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科技創新教學在未來高等教育扮演的角色?
作者: UniHub
2020-02-16

 


科技創新教學在未來高等教育扮演的角色?

2020年初始,全球面臨2019新冠狀病毒疫情爆發,為避免群聚感染提早發生,教育部與大學研商延長寒假。於是各大學的教師紛紛討論實際推行數位教學與遠距教學,能在這種非常時期運用與操作,協助與輔助學生無法實體上課的學習需求。

 

2020年1月7日教育部於高教圈舉辦「教學實踐研究計畫」的成果展,有一場座談專注於將科技進一步整合進教學現場、提高教學成效的論壇。而這些教師的教學研究回應「教學學術研究 SoTL (Scholarship of Teaching and Learning)」,將科技導入教與學過程中的思辨、過程、方法、評量…以研究的型態進行分享。 

 

【UniHub 有你好棒】長期深入高等教育的教學現場,是大學教育與社會產業需求之間的第三方服務平台。透過緊密連結社會發展需求與社會資源,協助學校與教師跨領域的整合資源,並關注未來學習的樣貌。我們在這場成果發表中仔細聆聽老師們的教學研究成果,為無法到場的老師們整理成一份文件。

 

快速跳轉:

清大電資院黃能富院長的「AI線上預測學習成效」

大數據提供學習問題及聊天機器人輔助線上教學

 

北科大互媒系戴楠青副教授的「行動教材深化學習印象」

科技輔助教學打破於現場分析速寫限制

 

臺師大地理系陳哲銘副教授的「課程運用連結主義培養技術與素養」

連結主義融入教學過程培養學生基礎整合能力

 

 

 
熱情與實踐  107學年度教學實踐研究計畫成果展-座談會。 圖/UniHub

 


 

正文開始:

 

 

清大電資院黃能富院長的「AI線上預測學習成效」

國立清華大學 電機資訊學院 黃能富 教授/院長的教學實踐研究計畫,運用科技新技術帶入教學之中,令我們非常驚艷,尤其是大數據與 AI 的觀察可以預測學習成效,提供給學生適合的學習資源符合學習需求,更找出學生面臨學習問題與困境,且學生可以利用線上助教(聊天機器人)即時回覆學生自我的學習狀況與學習里程,並提醒與推薦學生課程練習與預習課程的資料。

 

黃能富教授是高等教育 MOOC 的先驅, MOOC 為數位學習使用最廣泛的平台,教學研究中思考學生使用平台會面臨什麼樣的問題為出發點,近一步透過AI智能與大數據優化 MOOC 系統,嘗試讓學生在學習環境找到學習資源。

 

透過大數據、 AI 智能與聊天機器人,三組模組提高使用學生運用線上平台以及自主學習的動機與契機,這份教學研究使我們【UniHub 有你好棒】深入思考,過往於將教室中的課程資料與知識數位線上化,於線上過程中較無法掌握與探討學生學習狀況與學習成效,以及學生於線上平台遇到課程問題無法即時回答學生遇到的問題,這份教學研究讓數位教材更進一步貼近學生需求與提高學習成效。

 


 黃能富院長細心談論教學研究導入的內容。 圖/UniHub

 

學習狀態大數據及聊天機器人輔助線上教學

此教學研究以 MOOC 線上課程為出發點,問題意識分成「學生需要在學習環境中找到最適合的學習資源」與「 MOOC  平台通常並不完全符合學習者的需求」,透過「計算機網路概論」與「物聯網概論」課程的學生為研究對象。

 

導入學習狀態大數據、 AI 預測學習成效、線上機器人助教(聊天機器人)

 

使用 MOOC 建置 AI Tutor 學習輔助、素材推薦系統與建立課程推薦模組(Recommend Module)為基礎,利用學聯網平台 ShareCourse 作為架構,開發診斷系統、分群系統與推薦系統等三項子系統,主要收集學生的學習成效、學習態度與學習感知等訊息,回饋 AI Tutor ,提供學員學習指引與輔助,提升學習動機與完課率。

 

透過大數據與AI結合 MOOC 能夠讓教師獲得學生的學習的狀態,也使用線上機器人助教(聊天機器人)的方式,能夠立即回覆學生面臨的疑問,降低課程助教回覆與協助眾多學生的問題。

 

 

線上數位系統開發系統詳細架構圖 。 圖/黃能富 院長

 

 

AI Tutor - MOOC智慧推薦系統基於學習概念診斷架構圖 。 圖/黃能富 院長

 


 

北科大互媒系戴楠青副教授的「行動教材深化學習印象」

臺北科技大學互動媒體系 戴楠青 副教授認為在建築設計養成中「分析速寫」為重要的學習過程,我們【UniHub 有你好棒】團隊中有不少建築空間背景的夥伴,看到這份教學研的分析速寫課程,讓團隊夥伴紛紛回饋以前大學類似的相關課程與工作坊,也非常認同此教學研究所提出的問題意識。

 

因速寫強調在現場實際繪圖,課程中開發的「行動教材」,讓學生可以在家先自我練習,到實際現再實踐的演練,然而課程製作的影片上傳至 YouTube 平台,讓學生可以更便利的觀看作為複習並能從影片中看到詳細的構圖方式,可以降低教師面臨眾多學生無法現場一對一的教學演練,此「行動教材」有助於深化學生的學習印象,以及銜接課程前後的自主學習。

