肖維青 曾立人

(1．上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué) 英語(yǔ)學(xué)院，上海 200083;2．浙江師范大學(xué) 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，浙江 金華 321004)

1. 引言

詞匯是語(yǔ)言的基石。很多學(xué)者認(rèn)為詞匯學(xué)習(xí)和語(yǔ)法以及語(yǔ)言其他環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)一樣重要(Huckin et al．，1993)。由于英語(yǔ)日益成為國(guó)際商業(yè)和貿(mào)易以及科學(xué)和技術(shù)交流的首選語(yǔ)言，英語(yǔ)詞匯學(xué)習(xí)已成為我國(guó)各級(jí)教育的主要活動(dòng)之一，對(duì)詞匯學(xué)習(xí)支持技術(shù)的研究也因此成為教育技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

詞匯學(xué)習(xí)消耗了英語(yǔ)作為第二語(yǔ)言(ESL)和英語(yǔ)作為外語(yǔ)(TESOL)教學(xué)中的大部分時(shí)間(McCarthy，1990)，但結(jié)果卻令人失望。例如在中國(guó)，有超過(guò)1．3億的英語(yǔ)學(xué)習(xí)者，其中大多數(shù)人都學(xué)過(guò)三年初中和三年高中英語(yǔ)，但是由于詞匯能力不夠，精通英語(yǔ)的人為數(shù)很少。這種詞匯學(xué)習(xí)效率低下的現(xiàn)象有以下幾個(gè)原因。

第一是學(xué)習(xí)者一直是在“黑暗中摸索”。因?yàn)樗麄儾恢谰唧w一個(gè)單詞已經(jīng)學(xué)了多久、總體上已經(jīng)掌握了多少單詞、離開(kāi)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)還有多遠(yuǎn)，還需要學(xué)多久才能達(dá)到目標(biāo)等信息。由于“看不到隧道的盡頭”，他們漸漸就失去了信心，而沒(méi)有了信心，學(xué)習(xí)速度也就更慢，學(xué)習(xí)效率也就更低了。這種惡性循環(huán)最終會(huì)使他們完全放棄英語(yǔ)這門(mén)課。

第二，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中不但要學(xué)習(xí)新的單詞，還要受到已掌握單詞的干擾。這種卷積效應(yīng)不僅增加學(xué)習(xí)者信息處理上的負(fù)擔(dān)，還會(huì)使學(xué)員產(chǎn)生心理上的厭倦，因?yàn)樗麄円淮斡忠淮蔚乜吹剿圃嘧R(shí)的單詞，覺(jué)得自己是在原地踏步，因而最終也對(duì)詞匯學(xué)習(xí)失去熱情。(Oxford＆Scarcella，1994:231－243)

另一個(gè)導(dǎo)致詞匯學(xué)習(xí)效率低下的因素是詞匯學(xué)習(xí)的主要方式是死記硬背。多數(shù)學(xué)習(xí)者，特別年齡較小的小學(xué)初中學(xué)生，很難有意志力來(lái)維持他們長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)興趣，這是中小學(xué)英語(yǔ)課普遍存在的問(wèn)題。

除上述因素外，每個(gè)學(xué)習(xí)者都有自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、記憶曲線和詞匯能力水平。所有這些因素都使得課堂詞匯教學(xué)沒(méi)法針對(duì)每一個(gè)具體的學(xué)生。一般的做法是以班級(jí)里中等學(xué)生的水平為目標(biāo)建立課程目標(biāo)和講授課程內(nèi)容，使得其他的學(xué)生完全被拋棄在外。家長(zhǎng)更是愛(ài)莫能助，無(wú)法參與或監(jiān)督孩子的學(xué)習(xí)過(guò)程。

計(jì)算機(jī)化的詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)出現(xiàn)后，提供了個(gè)性化的交互性學(xué)習(xí)，超越了傳統(tǒng)的詞匯學(xué)習(xí)方法。這些系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代后期(Kukulska-Hulme，1988)，設(shè)計(jì)原則和規(guī)范也逐漸發(fā)展和成熟(Goodfellow，1994)。

自從90年代早期互聯(lián)網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)出現(xiàn)后，離線的單機(jī)版應(yīng)用系統(tǒng)已逐漸被在線網(wǎng)絡(luò)版取代。隨著技術(shù)從網(wǎng)站的電子學(xué)習(xí)(Lin ＆ Hsieh，2001)、移動(dòng)學(xué)習(xí)(Chang et al．，2003)發(fā)展到隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)(Wilkerson et al．，2005)，詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)也發(fā)展成為可在移動(dòng)電話(Leech et al．，2001)或個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)上運(yùn)行的有高度移動(dòng)性和可及性的“軟件即服務(wù)”(software-as-a-service)應(yīng)用系統(tǒng)，即“云服務(wù)”學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

