【文章內(nèi)容簡介】 量子物理實驗室 ( the European Laboratory for Particle Physics,簡稱CERN ) ，最初的構(gòu)想是建立分布式的超媒體系統(tǒng)。由于 CERN 是一個國際組織，其成員遍布世界各地，成員間信息的分享及溝通便成了一大問題。透過 Internet 可以解決地域的問題；但是現(xiàn)有的 Internet 資源工具似乎不能解決信息表現(xiàn)受限于文字模式的問題。為了滿足信息表現(xiàn)的多元化，他們發(fā)展了在Internet上分享信息的新的網(wǎng)絡模式、通訊協(xié)議 HTTP(HyperText TransferProtocol），產(chǎn)生了WWW這個全球性多媒體網(wǎng)絡。自一九九二年公開發(fā)表以來，就開始迅速地擴張開來。雖然它不是 Internet 上唯一擷取資源的工具，但是它多采多姿、生動活潑的表現(xiàn)方式，早已風糜全球因特網(wǎng)使用者。WWW具有以下特點：1. 分散數(shù)據(jù)─W3使用到Client/Server (主/從式)分散系統(tǒng)，讓信息的搜集、整理與 管理維護都由一專責提供者來負責，讓對信息有需要的使用者能在己方透過網(wǎng) 路進行查詢。 2. 整合信息─W3使用Hypertext和多媒體(Hypermedia) 的技術(shù)，讓使用者能獲得更 多采多姿的信息,不再囿于以往單調(diào)的文字表達方式. 3. 資料共享─現(xiàn)在透過HyperLink和URL資源尋址連結(jié)法，我們可以很輕松方便地 將網(wǎng)絡上不同出處、不同作者、不同檔案格式、不同通訊協(xié)議的資源利用起連 結(jié)來整合在一塊，達到數(shù)據(jù)分散卻能共享的好處，降低資源的浪費。二、 WWW適于遠距教學應用的理由由上文得知，Internetbased的學習環(huán)境有三種－網(wǎng)際空間學習環(huán)境，網(wǎng)絡課程教材自習與實時群播視訊教學，但是近年來WEB發(fā)展相當?shù)乜焖侃o其采用超媒體與超文件的使用界面﹐以及可程序化的文件的特性，使得WWW在教學設計的發(fā)展上具有相當潛力 [張史如 97]。學者Barry [Willis 95]認為目前遠距教學以Web為最佳的學習環(huán)境為最佳，他所持的論點是目前遠距教學的應用軟件，可分為以下四大類：1. Computer Assisted Instruction (CAI)：使用計算機將教學機制－包括教學、游戲、問題解決等等包含其中，達到學習的功能。2. Computer Managed Instruction (CMI)：組織教材與追蹤學習者記錄與進度。3. Computer Mediated Communication (CMC)：利用計算機與通訊科技使溝通交流更方便。如利用Email、BBS、視訊會議。4. ComputerBased Multimedia (CBM)：主要整合計算機多媒體不同的影片、聲音、圖片等等教材。而WEB它有辦法同時整合遠距教學軟件這四大類應用方式，提供全方位的遠距教學服務。此乃因為WEB瀏覽器不但提供使用者超媒體與超級鏈接型式的友善界面，并且還可以透過Form與CGI、Java、ActiveX、JavaScript與VBScript等程序功能技術(shù)，建立雙向交互式的課程軟件，以提高學習的成效，如此使得WEB成為一種非常適合制作交互式多媒體教材的平臺。除此之外，組織與個人都可以個別建立首頁，利用超級鏈接方式整合網(wǎng)絡上相關(guān)的網(wǎng)頁資源，建立廣大的虛擬學習中心，學習者只要透過WEB瀏覽器就可以取得無止盡的學習資源，實時、互動、深入地學習自己感興趣的課程，以建構(gòu)自我的知識。根據(jù)目前的發(fā)展趨勢，利用全球信息網(wǎng)來規(guī)劃輔助學習系統(tǒng)將成為未來建構(gòu)遠距教學系統(tǒng)的主要架構(gòu)，因它除了提供單一和統(tǒng)一的使用界面之外，更重要的是它具備了同步式與異步式兩種功能 [林奇賢 97] 。