TWI329289B - - Google Patents

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Ϊ329289 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種互動式教學方法、系統及記錄媒體，尤 指一種應用多媒體之互動式教學方法、系統及記錄媒體。 【先前技術】 . 以人類發展的進程來看，人類訊息（認知）的處理系統 % 大部分是在沒有使用任何媒介的情況下發展。此外，在媒 介心理學領域的經驗研究指出，接受研究對象亦可輕易地 處理經由媒介傳達的訊息。這種輕鬆的情況在有的時候特 別明顯，無論它們是以靜態圖片、照片或者動態影像來呈 現。這得出了一個結論，也就是至少擬真的圖形媒介藉助 了 一般性、非特定媒體的認知技巧。 然而’圖形媒介並不應該被認為只是一個簡易的方式來 儲存並傳達視覺訊息。它應該被理解為是訊息以媒體呈現 • 的主要優點之一，意即内容是可以配合參與者的認知需求 而彈性地調整。以動態視覺媒體的案例而言，孩童會聚集 輪流來進行學習活動。連續而複雜的活動會達到與單純地 描述活動導致不同的心理表現，可以減少參與者特意地去 選擇並統整相關的於這個活動的（訊息）部分。 用更簡白的方式來說：使用媒體的訊息呈現方式譬如照 片或影片等等並不只是有效的再現實際訊息，更是增進訊 息處理的有效工具。這些工具能給予製作教具者在^塑訊 6 1329289 息呈現上極大的自由度。這個自由度的利用，相較於傳統 的課堂學習’可以達到更好的學習效果。換言之，媒體教 具的使用有可能可以強化經驗狀況，而這是一般的觀察學 習者所無法擁有的，並且能夠促使用媒體教具者去學習。 然而’一個擬真的動畫只是一種動態的展示。除了呈現 一個真實世界可以看見的過程，動態的再現，經過空間的 分配’能夠「視覺化」一個整體學習内涵。 訊息呈現的順序和速度是固定的，因此足以限制觀看的 人的心理活動。以傳統的大眾傳播媒介來說，幾乎不可能 。現在的互動式媒體，由 達到個別獨立的接收訊息的差異 於能夠摒棄作者與使用者的嚴格分野，達到更有趣的互動 式教學，部分型塑訊息呈現的過程將回歸給使用者。互動 式的媒體能讓使用者適應這種呈現方式，以主動的方式去

由上下移動電腦螢幕中之游標， 程更安全穩定，心理認知 遊戲為例’遊戲者必須藉 推斷出各式各樣的形狀和 7 1329289 物體之間的關係。 這個認知動作的核心是學生必須理解這些内容是互動 出來的結果，是包含了姿勢與身體動作的協助與利用。因 此「which one」代表請回答「pick up that 〇ne」，回答這 個問題時，便成為了互動式的遊戲，並能夠成為學生理解 物件意義，或者理解内容物體之間的關係等等能力的判斷 依據。除此之外，肢體在遊戲進行間運用的重要性，在這 個高教育科技的例證中，也被凸顯出來。肢體運用確實能 夠促進學習的樂趣。 但在目前之互動式視訊教學方法中，使用者皆是以操作 鍵盤或滑鼠來上下移動電腦螢幕中之游標之方式進行，並 未有將資訊科技融入肢體運用之教學方法《有鑑於此，目 前極有必要發展一種可活化傳統教學、激發教師創意、讓 使用者在遊戲中快樂學習及增進使用者彼此互動與團隊 學習之互動式教學方法。 【發明内容】 本發明之一目的在於提供一種互動式教學方法，以將資 訊科技融入使用者教學活動，豐富使用者學習内容，活化 傳統教學。 8 1329289 本發明之另一目的在於提供一種互動式教學方法，以透 過使用視訊教學遊戲活動方式，激發教師創意教學活動設 計。 