智慧手環之互動式教育系統 開創優良的教學環境

圖2. 智慧手環應用圖

由於智慧型裝置普及，傳統上課方式無法深刻吸引學童目光，成為現今學校面臨的重要課題。因此，由長庚大學資工系吳世琳教授與梁家銘助理教授帶領的團隊，針對學童開發了一套智慧型的互動式教育系統(如圖1)。

此系統利用穿戴式手環的姿態辨識與即時回饋，增加上課間的互動性，同時準確收集學生於課堂學習中的各項資訊，再藉由大數據分析，找出學習過程中的癥結點並給出建議，提供教師上課步調調整，同時給予新的學習建議，達到多元學習及創新思維。

目前該團隊以機器學習、分數預測、智能建議及評語回饋這幾項技術作為其核心，並結合教育系統。在機器學習方面，將智慧手環的三軸資訊回傳至後端，並將建立的決策樹(Decision tree)模型導入手環，達到手勢偵測即時互動的目的。

而在分數預測方面，將資料分為模型建立與修正兩部分，透過人工智慧找出較為準確之模型公式，接著依據過往的上課資料(個人作答、運動量、團體作答、成績資訊等)推算孩童未來之分數預測。最後在智能建議及評語回饋方面，依照孩童各項度之表現與加權總分，系統將給出科學化的建議及評語。

此系統特色包含互動式智慧手環、教師端手機即時回饋、雲端教學分析系統(如圖2)。首先互動式智慧手環負責偵測孩童的生理資訊及互動情形，並回饋至教師端手機App。接著，教師端App將提供教師班上即時的學習情況，以調整上課步調，避免學生發生學習障礙，最後透過雲端分析系統提供智能建議及學習異常偵測。

該團隊表示，期望未來能夠藉由智慧型穿戴裝置的融入，使得當前制式化的教育方式有所改變。藉著將深度學習之分析模式導入該系統，強化系統對於個人上課互動與平時成績分析之成效，給予更符合學生的建議與方向；並應用於更多中小學之教育課程，取得更多上課互動功能之改善方向，使課堂的互動更符合真實之上課環境與需求。最終目標是打造孩子們的美好未來，創造教師與學童間優良的教學環境。