1TEAMModel智慧校园完整解决方案TEAMModel智慧校园完整解决方案TEAMModel智慧教室是一套整合软硬件和云端服务的教学专家系统。TEAMModel智慧教室是发展智慧校园的基础建设工程。同时,TEAMModel也是基于云计算的教育服务系统,通过IES云端补救学习平台,形成完善的智慧校园教学网络,提供高质量与公平的教与学环境。2TEAMModel智慧校园完整解决方案「TEAMModel智慧教室」是由台湾网奕资讯科技集团创办人吴权威董事长所带领的专业教学科技研发团队,历经十多年的研究开发,整合软件、硬件、网络与云端计算等最先进的教学科技技术,焠炼而成的教学专家系统。1-1TEAMModel设计哲学TEAMModel是实现「教学」(T)、「评量」(E)、「诊断」(A)与「补救」(M)四大e化工程的理想系统。TEAM分别代表四大工程的其中一个英文字母,包含课堂教学服务(e-Teaching)、评量服务(e-assEssing)、诊断服务(e-diAgnosing)及补救教学服务(e-reMediation)等四大子系统,为一全新的科技应用服务模式(图1)。图1TEAMModel智慧教室「科技服务教育,科技服务教学,科技服务学习」是TEAMModel系统开发的哲学理念,回归教育的基本面,彻底改变以往仅从科技角度看待教学的错误思维。TEAMModel基于教学与学习的应用需求,研发可以有效能地服务各种教学方法与策略的软硬件工具。例如,传统讲述法、问题导向学习法(problem-basedlearning,PBL)、精熟学习法(masterlearning)、一对一学习(onetoonelearning)等教学方式与策略,都可以应用智慧教室的协助,提升质量与效能。科技是否发挥在「教」与「学」上的应用价值,可以从三个面向来评估,分别是:使用便利(Convenience)、展现效能(Efficiency)、科技智慧(Intelligence),这三个面向简称为ICE评估指标。TEAMModel智慧教室系统的设计,便是基于ICE理念,不断地思考包括教学与学习时,用科技更方便吗?用科技更有效能吗?有发挥科技智能吗?等问题,多年研发与淬炼而来。(图2ICE评估指标)1.TEAMModel简介3TEAMModel智慧校园完整解决方案图2ICE评估指标智慧教室(smarterclassroom)是指依据各学校、教师的教学需求,设置各项信息通讯设备(ICT),兼具使用便利(convenience)、科技智慧(intelligence)、展现效能(efficiency)以达科技创新教学之教学环境。简言之,以TEAMModel为主要核心的e化教室,能提供教学者ICE之科技辅助,具有教学、评量、诊断、补救等四大服务的教室,称为「TEAMModel智慧教室」。1-2e-Teaching课堂教学服务在教学活动中,应用科技来辅助教学,可简称为e-Teaching。教师可以利用e化教学辅具,包含计算机、多媒体系统、短焦投影机、电子白板、实物提示机等,创造「生动」、「互动」、「主动」的学习情境。TEAMModel智慧教室里,强化了e-Teaching的应用价值,除前述教学辅具,也建置了学生端的学习载具(IRS即时反馈系统、智慧型手机或平板计算机pad),使师生与生生之间,形成紧密联结、高效互动的电子讯息网络(图3)。图3TEAMModel智慧教室示意图科技智慧教学实用价值展现效能系统开发难度使用便利使用科技更方便吗?使用科技更效能吗?有发挥科技智能吗?4TEAMModel智慧校园完整解决方案所谓紧密联结,是指教师与每一位学生都建立强联结,人人都需参与教师引导的学习活动,一个都不放弃。所谓高效互动,是指教师能同步接收全班讯息,立即掌握学生学习状态,进而随时引导启思或调整进度。智慧教室的e-Teaching,是可以重建学习现场的数字环境。