學者 Bertrand 與 Stephen認為WWW在教育上應用的特點有 [Ibrahim 95] ：1. 多媒體文件，WWW文件采多媒體呈現(xiàn)方式，其內(nèi)容不但可以是圖片、聲音、影片，甚至可以利用Java、ActiveX與多媒體制作軟件制作出線上動畫。2. 超文字／超媒體的能力，使得教材可利用超級鏈接的特性，將相關(guān)數(shù)據(jù)有組織、有系統(tǒng)連結(jié)在一起，形成一個全球化的學習資源中心。3. 網(wǎng)絡通訊能力，可作為遠距教學的應用。4. 隨手可得的Client與Server軟件。5. 簡單HTML語法，以及許多免費的編輯器。6. 交互式窗體，提供網(wǎng)頁互動的能力。學者林奇賢也提及WWW已經(jīng)成為不可忽視的新教學媒體，乃在于WWW是以Internet為體，以Hypermedia為用，以Client/Server為架構(gòu)的多媒體信息系統(tǒng)，藉由此三種組件，使WWW得以整合網(wǎng)絡之資源。并且透過CGI所賦予WWW的延伸功能，以及Java、ActiveX、PlugIns等新技術(shù)的開發(fā)，更可以使WWW呈現(xiàn)動態(tài)信息，因此使得全球信息網(wǎng)輔助學習系統(tǒng)的規(guī)劃與建構(gòu)，將是未來信息科技在教育應用上的重點工作。三、 超文件／超媒體技術(shù)應用教學上的建構(gòu)理論超媒體的應用對于教育的沖擊是相當大的，利用此種新的信息傳達方式，不僅可以提升教育品質(zhì)，同時對于傳統(tǒng)的學習方式也是一種相當大的挑戰(zhàn)。首先，超媒體的素材不再僅僅是文字而已，利用多媒體的內(nèi)容，將信息豐富化，并且提供多層面的表達方式，以刺激學習者的思考與想象能力。其結(jié)合多媒體與數(shù)據(jù)鏈路的功能﹐更使其在數(shù)據(jù)的處理上具有高度的互動性；這種高信息豐富性與互動性的雙重特質(zhì)﹐使其有別于他種媒體﹐這也更顯示了超媒體在處理教材上的優(yōu)越性。而超鏈接的觀念，更可以表現(xiàn)出信息學習的隨機性及多重關(guān)連性。超媒體數(shù)據(jù)的連結(jié)功能使得信息的處理方式得以擺脫傳統(tǒng)的循序式形態(tài)，在教材設計上有相當大的潛力 [張史如 97]。全球信息網(wǎng)學習環(huán)境提供了多元化的學習資源，并且透過超級鏈接的方式將這些資源都整合在一起，學習者透過超級鏈接的方式選擇自我想閱讀的教材內(nèi)容，建構(gòu)自我的知識。 學者張史如提出網(wǎng)絡超文件／超媒體系統(tǒng)應用在較學上具有三種重要的意義[張史如 97]：1. 符合自我建構(gòu)的學習：網(wǎng)絡超文件／超媒體系統(tǒng)被設計為有組織架構(gòu)的連結(jié)，學習者可在此學習環(huán)境下根據(jù)個人背景知識、經(jīng)驗或個別需求，非線性的閱讀、瀏覽所需要的信息，以建構(gòu)自我的知識。因此網(wǎng)絡超文件／超媒體系統(tǒng)應用在教學上，具有自我建構(gòu)學習的意義。2. 提供體系化環(huán)境：超文件／超媒體系統(tǒng)經(jīng)由計算機可將各種類型的信息整合于單一系統(tǒng)上，且提供彈性控制，藉由數(shù)據(jù)點的多樣化內(nèi)容及連結(jié)點的關(guān)連架構(gòu)，疆域?qū)W習的知識內(nèi)容，加上多媒體設計的技術(shù)，整體性、體系化的建構(gòu)與整合，學習者不需完成所有的學習內(nèi)容，只根據(jù)個人需求在呈現(xiàn)的信息中建構(gòu)知識概念。3. 滿足自主性的探索學習：在網(wǎng)絡超文件／超媒體系統(tǒng)中，學習者必須時常主動地選擇下一個連結(jié)點，這就是超文件系統(tǒng)賦予學習者相當大的自主與責任，由學習者自我決定信息搜集的方式，包括選擇學習內(nèi)容、決定學習順序、主動參與學習。當我們采用超媒體自由連結(jié)信息的方式﹐來取代傳統(tǒng)線性型的電視教學時﹐我們要讓老師改變過去主導教室活動的想法﹐要老師能尊重學生自我學習的能力﹐相信他們能自行選擇、組合學習的素材﹐以形成有效的知識體系；教師的角色要由知識的傳播者﹐轉(zhuǎn)變?yōu)轭檰?