1、論文題目(Title)：行動學園 (Learning Anytime Anywhere)作者姓名(Authors)：林嬿雯、林政維、賴俊宇、張欣榮服務單位(Affiliations)：國立嘉義大學資訊工程系 (助理教授 林嬿雯)、(研究生 林政維)、(研究生 賴俊宇)、(研究生 張欣榮)聯絡人姓名職稱(Name of Contact)：林嬿雯 助理教授電子郵件帳號(Email Address)：.tw通訊地址(Postal Address)：600 嘉義市鹿寮里學府路300號聯絡電話與傳真(Telephone and Fax Numbers)：TEL：052

2、717723 FAX：052717741行動學園Learning Anytime Anywhere林嬿雯、林政維、賴俊宇、張欣榮國立嘉義大學資訊工程系.tw摘要近來網際網路的盛行帶動了一波e化的風潮，透過網際網路取得各式資訊是極為便利的管道。隨著無線網路和行動設備的技術漸趨成熟，無線行動上網漸為大眾所接受，並逐步的走向普及化的層面。本文將介紹我們初步完成的系統平臺，提供校園內的成員除了傳統桌上型電腦利用有線網路連上網際網路外，亦得以利用不同的行動設備如：手機、Pocket PC等裝置，隨時隨地取得學校的線上課程以及生活情報與即時資訊，期盼透過此一系統真正能為

3、使用者隨時隨地開啟通往知識的大門，利用口袋中的行動裝置，開創出不同的線上學習環境。關鍵字：無線通訊、行動計算、隨時隨地、e化學習壹、簡介電腦與網路科技的盛行深深影響我們的工作與日常生活，甚至改變了現今教育生態。近年來，各式各樣輕薄短小又功能多元的攜帶型工具，諸如：手機(Mobile Phone)、口袋型個人電腦(Pocket PC)與個人數位助理(PDA)等工具日漸風行，各式應用服務日趨完善，雖然目前無線通訊的品質仍有改善空間，但隨著WAP、GPRS、3G等新技術的提出與改進，無線多媒體的行動通訊方式，將會進一步改變現有溝通與互動的方式。另一方面，由教育科技(Educational Techn

4、ology)的角度來看，每當有新的工具、新的技術、新的媒體產生，往往都會刺激教師教學(Instruction)和學生學習(Learning)方式的改變，深刻影響教育的型態甚至本質。從各種傳統的教學媒體，如黑板、掛圖、投影片到現今利用電腦強大的運算與呈現功能用以輔助教與學(CAI：Computer Aided Instruction)，進而大量運用電腦網路上豐富的資源，與即時溝通、互動的能力。此外，隨著無線通訊(Wireless Communication)和行動計算(Mobile Computing)科技的盛行，人們期待一種更方便、更自由自在的方法，不受時間空間的限制，可以隨時隨地(Anyti

5、me Anywhere)透過身邊的工具來連上網路，輕鬆獲取所需的資源。因此，我們提出一個新的想法，希望透過電腦強大的計算能力結合無線通訊的技術，讓原本只能在有線網路環境下進行的CAI教學得以延伸至無線網路中，進而豐富教與學的品質。在不同的環境、不同的時空下選擇一種最適合的媒體來學習，並因應多媒體本身的特性與限制，設定不同的功能(Functionalities)與內容(Content)。包括在學校、在辦公室或家中可以利用校園網路 (Campus LAN)或數據機(MODEM)連上Internet參與網上的活動；若身處於戶外環境或在行進間的車輛中，則可以利用手持式電腦，透過無線網路(Wireles

6、s Network)連上Internet取得想要的資訊。期待一種隨身的、更個人化的(Personalized)生活與學習方式。貳、背景與相關研究由於電腦與網路通訊科技的長足進步，不但影響生活與工作，也明顯改變了校園內活動的方式和習慣。近年來，有大量的研究與文獻01-06著眼於如何運用電腦與網路通訊的強大功能，用以輔助教與學的活動，也就是所謂的E-learning。綜觀當今國內外紛紛架起的網路教學平臺07，不但數量驚人，方式也五花八門，內容更是繽紛多元，幾乎到了目不暇給的地步。由此可知電腦網路應用於教育中，已是無法抵擋的趨勢。在這樣網路發達的數位時代中，人們進一步想要隨時隨地(Anytime A

7、nywhere)從事他們在電腦或網路上的活動，不再受縛於某個時空，因此興起了所謂的行動計算(Mobile Computing)及無線通訊(Wireless Communication)的應用與研究熱潮。Nokia、Motorola、SUN、IBM等希望利用現有的程式語言如：C08、Java09-11等，再配合各自開發的API (Application Programming Interface) 12-15，透過不同的行動設備開發不同的使用者介面，以便提供不同需求的使用者使用。傳統固定式機座(Fixed Hosts)及固定式有線網路(Fixed Wired Network)上的工作，無論在觀念

