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臺北市國民小學智慧校園指標建構之研究 - 政大學術集成

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Academic year: 2021

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(1)國立政治大學教育學院學校行政碩士在職專班. 碩士論文. 指導教授:張 奕 華 博士. 立. 政 治 大. ‧ 國. 學. 臺北市國民小學智慧校園指標建構之研究. ‧. A study of the Criteria Construction for Smarter Campus of. n. al. er. io. sit. y. Nat. Taipei City Elementary Schools. Ch. engchi. i n U. v. 研究生:林 光 媚 撰 中華民國 106 年 7 月.

(2) 謝辭 手上拿著這本二百多頁厚的論文,掩不住一股興奮之情,內心澎湃激動,終於, 我完成碩士論文了!箇中滋味非筆墨足以形容,若不是師長、同學及家人的體諒與支 持,實在是很難如期完成學業,這一路走來,要感謝的人真是太多了! 首先要感謝指導教授張奕華教授不辭辛勞的教導,從論文題目的訂定、每一章節 架構的擬定、文獻資料的蒐集、研究方法、APA 格式的指正等,張老師皆悉心的指導 與協助,使我在論文寫作的過程中所遇到的難題皆得以迎刃而解。其次,要感謝謝傳 崇教授與黃旭鈞教授在論文計畫與學位論文兩次口試中所給予的寶貴意見,因為他們. 政 治 大 授、國立政治大學湯志民教授、國立臺北教育大學劉遠楨教授、網奕資訊科技集團吳 立 的指導使得論文內容更臻嚴謹也更具學術價值。再者,要感謝國立清華大學王子華教. ‧ 國. 學. 權威董事長、臺北市立中崙高級中學孫明峯校長、桃園市桃園國小吳雅芬校長、臺北 市日新國小林裕勝校長、臺北市蓬萊國小陳培章校長、高雄市八卦國小莊明廣校長、. ‧. 新北市北新國小曾秀珠校長、臺北市南湖國小蕭福生校長、臺北市和平實驗小學杜瑋. sit. y. Nat. 倫主任及臺北市志清國小蔡唯嶸老師,能在百忙之中協助填寫 Delphi 問卷及 AHP 問. al. er. io. 卷,並提供許多寶貴意見與建議。. v. n. 三年政大學習生涯中,要感謝秦夢群執行長、林邦傑教授、湯志民教授、吳政達. Ch. engchi. i n U. 院長、王鍾和教授、胡悅倫教授及陳榮政教授在學術專業及學校行政工作領域上熱心 的教導與指引,讓我受益匪淺。也要感謝政大教育學院的蔡秘書、莊秘書與助教們所 提供的協助。其次,還要感謝三年來與我一同努力奮鬥的全班同學,尤其是同組的新 北市尖山國中戴慧冕主任、桃園市大溪國中胡瓊之主任、國立臺灣科技大學秘書室蔡 琦姻管理師,有她們的督促、協助與支持,本論文才得以如期完成,在此表達最誠摯 的謝意,這份情誼將永遠深藏在我心中。另外也要特別感謝臺北市木柵國小林秀勤校 長的鼓勵與支持,使我有勇氣持續研究並得以順利完成學業,謹致誠摯的感謝! 最後要感謝家人的支持,從準備研究所考試到畢業,足足三年半的時間,在此要 向家人致上最崇高的敬意與謝意。感謝爸爸和媽媽的體恤,總是告訴我沒空不用回臺.

(3) 南探望他們,也要感謝哥哥、妹妹及弟弟替我照顧父母親;更要感謝的是我的外子陳 時雨先生,在我學習遇到挫折時給予鼓舞及打氣,對家庭無怨無悔的付出,並將 2 個 孩子照顧得很好,使我無後顧之憂的撰寫論文。也期待我的學習態度與精神,能成為 小女(奕樵)和小犬(弈帆)未來求學的榜樣。 「得之於人者太多,出之於己者太少」,要感謝的人太多,最後謹將完成此論文 的喜悅和快樂與所有關心我的人分享,並祝福大家永遠健康、快樂。 林光媚 謹誌 2017 年 7 月於政大. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(4) 摘要 本研究旨在建構一個符合國內教育現況之臺北市國民小學智慧校園指標及權重 體系,作為臺北市國民小學推動智慧校園之參考依據,以提升學校行政效率及教學效 能。 本研究以熟悉智慧校園學理基礎之專家學者、曾撰寫智慧校園博碩士論文之研究 者及推行智慧校園之行政人員共計 13 人做為研究對象。首先依據文獻探討之結果初 擬出臺北市國民小學智慧校園指標並經由兩次德懷術問卷調查建構出臺北市國民小 學智慧校園指標體系,最後再以層級分析法進行相對權重問卷調查,並運用 Expert. 政 治 大 本研究結果所建構出之臺北市國民小學智慧校園指標及權重體系包含八個層面 立. Choice 2000 軟體進行統計分析以建立各項指標之權重。. ‧ 國. 學. 43 項指標。八個層面依其重要性,分別為「智慧教師的理念與模式」(27.4%)、「智 慧學習的支持與自主」(23.1%)、「智慧社群的分享與互動」(18.5%)、「智慧教材的. ‧. 資源與應用」 (9.7%) 、 「智慧行政的整合與服務」 (8.6%) 、 「智慧環境的監控與管理」. sit. y. Nat. (6.0%) 、 「智慧保健的追蹤與監測」 (3.5%) 、 「智慧綠能的管理與永續」 (3.1%) 。最. al. n. 續研究之參考。. er. io. 後,依據研究結果,提出具體建議,俾供教育行政機關、臺北市國民小學校長以及後. Ch. engchi. i n U. v. 關鍵詞:智慧校園、德懷術、層級分析法、智慧校園指標.

(5) Abstract The purpose of this research is to develop criteria construction and their associated priority weights for smarter campus of elementary schools in Taipei city. Following the Delphi method, thirteen experts, including researchers in smarter campus and elementary school administrators who had experience in promoting and implementing smarter campus in education, were selected to answer questionnaires to develop the criteria construction. As a result, eight principal criteria constructions for smarter campus were determined, associated with totally forty-three attributes (subcriteria). Based on the determined criteria constructions and attributes, further surveys were conducted, in conjunction with Analytic Hierarchy Process (AHP), to determine the priority weight for each criteria construction and attribute. The criteria constructions, in their order of importance, are (1) The support. 政 治 大 The sharing and interacting立 of iSocial (18.5%); (4) The resources and application of iTeach. and autonomy of iLearning (27.4%); (2) The ideas and patterns of iTeacher (23.1%); (3) (9.7%); (5) The integration and service of iGovernance (8.6 %); (6) The monitoring and. ‧ 國. 學. management of iEnvironment (6.0%); and (7) The tracking and monitoring of iHealth (3.5%); and (8) The management and sustainability of iGreen (3.1%). Based on the. ‧. findings, the author proposes specific suggestions that can be adopted by school principals. sit. y. Nat. and school authorities to promote effective use of ICT in education.. io. n. al. er. Keywords: smarter campus, Delphi method, AHP, smarter campus criteria construction. Ch. engchi. i n U. v.

(6) 目 第一章. 次. 緒論 ............................................................................................................. 1. 第一節 研究動機 ..................................................................................................... 1 第二節 研究目的與待答問題 ................................................................................. 4 第三節 名詞釋義 ..................................................................................................... 5 第四節 研究方法與步驟 ......................................................................................... 6 第五節 研究範圍與限制 ....................................................................................... 11 第二章. 文獻探討 ................................................................................................... 13. 第一節 智慧校園的意涵與模式 ........................................................................... 13. 政 治 大. 第二節 智慧校園的理論基礎 ............................................................................... 24. 立. 第三節 智慧校園的層面與指標 ........................................................................... 42 研究設計與實施 ....................................................................................... 51. ‧ 國. 學. 第三章. 第一節 研究架構 ................................................................................................... 51. ‧. 第二節 研究對象 ................................................................................................... 52. sit. y. Nat. 第三節 研究工具 ................................................................................................... 53. er. io. 第四節 實施程序 ................................................................................................... 57. al. v i n Ch 研究結果與討論 ....................................................................................... 65 engchi U n. 第五節 資料處理與分析 ....................................................................................... 60 第四章. 第一節 德懷術問卷調查結果分析 ....................................................................... 65. 第二節 臺北市國民小學智慧校園指標相對權重調查結果之分析 ................. 112 第三節 綜合討論 ................................................................................................. 131 第五章. 結論與建議 ............................................................................................. 135. 第一節 結論 ......................................................................................................... 135 第二節 建議 ......................................................................................................... 140 參考文獻.................................................................................................................... 145 壹、 中文部分 ..................................................................................................... 145 貳、 外文部分 ..................................................................................................... 148 i.

(7) 附 錄........................................................................................................................ 151 附錄一:德懷術問卷邀請函 ............................................................................... 151 附錄二:第一次德懷術問卷 ............................................................................... 152 附錄三:第二次德懷術問卷 ............................................................................... 169 附錄四:臺北市國民小學智慧校園指標相對權重問卷 ................................... 191. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. ii. i n U. v.

