注意力。通過多媒體來對(duì)聽力材料進(jìn)行播放，這種集圖文、聲音于一體的形式，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效的解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

國外尤以西方在通過游戲進(jìn)行教學(xué)的道路上穩(wěn)步前行，上世紀(jì)70年代，國際上游戲的研究開始步入興盛時(shí)期，教育游戲產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模，采用已有的游戲進(jìn)行教育研究，是一種被教育游戲研究者普遍采用的研究方式，許多從網(wǎng)絡(luò)上下載的小游戲都比較適合在課堂上使用，對(duì)時(shí)間的控制也比較方便。未來實(shí)驗(yàn)室(Futurelabss)主辦的Teaching With Game 項(xiàng)目將“榮譽(yù)騎士”“模擬人生”“過山車大亨”三款游戲應(yīng)用在學(xué)校的教學(xué)中，國外游戲教育軟件的研究一方面研究怎樣將現(xiàn)有的商業(yè)游戲應(yīng)用與教學(xué)，這要求研究人才有相當(dāng)高的技術(shù)水平，另一方面，國外游戲教育證實(shí)研究的主要對(duì)象是中小學(xué)在校生，主要用于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在國內(nèi)，學(xué)生很少接觸到游戲軟件教育，比較出名的英語學(xué)習(xí)軟件有新東方研發(fā)的“背單詞軟件”，北京角斗士軟件技術(shù)有限公司研發(fā)的“我愛背單詞”等，這些英語學(xué)習(xí)軟件一般功能比較齊全，如數(shù)據(jù)完善、例題詳細(xì)、單詞查詢、翻譯功能等，部分軟件也提供了游戲?qū)W習(xí)與測(cè)試模塊[2]。但是這些軟件普遍存在的弱點(diǎn)在于在支持計(jì)算機(jī)英語專業(yè)詞庫方面能力較弱，盡管提供了詞庫維護(hù)，但是對(duì)學(xué)習(xí)者在對(duì)詞庫維護(hù)能力較差的情況下，這項(xiàng)功能也沒有起到太大作用，學(xué)習(xí)記錄同步的功能不能夠給出學(xué)習(xí)建議，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者無法利用軟件更改學(xué)習(xí)方式，缺乏個(gè)性化的學(xué)習(xí)策略。

2 計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方式等因素，結(jié)合計(jì)算機(jī)英語詞匯的基本特征，找到學(xué)生學(xué)習(xí)英語所存在的主要問題，根據(jù)問題，建立起新型的學(xué)習(xí)模型，提高學(xué)生在計(jì)算機(jī)英語學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性。最后對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行驗(yàn)證，按照計(jì)算機(jī)術(shù)語分類和計(jì)算機(jī)英語特征進(jìn)行測(cè)試，用戶在學(xué)習(xí)之后可以對(duì)題庫進(jìn)行維護(hù)，對(duì)得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行分析。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

(1) 游戲?qū)W習(xí)：根據(jù)計(jì)算機(jī)英語詞匯的特點(diǎn)，分門類對(duì)詞匯信息進(jìn)行采集，建立起詞庫用于日常學(xué)習(xí)查詢，通過游戲?qū)W習(xí)的方式來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。

(2) 驗(yàn)證學(xué)習(xí)：通過驗(yàn)證學(xué)習(xí)系統(tǒng)來驗(yàn)證學(xué)習(xí)方式的有效性，結(jié)合學(xué)習(xí)的范圍從題庫中進(jìn)行抽題練習(xí)，并且對(duì)學(xué)習(xí)反饋進(jìn)行匯總，主要為了去除學(xué)習(xí)中不需要的日志權(quán)重，重點(diǎn)突出學(xué)習(xí)狀態(tài)的診斷。

(3) 學(xué)習(xí)特征的提?。宏P(guān)于學(xué)習(xí)特征的提取，主要是從學(xué)習(xí)日志中來了解學(xué)生學(xué)習(xí)的流程，通過做題錯(cuò)誤率來反映學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來學(xué)習(xí)日志和測(cè)試效果進(jìn)行分析，得出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征。

(4) 特征匹配：學(xué)習(xí)系統(tǒng)要根據(jù)學(xué)習(xí)者的具體特征來給出學(xué)習(xí)建議，盡可能讓每個(gè)學(xué)生都感受到學(xué)習(xí)的樂趣，滿足學(xué)生的情感需求，使學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿增強(qiáng)，提高學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

3 計(jì)算機(jī)輔助英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)輔助英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要通過詞庫、題庫、以及文章庫來提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，為學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做鋪墊，該輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為核心，采用C/S模式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)后臺(tái)的題庫、詞庫管理，確保數(shù)據(jù)的有效維護(hù)[3]。

