TWI463445B

TWI463445B - 實境教學方法與系統

Info

Publication number: TWI463445B
Application number: TW102102415A
Authority: TW
Inventors: yu-shi Xu; Kang Wen Lin
Original assignee: Quanta Comp Inc
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-12-01
Also published as: TW201430785A; CN103942991A; US20140205991A1

Description

實境教學方法與系統

本發明主要為一種遠距教學系統，特別係關於一種依據地理位置資訊提供實境教學的系統與方法。

目前一般的語言教學方法，係在受限制的環境(例如教室)中，由教師先行講解外語的基本字母及文法規則，再針對單字反覆進行發音練習來進行語言教學。為了確保學生在課堂後仍會自行複習上課的內容，教師通常會再進行各種測驗及隨堂考試等。

坊間一般的語言教學軟體，即是模仿上述真人教師的教學過程，事先把單字、文法及課文等製作成固定的教材，讓學習者閱讀(或聽取)教材中的單字、文法及課文。除了教材內容之外，語言教學軟體中還可以包含靜態或互動式的測驗題，以確認學習者的學習狀況。

不論是真人教師的語言教學方法，或是教學軟體的語言教學方法，都是在類似如教室等受限制的環境中，依照教材中既定的順序，教導固定的教材中的單字、文法及課文等。學習者僅能被動地，在受限制的環境中學習固定的教材內容。

上述傳統的方法中，無法提供學習者真實且有趣的語言學習經驗，也無法讓學習者藉由立即的真實經驗來強化學習的效果。

因此，需要有一種語言教學，能夠對應於學習者所在的實際景況，提供語言教材，使得能夠讓學習者經歷真實而有趣的學習經驗，進而藉由學習者立即的真實經驗來強化學習的效果。

有鑑於此，本發明提供實境教學方法與系統，以克服前述問題。

根據本發明一實施例所述之一種實境教學方法，其包括：儲存複數筆教材資料，其中每一該教材資料對應至少一地標的地標位置座標；接收來自一用戶端裝置的一教學服務要求，其中該教學服務要求中包含該用戶端裝置之一用戶位置座標；從該複數筆教材資料中，選取對應於與該用戶位置座標對應之地標位置座標的該教材資料；因應該教學服務要求，依據上述被選取之該教材資料，對該用戶端裝置提供教學服務。

根據本發明一實施例之實境教學方法，其中該地標位置座標為表示一地標所在之地理位置的全球定位系統(GPS，Global Positioning System)資料，該用戶位置座標為表示該用戶端裝置所在之地理位置的全球定位系統資料。

根據本發明一實施例之實境教學方法，其中該教材資料更對應下列至少一者：一時刻資訊及一季節資訊，該方法更包括：依據接收該教學服務要求的時間，從該複數筆教材資料中，選取對應於符合該時間的該時刻資訊或該季節資訊的該教材資料。

根據本發明一實施例之實境教學方法，其中該教材資料為一語言教材資料。該教材資料更記載關於該地標的語言教學內容，該方法更包括：依據該教材資料提供關於該地標的該語言教學內容。再者，該方法更依據該教材資料發出一行動要求至該用戶端裝置，要求該用戶端裝置回傳一特定輸入資訊；接收並儲存該特定輸入資訊，以供後續處理評估之用。

根據本發明一實施例之實境教學系統，其包括：一儲存裝置，儲存複數筆教材資料，其中每一該教材資料對應至少一地標的地標位置座標；一輸出入介面，接收來自一用戶端裝置的一教學服務要求，其中該教學服務要求中包含該用戶端裝置之一用戶位置座標；一處理器，從該複數筆教材資料中，選取對應於與該用戶位置座標對應之地標位置座標的該教材資料，並因應該教學服務要求，依據上述被選取之該教材資料，對該用戶端裝置提供教學服務。該處理器執行如上述之實境教學方法。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。

110‧‧‧伺服器

115‧‧‧資料庫

116‧‧‧教材資料

117‧‧‧查詢表

118‧‧‧學習歷程資料

130‧‧‧網路

150‧‧‧電子裝置

151‧‧‧觸控螢幕

153‧‧‧儲存單元

155‧‧‧控制單元

由閱讀以下詳細說明及配合所附圖式之舉例，可更完整地了解本發明所揭露，如下：第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之實境教學系統之實施環境示意圖。

第2圖係顯示根據本發明一實施例之查詢表的例示圖。

第3圖係顯示根據本發明實施例之實境教學方法的流程圖。

第4A圖顯示依據本發明實施畫面的例示圖。

第4B圖顯示依據本發明實施畫面的例示圖。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之實境教學系統之實施環境示意圖。為了簡潔敘述本發明，第1圖中僅顯示與本發明之實境教學相關的元件，電子裝置150及伺服器110的其他元件則省略未顯示。