(8) 表. 次. 表 2-1. 「智慧建築標章」評估系統 ....................................................................... 37 表 2-2 「中國大學教育資訊化評價指標體系」架構 ........................................... 38 表 2-3 中小學教育資訊化評價指標體系 ............................................................... 41 表 2-4 臺北市國民小學智慧校園指標系統 ........................................................... 47 表 3-1 德懷術小組之委員名單 ............................................................................... 58 表 3-2 德懷術實施進度表 ...................................................................................... 59 表 4-1 第一次問卷「臺北市國民小學智慧校園指標層面」之統計結果 ........... 66 表 4-2 第一次問卷「智慧學習的支持與服務」指標之統計結果 ....................... 68 表 4-3 第一次問卷「智慧社群的分享與互動」指標之統計結果 ....................... 70 表 4-4 第一次問卷「智慧教師的理念與模式」指標之統計結果 ....................... 72 表 4-5 第一次問卷「智慧教材的資源與應用」指標之統計結果 ....................... 76 表 4-6 第一次問卷「智慧管理的監控與管理」指標之統計結果 ....................... 78 表 4-7 第一次問卷「智慧綠能的環境與永續」指標之統計結果 ....................... 81 表 4-8 第一次問卷「智慧行政的整合與服務」指標之統計結果 ....................... 83 表 4-9 第一次問卷「智慧保健的追蹤與監測」指標之統計結果 ....................... 85 表 4-10 第一次德懷術問卷指標修訂情形 ............................................................ 87 表 4-11 第二次問卷「臺北市國民小學智慧校園指標層面」之統計結果 ......... 93 表 4-12 第二次問卷「智慧學習的支持與自主」指標之統計結果 ..................... 94 表 4-13 第二次問卷「智慧社群的分享與互動」指標之統計結果 ..................... 97 表 4-14 第二次問卷「智慧教師的理念與模式」指標之統計結果 ..................... 98 表 4-15 第二次問卷「智慧教材的資源與應用」指標之統計結果 ................... 100. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. sit. y. Nat. 表 4-16. 「智慧環境的監控與管理」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 119 「智慧綠能的管理與永續」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 120 「智慧行政的整合與服務」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 121 「智慧保健的追蹤與監測」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 122 整體指標相對權重分配與排序摘要表 ................................................... 123 臺北市國民小學智慧校園指標及權重體系 ........................................... 127. n. al. er. 表 4-26 表 4-27 表 4-28 表 4-29 表 4-30 表 4-31. io. 表 4-17 表 4-18 表 4-19 表 4-20 表 4-21 表 4-22 表 4-23 表 4-24 表 4-25. 第二次問卷「智慧環境的監控與管理」指標之統計結果 ................... 102 第二次問卷「智慧綠能的管理與永續」指標之統計結果 ................... 104 第二次問卷「智慧行政的整合與服務」指標之統計結果 ................... 106 第二次問卷「智慧保健的追蹤與監測」指標之統計結果 ................... 107 第二次德懷術問卷指標修訂情形 ........................................................... 109 第一層級指標相對權重分配與排序摘要表 ........................................... 113 「智慧學習的支持與自主」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 114 「智慧社群的分享與互動」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 116 「智慧教師的理念與模式」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 117 「智慧教材的資源與應用」指標項下相對權重分配與排序摘要表 ... 118. Ch. engchi. iii. i n U. v.

(9) 圖. 次. 圖 1-1 研究流程 ......................................................................................................... 10 圖 2-1 物聯網架構圖 ................................................................................................. 22 圖 2-2 智慧校園建置藍圖 ......................................................................................... 23 圖 2-3 智慧校園六大領域應用 ............................................................................... 24 圖 2-4 智慧學習 iLearning 的關鍵挑戰 .................................................................... 25 圖 2-5 智慧行政 iGovernance 的關鍵挑戰 ............................................................... 26 圖 2-6 智慧保健 iHealth 的關鍵挑戰 ....................................................................... 27 圖 2-7 智慧綠能 iGreen 的關鍵挑戰 ........................................................................ 28 圖 2-8 智慧管理 iManagement 的關鍵挑戰 ............................................................. 29 圖 2-9 智慧社群 iSocial 的關鍵挑戰 ........................................................................ 30 圖 2-10 智慧學習服務建置圖 ................................................................................... 31 圖 2-11 智慧社群服務架構圖 ................................................................................... 32 圖 2-12 智慧管理服務架構圖 ................................................................................... 33. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. 圖 2-13 智慧綠能服務架構圖 ................................................................................... 33 圖 2-14 智慧行政服務建置圖 ................................................................................... 34 圖 2-15 智慧保健服務架構圖 ................................................................................... 34 圖 3-1 研究架構 ......................................................................................................... 51 圖 4-1 臺北市國民小學智慧校園各層面相對權重分配長條圖 ........................... 114 圖 4-2「智慧學習的支持與自主」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 115 圖 4-3「智慧社群的分享與互動」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 116. sit. y. Nat. n. al. er. io. 圖 4-4「智慧教師的理念與模式」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 117 圖 4-5「智慧教材的資源與應用」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 118 圖 4-6「智慧環境的監控與管理」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 120 圖 4-7「智慧綠能的管理與永續」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 121 圖 4-8「智慧行政的整合與服務」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 121 圖 4-9「智慧保健的追蹤和監測」指標項下指標相對權重分配長條圖 ............. 122 圖 4-10 整體指標相對權重分配長條圖 ................................................................. 126 圖 4-11 臺北市國民小學智慧校園指標及權重體系架構圖 ................................. 130. Ch. engchi. iv. i n U. v.

(10) 第一章. 緒論. 本研究旨在建構臺北市國民小學智慧校園指標及權重體系,作為臺北市國民 小學推動智慧校園之參考依據,以提升學校行政效率及教學效能。本章共分五節, 第一節為研究動機,第二節為研究目的與待答問題,第三節為名詞釋義,第四節 為研究方法與步驟,第五節為研究範圍與限制。. 第一節. 研究動機. 本研究的動機主要緣由為:一、智慧校園的推動是學校教學環境未來的新趨. 政 治 大. 勢,並且是大勢所趨,具有探討的必要性;二、國內現階段對於國民小學智慧校. 立. 園指標建構方面的研究不足,值得加以研究與探討;三、建構符應臺北市教育情. ‧ 國. 學. 境的國民小學智慧校園指標,研究成果可供教育行政機關、教育人員及後續研究 者參考。茲就上述三個動機分別說明如下:. ‧. 隨著產業結構和資訊設備的變化,加上網際網路及應用程式的普及,城市化. y. Nat. sit. 的樣態持續更迭,使得 21 世紀城市成長了數十倍之多。因此,智慧城市的建設. n. al. er. io. 是資訊科技與都市計劃的重點議題。而智慧城市的概念最早源於美國 IBM 公司. i n U. v. 2008 年於土耳其發布的《智慧地球:下一代領導人議程》主題報告(Palmisano,. Ch. engchi. S. J., 2008) ,強調資訊科技對人類生活各個層面都會產生劇烈的影響,並於 2010 年以「智慧教育」 (smarter education)的概念與解決方案,協助歐、美國家之高 等教育學府在教學、研究與醫療技術等領域上的發展,並以領先科技打造出一座 座「智慧校園」(smarter campus)。以過往累積的成功經驗為基礎,IBM 歸納出 發展智慧校園不可或缺的五大科技趨勢為:雲端運算、資訊安全、商業智慧、程 式開發以及基礎架構(IBM 智慧校園, 2013)。進一步言之,IBM 所欲建構的智 慧校園包含四項元素:創新智能(new intelligence) 、智慧運作(smart work) 、綠 能環保(green and beyond)以及動態基礎設施(dynamic infrastructure)(IBM, 2010) 。. 1.