3.1 英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

英語學(xué)習(xí)中詞匯學(xué)習(xí)的重要性眾所周知。正如D.A.Wilkins所言“沒有語法，能表達(dá)很少東西，沒有詞匯則什么也不能表達(dá)”，詞匯的掌握是英語學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，詞匯的學(xué)習(xí)要搭配其應(yīng)用環(huán)境，所以計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)載體，主要通過詞庫與文章庫來完成，該學(xué)習(xí)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),如圖2所示。

在該學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，文章庫與詞庫都是計(jì)算機(jī)英語綜合的資源庫，其中包含計(jì)算機(jī)硬件、軟件、圖形、網(wǎng)絡(luò)、辦公應(yīng)用等，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)來選擇適合的學(xué)習(xí)范圍，最終產(chǎn)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)：

(1) 詞庫游戲?qū)W習(xí)：主要是按照專業(yè)難度等級(jí)較低開始，按照詞匯特征、分類、難易程度等來對(duì)時(shí)間進(jìn)行分配。從低難度開始主要是為了出錯(cuò)的詞匯出現(xiàn)的頻率較高，系統(tǒng)根據(jù)記憶來設(shè)置學(xué)習(xí)周期，學(xué)習(xí)者可以服從游戲軟件中的學(xué)習(xí)周期，系統(tǒng)會(huì)記錄下學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，給出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議，并且生成操作日志。

圖2 計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

(2) 文章庫學(xué)習(xí)：該模塊式默認(rèn)的從教材的第一單元開始，學(xué)習(xí)者可以按照文章的難以程度來調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃，對(duì)于文章中的專業(yè)詞匯，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)從題庫中提取并且進(jìn)行相應(yīng)的解釋，對(duì)文章學(xué)習(xí)的時(shí)間會(huì)有一定的限制，一定要按照順序進(jìn)行。

以上兩種模式可以同步進(jìn)行，按照單元學(xué)習(xí)文章時(shí)可以通過游戲場(chǎng)景來預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)文章中的詞匯[4]。

3.2 題庫的相關(guān)設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)題庫是大量具有必要參數(shù)的題目的有機(jī)組合，題庫中的題目都是按照測(cè)驗(yàn)?zāi)康木暮Y選出來的，每一題目除了自身的內(nèi)容之外，還會(huì)有表征題目屬性的編號(hào)、知識(shí)點(diǎn)、答案、難度等多種指標(biāo)，這些題目以一定的結(jié)構(gòu)存放在題庫中，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)屬性來對(duì)題目進(jìn)行選擇。題庫的設(shè)計(jì)要考慮到質(zhì)量、數(shù)量、目標(biāo)層次分類理論、題型等，還要考慮智能閱卷的方便，所以題庫設(shè)計(jì)題型僅限于選擇、判斷、填空題，翻譯和寫作等題型需要人為參與，題目的設(shè)計(jì)包括題目各屬性值的設(shè)置，度量標(biāo)準(zhǔn)可以直接用于系統(tǒng)閱卷。題庫具有一定的動(dòng)態(tài)性，要根據(jù)情況隨時(shí)變化，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征淘汰沒有考核意義的題目，所以還要組織專家專門命題[5]。題庫的設(shè)計(jì)流程,如圖3所示。

圖3 題庫設(shè)計(jì)流程

在組卷時(shí)要注重合理性與隨機(jī)性，在計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)中的本質(zhì)主要是根據(jù)試題的屬性與外部規(guī)則的約束。隨機(jī)性可以根據(jù)給定的組卷指標(biāo)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)組合形成試卷[6]。

4 計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)在英語考試中的應(yīng)用以及效果分析

根據(jù)前文詞庫的建設(shè)以及學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)能夠驗(yàn)證學(xué)習(xí)效果，通過對(duì)學(xué)習(xí)與測(cè)試的日志文件進(jìn)行分析，從而挖掘出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征。主要目的在于：

(1) 為學(xué)習(xí)者提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境；

(2) 為學(xué)習(xí)者分析學(xué)習(xí)得失，找出個(gè)性化的詞匯學(xué)習(xí)規(guī)律；

(3) 通過實(shí)例應(yīng)用來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

4.1 系統(tǒng)組卷應(yīng)用測(cè)試

從題庫中抽取實(shí)體，組成可供測(cè)試的試卷，根據(jù)考試學(xué)的原理，有效的考試必須要具備以下條件：

(1) 考核的對(duì)象是可測(cè)的，可以通過考試來測(cè)量；

(2) 考試具有明確的目的性；

(3) 試題要具有代表性；

(4) 測(cè)量的等觀性。

對(duì)于計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)測(cè)試系統(tǒng)來講，所抽取的試題一定要符合規(guī)范，試卷要滿足以下條件。

