数位学习

may 2007-11-19

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数位学习

李如敏

国立彰化师范大学商业教育学系95级

一、认识数位学习

数字学习（e-Learning）又称在线学习，是一种以网络为主要的教学方式，特点在于学生可以在任何的时间、地点藉由网络进行其所需要的学习，成为一个以学习者为主（Learner Centered）的学习方式。(林美纯、张绍勋，2004)

(一)数字学习应用的领域

1、产业界：主要是利用数字学习来协助企业对员工进行教育训练，来提升企业竞争力，同时也降低了这些教育训练上的成本。

2、教育界：在于提升学生学习的成效和降低老师的授课负担为主要目的。在政府提出数字学习国家型计划后，全国各校开始积极相关的技术和设备。(Htm:www.slat.org/communique/200203)

(二)比较

1、数字学习和计算机化（Computer Based）教学：数字学习是透过网络为主的信息传递媒介，信息的更新比过去的计算机化教学更有弹性。

2、数位学习与远距教学（Distance Learning）：数字学习是强调互动的学习方式，而远距教学是只有授课者单方面的提供教学信息。

二、数字学习教学设计

(一)混成课程设计

同时采用数字学习和传统教学方式 (Classroom-Based Learning)二者具有不同学习模式的特点双管其下，在规画上，应该依照不同情境和学习者程度，做不同教学模式的搭配，互补成多重感官的学习形态，有效地提升学习成效。

采用数字学习来弥补传统教学模式的限制和瓶颈，目前多数教育训练单位的共识与目标，数字学习不能只限于教学大纲及教材上网的动作，显然是过于不足。早期网际网络的单向传播功能，并未符应教学互动程序的广度与深度，检视现有之信息技术发展成果，诸如网络频宽、多媒体应用、会员管理、内容管理与流程管理的工具，均以发展至足够成熟的水平，善加规划与设计，这些应用工具可以整合出相当优良的数字学习环境。(2004林美纯、张绍勋)

(二)ADDIE模式

是数字学习常见的教学设计模式，「分析(Analysis)、设计(Design)、发展(Development)、建置或应用(Implementation)、评鉴(Evaluation)」五个项目，也就是ADDIE模式。ADDIE所列举的五大项目是一切教学设计过程中不可或缺的考虑，其各自所代表的意义如下：

1、分析(Analysis)：考虑学习者要学什么。

2、设计(Design)：考虑学习者要怎么学。

3、发展(Development)：考虑如何编制教学材料。

4、建置或应用(Implementation)：考虑要如何实施教学及其环境设定、或建立教材置放环境。

5、评鉴(Evaluation)：考核学习的结果或教材质量之方式。

图一：ADDIE模式在数字学习之应用 (2004张淑萍)

(三)课程设计五阶段

1、分析阶段：必须短时间完全此阶段；Who谁需要被训练（分析学习对象）；What工作是什么；When何时必须被训练、How需要学那些技能能做什么；Why为什么应该要改变等。

2、设计阶段：三到五个工作天完成此阶段，是提出大纲及项目计划，以草稿的形式产出目标、教材架构、项目任务及时程规划。要精准定义期望学习者学完后能做什么。

3、发展阶段：要事先训练基本的教学设计观念。定出教学目标、学习的基本观念、有那些任务和步骤、给予展示和范例、要有练习和评量。并将一切做为PowerPoint或其它工具做成范本。

4、部署阶段：要先行测试，并提供学习上相关技术和操作指引给学习者。确认学习者的问题(1)有无时间、地点和设备来使用这些教材；(2)没有网络的人如何使用；(3)有无线上的同步学习课程，是否会记录下来；(4)是否对弱势族群给予不同的协助。

5、评鉴阶段：学习满意度的调查，若是长期要使用的，可以做一份调查问卷给学习者，提供学习心得和建设性的回馈以供修正之参考。(2004张淑萍)

图二：课程设计五阶段 (2004张淑萍)

动设计

学习活动的核心在于「课程体」(courseware)，包括「知识」、「教」(teaching)、「学」(learning)、「辅」(collaborating)、「评」(evaluating) 等辅助元素，学习活动的流程包括：

1、课程内容数字化

2、课程素材包装

3、规范课程内容传递的模式与呈现的流程

4、学习历程安排与记录

5、评量方式如何采用 (2004张淑萍)

(五)数字学习系统管理

需要软硬件设备的配合，软件是学习理论、学习教材、评量系统等，而硬件是计算机外设、网络设备、应用程序，所构成之学习平台。一个好的数字学习系统，应该注意要：

1、以学习为核心，以多样化来呈现技术、

2、采用国际数字学习标准让教学的资源容易交换、

3、系统要能快速开发，和高度的扩充延展能力。

而系统的成本，包括系统建置成本、人员训练成本、修改维护成本。

一般标准化制定流程有四 (2004林美纯、张绍勋)：（1）研发、（2）发展规格、（3）测试、（4）认证，目前数字学习科技标准之需求，包括：内容后设语言、内容排序、内容打包、命题与测验、本体与诠释等。而制定标准过程，都有需要严格的质量管理与认证。