(11) 而我國政府推動「愛臺十二項建設」 (行政院,2009) ,將「智慧臺灣」納入 發展重點,以「智慧」為核心,建構智慧型基礎環境,發展創新科技化服務,強 化數位學習技術,公平數位機會;而為使知識及資訊交流更為方便,將臺灣建設 為全球第一的無線寬頻國家,並建構安心、便利、人文與科技並重的優質社會, 智慧校園之相關研究及建設開始蓬勃發展。2017 年更提出的「前瞻基礎建設計 畫」 ,其中的「數位基礎建設」 ,計畫加強寛頻與超寛頻雲端建設,推動智慧城市 公共建設,這些基礎建設之實施,對未來智慧校園的建置,奠定良好的基礎。校 園中包含多樣化的活動及功能,可視為城市的縮影,隨著網際網路與資訊設備的. 政 治 大 及行政作業。今日校園中,舉凡校務行政、教師教學研究、學生學習平臺、校園 立. 發展,智慧化的風潮也延續至校園,逐漸將資訊設備與網路資源應用於教學活動. 生活等,無不建置在資訊的基礎上,間接實現多功能的智慧化校園環境。因此,. ‧ 國. 學. 智慧校園是未來建置學校學習環境的新趨勢,而且面對未來全球的發展亦是大勢. ‧. 所趨,具有探討的必要性,此為研究動機一。. y. Nat. 為了提升校園中校務行政、教師教學研究、學生學習平臺、校園生活等之應. er. io. sit. 用與效能,學校需要建置成為智慧校園,而智慧校園如何在學校推行及落實,都 亟需一套具體的指標系統加以引導。智慧校園在國外已相當受到重視,然而在國. al. n. v i n 內則尚未引起教育界的廣泛討論與應用。在國外,具有代表性的實施案例有韓國 Ch engchi U 與馬來西亞。韓國政府預計於目前既有的教科書內容上,融合多樣化的參考資料. 及學習支援機能,開發數位化教科書的使用計畫(digital textbook initiative),將 於2015年實施無紙化的智慧課堂(smart class) ,亦即在第一線學校的紙本教書消 失了,取而代之的是數位化教科書,進而達到自我引導、有趣味、個別適應、資 源豐富及科技使用(Seo, 2012)的智慧教育(smart education) 。溫從雷和王曉瑜 (2006)的研究中表示,馬來西亞政府為促進教育系統的整體性變革於2006年提 出的一項宏偉工程-「智慧學校」(Smart School)計劃,擬訂到2010年,馬來西 亞所有的中小學都將轉型為智慧學校。國內在智慧校園方面的觀念、論述及行動, 顯然落後國外,因此,除了發展「智慧校園」軟硬體設施之外,針對教育及學校 2.

(12) 主管亦有必要發展本土性的「智慧校園」指標,以做為檢核及努力之依據。目前 國內對智慧校園相關的研究與策略做法,行政院於2010年通過由經濟部主責規劃 之「雲端運算產業發展方案」,由相關部會啟動共15項雲端運算計畫,更於2012 年通過由前行政院研究發展考核委員會(現為國家發展委員會)與經濟部共同修 訂「雲端運算應用與產業發展方案」,擴大為「以民眾有感的政府雲端應用,帶 動國內雲端運算產業發展」為訴求,規範以「價值」及「產值」做為政府雲端應 用計畫規劃與執行的具體目標、評估原則,以既有雲端運算之應用環境為基礎, 推動以巨量資料分析與開放資料介面等為關鍵服務之營運模式,期能促成政府、. 政 治 大 建立關聯產業所需之雲端應用基礎,以協助物聯網、智慧城市、工業4.0等關聯 立. 學界、研發單位與民間協同合作,開發創新服務以提升產業競爭力;另一方面,. 產業之快速發展(行政院,2015) 。因此,2011年教育部提出「101-103年教育雲. ‧ 國. 學. 計畫書」 ,2012年再修訂提出「101-103年教育雲端應用及平台服務推動計畫」 (教. ‧. 育部,2011、2012),推動數位學習策略,打造符合雲端運算之教學系統,為智. y. Nat. 慧校園的發展,奠定良好的基礎。吳清山(2011)研究指出隨著雲端運算科技的. er. io. sit. 發展,教育必然受到雲端運算的影響,未來如何善用雲端運算,發展教育雲端, 提升教育效能,進而開創教育榮景,乃是跨越百年之後,必須思考的教育課題。. al. n. v i n 綜上所述,目前國內在智慧校園指標建構的研究尚屬萌芽階段,值得加以研究與 Ch engchi U 探討,相當值得學校教育研究者著手進行探究,此為研究動機二。. 國際研究機構 EBTIC(EBTIC was established by Etisalat, BT and Khalifa University and is supported by ICT Fund in the United Arab Emirates .)於 2010 年所 發佈的「The Intelligent Campus」年度白皮書中,為使教育和智慧學習計劃以及 科學進步做出貢獻,明確歸納出未來智慧校園發展所聚焦的六大領域,分別為: 智慧學習(iLearning)、智慧行政(iGovernance)、智慧保健(iHealth)、智慧 綠能(iGreen)、智慧管理(iManagement)與智慧社群(iSocial)等六項。張奕 華和吳權威(2014)在「智慧教育-理念與實踐」書中指出,智慧校園的建設主 要分為智能化管理、智能化環境、智慧「教」與「學」等三大面向。發展理想的 3.

(13) 「智慧學校」可以在智慧環境、智慧教師、智慧模式、智慧教材及智慧服務等五 項指標深耕著力,達到全覆蓋的程度,透過系統化改造學校的教與學型態,成為 更理想的學校環境。我國於 2016 年 10 月 7 日由教育部、臺北市政府教育局、臺 北市教師研習中心、財團法人資訊工業策進會、臺北市立大學共同舉辦之「2016 智慧校園‧教育創新國際研討會」中,針對五大主題「智慧行政與管理」、「智 慧社群與學習」、「智慧生態與保健」、「學習領導與創意教學」、「智慧科技 與未來教育」,邀請國內外各界專家學者及實務工作者,藉由經驗分享及交流, 激盪交流火花,蓬勃智慧科技及創新教學結合之無限可能性。. 政 治 大 園標準或研究,結合國內教育之實況,修正並轉化,進而發展出能適合我國國情 立 因此,若能參考 EBTIC、張奕華和吳權威及相關學者專家所發展之智慧校. 之智慧校園指標,以作為學校校長檢核及努力的依據,相當值得學校教育研究者. ‧ 國. 學. 著手進行探究。本研究所發展出適合國內教育現況之「臺北市國民小學智慧校園. ‧. 指標」及「權重體系」,正可作為學校校長在推行智慧校園時檢視自我及努力的. y. Nat. 重要參考依據,亦可以作為後續研究者之參考,對學校推行智慧校園將具有實質. er. io. sit. 貢獻,此為研究動機三。. 臺北市國民小學的智慧化校園服務才剛起步,許多應用系統也才剛萌芽,因. al. n. v i n 此如何透過大數據運用、雲端端算以及多元先進科技的導入 ,投入加值智慧學習、 Ch engchi U. 智慧行政、智慧管理等校園智慧化應用,將是落實智慧校園發展的重要關鍵,企 盼未來臺北市國民小學智慧校園的發展,能作為臺灣六都中各級學校之典範,進 而讓臺灣成為全球智慧校園的領導品牌。. 第二節. 研究目的與待答問題. 壹、研究目的 基於上述研究動機,本研究之研究目的如下:. 4.

(14) 一、建構臺北市國民小學智慧校園之層級與指標。 二、建構臺北市國民小學智慧校園指標之權重體系。 三、根據研究結果提出具體建議,作為教育行政機關、校長及後續研究者之參 考。. 貳、待答問題 依據上述的研究目的與動機,本研究待答之問題如下: 一、臺北市國民小學智慧校園之層級與指標為何? 二、臺北市國民小學智慧校園指標之權重體系為何?. 政 治 大. 立第三節. 名詞釋義. ‧ 國. 學. 為使意義明確,以分析與探討,茲將本研究重要名詞界定如下:. ‧. 壹、 臺北市國民小學. y. Nat. 本研究所稱臺北市國民小學(Taipei city elementary school),係指正式教育. n. al. er. io. 貳、智慧校園. sit. 體系中臺北市政府教育局所轄的公、私立國民小學。. Ch. engchi. i n U. v. 智慧校園(Smarter campus)定義為繼數位化校園之後,以網際網路為基礎, 運用移動載具和應用服務系統為工具,利用物聯網(Internet of Things, 縮寫 IoT) 技術,通過雲端運算、虛擬化等新技術來改變學校師生、工作人員和校園資源相 互交互的方式,將學校的教學、學習、行政管理與校園資源和應用系統進行整合, 以提高應用交互的明確性、靈活性和反應速度,從而實現智慧化服務和管理的校 園模式。. 參、智慧校園指標 本研究透過專家問卷,採德懷術分析,以確定臺北市國民小學智慧校園之指 標建構為:「智慧學習的支持與自主」、「智慧社群的分享與互動」、「智慧教師的. 5.