電子裝置150係例如個人電腦及可攜式電子裝置，如個人數位助理、行動電話、智慧型手機、行動上網裝置(Mobile Internet Device，MID)等之手持式電子裝置。

電子裝置150至少包括觸控螢幕151、儲存單元153、控制單元155。其中觸控螢幕151係用以使得使用者能夠藉由觸控方式而能更直觀地使用本發明的實境教學技術，並非用以限制本發明。於一具體實施例中，電子裝置150係包含不具備觸控功能之螢幕，而係透過傳統之輸出入模組，例如鍵盤、方向鍵等以使用本發明的實境教學技術。

觸控螢幕151可以顯示相關資料、及/或相關圖示與介面等。另外，觸控螢幕151亦可接收使用者之輸入，並將相關輸入傳送給控制單元155以進行後續處理。

儲存單元153儲存電子裝置150中的各種使用者資訊、設定資料及程式碼等資料。

控制單元155係用以控制電子裝置150，處理使用者之輸入訊息，並控制網路卡及相關硬體等，使得電子裝置150具有網路連線功能及全球定位系統(GPS)單元。控制單元155例如係處理器(Processor)。

電子裝置150透過網路130與伺服器110連線。

伺服器110可以為一般的泛用電腦，其連接一資料庫115，用以依據電子裝置150傳來的GPS定位訊息及其他資料，提供實境教學服務。

其中，資料庫115中儲存事先準備好的教材資料116，其可以包含對應於特定地標的聲音、影像及文字等教材檔案。教材檔案的內容可以依據實際需要而設計，在此不予贅述。為了方便使用，資料庫115中亦可以儲存一查詢表117，使得可以依據不同的條件篩選使用上述教材檔案。再者，資料庫115中亦儲存學習者輸入的測驗答案或其他學習歷程資料118，以便後續評估學習者的學習程度之用。

例如，如第2圖所示，查詢表117中儲存了「教材檔案名稱」以及對應於該教材檔案名稱的「對應地標名稱」、「GPS座標」、「類別」、「關鍵字」、「時段」、「季節」等訊息。依據本實施例，一個教材檔案具有一特定的檔案名稱，且每一個教材檔案對應於至少一個實體地標。在「GPS座標」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標所在的GPS座標。「類別」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標所屬的類別，例如是風景點、飲食店等。「關鍵字」欄位中記錄教材檔案之內容的關鍵字。「時段」欄位中記錄教材檔案之內容可能適用的時段，例如上午、中午或晚上等。「季節」欄位中記錄教材檔案之內容可能適用的季節，例如春、夏、秋、冬等。

舉例來說，第2圖的查詢表第一列例示教材檔案名稱為「fireworks」的教材之查詢表格。其中，「教材檔案名稱」欄位中記錄「fireworks」；「對應地標名稱」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標「台北101大樓(Taipei 101)」：「GPS座標」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標「台北101大樓」所在的GPS座標「25°2′1″N 121°33′54″E」；「類別」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標所屬的類別「landmark」；「關鍵字」欄位中記錄教材檔案的內容中所包含的關鍵字「fireworks」、「celebration」等；「時段」欄位中記錄教材檔案之內容適用的時段「晚上(night)」；「季節」欄位中記錄教材檔案之內容適用的季節為「冬天(winter)」。

又舉例來說，第2圖的查詢表第二列例示教材檔案名稱為「taking a train」的教材之查詢表格。其中，「教材檔案名稱」欄位中記錄「taking a train」；「對應地標名稱」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標「台北車站(Taipei station)」：「GPS座標」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標「台北車站」所在的GPS座標「25°02′52″N 121°31′02″E」；「類別」欄位中記錄教材檔案所對應之實體地標所屬的類別「landmark」；「關鍵字」欄位中記錄教材檔案的內容中所包含的關鍵字「train」、「travel」等；「時段」欄位中記錄教材檔案之內容適用的時段「全天(all day)」；「季節」欄位中記錄教材檔案之內容適用的季節為「全年(all year)」。

需特別說明的是，對應每一教材檔案之實體地標並不限於單一地標，亦可包括複數個實體地標，例如對應「教材檔案名稱」為fireworks之實體地標，除了上述「台北101大樓(Taipei 101)」外，更可包含淡水、義大世界、墾丁等等；對應「教材檔案名稱」為taking a train之實體地標，除了上述「台北車站(Taipei station)」外，更可包含台中車站、高雄車站等等。此外，對於每一實體地標皆具對應的GPS座標、類別、關鍵字、時段以及季節。

