系統實作

本研究使用的 PDA 為 HP iPAQ 2490b 之 Pocket PC，作業系統是 Windows CE 5.0，內建 256MB 的記憶體、無線網路卡、Bluetooth。應用軟體有記事本、Pocket Word、PowerPoint Mobile、Internet Explorer、HP Image Zone、Windows Media 等。本研究的學習系統係使用 Visual Basic 為開發工具。系統提供的功能主要 包含活動導覽、學習資源、活動筆記本、學習歷程紀錄、與地圖編輯，以下針對 各功能設計與實作規劃，以金瓜石探索之旅學習活動為例說明如下。

壹、 活動導覽

本系統利用主人翁動畫代表使用者位置，並輔以活動規劃路線的方式來導引 使用者到達正確的學習景點。使用者只要讓系統中的主人翁動畫走在地圖的紅線 上，則表示使用者走在正確的規劃路線上；若主人翁動畫偏離紅線，則代表使用 者已偏離規劃的學習路線，須盡快回到紅線上。代表使用者的主人翁動畫可依教 學規劃者的需求任意更換（本研究中的主人翁圖式以瑪莉歐為例），並可根據系 統接收的 GPS 資訊即時更新與地圖間的相對位置，例如使用者往北移動時可即 時於系統中看到代表自己的主人翁移動，實際導覽畫面如下圖 3-3。

開啟學習活動首頁

觀看 GPS 訊號 開啟活動筆記本

關閉學習系統

景點提示動畫 景點圖示

使用者主人翁動畫

活動導覽功能共分為 GPS 地圖定位與景點到達提示兩部分，以下根據各功能茲分 別說明如下。

一、GPS 地圖定位

本系統使用 Microsoft 所設計的 Visual Studio 2005 做為研發工具，使用內建 的 RS232 串列通訊協定抓取 GPS 接收器的資料，再以資料流的方式分析 GPS 資

學習景點間的方向與距離，輔助他們走向正確的學習景點。

本戶外學習系統以增廣實境的原則來設計，主要目的在於輔助學生進行戶外 教學，期望能透過本系統增廣學生在戶外活動時的學習經驗，因此適時地提供正 確的增廣實境資訊是很重要的。為了能在戶外環境中準確提供增廣實境訊息，本 系統採用 GPS 的定位方式，而 GPS 的訊號存有約 10 公尺的定位誤差，若要求 學生到達與景點經緯度完全相同的位置才呈現增廣實境資訊過於困難，且學生可 能因定位誤差而花費太多時間在找尋學習景點，導致延誤戶外學習的寶貴時間。

有鑑於此，本系統於定位設計時特別提供一可調整的參數設計，用以決定當學生 走到距離學習目標範圍幾公尺內時提供增廣實境資訊，因此學生到達學習景點附 近時即可得到增廣實境資訊與該景點的學習資源。

二、景點到達提示

當使用者透過系統的導引沿著規劃路線到達學習景點時，系統會根據景點的 編輯資訊，播放對應的提示音效告知學生已到達景點位置，並跳出對應的景點提 示動畫（如圖 3-3）。使用者可根據提示功能確認景點位置，並藉由點擊彈出的 動畫圖來開啟對應的學習資源。彈出的提示動畫是根據使用者的位置而定，當使 用者在景點的感應範圍內動畫才會顯示，當使用者點擊圖片開啟學習資源之後動 畫即消失，若使用者離開感應的範圍動畫也會消失。

為了避免使用者來不及點擊提示動畫來開啟學習資源，系統於上方的功能列 中設計了一個學習活動首頁的圖示（如圖 3-3），點擊此圖示後則可進入學習活 動首頁（如圖 3-4）。在學習活動首頁中，使用者可透過網頁地圖的方式點擊各 景點圖示以開啟對應的學習資源，此功能除了解決使用者來不及點擊提示動畫圖 以開啟學習資源的問題之外，亦提供使用者透過此功能複習已拜訪過的景點學習 資源，或預先瀏覽未拜訪過的學習景點。

圖 3-4 學習活動首頁

貳、 學習資源

學習資源的設計依戶外學習活動內容而定，為測試系統的可行性，本研究共 規劃兩個學習活動，分別是校內實施的「認識校園」學習活動與校外實施的「金 瓜石探索之旅」學習活動，以下根據兩個學習活動所設計的學習網頁資源為例分 別說明如下。

一、「認識校園」學習資源

「認識校園」學習活動的學習目標，是讓學生使用本學習系統認識校園內的 植物與常見的蝶類。參與本研究的合作教師由於教學需要，已於活動前針對校園 內常見的植物建置一校園植物學習網頁供學生自行上網瀏覽學習，本活動的學習 資源主要來自該植物學習網頁中。除了校園植物學習資源之外，合作教師並自行 上網搜尋校園內常見的蝶類學習資源，最後交由研究者整理並製成合適的 PDA 網頁版本。本活動規劃的校園植物學習景點共分為三個區域，分別為 A 區、B 區及 C 區，學習網頁內容並依該區域中的植物種類而設計，其中 A 區因種植許 多蜜源植物而常有蝶類出現，故 A 區的學習資源除了有植物資訊之外亦包含校 園內常見蝶類的學習資源。各區域的學習網頁資源均包含景點靜態圖片、文字介 紹與引導問題，如圖 3-5 所示，而活動導覽的背景地圖是由教師利用繪圖軟體繪

