行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
跨領域科技教育平台計畫--跨領域科技教育平台計畫-總計
畫(2/3)
研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 ： 整合型 計 畫 編 號 ： NSC 95-2218-E-002-046- 執 行 期 間 ： 95 年 03 月 01 日至 96 年 04 月 20 日 執 行 單 位 ： 國立臺灣大學應用力學研究所 計 畫 主 持 人 ： 郭茂坤 共 同 主 持 人 ： 岳修平 計畫參與人員： 碩士級-專任助理：胡秋帆、李曉嵐、林靖苡、李宜儒 學士級-專任助理：張芝云、劉宣吟、杜家琪、蘇淑娟 報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 96 年 04 月 26 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■ 成 果 報 告
□期中進度報告
國家科學委員會建構知識經濟時代人才培育之基礎平台與架構
計畫類別：□ 個別型計畫 ▓ 整合型計畫
計畫編號：NSC 95－ 2218 － E － 002 － 046
執行期間： 95 年 03 月 01 日至 96 年 02 月 28 日
計畫主持人：郭茂坤教授
共同主持人：岳修平教授
計畫參與人員：許世明教授、沈弘俊教授、王安邦教授、葉俊雄主任
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□精簡報告 ■完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
■出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、
列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
■涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：
國立臺灣大學應用力學研究所、國家高速網路與計算中心
中 華 民 國 九十六 年 三 月 二十 日
計畫基本資料表 管理編號
NSC95-2218-E-002-046-Y
計畫歸屬 國家科學委員會
中文 跨領域科技教育平台計畫─總計畫 計畫名稱
英文 Project Science: E-learning with Hands-on Demo Centers
執行單位 國立台灣大學 申請系所 應用力學研究所 計畫總主持人 郭茂坤 職 稱 所長 身分證號碼 D101478631 共同主持人 岳修平 職 稱 副教授 身分證號碼 R220174964 執行年度 自民國95 年 03 月 01 日起至民國 96 年 02 月 28 日止 全程執行期限 自民國94 年 01 月 01 日起至民國 98 年 02 月 28 日，共 4 年 整合單位或學校 台灣大學應用力學研究所、國家高速網路中心 計畫連絡人 姓名：張芝云 電話：(公)02-3366-5643#203 姓名：蘇淑娟 電話：(公)02-3366-5643#205 通訊地址 106 臺北市羅斯福路四段 1 號國立臺灣大學應用力學研究所 傳真號碼 02-3366-5642 E-MAIL cychangx@mems.iam.ntu.edu.tw scso@mems.iam.ntu.edu.tw
中、英成果摘要
「跨領域科技教育平台」計畫主要目標為培育優秀的跨領域專業科技人才，使國內的 公私立大專院校，得以在此平台上分享教育資源，並結合學界與業界知識供應鏈。本計畫 利用網路無遠弗屆的特性，使用國網中心的寬頻網路為主幹，建置傳遞跨領域知識的途徑。 計畫中針對新興之跨領域科技，發展教育平台及教學模式，主要重點分為： (1)即時互動式協同教學模式及平台 (2)遠距互動協同教學 (3)數位教材（含電子書、實驗操作以及互動式軟體教學等） (4)教學實體展示中心及教學實驗室 經過兩年的努力，本計畫針對影像顯示與光機電、奈米、生物醫學工程等新興跨領域科 技，開授15 門遠距課程，共計 29 所院校、37 個不同的系所參與，1,896 人次修習此些課程。 本年度協助並輔導建置25 間連線教室，使可連線教室增加至 35 間，大幅增加參與連線的系 所及學生。 除將本年度之8 門同步遠距課程的內容，如同去年，後製為 97 個單元數位化串流教學 教材外，同時共完成18 個單元之電子書以及實驗教材，開發製作多媒體數位教材，提供學 子多元化的學習管道。更配合子計畫實體中心之建置，拍攝6 支實體中心介紹短片。 本年度挑選其中6 門跨校同步遠距課程，進行教師及學生意見調查，以瞭解遠距教學 實施情形以及數位教材使用情形。問卷回收分析結果顯示，學生對於遠距教學的滿意度高， 對於遠距連線設備與品質的期待相對也高。 在數位教材推廣上，針對教師作 94 年度數位教材之使用意願調查，結果顯示超過 50 ％以上的教師願意開放教材給他人使用。針對學生所作之數位教材評鑑結果顯示，學生認 為數位教材的內容可以幫助自己的整體學習成效。 本年度完成「原子力顯微技術與實作」教材之認證準備工作，預計交由經濟部工業局 之品質認證中心，由專業審查委員檢核本計畫製作之教材，俾將檢核結果作為改進提昇未 來製作數位教材之參考。 另外，計畫進行過程考量教材與教具之搭配授課，也順利地整合教學教具開發廠商的經 驗，陸續開發計畫執行內容所需要的教具，並且完成技術轉移的任務。現階段已有一個教具， 授予國內知名教育開發廠商，進行量產、銷售等工作。 本計畫於96 年 2 月 12 日舉辦年度成果發表會，向各界介紹本計畫所開發的各項教學資 源，共約70 人與會，包括來自各大專院校的師生，彼此充分交流，藉此機會吸引更多的教 學單位及業界參與，一起攜手合作形成一個跨領域科技教學聯盟，以擴大計畫效益，達到教 育資源共享及快速擴展跨領域科技教育之功能。 關鍵字：影像顯示科技、奈米科技、人才培育、教育、遠距教學、教具Summary Summary
ISTEP is intended to cultivate outstanding interdisciplinary professional scientists and technicians so that universities and colleges are able to share the education resources in the platform and to build a knowledge supply chain with industry. The major parts of the project include:
(1) To establish a real-time interactive copartnership teaching module and its platform. (2) To conduct interactive distance-learning courses.
(3) To develop multimedia teaching materials, including streaming videos of the classes, electronic books, etc.
(4) To set up demo centers and teaching laboratories.
We have offered 15 interdisciplinary courses in the topics of display, nano, bio-medical technologies within two years. There have been 1,896 students in 37 departments from 29 universities/colleges taken these courses. In addition, we have developed and set up facilities in 35 classrooms (25 in this year) to facilitate the conduct of distance-learning courses. This will certainly encourage more students and more departments to join the program.
We have compiled various multimedia teaching materials, including 18 units of electronic books, teaching materials for experiments, and 97 units of streaming videos of classes. In addition, we have also produced 6 introductory films for demo centers and teaching laboratories. In order to ensure the quality of teaching materials, we have had ‘Atomic Force Microscopy Technique and Practice’ ready to be sent to Industrial Development Bureau of Ministry of Economic Affairs for a stern certification. The result will be a good reference and benchmark for other multimedia teaching materials.
In addition to demo centers and teaching laboratories, we started to develop teaching aids. This will certainly improve the effect of distance-learning greatly. This year one teaching aid has been developed. It has also successfully been transferred to a company and put into production as well as sale. We expect to have more teaching-aid development and more technology transfer in the years to come.
The annual workshop of the project has been held on February 12, 2007, at Taipei. There have been around 70 participants, including teachers and students from various universities. It provides great opportunities for participants to explore the teaching resource developed by the project.
