李 光 郝小靜

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014000）

深度學(xué)習(xí)是繼機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算之后最為熱門的人工智能技術(shù)之一[1]。大數(shù)據(jù)又可稱為“海量數(shù)據(jù)”[2]。在大數(shù)據(jù)背景下，學(xué)生可以通過(guò)多種途徑進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這就對(duì)以往傳統(tǒng)的教室加課本的教學(xué)模式帶來(lái)了巨大的沖擊。與此同時(shí)，現(xiàn)有的學(xué)習(xí)平臺(tái)或工具在引入大數(shù)據(jù)時(shí)需要擁有個(gè)性化學(xué)習(xí)內(nèi)容推薦功能、能精準(zhǔn)捕捉客戶的學(xué)習(xí)特性和學(xué)習(xí)習(xí)慣，制定出符合用戶自身需求的個(gè)性化自主學(xué)習(xí)模式。

深度學(xué)習(xí)技術(shù)通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析構(gòu)建出非常有價(jià)值的學(xué)習(xí)模型。目前全國(guó)各個(gè)開(kāi)展自主學(xué)習(xí)模式的高校都保存了至少十年以上的自主學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，因此建模所需要的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)源可相對(duì)容易地獲取到。從網(wǎng)絡(luò)上可以獲取到許多具有公開(kāi)源碼和訓(xùn)練效果優(yōu)異的深度學(xué)習(xí)模型。那么在英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)該能提高英語(yǔ)的自學(xué)效率、改善學(xué)習(xí)環(huán)境和鞏固課堂上的教學(xué)內(nèi)容。

1 利用傳統(tǒng)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的進(jìn)行外語(yǔ)學(xué)習(xí)的缺陷

目前的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)和方法已經(jīng)大幅提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)英語(yǔ)的效率和熱情，但是傳統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)僅能提供固定內(nèi)容和模式的學(xué)習(xí)資源，在這種情況下即使利用移動(dòng)設(shè)備來(lái)提高學(xué)習(xí)效率也會(huì)遇到瓶頸。當(dāng)前大部分大學(xué)生都有獨(dú)立搜索學(xué)習(xí)資源的能力，但是對(duì)于獲取到的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源，許多學(xué)生缺乏辨別這些學(xué)習(xí)資源是否適合自己的能力，使得整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程即枯燥無(wú)味又不能達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，從而浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間和精力，學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的自信心受到嚴(yán)重打擊。最后，由于在高中階段許多學(xué)生受到學(xué)校和家里的嚴(yán)格管控監(jiān)督，他們尚能以較好的態(tài)度將大多數(shù)精力投入到學(xué)習(xí)中，一旦進(jìn)入大學(xué)校園由于沒(méi)有了以往的管控和監(jiān)督，本可以用來(lái)提高自身英語(yǔ)水平的手機(jī)、iPad或電腦等電子設(shè)備就成為他們的娛樂(lè)工具（尤其是部分男同學(xué)，他們的手機(jī)和電腦大部分時(shí)間都是來(lái)打各種網(wǎng)絡(luò)游戲），輕松和自由的學(xué)習(xí)環(huán)境使這部分學(xué)生很快就會(huì)沉淪于各種電子設(shè)備所帶來(lái)的樂(lè)趣，失去繼續(xù)進(jìn)取的上進(jìn)心，從而荒廢學(xué)業(yè)、浪費(fèi)大好青春。

影響學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的另一個(gè)主要原因是：盡管各個(gè)高校中使用的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)擁有內(nèi)容豐富的學(xué)習(xí)資源、定期更新學(xué)習(xí)內(nèi)容和不斷補(bǔ)充最新的學(xué)習(xí)資料，但是這些平臺(tái)并不會(huì)分析整體和個(gè)人的學(xué)習(xí)情況，只能給學(xué)生提供固定的學(xué)習(xí)模式，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的個(gè)性化指導(dǎo)。經(jīng)我多年觀察我校的自主學(xué)習(xí)中心學(xué)習(xí)使用狀況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的英語(yǔ)自主平臺(tái)由于自身內(nèi)部算法的局限性，其會(huì)將固定的題型甚至是相同的題目分配給整個(gè)班級(jí)的同學(xué)，從而忽視了個(gè)體間的具體情況，這也就無(wú)法達(dá)到因材施教的效果。因此，現(xiàn)有的英語(yǔ)學(xué)習(xí)平臺(tái)盡管擁有海量的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源，但是由于其自身內(nèi)部的局限性導(dǎo)致學(xué)習(xí)資源分配不合理、學(xué)習(xí)內(nèi)容匹配性不高和學(xué)習(xí)方式陳舊等傳統(tǒng)自主英語(yǔ)學(xué)習(xí)平臺(tái)難以解決的問(wèn)題，這使得海量的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源無(wú)法得到充分合理的應(yīng)用以至于學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下。

2 基于深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)的英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)策略探究

