作者:
第五分項 數位典藏與學習之產業發展與推動計畫 資策會數教所 規劃師 郭慧中編撰
跨入21世紀也數位時代快速演進之際，到底目前學子到底需要具備哪些學習技能，才能立足於競爭劇烈的就業市場? 根據NECC （NECC, the National Educational Computing Conference）的發表，提出21世紀知識技能與社會研究地圖（Social Studies Map）的概念，此概念將對未來教室的規劃產生重要的影響。21世紀知識技能與社會研究地圖為一運用現代科技工具的輔助軟體（如網際網路、繪圖軟體、網上互動、社群網路、視訊會議、及網路出版軟體），目的在培養學生以下技能：創意與創新、批判性思考與問題解決能力、有效溝通與合作能力（如使用內容、聲音、影像…傳達觀點）、研究與資訊能力等(圖1)。
圖1 21世紀科技教育學生六大能力指標
資料來源：NETSFor Students 資策會 整理
為了培育學生具備此六大能力，首先必須先從傳統教室環境改變，以往的教室教學，多屬於老師對學生單向式教授為主，較缺乏以科技輔助互動學習之模式。未來學習強調以下特點：多元化教學培訓學生資訊應用能力，能從蒐集、整理、評鑑、到應用資訊發揮創意解決問題，鼓勵主動學習、善用科技工具來做溝通與創意思考。將科技工具運用在教學上，且強調團體的互動式教學，並以學習者為中心設計的教材，創造出協同合作之虛實整合學習環境，將是未來教室的規劃之重要規劃架構。
各國積極推動未來教室計畫
本研究選擇美國、新加坡、中國之未來教室計畫進行案例初探，分述如下：
1. 美國MIT TEAL計畫
美國麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology；簡稱MIT）為改善傳統物理學的教學方式，降低不合格率與增進學生對抽象概念的理解，MIT TEAL（Technology–enabled activelearning；簡稱TEAL）計畫自2000年起，在iCampus及其他基金會的協助下，目標打造一個新穎的、互動的TEAL教室，並以現代科技激發主動學習，營造一個彼此合作、高度互動（學生與老師間、學生與學生間）、強調動手實作的環境，教室就是實驗室。
MIT TEAL計畫最大的特色在於教室空間規劃，教室內共有13張直徑約兩公尺的圓桌，每桌可坐九位學生，一間教室共可容納100多位學生(圖2)。每三位同學為一組配有一部電腦，作為小組報告與老師教學之用。教師的講台位在教室的中央處，好讓學生可以看清楚老師在課堂上的各種教學示範，TEAL教室配有八部投影機和十三部攝影系統，可將老師的示範即時投射在教室的八個投影幕上，甚至當同學在實驗操作的過程中若遇到任何問題，也可利用此設備與大家共同討論，整個設施的主要目的就是建立一個完整的視訊與討論環境，讓溝通、互動沒有障礙。TEAL的特色教學法包括：(1)網路教學系統、(2)3D立體視覺模擬圖形、(3)實驗動態模擬(圖3)、 (4)桌上型實驗設施，以及(5)個人即時回饋系統。
圖2 TEAL教室圖
資料來源：MIT TEAL官方網站
圖3 TEAL教室讓實作（左）與模擬（右）可同時進行
資料來源：MIT TEAL官方網站
2. 新加坡NIE COTF計畫
新加坡的未來教室（Classroom of the Future；簡稱COTF）設於南洋大學的國立教育學院（National Institute of Education；簡稱NIE），主要傳遞一種「處處是學習場所，不受時間、空間限制」的理念，學生們藉由人手一個B4大小的電子書包（圖4），將學習與生活融合在一起。未來教室裡設置了五個情境，無論是教室或社交場合，桌面都設置有觸控式的大螢幕，學生只要將電子書包放置於桌子附近，學生的書包會自動連結到大螢幕上，方便與其他學生交流、互動、組成小組。甚至情境中還會收到老師所傳遞的任務，例如：製作屬於個人與小組的人物、共同搜尋網路上關於未知的細菌資料等。
