CN1722191A - 交互式数字学习系统及其方法 - Google Patents

Abstract

交互式数字学习系统包含一输入单元以接收使用者的一输入信息、一处理单元以处理输入信息并执行一学习应用程序、及一输出单元以依据执行学习应用程序的结果显示一使用者接口。学习应用程序包含示范教学、引导教学及操作练习等三模块。教学示范会以自动的方式依序将学会一预定学习主题所需要的实际操作步骤展示给使用者看。教学引导会以互动的方式以逐步提示的方式引导使用者依序对于学会该预定学习主题所需要的实际操作进行练习。操作练习会以被动无引导的方式创造一仿真环境，以便让该使用者对于学会该预定学习主题所需要的步骤进行实际操作。

Description

交互式数字学习系统及其方法

技术领域

本发明提供一种学习系统，尤指一种交互式数字学习系统及其方法。

背景技术

学习的方式有许多种，例如在课堂上接受老师的教学，老师通常会弹性的根据学生的反应调整上课内容，但是，倘若老师教学技巧或内容不好时或者学生没兴趣时，学习效果并不好。又如学习开车通常采用示范、引导与练习的方式，先由老师示范后，接着由老师从旁引导学生操作，最后是学生练习。学生可根据自己的熟悉程度，继续练习。这种示范、引导与练习的方式常被视为较佳的学习方式。即使是学生在练习时，最好老师也在现场与学生产生互动，学生也较容易由互动中学到相关技能。

目前市面针对课堂学习或是技能学习的数字学习课程很多，其教学方法也不同。有些是录像带式的教学模式，提供照本宣科的内容或示范内容；有些是可操作式的模式，具有让学生操作练习的机会。

例如美国专利第5,421,730所揭示，一种交互式教学系统是针对语法相关的课题如计算机程序语言的多种指导模式。指导的模式可包含影片指导课程、文字索引指导及语法分析指导等。当使用者试着回答系统的问题，若系统发现使用者的语法有任何错误，系统会针对该错误提供视觉性的回馈指导。

又例如美国专利第5,576,844所揭示，一计算机控制的影片互动教育软件系统被设计用以产生、观看和复制互动教学的影片卡带。一个交互式指导影片卡带包含动态课程的影片节段。在播放影片时将卡带的影片信号分割成多个部份数字编码影片。该数字信息由影带中汲取并包含与学生互动内容。该互动教学内容可包含一学生对问题的陈述及基于针对来自该影片的节段学生的响应。

又例如美国专利6,086,381所揭示，一交互式学习系统具有一互动控制单元可显示竞赛、多种选择或其它格式。学生利用无线键盘输入答案。一互动控制单元由无线键盘接收学生的答案。该互动控制单元持续追踪所有使用者及使用者在不同群组中的分数。一接收器透过卫星联机用以自互动控制单元接收内容。该竞赛被储存以供稍后使用。该系统可以指导该竞赛内容或是各个老师所创造的竞赛。事先广播和储存的竞赛内容可同时被多个地区播放，为一种实时竞赛。在竞赛结束后，该互动控制单元可经由调制解调器传送至中央广播设备。然后中央广播设备会将竞赛的排名结果广播到各区域的客户端。

熟知的数字学习系统皆无完整包含示范、引导与练习等三种方式。

因此本发明的主要目的在于提供一种交互式数字学习系统以及一种以一学习系统进行交互式数字学习的方法，其包含示范教学、引导教学与操作练习等，可增进学习的效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种交互式数字学习系统以及一种以一学习系统进行交互式数字学习的方法，其可提供示范教学、引导教学与操作练习等，增进学习的效果。

本发明的交互式数字学习系统包含一输入单元、一处输出单元及一处理单元。该输入单元(input unit)用以接收一使用者所产生的一输入信息(input message)。该处理单元(processing unit)用来处理该输入信息并执行一学习应用程序(learning application)。该输出单元(output unit)依据该处理单元执行该学习应用程序的结果，显示出一使用者接口(userinterface)予该使用者，以供该使用者可据此经由该输入单元继续产生该输入信息。该学习应用程序包含一示范教学模块、一引导教学模块及一操作练习模块。

该示范教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供一预定学习主题(learning topic)的一示范教学。该示范教学以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会该预定学习主题所需要的实际操作步骤展示给该使用者看。

该引导教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习主题的一引导教学。该引导教学并会以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导该使用者经由该输入单元依序对于学会该预定学习主题所需要的实际操作进行练习。于练习过程若有错误，则该引导教学模块亦会对于该使用者指出一正确操作步骤。

该操作练习模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习主题的一子选项的操作练习。该操作练习会以被动无引导的方式创造一仿真环境，以便让该使用者于该仿真环境中，经由该输入单元依序对于学会该预定学习主题的子选项所需要的步骤进行实际操作。只有于实际操作过程产生错误时，该操作练习模块才会被动地提醒该使用者操作错误。

该学习系统的使用者接口包含一主选单(main menu)，设计至少一个的预定学习主题以供该使用者选择，而每一预定学习主题包含多个子选项，每个子选项对应的一次选单(sub menu)则设计有多个选项，以供该使用者可经由该输入单元加以选择，并因而产生该输入信息至该处理单元中处理。该多个选项包含一学习情境选项、一单元说明选项、一示范教学选项、一引导教学选项、一操作练习选项、一单元测试选项、以及一单元摘要选项。

