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很多县市的中小学都有建置VoIP平台,但大多是用来节省学校的电话费,让老师和行政人员可以互相联系,但是台南市教育网络中心(简称台南市教网中心)的作法不一样,不只是省钱,还将VoIP延伸到教学的应用。只有透过VoIP平台将语音作业转换成数位资料後,才能和其他学习系统整合,这是透过IT才能驱动的学习方式。
台南市教育网络中心很早就开始善用各种IT技术协助中小学的教育,该中心主任林守仁在2004年积极规画导入VoIP,采购了500支硬体电话(sip phone),每校发6支电话给关键人物。采用第二类电信业者的节费方案,建置以SIP Server为核心的IPT环境,2005年2月启用。2008年,教网中心还打造了一个互动式语音平台(IVR),可以用来举办各种VoIP语音活动,例如让学生透过VoIP缴交语音作业等。
打造IPv6网络与新一代语音平台
台南市教网中心在2009年获得教育部补助升级网络架构,林守仁一方面建置可支援IPv6的网络环境,另一方面也开始规画新一代的VoIPv6语音平台。教网中心先建置能支援IPv6的防火墙和入侵侦测系统,再建置支援IPv6的无线基地台,最後则是更换核心路由器,在2009年底顺利完成IPv6环境的支援。
因为台南市教育网络采取Level 2的网络架构,所有中小学校内没有设置路由器,所有网络都直接连接到教网中心的机房,再透过虚拟防火墙程式来管理各校的网段,所以,只需要升级教网中心的设备就能支援IPv6,对各校的影响较小。不过,林守仁认为,IPv6的管理工具还没有到位,例如IPv6管理工具的功能比IPv4版本还少,IPv6封包无法穿透虚拟防火墙等问题。
建置新一代网络环境的同时,林守仁认为,学术网络可以作为新兴技术的测试平台,让新技术建立足够的使用规模来带动台湾厂商的技术发展,所以,他也协助台湾厂商开发支援IPv6和IPv4双回路模式(Dual Stack)的硬体网络话机。终端和核心的设备都测试完成後,教网中心从2009年12月开始部署VoIPv6核心设备以及各校的硬体网络话机。隔年元旦,台南市网正式启用新一代的VoIP平台。
台南市直接在学校班级教室中部署IP电话,并且与第二类电信业者合作,免费建置SIP Gateway来连结传统的PBX交换器,让校内的传统分机可以和网络电话互通,除了校内互通不需要通话费用外,老师若拨打市话、手机时还能享有3~4成的折扣费率,可以节省学校的整体电话费用。
用开放策略提高各校导入的主动性
导入VoIP时,林守仁没有采取统包式的作法,让教网中心负责所有的工作,他反而是开放各校参与建置,例如只提供各校固定数量的网络话机,各校若有需求可以自行采购。他表示:「即使有足够的预算,也不会负担全部的经费,尽量只做到一半的工作,让其他人可以参与。」他解释,这样一来,「各校资讯组长就得向校长争取经费,而且会视为是自己建置的设备,就会更主动地向其他行政人员推广。」另一方面,这个作法也可以照顾到资源较少的学校,让资源充沛的学校自筹额外投入的经费。
林守仁这种大家一起来的策略,获得很好的推广效果。目前,全台南市的国小设置了约1,200部网络电话,高达85%的班级教室都安装了网络电话。而台南市教网中心也开放全市国中小的教职员申请个人网络电话号码,可以透过电脑上的拨号软体和其他人互通,已有超过4千多人申请。
除了建置VoIP软硬体系统以外,林守仁还将教学活动与VoIP结合,来提高老师的使用意愿。教网中心还打造了一个互动式的语音平台(IVR)可以用来举办各种VoIP的活动,就像是一般客服中心透过电话语音来引导顾客输入资料一样。
老师可以透过网页管理介面来建立一个教学活动,每一个教学活动可以申请一支专用的网络电话号码,学生只要打电话到这个号码就可以参加教学活动,语音平台会用声音引导学生输入班级座号,以及要缴交的作业编号资讯,然後再开始录制想要说的内容。
最後,老师可以透过网页管理介面,看到学生缴交语音作业的情况,还能下载学生缴交的录音档,放到班级网页上分享,或是在课堂上播放。
例如有国中英语课的教学活动要求学生练习用英文自我介绍,学生可以用家中电话拨打到英文老师指定的电话号码,过程中用电话键盘输入班级座号以後,再说出指定的口语练习作业。老师则可以透过网页管理介面,来听取每一个学生的语音作业。
过去课堂时间有限,语文课的口语练习只有少数学生能发言,但是,透过VoIP的互动式语音平台,可以让每一个学生都开口练习,林守仁表示:「借助新工具,可以做到以前无法达成的普及教育。」甚至还有学校利用语音平台来举办活动,例如国小百年校庆时,请校友打电话来分享感言,或是母亲节举办电话留言来感谢母恩。
很多学校都建置了VoIP平台,但大多只是用来节省原本的电话费,较少像台南市教网中心这样进一步延伸到教学活动。VoIP只是台南市教网中心善用IT协助教学的其中一个例子,成立16年来,教网中心一手推动了台南市中小学各项资讯基础建设、资讯教育和行政资讯化的发展。