於一具體實施例中，若顯示複數個實體地標，則可優先顯示與電子裝置之地理位置相近之實體地標。例如當電子裝置之地理位置位於台北車站附近，則可顯示地理位置相近的萬華車站、板橋車站、基隆車站等等，而不顯示台中車站與高雄車站。

伺服器110利用資料庫115中儲存的內容，對電子裝置150提供實境教學服務，伺服器110和電子裝置150之間的互動步驟如後述。

第3圖係顯示根據本發明實施例之實境教學方法的流程圖。第3圖的實境教學方法可以適用於如第1圖所示之伺服器110及電子裝置150、以及資料庫115中。

在步驟S301中，啟動教學服務軟體。當教學服務軟體被啟動之後，執行步驟S303，使用電子裝置150中內建的全球衛星定位系統(GPS)，測得電子裝置150所在位置之GPS座標(在此稱之為用戶位置座標)。

步驟S305中，對伺服器110傳送一教學服務要求，其中該教學服務要求中包含電子裝置150的該用戶位置座標。

步驟S351中伺服器110接收電子裝置150傳來的教學服務要求(包含用戶位置座標)。

在步驟S353中，伺服器110搜尋儲存在資料庫115中的教材檔案，尋找對應於該用戶位置座標一預定距離內的地標之教材檔案。上述預定距離可以依據實際需要訂定，其數值為0或大於0，距離為0時，表示使用者(電子裝置150)位於該地標所在位置。

例如，伺服器110可以利用如第2圖所示之查詢表，篩選出「GPS座標」欄位中記載的GPS座標與上述用戶位置座標的距離在該預定距離內的教材檔案。

在步驟S355中，伺服器110將搜尋到的一個或多個教材檔案的相關資料提供給電子裝置150。

在步驟S307中，電子裝置150接收伺服器110傳送的教材檔案的相關資料，並呈現在顯示螢幕上。依據本實施例，在步驟S355中提供的篩選出的教材檔案的相關資料可以包括教材檔案名稱及對應地標名稱，其表現方式可以為列表的方式(未圖示)或地圖標示的方式(如第4A圖)。

在第4A圖中，使用者(電子裝置150)所在位置以小人圖示標示，在圖上以圓點標示的地標則為有對應教材檔案的地標。可以看到，在使用者所在的位置上並沒有對應的教材檔案。

在步驟S309中，使用者選取螢幕上顯示圓點的地標中之一者，並將選取的結果傳送給伺服器110。

在步驟S357中，伺服器110判斷使用者所在位置(用戶位置座標)是否和使用者所選取的地標所在的位置相同或極接近。在此，可以事先定義一個距離，作為判斷「極接近」的標準。例如，使用者所在位置(用戶位置座標)是否和使用者所選取的地標所在的位置在10公尺以內。上述「極接近」的標準可以依據實際需要設定，在本實施例中，係以「讓使用者可以看到教材檔案對應之地標」的距離為設定的原則。

若在步驟S357中判斷使用者所在位置(用戶位置座標)和使用者所選取的地標所在的位置距離還太遠(既非相同亦非極接近)，因此在步驟S359中，提供並傳送移動提示給電子裝置150。若在步驟S357中判斷使用者所在位置(用戶位置座標)和使用者所選取的地標所在的位置距離相同或極接近，則執行步驟S363，提供並傳送教材內容給電子裝置150。

步驟S311中，電子裝置150接收伺服器110傳來的移動提示，並將之顯示在螢幕上。例如，電子裝置150在第4A圖顯示的地圖上以箭頭指標等方式顯示移動提示。在此實施例中，使用者選取的地標為「台北101大樓」，在第4B圖中以箭頭標示提示使用者移動到選取之地標(台北101大樓)的路徑。

在步驟S313中，在使用者依據步驟S311顯示的提示移動之後，電子裝置150再次傳送用戶位置座標給伺服器110。於一具體實施例中，當於步驟S305執行後，用戶位置座標即不斷地傳送至伺服器110。

在步驟S361伺服器110再次判斷使用者所在位置(用戶位置座標)是否和使用者所選取的地標所在的位置相同或極接近。

在步驟S361中判斷使用者所在位置(用戶位置座標)和使用者所選取的地標所在的位置相同或極接近，因此在步驟S363中，提供並傳送教材內容給電子裝置150。

在步驟S315中，電子裝置150輸出(顯示或播放等)教材資料。並在步驟S317中，電子裝置150傳送使用者輸入的回應訊息至伺服器110。步驟S365中，伺服器110接收使用者的回應訊息並提供進一步的教材資料。

