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智慧校園實施有成 2017 校聯網新概念接軌

智慧校園實施有成 2017 校聯網新概念接軌
源起於「數位學習產業跨域躍升計畫」、「智慧城市」的微縮概念,由經濟部工業局主導、財團法人資訊工業策進會執行的「智慧校園」政策,資策會將其規劃出六大核心,分別為「智慧學習」(iLearning)、「智慧社群」(iSocial)、「智慧行政」(iGovernance)、「智慧保健」(iHealth)、「智慧管理」(iManagement)、「智慧綠能」(iGreen)等整合服務,除了希望提升校園科技,促進學生學習管理成效外,進一步希望能夠整合業界資源,打造相關產業鏈。

資策會創新學習中心主任廖肇弘表示,從「智慧校園」啟動至今,亦協助不少廠商在國內做出示範成績後,將成果輸出國際。如神通資科研發的「智慧保健」領 域引進越南;台達電子於「智慧綠能」領域 在海外獲得佳績;緯創資通的「智慧校園」 專案則成功帶至東協市場,像是印尼打造特 殊的「專科教室」,中國東莞的學校與台灣校方遠端連線,促成智慧校園有關學習經驗 的國際分享。

智慧校園除了帶動相關產業發展,另一項主要目標在於為教育界引進跨領域的人脈與網路,整合各方資源,繼而為學生奠定穩健的數位根基,把學校既有的運作模式,採用更有效率的方法減少在行政、管理、教學、輔導上的成本,最終讓老師能有更多的時間陪伴、關心學生的狀況,積極實現作育英才的教育目標。

展現「智慧校園」成果

身為全國第一所智慧校園示範學校的政大附中,在得到資策會、經濟部經費 專案補助,同時也配合緯創資通主導的「經濟部緯創智慧校園」計畫,從2014年開始投入相關建設,至今打造出近乎完整的智慧校園架構。不過,由於受到北投小學女童命案的影響,隸屬於六項核心中的「智慧管理」,其中有關校園安全的部分,除了政大附中,也成為各校新增硬體設備的首要選擇。

校園安全結合智慧手環 打造下一波需求

政大附中導入電子圍籬、智慧影像監控系統,並在校園四周、校內重點區域內設置虛擬圍牆, 透過電腦及行動裝置,可遠端連線查看監視畫面,只要系統感應到有異常,系統即會發布警告 相關人員前往處理;門禁系統方面,要求學生進入校內須刷學生證登記,早期以收費簡訊通知,現在則是改用App告知家長學生上學情況,協助校方與家長掌握學生的環境安全與狀態,透過智慧安全監控設備,以及警衛、教官與老師的人力配合,維護整體的校園安全。

在過去,學生每當遇到任何狀況,只能事後補救,現在透過穿戴式智慧手環則能做到事前預防。政大附中將智慧手環分配給經過評估後,遭遇霸凌機會較高的學生,若遇危機時即能一鍵請求救援。此外,藉由智慧手環可記錄學生作息,包括運動量、睡眠品質、熱量消耗等資訊,每個月回收裝置上傳 料至校方雲端系統,從數據分析學生的生理狀況與學習成績的連動關係,發揮出「智慧保健」的作用。若發現學生因長期熬夜造成成績下滑,或其它異常情況時,系統即會 通報師長採取處置措施,協助學生做好妥善的自我管理。

由於智慧手環可應用層面相當廣泛,台南市教育局日前提出「台南市飛番教學雲」計畫,由業界供應7,000支智慧手環,分配偏鄉 學校運用,讓教師只要有平板就能搭配學生的智慧手環,進行相關管理與數據運用。由於智慧手環的部分,目前在智慧校園內仍處在試行階段,因此繼電子圍籬後,有機會成為校園的下一波需求。

行政模式智慧化 減輕資源負擔

「智慧行政」與「智慧管理」可由「RFID 智慧圖書館」做為示範案例,政大附中圖書館主任李建隆提到,學校將館內的每一本書置入RFID晶片標籤後,老師、學生找圖書資料時,可直接利用定位功能找出欲借書籍的擺放位置,並可輕易自助借、還書。採用「RFID智慧圖書館」,原本圖書館的駐守人員,即可專注於規劃改善館內品質,或協助校方處理其它業務,能 有效解決學校人手不足的問題。

另外,由於學校電力採用了「契約容量」,校方首先在各棟校舍安裝智慧電表,妥善利用智慧電表統計出每棟校舍的用電情況,並利用系統分析用電時間、用電單位,即可將電力做出有效分配,避 免發生用電過載遭到罰款。舉例來說,如果全校師生都集合在體育 館舉辦大型活動,校方可以選擇減少無人上課的校舍用電,並將用 電額度移轉至體育館,解決能源浪費的問題。日後,政大附中還將 加裝太陽能板,亦能與「智慧綠能」系統整合,減少校方在龐大電 費的支出負擔。

教學工具多元化

「智慧學習」與「智慧社群」儘管看似不同系統,但運用上卻是 息息相關。校方與SI共同建造雲端平台,做為學習介接的工具。老師可以將教學內容、筆記、教材上傳與學生共享,並可在此社群平 台,進行師生、同儕、家長與老師之間的互動,打造一處無距離、零限制的學習空間。