Keywords:
目錄
壹、計畫緣起及目標... 1 貳、實施策略與方法... 4 一、即時互動教學模式、環境與課程的規劃………...5 二、數位教材製作與評鑑...……….11 參、進度時程報告表... 12 肆、執行成果及績效... 13 一、科技教育數位平台之建置... 13 二、數位教材製作成果... 33 三、數位教材評鑑結果... 44 四、教材使用機制規範……… 49 五、數位教材認證……… 50 六、數位教材本年度與94 年度成果比較………...51 七、跨領域科技教育實體中心……….54 八、「跨領域科技教育平台—知識經濟時代人才培育」成果發表會………...71 伍、成果討論及建議………...74表目錄
表 1、95 年度跨領域科技教育平台計畫—總計畫工作進度報告表...- 12 - 表 2、各學期遠距教室建置情形...- 20 - 表 3、各學期遠距協同教學課程連線成果統計...- 25 - 表 4、九十四學年度第一學期連線課程及學校/系所統計...- 26 - 表 5、九十四學年度第一學期參與連線之學校及系所... 27 -表 6、九十四學年度第二學期連線課程及學校/系所統計...- 27 - 表 7、九十四學年度第二學期參與連線之學校及系所...- 28 - 表 8、九十五學年度第一學期連線課程及學校/系所統計...- 29 - 表 9、九十五學年度第一學期參與連線之學校及系所...- 29 - 表 10、曾參與連線之學校及系所區域分布情形...- 30 - 表 11、數位學習內容發展...- 33 - 表 12、95 年非同步課程列表...- 37 - 表 13、95 年同步遠距課程列表...- 38 - 表 14、94、95 年數位教材製作量... 41 表 15、本年度實驗類課程一覽表... 43 表 16、本年度實體中心介紹短片一覽表... 43 表 17、95 年接受教學與教材評鑑的同步遠距課程一覽表... 44 表 18、遠距課程教學與學習情形... 45 表 19、遠距教學實施與網路學習... 45 表 20、遠距課程教學與學習情形……… 46 表 21、遠距教學實施與網路學習... 46 表 22、遠距課程教材使用情形總表... 47 表 23、遠距課程數位教材輔助學習成效總表... 47 -表 24、遠距課程教材使用情形……….- 48表 25、遠距課程數位教材輔助學習成效... 49表 27、數位教材品質認證檢核重點一覽表... 50 表 28、「原子力顯微技術與實作」教材架構一覽表... 51 表 29、94 年度實驗影片一覽表... 54 表 30、95 年度實驗影片一覽表... 54 -表 31、95 年度實體中心介紹短片一覽-表………...- 54表 32、醫儀品質驗證系統課程授課進度54表... 63 表 33、成果發表會議程... 71
-圖目錄
圖 1、跨領域科技教育平台發展概念...- 3 - 圖 2、計畫架構圖...- 5 - 圖 3、帳號整合之網際漫遊圖示...- 9 - 圖 4、跨領域科技教育平台入口網站...- 13 - 圖 5、跨領域科技教育平台互動式線上教學系統介面...- 14 - 圖 6、互動式線上教學系統課程資訊...- 15 - 圖 7、融合式數位學習平台系統示意圖...- 16 - 圖 8、即時互動式多方協同教學系統架構...- 17 - 圖 9、視訊教室畫面與各功能區...- 18 - 圖 10、三區視訊串流橋接伺服器網路連線拓墣對應地理位置之關係圖……… 19 -圖 11、視訊教室設備裝置規劃示意-圖...- 20 - 圖 12、視訊教室設備裝置教室連線上課情形（主播端）...- 21 - 圖 13、視訊教室設備裝置教室連線上課情形（收播端）...- 22 - 圖 14、管理員設定各課程參與協同教學的老師...- 25 - 圖 15、各學期遠距協同教學課程連線成果曲線圖(學校、系所、學分數)...- 25 - 圖 16、各學期遠距協同教學課程連線成果曲線圖(修課人數、人＊學分數)...- 26 - 圖 17、運用於大專院校推動遠距同步協同教學聯盟網之情形...- 30 - 圖 18、老師設定學習模組的畫面（一）...- 31 - 圖 19、老師設定學習模組的畫面（二）...- 32 - 圖 20、學生實施學習模組的紀錄畫面...- 32 - 圖 21、奈米科技...- 33 - 圖 22、光機電與影像顯示科技...- 33 - 圖 23、生物醫學工程科技...- 33 - 圖 24、課程網頁架構...- 34 -圖 26、名詞庫..………- 35 - 圖 27、公式庫...- 35 - 圖 28、資源庫………...- 35 - 圖 29、課程簡介...- 35 - 圖 30、學習目標………...- 35 - 圖 31、教師資訊...- 35 - 圖 32、學習地圖………...- 35 - 圖 33、學習引導...- 35 - 圖 34、學習支援………...- 35 - 圖 35、視覺化的流程設計...- 36 - 圖 36、實驗影片.………... 36 -圖 37、練習題...- 36 - 圖 38、串流課程單元首頁...- 42 - 圖 39、影音串流.………- 42 - 圖 40、動畫類...- 42 - 圖 41、靜態圖片類.………- 42 - 圖 42、94、95 年度數位教材數量圖...- 52 - 圖 43、94、95 年度子計畫數位教材製作數量圖………- 52 - 圖 44、奈米生物科技走廊組織架構圖...- 55 - 圖 45、微奈米系統製程教學實驗室配置圖….………...- 55 - 圖 46、奈米生醫實驗室配置圖...- 56 - 圖 47、奈米人才培育實驗室配置圖.………- 56 - 圖 48、奈米科技教育師資培訓及晶圓蝕刻實作訓練...- 59 - 圖 49、95 年度新增展示品…….………..- 61 - 圖 50、醫學資訊學課程簡介...- 64 - 圖 51、醫學資訊學概論.………...- 64 - 圖 52、互動式課程內容...- 65 - 圖 53、虛擬生醫儀器課程簡介………- 65 - 圖 54、虛擬生醫儀器生理訊號電位量測...- 66 - 圖 55、徵文競賽特選獎之榮耀.………...- 67 - 圖 56、受邀參展─NIDays 2006 展覽專區 ...- 67 - 圖 57、第一階段 VBI 教具開發項目—生理訊號感測器模組架構圖.………..- 68 -
圖 58、跨領域科技教育平台發展概念...- 68 - 圖 59、超音波展示中心與超音波使用手冊.………...- 69 - 圖 60、超音波儀器海報圖...………... - 69 - 圖 61、高解析度可攜式彩色都卜勒超音波掃瞄儀..………..- 69 - 圖 62、超音波教學教材節錄（一）………- 70- 圖 63、超音波教學教材節錄（二）..………..- 71 -
附件目錄
壹、計畫緣起及目標
