2008年1月4日 星期五

模擬式文章(1)-虛擬實境 讓你融入學習中

根據國際數據資訊(International Data Center, IDC)的研究報告指出,在2004年全球數位學習的收入約為230億美元,而其中內容部分約占了53.2%(122億美元)的比例。反觀國內,根據經濟部數位內容產業推動辦公室於2005年11月的調查,我國內容約占總產值的32%。以我國數位學習趨勢約落後歐美領先國家約兩年的情況與此數據來看,易見地,國內數位學習內容產值應還會有成長空間。


不過,目前國內的教材大致還是以直線式學習為主(目前國內的教材大宗還是以串流Streaming為主),直線式數位學習僅將教材單純地數位化外;不僅失去實體教學的臨場感參與感,也未善盡利用資訊電子化教育的資源;其實數位學習內容應不止於此。
模擬式學習的定義
所謂的模擬式學習其最根本的精神就是,透過以模擬真實的情境與環境,讓學習者能夠安全的、較低成本的,但是又處與於類似真實情境與環境內操作其訓練與學習相關議題。舉例來說,人際關係(如:領導人力、銷售技巧等)的訓練需要大量人力的配合,醫生練習看診需要相關疾病成立、志願病患與相關器材,而飛行員的訓練需要真實的操作飛機,像如此般的學習訓練都會有安全與成本上的考量,而此類的訓練極為適合於應用模擬式學習。
模擬式學習的分類
模擬式學習根據Brandon Hill的分類可分為3種類型:軟體的使用(Software Simulations)、軟性技能的養成(Soft Skills Simulations)與實體操作技能養成(Hard Skill / Technical Simulations)。
圖一: NETg的Outlook教學軟體
















資料來源:Thomson NETg
圖二:Allen Interactions的Management訓練

資料來源:Allen Interactions
圖三:MetaVR的士兵訓練與飛行員訓練

資料來源:MetaVR
主要用於軟體使用(Software Usage)教學上的軟體模擬(圖一),目前已經非常常見,通常是以功能主題式的練習來教導使用者。軟性技能的模擬泛指人際關係上(Interpersonal Relationships)的技能與非操作技能的訓練(圖二),如交談技巧,領導能力,決策訓練,流程學習等。實體操作技能模擬則較偏操作技能(Operating Skill)與建構真實物理環境(Modeling Physical System),此類學習教材的建構也較常使用3D技術,如機件操作學習,物理現象學習等(圖三)。
單一路徑的學習與模擬式學習的差異
目前,國內的教材大致還是以單一路徑的直線式學習為主,教學者透過建構一個單一的學習流程,讓使用者直接接受資訊。此類的學習模式較適合於正規教育的使用,並且其學習效果主要決定於講授者的素質(能力)而非課程設計。
圖四:單一路徑的學習(上)與分支式學習(下)

資料整理:李鎮宇
若我們以軟性技能養成模擬式學習中常用的分支式(Branching)模擬學習的來對應,分支式模擬學習中,專家透過建構分支結構(樹狀或網狀),讓使用者能夠自行模擬各種情境與可能並且會獲得相對的反應與回饋,所以學習者可以根據自我本身的能力與前置知識不同,獲得不同的訓練,深入學習(圖四)。
國內外發展趨勢
現今國外使用模擬式教材的歷史非常悠久而使用比例日益增加,模擬式教材皆是以互動性高的情境模擬設計為主流,而目前所使用工具以Flash為主(約99%)。國際市場上軟性技能養成課程需求大增,而且以情境模擬為主。以IDC預估2003年約10億美元的市場,每年約成長24%來看,市場將是非常驚人。國外知名學習業者大廠無不全力(大量)投入模擬式教材的開發,如:Adobe,Skill Soft(Smart Force),Allen Interactions,DigitalThink,Imparta,ATG…等。
反觀國內的數位學習教育市場,除了少部分的教材廠商(如:勝典,希伯崙)有投入些許資源外,國內教材仍是以直線性學習為主,鮮有模擬式學習。
模擬式課程的優缺點
模擬式課程開發最大的問題在於其昂貴的開發成本:
1. 學習課程製作時間過長。根據Brandon-hall調查指出,模擬式教材的製作時間是一般數位學習課程的3-6倍,而且目前模擬教材皆以Flash客製化為主,需要另聘專業IT人員
2. 教材製作難度較高。與一般線性教材不同,模擬式教材目前並無良好的製作開發工具(Authoring Tools),教材業者以Flash製作較多(99%)並以客製化為主,ID 或SME缺乏適當的工具,無法獨立設計教材(教材製作難度較高)。
此外,在模擬式課程的選擇上亦非所有的學習都適合使用模擬式學習,國外較常見的作法是混合式課程(Blended Learning),主軸為直線式學習,再於部分單元使用模擬式課程。
而模擬式課程的的優勢則有:
1. 提供安全的測試環境(嘗試錯誤學習法):學習者可以透過不斷的嘗試錯誤來獲得相關的學習成效,並安全的練習各種情境下的可能情況,習慣於處理不同情境下的問題。2. 加強學習的成效(記憶較深刻,學習效果較佳):由於模擬式學習是一種主動式學習與嘗試學習,因此使用者能融入相關的情況與環境,學習的成效會較符合個人的情況,並且會延長學習效果的記憶部分。3. 增加學習者的學習意願(有趣的學習):模擬式學習是一種高互動式與嘗試式學習,所以學習者學習起來會提高其學習意願,補償因學習數位化而失去的互動感與臨場感,而提高學習者接受數位學習的意願。
資策會數位教育研究所著力研究於模擬式學習的教材與工具,並以開發門檻較低的軟性技能養成(Soft Skills)為目標,同時也將計畫引進研發易學易用的Simulation Authoring Tool(Rapid Simulation),輔已製作相對的示範模擬式教材,加以推廣,以期加速國內業者的導入與應用。筆者最後附上幾個國外範例相關與連結供大家參考(表一),也歡迎各位讀者與筆者交流討論。
表一:國外模擬式教學範例相關與連結
國外範例
網址
Allen Interactions
http://www.alleni.com/verify.asp
Allen Communication- decision making training
http://www.allencomm.com/case_summaries/RockwellCollins_PLP_Summary.aspx
MetaVR
http://www.metavr.com/
NETg
http://www.netg.com/
Simentor: Business Skill Training
http://clients.simentor.com/demo/admin
Nobel Prize - Blood Type
http://nobelprize.org/medicine/educational/landsteiner/landsteiner.html
資料整理:李鎮宇

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