当该使用者选择该学习情境选项后，该使用者接口会经由该输出单元以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一学习情境，使得该使用者了解该预定学习主题的子选项的相关学习目标，为什么要学会该预定学习主题的子选项，以及/或是学会该预定学习主题的子选项后可以解决于什么样的情境下所发生的问题。

当该使用者选择该单元说明选项后，该使用者接口会显示出欲学习该预定学习主题的子选项所需要学会的该等操作步骤，以及与该预定学习主题的子选项或该等操作步骤中相关的专有名词的说明。

该示范教学选项用以使该使用者可经由该使用者接口激活该示范教学模块。该引导教学选项用以使该使用者可经由该使用者接口激活该引导教学模块。该操作练习选项用以使该使用者可经由该使用者接口激活该操作练习模块。

当该使用者选择该单元测试选项后，该使用者接口会显示出多个测试题目，使该使用者可以经由回答该等测试题目，来确认是否已经了解该预定学习主题以及该等操作步骤中相关的专有名词。

当该使用者选择该单元摘要选项后，该使用者接口会显示出该预定学习主题的相关学习目标，以使得该使用者于完成该次选单的预定学习主题的练习后，再次确认所应该学会的事情。

因此本发明的交互式数字学习系统包含示范教学、引导教学及操作练习等三模块。使用者即学生可选择其兴趣的学习主题，反复进行交互式学习，进而可提升学习效果。

附图说明

图1为本发明交互式数字学习系统的方块图。

图2为图1交互式数字学习系统所显示之一使用者接口的示意图。

图3为图1学习系统的实施流程图。

图4为使用者使用本发明学习系统实施例的示意图。

图5为图4使用学习系统实施例之一主选单的示意图。

图6为图5主选单之一预定学习子选项所对应的一次选单(sub menu)的示意图。

图7至图9为图6次选单84中执行单元测试96后的示意图。

图10为图4的实施例学习系统的流程图。

图号说明

9：交互式学习系统

10：输入单元            12：输出单元

13：显示模块            14：处理单元

15：扬声器              16：使用者

18：输入信息            20：学习应用程序

22：使用者接口          24：示范教学模块

26：引导教学模块        28：操作练习模块

30：示范教学            32：引导教学

34：操作练习            36：主选单

37：学习主题

38：学习子选项          40：次选单

42：学习情境            44：单元说明

46：单元测试            48：单元摘要

65：键盘                66：鼠标

68：计算机              70：屏幕

72：喇叭                74：输入信息

76：计算机程序          78：使用者接口

80：主选单              81：学习主题

82：学习子选项          84：次选单

86：学习情境            88：单元说明

90：示范教学            92：引导教学

94：操作练习            96：单元测试

98：单元摘要

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1为本发明交互式数字学习系统9的方块图，图2为图1交互式数字学习系统9所显示之一使用者接口22的示意图。本发明交互式数字学习系统9包含一输入单元(input unit)10、一输出单元(outputunit)12及一处理单元(processing unit)14。输入单元10用以接收一使用者16所产生的一输入信息(input message)18。处理单元14用来处理输入信息18并执行一学习应用程序(learning application)20。输出单元12依据处理单元14执行学习应用程序20的结果，显示出一使用者接口(userinterface)22予使用者16，以供使用者16可据此经由输入单元10继续产生该输入信息。

如图2所示，交互式数字学习系统9的使用者接口22包含一主选单(mainmenu)36，其设计有至少一个预定学习主题37以供使用者选择。每一预定学习主题37包含多个子选项38，并且每一子选项38对应一次选单(submenu)40。次选单40则设计有多个选项，以供使用者16可经由输入单元10加以选择，并因而产生输入信息18至处理单元14中处理。于一实施例中，该多个选项包含一学习情境选项42、一单元说明选项44、一示范教学选项30、一引导教学选项32、一操作练习选项34、一单元测试选项46、以及一单元摘要选项48。

如图1所示，输出单元12包含及一显示模块(display module)13及一扬声器(speaker)15。显示模块13用来依据学习应用程序20的执行结果，显示使用者接口22于显示模块13上。于一实施例中，显示模块13为一液晶显示面板(LCD panel)。于另一实施例中，显示模块13为一阴极射线管装置(CRT apparatus)。扬声器15用来依据学习应用程序20的执行结果，产生出一相对应的声音输出(audio output)。

如图1所示，学习应用程序20包含一示范教学模块24、一引导教学模块26及一操作练习模块28。示范教学模24组会经由使用者16所产生的输入信息18而激活，并利用使用者接口22提供一学习子选项38的示范教学并以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会学习子选项38所需要的实际操作步骤展示给使用者16看。

引导教学模块26会经由使用者16所产生的输入信息18而激活，并利用使用者接口22提供一学习子选项38的一引导教学并以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导使用者16经由输入单元10依序对于学会学习子选项38所需要的实际操作进行练习。于练习过程若有错误，则引导教学模块26亦会对于使用者16指出一正确操作步骤。