1994年时,教育部为了将台湾学术网络扩大到中小学,徵求试办县市。当时的台南市教育局(现为教育处)找了资讯教育发展较成功的大港国小来申请,当时在大港国小任教的林守仁就是台南市教育网络中心计画的提案人,中心设立後他也成为中心主任,一直担任这个职务到现在。
1998年教育部推动资讯教育基础建设的扩大内需方案,林守仁表示,资讯教育明确成为学校教育的重要目标,也是每一个老师都必须具备的基础能力。为了协助学校发展资讯教育。除了将原有中小学网络升级到100Mb频宽的线路外,林守仁认为,「基础建设不应该只包含硬体,像学籍系统是学生所有学习记录的基础,这就是一种基础建设。」
没有建置学籍系统以前,教育处每个学期初都得透过人工来汇整各校回报的新生人数,来决定增班数量,这个数据会影响教育经费的分配、教师人力的招考、教室空间的配置等政策。但因少数学生为了挑选明星学校,会先在多个学校报到,最後再选一间就读,造成各校回报人数过高,再加上转学生的流动,教育处很容易会高估了当年需要增班的数量而投入过多的教育资源,或是为了等待最後确认的资讯得延宕增班或师资招募的作业。
为了提供更精准的数据来协助高层决策,林守仁决定先建置学籍系统。台南市教网中心自行开发学籍系统,采取集中式的Web应用来取代原本各校的单机版学籍系统。林守仁先建立在学学生的身分证号,然後直接从户政系统汇入这些学生的基本资料,未来每年的新生资料也直接从户政系统汇入,自动建立学籍资料。
建置了学籍系统後,学生就不能同时到多个学校报到,必须将学籍从旧学校移除,才能在新学校报到。「新的学籍系统让每一个学校和教育处都能精准地掌握学生人数。」
台南市教网中心还先将学籍系统与成绩系统整合,提供成绩列印功能,来提高各校的使用意愿,随後陆续完成辅导、健康、训导等校务行政系统。林守仁还将这套学籍系统的程式码分享给其他县市,例如高雄县、嘉义县市等。
完成国小的学籍系统後,林守仁再进一步建置国中学籍系统,将学生从国小到国中的学籍资料串连。完成这套学籍系统後,「後续应用都以学籍系统为基础,学生可以用学号作为单一帐号,未来任何新系统都不需注册帐号,就能马上拥有好几万人的用户规模。」林守仁说。
例如台南市教网中心就利用学籍系统的资料来进行常态编班,统一由系统依据编班条件,自动分配全市中小学的编班。林守仁表示,一方面减少教务处行政人员的负担,另一方面确保学生有公平的受教权,避免特定人士的选班。
用云端运算打造个人化学习环境
对教育中心的资讯部门而言,林守仁认为,技术只是辅助,教育才是主体。就像善用语音技术来协助语文教育一样,他下一步想要利用云端运算来提供学生个人化的适性学习环境。
他希望建立网络学习环境,让学生透过轻量型的终端设备来使用各种学习资源,林守仁说,终端装置的萤幕尺寸可以比iPad或平板电脑的萤幕更小,但是要能嵌入学生的书桌,上课时间,这些装置直接使用书桌的电源系统来充电,不用再集中到专用的柜子。下课後,学生就能将这些装置带回家使用。
每一个学生都有自己专属的终端装置,老师能辨识出每一个装置的使用学生,例如能直接透过网络电话和学生通话。後端学习系统则是要提供适性作业,依据学生学习进度和能力提供不同的知识和个人化作业。「不同於电子白板是全班统一的内容,适性学习的环境是个人化的内容,就像是医生一样,会针对每个病人提供专属的医疗照顾。」林守仁说。
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台南市教育网络中心主任林守仁认为,即使有充足经费也不要负担全部费用,而是要开放使用者参与贡献,使用者才会主动推广。
CIO小档案林守仁 台南市教育网络中心主任
学经历:
1980年毕业於屏东师专,先到台北县三芝国小任职,後取得淡江大学电子系与中原大学电子研究所学位。1990年回到故乡台南,於台南市大港国小任教,参与儿童电脑教学。1994年教育部扩大学术网络时,他协助台南市申请设立教育网络中心,建置台南市中小学的网络架构,并担任该中心主任至今。
公司档案
台南市教育网络中心
- 主要业务:负责台南市中小学教育网络建置和维运,协助台南市资讯处各项资讯教育、校务行政和技术支援
- 成立时间:1994年
- 台南市教育处处长:王水文
- 地址:台南市700五妃街236-1号
- 全县师生人数:67所中小学师生约9万5千人
资讯部档案
- 部门名称:教育资讯网络中心
- 部门人数:专任5人,兼任4人
- 部门分工:行政组、网络连线组、研究发展组、系统服务组、校务行政组
- 应用服务:伺服器约80台,网站约120个
IT部门大事纪:
- 2004年3月:中小学100Mbps光纤到校
- 2006年:台南市网第一代VoIP核心设备启用
- 2006年4月:采用FWSM提供各校虚拟防火墙
- 2008年:建置五妃机房
- 2009年3月:台南市网第二代VoIP核心设备启用
- 2009年4月:国中英语辅导团采用VoIP缴交语音作业功能进行英语辅助教学
- 2009年6月:建置支援IPv6防火墙
- 2009年11月:大规模建置支援终端使用IPv6的无线网络
- 2009年12月:更新核心路由器,全面提供台南市中小学IPv6环境。开始建置VoIPv6核心设备、部署dual stack网络话机
- 2010年:第三代VoIP核心设备启用(支援IPv6和IPv4)