一、科技教育數位平台之建置
跨領域科技教育平台專用的網域名稱「istep.org.tw」,入口網址為
http://www.istep.org.tw,如圖 4 所示。網站整合了互動式遠距教學之管理系統、協同教學
之教學園地與數位教材中心等三大系統功能。本節將就協同教學之教學園地、教學管理、教學環境、以及學習追蹤管理做說明。
圖 4、跨領域科技教育平台入口網站
1. 協同教學之教學園地
由國家高速網路與計算中心及交通大學電資中心合作開發,已建置的一套稱為「ISTEP 教學園地」的教學平台(http://tlc.istep.org.tw),互動式線上教學系統課程資訊如圖 2、3 所示。
此互動數位學習平台運用即時互動式多方網路視訊與學習科技,結合了子計畫的各種跨 領域相關教材與科技研發新知,透過平台的數位化學習功能(e-learning),作最迅速並有效的 流通與交換。希冀透過豐富的跨領域科技教育教學資源及平台環境,以培養國內種子教師師 資,並推展科技人才培育,進而平衡地域差異,擴大教學效益。
此互動數位學習平台遴選的課程多以新興的跨領域科技課程為主,今年度課程數已顯著 增加,包括以下幾類:
奈米生物技術
奈米科技導論
微機電系統技術與整合
影像顯示科技導論
微微衛星系統工程
平台將面授課程、遠距課程,以及線上數位學習課程等不同課程型態整合,採用多形式 上課型態方式以達成學習和分享之目的。其主要功能包括:
內容管理系統:提供教師規劃、設計、整理、儲存教學內容之功能,及內容管理員 之相關控管功能。
教學管理系統:進行線上教學時,提供教師實施教學活動所需之功能,及教學管理 員之相關控管功能。
學習系統:提供學習者參與線上學習活動之相關功能。
除了致力於平台的規劃及相關功能的建置,如課程講授的型態、討論區,線上諮詢等功 能,除了能增進師生之間的交流,並讓相關人員透過此平台將數位課程內容順利的放入平台 內,而學生則可透過此平台,觀看其數位課程內容。
今年的主要任務,則致力於平台版面的規劃、設計、建置及教學流程的規劃,以及多點 視訊會議系統的維護,並依據學生及教師的回饋及相關工作人員的反應,來改進平台的動線 與呈現。除了讓學生及相關工作人員有著耳目一新的感覺外,更能藉由教師的教學反應來改 進平台的缺失,以期許能更符合教師們的需求,讓學生對於平台的使用上更無障礙。
圖 5、跨領域科技教育平台互動式線上教學系統介面
圖 6、互動式線上教學系統課程資訊
2. 教學管理
教學管理分為兩大部分:(一) 課程內容管理系統及(二)教務管理系統。其中課程內容 管理系統包含「教師模組」、「助教模組」;教務管理系統包含「教務行政模組」、「教師模組」。
此一系統整合後提供了遠距教學過程中滿足教學、學習、及管理目的一個非常重要的環境。
故此系統平台顯然主要的服務對象有三種角色,分別為:教師、學生、及管理員。
如圖 7 所示,教師透過「內容管理系統」將課程所需的各種相關資料及內容建立其中,
管理員於其中檢視並確認老師應上傳的各種資料皆以備齊,確保內容管理系統中的所有課程 皆可正常運作。當學期正式開始時,管理員經由「教務管理系統」將該學期要開課的課程從 內容管理系統中選出,未來學生在指定的時間內即可在平台上課。上課期間,教師、助教及 管理員可透過「成員管理系統」,了解學生的學習狀況,並適時解答學生在學習過程中所產生 的問題。透過與學生的互動及回饋,老師可再回到「內容管理系統」修訂課程,下次上課的 時候學生即可看到修訂後的課程內容了。在平台整合後,對於老師來說準備課程內容時,多 了很多種選擇;對學生來說可以體會到多種不同教材呈現形式所能帶來的好處,使得學習更 有彈性;對於管理員來說,可在線上安排教室場地、相關的伺服器、上課課程排程等教務各 項工作,可使教學支援的工作更好更有效率。以下就針對各系統的功能及效益進行說明。
圖 7、融合式數位學習平台系統示意圖
(1) 課程內容管理系統
內容管理系統的使用者分別為教師們及內容管理員。
A.
教師模組教師們在內容管理系統中主要負責的工作是建立、規劃、修改及刪除課程相關的資 料。當教師們完成新增並上傳該門課資料或內容後,可即時預覽其所建立的課程內容,
可依據課程進行之現況需求,隨時做彈性的調整。
B.
助教(內容管理員)模組內容管理員(助教)在內容管理系統中,主要負責的工作是控管內容、課程、老師 的相關資料,包括課程內容分類、增刪改老師資料、增刪改課程內容資料,及系統環境 設定等。除此之外,管理員具有老師其他功能的所有權限。
(2) 教務管理系統
此管理系統主要有教務行政模組以及教師模組,提供所有課程開辦所需的一切功 能,以及教師們所關心的一些教務管理功能。教務管理系統的使用者包含教學管理員及 老師們。
A.
教師模組老師們使用教務管理系統中的功能,在課程進行中發揮輔導及與學生個別或集體直 接互動的功用。
B.
教務行政模組在教務管理系統中,教務行政人員主要負責開課、註冊、加退選、公告、問題回報 等相關之行政功能。
3. 教學環境
(1)互動式遠距教學系統
為根本解決過去使用超級視訊格網(Access Grid)在新音效卡相容性不佳以及影 像壓縮方式需較高的頻寬需求的問題,今年特別致力於互動式遠距教學系統的開發,此 教學系統主要有影音互動教學模組、遠端桌面共享模組、遠端應用程式操控模組。
圖 8、即時互動式多方協同教學系統架構
A.
影音互動教學模組本模組可讓不同地方的教室,將畫面及聲音送上來,於是老師再其中一點上課,其 他各點的學生皆可同步上課、亦可在遠端發問。
B.
遠端桌面共享模組利用本模組可以讓主播端講師的講義在教學活動中呈現給所有遠端的點,在各個遠 端收撥的教室裡可以即時同步的呈現。老師亦可藉由本模組是反軟體的操作。
C.
遠端應用程式操控模組利用本模組可以讓主播端講師進行遠端電腦操控,解決各連線教室學員的問題,也
圖 9、視訊教室畫面與各功能區
(2)建置北中南三區視訊串流橋接伺服器(Bridge Server)
由於各連線單位分散台灣本島各處,且網路頻寬各有不同,目前由國網中心新竹的 伺服器所提供的網路頻寬已足夠現有連線學校使用,為求未來更多點連線時最佳的視訊 連線品質,目前於國網中心北中南三區的機房設置視訊串流橋接伺服器(Bridge
Server),三區的 Bridge Server 將透過 TWAREN 高品質學術網路相互串接提供服務,各 連線單位僅需連結至地理位置上最接近的串流橋接伺服器(Bridge Server),便可以藉助 TWAREN 骨幹,以最快、最低延遲的網路品質取得來自不同位置的視訊串流。圖 10 為 國網中心預計架設視訊串流橋接伺服器網路架構對應地理位置之關係圖。