緣起 進入二十一世紀高科技主導人類需求的知識經濟時代，伴隨著科學技術的發展，人類對 能源及資源的消耗將加劇成長，而能源的短缺及環境污染衝擊著地球的發展；在歐美國家都 已投入鉅資發展奈米科技的同時，面對國內科技人才的短缺，降低了我國的國際競爭力，更 阻礙了我國未來產業的發展。有鑑於企業面臨日趨激烈的挑戰和與國際接軌的迫切需求，我 國身為全球高科技生產鏈重要的一環，為求永續經營及提升國際競爭力，無不致力於技術研 發及人才專業素質的培養。與此同時，卻也面臨高科技人才供不應求及趕不上技術發展速度 的窘境。為解決此人才不足之窘境，本計畫擬於 94 至 96 年度發展以專業領域為導向的跨領 域科技教育平台，期能有效的整合既有資源，全面且迅速地提昇國內人才之培養。 目標跨領域科技教育平台計畫（Project Science: E-learning with Hands-on Demo Centers）結合 學界與業界以形成一知識供應鏈，希冀透過網際網路及數位學習的方式，有效的整合國內教 學資源，進而達到培育優秀之跨領域專業科技人才的目標。平台中網羅光電、奈米、生醫資 訊、微機電、精密量測、晶片系統等領域科技知識作為統治管理，採適性教學及互動式的學 習模式，使網路教學更具靈活性，並希望能夠藉由實體教學訓練與寬廣的數位知識平台相輔 相成，進行科技的教學。 本計畫的首要目標即是開發、建置與營運一個數位知識交流平台，此平台有四大功能面， 第一部份是入口網頁，其中包含有八個重要的服務功能：Wiki Service、RSS（新聞交換平台）、 網際網路搜尋功能、BLOG、知識補充、建立社群、網路論壇服務、目錄服務；第二部分是 教學管理，其中包含有成員管理系統（學員管理模組、教師管理模組、助教管理模組、及教 室管理模組）、教務管理系統（教務行政模組、教師模組）、以及課程內容管理系統（教師模 組、助教模組）；第三部分是教學環境，其中包含有互動式遠距教學系統（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）、線上內容學習系統、遠端儀器操控系統、跨網 計算模擬系統（web base simulation system）；第四部分是學習追蹤管理，其中包含有學習歷 程模組以及學習評估模組。
本計劃將利用遠距教學教室軟硬體設備及其技術，進行師生同步互動溝通的環境建置， 亦是另一重要的目標。除了遠距教學之外，總計劃也規劃製作以多媒體動畫呈現的精緻課程， 多媒體動畫呈現的精緻課程必須有課程領域專家（Subject Matter Expert）、課程規劃師、美工 人員共同討論完成，因此製作所需的時間較久、成本較高，但是，多媒體動畫呈現的精緻課 程的課程品質，會比遠距教學課程側錄下來的內容更具吸引力。這些完成的精緻課程也同樣 可以上傳到軟體平台上提供給學員複習、補課與課前預習之用。 一個完整的教學平台除了標準的授課之外，討論區、留言板、家庭作業、測驗、學習歷 程這些也都是要有的，本計畫比較特別的是必須與參與的大專院校的學員資料庫進行學員資 料的交流，並且把學員在本軟體系統平台上的選課清單、作業繳交情形、測驗成績、討論區
透過國家高速網路中心所研發的互動式遠距協同教學平台，至今由台灣大學開授「奈米 生物技術」、「奈米工程技術概論」、「奈米科技導論」，同步傳送至海洋大學、澎湖科技大學、 清雲科技大學、聖約翰科技大學、金門技術學院、東南技術學院、北台技術學院、德霖技術 學院、中華技術學院等，選課學生超遇百人，成功打破距離的藩籬，也建立了互動式遠距協 同教學模式。今年將結合教育部計畫與區域中心和夥伴學校共同連結為互動式遠距教學網， 共同發展互動式遠距協同教學模式，透過網絡的鏈結充份整合各區域的教學資源，俾使學生 不再侷限於區域的限制，增進科技相關知識的學習。這項高互動性的遠距教學系統，成功縮 短距離與教學資源的落差，使師資設備較缺乏的學校可利用簡單的設備，收播研究型大學的 遠距課程，期待未來更多教學單位與產業加入這項計畫，使計畫效益擴大，以達到教學資源 共享及快速擴展跨領域科技教育的功能。 本年度將以台灣大學既有的奈微米機電製程中心為基礎，結合微奈米系統製程教學實驗 室、奈米科技人才培育實驗室中的原子力顯微鏡量測設備，整合奈米生醫與奈米科技成為電 機、工程領域與生命科學之橋樑。為善用奈米機電系統研究中心，搭配微奈米系統製程教學 實驗室、奈米人才培育實驗室中的原子力顯微鏡量測設備；另建置工程用奈米生醫實驗室， 將奈米製程、奈米量測與生物醫學技術串連，成為「奈米生物科技走廊」，為國內首見結合奈 米製程工程、生物醫學製備與技術之實作教學及跨領域展示走廊，希冀藉此跨領域學門的整 合，建立從工程至生物分子、細胞以至生物體的尖端奈米科技與生物技術之完整跨領域結合。 該教學走廊將用於建立創新試驗性虛擬互動式實作教學，透過影音即時傳輸至遠端與實驗現 塲即時互動。此虛擬互動式實作活動將列入『奈米生物技術』課程其中一週的內容。除了在 課程教學與實作的交互運用上，本教學走廊並將作為展示的實體中心。未來更可以進駐新興 的奈米科技產品及設施，以加速推展奈米科技的知識推展與普及。 本計畫之合作單位之一「新竹生物醫學園區計畫」，即為開發國內生物醫學產業之前哨， 希冀以我國蓬勃之ICT 產業作為雄厚基礎，開展醫療器材及製藥產業。同時與本計畫串連， 期望培育更多擁有生物、 醫學、工程等跨領域之優秀人才，為學術與產業之發展，再創新機。 延續第一年度之執行成果，於第二年度開設之課程包含以下四大項：
1.醫儀品質驗證系統（Medical Devices Quality System, MDQS.）─由台灣大學醫工所開 始以醫儀品質驗證系統課程廣佈CMBD2的知識供應鏈，除公立大學體系外，亦將醫療器材 S1 S2 C1 L1 R1 R2 D1 D2 D3 討論區 師生即時互動區 家 庭 作 業 測 驗 學 習 回 報 學校
自研發至上市所需所有環節知識，以遠距教學的方式傳授給與產業界相近的技職體系及私立 大專院校師生，讓年輕學子在剛接觸到生醫工程領域時即建立正確的觀念與認知。
2.醫學資訊學（Center of medical computation, CMC）─今年度完成下列目標：（1）製作 數位教材「醫學資訊學_遠距教學與大眾健康資訊系統」共計 13 單元；（2）與台大醫學院醫 學系建立良好互動模式，提供跨領域知識跨院校遠距教學合作。（3）豐富、孕育新台灣生醫 科技菁英。
3.圖形化語言（LabVIEW）─著重於虛擬生物醫學儀器 VBI（Virtual Biomedical Instrumentations）之應用，期望透過本程式語言的課程，認識醫療儀器之設計概念，並學習 如何在實驗室儀器、臨床或醫療用儀器之間的合作應用，加強設計、控制、測試等層面的學 習效果，透過學習，充實對於生物醫學儀器的知識與了解。
4.生醫影像（Medical Imaging, MI）─建置生物醫學工程科技教育平台與建構實體培育中 心。
貳、實施策略與方法