一個(gè)理想的詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)該是高度互動(dòng)的，并且能夠提供個(gè)性化學(xué)習(xí)。它應(yīng)該給學(xué)員播放適合他們能力水平的詞匯，使他們不被已掌握的詞匯困擾而浪費(fèi)時(shí)間，而始終面臨新詞的挑戰(zhàn);學(xué)員可以設(shè)置和自己課程或考試有關(guān)的目標(biāo)。同時(shí)，系統(tǒng)還應(yīng)該有一個(gè)支持和鼓勵(lì)學(xué)員間溝通和互動(dòng)的環(huán)境，它也應(yīng)該允許家長(zhǎng)和教師參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中去。

目前文獻(xiàn)中記載的一些系統(tǒng)，如Chen＆Chung(2008)和Wang et al．(2009)，已經(jīng)能提供相當(dāng)高的互動(dòng)性，但其他問(wèn)題尚未能解決。我們的目標(biāo)是，在理想系統(tǒng)特性的指引下，克服技術(shù)困難，構(gòu)建一個(gè)具有理想系統(tǒng)特征的詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

2．系統(tǒng)描述

2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

這個(gè)互動(dòng)英語(yǔ)詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)由系統(tǒng)管理員模塊、教師/家長(zhǎng)模塊和學(xué)員模塊三部分組成。這三個(gè)模塊通過(guò)聊天Agent連接從而實(shí)現(xiàn)學(xué)員、教師和家長(zhǎng)間的同步和異步通信。會(huì)話Agent作為一個(gè)溝通的平臺(tái)，增加了詞匯學(xué)習(xí)過(guò)程中所有利益相關(guān)者的互動(dòng)，增強(qiáng)了他們的社區(qū)和歸屬感，使學(xué)員的學(xué)習(xí)效率更高(Rovai，2002:319－332)。這三個(gè)模塊，可以集成到一個(gè)網(wǎng)站，也可以分布到PDA、袖珍電腦和移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2．2 系統(tǒng)組件

2．2．1 系統(tǒng)管理員模塊

系統(tǒng)管理員模塊首先有管理員界面Agent。通過(guò)此A-gent，管理員可以登陸系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)公告發(fā)布、更新詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)、管理學(xué)員及教師/家長(zhǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，或執(zhí)行其他系統(tǒng)相關(guān)的任務(wù)。在商業(yè)化運(yùn)行系統(tǒng)中，管理員還可以添加或刪除付費(fèi)或沒(méi)付費(fèi)用戶，或控制他們的權(quán)限。

系統(tǒng)管理員模塊還有三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù):第一個(gè)是學(xué)員數(shù)據(jù)庫(kù)。它用來(lái)存儲(chǔ)學(xué)員家庭和學(xué)業(yè)背景信息的個(gè)人檔案;學(xué)習(xí)狀況和成績(jī)的統(tǒng)計(jì)信息;目標(biāo)詞匯表、暫已掌握詞匯表和已掌握詞匯表。此數(shù)據(jù)庫(kù)也包括他們的同步(聊天記錄)和異步(電子郵件)通信歷史，以及付費(fèi)狀況等信息。

第二個(gè)是教師/家長(zhǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。它記錄了教師/家長(zhǎng)的個(gè)人資料，他們監(jiān)管的學(xué)員名單以及他們布置給學(xué)員的任務(wù)列表。通信歷史和付費(fèi)信息同樣也存儲(chǔ)在這里。

第三個(gè)是詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)，它包含系統(tǒng)運(yùn)作所需要的全部詞匯信息。它下分三個(gè)列表:詞頻表、大綱/考試要求詞匯表和單詞定義表。

詞頻表根據(jù)英語(yǔ)常見(jiàn)單詞在語(yǔ)言中出現(xiàn)的頻率對(duì)其進(jìn)行排名。出現(xiàn)頻率較高、最簡(jiǎn)單的單詞等級(jí)最低，用一個(gè)較小的數(shù)字表示，是優(yōu)先要學(xué)的詞匯。例如“the”這個(gè)單詞在英語(yǔ)中出現(xiàn)的頻率最高，排名第一;“in”這個(gè)詞出現(xiàn)頻率第五高，排名第五，兩者都是最先要學(xué)的詞匯，等等。

我們采用了來(lái)自英國(guó)國(guó)家語(yǔ)料庫(kù)的詞頻表，因?yàn)檫@個(gè)語(yǔ)料庫(kù)的采樣文本來(lái)自各種媒體(有書(shū)面的和音頻、視頻的)和領(lǐng)域(政治、法律、科技、醫(yī)療和體育等等)，有比較全面的覆蓋性和代表性。在這個(gè)列表里，每一個(gè)常見(jiàn)的單詞都有一個(gè)排名。