開啟活動筆記本 返回活動導覽畫面

開啟景點學習資源

製而成，以簡單的幾何圖形描繪出校園的構造並標示景點區域以協助學生找尋學 習景點，如圖 3-6 所示。

圖 3-5 「認識校園」學習網頁

圖 3-6 教師繪製的校園地圖

二、「金瓜石探索之旅」學習資源設計與實作

以下根據活動中學習資源的資料蒐集、學習網頁內容與增廣實境學習資源三 部分說明如下。

(一)資料蒐集

本學習活動的資料來源主要來自金瓜石地方耆老－鄭春山先生所饌寫的《昔 日風華展金瓜》一書與另一位耆老－陳威廉先生編著的《懷念的故鄉金瓜石》一 書。除了引用上述兩書中豐富的金瓜石歷史記載之外，本活動學習資源亦參考黃 金博物園區網站（www.gep.tpc.gov.tw）中金水九資料庫提供的文獻資料。研究 者並於活動實施之前，協同地方耆老與合作教師實地走訪教學活動時的學習路 線，共同討論每一個學習景點的特色與觀察重點，再由教師依景點學習資源的內 容與現況觀察結果，針對各個學習景點設計能引發學生觀察及反思的引導問題。

為了提供增廣實境學習資源，研究者也蒐集了其他相關資料，詳細情形敘述於下 方的增廣實境學習資源。

(二)學習網頁內容

「金瓜石探索之旅」學習活動安排的學習景點共有七個，每個學習景點均提

供對應的學習網頁資源。網頁內容包括景點的文字介紹，利用文字敘述輔以靜態 景觀圖片的方式來協助學生認識景點的歷史與特色，網頁的最後並附有問題與討 論，讓學生針對問題的內容，進行更深入的觀察和反思並與組員互相討論。學生 並可依需求，自行決定是否將討論的內容記錄於系統的活動筆記本中，網頁呈現 形式如下圖 3-7。由於每個景點的歷史照片、資料提供的程度皆不相等，學習網 頁資源僅於部份學習景點提供增廣實境學習資源（詳細內容請參考下方的增廣實 境學習資源）。部分學習網頁並根據後來之評估結果調整網頁形式（參見第四章 系統評估），除了減少網頁中的文字敘述之外，亦使用分頁方式增加學生瀏覽網 頁內容的注意力，如下圖 3-8。

小組討論問題

圖 3-7「金瓜石探索之旅」學習活動一的學習資源

(a) 修改前網頁 (b) 修改後分頁一 (c) 修改後分頁二 圖 3-8 網頁呈現形式修改

(三)增廣實境學習資源

景點圖片說明

景點文字介紹

畫的方式，呈現學習景點中建築或地形的今昔對照，以增廣學生觀察景點時的時 空感受。增廣實境動畫的製作方式是使用金瓜石耆老－鄭春山先生所提供的景點 歷史照片與研究者於同ㄧ位置拍攝的景點現況圖，利用影像處理將今昔影像交疊 而成的 GIF 動畫圖（如下圖 3-9）。讓學生到達景點位置後除了可觀察到景點的 現況之外，亦可透過觀看歷史與現況交疊的動畫圖片更了解景點變遷的過程。

a.昔日照片 b.今昔交疊 c.今日照片 圖 3-9 增廣實境動畫

增廣實境影片的設計構想是要能提供景點導覽人員的學習效果，希望透過觀 賞影像的方式，讓學生感受有一位虛擬人物就在眼前介紹學習景點一樣。因此影 像中的背景位置需和學生開啟影像的所在位置一致，如此學生則較能將影像內容 對應於學習活動時的現場。根據此需求，合作教師與研究者一致認為地方耆老是 最適合擔任導覽人員的角色，因此增廣實境影像的製作由兩位金瓜石耆老擔任導 覽人員，並由研究者錄製耆老於學習景點位置敘述變遷過程與景點歷史故事的導 覽過程（如圖 3-10-a），讓學生在觀看影片時能將影片內容與現實環境結合，跟 著影片中兩位耆老的解說和腳步，了解景點背後無法由肉眼觀察到的歷史意義與 內涵，以增廣學生於戶外活動中的學習經驗。學生到達景點並開啟對應的學習網 頁後，則可利用點選超連結的方式來開啟增廣實境影像（如圖 3-10-b）。

(a) 增廣實境影片內容 (b) 網頁中開啟影像的超連結

圖 3-10 增廣實境影像

本研究提供的增廣實境音效是配合增廣實境影像而設計，並利用景點提示音 效的功能來實現。活動中增廣實境音效的製作方式，是由研究者錄製一段耆老所 說的問候語，例如「各位小朋友大家好！」。一旦學生到達有提供增廣實境影片 的景點時，便會先聽見耆老問候的聲音，且能看到耆老的動畫提示圖片（如圖

本研究提供的增廣實境音效是配合增廣實境影像而設計，並利用景點提示音 效的功能來實現。活動中增廣實境音效的製作方式，是由研究者錄製一段耆老所 說的問候語，例如「各位小朋友大家好！」。一旦學生到達有提供增廣實境影片 的景點時，便會先聽見耆老問候的聲音，且能看到耆老的動畫提示圖片（如圖