百度腦圖二次開發(fā)及支持英語詞匯教學(xué)內(nèi)容可視化的探究

周敏 周宗萍

摘要：百度腦圖是一款免費、部分開源的Web版思維導(dǎo)圖軟件。本研究的英語詞匯教學(xué)內(nèi)容可視化是指借助表格、思維導(dǎo)圖，將一些在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上存在一定關(guān)系的詞匯以可視化的方式呈現(xiàn)出來?；诎俣饶X圖的開源代碼，在英語詞匯數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，探索設(shè)計并初步實現(xiàn)了詞匯的模糊檢索、一鍵導(dǎo)入百度腦圖生成思維導(dǎo)圖的軟件功能，提供一個集詞匯資料便捷查詢和生成可視化學(xué)習(xí)內(nèi)容于一體的詞匯學(xué)習(xí)工具，以期提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)英語詞匯的效率，減輕英語教師的工作負擔(dān)。

關(guān)鍵詞：百度腦圖；開源軟件；教育軟件開發(fā)；英語詞匯；可視化

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）10-0065-04

緒論

1.信息技術(shù)支持教學(xué)

當今世界，計算機軟硬件的迭代速度高于許多行業(yè)和領(lǐng)域，信息技術(shù)在引領(lǐng)學(xué)習(xí)、工作、生活等方面創(chuàng)新和變革的效果十分明顯。借助信息技術(shù)來支持教、學(xué)、研，可以為師生創(chuàng)設(shè)數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源、工具和環(huán)境，并提供跨越時間和空間的服務(wù)。在英語詞匯教學(xué)中恰當使用軟件工具、多媒體設(shè)備，將有助于教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)、教學(xué)活動的開展、教學(xué)成果的評價。

2.知識可視化理論

知識可視化的實質(zhì)是將內(nèi)隱知識或隱性知識外顯化，將外顯知識生動化。[1]將學(xué)習(xí)內(nèi)容可視化，可以幫助教師事半功倍地完成教學(xué)任務(wù)，可以降低學(xué)生的認知負荷，聚焦學(xué)生注意力，有利于學(xué)生聯(lián)系新舊知識進而有效記憶。[2]知識可視化借助信息技術(shù)工具支持，可以將圖形圖像、視音頻、動畫等豐富多彩的元素整合在一起，而思維導(dǎo)圖是知識可視化的典型工具，可以條理化地梳理知識，可視化地組織知識。

3.文檔的線上管理

百度云盤和百度腦圖都是百度公司提供的在線應(yīng)用軟件，不僅具有線上的文檔支持不限時間地點、多終端調(diào)閱、分享等功能，而且還有海量存儲空間、防誤刪備份、數(shù)據(jù)安全等保障，給我們的學(xué)習(xí)和工作帶來了極大的便利。將百度腦圖運用到英語詞匯教學(xué)中，可以方便地制作思維導(dǎo)圖，通過鏈接可以分享腦圖文檔給其他學(xué)習(xí)者，并能夠在不同的計算機上實現(xiàn)腦圖資料線上同步管理等。

百度腦圖基本介紹

1.軟件框架和開發(fā)準備

“百度腦圖”又名“Kityminder”，是百度公司2015年推出的非營利性產(chǎn)品，并將底層核心代碼開源，由百度前端研發(fā)團隊[3]（FEX-team，F(xiàn)rontend X）進行開發(fā)、維護和迭代，它具有界面美觀、功能豐富、兼容性好、操作便捷等優(yōu)點，是一款優(yōu)秀的思維導(dǎo)圖制作軟件。

百度腦圖的實現(xiàn)代碼分為客戶端和服務(wù)器端兩大類，客戶端運行在瀏覽器上，主要是HTML、CSS、JavaScript代碼，服務(wù)器端借助PHP編程語言響應(yīng)客戶端請求，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查。Kityminder-core基于矢量圖形庫kity，是百度腦圖核心部分，包含了腦圖數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)、簡單編輯功能等所有腦圖底層的支持。外層Kityminder-editor是百度腦圖的編輯器，包含UI操作界面和熱盒hotbox方便用戶輸入。由于再外一層的文檔管理、用戶認證、分享、歷史版本等功能需要和服務(wù)器端交互，所以百度腦圖開源的代碼只包括Kityminder-editor及其底層代碼（如圖1）。其依賴的十多種JavaScript類庫和框架都是開源的，在代碼托管網(wǎng)站Github上全部開放下載，供交流學(xué)習(xí)。

