反向学习历程与鼓励教学之方法与系统的制作方法

专利名称：反向学习历程与鼓励教学之方法与系统的制作方法
专利说明反向学习历程与鼓励教学之方法与系统 本发明系有关于一种反向学习历程与鼓励教学之方法与系统，系统包括考卷评量模块、学习盲点诊断模块、个性化游戏模块、个性化课程学习模块、鼓励模块等子系统，利用不断的评量了解学生学习盲点，依据每个人的学习盲点设计个别化的学习课程，利用反向学习历程，能有效发现个别性学习盲点，因此提升学习效率，利用连续性的评量发现学习盲点，是此反向学习历程的特色。人类因鼓励而伟大，鼓励模块的设计，提供一个完整性、进阶段性的鼓励制度，与升等方式，利用鼓励导引教学方向，使学习更有方向、更有效率。在传统学习策略，利用(1)课程、(2)游戏、(3)评量三部曲来显示学生的学习努力(effort)，学习演进(progress)与学习成果(Achievement)，如此提供学习者完整的学习历程(portfolio)与自我反省，这样的学习历程无法预先了解学习者个别化的差异，并针对个别化的差异设计个性化的课程，如此一套标准化的教学流程套用于每个学生上，是非常没有效率的行为。
先前有关以评量为主的在线学习系统与方法的发明，例如2001年10月21日公开号为00460820的专利，名为「在线学习成果评鉴系统及其方法」揭露一种网络上设置题库、试卷数据库与测验成绩数据库，测验完毕后有评鉴分析。例如2004年6月11日公开号为00591546的专利，名为「可执行于一电脑之学习能力鉴别系统」揭露一种鉴别被鉴定者的学习能力，并产生适合该鉴定者的最佳学习模式，以及例如2004年10月1日公开号为I221593的专利，名为「瞬间成就学习系统及方法」揭露藉由将学习者学习之成果立即显示于电脑屏幕上，学习者可立即了解本身学习之成果。
上述这些在线评量为主的学习方法，皆是限缩于学习历程中的评量阶段，无法提供一个完整学习历程各步骤的整体性方案，也有无法与课程有效的串连的缺点。
另一般学习者在受教过程中常因受到鼓励或尊重而激发学习之潜能，鼓励是教学者于导引学习方向时最有效的方法，一般教学系统除传统制式的升级系统外，并没有更完整、立即、明显的鼓励系统，让教学者能有效利用鼓励系统导引教学方向，因此如何针对上述问题而提出反向学习历程与鼓励教学之方法与系统，不仅可改善传统学习历程(portfolio)方法之缺点，又可有效针个学习者不同的学习状况，设计增强学习盲点的课程，长久以来一直是学习者殷切期望及本发明人念兹在兹者，而本发明人基于多年从于教育相关产品之研究与开发教学辅助教学系统实务经验，仍特潜心研究并配合学理之运用，提出一种反向学习历程(Reverse Portfolio)与鼓励教学之系统与方法，设计合理且有效增进效果之发明。鉴于上述习知学习策略，虽然可以显示学生的学习努力(effort)、学习演进(progress)与学习成果(Achievement)，如

图1，提供学习者完整的学习历程(Portfolio)与自我反省，但无法提供各别化服务的缺点，本发明采用反向电子学习历程(ReverseElectronic Portfolio)的概念，利用数字科技以及多媒体形态呈现与组织学习历程。这里所指的反向学习历程包含考卷评量、学习盲点诊断、个性化游戏、个性化课程四部曲。学习历程不仅可做为学习评鉴，更可为学习历的纪录，应用在不同的教学与学习情境中。本教学系统以评量为始，依需求设计个性化的游戏与课程，本系统的教学内容是依据反向电子学习历程四步曲，设计一个完整学习解决方案。其中包括评量(考卷)、学习盲点诊断(发现盲点)、个性化游戏(练习)与个性化课程(教学)如图2。即所有教学内容皆提供完整的四阶段，期盼能创造一个专属于学生的全方位数字学习环境。
每个人的学习盲点不同，故学习重点不同，传统电子学习历程的教育系统是以老师广播式的教育为基础，学生个别化的需求被掩盖了，如何发现个别化的学习盲点将是学习历程的重点，本系统利用持续性评量，了解学习者的学习盲点，利用考试的成果设计个别化学习课程，我们巅覆传统学习历程(Portfolio)的概念，将提出一个反向学习历程(ReversePortfolio)，是以(1)考卷评量为开始，(2)学习盲点诊断，再依其学习盲点设计，(3)个性化游戏练习加强学习，(4)个性化课程互动学习，进行有系统的学习计划。
