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引言人 國立成功大學

陳立祥 教授

教育雲端發展趨勢與展望

引言人 國立成功大學

陳立祥 教授

教育雲端發展趨勢與展望

資策會數位教育研究所

林立傑 副所長

教育雲端發展趨勢與展望

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簡報大綱

•Background & Motivations

•Research Trend & Directions

•Business Value, Strategy and Goal

•Comparative Analysis

•Impact

Background: 應用情境

端(教室設備)

雲(教育雲服務)

教師 學生 家長 民眾

• 課前備課 • 課中教學 • 課後分享

• 課前預習 • 課中學習 • 課後自學

• 親子學習 • 親師互動 • 進度掌握

• 終身學習 • 自我成長 • 學習社會

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課前 課中 課後

教學情境橫跨學習時間與空間限制,連結教育雲端服務與智慧教室環境

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21世紀公民必備能力

1

2

3 4

2. 學習與創新的技能 – 創造力、創新性

– 批判性思考與問題解決

– 溝通與合作

3. 接受與應用資訊、媒體、科技的技能 – 資訊

– 媒體

– 資通訊科技

4. 生活與職涯技能 – 彈性與適應性

– 主動與自我引導

– 社交與跨文化

– 生產力與可靠性

– 領導能力與負責任

1. 21 世紀能力核心主軸 – 全球觀、世界觀、國際觀

– 公民素養、 健康保障

– 經濟、金融、企業能力

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21世紀公民必備能力

1

2

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教育雲端服務定義

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• 『雲』 Education Cloud / 『端』電子書包與智慧教室

• 老師『教』的需求 / 學生『學』的需求

• 服務包含個人學習診斷、課程與教材設計改進、教學方法改進等

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III CAFÉ (Cloud Application Framework Environment)

Value Added Vendors

device interaction、 resource sharing

(Student) (Teacher)

Practice Use Case Preparation Interaction Evaluation

(Social Learning)、(Personalized) 、(Collaboration)

ISVs

Goal, Strategy and Business Value to be achieved

雲端教學服務平台 ( Education Service Cloud Platform )

SaaS

CSVs

研究發展教學服務平台關鍵技術,協助數位內容與工具/平台業者發展創新教學服務應用,創造產業商機

基礎 環境

數位 內容

工具 平台

硬體 終端

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科技化教學過程被妥善記錄,延伸提供 學生課後複習、教師教學相長之用

提供多元的聲音、影像、互動教材等 學習資源讓學生接收各式訊息刺激

經由科技學習終端設備交流、分享, 更有利於培養學生創意思考的能力

透過科技設備、無線網路溝通, 促使即時的互動和回饋變得可能

智慧教室(端)內涵

1. 高效率的互動

未來的教育發展變動性大、且持續不斷地演變中,生命週期轉化快速,因此「智慧教室」當下並沒有特定明確的規格,但隱含以下未來學習的重點核心關鍵概念:

2.多元個人化學習

3. 真實學習情境模擬

4. 協同合作學習

5. 分享與再利用

6. 開放與連結 豐富數位教材的情境模擬,

讓學生進行實際操作或親身體驗 教室間進行同步連線教學,縮短 城鄉差距、提升學生的國際視野

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資訊融入教學的概念 傳統的學習環境 融入科技的新學習環境

以教師為中心的學習 以學生為中心的學習

單一的感覺刺激 多元的感覺刺激

單一的學習進程 多元的學習進程

單一的媒體 多種的媒體

孤立的學習 合作的學習

資訊的傳輸 訊息的交換

被動的學習 主動/探索的學習

以事實和知識為主的學習 以批判思考與做決策的學習

被動性的反應 為了解而做的反應

孤立、人為的學習環境 真實的學習環境 資料來源:ISTE(2002) National Technology Standards for Students. http://www.iste.org.