大綱/考試要求詞匯表列出了各級(jí)大綱和考試所要求的英語(yǔ)單詞，例如:小學(xué)、初中、高中的英語(yǔ)教學(xué)大綱規(guī)定詞匯、高考大綱規(guī)定詞匯;TOEFL和GRE考試要求詞匯，等等。本數(shù)據(jù)庫(kù)需要經(jīng)常更新，以增加因教學(xué)大綱或考試要求變化而引起的詞匯變更。為使系統(tǒng)能提供與學(xué)員詞匯能力相匹配的單詞，所有的單詞難度都必須定級(jí)。很自然，單詞在詞頻表中的排名順序就是其難度等級(jí)。不過(guò)，因?yàn)槲逦粩?shù)的排名順序?qū)ο到y(tǒng)算法有一定壓力，也不直觀，所以我們采用了一個(gè)1到20的數(shù)字系統(tǒng)，而這個(gè)數(shù)字大致與小學(xué)到研究生的正規(guī)教育年數(shù)相同。由于各級(jí)教學(xué)大綱有特定的單詞數(shù)，而各個(gè)層次的教育之間是順序漸進(jìn)的，所以每個(gè)層次教育的要求詞匯數(shù)大致應(yīng)該等于這個(gè)層次要求的最難單詞的詞頻表排名數(shù)。如全國(guó)小學(xué)英語(yǔ)教學(xué)大綱要求，完成小學(xué)階段的英語(yǔ)教學(xué)后，學(xué)生能掌握1290個(gè)單詞，這就是說(shuō)其最難的單詞應(yīng)該是在詞頻表上排名為第1290位的單詞。在總結(jié)了大綱要求詞匯數(shù)、詞頻排名順序和系統(tǒng)等級(jí)的關(guān)系后，得出了表1。

表1 系統(tǒng)難度等級(jí)、大綱/考試要求詞匯數(shù)和詞頻表排名的關(guān)系

從表1中我們可以看到，為使每個(gè)等級(jí)的單詞數(shù)大致一樣，小學(xué)大綱的1290個(gè)詞匯被分為四級(jí)，每級(jí)三百多個(gè)。這樣也大致符合小學(xué)階段從三年級(jí)開(kāi)始學(xué)英語(yǔ)，到六年級(jí)為止，每年需掌握三百個(gè)單詞的要求。

從具體單詞來(lái)看，例如常見(jiàn)詞“I”，在詞頻表中排名第十一位，是個(gè)全國(guó)小學(xué)英語(yǔ)教學(xué)大綱要求的常見(jiàn)詞匯，現(xiàn)在被指定為1級(jí)里309個(gè)字中的一個(gè)，是最先要學(xué)的單詞之一。而“Technology”一詞，在詞頻表中排名第1501位，是全國(guó)中學(xué)英語(yǔ)教學(xué)大綱要求詞匯，被定為5級(jí)。其余可以類推。

單詞定義表就像一部雙語(yǔ)詞典，不僅列出了各級(jí)大綱/考試要求詞匯表中的所有單詞的中英文雙語(yǔ)釋義，還有單詞的詞性。這樣使學(xué)員不僅可以根據(jù)等級(jí)、也可以根據(jù)詞性選擇單詞進(jìn)行學(xué)習(xí)。

將詞頻表、大綱/考試要求詞匯表和單詞定義表結(jié)合后形成的詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)，如表2所示(片段)。

2．2．2 學(xué)員模塊

學(xué)員模塊是本系統(tǒng)最重要的模塊。學(xué)員只要告訴系統(tǒng)他的注冊(cè)信息、目前的詞匯水平，想要達(dá)到的目標(biāo)(具體單詞數(shù)或考試級(jí)別)，系統(tǒng)就會(huì)播放與他的實(shí)時(shí)詞匯水平相適應(yīng)難度的詞匯。圖1中的A區(qū)描述了實(shí)現(xiàn)這些功能的系統(tǒng)組件。在此方塊中，目標(biāo)設(shè)定Agent讓學(xué)員通過(guò)一個(gè)列有各級(jí)教學(xué)大綱(如初中、高中)和考試(如高考、托福等)的下拉菜單來(lái)設(shè)定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

目標(biāo)設(shè)定后，目標(biāo)設(shè)定Agent就從大綱/考試要求詞匯表中提取相應(yīng)的詞匯，并將其存儲(chǔ)在學(xué)員數(shù)據(jù)庫(kù)中作為他的目標(biāo)詞匯表。