(15) 理念與模式」 、 「智慧教材的資源與應用」 、 「智慧環境的監控與管理」 、 「智慧綠能 的管理與永續」 、 「智慧行政的整合與服務」 、 「智慧保健的追蹤與監測」8個層面, 並彙整得出43個一級指標,作為臺北市國民小學智慧校園建置的參考標準。. 第四節. 研究方法與步驟. 壹、研究方法 為達研究目的,本研究係以「德懷術」(Delphi technique)作為研究方法,. 政 治 大 作為研究工具,邀請熟悉智慧校園學理基礎之專家學者、曾撰寫智慧校園博碩士 立. 依據文獻探討之結果,以自編之「臺北市國民小學智慧校園指標建構調查問卷」. ‧ 國. 學. 論文之研究者及推行智慧校園之行政人員(教育局相關業務承辦人及國中小學校 長),進行二階段的問卷調查,以取得學者專家們對智慧校園指標內容的共識,. ‧. 建構出「臺北市國民小學智慧校園指標」,進而再編製成「臺北市國民小學智慧. sit. y. Nat. 校園指標相對權重問卷」,再次邀請上述學者專家們填寫問卷並將問卷蒐集之資. io. er. 料以層級分析法進行分析,以訂定出國民小學智慧校園指標權重體系。 德懷術係指針對某一主題交由一群專家表達意見,然後再予以收集、分析並. al. n. v i n Ch 彙整資料,冀獲得團體一致之看法,而專家之間毋須面對面對質或辯,僅需就某 engchi U. 一主題編製成之一系列(二~四次)問卷,依據個人的知覺與認知,表達意見, 予以評判,進而達成共識(王文科,1996)。德懷術解決傳統會議式的缺失,且. 能蒐集較正確與周延的意見,得到較一致的共識,而採郵寄問卷方式溝通,節省 了鉅額的旅費。根據郭生玉(1996)與謝文全(1978)等學者的見解,德懷術一 般大都進行三次問卷填答左右(引自許丞芳,2008),其主要的進行步驟為: 一、確定研究主題,設計調查問卷 在進行預測或是意見溝通之前,首先必須確定所要探究的研究主題,接著再 依據所研究的主題編製調查問卷。. 6.

(16) 二、選取德懷術專家成員 所選取德懷術專家成員通常是對問題有所研究的專家學者或者是有實務經 驗的人員。而謝潮儀(1983)指出參與的專家人數,傳統上均採取小樣本,但也 可以依研究目的加以調整。一般而言,最少須在五人以上 (引自許丞芳,2008)。 Dalkey 認為,倘若德懷術專家成員至少有十人以上時,成員間的誤差可降至最 低,而相對的其信度會最高。Delbecq 主張,假使德懷術專家成員之間的同質性 較高時,成員的人數最好為十到三十位;若德懷術專家成員之間的同質性較低時, 成員的人數為五到十位(游家政,1996)。. 政 治 大 研究者必須負責將設計好的問卷分別郵寄給每位德懷術專家,請他們發表意 立. 三、進行三至四次的問卷調查. 見。並於問卷回收之後,針對各項意見進行分析統整並歸納而編製下一次問卷再. ‧ 國. 學. 寄給專家們,這個過程會反覆不斷的繼續下去直到獲得最後共識。Wicklein 認為:. ‧. 一般的德懷術調查問卷大致實施三至四次,假使第一次採取結構式問卷,那麼即. y. sit. io. er. 玲,2001) 。. Nat. 使僅進行兩次問卷也可以達成共識,端賴問題的性質與研究設計而定(引自吳雅. 四、資料統計與分析結果. al. n. v i n 德懷術研究的資料統計與分析結果的方法,其主要的分析方法兼採質化與量 Ch engchi U. 化的方法。質化分析(qualitative analysis)乃將德懷術成員所提供的意見進行詮 釋、分析並歸納。量化分析(quantitative analysis)是將德懷術成員在各題「適 切性之圈選」情形以集中量數與變異量數呈現,問卷係採 Likert 五點量表,以「5」 代表「非常適切」、「4」代表「適切」、「3」代表「有點適切」、「2」代表「不適 切」 、 「1」代表「非常不適切」 ,德懷術小組成員可依據各題項填寫個人所認定之 適切性的評定。當專家成員意見達成共識之際,即可停止問卷之實施,緊接著進 行「國民小學智慧校園指標相對權重問卷」調查,並將問卷蒐集之資料以專家選 擇軟體(Expert Choice 2000)進行統計分析,以建立指標間相對權重,進而訂定 出國民小學智慧校園指標權重體系,並撰寫研究報告。 7.

(17) 貳、研究步驟 本研究進行的步驟分述如下: 一、確定研究主題 最初研究者對於智慧校園的議題具有濃厚興趣,因此先廣泛閱覽相關文獻, 以了解智慧校園目前在國內發展情形。發現國內對於智慧校園的研究尚處於起步 階段,尤其對智慧校園指標的建構尚有深入研究與了解的空間。經與指導教授研 議之後,瞭解研究方向之可行性,確定研究主題。 二、文獻探討與分析. 政 治 大 獻來源包括國內外論文、專書、期刊雜誌,以及網站資料等,主要聚焦於臺北市 立 決定研究題目之後,研究者繼續針對研究的範圍蒐集相關的文獻與文件。文. ‧ 國. 學. 國民小學智慧校園及指標內涵。再歸納整理國內外智慧校園相關的文獻資料,以 作為研擬本研究問卷之基礎資料。. ‧. 三、初步建構指標. y. sit. al. n. 四、學者專家樣本之選任. er. io. 校園初步指標。. Nat. 依所蒐集的相關文獻並與指導教授討論後所整理而成臺北市國民小學智慧. Ch. engchi. i n U. v. 德懷術調查是要獲得對智慧校園指標項目重要性的共識,因此,邀請對智慧 校園理念與實務精熟的學者專家與學校智慧校園之實務工作者,作為參與德懷術 意見徵詢的專家樣本。 五、編製德懷術專家問卷 以文獻探討結果,擬定調查問卷大綱,並依此編製「臺北市國民小學智慧校 園指標建構調查問卷」。本研究利用德懷術進行二次問卷調查凝聚專家學者對於 智慧校園指標之共識。 六、編製指標相對權重問卷 以德懷術進行二次問卷調查所凝聚之專家學者之共識,編製「臺北市國民小. 8.

(18) 學智慧校園指標相對權重問卷」。問卷採用層級分析法之理論概念設計,以九點 量表比較之型式,依序進行指標間重要性的兩兩成對比較。 七、撰寫論文 利用德懷術及層級分析法的研究結果,根據研究目的進行分析、比對,並建 構出具可行性的具體指標及權重體系,最後再提出本研究之建議。 綜上所述,本研究之研究流程如圖 1-1 所示:. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 9. i n U. v.

(19) 確定研究主題. 文獻探討與分析. 國內外智慧校園之相關研究. 臺北市國民小學智慧校園指標之初步 建構. 編制德懷術專家問卷. 專家樣本之選定. 學. 問卷寄發與回收分析. ‧. 是. ‧ 國. 立. 政 治 大. 修改並製作問卷. 達成共識. n. Ch. 否. engchi. er. io. sit. y. Nat. al. i n U. v. 建構臺北市國民小學智慧校園指標. 建構臺北市國民小學智慧校園指標權重 體系 結論與建議. 撰寫論文 圖 1-1 研究流程. 10.

(20) 第五節. 研究範圍與限制. 壹、研究範圍 一、研究內容 本研究旨在建構臺北市國民小學智慧校園指標及權重體系,作為推動智慧校 園之參考依據,以提升學校行政效率及教學效能。主要的內涵共分為「智慧學習 的支持與服務」 、 「智慧社群的分享與互動」 、 「智慧教師的理念與模式」 、 「智慧教 材的資源與應用」 、 「智慧管理的監控與管理」 、 「智慧綠能的環境與永續」 、 「智慧 行政的整合與服務」 、 「智慧保健的追蹤與監測」等 8 個層面,並從各層面擬定其. 政 治 大. 具體指標及各層面及指標的權重。. 立. 二、研究對象. ‧ 國. 學. 德懷術的實施是以具代表性的專家、學者做為調查的對象,因此,本研究以 對智慧校園理念與實務精熟的學者專家與學校智慧校園之實務工作者,做為參與. ‧. 德懷術研究之對象。. y. Nat. er. io. 一、研究對象的限制. sit. 貳、 研究限制. al. n. v i n 在對象選取方面,為求研究問卷結果的可行性及有效性及考慮時間、人力等 Ch engchi U. 多種因素,本研究採立意取樣,僅以代表性專家和學者為研究對象,未能全面整 合教育行政人員、教師與家長之意,此為本研究對象之限制。 二、研究推論的限制 本研究所指稱的智慧校園係指臺北市國民小學,因此所得之結論無法推論至 其它地區之各級學校。 三、研究方法的限制 (一) 本研究所採用的研究方法,僅由少數學者專家及學校智慧校園之實 務工作者進行德懷術的共識凝聚,並未進行大規模之意見調查,故 研究結論缺乏驗證性的實證研究以茲佐證,此為本研究在研究方法 11.

(21) 上的限制。 (二) 由於德懷術通常需要三至四次的問卷調查,前後約需耗費二至三個 月以上的時間,研究過程冗長,填答者也需要花費相當多的時間去 填寫每次的問卷,因此小組成員除了須具備專業的判斷與發表能力 之外,還須有高度的熱忱與參與感,否則易造成流失,影響到研究 結果的代表性。 (三) 研究問卷的編製過程中,可能產生研究者詮釋各次結果的偏見,使 信度受到影響,或是研究問卷缺乏效度,則可能蒐集不到適合的資. 政 治 大 (四) 無法立即或是連續的反應。通常進行面對面會議時,在聽取其他人 立 料,而使整個研究喪失其意義。. 的意見後,個人可以當場經過統整而立即醞釀創新意見,進行深度. ‧ 國. 學. 的腦力激盪與討論,此是德懷術所無法取代的。. ‧. (五) 研究所建構之臺北市國民中小學智慧校園指標,基於使用者因時空. y. Nat. 環境之不同,對各指標權重(weights)的要求亦會有所差異。因此. 此乃本研究在使用上之限制。. n. al. Ch. engchi. 12. er. io. sit. 使用者在使用此套指標時,應視實際需求賦予適當權重,方為完整。. i n U. v.

