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全台最大線上教學平台「均一」化身智慧助教,用科技實現因材施教的教育理想

2018.08.27
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一群平均 30 多歲的年輕人,打造全台最大免費線上教育平台均一,提供涵蓋國小到高中課程的教學影片與練習題,目前累積 120 萬註冊使用者。均一化身「智慧助教」,隨著 108 年課綱即將上路,均一要用群眾募資,讓大眾更認識他們。

數位時代/陳映璇

教室裡的孩子滑著平板,點開新的數學章節短片,教他的不是講台上的老師,而是一位隱身在背後的「藏鏡老師」,只要學習遇到困難,隨時可以喚起這位智慧助教重新講解,不用害怕跟不上進度。

2012 年成立的「均一教育平台」(以下簡稱均一),是目前全台最大的免費線上教育平台,提供超過一萬部涵蓋國小到高中課程的教學影片,以及 4 萬題練習題,以數學、理科為大宗。

而均一的命名也刻劃著教育使命:期望每個孩子不論出生,都能享有「均等、一流」的教育機會。

面對 108 年課綱即將上路,均一正展開群眾募資計畫,除了紓緩資金的缺口外,做軟體、內容的提升,另一個層次則是影響大眾對於教育的看法。財團法人均一教育平台基金會董事長兼執行長呂冠緯提到,即便已經有老師願意響應,但家長仍會質疑:「上課怎麼用平板?不行!」停留在過去對於教育的刻板印象,但藉由群募可以讓更多的人開始理解均一、且願意支持,達到潛移默化的效果,讓大眾理解教育的未來應該要不同。

用科技翻轉教育,均一化身「智慧助教」

談起均一的創立初衷,呂冠緯說:「希望學生可以自主學習,老師可以因材施教。」這是一個再簡單不過的教育初心,但要完成卻很困難。

「舊的教育模式已有 150 年之久,它其實就是工廠模式,老師一次要面對 30 多個學生講課,但問題在於無法每一個學生都能跟上老師的速度。」呂冠緯認為,均一可以扮演「智慧助教」角色,它了解小學到高中的課程,學生可以跟它產生互動,看影片做習題。而老師也能減輕備課的壓力,直接運用均一的教材進行教學,甚至還能透過後台大數據,掌握每位學生的學習狀況,針對不同個體給予適合的教學,達成教學差異化。

透過科技達成「翻轉教育」的目標,學生可不受時間、空間、速度的限制來學習,而老師也可以去做更高層次的事情,針對學習卡住的學生,給予更多的指導,或帶領實體活動,偏向更專案導向的教學,呂冠緯認為,有了科技的輔助,老師可以有充足的時間去做更創新、人味的事情。

目前平台已累積 120 萬註冊使用者,扣除家長、老師,有近百萬學生使用,每週活躍使用人數約 5 萬人。全台也有約 800 位老師穩定使用教學,以中小學數學老師約 7 萬人計算,約 1% 老師在使用。即便 1% 看起來不多,但呂冠緯說:「對比只有零,現在有範例出現,代表傳統教室已出現教學翻轉。」

不過在建置均一時,團隊也碰上不少困難,打造一個貼近使用者的平台,最初在資料分析上也下足苦工。軟體研發組組長黃俊諺表示,看資料容易有盲點,而且組織內對於資料的認知也不同,像是做內容的人,看資料會從人的角度出發,關注學生在使用上快樂、成就感與否,但工程師就會從資料的角度出發,兩者發出點不同,常常有很多拉扯,雙方需要長時間溝通。而做資料分析的人,看資料的角度也是問題,若內心已經有假設的話,就會不斷挖資料,試圖找出可以解讀的數據來說服自己。

呂冠緯也說:「因為教育是很複雜的,做資料分析的人除了要有專業的 know-how(知識)外,也要對現場有一點點的 sense(感覺),」若過度把資料解讀為單一原因會很危險,因此平台的工程師也會定期到教學現場,觀察師生實際使用狀況;而組織內做內容的人,也需要有一定的資料認知,問問題才會問得精準。

「讓魚變得好吃」,108課綱上路的新變革

面對 108 年課綱,多了科技領域,與程式設計(coding)的必修課,目前均一已有電腦科學相關課程,從基本的 Scratch 到 Code.org,此外近期均一也與聯發科合作,製作物聯網晶片的教學,或是如何做出像是 PM2.5 的感測器、感應燈等教學影片。