8、上或在選用的策略上及設計的方法上均需重新思考、檢視，以適用於此一新的計算環境，有許多這方面的研究正在進行中16-19。如同18中所闡述，行動計算中幾個重要的特色，即：無線通訊(Wireless communication)、移動性(Mobility)及可攜性(Portability)等，在設計系統時需仔細考慮這些特有的性質。因此，無線行動應用於輔助教與學的活動上，目前仍在新興的階段，除了有一些先進的研究20-22外，中興大學朱延平教授，也有WAP相關研究，如個人助理實作23、WAP上英文學習系統24等，提供十分實用的研究經驗與心得。目前系統利用模擬器做為測試的平臺，關於模擬平臺環境也做一些收集

9、研讀25-28。參、系統概觀系統運作的環境如Figure 1所示，其中，固定式設備包括伺服器(Server)、桌上型電腦(Desktop PC)、筆記型電腦(Notebook)等設備利用有線網路(Wired Network)連上網際網路(Internet)。行動設備包括配備無線網路卡的Notebook、口袋型電腦(Pocket PC)、個人數位助理(PDA)及手機(Cellular Phone)等設備則利用無線網路(Wireless Network)與基地臺(BS：Base Station)溝通，並透過基地臺與有線網路相連。伺服器提供系統功能並協調相關活動及記錄管理資料於系統資料庫中。系統資料

10、庫，除記錄支援系統各種功能所需之資訊外，也記錄使用者的個人資料(包括教師人事、學生學籍、教學、學習歷程記錄等)，以及課程資訊(包括課表、線上教材、線上測驗等)，也記錄共用的討論區、聊天室、生活資訊、校園快訊等資訊，各資料庫互有關聯性，系統須確保資料的正確性、一致性與安全性。Figure 1：Integrated Wireless/Wired Network EnvironmentFigure 2：System Architecture使用者可利用各式設備，包括手機、Pocket PC、Notebook及Desktop PC等透過有線或無線網路來使用系統，系統整體架構如Figure 2所示。不同

11、的設備利用合適的介面存取系統功能，而使用者無論使用何種設備，都可利用自己同一組的帳號登錄系統，隨時隨地使用系統。但依使用者當時所使用的工具，可利用的功能稍有不同，簡要的比較整理如Table 1所示。其中，桌上型電腦(如Figure 3所示)利用有線網路存取，不但電力供應無虞，頻寬充裕，且畫面大、計算能力強，可以使用系統所有功能；然而，若使用者利用Pocket PC(如Figure 4所示)或WAP手機(如Figure 5所示)使用系統時，因受限於通訊成本過高，不但頻寬小，本身計算能力不足，輸入不便且畫面過小，不適合長時間連線與大量文字輸入的工作，因此不提供部份功能。以下介紹系統主要功能(如Fi

12、gure 6所示)，包括學習系統、生活花絮與即時通訊等三部份：Figure 3：Snapshots of WAP PhoneFigure 4：Snapshots of Pocket PCFigure 5：Snapshot of Desktop PCFigure 6：System Functionalities第一部份 學習系統：系統中提供使用者線上學習的部份，學生除至教室上課外，亦可利用此一子系統，在方便的時間、地點進行學習。功能包括：線上課程區：讓使用者隨時線上學習課程內容與瀏覽教材，未來將持續擴充其他課程。Table1：Functionality ComparisonWAP PhonePo

13、cket PCDesktop PCEmulatorReal EnvironmentEmulatorReal EnvironmentReal EnvironmentE-bookNoNoYesYes (Off-line)YesSearchMechanismYes(Simple)Yes (Simple)Yes (Simple)Yes (Simple)YesVirtual ClassroomNoNoNoNoYesImageNoNoYes Yes YesAnimationNoNoNoUnknown5YesTableNoNoYes1Unknown5YesTextYes Yes Yes Yes YesPor

14、tabilityYesYesYesYesNoThe ability of computationBandwidth is not consideredAcceptableWeakAcceptableUnknown5PowerfulBandwidth is consideredAcceptableWeakPowerfulUnknown5PowerfulReadable File TypeText; Image (avoid)Text; Image (avoid)(Text2; Image3)4Unknown5All Data TypeOn-line videoNoNoNoUnknown5Yes1

15、：It cannot be properly present in centric-alignment on browser.2：Because emulator isnt include Microsoft WORD, it only can access *.txt, *.rtf. In addition, emulator cant install Adobe Acrobat Reader for Pocket PC, that is, PDF files are not supported.3：GIF file can only be showed as static graph fi

16、le on emulator browser.4：Emulator can access these files only after they have been downloaded previously.5：We didnt test on a real Pocket PC.a. We use Nokia WAP Toolkit 1.3Beta as our WAP phone emulator.b. We use Microsoft Platform Builder 4.0 for Windows CE.NET Emulator Editor as our Pocket PC emul