由美国国防部ADL组织提出之数字学习科技标准，针对上述需求提出的「共享内容组件参考模式（Sharable Content Object Reference Model, 简称SCORM）」，基本上，SCORM并非标准，而是提供发展科技标准的共同参考模式。

根据美国国防部高阶分布式学习先导组织（Advanced Distributed Learning，简称ADL）2004年SCORM 2004概览（ADL ,2004）解释，SCORM提出之标准指标内涵包括：(2004林美纯、张绍勋)

1、可及性（Accessibility）：数字学习距离上传播的能力。

2、调整性（Adaptability）：根据个人化需求，是否调整教学的能力。

3、承担性（Affordability）：降低教学传播的时间及成本时，能否增加效率和生产力的能力。

4、耐久性（Durability）：不用耗费成本重新设计编写，而能承受科技变化快速的能力。

5、共通性（Interoperability）：在各地使用各种平台的兼容性能力。

6、再用性（Re-usability）：在多元应用情景下协同教学材料的弹性。

数字学习的规格标准，以ADL所整理的SCORM与Saba公司所提出的 ULF，最具一统之尊的影响实力。

SCORM（Sharable Content Object Reference Model），称为「共享内容组件参考模式」：是应用于教育训练领域的标准规格，内容涵盖教材的开发、包装、交流等主题。目标是让教材内容达到下列诸项要求：可重用(reusable)可互用(interoperable)可耐用 (durable)；有「导读」、「内容统整模型」、「开放执行环境」三大部份；

在教材内容包装上，以 XML 语言格式为规范、在学习管理系统 (Learning Management System, LMS) 部分，隐含了Server为基础的环境，可以储存多种管理系统，以便管理 SCO (Sharable Content Object分享式内容对象)，LMS负责「SCO之间的流程顺序」，SCO负责「SCO之内的流程顺序」，SCO必须透过LMS管理与协助，来和其它SCO沟通，相关沟通记录则储存于 imsmanifest.xml 档案内。

ULF (Universal Learning Format) 称为「通用学习格式」，以XML为基础的规格架构，交换各种不同形式的数字学习数据，包含了数字学习内容、学习资源目录、认证数据库、学力数据库、学习者历程等信息。为了解决「重用性」与「能见度」的问题，采用XML与RDF两大数据规格。(Htm:www.slat.org/communique/200203)

三、数字学习教材发展

(一)学习者教材分析

学习者分析学习者的背景、学习特性及先备技能，协助了解潜在教材使用对象的学习准备情况及学习风格偏好，来设计合适的策略。其分析范围：

1、一般特征（general characteristics）分析：

了解学习者文化、心理与社会背景等因素，指年龄、性别、职业、教育程度等。通常学习者年龄越大或经验越多，教学方法会采用比较、分析、综合的方法，以抽象为主的媒体来呈现；年龄越小或经验较少者，使用具体型式为主的媒体来呈现。

2、学习风格（learning styles）分析

　了解学习者偏好的学习方式。许多学者们对提出许多不同的分类方式，如Honey与Mumford于80年代中期提出行动派、思考派、理论派、实务派的分类；Rose与 Nicholl于1997年提出的左脑及右脑的分类；Bandler与Grinder于70年代提出的视觉、听觉、动觉的分类，与教学策略与媒体选用相关的。
A、视觉类（Visual）的学习者：由「看」来学习，喜欢透过看图片、图表、影片来学习事物，设计数字教材时可多用观看的教学策略，选用可视化的媒体呈现内容。

B、听觉类（Auditory）的学习者：由「听」来学习，喜欢透过听录音带、演讲、讨论及口语化来学习，设计数字教材时可多应用刺激听觉的教学策略，选用有声多媒体呈现内容。
C、动觉类（Kinaesthetic）的学习者：由身体活动及实际参与来学习，喜欢透过自己动手做、角色扮演、接触及体验来学习事物。设计数字教材时，可多以做中学的教学策略，选用互动性高的的多媒体呈现内容。

(二)教学设计模式的重要性

根据美国知名教育学者梅格（R. F. Mager）于1968年时提出了教学设计模式的重要性，整理如下三点：

1、确立教学方向：

指出若无清楚的目标，教学设计者将缺乏具体的基础去选择或设计教学材料、内容及方法。如果连前往何方都不知道，又如何会知道该选择哪一条路走呢？也就是说教学设计模式的第一个重要性即是能协助设计者确立教学方向。

2、确立评鉴目标：

考试或测验是学习之路上的重要里程碑，扮演起告诉老师及学生他们是否成功达到学习目标的重要角色。但除非在课程一开始，师生心中即清楚知道学习目标，不然考试常常会错误引导学习，严重甚至是考试与教学完全无相关。唯有当教学目标清楚呈述时，考试的设计上才有可能真正测试到学习者是否达到学习目标。教学设计模式即是能协助确立评鉴目标。