操作练习模块28会经由使用者16所产生的输入信息18而激活，并利用使用者接口22提供一学习子选项38一操作练习并以被动无引导的方式创造一仿真环境，以便让使用者16于该仿真环境中，经由输入单元10依序对于学会学习子选项38所需要的步骤进行实际操作。只有于实际操作过程产生错误时，操作练习模块28才会被动地提醒该使用者操作错误。

如图2所示，当使用者16选择学习情境选项42后，使用者接口22会经由输出单元12以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一学习情境，使得使用者16了解预定学习子选项38的相关学习目标，为什么要学会预定学习子选项38，以及/或是学会预定学习子选项38之后可以解决于什么样的情境下所发生的问题。

当使用者16选择单元说明选项44后，使用者接口22会显示出欲学习预定学习子选项38所需要学会的该等操作步骤，以及与预定学习子选项38或操作步骤中相关的专有名词的说明。

示范教学选项30用以使使用者16可经由使用者接口22激活示范教学模块24。引导教学选项32用以使使用者16可经由使用者接口22激活引导教学模块26。操作练习选项34用以使使用者15可经由使用者接口22激活操作练习模块28。

当使用者16选择单元测试选项46后，使用者接口22会显示出多个测试题目，使使用者16可以经由回答该等测试题目，来确认是否已经了解预定学习子选项38以及其操作步骤中相关的专有名词。

当使用者16选择单元摘要选项18后，使用者接口22会显示出预定学习子选项38的相关学习目标，以使得使用者16于完成该次选单40的预定学习子选项38的练习后，再次确认所应该学会的事情。

请参阅图3，图3为图1学习系统9的实施流程图。本发明学习系统9的实施流程包含下列步骤：

S50：处理单元14中的应用程序20透过输出单元12显示使用者接口22。使用者接口22显示主选单36。

S51：使用者16经由输入单元10于主选单36的多个学习主题37中择一项学习子选项38，并进入相对应的次选单40。

S52：使用者16经由输入单元10于次选单40的多个选项中选择一选项。

S53：若S52选择的选项为学习情境选项42，使用者接口22会经由输出单元12以影音、图片、动画或/与文字的等多媒体方式显示出一学习情境，使得使用者16了解该学习子选项38的相关学习目标，为什么要学会该学习子选项38以及/或是学会学习子选项38之后可以解决什么样的情境下所发生的问题。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S54：若S52选择的选项为单元说明选项44，使用者接口22会显示出欲学习该学习子选项38所需要学会的操作步骤，以及与该学习子选项38或其操作步骤中相关的专有名词说明。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S55：若S52选择的选项为示范教学选项30，使用者接口22会显示出该学习子选项38之一教学示范并以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会该学习子选项38所需要的实际操作步骤展示给使用者16看。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S56：若S52选择的选项为引导教学选项32，使用者接口22会显示出学习子选项38之一教学引导并以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导使用者16。然后S57，使用者16经由输入单元10依序对于学习子选项38所需要的实际操作进行练习。然后S58，判断操作是否正确，使用者16若于S57的练习过程中操作错误，使用者接口会显示正确的操作步骤。然后使用者16可选择其它选项或其它学习主题。

S59：若S52选择之选项为操作练习选项34，使用者接口22会显示出学习子选项38之一操作练习并以被动无引导的方式创造一仿真环境。

然后S60，使用者16经由输入单元10依序对于该学习子选项38所需要的步骤进行实际操作。

然后S61，判断操作是否正确，若S60的操作过程中产生错误，使用者接口22被动地提醒使用者16操作错误。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S62：若S52选择的选项为单元测试选项46，使用者接口22会显示出多个测试题目，使使用者16以经由回答该测试题目，来确认是否已经了解该预定学习主题以及其操作步骤中相关的专有名词。然后使用者16可选择其它选项或其它学习主题。

S63：若S52选择的选项为单元摘要选项48，使用者接口22会显示该学习子选项38的相关学习目标，以使得使用者16了解其于完成次选单40的预定学习子选项38的练习后所应该学会的事情。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S64：使用者16于选项操作结束后，可选择是否结束或是继续。若继续则选择其它选项或相同学习主题的其它学习子选项或不同学习主题的学习子选项。

本发明的交互式学习系统9包含示范教学模块24、引导教学模块26以及操作练习模块28。示范教学模块24可以自动的方式依序将预定学习主题所需要的实际操作步骤展示给使用者。引导教学模块26可以互动的方式逐步提示引导使用者依序对于学会预定学习主题所需要的实际操作步骤进行练习，并在使用者作错时指出正确的操作步骤。操作练习模块28可以被动无引导的方式创造仿真环境以便让使用者对于学会预定学习主题所需要的步骤进行实际操作，并在使用者16作错时提醒使用者16错误。因此本发明的交互式学习系统9具有互动机制、问题导向式的设计以及仿真技术，以激发学习意愿，让学生逐步上手并持续有热忱地学习。使用者16即学生可选择其兴趣的学习主题，接受示范教学(show me)、引导教学(guide me)、操作练习(let me)等各种学习方式，反复学习，进而可提升学习效果。

