
解决方案 TEAMMode1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,TEAMMode1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。 摘要介绍 近年来,随若信息科技与通信科技的快速发展,世界各国纷纷大力以信息技术为基础的智慧城市。而教育信息化是衡量一个国家和地区,教育发展水平的重要标志,实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量,追切需要大力推进教育信息化。当前和今后一个时期要大力推进“三通两平台”建设,即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通,建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。力争实现四个新突破,即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制新突破。 TEAMMOde1智慧学校方案,正是基于国家政策的需要,切合教育需求的教育智慧系统,经过专家团队多年的开发,并通过广泛一线教师的实施验证,充份体现在教学实践中的效能。是全国第一套已在各省市大规模应用,并已形成常态化教学的稳定系统。 所调智慧学校(SmarterSchool)是以教育云为汇聚统合的中心,建立大规模的智慧连结:在学园内建立智慧教室,校园内的教育云与班级智慧教室彼此关联,信息传递可以向下分流,也可以往上汇整,达到信息统合的科学化应用。简言之,智慧学校就是一个系统化的教与学生态系统(Eco-system)。 在智慧学校的发展架构下,可以积累全校所有智慧教室的学习资料与丰富的教学资源,创建大数据(Bi名Data),除了扩大兼容性的资源整合应用之外,更可利用大数据库进行数据分析,为迈入智慧教育铺路。 若学校具备先进的设备基础与师资队伍,导入TEAMMode1智慧学校的应用,定能为教育信息化,为教育的公平,为教学质量的提高,树立学校特色,乃至教育信息化的领先指标。 为了推动智慧学校,须以宏观的智慧学校管理为方针,执行第一批的智慧教室试点建设,让智慧教室落地实施,可在取得初步的智慧教室实施经验与观摩交流后,在学校内实施较大规模的建设,建议编列约万元的预算,第一批建设间智慧教室,第二批建设间智慧教室,并逐步探索有特色的”智慧学校”。 建议试点以学校领导管理与推动的前提下,挑选优质的试点班级,为智慧教室的教学改革工作铺路。由校校长负责领导智慧教室的执行与培训,全校培养一批约3~5人的精锐教师,具备智慧课堂实作、展现智能模式理念的智能教师队伍。 要达成智慧教育的愿景,要若力于硬实力的建设以及软实力的培养。当一间教室装置了电子白板、实物展示台以及IRS即时反馈系统,这就是一间智慧教室;当一所学校班班都是智能教室,并通过云计算平台整合起来,这就是一所智慧学校。 TEAMModel简介 教室中的教与学,是学习的基础,源于教室的学习,也是最为重要的知识教育与人格教育。「TEAMMode1智慧教室」是以教室为核心,立足于教室的教学科技与教学教法,为一线的教学提供方便、高效的教学系统。「TEAMMode1智能教室」是整合软件、硬件、网络与云端计算等最先进的教学科技技术,烽炼而成的教学专家系统。 1-1TEAMMode1设计哲学 教学中的活动,不脱离课堂中的教学,教学后进行评量考试,考试之后诊断评量的效果与落差,最后对不足之处,进行补救教学。 TEAMMode1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分别包含课常教学服务(e-Teaching)、评量服务(e-assEssing)、诊断服务(e-diAgnosing)及补救教学服务(e-relediation)等四大子系统,为一全新的科技应用服务模式(图1)。 「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者待教学的思维。 TEAMMode1基于教学与学习的应用需求,可以有效能地服务各种教学方法与策略,包含各种的软硬件工具。例如,传统讲述法、问题导向学习法(problem-basedlearning,PBL)、精熟学习法(master1earning)、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。 TEAMMode1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?有发挥科技智慧吗?等问题,多年研发与淬炼而来。(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)、科技智能(intelligence)、展现效能(efficiency)以达科技创新教学之教学环境。 简言之,以TEAMMode1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、补教等四大服务的教室,称为「TEAMMode1智慧教室J。 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、实物展示台等,创造「生动」、「互动」、「主动」的学习情境。 TEAMMode1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、智能型手机或平板计算机pad),使师生与生生之间,形成紧密联结、高效互动的电子信息网络(图3)。 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信息,能发觉所有学生的思考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能产出,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,成为完整的学习力程(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。传统的课堂中,往往使用纸笔式评量,但「TEAMMode1智能教室」中,可以使用科技方法来轻易完成,代替部份的纸质评量,让老师更有效的进行教学。 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)、自动网络阅卷系统(OnlineScoringSystem,osS,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)。 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化诊断是负资挖掘与分析数据的发动机,准确掌握每一位学生的学习成果, TEAMMode1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。 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教教学;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。 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:晾解教学与教材优缺点、使教学更为精进。修订命题:拥有丰富的评量数据、精进命题。补教教学:掌握学生状态、进行个别化补救教学。 1-5e-reMediation补救教学服务 e化补救是TEAMMode1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,籍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化补款活动的重要基础。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)。 通常补教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,尽量发挥补教教学的效能。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。 2智慧教室的多元型态 TEAMMode1智能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 TEAMMode1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。 简言之,教师使用的教学辅助设备(如电子白板、实物展示台等),均通过HiTeach智能款件来整合应用。HiTeach也是教师与学生沟通的桥架,学生端的平板或笔记本采用HiLearning软件与教师端HiTeach传递信息,即时互动与沟通。 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、诊断和补教等四大e化服务工程之教学专家系统。 2-2