為了提升學習效率,政大附中引進「翻轉教室」。所謂「翻轉教 室」,即為扭轉傳統「學生在校上課、回家寫作業」的學習模式,也就是將教學內容讓學生於課外的時間在網上先行瀏覽,之後才在 課堂時間進行實作練習,並藉由練習、討論、解題的過程中增加互動機會。因此,「翻轉教室」內擁有完整 的硬體設備,包括大型觸控式螢幕、3D列印機、AR擴增實境輔助教材等,以及便於學生分組討論的蜂窩式座位。

為了方便教室管理及應用,「 翻轉教室」入口設置臉部辨識門禁系統,只要是登錄於系統內的老師,隨時都可以借用教室進行教學。近期內,一項由科技部執行的V R教學計畫,將添購V R穿戴裝置H T C V I V E。未來,高危險性的科學實驗,都可以運用虛擬實境操作,避免學生發生危險;或是讓學生可以在家也能利用設備進 行虛擬教室的遠端教學。

有效提升學習效益

李建隆認為,以往學校教育在「傳道、授業、解惑」中,只著重「授業」。自從政大附中推動智慧校園後,藉由導入的硬體設備,打破傳統的觀念想法,老師不僅在教學模式獲得更多的協助與改變,還能擁有充裕的時間專注在「傳道、解惑」,促進師生互動良性化,更能有效培養學生4C能力,即Critical thinking and problem solving(批判性思考與問題解決)、Communication(有效溝通)、Collaboration(團隊共創)、Creativity(創造與創新),為學生學習效益帶來顯著的提升。


經費與觀念影響推廣效率

雖然智慧校園可以帶來明顯成效,資策會也在國內完成了40多所智慧校園的示範學校,但相較於 全國近4,000所中小學來看,比例仍相當懸殊。而且在廠商與校方合作的過程中,各校經費不足的問 題,仍然是影響校方配合政策執行的最大因素。

國眾電腦第四事業部副總經理湯惠剛指出,從過去與高雄市、台北市、新北市的合作經驗中,發現了南北大不同的施政理念。高雄市將經費集中在少數幾所學校做為智慧校園的示範學校,如河堤國小、甲仙國小、中正高中及陽明國中等,促使建構較完整的六大系統。

雙北市則是將經費分配給各個學校,拿取少量的預算進行設備補強,並非每所學校都有機會完成六項核心的佈建,多數的學校只能完成其中幾項。尤其在小學校園發生震驚社會的危安事件後,幾乎每所學校都把經費著重於添購電子圍籬、監視器等安全監控設備,藉此安撫學生及家長不安的心情。

在協助打造智慧校園的過程中,緯創資通產品方案部韓正誠經理也注意到一個問題。 雲端服務的建構與各校原本既有的學術網路資源、性質功能產生衝突,部分學校會不捨 得放棄既有的資源。再加上學校經費預算採購資訊設備一般屬於「資本門」,設備財產 主權歸屬校方,但是現在轉為雲端服務後,相關的費用變成「經常門」,屬於消耗性的 支出費用,這帶來資產觀念的衝擊。因此, 主導學校政策的校長,其心態能不能接受新做法、新思維,也連帶影響參與意願。

接軌「智慧校園」新方案

有鑒於2017年「智慧城市」的議題日益發酵,加上政府準備啟動擴大教育公共建設,以及物聯網技術發展邁入新階段。「智慧校園」雖然來自於「智慧城市」的縮影議題,但是資策會計畫將屬於「智慧城市」一環的「智慧教育」導出新的應用模式,並提出「校聯網」的概念,準備在未來四年內做為接軌「智慧校園」的新方案。其目的是為了拉近城鄉數位資源的差距,不同於「智慧校園」採取各校獨立進行的情況,「智慧教育」的推行對象,將以偏鄉地區為開始、縣市為單位。實施地區預計從台東、基隆、花蓮等地啟動,近期目標為加快實現示範案例的腳步,進而推廣至其它區域。

所謂的「校聯網」,採用區域合作的概念,整合縣市內各個學校持有的資源項目,實現教學資源共享的目標。廖肇弘舉安全監控系統為例,一所學校可能受限於經費無法添購全面完整的監視器、智慧影像分析系統、電子圍籬等設備。但學校只要具備基本的電子圍籬,從大學到小學等各級學校都能加入「校園聯防」,可以在資源較多的學校,或是地方政府代為建立中央管理系統,無論在哪所學校的電子圍籬發生異常,都可以透過中央系統發出警訊通知該校的保全、教官或校方人員前去處理,而不需要每一所學校個別建置,降低成本負擔。

智慧校園成果仍將面對市場競爭

無論是產業界的物聯網、車聯網,到資策會為「智慧校園」下一階段「智慧教育」而推動的校聯網,一旦實務走向國際,終將面對來自對岸的競爭。儘管起步較晚,但擁有豐沛資源、龐大市場的騰訊、華為等中國大廠,正以拔山而來的態勢準備襲捲相關市場的商機。當未來單一產業鏈的競爭,成為商業生態系統級別的競爭壓力時,台灣業者除了要加強對雲端應用的想像空間,發揮營運管理的優勢,同時更要加快整合國內軟、硬體產業力量的腳步。面對嚴苛的挑戰,究竟該如何因應,將是廠商亟需思考的重要課題。

 
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