请参照图4，图4为使用者16使用本发明学习系统9实施例的示意图。于一具体实施例中，输入装置包含一键盘65及一鼠标66。处理单元为一计算机主机68。输出单元包含一屏幕70及一喇叭72。键盘65及鼠标66用以接收一使用者的输入信息。计算机主机68并包含一计算机程序，其为根据本发明的学习应用程序76。屏幕70及喇叭72用以显示一使用者接口78并输出声音及影像资料。

请参阅图5及图6，图5为图4使用学习系统9实施例之一主选单80的示意图，图6为图五主选单80的一预定学习子选项82所对应的一次选单84(sub menu)的示意图。于一实施例中，主选单80如图4所示。主选单80包含一学习主题81及多个学习子选项82。主选单80的预定主题81为「网际网络应用」。主选单80设计有多个不同的预定学习子选项82以供使用者选择。于此实施例中，这些学习子选项82包含「上网找资料」、「开启多个新窗口」、「寻找指定文字且复制贴上」、「储存图片及设定桌面底图」、「储存网页」、「线上打印」、「将指定的网页传给好朋友」、「设定我的最爱」、「整理我的最爱」、「将网页设定为首页」、「上网订票」、「下载标单」、「下载软件」、「线上学习」、「线上扫毒」、「线上申请免费E-mail信箱」、「在电子布告栏刊登广告」、「订阅电子报」、「线上购物」以及「邮寄电子贺卡」等。每一预定学习子选项82对应于一次选单(sub menu)。

于一实施例中，「上网找资料」的对应的次选单84如图5所示。次选单84设计有多个选项以供使用者可经由键盘65或鼠标66加以选择。该多个选项包含一「学习情境」86、一「单元说明」88、一「示范教学」90、一「引导教学」92、一「操作练习」94、一「单元测试」96、以及一「单元摘要」98。

当使用者选择「学习情境」86后，经由屏幕70及喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一学习情境。利用人物造型动画清楚地表达生活情境式的对话内容，使得该使用者了解该预定学习主题的学习子选项82的相关学习目标，为什么要学会预定学习子选项82，以及/或是学会预定学习子选项82之后可以解决于什么样的情境下所发生的问题。

当使用者选择「单元说明」88后，经由屏幕70及喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一单元说明。单元说明88分为学习目标、说明及步骤等三个介绍选项，清楚的区分每个选项位置且不论画面停在那一个选项下，皆可利用下方按钮跳换至其它选项。

当该使用者选择「示范教学」90后，经由屏幕70及喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一教学示范并利用一小天使带出一说明文字框使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让使用者感到严肃且枯燥。该画面会完整示范学习子选项82的操作方式。在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示使用者正确之操作位置，以达到提醒注意的效果。

当使用者选择「引导教学」92后，经由屏幕70及喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一教学引导。利用一小天使带出一说明文字框，使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让使用者感到严肃且枯燥。该画面一步步示范学习子选项82的操作方式。在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示使用者正确的操作位置，以达到提醒注意的效果。如果使用者产生操作错误时，会有一错误提醒文字框提醒使用者。当需要使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断使用者是否输入正确，并等待120秒之输入时间过后，自动提醒使用者正确的操作步骤。

当使用者选择「操作练习」94后，经由屏幕70及喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一操作练习。由使用者自行一步步操作该学习子选项82的操作方式。如果使用者产生操作错误时，屏幕70会自动呈现一错误提醒文字框，并等到操作错误已达三次之后，直接告知使用者正确答案，以免使用者因操作错误次数过多，而失去继续学习的兴趣。当需要使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断使用者是否输入正确，并等待120秒之输入时间过后，自动提醒使用者正确的操作步骤。

当使用者选择「单元测试」96后，屏幕70会显示出多个测试题目，使使用者可以经由回答该等测试题目，来确认是否已经了解预定学习子选项82以及其操作步骤中相关的专有名词。

当使用者选择「单元摘要」98后，屏幕70及喇叭72会以声音或/及影像显示出预定学习子选项82的相关学习目标，以使得使用者于完成该学习子选项82的练习后，再次确认所应该学会的事情。

请参阅图7至图9，图7至图9为图6次选单84中执行单元测试96后的示意图。使用者在执行完图6次选单84中的单元测试96后，可以针对该等测试题目进行回答，当测试完毕后，如图7所示，屏幕70所显示的页面上会出现「得分」、对错的题数与「答案栏」，其中针对每一个题目都有「作答」、「答案」与「详解」字段，让使用者可知其作答的状况为何、正确答案为何以及详细的说明。如图8与图9所示，当作答有误时，可以用醒目的颜色作标示(例如：红色底色)，使使用者可以立即得知自已何题作答有误。该题未作答(即在答题时，直接按【＝>】按钮)时，作答字段里以『-』表示此题未作答并用红色底色标示。而特别当作答有误时，使用者可以点选「详解」按钮以获得详细的说明，这时会跳出「小窗口」，看到此题的题目及答案，可让使用者知道正确答案为何。当题目中的原始设计包含有错误的叙述时，在这个小窗口中可以用红色字体标示错误叙述的部分，以便让使用者可以经由比较知道差别所在。

