多媒体电子教室辅助软体模组跟研发.doc

「多媒體電子教室輔助軟體模組之研發」 產學合作計畫 吳家麟、陳文進、黃肇雄、歐陽明 臺灣大學資訊工程學系通訊與多媒體實驗室 一、前言 自從90年代初期多媒體開始出現在個人電腦上之後，這項技術的進步已經逐步對個人的生活產生影響，而不再單純被視為一種娛樂的型態。在這二十世紀的最後五年，人們開始思考如何將電腦和電腦之間連接起來，達成資料的共享的目的。截自目前為止，全球資訊網（World Wide Web，WWW）已經成為網際網路（Internet）上資料傳輸量最大的網路資訊傳輸服務工具；而美國柯林頓政府大力提倡的國家資訊基礎建設（National Information Infrastructure， NII）計劃也正顯示多媒體通訊（Multimedia Communication）的時代已經來臨。我國也由行政院召集成立推動小組，主導NII計劃的進行。更重要的是，這種技術的進步將會深入到每一個家庭，每一部電腦，因此每個人只要經由電腦即可和全世界連接，達成“資訊在彈指之間”（Information at your fingertips）的夢想。隨著網路地球村的成形，需要重新定義的，不只是工作和生活形態，還有“教育”。 二、研究過程 基於本研究群對於虛擬實境相關技術多年的研究發展成果，因此不同於一般的多媒體應用，而將本研究計劃定位於具有虛擬實境特色的多媒體電子教室。 本計劃的主要目的即在於研究如何整合多媒體網路、電腦繪圖、多媒體資料庫以多媒體資料壓縮等技術，建構一個友善的、有效的、不受區域及時間限制的多媒體電子教室。我們規劃的方向乃是參考時下的學習模式，因此在此環境中特針對電子教室（Digital Classroom）研發相關的教學輔助軟體模組，包括：多媒體網路模組、多媒體文件瀏覽器、多媒體筆記工具、音訊會議系統、夢幻美術館系統以及虛擬實境系統等。圖一顯示的即是本計畫所提出的電子教室之系統架構圖。 EMBED MSDraw \* mergeformat 圖一 多媒體電子教室系統架構圖 在多媒體電子教室中，老師可透過電腦和位於不同地點的學生作雙向性的溝通，以達到傳道、授業、解惑的目的。在授課工具方面，老師可以經由使用共享多媒體文件瀏覽器，透過全球資訊網（WWW）作精彩的解說，並且使用共用白板來書寫資料。而學生可在網路環境下、透過多媒體筆記系統，一面學習，一面作筆記，並經由音訊會議系統和老師作雙向的溝通。此外，夢幻美術館系統及虛擬實境系統可使學生處於一個預設的虛擬環境中，自在的悠遊其間參觀美術品或進行日常生活會話演練等，提供了一個生動、活潑的教學環境。此一多媒體電子教室的開發，確可突破時空的限制，達到教育資源共享，並提供符合網際網路時代的學習環境。 　　電子教室之概念乃是如圖二所示，由教務處、老師、以及學生三大部份所組成。教務處乃是一管理電子教室系統資源之程式，它負責系統資源之分配，並儲存各種課程之相關資料，如上課時間、授課老師、修課學生資料等。當上課時間到了時，教務處程式會產生此課程之虛擬教室（Virtual Classroom Object），以供老師及學生做報到的動作，當老師及學生都報到之後，此系統便會建立此課程之群播頻道（Multicast channels），使得所有的課程參與者彷彿在同一教室上課一樣。 圖二 電子教室概念圖 電子教室的操作模式可分為下列幾種： 正常教學：在此模式下，老師透過網路將教學材料傳送給學生，教學材料可能包括老師的聲音、投影片、白板、教科書等。 學生發問：學生可經由按發問鈕通知老師，經老師認可後，學生即可透過群播頻道（Multicast channel）發問，而其它學生亦能聽到問題。 實況演練：學生可利用結合虛擬實境（Virtual Reality）及虛擬角色合成（Announcement）技術之實況演練工具，在自己的電腦上做諸如英語教學之實況練習，並將練習結果的評估傳給老師。 進行表決：在有些時候，老師必須徵詢學生們對一議題的看法，以便做決定；因此，系統中亦提供了類似投票功能的表決工具，讓老師可以透過這項工具，收集學生的意見。 三、研究成果 本計畫之具體成果可歸納如下： 多媒體文件共享瀏覽工具 多媒體文件共享瀏覽工具（圖三）是一套適合教學模式下，進行網際網路上文件瀏覽與共享的瀏覽器。可提供老師在課堂上，當作投影片，教科書或參考資料的顯示區，也可由學生在課後複習使用。此系統具備功能：（1）支援HTML 3.0的多媒體超鏈結文件標準。（2）支援VRML 2.0的虛擬實境模型語言標準。（3）具備中文字型顯示能力。（4）支援四種影像格式（GIF，JPEG，PPM與PGM），三種聲音格式（MPEG LAYER-II Audio，Wave，Audio），及二種視訊格式（Frame-Based Animation