網路學習科技研究所 - Network Learning Technology

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互動科技與學習實驗室
Interactive Technology and Learning Lab

1.Computer Supported Collaborative Learning

1.1 Public Shared Display Groupware in Classrooms for Supporting One-on-One Collaborative Learning

現今的教室中，缺乏有效的顯示設備，以支援小組顯示組員的資訊，進行合作學習活動。本研究提出了一共同螢幕的群組軟體，使用共同螢幕來顯示組員資訊，提供共同的注視區域，促進組員互動並改善溝通模式。上圖為本研究進行時各組員利用共同螢幕討論課程的情形。

圖3 學習者利用肢體與電腦互動之情形

1.2 Vision-Based Game Space for Facilitating Full-body Learning

本研究的目的主要是建構不同以往的遊戲互動模式，讓小朋友以肢體動作代替原本與電腦互動的滑鼠鍵盤裝置，發展出整個互動虛擬學習環境。使得孩子在與電腦互動過程中，操作學習物件上沒有負擔，希望藉此在進行合作學習的同時可以使學生能更融入學習的情境中。圖2為本研究所建置互動環境配置圖，學習者可以透過肢體的動作與電腦互動進行學習活動如圖3

1.2.1量角度，學習數學符號意義
本研究所設計的角度學習活動，利用系統給予的量角器，學生依照前方大螢幕所指示的題目要求，用兩手張開的方式合作比出相對應的角度(圖4)。強調動作對應數學符號以及合作的重要性。本學習活動提供合作學習模式，讓學生可以在環場的環境下來進行合作學習。

二、Mobile Learning

2.1 Mobile Device Supported CSCL

本研究利用行動裝置可攜的特性作為個人學習的工具藉此支援課堂上的合作學習活動。
2.1.1抓取大自然生物，學習生態知識
共同螢幕上呈現大自然的生態環境，學生利用PDA上面的控制面板去抓取動物，抓取下來的物件會到學生自己個人的PDA上，然後在PDA上顯示此動物的詳細資訊如圖6，學生可在物件上做註記給予新的資訊，並將物件釋出分享給其他學生抓取查閱。本學習情境強調環場情境，以及public和privacy的資訊分享與編輯。

2.1.2抓取水果遊戲，學習數學加減法

賓果遊戲:學生利用在共同螢幕抓取到的水果，去完成PDA上面所給予的任務(圖7)，本學習情境強調的是public和privacy的information之間的合作與互動。水果拼盤:同樣在大螢幕面前抓取水果，但學生們是共同合作抓取特定水果之數量來完成水果拼盤上面相連接的三個六角形(圖8)，本學習情境強調的是遊戲的環場和戰略。

2.2 Providing Off-Campus Learning Care with Mobile Devices

本研究擬使用行動裝置，設計一個學生手機隨身關懷系統，當學生回到家中的時候可以利用與系統上的家庭教師對話溝通，來提升學生在家裡的學習動機，輔助學生溫習課業。圖9為本研究所開發之學生手機隨身關懷系統之示意圖。

三、Adaptive Learning System

An adaptive learning web based on student’s mouse behavior

本研究利用滑鼠移動軌跡以非侵入式的方式偵測學習者的閱讀觀注區域，並嘗試在adaptive learning web上，設計學生模型(Student Model)推論學生的動機狀態作為adaptation的考量因素，藉此提供適當的學習輔助。圖10為本研究之滑鼠移動追蹤機制。圖11為本研究的系統架構圖，學習代理人可以根據學生的滑鼠行為來探知學生的關注區域並根據所制訂的學生模型(Student Model)來推薦學習者學習物件，藉此來幫助使用者學習。

四、Learning With Robot

Robot Virtual Character Assisted Learning

教育代理人(Pedagogical Agent)是目前智慧型機器人研究中的一個重要發展
發向，過去我們將教育代理人稱之為虛擬角色(virtual characters)，相關種種的研究都指出了虛擬角色確實對教學上是有相當的助益。本研究期望能設計一套情境以輔助使用者與寵物機器人互動，透過有意義及豐富的行為互動變化，讓使用者對寵物機器人的行為產生回應，進而達到輔助學習的目的。圖12為本研究的系統架構圖，遠端教師可以透過遠端控制模組來操控虛擬角色與學生互動。

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