请参阅图10，图10为图4的实施例学习系统9的流程图。图4的实施例学习系统9的流程包含下列步骤：

S100：学习应用程序76透过屏幕70及喇叭72显示使用者接口78于使用者。于此实施例中，使用者接口78显示一主选单80，其包含「网际网络应用」的学习主题。「网际网络应用」的学习主题设计有多个不同的预定学习子选项82以供使用者选择。这些学习子选项82包含：「上网找资料」、「开启多个新窗口」、「寻找指定文字且复制贴上」、「储存图片及设定桌面底图」、「储存网页」、「线上打印」、「将指定的网页传给好朋友」、「设定我的最爱」、「整理我的最爱」、「将网页设定为首页」、「上网订票」、「下载标单」、「下载软件」、「线上学习」、「线上扫毒」、「线上申请免费E-mail信箱」、「在电子布告栏刊登广告」、「订阅电子报」、「线上购物」以及「邮寄电子贺卡」等。

S102：使用者经由键盘65或鼠标66于多个预定的学习子选项82中择一项学习子选项82，并进入所对应的次选单84。次选单84中选项包含「学习情境」86、「单元说明」66、「示范教学」90、「引导教学」92、「操作练习」94、「单元测试」96、以及「单元摘要」98等。

S104：使用者经由键盘65或鼠标66于次选单84中择一项选项。

S106：若S104选择的选项为「学习情境」86，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一学习情境，使得使用者了解学习子选项82的相关学习目标，为什么要学会该预定学习子选项82以及/或是学会学习子选项82之后可以解决什么样的情境下所发生的问题。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S108：若S104选择的选项为「单元说明」88，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一欲学习该学习子选项82所需要学会的操作步骤，以及与学习子选项82或其操作步骤中相关的专有名词说明。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S110：若S104选择的选项为「示范教学」90，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一教学示范并以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会学习子选项82所需要的实际操作步骤展示给使用者看。在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示使用者正确的操作位置，以达到提醒注意的效果。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S112：若S104选择的选项为「引导教学」92，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一教学引导并以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导使用者。

然后S113，使用者经由键盘65或鼠标66依序对于学习主题所需要的实际操作进行练习。使用者若于S113的练习过程中操作错误，则S114，会有一错误提醒文字框提醒使用者。当需要该使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断使用者是否输入正确，并等待120秒的输入时间过后，自动提醒使用者正确的操作步骤。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S118：若S104选择的选项为「操作练习」94，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一操作练习并以被动无引导的方式创造一仿真环境。

然后S119，使用者经由键盘65或鼠标66依序对于预定学习子选项82所需要的步骤进行实际操作。若S119的操作过程中产生错误，则S120，屏幕会自动呈现一错误提醒文字框，并等到操作错误已达三次之后，直接告知使用者正确答案，以免使用者因操作错误次数过多，而失去继续学习的兴趣。当需要使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断使用者是否输入正确，并等待120秒的输入时间过后，自动提醒使用者正确的操作步骤。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S122：若S104选择的选项为「单元测试」96，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一多个测试题目，使使用者以经由回答该测试题目，来确认是否已经了解该预定学习子选项82以及其操作步骤中相关的专有名词。

然后S123，使用者经由键盘65或鼠标66依序对于测试题目进行回答。

然后S124，于测试完毕，屏幕70显示出测试结果以及详细的说明，可让使用者知道正确答案为何。当然，使用者也可选择其它选项或其它学习主题。

S125：若S104选择的选项为「单元摘要」98，于屏幕70或喇叭72以影音、图片、动画或/与文字等多媒体的方式显示出一相关学习目标，以使得使用者确认于完成次选单84的预定学习子选项82的练习后所应该学会的事情。然后使用者可选择其它选项或其它学习主题。

S126：使用者可选择是否要结束本次学习。若是，则进行S127。若否，表示使用者要继续学习，则使用者可选择其它选项或相同学习主题的其它学习子选项或不同学习主题的学习子选项。

S127：结束。

于另一实施例中，预定的学习主题81为一电子邮件应用。电子邮件应用的学习主题设计多个学习子选项82包含「Outlook Express帐号设定」、「写封电子邮件」、「在邮件中附加档案」、「回复寄来的电子邮件」、「建立新的通讯簿」、「管理通讯簿-设置群组」、「邮件分门别类-设置资料夹」、「邮件规则设定」、「封锁不良的寄件者」、「删除邮件及清空删除邮件」、「转寄邮件给其它连络人」、「利用密件副本寄送邮件」、「将邮件名单加入通讯簿」、「outlook express资料的备份」、「outlook express数据的复原」、「通讯簿数据的备份」、「通讯簿数据的复原」、「查询通讯簿内的资料」、「邮件的排序及搜寻」以及「避免病毒邮件寄出」等。