本發明之再一目的在於提供一種互動式教學方法，以鼓 勵教師運用創意視訊教學遊戲教學，讓使用者在遊戲中快 樂學習，增進使用者彼此互動與團隊學習。 本發明之一實施例係提供一種互動式教學方法，該方法 包含：顯示一第一動態教學畫面於一顯示裝置；擷取至少 一使用者之一影像彳§號，依據該影像信號與該動態教學書 面間的對應關係決定一比對結果；及依據該比對結果顯示 一第二動態教學畫面於該顯示裝置。 本發明之另一實施例係提供一種互動式教學系統，包 含·一顯示裝置，用以顯示一第一動態教學晝面；一影像 拮頁取裝置，用以擷取至少一使用者之一影像信號；及—資 訊處理裝置，耦接於該顯示裝置及該影像擷取裝置，依據 該影像k號與該動態教學畫面間的對應關係決定一比對 結果’及依據該比對結果顯示一第二動態教學晝面於該顯 示裝置。 本發明之另一實施例係提供一種電腦可讀取之記錄媒 體，其上儲存有一電腦程式，該電腦程式係用以執行前述 之互動式教學方法。 9 1329289 依據本發明所提供的實施例，其可達成以下之優點： (一） 透過網路攝影機把使用者的真實影像和電腦遊戲 螢幕的物件結合在一起，可吸引使用者的興趣。 (二） 使用者不需操作鍵盤玩遊戲，只要直接利用肢鱧 快速移動（例如手或腳）來抓取答案或反應遊戲指令，可 達到肢體活動的效果。 (三） 使用者透過視訊和電腦互動，眼睛可以和電腦保 持適當距離，可維護使用者的視力健康。 (四） 視訊遊戲的互動内容多元豐富，含語文、數概念、 生活、體能等教材内容’讓使用者在遊戲中也能自然快樂 學習。 (五） 該視訊遊戲可多人一起合作、互動來完成遊戲任 務’藉由此增進同儕遊戲互動的機會，培養合作、樂群的 態度》 【實施方式】 為了解決目前互動式視訊教學方法中，使用者皆是以操 作鍵盤或滑鼠來上下移動電腦螢幕中之游標之方式進行 之缺點，本發明提供一種創新之互動式視訊教學方法，其 可活化傳統教學、激發教師創意、讓使用者在遊戲中快樂 干駕及增進使用者彼此互動與團隊學習。 10 1329289 請參閱圖1，圖1係為本發明之互動式教學系統之一較 佳實施例的示意圖。如圖1所示，該互動式教學系統t 〇 包含：一顯示裝置11，用以顯示一第一動態教學晝面；一 影像擷取裝置1 2 ’用以擷取至少一使用者i 3之一影像信 號；及一資訊處理裝置14’耦接於該顯示裝置u及該影 像擷取裝置12 ’依據該影像信號與該動態教學晝面間的對 應關係決定一比對結果，及依據該比對結果顯示一第二動 態教學晝面於該顯示裝置11。 依據本發明之另一較佳實施例，該顯示裝置U可為一陰 極射線官、液sa顯不益或投影機’用以由上至下、由下至上、 由左至右或由右至左地顯示至少一題目元件、一答案元件、一 感應元件及/或一移動元件。此外’該顯示裝置Η亦可在遊戲 進行當中顯示分數、時間及遊戲名稱。 依據本發明之另一較佳實施例，該影像擷取裝置可為 一攝影機或一 Webcam，用以擷取該至少一使用者13之揮動、 移動或原地跑步之影像信號。 依據本發明之另一較佳實施例，該資訊處理裝置14可為 一個人電腦、手提電腦、掌上型電腦或可程式化之資訊處理 裝置。 請參閱圖2，圖2係為本發明之互動式教學方法之一較 佳實施例的流程圖。如圖2所示，該方法包含下列步驟： 11 1329289 動，即可感應得分。在此題目中，使用者需用手於「雲」之答 案元件或感應元件上揮動（即配對成「雲梯」），方可感應得分。 然後再依據該比對結果顯示一第二動態教學畫面於該顯示 裝置，例如，正確配對者則在顯示分數處加ίο分，錯誤配對 者則扣10分，然後再進行下一題。