基于云平台的智能英语训练系统的设计-精品文档

基于云平台的智能英语训练系统的设计

1 引言
随着互 联网的迅速发展，各种英语学习平台层出不穷，其中
比较著名的沪江英语、新概念英语、新东方英语等都 开发了自己
的学习网站。这些平台内容丰富，给学习英语的人群带来很大的
帮助，但同时也存在 着资源分散、难度较高，缺乏人机交互及学
习反馈等问题。对于英语水平不高，需要提供学习引导的人群 而
言，针对性不强。为此，研究者在构建具有更强针对性的英语学
习系统方面做了各种探索。这 些研究在资源分类、难度控制、交
流互动等方面取得了一些成果，但是由于受限于开发技术和设计
思想，还存在着以下不足：一是缺乏将各类资源进行整合加工，
从而在系统中构建一个英语学习体系和 学习模式；二是传统的
Web开发方式难以支撑系统数据量的急剧增长，运维成本高，不
利于在 互联网上进行推广。随着云计算技术的提出和迅速发展，
各种成熟的云解决方案应运而生。调查显示，采 用云平台进行开
发，可以有效降低开发成本、提高开发效率。
本文研究的智能英语训练 系统旨在运用先进的“导、学、练、
测”的学习理念和模式，建立具有丰富资源的现代化的学习环
境，系统的为英语学习者提供全方位、多层次、有针对性的服务，
满足学习者的英语水平评估、有针对 性的学习与训练、智能化的
点对点式实时反馈等需求。通过在云平台上进行系统的开发与部

署，实现了系统的稳定运行。
2 系统功能与结构设计
2.1 基于“导、学、练、测”理念的系统功能设计
英语的学习需要循序渐进、有的放矢，盲目的进行 大量的识
记和练习，虽然也能取得一定的学习效果，但缺乏系统性、整体
性，对于基础薄弱的学 习者而言往往事倍功半。智能英语训练系
统基于“导、学、练、测”四个步骤形成的学习闭环模式进行功
能设计，如图1所示。
“导、学、练、测”四个步骤的具体含义?c对应功能设计
体现如下：
（1）导：通过 建立一个包含词、句、段、篇、语法等技巧
讲解内容的知识库来实现，为学习者提供分类单词库、句型库 、
语法点、知识点讲解等内容的指导；
（2）学：搜集各种文章素材，建立包含听、读 、写、译的
分类资源素材库；学习者可以在学习技巧讲解后选择相关资源进
行学习，进行日常的 知识积累；
（3）练：建立听、读、写、译专项训练题库，并标注题目
与知识库、素材 库的关联关系；学习者可以根据自己的需求进行
单项技能的题目训练；
（4）测：根据 学习者选择的考试类型进行自动组卷，学习
者以模拟考试的形式进行综合练习，并在完成答题后得到相关 的
反馈信息，使学习者能够查缺补漏，有针对性的启动下一阶段的

学习。
根据“导、学、练、测”的设计理念，设计系统的概要功能
模块如图2所示。各模块具体功能如下：
（1）资源库管理：1.建立包含单词、句型、语法、测试点
等英语学习基础知识技巧的知 识库，并进行维护；2.建立包含听、
读、写、译的分类素材库，库内素材以篇章形式存在，并创建每< br>个资源与相关知识点的关联；3.建立各种题型的试题库，标注题
目的难度、分值、层次等属性， 创建每道题目与相关知识点的关
联。
（2）学习训练：1.对知识库中的技巧讲解进行 学习；2.对
素材库中的文章进行学习；3.选择单项技能进行做题训练；4.
进行综合性的模 拟试卷训练；5.根据学习或做题的结果给出英语
水平的评测结果；6.管理、分析学习者的错题本。
（3）用户管理：1.对用户基本信息的维护；2.对用户的访
问权限进行管理；3.按照 用户的等级、学历、性别等属性进行统
计分析。
2.2 基于Yii框架的系统结构设计
智能英语训练系统是一个典型的Web应用，针对当前主流的< br>Web开发技术平台，从开源、社区、云平台支持等角度进行分析
比较，选定PHP Yii框架作为本系统的开发平台。Yii是一个基
于组件的高性能PHP框架，包含Web 2.0的 全部特性，用于开发
大型Web应用。Yii框架采用严格的面向对象编程，集成经典的