未來的學習科技

1 year < 2 - 3 Years 4 - 5 Years

2009

Mobiles

Cloud Computing

Geo-Everything

The Personal Web

Smart Objects

Semantic-Aware Applications

2010

Mobile Learning

Open Content

Electronic Books

Simple Augmented Reality

Gesture-Based Computing

Data Visualization & Analytics

2011

Electronic Books

Mobiles

Augmented reality

Game-Based Learning

Gesture-Based Computing

Learning Analytics

Source :The Horizon Report 註:美國超過 200 位商業、產業與教育界領袖參與,勾勒即將導入的學習科技

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韓國教育雲及電子書包計畫 • 2008年韓國政府也撥款6千6百億韓元(約220億台幣)試

行電子教科書計畫,材料包括影片、動畫、虛擬實境和超連結等,已有數百位小學生以富士通摺疊式電腦和三星Galaxy Tab使用電子教科書,並與老師上網互動。

• 南韓政府宣布在2015年前,花費2兆2千億韓元(約650億台幣)把目前學校的傳統教科書數位化,發展雲端計算系統,提供數位內容給學生。

• 低收入家庭的學生則可獲得政府補助平版電腦將以電子版取代公立學校所有的紙本教科書。

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日本教育雲及電子書包實驗計畫 • 日本政府為了推動ICT在教育領域上之發展,提出「Future

school」願景,從2010年開始推動,預計2020年完成 – Future School政策主要是在學校內運用平板電腦、電子書、電子教

科書等ICT產品輔助協同教學使用

• 於2010年6月挑選日本全國十間公立小學,展開實證研究,其中東日本五間(由NTT Communications負責)、西日本五間(由富士通負責) – 未來學校實驗期間從2010年8月至2011年3月,並制訂出未來學校ICT

利用指引書

• ICT應用協同教育實證研究平台架構主要包括 – 電子書包(富士通及東芝平板電腦)、互動式電子白板(日立或Pioneer)

、平板電腦收納用充電/儲存設備等ICT環境建構 – 校內無線網路建構與家庭與校園聯繫之ICT環境建構 – 協同教育平台(教育雲)建構

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簡報大綱

•Background & Motivations

•Research Trend & Directions

•Business Value, Strategy and Goal

•Comparative Analysis

•Impact

本所智慧教室IGCS應用服務推動經驗

電子白板 觸控筆電/ 平板電腦

電子白板

長桌

CC協同互動多媒體教室

無線AP

900mm 900mm

C

視訊會議系統

視訊系統

將教學服務平台導入至民生國中,進行Living LAB場域實證,協助學校發展全校七年級英文課程,分數提升30%,使資訊融入教學逐步轉化成為常態性融入式應用。

民生國中感謝狀

校本課程實施 英文科師生互動熱絡

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App:教學工具

App:即時評測

App:練習活動

App:複習補救

教學服務平台

(Innovative Global Classroom System)

照片 video

教學資源雲端化、素材化 可線上整合電子教科書與題庫。 教學素材重新切割,大幅提升再利用率。

馬上出題、立即考試

快速整合教材與網路資源

教學資源交流分享

允許老師滙入 PPT、Doc 自製教材。 單一介面整合 Youtube、Wikipedia、Flash、Web Site等各式網路資源。

互動服務可串接前端不同等級之教學設備。 簡化出題流程、提升即時應用成效。

便捷的教學指引及教學資源封裝、分享與交換。 允許電子書包直接存取老師課中筆記。

跨白板教學服務整合 可於任何廠牌之電子白板或觸控載具上使用。

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教學服務雲端平台關鍵特色

III CAFÉ (Cloud Application Framework Environment)

雲端教學服務平台 ( Education Service Cloud Platform )

SaaS

業者合作建立教育雲整體解決方案

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師生互動、 資源分享、親子學習

(學生) (老師)

課後 應用 情境 課前 課中

(家長)