圖4 師生透過小組桌上之觸控電腦討論（左）學習者手持B4尺寸之電子書包（右）
資料來源：COTF官方部落格
3.中國綠色班班通計畫
中國大陸近年來積極發展學校之遠距教學，由中國大陸教育部教學儀器研究所、華東師大教育資訊化系統工程研究中心、上海京城高新技術開發有限公司（合稱華師京城）聯合實驗室特別研發了「綠色班班通」的解決方案，整合節能電腦、互動式電子白板、學生筆記型電腦、教師備課筆記型電腦等整套教學設備，為基礎教育資訊化提供了新穎的教育設備。目前已在第一季，於山東、上海、寧夏主要城市完成試點；第二季時三省份部分學校以一個教室來進行全面E化；到第三季時，三省份將進行教室全面鋪點，目標3年內普及並推行到全大陸。
圖5 綠色班班通系統架構圖
資料來源：班班通官方網站
「綠色班班通」的系統架構建立校內的「互聯網」與校外的「區域網」之上。教室內，老師透過互聯網將各教室的系統與學校的網絡中心連結在一起，並實現互動教學。而透過對校外的區域網連結，老師可以在教育資源庫找到上課的教材，還可以做遠距的進修(表1)，另外，藉由華師京城的服務器，與其他實行班班通的學校、班級交流。（圖5）
表1 綠色班班通計畫特點
節能環保的
綠色教學平台
多向互動的
教學平台軟體
豐富易用的
課程學習資源
創新高效的
教學應用模式
• 節能:可以省電90%以上
• 環保:5000所學校一年可以減少二氧化碳排放約40萬噸
• 無粉塵污染
• 班內通
課堂日常教學平台 課堂協同學習套具
• 班外通
視覺化遠近通協同教學平台華師京城教育服務網站
• 家校通
掌上電腦/輕型電腦+無線上網
• 全科同步學習資源
• 名師輔導影片資源
• 仿真虛擬實驗資源
• 微型精品學習資源
• 互動教學
課堂內作業隨堂隨清
• 協同學習
班內外智慧資源分享
• 人本教育
資訊+知識+行動+情感+價值
資料來源：班班通官方網站
台灣發展未來教室之關鍵問題與發展模式
依據國際未來教室案例規劃其產業範疇(圖6)，目前台灣發展未來教室所面臨的問題可從產業推動缺口、技術深耕斷鏈、服務創新斷鏈以及國際佈局缺口等面向來觀察，具體的問題如下：在產業推動缺口方面，缺少應用的成功典範以及廠商多但規模小為主要的關鍵問題；在技術深耕斷鏈方面，主要問題在於教學內容、教學軟體與硬體尚未有完善的整合；在服務創新斷鏈方面，缺乏創新系統整合/內容服務廠商以及E化教學服務能力有限為關鍵問題；在國際佈局缺口方面，缺少國際產業規格以及缺少主要國際市場策略佈局為侷限之主要因素。
圖6未來教室範疇與定義
資料來源：本研究
從以上初步分析，在教學終端與學習終端的服務流程中，分為內容、軟體，以及硬體三個領域來分析，一定要三大領域業者通力合作，才能形成有利於教學終端及學習終端經營的產業生態，進而推動整個未來教室願景的發展。要創造未來教室的學習情境願景並輸出國際，具體的推動策略如下：(1)促進內容交易平台/內容服務商之有效化；(2)推動教學系統整合服務商之成立；(3)創造未來教室輸出國際市場之契機。
為推動未來教室輸出國際市場，必須先在國內進行未來教室示範應用/以及國內教材商示範應用，並催生未來教室情報中心及推動單位，此目標將分為短期（一～三年）：以硬帶軟的方式搭載，將內容軟體輸出；中期（三～五年）: 搭載內容交易平台/教學系統整合平台，接軌國際，以及長期（五年以上）：成立未來教室服務商，促成國內IT大廠為旗艦公司，培育成為大型整合服務商，將台灣品牌之未來教室，輸出國際。