跨領域科技教育平台計畫以數位學習和資源共享為實施策略，其實施重點為建置跨領域 數位學習平台（STEP-Interdisciplinary-Science & Technology Educational Platform），以國網中 心的高頻寬網路為連結主幹，利用高互動遠距教學系統、跨領域數位教材及兼具臨場感的教 學實驗室，突破遠距教學限制，使科學教育活潑化，也能落實永續培育科技人才的理念。 此教育平台主要的重點工作包括：（1）高互動性遠距協同教學介面開發、（2）精緻的數 位學習課程設計與製作、以及（3）實體教學中心的建置。 為降低南北部甚至離島地區學校因城鄉落差，以致教學資源無法集中，透過國家高速網 路與計算中心研發之互動式遠距協同教學平台，具備了雙向、即時、可製播、可交流的特性， 使得大專教育得以經由現代科技之輔助，藉由網絡的連結，充份整合各區域科技教學資源， 俾使學生不再侷限於區域的限制，增進科技相關知識的學習。主播端學校不但可將課程數位 教材同步播送到收播學校，教師和學生也可以透過影音設備在課堂上進行討論。此外，課程 內容也可製作成串流教學影片，置於教學平台上以供學生複習，此平台也提供師生們進行問 題交流。 數位學習已是目前國內外重要的新興教學型態，本計畫採用一個新的執行模式：即由收 播學校同時開課並授與學分，且安排教師隨堂上課，適時補充教材說明，另也負責出作業、 考題及評量學生，這不但可協助學生克服學習上的程度差異，主播端的教師也不會因為開授 遠距課程而增加太多負擔，故容易推廣。另一方面，收播學校的師生們也能同時達到教學相 長的雙效目的。在數位化的學習環境，學習者也能依照個人的學習進度，選擇學習的方式， 與網路上的多媒體教材等數位學習資源進行互動，從而滿足個人的學習需求。 在數位化教材方面，此平台由專業開發團隊與各子計畫，包括教育部顧問室人才培育計 畫、經濟部科專計畫與新竹生醫園區計畫、及研究型大學等合作，共同開發包括「奈米科技」、 「影像顯示科技」、「光機電」以及「生物醫學工程科技」等跨領域的知識庫，再將其整合製 作成精緻化的數位教材，放置於本計畫的數位學習平台上，提供各層級學習者使用。除了將 前述遠距教學課程製作成可點選式的串流教材外，還根據教材內容製作出電子書、實驗操作 課程、以及互動式軟體教學課程。所有數位化教材的製作都必須經過嚴謹的教學設計模式， 包括課程分析、設計、發展與實施，以及最後再經專家的評鑑，方可完成。本計畫於 94 年度 開始進行教學意見調查，以評估遠距教學實施的成效。 針對實體展示中心的建置與教學運用，在今年建置完成「奈米生物科技走廊」，已分別安 排北一女中、大直高中、元智大學、清雲大學、淡江大學等十餘所大學及中小學學生進行參 觀、解說及實作教學，其中於「奈米生物科技」遠距教學課程中，更進行遠距教學實驗課程， 透過遠距教學設備，使遠距教學收播學校也能看到細胞繁殖的情況及原子力顯微鏡下的細胞 樣本形貌。在多媒體數位教材的規畫乃在於結合物理、化學、材料、化工、機械及電機的基 礎知識，並針對有關奈米科技的領域給予大學部（甚至研究所）對此學門極感興趣的學生， 透過數位學習平台進行學習，如奈米材料科學、超微薄膜物理、表面物理/化學、奈米尺度顯 微術、奈米磁學與電子學、奈米光電現象、奈米高分子科學與微機電系統等等，藉以開闢兼 具專業性及應用性的跨領域學習平台。依此構想，期望集合各領域專才共同交流與合作，積 極培育下一代尖端奈米科技人才，以期提昇我國未來在尖端科技領域的競爭力。 跨領域科技教育平台計畫根據各領域的工作屬性，在總計畫之下，另設有四個子計畫： 奈米科技子計畫、影像顯示及光機電科技子計畫、生物醫學工程科技子計畫、以及國家高速
網路與計算機中心子計畫，分別執行計畫內的基礎建設、各領域的專業內容規劃、以及實體 中心的建置。本計畫之組織架構如圖 2 所示。 圖2、計畫架構圖 以上計畫架構基本上由兩個技術團隊所組成，即數位平台小組與數位內容小組。前者負 責規劃與建置即時互動教學模式、環境與課程的規劃；後者則是負責數位教材的製作與評鑑。 一、即時互動教學模式、環境與課程的規劃 如前所述，平台的開發、建置與營運主要分成四大部分來進行： 第一部份是入口網頁，其中包含有八個重要的服務功能：Wiki Service、RSS(新聞 交換平台) 、網際網路搜尋功能、BLOG、知識補充、建立社群、網路論壇服務、目錄服務； 第二部分是教學管理，其中包含有成員管理系統（學員管理模組、教師管理模組、助教 管理模組、及教室管理模組）、教務管理系統（教務行政模組、教師模組）、以及課程內容管 理系統（教師模組、助教模組）； 第三部分是教學環境，其中包含有互動式遠距教學系統（遠端教室設備操控模組、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、即時錄製模組）、線上內容學習 系統、遠端儀器操控系統、跨網計算模擬系統（web base simulation system）；
Interface
Wiki Blog Forum Community Search News Exchange (RSS)
Knowledge
Content & Knowledge Management User Management On Line Course Learning Evaluation Directory Service Database Management 會員資料庫 人才資料庫 網頁內容資料庫 課程資料庫 多媒體資料庫 訊及教學補充動態知識之外，也扮演著知識匯集、交流、創新與擴散的重要角色。基本 架構及各功能項目如下所示，
► Wiki 服務（Wiki Service）
► 網路新聞交換平台（Web News Exchange Platform） ► 網際網路搜尋功能 ► 部落格 ► 知識補充 ► 建立社群 ► 網路論壇服務（Forum Service） ► 目錄服務（Directory Service；DS） 2. 教學管理 主要包含有成員管理系統（學員管理模組、教師管理模組、助教管理模組、及教室管理模 組）、教務管理系統（教務行政模組、教師模組）、以及課程內容管理系統（教師模組、助教 模組）。 此一軟體系統平台最主要的服務對象有三種角色，分別為：（1）教師、（2）學員、（3） 管理員。從學員的角度來看，一位學員可以參與多門課，一門課的內容可以同時涵蓋教室教 學、遠距教學、靜態的數位課程內容、動態的線上計算模擬分析與動態的實驗室遠端操，因 此可以體會到多種不同教材呈現形式所能帶來的好處。從老師的角度來看，教師在準備課程 內容時，多了很多種選擇，尤其是計算模擬分析與實驗室貴重儀器操作教學方面的課程，老 師可以在教學進行的過程中，隨時透過網路讓學員親自體會，這樣的便利性在本計劃中別具