終端設備業者:神達

CSV 、內容業者:康軒

資策會

電子教科書、評量、素材整合上架

提供終端設備 串連雲端服務

App App … App App … App App …

ISV 、平台工具業者:神資

基於平台服務,開發更多教學所需之應用工具

平台營運業者:神通

提供垂直整合之教育雲技術方案

平台經營維運

•預計於台北縣市國中小進行場域實證

導入與實證

教研所雲端教育服務平台研發架構 Practice

Use Case Preparation Interaction Evaluation

III CAFÉ (Cloud Application Framework Environment)

SaaS

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Vertical integration Cloud based Services Integration

Open Services

Education Service Modules

App App App App …

以解決使用者問題為主旨

發展適用於不同情境所需的教學輔助工具

需求導向的開放式教學服務開發環境

教育領域創新核心技術

整合會內雲端底層虛擬化、自動控管技術

Personalized Learning 、 Knowledge Map、Social Learning、Collaboration Learning 、HCI

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簡報大綱

•Background & Motivations

•Research Trend & Directions

•Business Value, Strategy and Goal

•Comparative Analysis

•Impact

結合產業整體解決方案

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• 垂直串聯形成智慧教室整體解決方案(Total Solution)

基礎建設(IaaS)

數位內容

服務平台( PaaS /Middleware)

教學服務(SaaS)

應用終端

教育領域專家

終端設備業者

平台、軟體工具業者

平台服務業者

通訊系統商、平台商

內容業者

研究重點

合作對象: 場域實證、顧問輔導、師資培訓

正規教育市場

補習教育 市場

企業學習市場

Value Net Model

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系統整合業者

終端設備業者

軟體工具業者

平台營運業者

網路服務業者

內容業者

老師/學生

家長

教育部/ 縣市教育局

提供雲端基礎建設環境

提供開放式教學服務平台界面

擴展使用者所需之教學服務/應用工具

提供教育服務平台系統

提供數位化教學資源及授權

提供可營運之內容整合環境

提供客戶訂單及客戶關係維護

提供教學終端設備

提供教學場域環境及應用規劃

學校/補習班/企業

提供教育服務採購經費

提供教育服務導入顧問服務

提供教育服務採購經費

回饋教學推動成果

購買教育應用服務

提供教育應用服務市集

提供教育服務培訓及客服服務

應用教育服務平台於教學與學習

基礎建設(IaaS)

數位內容

服務平台 ( PaaS /Open Service)

教學服務(SaaS)

應用終端

場域實證、顧問輔導、師資培訓

提供可營運之教育服務平台系統

觀察: 1. 許多業者同時扮演

多個角色 2. 平台營運及系統整

合角色是關鍵 3. 價值斷鏈形成切入

機會點

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簡報大綱

•Background & Motivations

•Research Trend & Directions

•Business Value, Strategy and Goal

•Comparative Analysis

•Impact

Phase 3

Intel、HP、Dell力推一人一機與雲端運算

Education Technology Adoption model

Target One to One

Early Technology

Student to Computer Ratio

Connectivity

School station > 20:1 Personal 1:1

School Classroom Personal

資料來源:Intel,HP,Dell,MIC,2010年10月

Phase 2 Phase 1

Test & Development

Server consolidation

Capacity On demand

Dynamic Data center

Could Computing

Separate Consolidate Aggregate Automate Liberate

Dell Connected Campus

HP & Intel 數位學習計畫 Teacher PC Programs: PC, Tablet Classroom eLearning: PC 1:1 eLearning: Laptop

HP多主機產品 -MultiSeat

• HP分別與Intel和Microsoft合作推出教育市場產品。其MultiSeat產品一主機可連結多個終端以實現一人一機目標

• Dell提供教育市場Desktop、Laptop、Server、Storage及Networking等產品建構Connected Campus

Apple提供系統性教育解決方案

伺服器與儲存系統

Internet Intranet (校園網路)