2.1 使用深度學(xué)習(xí)模型對(duì)各類英語(yǔ)資源進(jìn)行分類

目前在互聯(lián)網(wǎng)上存在大量公開(kāi)源碼的深度學(xué)習(xí)模型，它們?cè)诟髯缘念I(lǐng)域都取得了較好的識(shí)別分類效果，對(duì)科技的進(jìn)步有長(zhǎng)足的影響。為了對(duì)各類英語(yǔ)資源進(jìn)行分類識(shí)別，我們需要把這些英語(yǔ)資源的基本信息轉(zhuǎn)化為文本數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)之上，一些公開(kāi)源碼的深度學(xué)習(xí)模型只需要經(jīng)過(guò)小幅度的改造就可對(duì)各類英語(yǔ)資料進(jìn)行分類。事實(shí)上，整個(gè)過(guò)程可以看作為使用深度學(xué)習(xí)（CNN、RNN 和Attention）技術(shù)來(lái)解決大規(guī)模文本分類問(wèn)題。例如：TextCNN方法就是一類利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)文本進(jìn)行分類的算法[3]，其使用一維度卷積來(lái)獲取句子中的特征表示。由于其在短文本搜索領(lǐng)域和對(duì)話領(lǐng)域取得了較好的分類效果，我們可以使用該方法來(lái)提取各類英語(yǔ)資源的淺層文本特征，從而獲得一個(gè)運(yùn)行速度快、分類精度高的文本分類模型。

2.2 使用深度學(xué)習(xí)模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行解析

在上一步的工作中，利用深度學(xué)習(xí)模型可以從各類英語(yǔ)資源中提取的有價(jià)值的文本特征，但是依據(jù)什么來(lái)給學(xué)生分配這些英語(yǔ)資源又是一個(gè)值得去探討的問(wèn)題。目前各個(gè)高校的英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)中心都存放有數(shù)十年的英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)成績(jī)，這些成績(jī)從客觀地反映了各高校學(xué)生的英語(yǔ)水平和學(xué)習(xí)狀況，每個(gè)學(xué)習(xí)單元的成績(jī)又能從細(xì)節(jié)處反映出學(xué)生在學(xué)習(xí)英語(yǔ)中的薄弱環(huán)節(jié)和優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。但是數(shù)十年的英語(yǔ)自主成績(jī)又是一個(gè)海量數(shù)據(jù)（以內(nèi)蒙古科技大學(xué)為例，我校每屆新生為六千人左右，每個(gè)學(xué)生需要進(jìn)行四個(gè)學(xué)期的自主學(xué)習(xí)，那么十年就產(chǎn)生了大約24萬(wàn)條自主學(xué)習(xí)記錄），對(duì)于動(dòng)輒幾十萬(wàn)的記錄來(lái)說(shuō)，單靠人工來(lái)分析的話幾乎是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。由于深度學(xué)習(xí)模型對(duì)處理大數(shù)據(jù)具有先天的優(yōu)勢(shì)，而且學(xué)生的總體英語(yǔ)成績(jī)也是由各個(gè)單元成績(jī)所組成，從數(shù)學(xué)上來(lái)看學(xué)生成績(jī)可以看作為一個(gè)向量，這個(gè)向量中的每一個(gè)元素都是代表了某一個(gè)學(xué)生在某個(gè)英語(yǔ)測(cè)試項(xiàng)目上獲得的成績(jī)。在此基礎(chǔ)之上，我們認(rèn)為可以引入現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)方法來(lái)對(duì)現(xiàn)有的海量英語(yǔ)成績(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，從而構(gòu)建出一個(gè)學(xué)生成績(jī)分析模型，該模型能夠根據(jù)一個(gè)學(xué)生前面幾個(gè)學(xué)期或者以往其他同學(xué)英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)預(yù)測(cè)出在下一步的學(xué)習(xí)中該學(xué)生的可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的地方。

2.3 使用深度學(xué)習(xí)模型給學(xué)生分配學(xué)習(xí)資源

雖然說(shuō)自主學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體的一種學(xué)習(xí)策略，但是對(duì)于許多學(xué)生來(lái)說(shuō)由于高中時(shí)期形成的根深蒂固的學(xué)習(xí)模式，使他（她）們?cè)诿鎸?duì)更加自由的學(xué)習(xí)模式時(shí)顯得手足無(wú)措，這就需要對(duì)這部分學(xué)生的自主學(xué)習(xí)內(nèi)容給予指導(dǎo)和幫助，對(duì)學(xué)習(xí)資源根據(jù)每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況給予推薦。如果我們采取人工方式來(lái)從英語(yǔ)資源中尋找適合每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)資源（即由教師來(lái)分配和推薦），這在大數(shù)據(jù)時(shí)代是幾乎不可能完成的任務(wù)。因此在這一小節(jié)，我們?cè)俅我肷疃葘W(xué)習(xí)方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，即利用英語(yǔ)資源分類結(jié)果和學(xué)習(xí)情況解析結(jié)果來(lái)推薦給每一個(gè)學(xué)生適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，這相當(dāng)于給出學(xué)生們一部分適合他（她）們自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并從這些內(nèi)容中選擇感興趣的英語(yǔ)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。從另一個(gè)角度來(lái)看，這相當(dāng)于用網(wǎng)上公開(kāi)深度學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練一個(gè)用于分配學(xué)習(xí)資源的深度學(xué)習(xí)模型，該模型使用英語(yǔ)資源分類結(jié)果和學(xué)習(xí)情況解析結(jié)果作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練好的模型應(yīng)該具有適應(yīng)性強(qiáng)、英語(yǔ)資源分配準(zhǔn)確等特性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)解析外語(yǔ)自主學(xué)習(xí)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了構(gòu)建一種全新的英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)模式，該模式利用深度學(xué)習(xí)方式和大數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練一個(gè)為學(xué)生推薦學(xué)習(xí)資源、分析學(xué)習(xí)結(jié)果、判斷學(xué)習(xí)情況的深度學(xué)習(xí)模型，從根本上緩解英語(yǔ)任課老師的工作強(qiáng)度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的熱情和效率。