在1分鐘内必須得分50分 才可過關。若過關，則進入下一關，若沒過關，則出現結束遊 戲或再玩一次的選單。 請參閱圖4，圖4係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實 施例的示意圖。本視訊遊戲之目的在於讓使用者能認識顏 色及數字。如圖4所示，在開始進行遊戲後，該顯示裝置會 顯示一第一動態教學畫面，包含顯示遊戲主題（乒乓遊戲）41、 遊戲名稱（無獨有偶）42、一感應元件（感應滑桿）43、至少 一題目元件或數字元件（橙球1、黃球2、紅球4、粉紅球9等） 44、分數45、時間46、晝面設定47及攝影鏡頭晝面48等，其 中該題目元件或數字元件係動態地由上至下地顯示於該顯示裝 置。在另一較佳實施例中，該題目元件或數字元件亦可依需 求而由下至上、由左至右或由右至左地顯示於該顯示裝置。使 用者需碰觸及移動感應元件（感應滑桿），以左右移動接住掉落 之偶數球。偶數球一但被接住便會反彈並得分。然後再依據該 結果顯示一第二動態教學晝面於該顯示裝置，例如，接住 偶數球者則在顯示分數處加10分，楱住奇數球或未接住偶數球 13 1329289 者則扣10分，然後再進行下一題。在丨分鐘内必須得分分 才可過關。若過關，則進入下一關，若沒過關，則出現結束遊 戲或再玩一次的選單。

请參閲圖5，圈5係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實 施例的示意圖。本視訊遊戲之目的在於讓使用者能認識可 以常吃的食物及不可以常吃的食物。如圖5所示，在開始進 行遊戲後，該顯示裝置會顯示一第一動態教學畫面，包含顯示 遊戲主題（營養的食物）51、遊戲名稱（我是大廚師）52、一 感應π件（小廚師）53、至少-題目元件（薯條、牛奶、炸雞 等）54、分數55、時間56、畫面設定57及攝影鏡頭晝面58 等’其令該題目元件係動態地由上至下地顯示於該顯示裝置。 在另-較佳實施例中’該題目元件亦可依需求而由下至上、 由左至右或由右至左地顯示於該顯示裝置。使用者㈣_應 元件（小购）鄉城應元件（小购），以左右移動接住掉 落可以常吃的食物。可以常吃的食物―但被接住便可得分。然 後再依據該結果顯示一第二動態教學畫面於該顯示裝 置’例如’接住可以常吃的食物者則在顯示分數處加1〇分， 接住不可以常吃的食物或未接住可以常吃的食物者則扣1〇 分’然後再進行下一題。在i分鐘内必須得分％分才可過關。 絲關，則進人下-關，若沒，㈣現結束 玩一 次的選單。 1329289 清參閲圖6，圖6係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實 施例的示意圖。本視訊遊戲之目的在於讓使用者能由遊戲 中培養運動家精神，與訓練雙腳的靈活度。如圖6所示， 在開始進行遊戲後，該顯示裝置會顯示一第一動態教學畫 面，包含顯示遊戲主題（動物競赛）61、遊戲名稱（運動會） 62、二感應元件（跑步區）63、至少二移動元件（斑馬及綿羊） 64、時間66、晝面設定67及攝影鏡頭畫面68時間等，其中該 二移動元件係動態地依使用者於二感應元件（跑步區）之原地 跑步速度由右至左地顯示於該顯示裝置。在另一較佳實施例 中，該移動元件亦可依需求而由下至上、由左至右或由上至下 地顯示於該顯示裝置。使用者於感應元件（跑步區）之原地跑 步速度愈快，移動元件移動之速度愈快。遊戲計時一分鐘，最 先跑到目的地者獲勝。然後再依據該結果顯示一第二動態教 學畫面於該顯示裝置，例如，最先跑到目的地者則顯示該移 動元件（斑馬或錦羊）獲勝之圖樣。