學(xué)員檔案Agent有一個(gè)界面讓學(xué)員輸入已學(xué)英語(yǔ)的年數(shù)、自估的英語(yǔ)能力和已掌握的大致英語(yǔ)單詞數(shù)。這些數(shù)據(jù)傳遞給學(xué)員建模Agent(Tsiriga＆ Virvou，2004)，建模Agent將這些數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的典型學(xué)員數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，找出與其最近似的學(xué)員典型，并將其詞匯水平等級(jí)設(shè)定為學(xué)員的初始水平等級(jí)。

當(dāng)目標(biāo)詞匯表和學(xué)員的初始水平等級(jí)確定后，圖1中B區(qū)中所示的詞匯推薦Agent就開(kāi)始為學(xué)員播放詞條。

表2 單詞數(shù)據(jù)庫(kù)詞條樣例

詞匯推薦Agent有幾個(gè)學(xué)習(xí)模式可供學(xué)員選擇。首先是可以將單詞以文本或音頻方式播放，同時(shí)詞匯釋義也可以是中文或英文。另外，學(xué)員可以做多項(xiàng)選擇或聽(tīng)寫(xiě)(根據(jù)讀音將整個(gè)單詞拼出)，也可以根據(jù)單詞的詞性(如根據(jù)課程要求只選擇動(dòng)詞或名詞等)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

詞匯推薦Agent只播放學(xué)員目標(biāo)詞匯表中的詞匯，難度從學(xué)員的初始水平等級(jí)開(kāi)始，除非答案評(píng)估Agent降低或者升高難度等級(jí)。

答案評(píng)估Agent將學(xué)員提交的多項(xiàng)選擇答案和詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)中的釋義相比較。如果答案錯(cuò)誤，會(huì)向?qū)W員顯示正確的釋義并將單詞退回到學(xué)員目標(biāo)詞匯表中，以便以后重新播放。如果答案正確，這個(gè)單詞將進(jìn)入學(xué)員的暫時(shí)已掌握詞匯表中。

遺忘曲線Agent控制暫時(shí)已掌握詞匯的重復(fù)播放時(shí)間和次數(shù)。一般會(huì)在單詞首次出現(xiàn)并答對(duì)后的1分鐘、2分鐘、10分鐘、1小時(shí)、24小時(shí)、7天和14天時(shí)重復(fù)播放此詞。根據(jù)艾賓浩斯的理論(Ebbinghaus，1885)，這些間隔都是典型的人類遺忘曲線。如果在這些時(shí)間節(jié)點(diǎn)上播放單詞，那么這個(gè)詞的記憶將得到大大加強(qiáng)。當(dāng)然這些間隔時(shí)間值只是系統(tǒng)推薦的缺省值，完全可以通過(guò)系統(tǒng)管理員模塊來(lái)變更全系統(tǒng)的間隔時(shí)間，也可以通過(guò)學(xué)員模塊根據(jù)學(xué)員個(gè)人的遺忘曲線和學(xué)習(xí)風(fēng)格來(lái)調(diào)整。

若學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中的任何一步提交了錯(cuò)誤答案，這個(gè)單詞都會(huì)被退回到學(xué)員目標(biāo)詞匯表中，整個(gè)重復(fù)過(guò)程又將重新開(kāi)始。如果一個(gè)單詞在14天內(nèi)都沒(méi)做錯(cuò)，那就被當(dāng)做已掌握單詞而進(jìn)入已掌握詞匯表中。詞匯推薦Agent將不再播放此詞。

成績(jī)記錄Agent記錄了下述信息，給本人、教師以及家長(zhǎng)參考:

·系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)使用時(shí)間量

·每日平均使用時(shí)間(智能算法可以通過(guò)監(jiān)控鍵盤(pán)和鼠標(biāo)動(dòng)作來(lái)扣除系統(tǒng)閑置時(shí)間)

·已學(xué)單詞總數(shù)和正確答案的百分比

·暫時(shí)已掌握詞匯表

·已掌握詞匯表

·根據(jù)每日平均學(xué)習(xí)時(shí)間和已學(xué)的單詞數(shù)推算的完成既定目標(biāo)的大致時(shí)間

2．2．3 教師/家長(zhǎng)模塊

本模塊的目的讓教師、家長(zhǎng)監(jiān)控孩子或?qū)W生的學(xué)習(xí)狀況，或給他們分配學(xué)習(xí)任務(wù)。這兩個(gè)功能分別通過(guò)學(xué)員監(jiān)控Agent和任務(wù)布置Agent來(lái)實(shí)現(xiàn)。而這兩個(gè)Agent都是通過(guò)教師/家長(zhǎng)接口Agent訪問(wèn)的。

學(xué)員監(jiān)控Agent允許教師/家長(zhǎng)通過(guò)成績(jī)記錄Agent中記錄的學(xué)員學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來(lái)查看學(xué)員學(xué)習(xí)狀況和進(jìn)度。