e-Teaching的产出,包括数字教材、电子笔记、活动历程和教学影音等,这些信息被自动记录下来,成为完整的学习历程(portfolio)档案,让师生都能重现学习现场,深化教与学。1-3e-assEssing评量服务学习评量是了解学生学习情况、分析学生学习困难点的重要工作。学习评量应该是需要经常执行的教学工作,越能精确掌握学生的学习情况,就越能因应学生情况,随时调整教学进程与难易度,进而提升教学的质量与效能。TEAMModel智慧教室的e化评量(e-assEssing)服务,负责将学习评量的程序与结果,通过e化技术,高效率进行评量程序,以及进行自动评分和保存结果,并自动链接e化诊断服务。e化评量是个不可逆的工程,可以保存每一位学生的学习评量历程,可以创造大量的学习数据库,有了庞大的数据库,就可以进一步挖掘和分析数据,因此越早规划执行,其效益越大。就多元评量的角度,虽然e化评量有其局限性,但目前校园里普遍采用的纸笔评量活动,却可应用e化技术,创造许多新的价值。例如,段考应用光学读卡记分系统(OpticalMarkRecognitionScoringSystem,OMR)、在线阅卷系统(OnlineScoringNetwork,OSN),将纸本测验内容数字化,这样不但能辅以自动阅卷,又可产生庞大数据库。而形成性评量则可以采用智慧教室的学生端载具,随时收集学生反馈信息。e化评量产生的数据资料,再进一步整合e化诊断分析服务,就可以产出各种学习力关键报告,提供更先进的教学服务(图4)。图4评量e化示意图5TEAMModel智慧校园完整解决方案1-4e-diAgnosing学习诊断分析服务评量与诊断在教学过程中,具有不可分割的关系。e化评量可以累积学习数据宝库,e化诊断是负责挖掘与分析数据的发动机。TEAMModel智慧教室的e化诊断,是基于云端计算的服务,负责接收评量数据,应用统计分析技术,产生各种具有特定功能的分析报表,并传送给相关人员,包括教师、学生、家长、命题者和教学领导等。e化诊断服务,将原本复杂、耗时的分析工作,在短时间内自动完成各式诊断分析报告,例如图5之班级学习力诊断报告,包含班级综合信息、班级学习力诊断、试题综合分析、班级答题明细、个人学习力诊断报告等。图5班级学习力诊断报告举例诊断分析报告可提供较客观、深入的信息给教学相关人员。例如提供教学管理者,学校层级的诊断分析报告,协助管理者精确决策、有效领导、决定教材选用方向;提供班级诊断报告给教师,教师可针对教学内容进行精致化分析,据此可针对个别学生进行辅导与补救教学;提供学生与家长个别的学习力诊断报告,帮助学生和家长能更了解自身学习的优缺点,据此拟定个别化的学习计划。举例来说,通过知识点施测雷达图(如图6),可清楚了解学生能力指标分布;试题得分直方图(如图7),可快速检视出题是否恰当;学习落点分析图(如图8),可分析学生学习问题。6TEAMModel智慧校园完整解决方案图6知识点施测雷达图图7试题分析报表图8学生诊断分析图整合e化评量及e化诊断服务,可创造的价值如下:学习诊断:精确分析学习、保证学习成效。错误类型:建立错误类型题库、设计教学策略。精进教学:暸解教学与教材优缺点、使教学更为精进。修定命题:拥有丰富的评量数据、精进命题。补救教学:掌握学生状态、进行个别化补救教学。7TEAMModel智慧校园完整解决方案1-5e-reMediation补救教学服务e化补救是TEAMModel智慧教室的第四个服务环节,其目的是把学生不会的部分教会。在TEAMModel智慧教室中,通过e化教学、e化评量、e化诊断等服务,已经产生了非常丰富的「教」与「学」历程数据,包括数字教材、电子笔记、活动历程、诊断报告和补救影音1。这些丰富的「教」与「学」历程数据,可自动传送到IES云端补救学习平台,藉此,学生可登入学习平台,进行课程的复习和补救学习。诊断报告和补救影音,是建立自动e化补救活动的重要基础。应用影像标签(videotag)技术,使诊断报告(知识点施测比较雷达图)的信息与自动录制的补救视频,两者自动链结,教学者或学习者更方便搜寻适当的时间点来观看教学视频(图9)。