另外 108 課綱也強調素養,需具備知識、能力、態度,如何激發學習動機也是一大課題,因此未來將開發更多互動式原件,像是能夠引起學習動機的動畫,呂冠緯引用臺灣吧 Taiwan Bar 創辦人 Hauer 的話:「你教他釣魚,不如讓他覺得魚好吃。」未來將在教學影片開頭,嘗試加入動畫,讓學生對教學內容產生好奇心。

團隊也計劃將大數據、人工智慧(AI)導入平台,透過數據與教材內容,建立知識與知識的前後關係連結,打造出「知識地圖」。黃俊諺解釋,例如在學速率前,就要先學會除法、單位,把基礎觀念建立起來。而這項優化的功能,預計最快 8 月底上線,未來可運用在老師的教學,以及當學生作答卡關時,適時跳出提醒,需補足哪些知識基礎。

「它不是笨助教,是智慧助教,當學生從 A 走到 B 卡住時,可適時指點出一條適當的路徑。」呂冠緯說。

推廣線上教學,如何解決門檻難題

過往教育被視為貧窮家庭唯一的翻身機會,但若推廣線上教育,對於偏鄉來說,將面臨網路頻寬、數位載具(電腦、平板、手機)不足的挑戰,是否形成一道難以跨越的學習門檻?

「短期是個困難,但長期困難會解決。」呂冠緯表示,目前各所學校至少都配備一間可上網的電腦教室,老師仍有機會使用均一教材,但呂冠緯也不諱言地說,平板在操作上還是比較直覺。

過去台北市市長柯文哲,曾喊出「一生一平板」,也因為台北市這項政策,促使教育部將在全台推廣平板教學有更多具體行動,呂冠緯認為,基礎數位設備的普及只是早晚問題,「若不做國家競爭力只會掉下去。」黃俊諺也說,若學校有載具的需求,均一也可以幫忙募集或申請。

不只是單一亮點,台灣教育有望規模化提升

走遍各國包含芬蘭、新加坡、美國、中國等教育現場,呂冠緯發現,如果能透過均一達到教育更公平、前瞻的理念,除了讓全台的學生享有平等的學習權,更能幫助老師省下時間,「去教導像是 4C 能力(critical 批判 、communication 溝通、collaboration 合作、creativity 創意 ),用更高層次人的互動去教,這樣的教育才會更前瞻。」

呂冠緯推估,若台灣的教育能在 5 年內超越其他國家,是有機會讓「世界看見台灣」,別於其他國家只有少數的學校亮點,台灣則是整體的提升,預估在 5 到 10 年內,台灣教育有機會出現規模化的改變。

目前均一的團隊共 20 餘人,除了有教師背景的成員外,裡頭有許多來自知名企業的軟體工程師,或是曾是外商工作轉換跑道投身教育的人才,團隊成員個個臥虎藏龍,為什麼他們願意放棄人人稱羨的高薪工作,選擇默默為台灣教育耕耘?

從台大醫學系畢業,卻走向教育這條路,呂冠緯給了坦率的答案:「 就看你自己人生要追求什麼?我個人是更快樂, 」即便身邊從醫的同學賺的錢多,但內心並沒有比較快樂,一天可能要開好幾台的刀、排很滿的門診,反而會羨慕起他所做的事情,呂冠緯說,團隊每天都在用創新的方式,去解決教育難題,個人成長速度是更快的,對他而言這是更有意義的事情。

而黃俊諺過去曾是 Garmin 軟體工程師,加入均一後對他最大的改變是:「每天都在問自己很大的問題,教育要怎麼改變?大部分的老師問題是什麼?」而在上月一場與總統蔡英文的會談中發現到,「原來總統在思考的問題,跟他們日常在討論的事情是一樣的,」思索著該如何解決教育現況,他認為越大的挑戰,才能帶來越大的成長。

即便他們來自領域的佼佼者,卻帶著相同的熱情與使命感,奮不顧身為了台灣教育的理想打拚!

