前瞻數位學習環境及技術之開發

在未來3-5 年,有多個數位學習的觀念及技術將主導產業的發展,包括遊戲式數位學習、學習機 與數位學習玩具、一對一與無所不在學習、語意數位學習技術等,其內容詳述如下:

遊戲式數位學習:

從未來的趨勢來看,數位遊戲業即將發展成為一個極為龐大且蓬勃發展 的行業。而從數位學習的研究來看,這些數位遊戲所使用到的相關技術、設計原理和理論 其實是十分值得學者研究和業界發展借鏡的。譬如說,情緒工程(Emotioneering)指學習者認 同遊戲中的主角,與虛擬角色互動,並融入遊戲世界的劇情發展,所引發一連串學習情意 (Affection)、動機、投入、情緒等關係。對虛擬角色而言,賦予情緒的表現和表達,是人機 互動相當重要的一環。釐清虛擬角色在遊戲世界中所該扮演的角色,例如:合作者、競爭 者、動機促進者、任務給予者等,不同的社會化角色可以帶來不同學習助益,但在虛擬角 色的設計上,也帶來更多的複雜性和挑戰性。人們對於這個新興研究領域的興趣正急遽上 升,特別是大量富挑戰性的議題正有待研究。包括以下幾種不同的學習遊戲設計與研究: 多人線上遊戲、教室內遊戲、 合作式遊戲、個別式學習遊戲、虛擬角色設計。

學習機與數位學習玩具:

學習機(例如英語電子字典)由於具有可攜性,在台灣學生使用相當 普及;而玩具、機器人更是在幼童的成長階段扮演舉足輕重的角色。因此,設計特定學科 領域的學習機、數位學習玩具、教育機器人,是數位學習重要發展方向之一。數位學習玩 具內嵌運算、感測、紀錄能力晶片,並與學習內容結合,將玩性(fun)和學習性(learnig)結合 在一起,收集幼童的互動行為、學習歷程,建立精確的學習檔案模型,有助於提供適性化 的回饋。此外,教育機器人一方面以情感互動為基礎,發展情感偵測、情感表達的功能, 強化與學習者的數位情感黏著(digital attachment),另一方面具有實體(如臉部、肢體、或身 體等),容易整合學習模式或教學策略,並藉著肢體手勢或臉部表情等傳達。因此,教育機 器人的應用層面相當廣,是前瞻性的發展技術。學習機與數位學習玩具,包括以下發展項 次:學習機器人設計、人與機器人互動遊戲、機器人情感表達、智慧型兒童學習玩具、特 定學科學習機、學習機內容開發環境與工具。

一對一與無所不在學習:

「一對一」指每一位學生至少擁有一個數位學習輔具。數位學習輔 具的無線行動運算能力,可以讓學習輔具互傳資料,或存取網際網路上的數位資源。因此 在一對一數位教室中,學生的學習模式、互動關係,都將變得更加多元。此外,由於數位 學習輔具的可攜性和行動性,讓越來越多的非正規學習(informal learning),如戶外賞鳥、森 林裡研究動植物、博物館參觀等,逐步變成正規學習(formal learning)的一部分。而數位學習 實物(將日常生活可碰觸物體嵌入運算、感測能力晶片)更進一步整合無線行動、情境感知技 術,將跨學習情境的學生資料串連起來,達到無所不在學習。一對一與無所不在學習,包 括以下發展項次:一對一數位教室、非正規學習、戶外學習、情境感知學習、無縫式學習。

語意數位學習技術:

語意技術(semantic technology)指將人類創作如文章、影片、歌曲、畫作 加上電腦標籤,使學習者易於接觸、易於體會且吸收這些「教材」。此為前瞻數位學習技術, 所整合應用的技術包括:知識本體管理系統(ontology management system)、知識本體應用系 統(ontology-based learning application)、學習代理人(learner agent)、代理人社會(agent society)、語意搜尋(semantic search)、語意資料編輯工具(semantic data authoring tools)等。語 意數位學習技術,包括以下發展項次:Ontology、Intelligent agent、Semantic search and data、 知識與教學管理、Learning design、資料探勘。

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