 

戴楠青副教授說明課程中面臨的教學意識問題。 圖/UniHub

 

科技輔助教學打破於現場分析速寫限制

戴楠青副教授於「分析速寫」課程面臨的教學困境,其中包含實地速寫課程地點距離較遠、學生於現場的想像力不盡相同、一對一的速寫回饋能有效幫助學生理解與分析,但人數眾多時影響學習成效與學生注意力,因此針對上述困難,開發紙本與數位兩種形式的『行動教材』。

 

其中紙本教材將包含投影片的講述的概念與技巧,數位教材為人手一支的智慧型手機為載具,藉此連結教室講演與實地操作的教學活動。

 

以行動研究中的規劃、行動、觀察與反思的循環過程中,導入「成果評估」作為「反思」的依據,並利用教學現場的質性觀察評估行動教材輔助的效果。

 

課程開發「速寫走讀 App 」

『反思數位科技演進下重拾手繪速寫的價值的同時,再反向探索數位科技對輔助實地教學上的應用

  

運用 App 程式搭配「課堂講解」、「實地示範」與「 Folio 互動教材」等操作方式進行教學,課前先預錄「 Analytical Sketching 分析性速寫」課程剪輯影片,並將影片放置在 You Tube ,提供給學生課前後的預習與複習參考資料,提高學生自主學習。

 


客製化紙本教材圖。 圖/戴楠青 副教授

 

 

互動式教材行動程式「速寫走讀」。 圖/戴楠青 副教授

 


 

臺師大地理系陳哲銘副教授的「課程運用連結主義培養技術與素養」

臺灣師範大學地理學系 陳哲銘 副教授於本次教學研究中應用「連結主義」理論,將科技、學習與團體合作等三者連結,藉由課程實際專題為導向,整合學生於學校所學的地理學知識與技術,提高學生的學習成效。

 

【UniHub 有你好棒】團隊對於此教學研究運用的連結主義,讓我們非常認同,尤其是連結主義理論提出的「學習過程與引發學習動機不單止有學校」,現今為知識平權時代,許多的知識與資料來至網路傳遞與共享。

 

此教學研究的陳副教授使用連結主義理論,不只有單存的提高學生對於學校課程所學的知識與技術,更加深學生對於未來職場專案的實際操作,貫徹的將不同的理論融入教學模式之中,使教學過程變得更加務實,建構有別以往的教與學模式。

 

陳哲銘副教授開心說著教學研究的應用方式與過程。 圖/UniHub

 

連結主義融入教學過程培養學生基礎整合能力

陳哲銘副教授認為數位時代中學習新理論為「連結主義」(Connectivism),連結主義的本意為大量知識透過各種數位形式散佈於網際網路,也形同於自身的學習建立在學習的社群或資源形成連結就是學習,然而學習的契機不只有個人或學校,更可能是學習組織、研習活動、工作坊等外部環境。

 

科技軟體工具更可以延伸與誘發思考模式

「連結主義作為轉換技能導向的教學與素養導向的學習」,有助於改變學習生態

 

連結主義將教學重心從學校教師轉移到學生個人,透過網際網路時代的資訊與知識傳遞,學生不單止是單純的吸收或閱讀者,也能轉變成生產者,經由這樣的連結網路造就互相學習的資源。

 

於教學設計模式利用 ADDIE Model 作為基本模式,並搭配學習架構(Learning Design Framework)進行混合式設計。於地理教學的核心概念為空間的相互作用、人與環境的相互作用、區域間的交互作用等,若將先前提到的連結主義概念放入地理教學脈絡。

 

操作「人機」的連結讓學生運用資訊通訊科技作為工具輔助、「人際」的連結培育學生多元觀點與相互學習、「人地」的連結實地考察進行觀察與計測有助於學生印證課程所學的理論與技能等三個環節。

 

此教學研究利用大學三年級的「全球定位系統」課程作為教學設計,以真實情境專案進行操作,第一專案為「阿美族溪洲部落3D建模」,其二專案為「編輯繁體中文維基百科全球定位系統相關詞目」。

 

讓學生自行選擇擔任專案任務中有興趣的角色,並將課程中所學的空間資訊理論與技術實務運用,且有效整合學生對於地圖學、地理資訊系統、遙感探測及測量學等空間資訊技術,有效提高學生的學習與應用基礎專業能力。

 

阿美族溪洲部落3D地景模型(資料來源:https://reurl.cc/Gk9jWp)。 圖/陳哲銘副教授

 

溪洲部落無人機自動化航拍航線規劃。 圖/陳哲銘副教授

1.資料來源:教育部教學實踐研究計畫基於人工智慧評價 MOOC+SPOC翻轉教學之學習成效
2.資料來源:手持裝置互動教材研發與教學應用-數位輔助建築速寫實地教學之「學」、「看」與「畫」
3.資料來源:從技能到素養的學習-應用連結主義於「全球定位系統」課程教學設計成果報告書



提升教師參與「教學實踐研究計畫」之成果與效益
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