、協(xié)調(diào)者[Duderstadt 97]﹐而學生也必須改變消極、被動的態(tài)度﹐積極、主動的負起學習的責任。四、 目前需要克服的問題由上得知，我們知道WWW的超媒體與超文件的特性提供一個良好的教學環(huán)境，以建構(gòu)式學習理論讓學習者在網(wǎng)絡空間(Cyberspace)建構(gòu)自己的知識，然而相對于超媒體與建構(gòu)式主義的優(yōu)點，此種學習方式尚存在以下的問題[Conklin 87][張史如 97]：1. 迷失學習方向的問題：多層次多元化的網(wǎng)絡超文件／超媒體系統(tǒng)，對于一個初學者來說，容易造成混淆，使人猶如陷入迷宮中。因此建構(gòu)主義的探索性學習，在學習者不知如何進行或?qū)ふ倚畔⒌木€索時，這種學習就像瞎子摸象，見樹不見林，迷失了學習的方向，造成學習情緒的沮喪。2. 認知超荷，導致缺乏論述能力的問題：超文件／超媒體教材提供了多元化的認知模式及非線性的思考模式，但相對地也增加認知的復雜度。建構(gòu)主義應該重視建構(gòu)程度和品質(zhì)的問題，假如學習者無能在復雜情境下多加嘗試探索，則大多數(shù)可能會根據(jù)老師或外在的期望去判斷或知覺。3. 學習概念偏差的問題：在學習情境中，提供自主性學習是基于肯定學習者他們能操控自我學習的順序與方向，但學習者是否有足夠的能力及成熟度，管理自我的學習，尚是一個值得探討的問題。學習者的建構(gòu)過程是內(nèi)化的，教學如何對學習者「理解」的過程加以適切的監(jiān)控是一大學問。此外，Web所采用的通訊協(xié)議－HTTP是屬于無狀態(tài)值(stateless)，也就是使用者透過瀏覽器讀取服務器上的網(wǎng)頁時，對于前后存取的要求并沒有直接的關(guān)系，即使是來自相同的使用者端，服務器也將每個要求(request)都當作獨立的要求(request)處理。此特性對于學習環(huán)境是不利的，因為好的學習環(huán)境必須有能力記錄學習者的學習行為，追蹤學習路徑，以利老師提供適當?shù)某C正才對[Ibrahim 95]。第四節(jié) Webbased學習環(huán)境應具備的功能美國學者克拉克[Clark 85]媒體本身對教學并不會產(chǎn)生特別的效果，只有媒體中的設計策略才會對學習有所影響，他進一步強調(diào)指出，媒體的新舊并不重要，我們應該強調(diào)的是『如何設計教學的策略』。索羅門主張“媒體能否有助于教學，要看我們是否發(fā)揮了它的特質(zhì)?！凹热籛eb是目前網(wǎng)絡學習環(huán)境中最佳的傳播媒體，也是未來遠距教學會應用的方向，因此如何善用Web這媒體，使其發(fā)揮在教育應用的功能，成為成功的學習媒體，是本研究的重點。因此本章節(jié)將探討文獻中有關(guān)遠距教學系統(tǒng)應有的功能需求，以及Web這特定媒體所必須注意的功能，導引出本研究的系統(tǒng)架構(gòu)，以建立一個完善的全球信息網(wǎng)整合式學習環(huán)境。一、 遠距教學系統(tǒng)的功能需求Webbased學習環(huán)境是屬于遠距教學的一環(huán)，為了善用Web這媒體，首先我們從遠距教學系統(tǒng)的功能需求探討起。所謂遠距教學，是指教與學活動在不同的時空下進行，所以提供必要的學習輔導與交談式的互動討論功能，此乃遠距教學系統(tǒng)必要的要件，因此學者林奇賢提及一個遠距教學系統(tǒng)應具備以下三種組件：1. 網(wǎng)絡在線課程(Online Course)2. 虛擬教室(Virtual Classroom)3. 記錄組件(Tracking Devices)在線課程系遠距教學系統(tǒng)的教材內(nèi)容，它是遠距教學的教材內(nèi)容，它是遠距教學系統(tǒng)的核心。虛擬教室是在提供學習者的學習互動或求助管道，以及教師實施學習輔導的途徑。而記錄組件是在追蹤與記錄學習者在系統(tǒng)內(nèi)的學習活動與學習過程，以便教師規(guī)劃學習輔導之用。