本发明包括有(1)考卷评量模块141，(2)学习盲点诊断模块142，(3)个性化游戏模块143，(4)个性化课程模块144，(5)鼓励模块145等模块如图3，各模块说明如下考卷评量模块141本系统以反向学习历程(reverse portfolio)为基础，考卷评量为整个学习循环的头，透过连续性的测验，例如不断测量体温一般，了解个人的学习盲点，并依据这些结果设计个性化的游戏与课程内容，利用不断考卷评量了解个人学习的需求，再依需求设计课程，这种反方向的学习，先评量再学习的学习循环将可大大提升学习效率，其中考试题将按级、按科、按单元分类，可方便学习盲点诊断，本模块包括有自动出考卷，试题数据库，自动分类与索引。
学习盲点诊断模块142依据学习者持续性的测验以各种考题结构化的分类，本模块可诊断学习者那个科目、那个单元是学习盲点，持续学习盲点诊断是本系统的特色，利本系统利用依据学习者答案正确性，以及按科目分类试题了解学习者的个别差异，学习系统将可针对重点学习，可提升学习效果。
个性化游戏模块143盲点诊断结果可让系统了解学习者个别化的差异，利用这个结果，系统自动导引学习者针对比较脆弱的单元重点学习，可提升学习效益。
个性化课程模块144依据个别化的学习盲点，系统显示个人的缺点，并自动针对盲点课程加强教导，利用盲点诊，断可重点限缩学习者的学习范围，将可大大提升学习效率。
鼓励模块145人类因鼓励而伟大，本系统将设计一个完整性、阶段性的升等制度，利用系统性的奖励制度，提供学习者有方向性奖励系统，利用鼓励式教学，使学生乐于学习，当学生乐于学习，他们将会积极学习，鼓励是教学的手段，老师的功能在于适时提供足够鼓励，使学生乐于学习，是推动学习效率最有效的型式，本模块提供虚拟与实际的奖状、奖牌、贴纸、奖章以及虚拟礼物等，利用鼓励导引正确学习方向。本系统提供反向学习历程为主，考卷评量为学习源头的教学基础，并以鼓励系统为中心，利用持续不断的考试诊断学习盲点，再以不断的奖励制度、导引学习者深入解决个别化的学习障碍，本系统架构如图4有数字内容服务器、管理系统的试题、游戏、课程数据库，另有反向学习历程与鼓励教学服务器，可管理个人学习历程数据库与鼓励数据库。本系统输入装置包括键盘、麦克风及鼠标，输出装置包括触控式显示屏幕及喇叭，本系统实施流程包括有(1)考卷评量模块S501，(2)评量周期S502，(3)学习盲点诊断模块S503，(4)个性化游戏模块S504，(5)个性化课程模块S505，(6)鼓励条件辨断S506，(7)鼓励模块S507，(8)是否进入下一波学习循环S508等步骤，如图5，各步骤说明如下(1)考卷评量模块S501利用系统所预先建立的试题库153，按学习者的年级、科目、范围等设定条件，自动产生考卷，如图6，利用持续的考卷评量，不断度量学习者的程度、学习状况与学习盲点等个别化的状态信息。
(2)评量周期S502利用不断周期性的考卷评量，遂渐测试学习者的知识程度，并可诊断学习者的学习盲点，如果完成周期性的评量则进入下一个步骤，否则回到上一步骤。
(3)学习盲点诊断模块S503系统利用持续收集学习者长期的周期性的考卷评量结果，与系统预先建立结构化系统化考题，如图7，能有系统有组织分析学习者比较脆的学习盲点，并将其显示，让师生能共同了解学习者的缺点，并找寻解决的策。
(4)个性化游戏模块S504利用上一步骤诊断的学习盲点与系统预建的游戏数据库，系统能自动产生特定的游戏，让学习者能从游戏中熟练特定的技术与知识，让学习者由游戏中学习。
(5)个性化课程模块S505系统依据学习盲点诊断S503所诊断的结果，自动帮学习者设计个性化课程，人类因学习而伟大，利用因特网所架构而成的虚拟世界(CYBERSPACE)，使崭新的教育型态温育而成，一种强调寓教于乐「LEARNING WITH FUN」，强调以服务为导向的随选即学「LEARING ON DEMAND」新型态的课后辅导体系，可建立崭新的教育机制。传统教育事业以平面媒体与单向化教学为主，新环境的特色强调考卷评量、互动化教材、游戏化题库、网络化数字化等特色。使教育环境运用最先进科学技术。另利用虚拟主角导引动画化教材，使看课本像是看卡通片一样，自然流畅与轻松。本系统亦可结合市场上已经成熟的网络产品，例如MSN、Net Meeting、Skype等通讯工具，利用网站所建构的虚拟社群，进行一对一(peer-to-peer)的远程教学。