教師/家長(zhǎng)可以登錄到系統(tǒng)，主動(dòng)監(jiān)控學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況，也可以少花時(shí)間進(jìn)行“被動(dòng)”監(jiān)視，通過(guò)訂閱信息服務(wù)，只在學(xué)員偷懶或成績(jī)下降時(shí)收到系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送的電子郵件或手機(jī)短信。

教師/家長(zhǎng)還可以通過(guò)給學(xué)員布置單詞任務(wù)來(lái)參與到學(xué)員的學(xué)習(xí)過(guò)程。教師/家長(zhǎng)布置的詞匯會(huì)結(jié)合到學(xué)員自己制定的目標(biāo)詞匯表中。除了布置具體單詞外，教師/家長(zhǎng)還可以指定學(xué)習(xí)速度(每天應(yīng)學(xué)的單詞數(shù))、持續(xù)時(shí)間(開(kāi)始和結(jié)束日期)等參數(shù)。

例如，教師要求學(xué)生完成英語(yǔ)教材第一章的50個(gè)單詞，她可以將這些單詞分配給他的25名學(xué)生并且指定學(xué)生完成任務(wù)的起止時(shí)間。如果要求學(xué)生10天內(nèi)學(xué)完這些單詞，那么每天至少需要掌握5個(gè)單詞。如果學(xué)生不能按時(shí)完成任務(wù)，系統(tǒng)則會(huì)向?qū)W生發(fā)出警告，并同時(shí)發(fā)送提示信息給教師/家長(zhǎng)。然后教師/家長(zhǎng)就可以當(dāng)面在家里或課堂上督促其完成任務(wù)了。

假如教師手下有幾個(gè)班級(jí)，那么他還可以將學(xué)員納入不同的班級(jí)或小組進(jìn)行管理。這樣，他既可以監(jiān)視學(xué)員個(gè)人的學(xué)習(xí)狀況，也可以一目了然地查看整個(gè)班級(jí)或小組的成績(jī)、進(jìn)度或其他學(xué)習(xí)狀況參數(shù)。

2．2．4 會(huì)話 Agent

會(huì)話Agent讓系統(tǒng)所有的利益相關(guān)者進(jìn)行同步或異步溝通。同步信息將顯示在彈出的文本框中，而異步通信則是通過(guò)電子郵件和手機(jī)發(fā)送。

這個(gè)通信平臺(tái)其實(shí)是一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)，使社區(qū)成員能夠?qū)ふ蚁嗨票尘昂颓闆r的學(xué)員、教師或家長(zhǎng)，形成互助團(tuán)體，分享學(xué)習(xí)或教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等。它能營(yíng)造一個(gè)濃郁的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)效率和滿意度(Arbaugh，2000)。

3．流程

系統(tǒng)的典型流程可以歸納為圖2。當(dāng)學(xué)員設(shè)定目標(biāo)后，目標(biāo)設(shè)定Agent就會(huì)根據(jù)學(xué)員所設(shè)定的目標(biāo)從大綱/考試要求詞匯表中甄選出對(duì)應(yīng)的詞匯，形成一個(gè)目標(biāo)詞匯表，存儲(chǔ)在學(xué)員數(shù)據(jù)庫(kù)中。如果教師家長(zhǎng)同時(shí)給學(xué)員布置了作業(yè)，這些詞匯也將被添加到目標(biāo)詞匯表中。

然后學(xué)員建模Agent根據(jù)通過(guò)學(xué)員檔案Agent提交的個(gè)人資料計(jì)算出學(xué)員的初始水平等級(jí)。該等級(jí)是通過(guò)比較學(xué)員資料和系統(tǒng)中已經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的學(xué)生模型數(shù)據(jù)來(lái)決定的。學(xué)員建模Agent里有若干學(xué)生模型的數(shù)據(jù)，其初始水平等級(jí)由學(xué)員已學(xué)習(xí)英語(yǔ)的年數(shù)、目前的年級(jí)、自估已知的單詞數(shù)等參數(shù)以一定的百分比計(jì)算決定。這個(gè)百分比經(jīng)過(guò)測(cè)試后固定下來(lái)。初始水平等級(jí)不十分精確沒(méi)有關(guān)系，因?yàn)楹竺娴拇鸢冈u(píng)估Agent會(huì)校正誤差。

確定了初始水平等級(jí)后，詞匯推薦Agent就會(huì)播放一個(gè)難度等級(jí)和初始水平等級(jí)相同的單詞。同一難度等級(jí)的單詞可以隨機(jī)或按字母順序播放。詞匯推薦Agent不播放學(xué)員已掌握詞匯表中的單詞，從而不會(huì)浪費(fèi)學(xué)員的時(shí)間和精力。