意義，因為本計劃所涵蓋的課程有很多是與計算模擬分析與實驗室貴重儀器操作教學。從管 理員的角度來看，一位管理員必須同時管理各種類型課程的進行，面對如此多元的上課模式， 管理員必須可在線上安排/租借/協調教室場地、實驗室設備、相關的伺服器、上課課程排程 等工作項目，此為目前一般線上內容學習系統所沒有辦法做到的功能。 ► 融合式數位學習平台= 內容管理系統 +（教務管理系統 + 學習系統） ● 內容管理系統：提供老師規劃、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。 ● 教務管理系統：進行線上教學時，提供老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。 ► 融合式數位學習平台的特色 ● 以完整的教學歷程為主體的系統化功能設計 ● 支援多種數位媒體內容格式 ● 嚴謹的教學規劃、內容結構與重覆使用的設計 ● 不拘時間地點上網編製、管理教學內容機制 ● 簡易友善的操作介面、有效率的管理及檢視機制 ● 符合教師教學活動設計的經驗 ● 彈性的教學模組設計 ● 支援教學活動的動態過程 ► 融合式數位學習平台教務管理及學習系統的特色 ● 以學習者為中心的系統功能設計。 ● 學習者一目了然、操作簡易 ● 學習內容組織架構層次明確 ● 多元化教學模組保持教學的一致性，並顧及課程的特殊性 ● 學習者不拘時間地點上網學習、重複自修、參與討論 ● 強調動態與分享的教學歷程 ● 學習追蹤紀錄以利適時輔導 ● 支援師生間直接與間接的溝通管道 A. 成員管理系統 主要針對此平台中的四個主要對象：一般學員、教師、助教、以及參與遠距教學的 教室。「學員管理模組」要處理的是來自不同學校的學生同時參加一門課程時，其學員 資料的匯入處理及相關權限的設定等。「教師管理模組」要處理教師們的身份資料、權 利義務及其相關的權限問題。「助教管理模組」要處理各開辦課程助教們的身份資料、 權利義務及其相關的權限問題。 B. 教務管理系統 包括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及教務管理
相關之行政功能。 C. 課程內容管理系統 包括教師模組以及內容管理員（助教）模組，以協助教師們將其所有的課程單元 內容輸入平台的資料庫中，也提供助教們協助教師管理其相關的課程內容，使用者分 別為內容管理員及教師們。教師們主要負責建立、規劃、修改及刪除課程相關的資料， 當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；內容管理員（助教）在內容管理系統中，主 要負責控管內容、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。 3. 教學環境 教學環境，主要包含有四大部分：互動式遠距教學系統、線上內容學習系統、遠端儀器 操控系統、以及跨網計算模擬系統（web base simulation system）。
A.互動式遠距教學系統
此教學系統主要有遠端教室設備操控模組、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、以及便捷課程錄製上線模組。
a.影音互動教學模組
超級視訊格網（Access Grid），源自於美國 ARGONNE 國家實驗室（ANL）所 提出的超級視訊格網（Access Grid，簡稱 AG）計畫。超級視訊格網是一套先進視訊 平台，可提供多個視訊輸入與多視窗展示等功能的共同使用平台，著重於資訊擷取 的合作、教育、科學及相關軟體之發展與應用，其強調提供一個可因需求而擴大， 以網路互相密切連結的溝通系統。超級視訊格網底層為原MBONE Tools 的架構， 加上應用整合的工具，並整合格網中介軟體Globus 的認證與授權機制。 本功能擬基於過去國網中心將超級視訊格網應用於遠距教學所開發之教學格網 （Education Grid）軟體加以延伸修改，期能使操作介面簡化，讓操作流程更簡捷。 b.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，為求最佳的視訊連 線品質，本計畫須在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，而無須與一般民眾共用 Internet 網路頻寬。由於國網中心可以針對視訊串流橋 接伺服器進行 QoS（Quality of Service）及光纖 VLAN 切割等設定，故採用國網中 心三區視訊串流橋接伺服器所提供的服務將可確保各連線單位的視訊接取品質，減 少網路不順暢所造成的連線技術問題。 c.遠端桌面分享系統 本系統主要的功能是要建置一個可以讓主播端講師的講義在教學活動中，在各 個遠端收撥的教室裡可以及時同步的呈現。 B.線上內容學習系統 以下為列舉幾個數位學習平台的設計要點: a.一體化管理
要使教學支援系統真正符合教學的要求，在一個統一的系統中可以完成教學（學 習）過程中的各種活動，而不需要來回在幾個系統之間切換，降低操作的複雜度及學 習的難度。 b.完全開放 採用開放的檔存儲格式，支援所有能夠在網上運行（包括需要插件的檔）的課程 內容與檔格式，不對課程開發工具作限定要求，只要求該工具開發出的課程內容能夠 在網上運行即可。另外平台將支援HTML 課程包與 SCORM 課程包的需求。 c.簡化互動式教學設計的複雜性 教學支援平台的首要功能就是降低實施網上教學的技術難度，提供方便實用的教 學工具，簡化互動式教學設計的複雜性，使教師專注於教學內容與教學活動。 d.支持多種教學策略 網上教學是一種新型的教學方式，教師從知識的傳授者和教學的組織者轉變為學 習的引導者，學習者已經成為學習過程的主體，加上教師與學生在地理空間上的分 離，形成了一種全新的師生關係，在新的教學環境中，已不能完全沿襲傳統的教學方 式，而是要引進新的思想、新的教學方法。教學支援平台必須能夠充分體現這些新思 想與新方法，必須能夠支援探索式學習、協作式學習、角色扮演式學習、辯論式學習 等適合網路學習環境的新教學策略，提供實施這些教學策略的實用工具。 4. 系統平台維運機制之規劃─帳號整合（單一簽入機制） 為達到資源共享理念，設想若會員在每個網站都必須執行會員簽入的動作，將會造成 使用上極大的不便。因此教育平台在今年度時，與合作的各個網站，如國家高速網路與計 算中心（以下簡稱國網），『奈米科技人才教育平台』及『影像顯示科技電子知識交換平台』 進行帳號整合的機制。只要使用者本計畫所包含之相關網站中，擇一網站完成一次成功的 註冊手續。將來該使用者瀏覽平台所有相關的網站都可暢行無阻，不需各別在合作網站做 簽入的動作（參考圖 3）。冀望可以藉此功能讓網路的服務盡最大的價值。考量到因目前 與國網合作數位學習系統，因此今年度率先與國網中心進行雙邊會員的整合。目前因為雙 方會員註冊的資料的不同以及帳號重覆的問題，因此雙方尚在進行整合，將加快整合的進 度。
會員登入
國網中心 數位學習 奈米平台 影像平台 跨領域平台目前身份認證與單一簽入之相關標準 A. NET Passport
Net passport 的使用概念採用集中化認證授權管理，在有使用.Net passport 的網 站中就不需要再重複填寫已經輸入過的身分資料，登入後會自動由 cookie 轉向到要求 認證的站臺，減少使用者的困擾。而各個站臺可以自行決定透過.Net passport 認證的 使用者權限，除了可以兼顧使用便利性之外，也能避免自動登入可能造成的安全危機。 B. Kerberos
Kerberos 是一個網路的認證協定，可以允許用戶通過一個安全伺服器的服務來驗證 身分。使用 Data Encryption Standard(DES)之私密金鑰系統來傳遞使用者的機密資料 （如：帳號、密碼），經由此金鑰系統可確認在伺服器端與使用者端所傳遞之使用者身 分。
C. SAML(Security Assertion Markup Language)
由 OASIS 所發展之規格，目的是讓交易雙方透過 Web Services 交換經過認證或授 權的使用者資訊。
