智慧型适性化网路学习之展望

1、e-learning & application center, NCTU1智慧型適性化網路學習之展望智慧型適性化網路學習之展望曾憲雄 教授亞洲大學資訊學院亞洲大學資訊學院國立交通大學國立交通大學 資訊工程系網路學習與應用中心網路學習與應用中心(ELEARC)中華民國中華民國95年年3月月7日日e-learning & application center, NCTU2大綱大綱 前言前言 e-Learning現況問題與網路學習推動概念現況問題與網路學習推動概念 網路教材標準網路教材標準:SCORM,教材標記語言(TMML) 物件導向式學習活動系統物件導向式學習活動系統 智慧型多

2、媒體內容管理系統架構智慧型多媒體內容管理系統架構 DAAS產學合作產學合作系統架構系統架構 結論結論e-learning & application center, NCTU3數位內容時代的來臨 NII, GII, e/m-Taiwan, 國家型科技計畫等 網路基礎建設大致已完備 e-commerce , Internet-based applications消費者已熟悉 社會與群眾需求的多樣性,創意環境的提供愈來愈重要 亞洲與大中華市場的崛起e-learning & application center, NCTU4e-Learning現況問題現況問題 行政法規面:相關法規及

3、制度仍不完整 網路學位授與之法規及制度 網路學習測驗的認證制度及學分承認機制 相關獎勵機制無法有效吸引教師及學校之參與 系統平台技術: 通用平台標準及內容交換標準機制不足 國外之平台費用高，而國內平台經濟規模小 教學資源面: 智慧財產權保護之問題 缺乏整體性之教學資源規劃導致分散及浪費 缺乏內容評審機制及內容認證機構e-learning & application center, NCTU5網路學習推動概念圖網路學習推動概念圖網路學習內容物件網路學習內容物件化化網路學習平台及內網路學習平台及內容標準容標準策略面策略面法規及制度法規及制度訂定評鑑獎勵制度系統開發、整合及系統開發、整合及流

4、程標準化流程標準化移轉移轉典範轉移與典範轉移與推廣研究導向研究導向實務推展實務推展Lab研研究機構究機構適性化學適性化學習理論習理論適性化適性化學習學習廠商廠商研究研究機構機構國內外合作模式教學教學策略策略與使用者與使用者特性特性ICPe-learning & application center, NCTU6E-Learning推動模式的設計推動模式的設計e-learning & application center, NCTU7國際標準之歷史發展與關係AICC1988DuBlin Core1995ARIADNE1996IMS1997IEEE LTSCLOM1998ADL S

5、CORM1998西元2002共同提案Major Aspects Data ModelCommunication Content PackageSimple Sequencing MetadatalLearning Object Metadata(LOM)lAdvanced Distributed Learning(ADL)lInstructional Management System(IMS)e-learning & application center, NCTU8各標準格式的對應與共通性問題各標準格式的對應與共通性問題 SCORM (Sharable Content Object

6、 Reference Model) ： 整合了現在流行的AICC、IMS及IEEE標準。 引用了IMS的XML來形容學習資源和內容包裝指標。 目的：目的： 教材的重組與再利用。 缺點：缺點： 缺乏本土化本土化、個人化個人化、與課程、試題自動化課程、試題自動化等等。e-learning & application center, NCTU9教材標記語言教材標記語言(Teaching Material Markup Language, TMML) 特點特點: TMML V1.5 = SCORM + IMS (QTI) + Extension (領域需求領域需求+本土特性本土特性) Cont

7、ent Level and Quiz Level。 詮釋(Metadata)之分層資料架構: 第一層第一層:通用型教材通用型教材Metadata標準標準(適合一般型之教材) 第二層第二層:領域特殊型教材領域特殊型教材Metadata標準標準 具教材包裝具教材包裝(Content Package)機制機制 ： 教材組織與教材實體分離： 教材可重組、混合、巢狀包含，提供更大之彈性。 採用XML Schema，增加標準式擴充性。e-learning & application center, NCTU10TMML V1.5 - 基本架構圖基本架構圖 e-learning & appl

8、ication center, NCTU11TMML V1.5 - 4大類大類 Metadata-11. lom: SCORM標準中所使用之標準中所使用之Metadata，分為，分為9類類: General(一般資源描述) Lifecycle(歷史資料) Meta-metadata(再詮釋資料) Technical(技術性資訊描述) Educational(教育特性) Rights(狀態描述) Relation(關聯性描述) Annotation(註解與評論) Classification(分類) 。2. qtiMetadata: 此為此為IMS QTI試題標準，分為試題標準，分為3類類: (

9、1)試卷試卷(Assessment) (2)題組題組(Section) (3)單題單題(Item)e-learning & application center, NCTU12TMML V1.5 - 4大類大類 Metadata-2 3. 學科類別學科類別(Category): 以標示特殊領域之教材以標示特殊領域之教材: (1)General(總類總類) (2)Cultural Sciences(人文科學類人文科學類) (3)Natural Sciences(自然科學類自然科學類) (4)Social Sciences(社會科學類社會科學類) (5)Engineering Scienc