于另一实施例中，其中预定之学习主题81系为一文书处理应用。文书处理应用的学习主题81设计多个学习子选项82选项包含「使用模板-轻松制作文件」、「插入点-输入文字得心应手」、「选取文字与段落的方法」、「改变文字外观-漂亮文字」、「调整字距-增加文字可读性」、「调整行距与段落间距」、「段落缩排-凹凸之间」、「插入美工图案-美美的插图」、「文绕图？水印？我喜欢！」、「图片的复制和群组对象」、「文字艺术师-显目的标题」、「插入表格-画表格真容易」、「表格文字对齐-专业的表格」、「表格自动设定-表格真漂亮」、「自动校正-轻松输入文字」、「复制格式功能」、「复原按钮-不怕弄乱文件」、「页面框线-帮文件化个妆」、「储存档案-大功告成」以及「预览打印-欣赏作品」等。

于不同的实施例中，主选单包含一个预定的学习主题，例如该预定的学习主题为网际网络应用、电子邮件应用或文书处理应用。于不同的实施例中，主选单包含多个学习主题以供使用者选择其所兴趣的学习主题。例如，这些学习主题包含网际网络应用、电子邮件应用以及文书处理应用等。

本发明亦提供一种以一学习系统进行交互式数字学习的方法。该学习系统包含一输入单元用以接收一使用者所产生的一输入信息、一处理单元用来处理该输入信息并执行一学习应用程序、以及一输出单元依据该处理单元执行该学习应用程序的结果，显示出一使用者接口(user interface)予该使用者，以供该使用者可据此经由该输入单元继续产生该输入信息。以下便利用图1的输入单元10、处理单元14以及输出单元12加以说明本发明的方法。本发明以学习系统进行交互式数字学习方法中，处理单元14执行一学习应用程序。于本发明的方法包含以下步骤：于学习应用程序中设计一示范教学模块24，一引导教学模块26以及一操作练习模块20。至于示范教学模块24、引导教学模块26以及操作练习模块20的功能、内容、操作方式及特色等，如前文图式及各实施例的详述，在此不再赘述。

因此本发明交互式学习系统包含一输入单元以接收使用者之一输入信息、一处理单元以执行一学习应用程序、及一输出单元以依据执行学习应用程序之结果显示一使用者接口予使用者。学习应用程序包含示范教学、引导教学及操作练习等三个模块。教学示范会以自动的方式依序将学会一预定学习主题所需要之实际操作步骤展示给使用者看。教学引导会以互动的方式以逐步提示的方式引导使用者依序对于学会该预定学习主题所需要的实际操作进行练习。操作练习会以被动无引导的方式创造一仿真实境，以便让该使用者对于学会该预定学习主题所需要的步骤进行实际操作。因此本发明的交互式学习系统以及以一学习系统进行交互式数字学习的方法中，提供示范教学、引导教学以及操作练习等，使用者即学生可选择其兴趣的学习主题，反复进行交互式学习，进而可提升学习效果。

Claims (20)

1、一种交互式数字学习系统，其特征在于，包含：

一输入单元，用以接收一使用者所产生的一输入信息；

一处理单元，用来处理该输入信息并执行一学习应用程序；以及

一输出单元，依据该处理单元执行该学习应用程序的结果，显示出一使用者接口予该使用者，以供该使用者可据此经由该输入单元继续产生该输入信息；

其中该学习应用程序包含：

一示范教学模块，该示范教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供一预定学习主题的一教学示范，该教学示范并会以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会该预定学习主题所需要的实际操作步骤展示给该使用者看；

一引导教学模块，该引导教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习主题之一教学引导，该教学引导并会以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导该使用者经由该输入单元依序对于学会该预定学习主题所需要的实际操作进行练习，而于练习过程若有错误，则该引导教学模块亦会对于该使用者指出一正确操作步骤；以及

一操作练习模块，该操作练习模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习主题之一操作练习，该操作练习并会以被动无引导的方式创造一仿真环境，以便让该使用者于该仿真环境中，经由该输入单元依序对于学会该预定学习主题所需要的步骤进行实际操作，而只有于实际操作过程产生错误时，该操作练习模块才会被动地提醒该使用者操作错误。

2、如权利要求1所述的学习系统，其特征在于，该输出单元包含：

一显示模块，以用来依据该学习应用程序的执行结果，显示该使用者接口于该显示模块上；以及

一扬声器，以用来依据该学习应用程序的执行结果，产生出一相对应的声音输出。

3、如权利要求2所述的学习系统，其特征在于，该显示模块为一液晶显示面板或是为一阴极射线管装置。

4、如权利要求1所述的学习系统，其特征在于，该使用者接口包含一主选单，包含至少一个学习主题，每一学习主题设计有多个不同的预定学习子选项以供该使用者选择，而每一预定学习子选项所对应的一次选单则设计有多个选项，以供该使用者可经由该输入单元加以选择，并因而产生该输入信息至该处理单元中处理。

5、如权利要求4所述的学习系统，其特征在于，该使用者接口的多个选项包含：

一学习情境选项，当该使用者选择该学习情境选项后，该使用者接口会经由该输出单元以影音、图片、动画或/与文字的方式显示出一学习情境，使得该使用者了解该预定学习子选项的相关学习目标，为什么要学会该预定学习子选项，以及/或是学会该预定学习子选项之后可以解决于什么样的情境下所发生的问题；

一单元说明选项，当该使用者选择该单元说明选项后，该使用者接口会显示出欲学习该预定学习子选项所需要学会的该等操作步骤，以及与该预定学习子选项或该等操作步骤中相关的专有名词的说明；