SAML 基本運用方式與.Net passport 相當類似，其中最大的不同點就在於 SAML 採 用的是 XML 架構，具有開放的共通性與統一的標準，使用者可以據此自行開發相關套件 及站臺上的認證機制，而不必受到第三方的限制；在 Web Services 供應商部分，可以 自行架設認證資料庫，並且與協力廠商共同分享資料庫，也可以自行訂定授權層級，權 限設定相當有彈性。 SAML 的認證方式相當簡單，就如同一般登入方式，所不同的是帳號資料庫並不見得 存在於該網站上，而可能是在遠端其他公司的伺服器。只要雙方允許彼此交換 SAML 憑 證，使用者就可以藉由另一方的登入資訊取得存取站臺的權限。讓站臺管理者保有自行 調整的彈性，可以決定使用者的授權。 5. 學習追蹤管理 包含學習歷程模組以及學習評估模組。參與本計劃的各個學校本身都有自己的學員資 料管理系統，學員資料的互通以及學員參與本計劃的課程之後，選課清單與學習歷程如何 與學校學員資料管理系統進行交流，此一資料交流介面的設計是一大挑戰。 融合式數位學習平台的學習歷程 ► 基本的學習歷程： 傾聽 → 省思 → 發問 → 驗證 → 分享 → 檢測 → 學成→ 晉級 ► 基本的教學流程： 教導 → 學習 → 演練 → 回饋 → 考核 → 認證 → 晉級 A. 學習歷程模組 本模組將負責學員在此教育平台中所有學習歷程記錄，並提供學習評估模組所需， 所有的學習歷程與評量結果亦將回饋給各開課學校的教師，以利協助教師們對其學生 的學期成績考核。 B. 學習評估模組 本模組將負責各類型課程教材之學習與評量設計，應用教學、學習與評量理論，
支援教材設計過程中學習目標撰寫與檢核，應用多媒體網路功能設計各類學習與評量 活動，同時在教材實施階段，本模組將定期瀏覽監控學習者使用數位內容教材情形， 蒐集資料以支援回饋設計。 二、數位教材製作與評鑑 協助奈米科技子計畫、影像顯示及光機電科技子計畫、及生物醫學工程科技子計畫製作 數位學習教材，由各分項子計畫提供製作需求及教材內容，再由教材製作團隊協助由課程需 求的角度考慮教學本質，利用數位學習與科技特性適當轉換教學內容、方法與策略於網路學 習環境中。本計畫依總計畫與各分項計畫之特性，提出一整合的設計與研發模式，將分課程 模組、製作模組、呈現與互動模組、學習與評量模組、以及管理與回饋模組等，以進行各類 課程之規劃與數位內容設計與研發。數位教材製作所涵括的幾項步驟如下： 1. 課程規劃 課程模組著重課程（curriculum）層次，針對各專業內容發展之分項子計畫「奈米科技」、 「影像顯示及光機電科技」以及「生物醫學工程科技」等進行系列數位學習課程之需求分析 與規劃，並據以決定各數位課程（course）之內容與類型定位、教學方法與媒體選擇、以及學 習者類型與學習模式之應用。 2. 教學設計與製作 根據課程模組所進行的分析與規劃，由巨觀的課程層次到單元課程與教學活動，製作模 組將進行實際之課程內容的教學設計與製作發展。此模組將採用教學設計的流程，經由分析、 設計、發展、實施及評鑑的流程完成，並在過程中發展適合的表單提供給學科專家填寫，依 課程性質包含課程內容分析表、單元內容分析表、實驗流程分析表以及大綱腳本等，學科專 家填寫完畢後，再由教學設計人員進行分析，撰寫成分鏡腳本並選擇適合的媒體呈現模式再 進行製作，最後再針對已上線課程的教學情形與數位教材進行評鑑，瞭解教師教學情形，以 及數位教材的設計與實用性。 3. 介面設計 為達學生自主學習以及提高教材品質，數位教材設計應用基本的介面設計元素（文字、 圖形、色彩、聲音、動畫、媒體整合）與介面操作型式（視窗、按鈕、功能表、對話框、指 標），提供簡單容易使用之介面以及豐富的學習內容。 4. 學習與評量設計 在學習與評量模組著重在評鑑的內容，因此除了嘗試設計簡單的線上測驗檢視學生學習 成果外，主要在調查學生使用數位教材的情形以及輔助學習的效果。 5. 管理與回饋模組 本計畫特擬定數位內容發展之流程，除了標示出各階段之任務外，同時發展每一階段所 需使用之表單，可提供未來數位教材製作時之參考。
參、進度時程報告表（甘特圖）
表 1、95 年度跨領域科技教育平台計畫—總計畫工作進度報告表 工作項目 95 年 3 月 95 年 4 月 95 年 5 月 95 年 6 月 95 年 7 月 95 年 8 月 95 年 9 月 95 年 10 月 95 年 11 月 95 年 12 月 96 年 1 月 96 年 2 月 備註 95 年度計畫書送 審 教 材 資 料 蒐 集 與 內容分析 教材製作 教材評鑑 建 置 奈 米 生 物 科 技教學走廊 跨領域科教平台 例行月會 95 年度計畫成果 發表會 95 年度結案報告 96 年度計畫提案肆、執行成果及績效
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。
視訊會議
與會者清
單
文字聊天
應用程式分享/電子白板
圖 10、三區視訊串流橋接伺服器網路連線拓墣對應地理位置之關係圖 （3） 遠距視訊教室建置 為使協同教學的課程能夠順利進行，協助各系所建立可提供遠距教學的教室，於九 十四學年度第一學期建置7 間、九十四學年度第二學期建置 10 間、九十五學年度第一學 期建置17 間，共計 34 間（見表 2）。如圖 11 所示，建置一間教室不需要花費龐大的經 費，運用一般的教室即能建置成可進行遠距協同教學課程的環境。在建置完成後，任何 一所學校皆能夠成為主播端（如圖 12），而其他教室則為收播端（如圖 13），一場多點視 訊協同教學的課程即可輕輕鬆鬆展開。 九十四學年度第一學期 (建置教室 7 間) 台灣大學應力所 113 教室 淡江大學機電系 清雲科技大學電算中心 澎湖科技大學電算中心 金門技術學院視聽教室 虎尾科技大學光材所 義守大學醫學工程學系 九十四學年度第二學期 (建置教室 10 間) 淡江大學航太系 東南技術學院機械系 北台技術學院機械工程系 崑山科技大學電子工程系 成功大學機械所 成功大學航太系
九十五學年度第一學期 (建置教室 17 間) 台灣大學物理系 海洋大學電機工程學系 宜蘭大學機電系 遠東科技大學機械所 聖約翰科技大學機電所 元培科技大學醫學工程系 中興大學工學院材料系 陽明大學醫學工程研究所 修平技術學院工程學群 勤益技術學院工程學群 中華技術學院電機系 大仁科技大學遠距教學中心 中台科技大學資訊管理系/ 醫學工程暨材料科學研究所 南台科技大學電機工程學 系生醫電子組 雲林科技大學電子工程系暨 光電研究所 德霖技術學院機械工程系 台灣大學應力所奈米中心 表 2、各學期遠距教室建置情形 圖 11、視訊教室設備裝置規劃示意圖
圖 12、視訊教室設備裝置教室連線上課情形（主播端）
地點：金門科技大學 地點：聖約翰科技大學
地點：北台科技大學 地點：德霖技術學院
教師連線入口環境建置 A.設定協同教師 管理協同教學的功能中，會列出協同教學的課程，管理員在課程開始前進入設 定各課程參與協同教學的老師(及助教)後，老師未來進入教務管理系統的時候就會 看到自己參與協同學的課程。 圖 14、管理員設定各課程參與協同教學的老師 B.進入課程 在每次上課前，負責上課的老師先進入課程新增一個上課時間，在上課前 20 分 管理員可進入設定參 與協同教學的老師。 管理員設定完成 後，老師可看到 自己參與協同教 學的課程。