(1) 知識(shí)點(diǎn)：試卷要覆蓋學(xué)習(xí)過的文章、詞匯等，或者根據(jù)指定的知識(shí)點(diǎn)范圍，并且考慮是否為最大覆蓋范圍。

(2) 難度：系統(tǒng)測(cè)試要規(guī)定測(cè)試時(shí)間，試題抽取時(shí)要注意總答題時(shí)間不能超過測(cè)試的總時(shí)間，另一方面，如果不指定試卷的總體難度則隨機(jī)抽取每個(gè)檔次的難度。

(3) 題型：試卷的題型有：單項(xiàng)選擇、多項(xiàng)選擇、判斷、填空題。每次組卷題型都不能過于單一，對(duì)題量與分?jǐn)?shù)進(jìn)行設(shè)置，確保總分滿足指定的分?jǐn)?shù)值。

該測(cè)試系統(tǒng)默認(rèn)的按照專業(yè)—教材—章節(jié)—知識(shí)點(diǎn)—試題的層次關(guān)系進(jìn)行，如果不配合文章或教材,則可以直接選擇知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，題型設(shè)置后如果符合測(cè)試要求就會(huì)生成試卷，不符合就會(huì)按照要求重新設(shè)置。學(xué)習(xí)者答完試卷之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)評(píng)卷，生成測(cè)試報(bào)告。組卷過程,如圖4所示。

圖4 測(cè)試組卷過程

通過該系統(tǒng)在英語考試中的實(shí)際應(yīng)用來對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析。在具體的教學(xué)環(huán)境下，生成有針對(duì)性的試卷，可以為教師提供方便試題和分析試卷的功能。在考試結(jié)束之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)題庫中設(shè)置的答案進(jìn)行閱卷與評(píng)分，對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行核查。英語考試的最終目的既要成績又要考察教學(xué)效果，所以學(xué)習(xí)者要認(rèn)真的對(duì)待每一次測(cè)試[7]?？荚嚦煽兡軌蛑苯臃磻?yīng)出教學(xué)效果，對(duì)答卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后能夠真實(shí)的反映出學(xué)習(xí)過程的實(shí)質(zhì)狀況，為以后的學(xué)習(xí)提供必要的參考信息。經(jīng)過該系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)英語考試中的實(shí)際應(yīng)用，基本能夠體現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在計(jì)算機(jī)英語輔助教學(xué)中，值得推廣。

5 問題與展望

通過本課題的研究，對(duì)計(jì)算機(jī)英語學(xué)習(xí)有了較深的了解，本文所設(shè)計(jì)的英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)基本可以滿足高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的需求，但是仍然有許多需要改進(jìn)的地方：

(1) 在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集方面，學(xué)習(xí)與測(cè)試系統(tǒng)都依賴于詞庫、題庫等，詞庫還需要不斷更新，題庫的質(zhì)量也有待于進(jìn)一步提升；

(2) 游戲式的學(xué)習(xí)系統(tǒng)要增加主動(dòng)性，忽略了學(xué)生之間的差異性，如何運(yùn)用游戲進(jìn)行課件演示也有待于進(jìn)一步深入；

(3) 該學(xué)習(xí)系統(tǒng)所涉及的工程領(lǐng)域較多，在學(xué)習(xí)心理方面還需要改善，在后續(xù)的開發(fā)中，要在學(xué)習(xí)任務(wù)與測(cè)試效果上增加心理分析，提高系統(tǒng)應(yīng)用的普遍性。

總之，隨著計(jì)算機(jī)英語的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)英語會(huì)隨著許多學(xué)習(xí)系統(tǒng)的生成而逐漸受到重視，從業(yè)人員也會(huì)愈發(fā)壯大，不斷滲透到計(jì)算機(jī)專業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，經(jīng)過不斷地發(fā)展與完善，該系統(tǒng)一定會(huì)得到普遍應(yīng)用。

6 總結(jié)

本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)英語輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)行了全面介紹，對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究與改進(jìn)。與傳統(tǒng)的教育培訓(xùn)方式相比較，游戲式的學(xué)習(xí)更加具有豐富的表現(xiàn)形式，能夠吸引學(xué)習(xí)者的注意力，用戶可以在娛樂的同時(shí)學(xué)到計(jì)算機(jī)語言知識(shí)，并且利用常規(guī)測(cè)試與自動(dòng)閱卷能夠讓學(xué)習(xí)者正確地評(píng)估自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)。