全文轉載自數位時代,原文標題:拋下高薪、高學歷,均一平台團隊用科技翻轉台灣教育

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科技農業的生態應用:他們發明「智慧水族箱」,用雲端監控成功復育珊瑚

2018.08.24
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生命力新聞/記者林家瑄、林至柔

明道大學精緻農業學系與雲林水產養殖業者產學合作,將理論結合實務,研發出雲端水族箱。透過這套智慧水產生態養殖循環系統,讓水族箱裡的生態維持平衡,成功復育柔軟管孔珊瑚和具觀賞價值的海水魚,又有節水的功能,對自然生態可謂一舉兩得,也符合「精緻農業」的農業新時代。

遠端操控 一指就能控制水族箱

明道大學應用科學院院長劉程煒說,精緻農業學系課程中,在探討台灣農業發展時,發現台灣少子化的現象已經影響到農業發展,因為農業從事者平均年齡不斷升高,卻沒有青年繼承,每位農民所負擔的土地面積也不斷擴大,所以就有了與業界合作的想法,將台灣有名的半導體事業結合農業,發展出能夠節省人力資源的智慧水產系統。

 

明道大學精緻農業學系何秉岳教授說,研發智慧水族箱一開始遇到許多困難,因為智慧水族箱主要觀測的重點即是水生動物存活率以及水質情形,但許多設備需要是防水的才能進入水族箱內,於是研發出更多高階設備,並與許多不同領域的人士接觸,才完成這項發明。

精心設計後的循環系統,加入遠端操縱、監控介面、感測裝置,飼養人員可以透過雲端接收水質數據、自動投餌、遠端調節水質和燈光,亦可即時透過網路攝影機觀察魚類的生長情形,同時解決在陸地上的養殖魚類必須不斷更換水源的問題。何秉岳說,利用循環水養殖的概念,將換水量降到最低,推廣農業節水,同時也解決超抽地下水的問題。

台灣農業未來趨勢:「精緻化」

台灣自 2002 年加入世界貿易組織之後,本土農產品受到很大的影響,如今距離當年已有 16 年,有些從事農業的人民選擇轉行、有些則努力為台灣農業尋找新出路,而「精緻化」農業就是很重要的一步。

劉程煒說,「精緻化」農業其實是一個很有趣的詞,大眾對精緻化的定義都不同,有些人認為有機農產品就是精緻農業,有些人認為生產過程標準化就是精緻農業。明道大學精緻農業學系主要探討的「精緻化」是屬於在生產農產品的過程中,利用較尖端科技的方式,研發、生產具有附加價值的農產品,也是一開始學系成立的宗旨,希望能為台灣傳統的農業注入新血,讓未來有更多方面的發展。

跨領域與雲林水產養殖業者合作

彰化、雲林沿海是台灣養殖漁業的主要地區,但學校課程中卻較少對養殖漁業深入的探討,導致台灣學生普遍對養殖漁業的認知較淺。何秉岳說,透過與養殖業者合作而研發智慧水族箱讓學生獲得最正確的養殖漁業知識,同時他們也了解到目前台灣養殖漁業正在面臨的問題。養殖漁業者也十分樂意幫忙,希望透過合作,不僅將實作技能傳遞給學生,也讓目前台灣養殖魚業環境所面臨的問題讓專業領域人員知道,一同尋找解決方法,達到節水並降低魚類死亡率的目標。而水族箱就放置在應用科學院的樓梯間供全校師生觀賞。下課經過的鄭同學說,有時候課餘時間都會來水族箱附近看看魚,可以療癒心情。

劉程煒說,這次與雲林水產業這合作是第一步,未來學校將會有更多與農業界實務上的合作,台灣的優勢是養殖技術高,目前在珊瑚礁生態海域可見的珊瑚類,大都能透過人工養殖復育,例如鈕扣珊瑚、蕈狀珊瑚等軟體珊瑚。系所也將在下學期首次設立水產養殖學程,鼓勵對於水產養殖業有興趣的同學,透過專業師資與業師指導,朝向精緻化、永續經營等更多元的方向邁進,透過理論、實務的結合,多方栽培學生,幫助未來台灣農業有更多出路。

採訪側記

這一天我們搭早上 7 點半的客運從台北來到位於彰化的明道大學,明道大學校內佔地不大,卻有非常多的綠色植物,能感受到濃濃的大自然氛圍。在採訪前何秉岳教授先帶我們到學校餐廳用餐,他與我們分享中南部目前面臨到的農業以及動物問題,像是超抽地下水與養雞場的問題,何秉岳教授有許多獨特的見解,讓我們受益良多。在採訪的過程中我們更深入了解到這次報導的「智慧雲端水族箱」的研發過程,也讓我瞭解到「科技來自於人性」的意義,這項發明背後隱喻著台灣現在面臨的許多問題,也許現在這只是一項發明,卻是台灣農業精緻化、科技化的一大步,很感動透過這次的採訪看見台灣有一群很優秀的團隊正努力為台灣的農業做改變。

全文轉載自生命力新聞,原文標題:明道大學智慧水產系統 成功復育珊瑚

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