基于百度腦圖的二次開發(fā)，除了掌握Web基礎(chǔ)知識外，還需要了解JQuery庫、AngularJS和Bootstrap框架，以及任何一種服務(wù)器端動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)技術(shù)，如JSP、ASP.NET等。在搭建了百度腦圖基本的編輯功能后，還需要實現(xiàn)腦圖文檔的網(wǎng)絡(luò)同步、層級文件夾式管理、導(dǎo)入導(dǎo)出、分享、訪問認證等功能。有了上面的鋪墊，在進行詞匯可視化部分的功能設(shè)計時，就可以基于百度腦圖的開源框架，二次按需定制化開發(fā)，從而極大地豐富軟件的功能特性，提升工具的層次水平。

2.百度腦圖功能介紹

內(nèi)容創(chuàng)作。腦圖節(jié)點支持多種類型的內(nèi)容和操作。從內(nèi)容上看，可以是純文本、超鏈接、圖像、標簽、圖標、源碼備注等，支持多種不同類型的文檔導(dǎo)入批量生成內(nèi)容，也可以導(dǎo)出思維導(dǎo)圖；從操作上看，可以插入、刪除、排序、歸納、復(fù)制、剪切、粘貼、撤銷和重做等。

外觀設(shè)置。從樣式上看，支持6種邏輯結(jié)構(gòu)樣式圖切換、“整理布局”按鈕一鍵恢復(fù)默認排版、20種主題切換。用戶可以從字形（加粗、斜體）、字體、字號、文字顏色、背景顏色等方面對文字進行編輯，可以拷貝和粘貼節(jié)點的樣式，類似于微軟Office辦公軟件的“樣式刷”功能。

文檔管理。主體功能是文檔和文件夾的新增、復(fù)制、刪除、重命名、移動位置、層級列表查看、排序、批量操作等?！胺窒砦臋n”模塊可以設(shè)置文檔分享的URL鏈接、時間和密碼?！盎厥照尽蹦K可以恢復(fù)刪除的文檔，或徹底刪除。百度腦圖會自動記錄文檔的編輯歷史，并還原歷史版本。

3.應(yīng)用優(yōu)勢分析

無需安裝。這是基于B/S版應(yīng)用軟件的共同特性，在瀏覽器中打開網(wǎng)頁即可使用，通過網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交換。

交互功能強大。百度腦圖不僅支持豐富的內(nèi)容呈現(xiàn)，還可以進行優(yōu)秀的界面交互設(shè)計，典型的功能有整體和局部節(jié)點的折疊、展開、拖放、選擇，頁面導(dǎo)航，鍵盤快捷鍵等。

同步云端，線上管理。瀏覽器中編輯的文檔會自動保存，并同步到服務(wù)器。在相應(yīng)的文檔管理列表頁面，可以進行查閱內(nèi)容、二次編輯、分享他人等便捷的線上管理。

除了優(yōu)點，百度腦圖當然也存在不盡如人意的地方，如腦圖類型不夠豐富、存在由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定而導(dǎo)致的報錯提示、暫未實現(xiàn)移動端適配、無法導(dǎo)出支持離線可交互操作的HTML文檔等。

英語詞匯教學(xué)內(nèi)容可視化

1.需求與現(xiàn)狀分析

詞匯是學(xué)習(xí)和掌握一門語言的前提和基礎(chǔ)，國內(nèi)教育中，英語詞匯的學(xué)習(xí)也一直受到師生的關(guān)注。但英語詞匯的學(xué)習(xí)大多屬于死記硬背，單調(diào)、枯燥，記憶效果不理想。[4]而從詞匯的學(xué)習(xí)和記憶來看，可視化技術(shù)手段可以將知識形象、直觀地表征出來，能很好地呈現(xiàn)概念之間的關(guān)系，促進對知識的理解與應(yīng)用創(chuàng)新。[5]一些典型的可視化技術(shù)，如表格、思維導(dǎo)圖、圖示化圖（如“事物構(gòu)成的指示圖”“物體三維模型圖”）、地圖、網(wǎng)圖、流程圖等，可以通過顏色、線條、方塊、二維平面、三維空間、透視、交互操作等豐富的可視化元素來表現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，教師充分發(fā)揮計算機在藝術(shù)設(shè)計、內(nèi)容創(chuàng)作、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等方面的特性和優(yōu)勢，將極大地激發(fā)學(xué)生英語詞匯學(xué)習(xí)在圖形、圖像、聲音、視頻、軟件程序等技術(shù)手段支持下的潛力。