(22) 第二章. 文獻探討. 本研究從智慧校園相關的理論與文獻資料進行探究,以作為建構臺北市 國民小學智慧校園指標系統的理論基礎。本章共分為三節,第一節探討智慧 校園的意涵與模式,第二節探討智慧校園的理論基礎,第三節探討臺北市國 民小學智慧校園的層面與指標。. 第一節. 智慧校園的意涵與模式. 本節將對智慧校園分別就其定義、發展、內涵等三個部分進行探討,釐清其. 政 治 大. 重要內涵及理念,以利本研究之進行。. 壹、智慧校園的定義. 立. ‧ 國. 學. 隨著數位科技的發展,迎接智慧教育時代的來臨,智慧課堂、智慧教師、智. ‧. 慧教室、智慧校園與智慧學區等名詞,已非陌生名詞,而是具體實現的教育方針。. y. Nat. 透過科技,傳統課堂的教學,已無法符合數位原生時代學生的學習特質,也不能. er. io. sit. 符應他們需求。互動式電子白板、即時反饋系統、電子書包等多元化科技教學的 設備建置,延伸了傳統教學的範圍,運用即時與多元互動的特點,不僅便於教學. al. n. v i n 活動和教學資訊的傳遞,更有助於提高學生學習的成效。 Ch engchi U. 2010 年,IBM 以領先科技打造出「智慧校園」 ,英文名稱為 「Smarter Campus」 ,. 而國際研究機構 EBTIC 於 2010 年所發佈的「智慧校園」白皮書中,其英文名稱 為「The Intelligent Campus」。而「Smarter Campus」和「Intelligent Campus」之 間的異同分析如下: 張奕華(2013a)的研究中指出,智慧(SMARTER)教育係以學生為中心 (Student-centered approach)的教學與學習方式、能透過多元取向引起學生學習動 機(Motivate Students to learm)、無所不在的讓學生使用任何載具(Any-device) 接近學習入口、提供豐富的學習資源(Resource availability and diversity)、使用 科技(Technology support and service)支持與服務教學和學習、透過診斷工具和 13.

(23) 雲端服務提供即時的學習評量(AssEssment of learning)結果,以及教師以科技 創新教學和精進教學(Refinement of teaching) 。SMARTER 教育的目的就是以科 技化的方式,給予學習者豐富的學習資源和拓展視野,改善目前教學資源有限的 困境。張奕華(2013a)研究結論表示,校園期許達到每一間教室內,都是智慧 教育的基礎建設,每一所學校內,班班都是智慧教室,每一學區內,校校都是智 慧學校;每一位教師都是採用現代教育理念的智慧教師,每一學科都是探用創新 流程的智慧模式,每一堂課,都是實踐三動(生動、互動、主動)三精(精確、 精緻、精進)三適(適性、適時、適量的)智慧課堂;以學生為中心,實踐一對. 政 治 大 國際研究機構EBTIC於2010年所發佈的白皮書中表示,「The Intelligent 立. 一教育理想的智慧教育最高境界。. Campus」是指具有能力思考、推理和理解的校園環境和設備,不僅可以依據不. ‧ 國. 學. 斷變化的情況進行調整,而且還可以學習和適應。「智慧校園」這個詞也被稱為. ‧. 「iCampus」,這個概念最初是在麻省理工學院馬薩諸塞理工學院 - 微軟聯盟計. y. Nat. 劃(MIT-Microsoft Alliance program) ,目的是擴大和深化校園整體框架,類似大. er. io. sit. 腦的不同功能,而這個整體框架的關鍵特徵是智慧組件。這些互連的智慧組件形 成智慧校園的核心主幹,透過整體框架的協同而產生更大的意義和效應。「The. al. n. v i n Intelligent Campus」主要是提供校園總體規劃設計和基礎設施設置的參考依據和 Ch engchi U 標準,而這一想法是最佳的應用時機,是在校園新建之時期,運用iCampus的整 體概念,打造出世界級教育水準的學習環境(EBTICE, 2010)。 綜上所述,智慧校園除了軟硬體設施之外,藉由「人」的使用,方能展現智 慧化,有鑑於校園是以「學生」和「老師」為中心,因此題目所稱之「智慧校園」 為「Smarter Campus」。本研究探討國內目前智慧校園發展之現況,並建構出適 合臺北市之國民小學智慧校園指標,做為校長之參考依據,具體言之,乃是建置. 以學生為中心,提供師生應用科技於教學與學習的課堂服務(張奕華,2013); 藉由物聯網技術,通過雲端計算、虛擬化等新技術來改變學校師生、工作人員和 校園資源相互交互的方式,從而實現智慧化服務和管理的校園模式。 14.

(24) 貳、智慧校園的發展 黃榮懷(2009)表示,數位校園概念最早源自於 1970 年代美國麻省理工學 院提出的 E-campus 計劃。1990 年,美國克萊蒙特大學教授凱尼期·格林(Kenneth Green)發起了「數位校園計劃(The Campus Computing Project)」大型科研項目。 1998 年,美國前副總統高爾發表了名為「數位地球:21 世紀認識地球的方式」 的演講,提出「數字地球」的概念,此後全世界普遍接受了數位化概念,並引出 了「數位城市」 、 「數位校園」等概念。然而,重新審視數位校園的建設過程與應 用效果,我們發現,數位校園並非學校資訊化發展的最終目標。數位校園在一段. 政 治 大 仍然是被動、緩慢的,沒有產生顯著、可持續的影響。 立. 時期確實對學校的行政業務流程及教學模式產生了一些影響和變化,但這種變化. ‧ 國. 學. 數位校園最初的規劃,主要是為了實現系統間的數據整合與交換,以及行政 業務流程的貫通,使用上卻往往以使用者的不便來換取管理的便利。在這種理念. ‧. 之下,即使數位校園建設與應用效果較好的學校,資訊化的應用與使用者的親和. sit. y. Nat. 度仍然產生很大的距離(胡欽太、鄭凱、林南暉,2014)。. al. er. io. 因此,學校資訊化迫切需要從數位校園向智慧校園轉型。而雲端計算、物聯. v. n. 網、移動技術和社交網絡等新技術的迅速發展與廣泛應用,也為這種轉型創造了. Ch. engchi. i n U. 良好的外部環境與實現手段。趙國棟(2012)研究指出,利用各種資訊設備技術 創建一個以網際網路為基礎與現實校園並行的「虛擬化電子校園」,並藉由各種 技術工具和手段來推動學校的全方位改革,已成為世界各國高等教育改革的重要 趨勢之一。 探討國內外具有代表性的實施案例,分別究美國 IBM、中國大陸、韓國以 及臺灣的智慧校園發展敘述如下。 美國 IBM 公司 2008 年於土耳其發佈的《智慧地球:下一代領導人議程》主 題報告(Palmisano, S. J., 2008) ,強調 21 世紀資訊科技對人類生活各個層面都會 產生劇烈的影響,全球一體化的實現(the reality of global integration)已是大勢. 15.

(25) 所趨。並於 2010 年以「智慧教育」(smarter education)的概念與解決方案,協 助歐、美國家之高等教育學府在教學、研究與醫療技術等領域上的發展,並以領 先科技打造出一座座「智慧校園」(smarter campus)。以過往累積的成功經驗為 基礎,IBM 歸納出發展智慧校園不可或缺的五大科技趨勢為:雲端運算、資訊 安全、商業智慧、程式開發以及基礎架構(IBM 智慧校園, 2013) 。進一步言之, IBM 所欲建構的智慧校園包含四項元素:創新智能(new intelligence)、智慧運 作(smart work)、綠能環保(green and beyond)以及動態基礎設施(dynamic infrastructure) (IBM, 2010) 。IBM(2016)報告中指出,多數高等教育機構開始. 政 治 大 以幫助改善學生的學習經驗,通過分析學生數據並獲得更細緻的細節。使用這些 立. 記錄學生,包括學習活動、作業和表現,運用以分析為基礎的數據驅動智慧,可. 系統分析數據的教育工作者和管理員可以更深入的了解學生,提供決策者進行下. ‧ 國. 學. 一階段的預測和需求的判斷,甚至可以協助指導學生在特定情況下如何採取正確. ‧. 的行動。. y. Nat. 中國大陸的資訊化過程可劃分為四個階段,即從 20 世紀 70-80 年代開始的. er. io. sit. 電腦學科教學,80 年代中後期開始的電腦輔助教學與管理,90 年代後期開始的 以基礎設施為中心的教育資訊化建設,到 2005 年開始呈現的以應用能力為中心. al. n. v i n 的教育資訊化建設,即以能力建設為中心,強調教育資訊化在教育教學過程中的 Ch engchi U. 應用,並通過這種應用有效提升教育、教學品質(黃榮懷、楊俊鋒、胡永斌,2012)。 中國大陸在 2010 年的資訊化「十二五」規劃中,由浙江大學提出建設一個「智 慧校園」的藍圖。此藍圖所描繪的智慧校園是一個無處不在的網路學習、融合創 新的網路科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生 活。簡而言之,要做一個「安全、穩定、環保、節能的校園」(百科百度,2013)。 2016 年 10 月 26 日由教育部教育管理資訊中心、河南省教育廳與國家數位化學 習工程技術研究中心(華中師範大學)共同主辦「第十六屆中國教育資訊化創新 與發展論壇」,以「網路時代的教育變革」為主題,內容涵蓋「十三五」智慧校 園建設和展望、資訊化促進區域教育公平、網路時代的智慧教育新模式、ICT 16.