(6)鼓励条件辨断S506本系统利用网络化与数据库技术，可以显示学生的学习努力(effort)、学习演进(progress)、与学习成果(Achievement)，提供学习者完整学习历程(portfolio)与自我反省(Self-reflection)的证据，依据些证据辨定学习者的努力，并依据记录辨定学习循环中学习者努力是否落入鼓励条件。
(7)鼓励模块S507人类因鼓励而伟大，本系统最大特色为有一系统性、完整性的鼓励制度，利用鼓励导引正确学习方向，与激发学习者潜能，以反向学习历程为主，以鼓励系统为辅，如图8，提供一创新性的学习方式。
(8)学习循环S508学习流程周而复始，如此循环让学习工程能重复循环止于至善，系统辨断是否进入下一波学习循环，如是则再重返第一步骤，否则可终止学习流程。
本系统实施过程中，有以上有述的执行步骤之外，尚需有一反向学习历程与鼓励教学之信息管理系统，包括建构一数字内容服务器，管理、储存、检索，呈现相关的数字内容，另需建构反向学习历程与鼓励教学服务器，有个人学习历程数据库与鼓励数据库，此管理系统可记录使用者的反向学习历程。图1传统学习历程示意图。
图2反向学习历程的系统示意图。
图3反向学习历程与鼓励教学系统模块图。
图4反向学习历程与鼓励教学系统架构图。
图5反向学习历程与鼓励系统流程图。
图6反向学习历程课程选择网页范例示意图。
图7课程分类范例示意图。
图8鼓励制度进阶表。110 输入装置120 管理中心电脑130 输出装置140 处理程序模块141 考卷评量模块142 学习盲点诊断模块143 个性化游戏模块144 个性化课程模块145 鼓励模块150 数据库模块151 个人学习历程数据库152 试题数据库153 游戏数据库154 课程数据库155 鼓励数据库。
权利要求
1.一种用于反向学习历程与鼓励教学之系统，利用不断的考卷评量，让学习者了解学习盲点，诊断学习盲点，并利用学习盲点，提供个别化的指导与鼓励，激发潜能，透过数字化(Digital)与网页化(Web)的支援建置一个智能网络化的课程、考卷、成绩统计的后勤平台，提供学生一个快速有效学习成长的机制，系统包括下列模块(1)考卷评量模块利用系统所预先建立的试题库，按学习者的年级、科目、范围等设定条件，自动产生考卷，利用持续的考卷评量，不断度量学习者的程度、学习状况与学习盲点等个别化的状态信息；(2)学习盲点诊断模块系统利用持续收集学习者长期的周期性的考卷评量结果，与系统预先建立结构化系统化考题，能有系统有组织分析学习者比较脆弱的学习盲点，并将其显示让师生能共同了解学习者的缺点，并找寻解决的策；(3)个性化游戏模块利用上一步骤诊断的学习盲点与系统预建的游戏数据库，系统能自动产生特定的游戏，让学习者能从游戏中熟练特定的技术与知识，让学习者由游戏中学习；(4)个性化课程模块系统依据学习盲点诊断所诊断的结果，自动帮学习者设计个性化课程，本系统亦可结合市场上已经成熟的网络产品，例如MSN、Net Meeting、Skype等通讯工具，利用网站所建构的虚拟社群，进行一对一(peer-to-peer)的远程教学；(5)鼓励模块人类因鼓励而伟大，本系统最大特色为有一系统性、完整性的鼓励制度，利用鼓励导引正确学习方向，与激发学习者潜能，以反向学习历程为主，以鼓励系统为辅，提供一创新性的学习方式。
2.如申请专利范第一项所述之反向学习历程与鼓励教学之系统，其中该输入装置系选一键盘、一麦克风以及一鼠标之组成群组中之一个。
3.如申请专利范第一项所述之反向学习历程与鼓励教学之系统，其中该输出装置系选一触控式显示屏幕，以及一喇叭之组成群组中之一个。
4.如申请专利范第一项所述之反向学习历程与鼓励教学之系统，其中考卷评量模块包括自动出考卷、试题数据库、自动分类与索引。
5.如申请专利范第一项所述之反向学习历程与鼓励教学之系统，其中学习盲点诊断模块，能依据学习者答题的正确性，以及已按科目分类的试题，诊断学习者的盲点。