17、ator.虛擬教室：提供討論區與聊天室讓使用者討論有關課程及其它相關的議題與意見。而完成學習後，使用者可利用系統提供的線上測驗自我評量，了解自己對課程內容吸收的程度。成績課程查詢區：使用者可查詢各個學期修習的各科成績與所修課程。電子書閱讀：目前提供了部份電子教材供下載。第二部份 生活花絮：提供使用者查詢生活與娛樂等相關資訊。目前系統依食、衣、住、行、育、樂等分項查詢，例如：通知現在有哪些服飾店提供折扣、目前較流行的遊戲介紹或是告知哪些小吃較便宜好吃等資訊。第三部份 即時通訊：目前系統提供校園快訊與線上投票兩項功能，未來將增加線上即時email或簡訊主動通知使用者最新消息。其中，校園快訊包括行事

18、曆、緊急公告與社團資訊的消息，使用者可隨時查詢相關的最新資訊；而線上投票則針對課程相關等政策決定或意見反映，支援問卷調查及投票，以獲得使用者的意見回饋，也讓使用者更有參與感。肆、研究議題與討論本系統設計時特別考慮了以下幾個議題，包括：l 提供隨時隨地學習的機會 (Learning Anytime Anywhere)：利用目前無線行動的科技，提供使用者利用身邊或手上最方便的工具或設備學習，包括桌上型電腦、Pocket PC與手機等在學校、辦公室、教室或在行進間隨時隨地學習。l 使用者可透過單一入口進入知識寶庫(Portal to Knowledge)：目前系統，使用者可選擇桌上型電腦、Pocke

19、t PC或手機使用同一組帳號、密碼進入系統，存取學習系統中豐富的資源。l 最佳化的線上課程呈現方式 (Optimal Presentation)：系統中，因為使用者可選用不同設備登入系統，因此針對不同工具設備的特性，編排不同的功能及版面，讓使用者能得到最佳的閱讀效果。l 提供事先下載功能，減少無線通訊費用 (Data Pre-loading)：考慮無線通訊品質不良 (相較於有線網路)，且費用頗高，故將系統線上教材設計為適合Pocket PC可閱讀的型式，且提供下載，以利使用者出門前先連線下載，方便離線時使用。如此無線通訊費當可大大降低。l 提供資訊隨選的系統 (Information on D

20、emand)：因為Pocket PC及手機的記憶容量均不大，無法儲存很多資訊，在使用時，若發現資料不足，系統將提供使用者隨時上網 (有線或無線網路) 存取所需資訊的功能。l 強大的資料管理功能 (Powerful Data Management)：系統伺服器端建構一個強大的資料庫系統，管理線上課程、學生學習歷程、學生基本資料、課程基本資料、教師基本資料等種種相關資訊的儲存與管理。伍、結論與未來工作本文介紹我們設計實作的系統，研究的出發點是希望校園的成員能利用此一的系統，應用於學習、課餘活動或是校園生活，真正達到學習e化、隨時隨地可以學習、可與人溝通、合作的目標。雖然目前無線網路仍有許多限制，如

21、：頻寬限制、輸入困難、螢幕小、通訊成本過高等，但是隨著各項技術的進步，這些問題當可一一被克服。我們初步完成的系統平臺，提供校園內的成員得以利用不同的行動設備如：手機、Pocket PC及桌上型電腦等，隨時隨地上線取得上課的教材與內容以及取得校內的生活情報與即時資訊，並可利用線上查詢功能，查詢與課程和成績相關的資料。期盼透過此一系統可以開創出更新更方便的線上學習環境，利用口袋中的行動裝置，將傳統只出現在固接式網路的電腦輔助教學系統得以延伸至更寬廣更有彈性的時空，真正能為使用者開啟隨時隨地通往知識的大門，進而更豐富學習與生活的品質。未來我們希望除了持續修正、新增系統的功能外，更能針對不同設備 (D

22、esktop PC、Pocket PC、WAP Phone)特性，提供相對合適的加值型服務 (Value Added Services)，如：在Desktop PC上除提供完整的線上課程內容展示外，系統將加強其討論區聊天室、視訊會議、電子白板等功能設計；在Pocket PC上則提供更豐富的電子書內容並將線上課程內容設計成可載入Pocket PC閱讀的型式，供使用者於出門前事先下載 (Pre-loading)；在手機方面將著重其即時通訊的功能並設計主動式資訊的傳送 (Push) 等功能。我們計劃在不同的環境下將系統配合實機運用執行做不同的測試，並藉此歸納出各種設備的可行性與優缺點。另外一項正在進

23、行的是個人化 (Personalization) 的服務，由於考慮到無線通訊品質不良，且操作介面不友善、費用頗高，因此，未來我們的系統中將會加入個人化的機制，利用記錄使用者偏好、特別興趣或選項選擇使用者側寫檔 (User Profile) 的方式來進行。誌謝本研究由中華民國國家科學委員會補助，計劃編號為NSC-90-2213-E-415-003、NSC-91-2213-E-415-001。參考文獻1. 邱貴發(1996)。情境學習理念與電腦輔助學習：學習社群理念探討。臺北市：師大書苑。2. 孫春在(Jun.1995)。超媒體網路與遠距合作式電腦輔助學習。教學科技與媒體，21，頁29-37。3.

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