一示范教学选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该示范教学模块；

一引导教学选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该引导教学模块；

一操作练习选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该操作练习模块；

一单元测试选项，当该使用者选择该单元测试选项后，该使用者接口会显示出多个测试题目，使该使用者可以经由回答该等测试题目，来确认是否已经了解该预定学习子选项以及该等操作步骤中相关的专有名词；以及

一单元摘要选项，当该使用者选择该单元摘要选项后，该使用者接口会显示出该预定学习子选项的相关学习目标，以使得该使用者于完成该次选单的预定学习子选项的练习后，再次确认所应该学会的事情。

6、如权利要求4所述的学习系统，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一网际网络应用，该学习主题所设计的多个选项包含：上网找资料、开启多个新窗口、寻找指定文字且复制贴上、储存图片及设定桌面底图、储存网页、线上打印、将指定的网页传给好朋友、设定我的最爱、整理我的最爱、将网页设定为首页、上网订票、下载标单、下载软件、线上学习、线上扫毒、线上申请免费E-mail信箱、在电子布告栏刊登广告、订阅电子报、线上购物以及邮寄电子贺卡。

7、如权利要求4所述的学习系统，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一电子邮件应用，该学习主题所设计的多个选项包含：OutlookExpress帐号设定、写封电子邮件、在邮件中附加档案、回复寄来的电子邮件、建立新的通讯簿、管理通讯簿-设置群组、邮件分门别类-设置资料夹、邮件规则设定、封锁不良的寄件者、删除邮件及清空删除邮件、转寄邮件给其它连络人、利用密件副本寄送邮件、将邮件名单加入通讯簿、outlookexpress资料的备份、outlook express数据的复原、通讯簿数据的备份、通讯簿数据的复原、查询通讯簿内的资料、邮件的排序及搜寻以及避免病毒邮件寄出。

8、如权利要求4所述的学习系统，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一文书处理应用，该学习主题所设计的多个选项包含：使用模板-轻松制作文件、插入点-输入文字得心应手、选取文字与段落的方法、改变文字外观-漂亮文字、调整字距-增加文字可读性、调整行距与段落间距、段落缩排-凹凸之间、插入美工图案-美美的插图、文绕图？水印？我喜欢！、图片的复制和群组对象、文字艺术师-显目的标题、插入表格-画表格真容易、表格文字对齐-专业的表格、表格自动设定-表格真漂亮、自动校正-轻松输入文字、复制格式功能、复原按钮-不怕弄乱文件、页面框线-帮文件化个妆、储存档案-大功告成以及预览打印-欣赏作品。

9、如权利要求1所述的学习系统，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该示范教学模块，该示范教学模块会用一小天使带出一说明文字框，使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让该使用者感到严肃且枯燥；以及在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示该使用者正确之操作位置，以达到提醒注意的效果。

10、如权利要求1所述的学习系统，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该引导教学模块，该引导教学模块会利用一小天使带出一说明文字框，使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让该使用者感到严肃且枯燥；以及在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示该使用者正确的操作位置，以达到提醒注意的效果；

如果该使用者产生操作错误时，会有一错误提醒文字框提醒该使用者；以及当需要该使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断该使用者是否输入正确，并等待120秒之输入时间过后，自动提醒该使用者正确之操作步骤。

11、如权利要求1所述的学习系统，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该操作练习模块，该操作练习模块会：

如果该使用者产生操作错误时，该使用者接口会自动呈现一错误提醒文字框，并等到操作错误已达三次之后，直接告知该使用者正确答案，以免该使用者因操作错误次数过多，而失去继续学习的兴趣；以及

当需要该使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断该使用者是否输入正确，并等待120秒的输入时间过后，自动提醒该使用者正确的操作步骤。

12、一种以一学习系统进行交互式数字学习的方法，其特征在于，该学习系统包括：

一输入单元，用以接收一使用者所产生之一输入信息；

一处理单元，用来处理该输入信息并执行一学习应用程序；以及

一输出单元，依据该处理单元执行该学习应用程序的结果，显示出一使用者接口予该使用者，以供该使用者可据此经由该输入单元继续产生该输入信息；

该方法包含下列步骤：

于该学习应用程序中设计一示范教学模块，该示范教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供一预定学习子选项的一教学示范，该教学示范并会以自动的方式经由多个预定的示范步骤，依序将学会该预定学习子选项所需要的实际操作步骤展示给该使用者看；

于该学习应用程序中设计一引导教学模块，该引导教学模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习子选项之一教学引导，该教学引导并会以互动的方式经由多个预定的引导步骤，以逐步提示的方式引导该使用者经由该输入单元依序对于学会该预定学习子选项所需要的实际操作进行练习，而于练习过程若有错误，则该引导教学模块亦会对于该使用者指出一正确操作步骤；以及

于该学习应用程序中设计一操作练习模块，该操作练习模块会经由该使用者所产生的输入信息而激活，并利用该使用者接口提供该预定学习子选项的一操作练习，该操作练习并会以被动无引导的方式创造一仿真环境，以便让该使用者于该仿真环境中，经由该输入单元依序对于学会该预定学习子选项所需要的步骤进行实际操作，而只有于实际操作过程产生错误时，该操作练习模块才会被动地提醒该使用者操作错误。