6.一种用于反向学习历程与鼓励教学之方法，本系统提供反向学习历程为主，考卷评量为源头的教学基础，并以鼓励系统为辅，利用续不断的考试诊断学习为重点，再以不断的奖励制度、导引学习者深入解决个别化的学习障碍，系统至少包括下列步骤(1)建构考卷评量模块利用系统所预先建立的试题库，按学习者的年级、科目、范围等设定条件，自动产生考卷，利用持续的考卷评量，不断度量学习者的程度、学习状况与学习盲点等个别化的状态信息；(2)设定评量周期利用不断周期性的考卷评量，逐渐测试学习者的知识程度，并可诊断学习者的学习盲点，如果完成周期性的评量则进入下一个步骤，否则回到上一步骤；(3)建构学习盲点诊断模块系统利用持续收集学习者长期的周期性的考卷评量结果，与系统预先建立结构化系统化考题，能有系统有组织分析学习者比较脆弱的学习盲点，并将其显示让师生能共同了解学习者的缺点，并找寻解决的策略；(4)建构个性化游戏模块利用上一步骤诊断的学习盲点与系统预建的游戏数据库，系统能自动产生特定的游戏，让学习者能从游戏中熟练特定的技术与知识，让学习者由游戏中学习；(5)建构个性化课程模块系统依据学习盲点诊断所诊断的结果，自动帮学习者设计个性化课程，利用虚拟主角导引动画化教材，使看课本像是看卡通片一样，自然流畅与轻松，本系统亦可结合市场上已经成熟的网络产品，例如MSN、Net Meeting、Skype等通讯工具，利用网站所建构的虚拟社群，进行一对一(peer-to-peer)的远程教学；(6)设定鼓励条件判断本系统利用网络化与数据库技术，可以显示学生的学习努力(effort)、学习演进(progress)、与学习成果(Achievement)，提供学习者完整学习历程(portfolio)与自我反省(Self-reflection)的证据，依据这些证据辨判定学习者的努力，并依据记录辨定学习循环中学习者努力是否落入鼓励条件；(7)建构鼓励模块人类因鼓励而伟大，本系统最大特色为有一系统性、完整性的鼓励制度，利用鼓励导引正确学习方向，与激发学习者潜能，以反向学习历程为主，以鼓励系统为辅，提供一创新性的学习方式；(8)设定学习循环学习流程周而复始，如此循环让学习工程能重复循环止于至善，如是则再重返第一步骤，否则可终止学习流程。
7.如申请专利范围第6项所述之反向学习历程与鼓励教学之方法，其中考卷评量模块，利用系统所预先建立的试题库，按学习者的年级、科目、范围等设定条件，自动产生考卷，利用持续的考卷评量，不断度量学习者的程度、学习状况与学习盲点等个别化的状态信息。
8.一种用于反向学习历程与鼓励教学之信息管理系统，包括服务器与数据库等管理装置，管理关于既定之机器之信息及终端机，经由因特网与该信息管理装置连接，该管理装置包括下列装置(1)数位内容服务器管理系统有关数字内容的储存、检索、呈现等功能，其中包括有试题数据库、游戏数据库与课程数据库；(2)反向学习历程与鼓励教学服务器管理系统有关个性化学习历程与鼓励信息，其中包括有个人学习历程数据库与鼓励数据库。9.如申请专利范围第8项所述之反向学习历程与鼓励教学之信息管理系统，其中数字内容服务器管理系统有关的数字内容，有结构性、有组织的分类以便于检索、查询、储存、呈现。
9.如申请专利范围第8项所述之反向学习历程与鼓励教学之信息管理系统，其中反向学习历程与鼓励教学服务器、管理系统运作过程个性化与渐进累积的反向学习历程的数据。
10.一种电脑可读取之记录媒体，记录了如申请专利范围第8、9或10项之信息管理系统。
全文摘要
本发明揭露一种反向学习历程与鼓励教学之方法与系统，借着利用考卷评量、学习盲点诊断、个性化游戏、个性化课程四步曲的方法，显示学生的学习能力(Effort)、学习演进(Progress)与学习成果(Achievement)，提供学习者完整的学习历程(Portfolio)与自我反省，整个学习历程以连续考卷评量为开始，诊断学习者的学习盲点，再依个别化的需求，设计游戏与课程，使学习更有效率。另有一完整性的鼓励系统，提供学习者一个进阶式的学习鼓励，导引学习者正确学习方向，利用系统化的升等与进阶鼓励学习者，引导正确学习方向，提高学习效率。
文档编号G09B7/00GK101064069SQ20061020038
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月25日 优先权日2006年4月25日
发明者洪永城 申请人:杭州草莓资讯有限公司