資訊教育e把罩

有了U Learning 可隨時隨地感覺數位的存在

黃國禎

        在高度e化的世界中，人們常常以進入電腦及網路的虛擬世界為樂事；然而，多數人可能很難想像，有一天電腦會介入我們在真實世界中的生活與學習……。

        隨著寬頻和無線網際網路技術的迅速擴展，各種內建（Embedded）和隱藏（Invisible）的無線通訊裝置以及感應技術也逐漸成熟。在各式家電器具及用品逐漸含有內建的網路及電腦裝置的趨勢下，未來我們將生活在處處有電腦及網路的環境中。多數人可能很難想像，有一天我們不論到那裡，桌子、椅子、電器用品、街燈、甚至於柱子，都可能是我們上網及使用電腦的媒介。
       

        而這些網路元件同時具有感應的功能，同時可以偵測及蒐集特定對象的個人資訊，包括體溫、心跳、血壓、所在的位置等。這樣的趨勢，不僅提供人們接收資訊的便利，更讓電腦系統可以隨時隨地了解及記錄人們的生活及行為，以提供更多元化且主動的服務。這樣的網際網路使用環境，學者稱之為無所不在的計算環境（Ubiquitous Computing, u-Computing）。
       

        u-Computing系統的裝置必須在變動的環境中能夠自動與其他裝置交替運作；而要有自動交替運作的功能，必須運用可以隨著環境改變特性與功能的通訊元件。當移動或有新的組件加入時，自動化交替運作組件可在不中斷操作的狀態下變換原搭配組件，而不需要安裝任何新的軟體或調整參數。另外，由於u-Computing使用具感應能力的無線通訊裝置，以隨時獲得個人的行為及狀態資訊，因此可提供適時的協助與服務；學者將這個特性稱為情境感知（Context Aware）。

        在這樣的電腦使用環境中，使用者能夠無間斷地在行進中獲得各種電腦資源及服務。例如，當需要無間斷地使用進行視訊會議時，系統會立即定位出必要的功能物件（Functional Objects） （例如距離最近的CCD 照像機或顯示器等）。如果用戶必須在辦公室內移動，設備（Application）必須根據用戶背景（Context）無間斷地改變裝置以繼續視訊會議。並且當網路或者裝置狀態出現變化 （例如用戶從具有100Mbps LAN的桌上型電腦轉移到具有802.11 wireless LAN的PDA），系統也需要找尋額外的轉碼功能程式，以適應新的網路或裝置狀態。更重要的，當使用者遭遇困難或危險時（例如心臟病發作），系統可主動的偵測並提供協助。

        由於u-Computing及行動學習載具技術的進步，資訊及教育的學者已逐漸注意到u-Computing環境對於未來數位學習可能帶來的衝擊。在無線通訊設備進步到可以隱藏在各種器具之中，並具有感應各種環境參數（例如溫度、溼度、物體接近）及計算與儲存功能的同時，RFID（Radio Frequency Identification）等通訊技術更可以使系統辨識行學習者所在的位置及移動的情形。在這些有利的軟硬體技術的成熟之下，無所不在地學習（Ubiquitous Learning, u-Learning）的構想已逐步成為可行的新的學習方式。

        從系統設計者的觀點來看，實體整合（Physical Integration） 與自動化交替運作（Spontaneous Interoperation）是u-Computing系統的兩個主要特點。實體整合指的是u-Computing系統整合了電腦功能與真實世界的物體，例如一個電腦化的咖啡杯，除了具有原本的功能外，同時具有感應、程序化及網路的元件，可傳遞需要的訊息（裝滿程度、杯子位置高度）；因此，透過杯子本身的功能，系統可獲知杯子擁有者的狀態。

        另外，像u化的會議室可能包括各種u化的辦公傢具，例如可偵測狀態的座椅、可自動記錄內容的白板、可自動感應個人數位化裝置並啟動的投影機：這些u化的裝置會依據與會者所在位置，例如坐在桌子前或站在白板前，提供適時的服務。因此，新一代的u-Learning情境與特性，與大家熟知的行動學習有很大的不同。
從學習者的觀點來看，在u-Learning環境中，學生只要攜帶任何具有無線網路科技的裝置即可連接網路，並可以隨時隨地利用周圍的任何內建電腦。此外，u-Learning環境中的內建感應裝置也可以辨別學生的狀態及環境參數，並依據學生的狀態、行動裝置的功能、網路頻寬等，提供各樣的測驗、評量、學習歷程紀錄、以及個人化輔導。

        因此，在u-Learning的環境中，測驗與評量的模式已延伸至課堂外。許多原來不易接取數位資源的學習場所，已經逐漸地與數位環境結合。例如系統可以要求學習者在空曠的戶外進行自然生存的觀察，並依據對學生情境的感知，提出問題要求學生回答，也可要求學生與遠方的同儕進行討論以解決問題；同時，系統也可依學生的表現，提供必要的支援與輔導。例如，當學生在接受戶外的植物辨識測驗時，系統可以依據學生所在的位置及周圍的環境，並參考學生過去的表現程度，詢問不同難度的問題；在完成測驗及評量後，系統也可以立即提供輔助教材，並提醒學生與現場的某些植物進行比較。

        結合現場真實環境與數位學習環境的主要好處並不只是學習者可在行進中學習，更重要的是，系統可以感應學習者所在的環境，並提供更精緻的個人化測驗與評量。這樣的測驗與評量方式，與單純的戶外測驗或線上測驗是截然不同的，不只是臨場體驗的樂趣與效果，更可獲得來自數位環境中豐富且個人化的支援。因此，未來透過u-Learning環境提供的評量與輔導優勢，不只可以了解學生對環境的觀察能力、現場操作能力及解決問題能力，並可以與數位環境結合，記錄學生在真實世界的學習歷程。
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