图9补救e化示意图通常补救教学对象为个别学生,而每位学生的学习表现又不尽相同,若没有良好的辅具协助,补救教学对教师、学生而言,会成为相当大的负荷,而无法达到最佳补救效果。通过e化补救工程,将补救教学自动化,使教师能够花费最少的时间,精确地指出学生学习的问题点,尽量发挥补救教学的效能。而补救教学e化工程,可创造的价值如下:记录过程:教学录像、数字点阅。视觉管理:掌握学生学习、精进自我教学。无限机会:随时随地可进行学习校正及充实活动。精致学习:个别化、适性化进行补救教学。1智慧教室里可以结合自动化录播系统,录制教学活动,作为补救影音。8TEAMModel智慧校园完整解决方案TEAMModel智慧教室可根据不同的教学目标、教学方式、教室空间以及经费限制等因素,配置不同型态的智慧教室,例如班级智慧教室、群组智慧教室、云端智慧教室、电子书包智慧教室等。2-1智慧教室的软硬件与云端服务TEAMModel智慧教室是包含软件、硬件和云端计算等服务之教学专家系统,其运作关系如图10。图10TEAMModel智慧教室运作示意图简言之,教师使用的教学辅助设备(如电子白板、实物提示机等),均通过HiTeach智慧软件来整合应用。HiTeach也是教师与学生沟通的桥梁,学生端的平板或笔记本采用HiLearning软件与教师端HiTeach传递信息,实时互动与沟通。HiTeach软件与HiLearning软件分别与IES和clouDAS云端服务自动整合,形成TEAMModel之教学、评量、诊断和补救等四大e化服务工程之教学专家系统。2-2班级智慧教室(smarterclassroom)最入门的TEAMModel班级智慧教室(smarterclassroom)意指在班级内建置计算机、多媒体系统、互动电子白板(或大型触摸屏)、实物提示机等多媒体教室之相关设备;同时,学生端配置了人手一机的学习辅具(IRS即时反馈系统),图11。2.智慧教室的多元型态9TEAMModel智慧校园完整解决方案图11班级智慧教室示意图这种仅有一台教师计算机的智慧教室,搭配学生端人手一机的遥控器,建立了1对1教学的基础环境。应用HiTeach的整合功能,把学生的作品、作业自动整合到电子白板中,随时可以让学生进行讨论、报告与互评,形成高互动的教与学情境。虽然学生端受限于遥控器功能,仅能按键选择,但是采用遥控器也有诸多好处且能满足许多互动教学模式。例如遥控器收发容易、保管方便、不需要经常充电(相较于平板计算机)等好处。班级智慧教室建置所需之设备,请参考表1。表1班级智慧教室建置设备参考设备项目说明教师计算机1台,安装HiTeach软件,整合各项设备。HiTeach互动教学系统1套,提供硬件整合的各项应用工具。超短焦投影机1台,将计算机画面投影至电子白板。Haboard互动电子白板1套,教师教学多媒体触控平台。ezVision实物提示机1台,将实体教学素材/学生作品,实时e化呈现。IRS即时反馈系统1套,包含若干个学生遥控器(依照班级的学生人数而定,每人一支)、接收器等,实时取得学生意见反馈或评量。整合建置施工1式,计算机、电子白板、投影机等设备安装、施工、线材等。10TEAMModel智慧校园完整解决方案2-2群组智慧教室(groupteachingsmarterclassroom)对于强调分组讨论的教学环境,例如:群组学习、合作学习、日本佐藤学推广的学习共同体,可在班级智慧教室的设备架构上,增加小组合作之触控计算机或平板计算机,成为群组智慧教室(groupteachingsmarterclassroom)。TEAMModel群组智慧教室的配置,除了与班级智慧教室相同的设备之外,每一小组另外配备一台计算机或平板,做为小组合作、小组讨论之辅助学习工具。教师端的整合软件升级为HiTeachPro,学生端每人有一支遥控器,同时,每一小组有一台计算机或平板,安装HiLearnin