(26) (Information and Communication Technology)引領課堂變革與課程創新、大數 據支撐下的教育變革、智慧教育下的學前教育科技創新與均衡發展等議題。華中 師範大學楊宗凱校長(2016)在《教育資訊化 2030:規劃與展望》的主題演講 中指出,中國未來資訊技術與教育融合的發展路徑為:2015 年教育資訊化廣泛 應用;2020 年教育資訊化融合創新;2030 年資訊化教育體系變革。到 2030 年, 希望教育能達到差異化的教、個性化的學、智能化的管(中國新聞網,2016)。 韓國教育科學技術部於 2011 年 6 月向總統府遞交了《通往人才大國之路:推 進智慧教育策略》提案,並於同年 10 月發佈了《推進智慧教育策略施行計劃》,. 政 治 大 體系的構建;3.營造教育資源用於公共目的的環境與加強資訊通訊倫理教育;4. 立. 提出五大策略措施:1.數位化教材的開發與應用;2.線上學習常態化與線上評鑑. 加強教師的智慧教育實踐能力;5.構築以雲端運算技術為基礎的教育服務(引自. ‧ 國. 學. 樸鐘鶴,2012) 。而當全球教育政策制定者正為數位世代(tech-savvy youngsters). ‧. 或年輕科技世代學生尋找教學新方法之際,韓國為了引領趨勢,已在全國各級學. y. Nat. 校增加投資,並由 Samsung 和 KT 科技公司所提供的最新(state-of-the-art)科技,. er. io. sit. 以建立數位化學習環境,進一步改變在教室內使用教科書所包含的有限資訊進行 閱讀、寫作和算數的傳統學校系統。另一方面,運用數位教科書和網路的智慧教. al. n. v i n 育,將教學從教室延伸到美術館、文化紀念館、公園和其他除了學校和教室以外 Ch engchi U 的地方。在此智慧學習計畫(smart learning initiative)之下,韓國政府計畫在 2014 年之前,將所有小學的紙本教科書、參考書、字典和其他的教材,加以數位化。 接下來的一年(2015 年) ,所有的國、高中學生將會透過電腦、智慧型手機和其 他數位載具,使用數位教科書和線上材料上課(Seo, 2012)。 我國政府推動「愛臺十二項建設」 (行政院,2009) ,將「智慧臺灣」納入發 展重點,以「智慧」為核心,建構智慧型基礎環境,發展創新科技化服務,強化 數位學習技術,公平數位機會;而為使知識及資訊交流更為方便,將臺灣建設為 全球第一的無線寬頻國家,並建構安心、便利、人文與科技並重的優質社會,智 慧校園之相關研究及建設開始蓬勃發展。行政院於2010年通過由經濟部主責規劃 17.

(27) 之「雲端運算產業發展方案」 ,並由相關部會啟動共15項雲端運算計畫,更於2012 年通過由前行政院研究發展考核委員會(現為國家發展委員會)與經濟部共同修 訂「雲端運算應用與產業發展方案」,並由經濟部工業局積極推動「數位學習與 典藏產業推動計畫」,促進中小學數位學習,其目的在於藉由增進需求端(學校 與各學習機構) 、供應端(數位學習業者) 、中介端(整合服務單位)等異業業者 之了解,以建立科技智慧校園,以既有雲端運算之應用環境為基礎,推動以巨量 資料分析與開放資料介面等為關鍵服務之營運模式,期能促成政府、學界、研發 單位與民間協同合作,開發創新服務以提升產業競爭力(行政院,2015) 。因此,. 政 治 大 教育雲端應用及平台服務推動計畫」 (教育部,2011、2012) ,推動數位學習策略, 立. 2011年教育部提出「101-103年教育雲計畫書」,2012年再修訂提出「101-103年. 打造符合雲端運算之教學系統,為智慧校園的發展,奠定良好的基礎。. ‧ 國. 學. 湯志民(2012)在「教育雲與未來教室」的研究中指出,臺灣於2010年,在. ‧. 經濟部技術處的指導與支持下,由資訊工業策進會數位教育研究所執行的「未來. Nat. sit. y. 教室高互動學習終端研發計畫」,以「打造高互動教學環境」為首要目標,核心. n. al. er. io. 研發項目包括(資訊工業策進會,2010):1.研究學習終端互通介面規格與執行. i n U. v. 引擎-藉由互通標準協助業者發展整合性教學應用;2.教學手勢辨識引擎與教學元. Ch. engchi. 件庫;3.電子書教學互動與感知技術,建立個人化學習載具的創新應用。臺北市 於2016年10月7日由教育部、臺北市政府教育局、臺北市教師研習中心、財團法 人資訊工業策進會、臺北市立大學共同舉辦之「2016智慧校園‧教育創新國際研 討會」中,針對五大主題「智慧行政與管理」 、 「智慧社群與學習」 、 「智慧生態與 保健」、「學習領導與創意教學」、「智慧科技與未來教育」,邀請各級學校進行實 務案例和學術論文研討,藉由經驗分享及交流,激盪交流火花,蓬勃智慧科技及 創新教學結合之無限可能性。白聖秋(2010)表示,未來學校有未來教室或智慧 教室等科技化教室,班班有電子白板,生生有電子書包,臺灣成為數位教育大國 指日可待。. 18.

(28) 臺灣於 2014 年由經濟部推動「智慧校園新興產業」,藉由「雲端產學聯盟」 進行「產學合作方案」,擴展學校團隊與科技產業形成合作社群,將產業 4.0 連 結教育 4.00,展現「創新思維、協同創作」的教育資產(林進山,2016)。經濟 部工業局委託財團法人資訊工業策進會執行的「智慧學習產業整合輸出計畫」中 提到,在過去數位學習產業多扮演內容委製、協助銷售的角色,研發能量與延伸 產值規模有限;未來因應經濟部提出的 2020 年臺灣產業發展策略,將發展專業 領域的訓練內容,並結合學習科技切入高產值產業。而在商業模式方面,過去學 習產業從線上學習、電子書、智慧教室發展至智慧校園,皆發展以升學、考試為. 政 治 大 音樂、美術類,培養孩子一輩子能帶走的能力(資訊工業策進會,2016)。 立. 導向之產品服務;未來的教育市場,因家長更重視孩子的技能發展,包括體育、. 以臺北市南港區的南港國小為例,這是一所創校百年的學校(建校於1914. ‧ 國. 學. 年3月3日),在創校百年之際,時任南港國小校長之劉林榮,以「智慧南港,智. ‧. 取未來」形塑「智慧學校@南港」的藍圖進行突破創新,並以「學生智學」 、 「教. y. Nat. 師慧教」、「國際學風」及「科技校園」為發展向度(劉林榮,2013)。在現任校. er. io. sit. 長簡邑容領導下的南港國小,仍致力於推行數位學習,發展智能學校的架構,分 為「學習智慧」、「關鍵能力」、「國際學伴」和「友善校園」等四個向度(簡邑容. al. n. v i n 等,2016),並據此以提升學生的關鍵能力以及國際觀。南港國小的智慧學校 Ch engchi U. (SMARTER School)係以學生為中心(Student-center) ,致力於開發學童潛能, 並提供多元學習(Multi-learning)機會以開展多元智能,激發主動學習的能力。 以讓學生在行動時代中,能在任何時間任何地點善用多元學習載具及設施設備 (Anytime, anywhere, any-device),統整出有用好用實用的訊息,將之彙整成有 效的資料(Resource available) ,在教師的專業引導之下,學童能轉化為有用的知 識,更內化建構為自身的智慧。藉由科技系統的整合(Technology integrated), 發揮科技在教育上的運用,以營造教學所需為本的教學科技環境,進而使用多層 次的學習評量方式以診斷學習成效(learning Evaluation),再透過極致專業發展 的教師精進教學能力(teaching Refinement) ,成就每一位孩子,實踐智取未來的 19.

