无所不在的运算环境与进化中的行动学习解读课件.ppt

1、無所不在的運算環境與進化中的行動學習作者：陳 景 蔚南台科技大學教授前美國北科羅拉多大學終身聘教授夜數位碩一KD097114利建忠Evolving Mobile e-Learning with Ubiquitous Networks前言無所不在運算技術的成熟發展，使得教育實施的場所無限延伸，構成一個無所不在的行動學習環境(Ubiquitous Mobile Learning Environment)它結合了數位學習、無線網路、行動科技，讓學習者可以在任何時間和任何地點，透過行動裝置與無線網路隨時取得學習內容、或者與老師和同儕進行即時的互動與溝通。無所不在的行動學習目標定義無所不在的網路社會概念

2、，並利用目前的個人數位產品，結合無線網路及分散式運算觀念，建構一個無所不在的行動學習資訊系統。在學習理論導引下，以PDA 或平板電腦為主要學習載具來構建移動式學習環境，可以追蹤學生的學習活動。將環境感知與別定位技術融入系統內，以便將別定位後的學習內容傳送給學習者進行學習。無所不在虛擬網路社會的概念 Ubiquitous Computing 意即無所不在的運算環境。結合網路環境、資訊設備、裝置平台、資訊內容，透過這樣的網路環境架構，任何人可以在任何時間、任何地點，利用任何裝置連接上網，人們不會感覺到有實體網路的操作障礙存在，資訊無所不在的虛擬網路社會概念也因而形成。行政院科技顧問組提出的新十大建

3、設中的M 台灣計畫（Mobile Taiwan，行動台灣計畫）以行動台灣、應用無限、商機無限為發展願景，推動行動生活、行動服務、行動學習等一系標竿之無線寬頻應用服務。3G(3 Generation)行動電話，衛星定位系統(GPS,Global Position System)接收器，藍芽(BT,Bluetooth)網路與Wi-Fi(802.11i)無線網路，主動式(Active)及被動式(Passive)RFID(Radio Frequency Identification)等技術進步。網路學習系統得以追蹤到學習者的位置，再依照個別能力，主動提供適當的資訊給學習者，過去較難落實的無所不在學習(

4、Ubiquitous Learning)變得為具體可行，引起新一波的數位教學的革命。建構Ubiquitous 平台技術發展之剖析與實際應用 Ubiquitous 終端在設計上必須保持高度的彈性，並且可以隨時加入新的功能。發展Ubiquitous 終端時應該具備的兩項基本概念 1.強化與發展Ubiquitous network 基礎環境建構，提供必備的核心功能。2.模組化的開發方式、開放式的架構並具備標準化的通訊協定。無所不在的運算環境建構一個Ubiquitous 運算的環境 1.提供寬頻傳輸的能力：低價快速高頻寬網路環境。2.可移動式運算處理的能力：手機及PDA 3.A1ways on Con

5、nections-using：利用IPv6、WLAN、Bluetooth 等技術串聯裝置，隨時提供多元服務。4.Seamless interface：無接縫界面技術將現有各自獨立的資訊產品互相連結在一起，讓人們不會感覺到網路的存在。Ubiquitous 個人終端及Ubiquitous 晶片設計概念。模組化設計、開放式架構、及標準化的通訊協定 一般目的模組方面有：1.多元溝通模組(Communication module)：例如：廣播、電信傳輸以及資訊的傳遞。2.使用者辨模組(User identity module)：辨使用者終端裝置身份 3.感測模組(Sensing module)：讀取像是

6、RFID 標籤上的資訊以及收集其他感測模組所傳遞的資訊。4.應用模組(Application module)：例如：針對老人應用方面，它具有健康照顧的功能。5.作業系統(OS module)：控制與整合以上所述的模組。特定目的模組方面有：1.輸入系統模組(Input system module)：包含鍵盤、碰觸式面板、電子筆以及聲音傳輸裝置等。2.顯示模組(Display module):用來顯示播放我們所需要的資訊內容，如TFT-LCD 螢幕。3.能源供應模組(Energy supply module):用來供給終端裝置電源，像燃料電池及電源管理技術。4.資料儲存模組(Data storag

7、e module)：用來儲存資料，像硬碟等。無所不在運算研究的分類(1)U-裝置：辨使用者所處之情境脈絡狀況，(2)U-環境：整合裝置、網路基礎建設、作業系統建立智慧環境，(3)U-媒體：情境脈絡服務所之媒體，(4)U-人們：提供人們無所不在服務。Ubiquitous 環境的實際應用模式每一個物件(Object)被授予一個專用的別碼(uID，Ubiquitous ID)，用來辨該物件的相關資訊，這辨碼是獨一無二的且有它專屬的意義Ubiquitous讀取裝置(稱為UC，Ubiquitous Communicator)來讀取物品時，UC透過紅外線傳輸、RFID、BarCode等方式來讀取物品標籤上

8、的uID根據uID 傳送回Ubiquitous ID Center資料庫做辨與比對後再將物品的相關資訊及內容回傳至我們手中的UC 根據我們所需要的服務項目，連接到服務提供伺服器要求進一步的服務或學習資訊。Ubiquitous環境的實際生活應用模式無所不在的行動學習特性 m-Learning 定義：學習者透過任何行動學習輔具，在任何的時間、任何的地點，以同步或非同步的方式，進行學習活動，取得想要的學習知與內容。有效的無所不在的行動學習特性：學習者的自主性、裝置機動性、問題解決即時性、溝通互動性、情境脈絡感知、系統整合性、適性化、個人化、學習管理、易使性、穩固性、系統主動性無所不在的行動學習理論

9、探索性的主題是行動學習環境之下較好發揮的主題。尤其是自然科學、數學與語文教學的活動。無所不在的行動學習的理論依據：(一)以技術開發為重點的行為學習理論(二)以知建構為基礎的建構主義(三)以強調真實情境互動對於學習重要性的情境學習Ubiquitous Computing 與m-Learning 的整合設計自主式無所不在行動學習環境功能架構，共分為三個階層。最上層為學習物件與環境。中間層為學習者本身及所持用的學習輔助載具。後端的學習內容/管理子系統(LC/MS)則用來支援無所不在的適性化學習。Ubiquitous Computing 與m-Learning 的整合設計結語 無所不在運算是整合行動計算、環境感知)、基礎溝通建設等新型態的計算模式。無所不在的行動學習將引發繼數位學習後的另一次學習革命。教育專業人員由知傳輸者的角色變成學習資源的輔導者。目前政府規劃的M-Taiwan(Mobile Taiwan)和U-Taiwan(Ubiquitous Taiwan)計畫都將行動學習為推動的重要項目。當無所不在的運算環境建設完備，將能使學習達到無所不在的行動學習。THE END