“模型-视图-控制器”（Module-View- Controller，MVC）开发
模型，在数据访问层建立一个基于PHP PDO之上的数据访问对象
（Data Access Object，DAO），对不同数据库访问进行封装，
并采用活动记录集（Active Record）实现MVC中的模型层与数
据库的交互，减少了编写SQL语句的成本。
基于Yii框架，将智能英语训练系统设计为五层结构，如图
3所示。各层的详细设计与功能作用如下：
数据层：采用MySQL数据库及文本文件两种形式实现数据的
存储。数据库中存储知识库 、素材库、试题库以及用户信息等系
统基础数据；单词讲解、技巧讲解等内容以静态文本文件的形式存储，其文件路径存储在数据库中。
数据访问层：Yii框架中使用DAO对数据库进行访 问操作，
采用定义活动记录类的形式实现。Yii框架中定义了一个超类
ActiveReco rd，在类的内部封装了访问数据库的各种操作。只需
要创建一个继承ActiveRecord的子类 ，并重写各种方法即可实
现与数据库的交互。
实体层：对应MVC结构中的模型，创建 表示业务数据、规则
和逻辑的对象。Yii框架中定义了一个模型类的超类yii＼base
＼ Model，通过继承Model类来实现模型类的定义。 业务
逻辑层：对应MVC结构中的 控制器，负责处理表示层传递的请求
和生成响应。Yii框架中定义了一个控制器类的超类yii＼ba se
＼Controller，通过继承Controller类来实现控制器类的定义。

表示层：对应MVC结构中的视图，负责展现系统与用户之间
的交互。视图 文件为包含HTML和PHP代码的PHP脚本，Yii框
架中定义了一个应用组件yii＼web＼V iew|view，该组件主要提
供通用方法帮助视图构造和渲染，实现对视图文件的管理。
3 基于云平台的系统部署
3.1 云计算服务模式选型
在云计 算环境下，软件、硬件、基础架构等都可以以服务的
形式提供给用户，根据业务交付模式，分为IaaS （Infrastructure
as a Service）、PaaS（Platform as a Service）、SaaS（Software
as a Service）三种类型。Iaa S采用提供IT基础设施给用户的
服务模式，服务商只提供基础设施的运行和维护；PaaS是将软件开发环境、部署平台等作为服务提供给用户，用户在云环境下
进行软件的开发与部署；SaaS是 由服务供应商部署软件，通过
互联网向用户提供即时的软件使用服务。三种云服务模式的资源
配 置要求如图4所示。
PaaS服务模式能够为开发者提供应用开发和运行的软硬件
环境 ，以及应用程序的运行维护能力；开发者无需关注底层硬件
的处理能力和规模，避免复杂的应用部署过程 ，同时能够通过平
台获取应用的运行状态，统计用户使用信息。因此，综合考虑资
源、成本、人 力等因素，采用PaaS平台进行智能英语训练系统
的开发与部署。
3.2 系统部署

新浪云（Sina App Engine，SAE）是国内目前较好的PaaS< br>云平台，完全兼容基于LAMP（Linux，Apache，MySQL，PHP）平
台的应用 ，PHP应用程序几乎不用修改或做少量修改就可以在
SAE上流畅运行。SAE还针对使用Yii框架 开发的应用程序提供
了专有的应用类型“yii-sae”，使基于yii-sae开发如同使用
Yii框架进行本地开发一样。在完成智能英语训练系统开发后，
将系统迁移到SAE进行部署，具体 步骤如下：
（1）登?SAE，创建一个yii-sae应用；填写应用名称、二
级域 名等信息。如果拥有独立域名，可以把独立域名通过CNAME
方式解析到其对应的CNAME地址，建 与二级域名的绑定关系，用
户就可以使用独立域名访问系统。
（2）从SAE上下载“Yii for SAE”压缩包，将压缩包中的
framework目录覆盖 本地Yii的framework目录；上传代码到
SAE，并设置代码版本号。
（3 ）在config文件夹下的文件中配置数据库访问
参数，初始化MySQL数据库，并导入自己本地的 数据库文件。
（4）在SAE中开启Memcached。Memcached是一个高性能的
分布式内存对象缓存系统，其使用目的是通过缓存数据库查询结
果，减少数据库的访问次数，以 提高动态Web应用的速度及扩展
性。
（5）在SAE中的存储服务Storage下 添加一个名为upload
的文件夹，将智能英语训练系统中技巧讲解等静态网页文件及图

片文件上传到upload文件夹中。Storage是分布式文件存储服
务，用来存放持久 化存储的文件。
部署完毕后，用户可以通过独立域名访问基于云平台下的智
能英语训练系统。
4 结论
智能英语训练系统是一个较大规模的Web应用，能够依据系
统化的学习模型为英语学习者 提供更具针对性的指导与服务。采
用传统的Web开发与部署方式，存在着开发效率低、搭建难度大、< br>部署及运维成本高等问题。依托新浪云平台对Yii框架的完全兼
容，实现系统的开发与部署，相 对于传统的Web服务平台具有成
本低廉、可扩展性更强、性能更高的优势。