(29) 理想(劉林榮、張奕華,2015) 。另外,張奕華(2013b)表示、智慧教師和創新 教學三項元素,整合科技於課堂教學之中,活絡了課程的進行,促進了學生的學 習動機。將科技帶入教室,再次喚醒了學生「主動學習」的求知威;智慧學校將 能培養具有科技素養的學生,拓展學生的知識領域,激發學生的潛能。教師們不 僅發展與設計數位課程,亦提煉了科技創新教學模式;此舉提升教師教學創新, 也敔發了學生創意思考,進而提高學生學習品質,更重要的是,將培育學生成為 有適應力與競爭力的人才,得以面對未來的挑戰。 以新北市白雲國小為例。經濟部工業局為擴大台灣智慧校園產業推動的助力. 政 治 大. 與形象植基,結合神通科技公司在新北市白雲國小校園場域內建置完成 6i 智慧. 立. 校園,乃依據國際研究機構 EBTIC 所發布的「The inelligent Campus」年度白皮. ‧ 國. 學. 書中歸納出未來智慧校園發展所聚焦的六大領域,分別為:智慧學習(iLearning) 、 智慧行政(iGovernance)智慧保健(iHealth)、智慧綠能(iGreen)、智慧管理. ‧. (iManagement)與智慧社群(iSocial)等。藉由科技系統的整合(Technology. Nat. sit. y. integrated) ,發揮科技在教育上的運用,以營造教學所需為本的教學科技環境,. n. al. er. io. 進而使用多層次的學習評量方式以診斷學習成效(learning Evaluation),再透過極. i n U. v. 致專業發展的教師精進教學能力(teaching Refinement),成就每一位孩子,實踐智. Ch. engchi. 取未來的理想(劉耿銘,2016) 。白雲國小與神通資科團隊於 2015 年結合「兒童 學習樂園~搭火車環遊世界」儀式,聯合展示智慧校園的成果。白雲國小場域中 除了原有的白雲銀行激勵系統、獎品屋外,神通資科新建置智慧管理、智慧學習 (育見 Study Fun、網奕 IES、Hi-Teach、IRS 反饋裝置) 、智慧社群(澔學 1Know、 Google Classroom)、智慧保健(笙奎 e 化傷病管理系統)等各 i 整合建置成果, 充分展現產學合作的亮麗成果(神通新聞稿,2015)。 綜上所述,我國智慧校園的發展,在政府積極的基礎建設實施下,無論是網 際網路的覆蓋率、行動載具的普及率,都為智慧校園的發展奠定優質的發展基礎。 學校在產學合作之下,透過基礎建設的支持,提升教師科技創新教學模式,培養. 20.

(30) 學生具有科技素養,並且成為有競爭力的人才,才能得以面對未來全球一體化的 競爭挑戰。. 參、智慧校園的內涵 智慧校園是在資訊化背景下,將設備、環境、資源、社會及人的因素加以整 合,形成獨特校園系統的有效手段。田娟(2016)指出,智慧校園主要以網際網 路為基礎,充分利用各項資訊的相關性特徵,結合各平臺的多樣化,以資訊傳遞 為手段,及時有效的提供雙向交流平臺,進而全面實現教育資訊化。王春平和李 捷和鄭偉和李文韜(2015)研究指出,「智慧校園」藍圖描繪的是:無處不在的. 政 治 大. 網路學習、融合創新的網路教研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、. 立. 方便周到的校園生活。簡而言之,建設一個集移動學習、大數據分析、資源共用、. ‧ 國. 學. 卓越治理、節能環保於一體的校園。. ‧. 喬蕊和崔春英(2015)的研究中表示,智慧校園是教育資訊化的進一步發展 形態,是數位校園在各種新興資訊技術的綜合運用下的進一步擴展與提升,因此,. y. Nat. io. sit. 必須有高效率的網路支撐,而網路實現有多種方案,其中物聯網(Internet of. n. al. er. Things)技術的應用是重要的關鍵。劉翔翔和楊勇平(2011)指出,物聯網技術. Ch. i n U. v. 是在感知技術、網路技術、雲端運算等各項技術的推動下發展起來的,被稱為資. engchi. 訊產業的第三次創新。透過物聯網將各種資訊感知設備與網際網路結合起來而形 成的一個龐大網路,把所有的物體與網絡連接起來,進行識別與管理 。周揚帆 (2014)指出,以物聯網三層架構體系(即感知層、網路層和應用層)為基礎(如 圖 2-1 所示),結合智慧校園的實際應用需求,融合區域內教學資源,提大學園 資訊管理和服務水準,實現對校園資源及事務的即時監測處理,為校園生活提供 更便捷的服務,建立一個開放的、共用的、創新的和智慧的綜合資訊服務平臺, 實現智慧校園中各類資訊的有效感知、處理、應用和服務。. 21.

(31) 立. 政 治 大. ‧ 國. 學. 圖 2-1 物聯網架構圖. ‧. 資料來源:全球華人(北京)企業顧問中心有限責任公司(2014) 。 【觀察站 10】: 又一場生活的大革命。取自 http://www.gceconsulting.org/ws-732-c0002_12-cn/news_6421.shtml. y. Nat. sit. 校園中的物聯網就是以現有的校園網路技術為基礎,利用射頻識別、無線數. n. al. er. io. 據通信、計算機等資訊設備技術,建構一個校園全覆蓋的物體互聯網。劉翔翔和. i n U. v. 楊勇平(2011)表示,校園物聯網技術可以廣泛的應用在教學管理、資訊管理、. Ch. engchi. 資產管理、餐飲管理、交通運輸、醫療管理、網路管理、安保管理、物流管理等 領域。 張奕華和吳權威(2014)的研究表示,智慧校園的內涵包含了管理、服務及 教學三項層面,亦即,智能化管理、智能化環境及智慧「教」與「學」。所謂智 能化管係指:融入電腦網路的資訊服務於學校的各個管理領域,包括文件管理、 物品管理(property management)及財產管理(asset management)。學校行人員 可利用數位化管理技術,整合相關資料與資源,提升工作成效。智能化境係指: 在智慧服務方面,綜合資訊服務平台,提供個性化的服務,應用於辦公室、資源、 行動和環境。例如:手機開門、手機借書、手機考勤、手機消費、未來教室、電. 22.

(32) 子圍籬、車牌識別、無線校園、訪客系統、移動智慧卡等。慧「教」與「學」係 指:透過雲端科技技術,實踐智慧的教與學。施教者利用雲端資源準備教學活動, 使用互動式電子白板與其它科技的物件進行教學,以提升學生的學習動機,並於 事後進行教學過程分析、評估受教者的學習效。受教者亦可以利用網際網路與全 球平台接軌,拓展學習資源與管道。 綜上所述,臺北市國民小學智慧校園所欲建置的藍圖(如圖 2-2 所示),是 以網際網路為基礎,運用移動載具和應用服務系統為工具,利用物聯網技術,通 過雲端運算、虛擬化等新技術來改變學校師生、工作人員和校園資源相互交互的. 政 治 大 行整合,提高應用交互的明確性、靈活性和反應速度,從而實現智慧教室、智慧 立 方式,以學生為中心,將學校的教學、學習、行政管理與校園資源和應用系統進. 教師、智慧模式、智慧教材、智慧服務全覆蓋的校園模式。. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-2 智慧校園建置藍圖 資料來源:財團法人資訊工業策進會(2015)。數位學習產業跨域躍升計畫。取 自 http://km.tyes.ntpc.edu.tw/f2blog/index.php?job=archives&seekname=201507&disTy pe=0. 23.

(33) 第二節. 智慧校園的理論基礎. 智慧校園之研究,自 1990 年代以來陸續受到重視,而在國內智慧校園的相 關研究才逐步開始,是學校校長的新興議題。對於臺北市國民小學智慧校園層面 和指標的探討,目前的研究成果有限。因此,研究者為建構「臺北市國民小學智 慧校園指標建構調查問卷」及「臺北市國民小學智慧校園指標相對權重問卷」, 除參考國內外教育資訊化評價指標或標準的相關研究外,亦參酌智慧型建築指標 與基準方面的研究。茲將國內外相關智慧校園之研究分述如下。 依據國際研究機構 EBTIC 所發布的「The Intelligent Campus」年度白皮書. 政 治 大 智慧學習(iLearning)、智慧行政(iGovernance) 、智慧保健(iHealth)、智慧綠 立. 中,明確歸納出未來智慧校園發展所聚焦的六大領域,如圖 2-3 所示,分別為:. 智慧學習(iLearning). y. Nat. 整體電子學習,協作學生自學系統,遠程遠程 學習,用戶點播課程設計和評估,交互式課程 講座和線上教材,特定的課程計劃,學生學習 歷程分析,推播/拉入,電子書 ,其他資源等. sit. 如下:. ‧. ‧ 國. 學. 能(iGreen)、智慧管理(iManagement)與智慧社群(iSocial)等六項,茲分述. 智慧行政(iGovernance). n. 智慧社群(iSocial). al. er. io. 智慧管理(iManagement). 集中建設和維護,自動緊急系 統,自動監控,安全登入和控 制等. 智慧校園. C h iCampus engchi. i n U. v. 校園內部和外部治理,過程可 見性,適應性,自配置性,自 動預設和報告等. 智慧綠能(iGreen) 綠色ICT和可持續發展,智能能 源收集,智能傳感器系統,被 動和主動設計等. 社交網路和資訊共享,工作協 同,社區本位化,模式分析, 興趣分組等. 智慧保健(iHealth) 主動預防醫療保健,遠程醫療系統,移 動健康,集中式電子醫療記錄,智能電 子生物訊息學,早期流行警報平台等. 圖 2-3. 智慧校園六大領域應用. 資料來源:Ng, J. W., Azarmi, N., Leida, M., Saffre, F., Afzal, A., & Yoo, P. D. (2010). The Intelligent Campus (iCampus): End-to-end learning life cycle of a knowledge ecosystem. In Intelligent Environments, 2010 Sixth International Conference on, 332-337.. 24.