在步驟S363~S365及步驟S315及S317中執行的步驟內容及傳送的訊息，係依據實際的教材資料而異。例如，教材中可以要求使用者完成特定的作業、回答問題等。例如，在上述實施例中，教材可以要求使用者拍攝並傳送所選取的地標(亦即，台北101大樓)的照片；或者教材中提供與煙火(fireworks)相關的單字、發音、片語或句子等，供使用者學習；或者教材提供互動式問答，引導使用者造句及觀賞地標景點。

使用者(學習者)所造的句子或拍攝的照片等，可以儲存於伺服器中，供教師或其他學習者檢討討論之用。

再者，同一個地標可以對應複數個教材檔案，伺服器110也可以依據不同的時段資訊提供對應於同一個地標的不同的教材。例如，當使用者是在白天時段選取並到達台北101大樓，則伺服器110可以提供關於台北101大樓觀景台的相關教材。

再者，伺服器110也可以依據不同的季節資訊提供對應於同一個地標的不同的教材。例如，當使用者是在夏天時選取並到達台北101大樓，則伺服器110可以提供關於台北101登高比賽的相關教材等。

於一具體實施例中，於執行步驟S305傳送教學服務要求時，使用者一併傳送特定之教材檔案名稱，例如fireworks。而後，於步驟S353則顯示對應該特定教材檔案名稱之複數個地標名稱。於一具體實施例，於步驟S353，伺服器110係直接傳送與使用者所在位置(用戶位置座標)最接近之一實體地標。

於一具體實施例中，步驟S311係透過擴增實境(Augmented Reality，AR)顯示於觸控螢幕151。

上述教材內容僅為例示，並非用以限制本發明。實際教材的內容及應用方式，可以依據實際需要設定。

本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

依據本發明，可以依據使用者所在的位置，提供實境教學服務，提供學習者真實且有趣的語言學習經驗，並讓學習者藉由立即的真實經驗來強化學習的效果。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

步驟S301~步驟S365

Claims

一種實境教學方法，其包括：儲存複數筆教材資料，其中每一該教材資料對應至少一地標的地標位置座標，其中該教材資料為一語言教材資料，該教材資料更記載關於該地標的語言教學內容；接收來自一用戶端裝置的一教學服務要求，其中該教學服務要求中包含該用戶端裝置之一用戶位置座標；從該複數筆教材資料中，選取對應於與該用戶位置座標對應之地標位置座標的該教材資料；因應該教學服務要求，依據上述被選取之該教材資料，對該用戶端裝置提供教學服務，依據該教材資料提供關於該地標的該語言教學內容；依據該教材資料發出一行動要求至該用戶端裝置，要求該用戶端裝置回傳一特定輸入資訊；接收並儲存該特定輸入資訊，以供後續處理評估之用；其中，該特定輸入資訊包括下列至少一者：照片、語音、文字輸入。
如申請專利範圍第1項所述之實境教學方法，其中該教材資料更對應下列至少一者：一時刻資訊及一季節資訊，該方法更包括：依據接收該教學服務要求的時間，從該複數筆教材資料中，選取對應於符合該時間的該時刻資訊或該季節資訊的該教材資料。
一種實境教學系統，其包括：一儲存裝置，儲存複數筆教材資料，其中每一該教材資料對應至少一地標的地標位置座標，其中該教材資料為一語言教材資料；一輸出入介面，接收來自一用戶端裝置的一教學服務要求，其中該教學服務要求中包含該用戶端裝置之一用戶位置座標；一處理器，從該複數筆教材資料中，選取對應於與該用戶位置座標對應之地標位置座標的該教材資料，並因應該教學服務要求，依據上述被選取之該教材資料，對該用戶端裝置提供教學服務；其中：該儲存裝置儲存之該教材資料更記載關於該地標的語言教學內容；該處理器更依據該教材資料提供關於該地標的該語言教學內容，並依據該教材資料發出一行動要求至該用戶端裝置，要求該用戶端裝置回傳一特定輸入資訊，並接收並儲存該特定輸入資訊，以供後續處理評估之用；該特定輸入資訊包括下列至少一者：照片、語音、文字輸入。
如申請專利範圍第3項所述之實境教學系統，其中該儲存裝置儲存之該教材資料更對應下列至少一者：一時刻資訊及一季節資訊，該處理器更依據接收該教學服務要求的時間，從該複數筆教材資料中，選取對應於符合該時間的該時刻資訊或該季節資訊的該教材資料。