學(xué)員提交答案后，答案評(píng)估Agent將比較所提交的答案和詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)中的單詞定義列表中的釋義。如果兩者不一致，則答案判斷為不正確，該單詞將回到目標(biāo)詞匯表中等待下一次播放。

圖2 流程圖

如果答案正確，此單詞將被存儲(chǔ)到暫時(shí)已掌握詞匯表中。該詞表中的單詞由遺忘曲線Agent管理，并在系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)播放。學(xué)員可以設(shè)定適合自己學(xué)習(xí)風(fēng)格和記憶特點(diǎn)的遺忘曲線。

答案評(píng)估Agent同時(shí)也檢測(cè)答案正確率。如果正確率低于系統(tǒng)設(shè)定的最低值(系統(tǒng)缺省值根據(jù)測(cè)試為95%時(shí)最能使學(xué)生保持信心、難度也不至于太低或太高，但是可以在全系統(tǒng)或由學(xué)生個(gè)人更改)，它就會(huì)通知詞匯推薦Agent降低詞匯難度。這個(gè)機(jī)制可確保播放的單詞在學(xué)員的能力范圍之內(nèi)，使學(xué)員對(duì)學(xué)習(xí)保持興趣和信心。學(xué)員也可以關(guān)掉系統(tǒng)的自動(dòng)難度升降級(jí)機(jī)制，手工維持、降低或提高單詞的難度水平。

一個(gè)在暫時(shí)已掌握詞匯表中的單詞若經(jīng)過(guò)14天的重復(fù)播放周期而沒(méi)有任何錯(cuò)誤，就被添加到已掌握詞匯表中，以后不再播放出現(xiàn)。如果在進(jìn)程中的任何一環(huán)節(jié)發(fā)生錯(cuò)誤，此單詞將返回到目標(biāo)詞匯表中重新進(jìn)行學(xué)習(xí)。

成績(jī)記錄Agent記錄學(xué)員的成績(jī)和學(xué)習(xí)狀況數(shù)據(jù)，在學(xué)員同意的基礎(chǔ)上供教師和家長(zhǎng)監(jiān)視。

4．系統(tǒng)原型

我們已初步建立了一個(gè)系統(tǒng)原型。圖3是該應(yīng)用軟件的界面。其中A區(qū)顯示的是詞匯播放的位置，在顯示詞匯文本的同時(shí)，也播放該詞的音頻。這樣，學(xué)員不但熟悉單詞的拼法、釋義，也熟悉了發(fā)音。當(dāng)然學(xué)員也可以關(guān)閉音頻。單詞播放有五種模式可供選擇:單詞加中文釋義、單詞加英文釋義、音頻(單詞不顯示)加中文釋義、音頻加英文釋義和聽(tīng)寫(xiě)(沒(méi)有單詞和釋義，只要求學(xué)員將單詞拼寫(xiě)出來(lái))。

學(xué)員還可以選擇四種晉級(jí)模式，以便學(xué)員根據(jù)需要靈活選擇要學(xué)的單詞:“上躥下跳跑”模式，這是系統(tǒng)根據(jù)正確率而調(diào)整詞匯難度水平的系統(tǒng)默認(rèn)模式。在這個(gè)模式下，只要答案正確率高于系統(tǒng)設(shè)定的缺省值，詞匯難度就一直往上升，當(dāng)正確率低于此值時(shí)難度就開(kāi)始下降。這個(gè)模式的好處是詞匯難度一直維持在與學(xué)員實(shí)時(shí)水平相匹配的水平，使學(xué)員熱情不減，興趣高昂。

“天天向上”模式從學(xué)員的初始水平等級(jí)難度開(kāi)始，逐級(jí)往上升，不會(huì)往下降，這樣，初始水平等級(jí)以下的單詞都被略過(guò)了。這個(gè)模式有利于學(xué)員著重學(xué)習(xí)難度較高的詞匯。

“從零開(kāi)始跑”模式會(huì)由易到難，從第一級(jí)開(kāi)始逐級(jí)播放所有單詞，直到練完目標(biāo)詞匯表里的所有單詞止。這個(gè)模式的好處是“一網(wǎng)打盡”不放過(guò)任何一個(gè)單詞。

“臨時(shí)級(jí)別跑”模式允許學(xué)員臨時(shí)跳到任意等級(jí)學(xué)習(xí)，嘗試不同等級(jí)的詞匯的難度差別，看看自己到底能做到幾級(jí)，等等。但是高于設(shè)定目標(biāo)最高難度的單詞學(xué)習(xí)成績(jī)不會(huì)進(jìn)入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