(34) 一、智慧學習(iLearning) 國際研究機構 EBTIC(2010)指出,學習的方式隨著資訊技術的發展,在 傳統的教育系統中產生了幾個挑戰,如圖 2-4 所示。在常規系統中,教師和學生 參與學習的過程,發現學習不再只依賴教室授課的被動學習過程,而是依賴協作 學習系統積極的學習過程。主要的關鍵為「拉動學習」 (Pull learning)而不是「推 動學習」(Push learning)。學生和教師不再需要在相同的地方或同一時間存在。 可以遠距執行課程教學與評量,現場講課及教學可以在另一遙遠的地方進行;專 門課程可以從開放共享的教材內容中自行選取;學生和教師之間的合作可以跨越. 政 治 大 習技術的推動可用於解決傳統的學習障礙,如:男女同校、跨文化、語言障礙和 立 不同學校進行;學生關懷系統可用於分析、協助和追踪學生的學習歷程;智慧學. 不同的思維模式,而「智慧學習」在整個智慧校園概念中發揮核心作用,並且還. ‧ 國. 學. 有許多值得探索和調查,豐富並增強校園學習和教學的價值。. y. sit. n. al. 我們如何在學生學習歷 程的整體過程中提供學 生協作與管理?. er. io. 我們如何擴展學生的學 習領域並給偏鄉的學生 提供平等的學習機會?. ‧. Nat. 我們如何透過全面的數 位學習環境使學生接觸 世界級的研究和教育?. C h智慧學習 U n i engchi. v. iLearing. 我們如何豐富和改變學生、 教師的完整的學習和教學經 驗,以便與最好的大學競爭?. 我們如何使用智能技術使推動者 來解決傳統的學習障礙,如男女 同校、跨文化或語言障礙?. 圖 2-4 智慧學習 iLearning 的關鍵挑戰 資料來源:Ng, J. W., Azarmi, N., Leida, M., Saffre, F., Afzal, A., & Yoo, P. D. (2010). The Intelligent Campus (iCampus): End-to-end learning lifecycle of a knowledge ecosystem. In Intelligent Environments, 2010 Sixth International Conference on, 332-337.. 25.

(35) 二、智慧行政(iGovernance) 國際研究機構 EBTIC(2010)指出,智慧行政是將學校各項行政與管理系 統最重要且需即時的資訊並加以整合,提供校長及主管管理應用,並提升治理學 校的績效與效能,如圖 2-5 所示。包含資產自動管理、加值服務及學校各專案活 動進度追蹤的智慧管理服務等,這三大基礎行政,滿足學校處理學生、教師、課 程在學籍、成績及學務的三大核心事務。利用資訊系統強大的儲存及邏輯運算能 力,加上方便、直覺的操作介面,協助有效地進行大量資料的建立、分析及比對 工作。以正確、有效、即時的數據資料,支援日常行政需求及校務發展決策之訂. 政 治 大. 定。將日常重覆性的行政事務交由校務行政系統協助處理,可多投注心力在學生 學習成效及學校辦學成果上。. 立. 我們如何建立一個智能 資源管理平台來管理校 園的短、中和長期運營?. sit. io. iGovernance. n. al. 智慧行政. Ch. engchi. er. Nat. 我們如何建立流程管理系統,以 便於工作過程具可見性、分析和 優化、追踪及原因分析等?. y. ‧. ‧ 國. 學. 我們如何在不同單位和 部門之間實現校園的內 部和外部治理?. i n U. v. 我們如何提供具有自我報告與記 錄,自動調度與規劃,自動配置 與適應性等的智能工作管理系統?. 圖 2-5 智慧行政 iGovernance 的關鍵挑戰 資料來源:Ng, J. W., Azarmi, N., Leida, M., Saffre, F., Afzal, A., & Yoo, P. D. (2010). The Intelligent Campus (iCampus): End-to-end learning lifecycle of a knowledge ecosystem. In Intelligent Environments, 2010 Sixth International Conference on , 332-337. 隨著教育機構的發展,校園的治理已經不再那麼簡單和直接;其目的是在不 同部門的管理過程中,根據校園中既定的管理策略,減輕校園的管理負擔。例如,. 26.

(36) 單一校園管理平台,可以管理不同單位部門之間和校園內外部門的治理;管理系 統可以幫助查看、分析、優質化和追踪校園內的完整管理過程;可以管理校園短、 中、長期運作的資源管理平台;工作流程管理系統,可以執行自動調度和規劃, 自動記錄和報告以及學習和適應與自我配置能力,有助於確保整個校園環境的持 續有效性和效率。 三、智慧保健(iHealth) 國際研究機構EBTIC(2010)指出,智慧保健的主要作用是確保、追踪和維 持校園的整體健康狀態,不會對現有設施造成太多入侵,參與者通常也不會意識. 政 治 大. 到有所改變,例如遠距醫療、遠距照顧、健康應用服務、預防性護理及生物資訊. 立. 學等。校園可以為工作人員和學生提供即時的醫療服務,如圖2-6所示。將收集. ‧ 國. 學. 到的數據連結至保健網絡的智慧保健系統,可以提供如個性化健康監測、個人健 康生活方式追踪、流行病警報系統的服務,甚至提醒使用者在緊急狀況時就醫。. ‧. 智慧保健系統也適用於健康的使用者,如田徑選手或運動員,可以追踪和監測他. Nat. sit. n. al. 我們如何確保、追踪 和維護校園的整體健 康狀態?. er. io. 意義。. y. 們的表現與進展。這些都有助於師生在校園環境中,促進體育教育和健康生活的. 我們如何為員工和學生 提供“隨時隨地”的醫 療保健?. Ch. engchi 智慧保健 iHealth. i n U. v. 我們如何在校園內提供 主動的醫療保健或預防 的保健服務?. 我們如何創造校園智 慧化健康資訊系統?. 圖 2-6 智慧保健 iHealth 的關鍵挑戰 資料來源:Ng, J. W., Azarmi, N., Leida, M., Saffre, F., Afzal, A., & Yoo, P. D. (2010). The Intelligent Campus (iCampus): End-to-end learning lifecycle of a knowledge ecosystem. In Intelligent Environments, 2010 Sixth International Conference on, 332-337. 27.

(37) 四、智慧綠能(iGreen) 國際研究機構 EBTIC(2010)指出,由於最近對氣候變化的關注,有些人 以「綠色校園」 、 「永續校園」 、 「智慧能源校園」或「可再生能源校園」來描述校 園環境,如圖 2-7 所示。這些校園通常被認為是在室內外環境中促進健康生活。 智慧綠能的總體目標就是減少校園環境碳排放量,有幾種方法可以做到這一點: 通過智慧能源創造和使用、節能設計、智慧能源網路基礎設施、能源管理服務、 綠能管理以及其他 ICT 系統和技術。智慧綠能校園應該是要能夠利用周圍的環 境條件(即氣候等),減少其總體二氧化碳排放量,同時滿足個人的需求 。. 立. 政 治 大. 我們如何透過智慧能源 創造和使用來確保校園 的長期永續?. 我們如何在校園環境中 納入主動和被動的節能 設計?. ‧ 國. 學. 我們如何提高ICT支持 系統和技術的永續效果?. 智慧綠能. ‧. iGreen. Nat. 我們如何透過下一代智 慧化基礎設施提高物理 和虛擬能源效率?. n. al. 我們如何在整個校園中 提供可視的智慧能源管 理和碳排量?. Ch. engchi. er. io. sit. y. 我們如何在校園內創 造積極的綠能管理?. i n U. v. 圖 2-7 智慧綠能 iGreen 的關鍵挑戰 資料來源:Ng, J. W., Azarmi, N., Leida, M., Saffre, F., Afzal, A., & Yoo, P. D. (2010). The Intelligent Campus (iCampus): End-to-end learning lifecycle of a knowledge ecosystem. In Intelligent Environments, 2010 Sixth International Conference on , 332-337. 五、智慧管理(iManagement) 國際研究機構 EBTIC(2010)指出,智慧管理基本上分為兩個部分:第一 是建築管理,第二是人員管理,如圖 2-8 所示。前者是關於校園的設施和基礎設 施,而後者是關於校園內的工作人員,學生和訪客。建築管理方面,可追跟踪和. 28.

參考文獻

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