• Leopard Server • Mac OS X Server 作業系統

Teachers

• 教材製作 - iLife - iWork

• 課程發送 - Podcast Producer

Students

• 課程訂閱 - iTunes U

• 作業製作 - iLife - iWork

MacBook/iMac 行動中

iPod/iPhone

• Apple所提供的數位學習環境包含硬體、軟體、作業系統、網路服務(iTunes U)與資源,整套的解決方案特色在易於管理與維護

資料來源:Apple,MIC,2010年9月

教室內

SMART以電子白板為核心結合軟體達到e化

• 可從 16 公尺之外與 互動電子白板或 互動式筆顯示幕進行無線互動,通過無電池連接筆可以控制任何軟體應用程式

無線手寫板

• 將互動式講臺與電腦連接,通過投影機將內容投射至超大螢幕上,將電腦桌面與大螢幕同步顯示

互動式數位講臺

• 一款彩色互動桌,配備觸控桌面,允許多個小組成員同時與數位內容進行互相討論

多點觸控智慧平台

• 讓教師考察學生的學習情況,提高學生的參與性,搜集學生的投票表決資訊

互動式投票系統

SMART Notebook Software

資料來源:SMART,MIC整理,2010年10月

圖庫 數學輔助工具

SMART電子白板內建SMART Notebook 軟體,方便使用者編製教材或成為教學過程中之輔助工具

表格工具 動畫效果 背景主題 魔術棒 圖型棒

• Promethean為英國提供教育科技產品的廠商,員工半數以上曾從事教育工作,產品線包含:互動式電子白板、教學回饋系統、互動工具、聲音系統與互動教學軟體

Promethean訴求由老師設計的科技產品

互動式電子白板

教學回饋系統

無線投票器

互動綜合問答器

無線滑鼠筆

電子教鞭

無線手寫板 互動液晶手寫屏

ActivRemote

ActivView

互動工具 聲音系統 互動教學軟體 資料來源:Promethean,MIC整理,2010年10月

Comparative analysis 優勢(Strength) 劣勢(Weakness)

•台灣電子資訊硬體產業具全球競爭勢 •教研所30年培訓40萬專業人才的經驗 •國內相關研究單位在資訊融入教育、科技化教學等技術及人才有良好成果,有利於協助相關產業應用發展

•國內尚缺乏大型的教育整體解決方案整合商 •教育科技產業的國際品牌多為外國企業,且發展歷史較久,己有時間上差距

機會(Opportunity) 威脅(Threat)

•已開發國家推動教育變革,學習相關科技扮演催化的角色,教育科技產業將有新一波的商機 •智慧化、個別化學習情境已逐漸成熟,將開拓學習者對內容、服務、軟體及硬體業者的新需求 •創新教學模式與內容整合,在學校現代化與發展教育科技產業正處於關鍵機會點

•國際大廠資金人才雄厚,可快速發展解決方案,需透過軟硬體務等密切整合才能持續保持競爭優勢 •教育領域是在地方程度相當高的領域,進軍國際市場需與地方業者做整合,吏能符合當地需求

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簡報大綱

•Background & Motivations

•Research Trend & Directions

•Business Value, Strategy and Goal

•Comparative Analysis

•Impact

引領台灣產業新契機 • 多元的教學內與服務

• 無縫的內容服務串接

• 彈性的搭載環境開發

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雲端 環境

系統 整合

硬體 終端

軟體 服務

V.S.

•Intel、HP、Dell力推一人一機與雲端運算 •Apple提供系統性教育解決方案 •SMART以電子白板為核心結合軟體達到e化 •Promethean訴求由老師設計的科技產品

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Impact •產業面:

–促進數位內容與工具/平台業者轉型與升級

–發展教育服務創新營運模式,取得市場商機

•社會面:

–豐富多元的教學整合服務資源

– 建構一個提升全民競爭力的優質學習環境

•技術面:

–建構雲端服務,促進無縫式與共創智慧的學習情境

–發展個人化及智慧化之教學服務關鍵技術,取得台灣教育雲服務技術領先地位

報告完畢 敬請指教

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[email protected]

按按按現場互動