3、指引学生方向：

清楚的学习目标将协助学生朝向正确的目标努力。根据经验，不论哪一个层级的学习者若能知道他们的目标，将会协助他们往正确的方向走。而教学设计模式的第三个重要性即是能协助指引学生努力方向。

前述三个重点即指出教学时需着重「学习目标」、「教学策略」与「评量方法」三大要点，而教学设计模式就是应用系统方法来解决这三大要点的过程。(2004张淑萍)

四、数位学习推动政策

全球各国都积极于数字学习上，我国资策会最近两年加强了学习平台技术、学习标准趋势、教材开发技术、教学经营方式，以及数字学习人才的培训等，根据国外市场趋势和我国国内产业现况，培养人才与技术；为了配合国家发展政策，成立「数字学习技术中心」，整合数字学习领域研发与技术服务，结合部门的研发能力，推动数字学习产业，并扩大对数字学习产业的服务，「数字学习技术中心」下分四组：

1、技术服务组：引进国际数字学习技术与标准，提供相关平台、工具及教材之认证服务为主。

2、教材制作组：研发优良教材发展方法与流程，推广教材制作工具，制定教材评估规范，推动国内数字学习教材审查。

3、教学发展组：透过对社会大众进行数字教学，来累积网络式、混合式、整合式三种模式的教学经验，协助资策会将训练数字化。

4、产业服务组：搜集国内外市场信息、掌握商机、促成国际合作、提供相关法规政策、市场情报及顾问咨询服务为主要业务。

5、技术服务组：电子商务技术实验室进行分布式学习系统及数字学习内容协同作业平台的开发。研发以P2P技术为基础的数字学习网络，包含项目流程控管机制、使用者为中心的编辑与组装环境、教学组件管理机制、分布式的学习管理系统。（2004陈昭义）

五、未来展望

面对未来数字世界的竞争力上，如何能有效提升人民的教育与技能水平，培养未来放眼全球的竞争实力，需要计算机与网络科技强大的发展，数字学习能对于这方面有很深远的影响。

未来是一个网络趋势的时代，信息科技具有数据储存和快速处理能力，因此数字学习有这些特点，可以提升教学上的效益，让全民教育、终身教育的目标，有机会更加具体落实。但教学方式需注意学习对象（Learning Object）的建立、学习历程（Profolio）的分析，否则只是单纯的将教材数字化，会容易流于为数字化而数字化的迷思中。

未来政府将和各大专院校合作，将大专院校及实验室的研发成果，与产业界做双向交流，希望藉此能加速业者提升其国际竞争力；资策会期望未来「数字学习技术中心」，能够和全球先进国家并驾齐驱，发展数字学习技术最新技术。（2003庄启国）

六、实际案例

2003年国外优良数字教材的金牌教材"Basic Math"是由Chester County Intermediate Unit委托由SoftAssist公司发展的数字教材。此教材是高中数学的补充教材，目标学习者为Chester郡9-12年级的高中学生，透过此课程学习能学习到数学的概念及在日常生活中如何应用数学的技能。教材时数约2.5小时。

主要得奖原因在Chester郡教补救教学的数学老师们一直都在寻找可以让他们在补救课堂可以用的教材，由于学生会需要补救教学的程度不一，如何能够提供个人化的教学一直是相当棘手的问题。以一个青少年打工的案例，该如何存钱买到一部汽车来贯穿整个教材。这门教材，在每个主题前都有设计前测，让学习者了解自己的程度，依照自己的学习速度选择所要学习的主题，或是依内容建议的步骤学习。事先分析了美国十大青少年网站，设计适合学习者年龄层的画面及角色造型设计。

教材里共有六个单元，分别是GCFs and LCMs 最大公因子与最小公倍数；Fractions分数；每单元中都有三种自我评量：

1、练习中学习：在教学内容里有练习活动，帮助学习者的逻辑概念。

2、多媒体游戏：课程里有多媒体的游戏来做综合练习，有三种难易度，学习者能提高学习动机。

3、生活实例：每单元最后有一个实际任务，必须熟练整个单元的内容才能突破。

以互动设计激励学习者的策略：

1、有可视化的计划表：教材里有许多可视化的图形，帮助学习者透过图形来思考数学问答。

2、有提示和在线导师：当学习者困惑的时候，可以点选"小帮手"提供提示或指导，会根据画面之问题提供教学提示，但非没有意义的激励语或是直接给予答案。

3、数值型的动画：教材里有很多的数值型动画，但不会看到与目标无关的动画。(2003国外优良数位教材 - "Basic Math" 观摩资策会张淑萍)

七、参考数据

1、数字学习之应用与趋势—张绍勋、林美纯

2、数字学习网络科学园区现况与未来发展—庄启国

3、数字学习—新挑战下的新契机—文?Marr