鐘各參與協同教學的老師即可進入線上教室，助教可在學生進入教室前先行測試連 線，以使課程能順利進行。 管理員設定完成後， 老師可看到自己參與 協同教學的課程。 課程開始前 20 分鐘，進 入課程的按鈕會出現， 當次負責主播上課的學 校點選主播的按鈕進 入，其餘學校則由收播 端進入。
C.課程連線回饋 協同教學進行連線期間，各校協助連線的助理，可利用本功能將連線的情形回 饋給系統人員。 D.即時討論環境 在每次上課結束後，老師及學生皆可利用 Co-Life 多點即時視訊系統，進行交 流討論與分享。
連線成果統計 如表 3、圖 15、圖 16 所示，自 94 學年度下學期至 95 學年上學期，期間經歷了三個 學期，共開課 15 門課，總開課系所數為 67，其中有 29 間學校、37 個不同的系所參與； 各學期利用本平台於線上開課的情形如下： 九十四學年 度第一學期 九十四學年 度第二學期 九十五學年 度第一學期 累計 參與學校數 7 13 26 新加入的學校數 7 8 14 29 參與系所單位數 10 18 34 新加入的系所數 10 12 15 37 教室建置數 10 19 33 35 課程數 3 5 7 15 學分數 9 15 21 45 開課系所數 11 18 36 65 系所＊學分數 33 54 108 195 人數 421 414 1061 1896 人＊學分數 1263 1242 3183 5688 表 3、各學期遠距協同教學課程連線成果統計
遠距協同教學修課概況
0 5 10 15 20 25 30 35 40 94學年上學期 94學年下學期 95學年上學期 學年度 數目 參與系所數 參與學校數 學分數遠距協同教學修課概況
0 5 10 15 20 25 30 35 40 94學年上學期 94學年下學期 95學年上學期 學年度 數目 參與系所數 參與學校數 學分數 圖 16、各學期遠距協同教學課程連線成果曲線圖(修課人數、人＊學分數) A. 九十四學年度第一學期 如表 4 所示，本學期於本平台上共開 3 門課，總連線系所數為 11 所，總修課人 數為 421 人。共有 7 間學校、10 個不同的系所參與。 課程名稱 參與協同教學 教師數 連線學校/系所 修課人數 台灣大學應力所 澎湖科技大學食品科學系 清雲科技大學機械系 奈米生物技術 11 金門技術學院食品科學系 144 台灣大學應力所 澎湖科技大學電信系 淡江大學機電系 虎尾科技大學光材所 平面顯示器概論 . 16 金門技術學院電子工程系 240 台大醫學工程所 醫療儀器品質驗 證系統 13 義守大學醫學工程學系 37 總計 11 421 表 4、九十四學年度第一學期連線課程及學校/系所統計區域 學校名稱 系所名稱 應力所 台灣大學 醫學工程所 淡江大學 機電系 北 虎尾科技大學 光材所 清雲科技大學 機械系 南 義守大學 醫學工程學系 食品科學系 金門技術學院 電子工程系 食品科學系 離島 澎湖科技大學 電信系 表 5、九十四學年度第一學期參與連線之學校及系所 B. 九十四學年度第二學期 如下表所示，本學期於本平台上共開 5 門課，總連線系所數為 18 所，總修課人 數為 414 人。共有 13 間學校、18 個不同的系所參與。此外，如下表 所示，本學期新加 入了 8 個學校、12 個系所參與。 課程名稱 參與協同教 學教師數 連線學校/系所 修課人數 台灣大學應力所 清雲科技大學機械系 金門技術學院食品科學系 東南技術學院機械系 奈米工程技術概論 12 北台技術學院機械工程系 200 台灣大學醫學工程所 生醫特論 2 1 靜宜大學數學系 16 淡江大學機電系 清雲科技大學電機系 光電技術與應用 6 金門技術學院電子工程系 76 崑山科技大學電子工程系 成功大學機械所 高雄師範大學 奈米材料概論 1 高雄大學 52 淡江大學航太系 成功大學航太系 逢甲大學航太系 微微衛星系統工程 9 虎尾科技大學飛機系 70 總計 18 414 表 6、九十四學年度第二學期連線課程及學校/系所統計
區域 學校名稱 系所名稱 淡江大學 航太系 東南技術學院(新) 機械系 北 北台技術學院(新) 機械工程系 逢甲大學(新) 航太系 中 靜宜大學(新) 數學系 虎尾科技大學 飛機系 高雄師範大學(新) 高雄師範大學 高雄大學(新) 高雄大學 清雲科技大學 電機系 崑山科技大學(新) 電子工程系 機械所 南 成功大學(新) 航太系 註：學校名稱後有「(新)」表示該校為本學期新加入的學校 表 7、九十四學年度第二學期參與連線之學校及系所 C. 九十五學年度第一學期 如表 8 所示，本學期於本平台上共開 7 門課，總連線系所數為 36 所，總修課人數 為 1061 人。共有 26 間學校、34 個不同的系所參與。此外，如下表所示，本學期新加入 了 14 個學校、15 個系所參與。 課程名稱 參與協同教 學教師數 連線學校/系所 修課 人數 台灣大學應力所 海洋大學電機系 澎湖科技大學食品科學系 清雲科技大學機械系 金門技術學院食品科學系 奈米生物技術 13 聖約翰科技大學機電所 138 台灣大學物理系 清雲科技大學機械系 東南技術學院機械系 北台技術學院機械工程系 中華技術學院電機系 奈米科技導論 9 德霖技術學院機械工程系 236 台灣大學應力所 澎湖科技大學電信系 淡江大學機電系 虎尾科技大學光材所 清雲科技大學電機系 平面顯示器概論 16 金門技術學院電子工程系 177
宜蘭大學機電系 台灣大學醫學工程所 元培科技大學醫學工程 中台醫學工程暨材料科學研究所 南台科技大學電機工程系 崑山科技大學電子工程系 義守醫學工程學系 醫儀品質驗證系統 12 大仁科技大學醫管系 171 成功大學機械所 微機電系統技術與整合 1 遠東科技大學機械所 20 中興大學材料系 勤益技術學院工程學系 修平技術學院工程學系 影像顯示科技導論 9 雲林科技大學光電所 247 淡江大學航太系 成功大學航太系 逢甲大學航太系 微微衛星系統工程 9 虎尾科技大學飛機系 72 總計 34 1,061 表 8、九十五學年度第一學期連線課程及學校/系所統計 區域 學校名稱 系所名稱 台灣大學 物理系 海洋大學(新) 電機系 聖約翰科技大學(新) 機電所 中華技術學院(新) 電機系 德霖技術學院(新) 機械工程系 北 元培科技大學(新) 醫學工程 中台科技大學(新) 醫學工程暨材料科學研究所 中興大學(新) 材料系 勤益技術學院(新) 工程學系 中 修平技術學院(新) 工程學系 南台科技大學(新) 電機工程系 大仁科技大學(新) 醫管系 遠東科技大學(新) 機械所 南 雲林科技大學(新) 光電所 東 宜蘭大學(新) 機電系 註：學校名稱後有「(新)」表示該校為本學期新加入的學校 表 9、九十五學年度第一學期參與連線之學校及系所
D. 全國連線情形 曾參與協同教學的學校與系所，區域分布情形如下：
區域
學校數
系所數
北 10 13 中 6 6 南 10 13 東 1 1 離島 2 4 總計29
37
表 10、曾參與連線之學校及系所區域分布情形運用於大專院校推動遠距同步協同教學聯盟網之情形