圖3 系統(tǒng)原型界面

系統(tǒng)界面還提供根據(jù)單詞詞性選擇詞匯、在目標(biāo)詞匯表中增加或刪除某個(gè)特定單詞、顯示與單詞相關(guān)的例句等功能。

B區(qū)實(shí)際上是C區(qū)的一個(gè)內(nèi)容摘要視圖。它簡(jiǎn)要顯示了學(xué)員目前的水平等級(jí)、準(zhǔn)確率、開(kāi)始日期和系統(tǒng)使用時(shí)間。

在C區(qū)中，進(jìn)度條直觀地顯示了目標(biāo)詞匯表中已學(xué)過(guò)的單詞百分比。點(diǎn)擊“查看目前進(jìn)度成績(jī)”按鈕可以看到該生的日平均使用分鐘數(shù)(已剔除系統(tǒng)閑置時(shí)間)、已掌握詞匯表，暫時(shí)已掌握詞匯表和預(yù)計(jì)完成目標(biāo)任務(wù)所需的時(shí)間等信息。

通過(guò)點(diǎn)擊“更改學(xué)習(xí)目標(biāo)”按鈕，學(xué)員可以酌情更改學(xué)習(xí)目標(biāo)。在“查看作業(yè)列表”下，還可以拒絕或接受教師或家長(zhǎng)布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。

D區(qū)顯示的是會(huì)話Agent，注冊(cè)會(huì)員可以在此尋找并添加聯(lián)系人、相互聊天和發(fā)送信息。

為了創(chuàng)建社區(qū)氛圍和相互競(jìng)賽的學(xué)習(xí)環(huán)境，系統(tǒng)還在界面的顯著位置顯示積分最高的學(xué)員信息，有總體積分排名最高的“牛人排行榜”和每周積分最高的“進(jìn)步最快排行榜”，來(lái)鼓勵(lì)大家積極進(jìn)取、天天向上。學(xué)員積分是通過(guò)有效系統(tǒng)使用時(shí)間、所學(xué)單詞的難度系數(shù)(單詞難度越高系數(shù)越高)、答案準(zhǔn)確率和已掌握詞匯個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算的。

5．結(jié)語(yǔ)

我們結(jié)合詞頻研究成果和遺忘曲線的原理，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一個(gè)面向中國(guó)學(xué)生的在線實(shí)時(shí)交互詞匯學(xué)習(xí)系統(tǒng)，目前已經(jīng)上線測(cè)試。它也可以在手機(jī)、PDA和袖珍電腦上運(yùn)行。在現(xiàn)有框架下對(duì)界面稍加改動(dòng)，系統(tǒng)即可適應(yīng)其他語(yǔ)言背景的英語(yǔ)學(xué)習(xí)者。

通過(guò)浙江師大外語(yǔ)學(xué)院和行知學(xué)院幾十名學(xué)生數(shù)月累計(jì)幾百個(gè)小時(shí)的使用測(cè)試，我們選擇了部分學(xué)員進(jìn)行了小組討論。這些學(xué)員認(rèn)為，英國(guó)國(guó)家語(yǔ)料庫(kù)比較客觀地反映了詞匯的真實(shí)難度。詞頻排名、系統(tǒng)難度等級(jí)與各級(jí)大綱/考試要求詞匯表的關(guān)系總體上也比較準(zhǔn)確。其結(jié)果是，該系統(tǒng)能夠與學(xué)員充分地互動(dòng)，并能根據(jù)學(xué)員的錯(cuò)誤率高低，精確地提升或降低詞匯難度水平。

學(xué)員們反映，進(jìn)度報(bào)告可以幫助他們精確地了解他們完成任務(wù)用了多長(zhǎng)時(shí)間、學(xué)會(huì)了多少單詞(可以看到具體的單詞)、完成目標(biāo)還需多長(zhǎng)時(shí)間等，因此感覺(jué)到每天都在進(jìn)步，這給他們?cè)鎏砹撕芏嘧孕判暮蜐M足感。由于學(xué)員可以添加或刪除目標(biāo)詞匯表中特定的詞，他們可以打開(kāi)詞匯表瀏覽并刪除他們事前已經(jīng)掌握的單詞，從而減少列表中的一大部分詞匯，加上詞匯推薦Agent不提示通過(guò)14天周期后的單詞，消除了已知詞匯造成的卷積效應(yīng)，學(xué)員們覺(jué)得每一點(diǎn)滴時(shí)間都用在新單詞上，使他們能保持新鮮感和積極性，產(chǎn)生正向激勵(lì)，雙重提高了學(xué)習(xí)效率。