2.基于百度腦圖的英語詞匯可視化（如下表）

從詞匯內(nèi)容分。詞匯語義學(xué)強調(diào)將詞匯的語音、語法和釋義符號三者有機整合，形成“語義場”，從而幫助理解和記憶。[6]如表示溫度從熱到冷變化的一組詞scorching、hot、warm、tepid、lukewarm、cool、cold、freezing；從屬于fruits的apple、pear、banana等，還有從內(nèi)容上有相關(guān)關(guān)系的詞組搭配、同義詞、反義詞等。

從詞匯結(jié)構(gòu)分。按構(gòu)詞規(guī)律，英語詞匯有前綴、后綴、詞根等要素。[7]前綴是有共同的前面部分，可以表示有正負（或增減）、尺寸、位置、時間和次序等一類釋義的詞匯，如表示“位置關(guān)系”的inter-、trans-、ex-、sub-、super-、infra-等。后綴是有共同的后面部分，單詞的后綴會決定詞性，如形容詞常見的后綴有-ful、-able等，名詞常見的后綴有-ment、-ship等。詞根是英語單詞構(gòu)詞法的核心，會決定單詞的意思，如pel、puls=drive、push，表示“驅(qū)動、推”，expel表示開除、驅(qū)逐（ex出+pel推→推出→開除），compel表示強迫（com共同+pel推→一起推→強迫）等。[8]

在英語詞匯的教與學(xué)中，可以將具有上述規(guī)律的一組詞通過思維導(dǎo)圖等可視化形式呈現(xiàn)在一起，進行比對、歸納，從而幫助學(xué)生提升詞匯量，提高學(xué)習(xí)效率（如圖2）。

當然思維導(dǎo)圖只是可視化的一個典型工具，不能呈現(xiàn)手繪作品的細膩質(zhì)感，也不能像視頻和動畫一樣按時間序列來動態(tài)、三維地表現(xiàn)內(nèi)容。在借助信息技術(shù)手段的同時，還要結(jié)合實際的需求，發(fā)揮人的主觀能動性，這樣才能物盡所用，創(chuàng)造最大的價值。

小結(jié)

本研究涉及信息技術(shù)和英語兩大學(xué)科，基于百度腦圖軟件的二次開發(fā)，以英語詞匯的可視化為切入點，分析探討了英語詞匯借助百度腦圖實現(xiàn)可視化的場景和案例，初步設(shè)計開發(fā)了詞匯檢索和生成思維導(dǎo)圖的軟件原型。目前暫未進行實證研究，后續(xù)在不同學(xué)齡段的詞匯可視化，以及英語的語法、閱讀、寫作，甚至其他語言學(xué)科的內(nèi)容可視化等方面，都可以開展跨學(xué)科的互助合作和深入研究。

參考文獻：

[1]王朝云，劉玉龍.知識可視化的理論與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2007，17（6）：18-20.

[2][8]何方平.思維導(dǎo)圖在高中英語教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蕪湖：安徽師范大學(xué)，2013.

[3]Github.fex-team[EB/OL].https：//github.com/fex-team/naotu.baidu.com.

[4]吳玉婷.運用心智圖促進小學(xué)高年級學(xué)生英語單詞記憶[D].上海：華東師范大學(xué)，2011.

[5]羅冬華.利用知識可視化法輔助小學(xué)英語詞匯教學(xué)[J].小學(xué)教學(xué)參考，2014（33）：44.

[6]李宗宏.詞匯語義學(xué)和第二語言詞匯習(xí)得的圖式化研究[J].河西學(xué)院學(xué)報，2007，23（3）：107-113.

[7]周敏.基于SQL模糊匹配技術(shù)的英語詞匯學(xué)習(xí)小工具設(shè)計研究[J].中國信息技術(shù)教育，2018（1）：73-76.

作者簡介：周敏（1993.10—），教育技術(shù)專業(yè)在讀研究生，軟件設(shè)計師，主要研究信息技術(shù)支持教學(xué)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等；周宗萍（1993.10—），教育技術(shù)專業(yè)在讀碩士，主要研究信息技術(shù)支持教學(xué)、STEAM教育等。