10、es(工程科學類工程科學類) (6)Medicine (醫學類醫學類)。 4. 教育定義教育定義(Pedagogy): 為說明教材所隱含之教育特性。為說明教材所隱含之教育特性。 (1) Concept(學習概念學習概念):教材中相關之學習概念名稱與說明 (2) ConceptWeight(概念權重概念權重): 此教材或試題與相關概念間之相關程權重。 (3) ConceptRelevance(概念順序關係概念順序關係) : 教材或試題所相關之前後概念關係。 (4) DiscriminationLevel(鑑別度鑑別度): 此試題之鑑別度。 (5) CompetenceIndicator(能力指標

11、能力指標):九年一貫課程所定義的學生能力標記 (6) RevisedBloomTaxonomy :2001Bloom所修訂認知領域教育目標分類。 認知歷程向度與知識向度認知歷程向度與知識向度 e-learning & application center, NCTU13總計劃架構圖總計劃架構圖智慧型多媒體內容管理系統智慧型多媒體內容管理系統Architecture of Intelligent Multimedia Content Management System (IMCMS) e-learning & application center, NCTU15物件導向式學習活動

12、系統物件導向式學習活動系統(Object Oriented Learning Activity System) 現有的現有的SCORM 2004 無法設計出符合教學策略的學習活動無法設計出符合教學策略的學習活動: 因目前Rule規範的不足與限制。 僅能做簡單的活動設計。 Learning Design (LD)標準標準 (IMS): 可以支援多樣性的學習活動設計。 缺點缺點: LD目前的執行環境(CopperCore) 與編輯工具: 尚未能完全支援LD標準之所有功能 使用上仍不便利，且有相當大的限制存在。 教學經驗無法重新使用教學經驗無法重新使用(Reuse)與分享與分享(Share): 建構

13、符合教學策略之教學策略知識庫很因難。 建構一特定學習活動網頁須耗費不少時間與人力。e-learning & application center, NCTU16物件導向式學習活動模型物件導向式學習活動模型(OOLA Model) NLA: 符合SCORM標準之一學習活動(Learning Activity, LA)或課程單元(Single Course)。 NAP: 可執行之應用程式(Application Program, AP): 例如:聊天室(Chat Room)、搜尋引擎(Searching Engine, SE)、等。 NEA: 代表課程之學習測驗(Exam Activity

14、, EA)。 e-learning & application center, NCTU17Object Oriented Learning Activity (OOLA)e-learning & application center, NCTU18適性化與個人化教材e-learning & application center, NCTU19適性化學習適性化學習 教學策略知識庫: 教學活動模型(Instructional Activity Model, IAM) 學生特質探勘(Student Characteristic Mining) 學習路徑探勘(Learning

15、 Path Mining) 教學策略精練探勘(Teaching Strategy Refinement Mining)學習歷程分析與資料探勘之流程架構學習歷程分析與資料探勘之流程架構e-learning & application center, NCTU21國中小學之教學現況與問題國中小學之教學現況與問題 現況與問題現況與問題: 各校皆採用其各自審查機關審定之教科書,如何慎選。 目前之基本學力測驗採用針對分段能力指標出題。 教材無法重組與再利用教材無法重組與再利用,難以達到個人化教學難以達到個人化教學 解決方式：解決方式： 需有一共同遵守的教材標準：需有一共同遵守的教材標準： 將不同

16、版本教科書之設計理念融合，進而提出具完整性之教材標準供設計參考，進而根據使用者之學習需求選擇適合之教科書。 利用學習物件利用學習物件(Learning Object, LO)之觀念：之觀念： 並提供快速與方便的標準教材產生工具。 利用利用Data Mining技術來分析學生的學習歷程資料技術來分析學生的學習歷程資料: 搭配學習標準、物件庫與教學策略以提供個人化學習。e-learning & application center, NCTU22DAAS產學合作產學合作系統架構系統架構測驗與評量模組適性化評量模組知識向度認知向度教科書課程轉換模組前測功能正式測驗功能AA-M1AA-M2AD

17、-M1AA-M1-1AA-M1-2AD-M1-1AD-M1-2BLOOM試卷產生服務模組AA-M3學生學生學生學生教師教師e-learning & application center, NCTU23DAAS產學合作產學合作系統特色系統特色 符合九年一貫能力指標 符合Bloom認知分類理論 可搭配各版本的教材 依測驗結果提供Bloom認知分類評量e-learning & application center, NCTU24(Bloom, et al. ,1981)目標、教學與評量的基本觀點目標、教學與評量的基本觀點 評量與考試並非解決教育問題之道。 雖然考試領導(或影響)教學是

18、一個自古以來不爭的事實? 考試如果會導致正面影響教學，那原因也絕對不是考試本身: 而是將評量與考試的目標與教學的目標明確化或說清楚 。 e-learning & application center, NCTU25教學目標的演變評量教學引導能力指標評量教學引導e-learning & application center, NCTU26Revised Bloom Taxonomy能力 = 知識 + 認知歷程知識向度(學)認知歷程向度(思)記憶 了解 應用分析評鑑創造事實知識概念知識程序知識後設認知知識e-learning & application center, NCTU27記憶了解應用分析創作評鑑認知歷程向度(思)e-learning & application center, NCTU28以以TMML整合不同版本教科書整合不同版本教科書TMML導入程序Organization Ontology各版本教科書TMMLMetadataOrganization對照表Organization Tree-康軒Organization Tree-翰林Organization T