13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，该使用者接口包含一主选单，设计有至少一个预定学习主题以供该使用者选择。每个学习主题设计有多个学习子选项，而每一预定学习子选项所对应的一次选单则设计有多个选项，以供该使用者可经由该输入单元加以选择，并因而产生该输入信息至该处理单元中处理。

14、如权利要求13所述的方法，其特征在于，该使用者接口的多个选项包含：

一学习情境选项，当该使用者选择该学习情境选项后，该使用者接口会经由该输出单元以影音、图片、动画或/与文字的方式显示出一学习情境，使得该使用者了解该预定学习子选项的相关学习目标，为什么要学会该预定学习子选项，以及/或是学会该预定学习子选项之后可以解决于什么样的情境下所发生的问题；

一单元说明选项，当该使用者选择该单元说明选项后，该使用者接口会显示出欲学习该预定学习子选项所需要学会的该等操作步骤，以及与该预定学习子选项或该等操作步骤中相关的专有名词的说明；

一示范教学选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该示范教学模块；

一引导教学选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该引导教学模块；

一操作练习选项，以使该使用者可经由该使用者接口激活该操作练习模块；

一单元测试选项，当该使用者选择该单元测试选项后，该使用者接口会显示出多个测试题目，使该使用者可以经由回答该等测试题目，来确认是否已经了解该预定学习子选项以及该等操作步骤中相关的专有名词；以及

一单元摘要选项，当该使用者选择该单元摘要选项后，该使用者接口会显示出该预定学习子选项的相关学习目标，以使得该使用者于完成该次选单的预定学习子选项的练习后，再次确认所应该学会的事情。

15、如权利要求13所述的方法，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一网际网络应用，该学习主题所设计的多个选项包含：上网找资料、开启多个新窗口、寻找指定文字且复制贴上、储存图片及设定桌面底图、储存网页、线上打印、将指定的网页传给好朋友、设定我的最爱、整理我的最爱、将网页设定为首页、上网订票、下载标单、下载软件、线上学习、线上扫毒、线上申请免费E-mail信箱、在电子布告栏刊登广告、订阅电子报、线上购物以及邮寄电子贺卡。

16、如权利要求13所述的方法，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一电子邮件应用，该学习主题所设计的多个选项包含：Outlook Express帐号设定、写封电子邮件、在邮件中附加档案、回复寄来的电子邮件、建立新的通讯簿、管理通讯簿-设置群组、邮件分门别类-设置资料夹、邮件规则设定、封锁不良的寄件者、删除邮件及清空删除邮件、转寄邮件给其它连络人、利用密件副本寄送邮件、将邮件名单加入通讯簿、outlook express资料的备份、outlook express数据的复原、通讯簿数据的备份、通讯簿数据的复原、查询通讯簿内的资料、邮件的排序及搜寻以及避免病毒邮件寄出。

17、如权利要求13所述的方法，其特征在于，该学习系统的预定学习主题为一文书处理应用，该学习主题所设计的多个选项包含：使用模板-轻松制作文件、插入点-输入文字得心应手、选取文字与段落的方法、改变文字外观-漂亮文字、调整字距-增加文字可读性、调整行距与段落间距、段落缩排-凹凸之间、插入美工图案-美美的插图、文绕图？水印？我喜欢！、图片的复制和群组对象、文字艺术师-显目的标题、插入表格-画表格真容易、表格文字对齐-专业的表格、表格自动设定-表格真漂亮、自动校正-轻松输入文字、复制格式功能、复原按钮-不怕弄乱文件、页面框线-帮文件化个妆、储存档案-大功告成以及预览打印-欣赏作品。

18、如权利要求12所述的方法，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该示范教学模块，该示范教学模块会利用一小天使带出一说明文字框，使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让该使用者感到严肃且枯燥；以及

在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示该使用者正确的操作位置，以达到提醒注意的效果。

19、如权利要求12所述的方法，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该引导教学模块，该引导教学模块会利用一小天使带出一说明文字框，使得画面呈现出活泼生动与唯美的效果，而不会让该使用者感到严肃且枯燥；以及

在每一个操作步骤中，皆用一指示箭头来清楚指示该使用者正确的操作位置，以达到提醒注意的效果；

如果该使用者产生操作错误时，会有一错误提醒文字框提醒该使用者；以及

当需要该使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断该使用者是否输入正确，并等待120秒的输入时间过后，自动提醒该使用者正确的操作步骤。

20、如权利要求12所述的方法，其特征在于，当该使用者经由该使用者接口激活该操作练习模块，该操作练习模块会：

如果该使用者产生操作错误时，该使用者接口会自动呈现一错误提醒文字框，并等到操作错误已达三次之后，直接告知该使用者正确答案，以免该使用者因操作错误次数过多，而失去继续学习的兴趣；

当需要该使用者输入文字时，采用输入字符串是否符合来判断该使用者是否输入正确，并等待120秒的输入时间过后，自动提醒该使用者正确的操作步骤。

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