另外學者楊家興提到隔空教育所需要的功能，應該以達到突破時空限制而且有效教學的目的，因此隔空教育下使用的媒體一定要具有以下功能：適合個別差異﹑突破時空限制﹑鼓勵主動學習﹑符合經(jīng)濟效益﹑有效的表達信息以及利用無限的社會資源。學者孫春也提及一個遠距合作式的計算機輔助學習系統(tǒng)包含五個要件：學習與溝通的環(huán)境﹑教材﹑學習者﹑教師以及教育研究人員。研發(fā)的進行次第是先建構(gòu)一完整的教學的網(wǎng)絡教學環(huán)境，并開發(fā)適用于此新環(huán)境的教材與教學策略，然后進行教學實驗，以程序及數(shù)據(jù)庫搜集記錄學生的學習及通訊行為，使用定性及定量模型加以分析，從而建立學生特質(zhì)與教學成效的知識庫，由此動態(tài)調(diào)整教學策略，發(fā)揮主動引導規(guī)劃的功能[孫春在 95]。在NSF Educational Technology Workshop 的 Tools for Authoring Educational Technology[Riesbeck 97] 的討論群針對教材制作者、學習者以及教學者這三種使用者的需求，認為下一代的教育工具應具備的功能如下：1. 對于教材制作者：(1).彈性、一致的使用界面。(2).內(nèi)容表達要清楚 (3).設計原則、課程樣板與模板都必須建立于教育理論上(4).要有自動收集相關(guān)資料的機制。2. 對于學習者：提供開放互動的工具讓學習者之間可以溝通、學習、解決問題。3. 對于教學者：提供教學者適當?shù)墓ぞ咭员O(jiān)督、診斷、 解析與歸納學習者的活動﹐了解上課的績效﹐架設學習者們更好的學習環(huán)境。二、 Webbased學習環(huán)境應具備的功能Webbased學習環(huán)境除了必須滿足遠距教學系統(tǒng)的需求外，還必須根據(jù)其特性設計出適當?shù)墓δ埽允沟肳ebbased學習環(huán)境成為主要的遠距學習環(huán)境。如前述，超文件／超媒體系統(tǒng)最大的問題即Conklin所指出的迷失方向與認知超荷，因此為了避免此問題的發(fā)生，很多學者都建議在超文件／超媒體系統(tǒng)中提供適當?shù)臑g覽指引，如地圖、目錄或是歷程記錄等，導覽使用者觀看文件內(nèi)容 [Nielsen 89][Hauck 96][孫春在97]。學者林奇賢[林奇賢 97]也提出一個理想的Webbased輔助學習系統(tǒng)須具備以下功能，才堪稱為理想的學習環(huán)境：1. 多媒體在線課程區(qū)：Webbased最主要的部份。因全球信息網(wǎng)具備多媒體傳輸功能﹐利用超本文提供非循序的教材內(nèi)容﹐學習者可以動態(tài)學習有興趣的課程內(nèi)容。教學者也可以利用此非循序的特性﹐設計符合個人化的教材。2. 多媒體在線測驗區(qū)：在線測驗應以多媒體為主﹐并于受測者結(jié)束作答時﹐能給予回饋﹐以增強學習的效果。3. 公共討論與公告區(qū)：溝通與討論是學習活動中重要的歷程﹐溝通與討論、和學習輔導可分為個別式與集體式。公共討論與公告區(qū)的服務如News 或 BBS站。4. 個人信箱與首頁區(qū)：此兩者皆是學習者個人與外界的溝通管道﹐電子郵件提供學習者個別式的溝通與討論﹐也是學習輔導的管道。其過程與內(nèi)容有個別性與隱密性。5. 學習資源區(qū)：全球信息網(wǎng)宛如一個全球?qū)W習資源中心，系統(tǒng)管理與教學設計者應仔細選擇相關(guān)與高品質(zhì)的學習資源﹐以超級鏈接的方式﹐有組織、有系統(tǒng)的整合在一起。6. 教學管理區(qū)：最基本的教學管理功能﹐是記載學習者在系統(tǒng)內(nèi)的學習活動與學習歷程；除此之外﹐學習者的學習成就數(shù)據(jù)﹐也應有系統(tǒng)的加以記錄與分析。第三章 全球信息網(wǎng)整合式學習環(huán)境之設計在前面的文獻探討中，我們知道利用全球信息網(wǎng)當作學習的環(huán)境，有許多的好處，不但有多元化的學習資源，并且不受到時間與空間的限制，可以達到個人化的學習，更可以作為終生學習的環(huán)境。但是文獻探討中，