北部 虎尾科技大學 淡江大學 新竹 新竹 台南 台南 NCHC Servers 澎湖科技大學 台中 台中 台灣大學 清雲科技大學 義守大學 離島 台灣大學 淡江大學 清雲科技大學 東南技術學院 北台科學技術學院 聖約翰科技大學 德霖技術學院 中華大學 元培技術學院 陽明大學 政治大學 海洋大學 華梵大學 明新科技大學 清華大學 交通大學 中央大學 大華技術學院 東部 南部 中部 靜宜大學 逢甲大學 中興大學 勤益技術學院 中台科技大學 修平技術學院 東海大學 弘光科技大學 宜蘭大學 慈濟大學 花蓮教育大學 大漢技術學院 台東大學 金門技術學院 金門技術學院 澎湖科技大學 虎尾科技大學 義守大學 崑山科技大學 成功大學 高雄大學 高雄師範大學 遠東技術學院 大仁科技大學 南台科技大學 雲林科技大學 嘉藥科技大學 長榮大學 中山大學 永達技術學院 南開技術學院 義大醫院 奇美醫院 屏東科技園區 2005Æ2006Æ2007 Target
遠距教學環境標準化
線上學習資源連結與分享
連線能量持續擴充 圖 17、運用於大專院校推動遠距同步協同教學聯盟網之情形4. 學習追蹤管理
學習追蹤管理包含有學習歷程模組以及學習評估模組。老師在設計好學習模組並上傳相 關檔案及題目後，即可在教務管理系統中看到學生的實施記錄，藉此了解學生學習的情形， 以幫助老師針對教學內容做修改。 1. 學習歷程模組 本模組將負責學員在此教育平台中所有學習歷程記錄，並提供學習評估模組所需， 所有的學習歷程與評量結果亦將回饋給各開課學校的教師，以利協助教師們對其學生的 學期成績考核。 圖 18、老師設定學習模組的畫面（一） 2. 學習評估模組 如圖 19 所示，本模組有各種學習子模組，老師可以提供教材下載、自我測試題目(含 是非、選擇題)、補充資料、家庭作業、及互動練習。學生使用學習模組的情形會在教務 管理系統中可看到實施情形（如圖 20）。圖 19、老師設定學習模組的畫面（二） 圖 20、學生實施學習模組的紀錄畫面 設定完成後即可看到 在模組上的字體顏色 變得不一樣，並且可 以點選進入編輯。 老師可於內容管理系 統內課程綱要表編輯 功能裡，設定所需的 模組。
二、數位教材製作成果
（一） 教材製作模式 1. 課程內容分析 依據課程性質，本年度各分項計畫提供內容分析重點與結果整理如下： 表 11、數位學習內容發展 課程類型 分析重點內容型式 事實（fact）、概念（concept）、流程（process）、程序（procedure） 教學方法 講演/講述 示範、練習、實作 線上測驗 媒體呈現型態 圖文瀏覽、影音串流、多媒體動畫、學習資源 學習型式 接受型、指導型 學習者類型 專業人士、大專院校學生、自主學習 2. 數位內容發展 本計畫數位教材在設計與發展的過程中採用一般研發數位教材時所採用的教學設計模式 （Instructional System Design Model），由分析（analysis）、設計（design）、發展（development）、 實施（implementation）與評鑑（evaluation）等流程，在每一個階段適時的與學科專家配合以 及討論，設計並發展各類型之數位教材。 3. 數位教材介面設計 94 年本計畫教材為明顯區分每一子計畫領域課程，因此在相同的模組架構下設計三種 色系風格以突顯各子領域的特色，95 年延續此風格發展課程。 圖 21、奈米科技 圖 22、光機電與影像顯示科技 圖 23、生物醫學工程科技 Analysis 分析 Design 設計 Development 發展 Implementation 實施 Evaluation 評鑑
在教材內容呈現上，延續94 年課程網頁之介面設計（如圖 24），網頁架構共劃分六個重 點： 圖 24、課程網頁架構 （1）單元選單 學習者僅需將滑鼠游標移至選單上便可自動滑出本課程的單元以及各章名稱。 圖 25、隱藏式選單 （2）課程內容 每單元各章第一頁皆為本章學習重點，使用者可點選右下方頁碼閱讀教材內容。 （3）相關資源 相關資源包含本課程各單元的名詞庫、公式庫以及資源庫之整合，學習者可立即找到名 詞、公式所對應的詳細教材內容，以及查詢到教材內容所參考的文獻，進行更進一步的學習。 1 2 3 4 5 6
圖 26、名詞庫 圖 27、公式庫 圖 28、資源庫 （4）課程資源 包含三個部分課程簡介、學習目標以及教師資訊等內容，透過此部分資料，學習者可更 瞭解本課程的整體概念。 圖 29、課程簡介 圖 30、學習目標 圖 31、教師資訊 （5）學習資源 主要呈現學習記錄、學習地圖、操作說明、學習引導以及學習支援等資訊，提供學習者 學習時的參考。 圖 32、 學習地圖 圖 33、 學習引導 圖 34、學習支援
（6）學習路徑 讓學習者明確的掌握目前的學習位置，以避免迷失於較複雜的課程單元中。 在互動模式方面，考慮實驗操作課程需要在現場觀摩或擬真程度高才能達到較好之教學 品質，因此這類教材皆以影片拍攝的方式，真實呈現操作設備及流程。在互動設計上也以視 覺化的流程設計表現每個步驟之間的關係，並依照流程步驟將影片分段，學習者可依自己的 學習進度或需要加強的步驟重覆觀看。 圖 35、視覺化的流程設計 圖 36、實驗影片 4. 學習與評量設計 為了提升數位教材活潑性與互動性，95 年本計畫嘗試於教材中設計，讓學習者檢視學習 成效，並即時提供回饋，讓學習者立即瞭解個人學習的情形是否符合課程目標。此外，今年 以遠距課程為主進行教學以及教材的評鑑，瞭解學生遠距教學的學習情形，評鑑結果將於後 詳細說明。 圖 37、練習題 5.以管理與回饋模組擬定發展流程 本年度計畫延續去年針對數位教材製作的流程與重點所擬定之一套標準流程，幫助未來 數位內容製作與發展。流程中，也因設計任務之需要而發展各類型表單，以加速教學設計師 和相關人員之溝通，提高數位教材製作的效率與品質。
(二) 整體與各子計畫教材製作情形 本年度總計共完成 18 個單元的非同步課程以及 96 個單元的同步課程，詳細課程與單元 表整理於表 3 與表 4。 表 12、95 年非同步課程列表 NO 子計畫名稱 課程名稱 單元數 單元名稱 1. 生物醫學工程科技 生理電位訊號量測 2. 生物醫學工程科技 影像及動作 3. 生物醫學工程科技 生醫儀器架設與驗證 4. 生物醫學工程科技 生理特性模擬 5. 生物醫學工程科技 心肺功能 6. 生物醫學工程科技 虛擬生醫 儀器 6 醫療資訊系統及訊號協定 7. 生物醫學工程科技 骨骼肌肉超音波假影 8. 生物醫學工程科技 超音波基 本原理 2 上、下肢骨骼肌肉超音波 9. 奈米科技 微小化理念 10. 奈米科技 微流體特性 11. 奈米科技 重要無因次參數 12. 奈米科技 微米/奈米 流體力學 4 交流電滲流特性 13. 奈米科技 奈米顆粒製作 14. 奈米科技 安全訓練 15. 奈米科技 生物性安全訓練 16. 奈米科技 電子束熱蒸鍍 17. 奈米科技 奈米工程 概論 5 細胞培養示範 18. 影像顯示及光機電科技 平面顯示 技術概論 1 網路實驗或參觀活動 1-1 液晶晶包製作及測量實驗 1-2 光學干涉實驗 1-3 電致色變薄膜電鍍實驗 1-4 發光二極體光電特性量測