大多數(shù)學(xué)員認(rèn)為該系統(tǒng)的默認(rèn)遺忘曲線間隔是準(zhǔn)確的，無(wú)需調(diào)整，而且重復(fù)周期確確實(shí)實(shí)能幫助他們記住單詞。學(xué)員喜歡會(huì)話Agent的社交網(wǎng)絡(luò)特性。他們?cè)囍谏厦鎸ふ伊硗庖粋€(gè)學(xué)院的學(xué)員，但由于編程缺陷，這個(gè)功能目前尚不能無(wú)故障運(yùn)行。學(xué)員們喜歡類似游戲拼搏的“進(jìn)步最快排行榜”和總體積分“牛人排行榜”，經(jīng)?；ハ嗯时日l(shuí)的積分高，形成了一個(gè)你追我趕、力爭(zhēng)上游的學(xué)習(xí)氣氛。

我們希望在更多的學(xué)員使用該系統(tǒng)時(shí)能夠收集詞匯學(xué)習(xí)的研究數(shù)據(jù)。我們已在系統(tǒng)里設(shè)立了學(xué)員信息收集模塊，記錄學(xué)員的母語(yǔ)和教育背景等。如果來(lái)自不同國(guó)家的學(xué)員使用該系統(tǒng)，我們還將能夠找出某種母語(yǔ)的學(xué)員的共同問(wèn)題，比如他們最難掌握的單詞是哪些，掌握這些詞匯需要重復(fù)多少次等等。這將對(duì)詞匯學(xué)習(xí)和教學(xué)提供依據(jù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)都是來(lái)自系統(tǒng)的實(shí)際使用數(shù)據(jù)而不是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而更能避免實(shí)驗(yàn)引起的霍桑效應(yīng)。

總體來(lái)說(shuō)，我們認(rèn)為該系統(tǒng)已達(dá)到預(yù)期的效果，有較高的實(shí)用價(jià)值。后續(xù)的工作將是調(diào)試該系統(tǒng)，使其功能魯棒性更強(qiáng)。我們還需要監(jiān)測(cè)學(xué)員的學(xué)習(xí)成績(jī)和狀況，并跟蹤該系統(tǒng)對(duì)學(xué)員詞匯學(xué)習(xí)的長(zhǎng)期影響。

［1］Arbaugh，J．B．Virtual Classroom Characteristics and Student Satisfaction in Internet-based MBA Courses ［J］．Journal of Management Education，2000(1):32–54．

［2］Chang，C．Y．et al．Concept and Design of Ad Hoc and Mobile Classrooms［J］．Journal of Computer Assisted Learning，2003，(19):336－346．

［3］Chen，C．M．＆ C．J．Chung．Personalized Mobile English Vocabulary Learning System Based on Item Response Theory and Learning Memory Cycle［J］．Computers＆ Education，2008，(51):624－645．．

［4］Ebbinghaus，H．Memory:A Contribution to Experimental Psychology［M］．New York:Teachers College，Columbia University，1885．

［5］Goodfellow，R．Design Principles for Computer-aided Vocabulary Learning［J］．Computers and Education，1994，(23):53－62．

［6］Huckin，T．et al．Scond Language Reading and Vocabulary Learning［M］．Norwood，NJ:Ablex Publishing Corporation，1993．

［7］Kukulska-Hulme，A．A Computerized Interactive Vocabulary Development System for Advanced Learners［J］．System，1988(16):163－170．

［8］Leech，G．et al．Word Frequencies in Written and Spoken English:Based on the British National Corpus［M］．London:Longman，2001．

［9］Lin，B．＆ C．Hsieh．Web-based Teaching and Learner Control:A Research Review［J］．Computers＆ Education，2001，(37):377－386．

［10］McCarthy，M．Recent Directions in Vocabulary Teaching［J］．The Language Teacher，1990(12):9－11．

［11］Oxford，R．L．＆ R．C．Scarcella．Second Language Vocabulary Learning Among Adults:State of the Art in Vocabulary Instruction［J］．System，1994(2):231－243．

［12］Rovai，A．P．Sense of Community，Perceived Cognitive Learning，and Persistence in Asynchronous Learning Networks［J］．The Internet and Higher Education，2002(4):319－332．

［13］Tsiriga，V．＆ M．Virvou．A Framework for Initialization of Student Models in Web-based Intelligent Tutoring Systems［J］．User Modeling and User-Adpated Interaction，2004，(14):289－316．

［14］Wang，T．I．et al．An English Vocabulary Learning System Based on Fuzzy Thoery and Memory Cycle［R］．Lecture Notes in Computer Science，Advances in Web-based Learning– ICWL 2009．DOI:10．1007/978－3－642－03426－8_50．

［15］Wilkerson，M．et al．Ubiquitous Presenter:Increasing Student Access and Control in a Digital Lecturing Environment［J］．The 36th SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education，2005(36):116－120．