若未於一分鐘内跑到目的 地者，則出現結束遊戲或再玩一次的選單。 在另一較佳實施例中’為讓使用者不致有太大之挫折 感，本發明可事先顯示至少一題目元件及一對應於該題目元 件之答案元件於該顯示裝置，以讓使用者能較熟悉該視訊遊 戲。在另一較佳實施例中，為使該視訊遊戲更為生動及有吸 引力’本發明亦可於遊戲中加入適當的音效。 15 1329289 在上述之諸實施例中，該影像擷取裝置會定期地擷取至 少一使用者之一影像信號（如每1/10秒擷取一次即時影像， 以擷取使用者之揮手、移動或原地跑步之影像信號），並 依據該影像信號與該動態教學畫面間的對應關係決定一 比對結果，亦即將影像擷取進入該動態教學畫面，結合多媒 體軟體，只要使用者有作動作，即可與系統内的資訊處理裝置 產生互動’進而決定一比對結果<»進一步地，本實施例以Flash 提供的BitmapData.threshold方法，根據感測物件及使用者動 作之影像指定一臨界值，及將一所擷取影像的像素值設定為新 顏色值的像素，然後再進行比對決定出感應物件及使用者之動 作部分間之關係並決定一比對結果。為不影響比對結果，本 發明另可依據臨界值的測試將動作的物體與背景的邊緣找出設 定指定顏色，背景與未移動的物體將轉換為黑色。此外，本發 明另可將連續的一顏色（如綠色）邊緣圖合併，即可判斷正在 移動物體的區域。 前述之互動式教學方法可藉由電腦程式指令完成β該等 電腦程式指令可載入一電腦或其他可程式化之資訊處理 裝置’以執行該互動式教學方法。該等電腦程式指令亦可 儲存於電腦可讀取之記錄媒體（如磁帶，磁片，光碟，硬 碟，1C記憶體等記錄媒體）’以供後續載入電腦或其他可 程式化之資訊處理裝置中使用。 16 1329289 依據本發明所提供的實施例，其可達成以下之優點： (一） 透過網路攝影機把使用者的真實影像和電腦遊戲 螢幕的物件結合在一起，可吸引使用者的興趣。 (二） 使用者不需操作鍵盤玩遊戲，只要直接利用肢體 快速移動（例如手或腳）來抓取答案或反應遊戲指令，可 • 達到肢體活動的效果。 ^ (三）使用者透過視訊和電腦互動，眼睛可以和電腦保 持適當距離，可維護使用者的視力健康。 (四） 視訊遊戲的互動内容多元豐富，含語文、數概念、 生活、體能等教材内容，讓使用者在遊戲中也能自然快樂 學習。 (五） 該視訊遊戲可多人一起合作、互動來完成遊戲任 務，藉由此增進同儕遊戲互動的機會，培養合作、樂群的 態度。 % 雖然本發明之技術内容與特徵係如上所述，然於本發明 之技術領域具有通常知識者仍可在不悖離本發明之教導 與揭露下進行許多變化與修改。因此，本發明之範_並非 限定於已揭露之實施例而係包含不I障離本發明之其他變 化與修改，其係如下列申請專利範圍所涵蓋之範_。 【圖式簡單說明】 17 1329289 【圖式簡單說明】 圖1係為本發明之互動式教學系統之—較佳實施例的示 意圖® 圖2係為本發明之互動式教學方法之—較佳實施例的流 程圖* 圖3係為本發明之視訊遊戲之一較佳實施例的示意圖。

圖4係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實施例的示意 圖。 圖5係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實施例的示意 圖0 圖6係為本發明之視訊遊戲之另一較佳實施例的示意 圖。 【主要元件符號說明】

10 11 12 13 14 31、41、51、61 32 ' 42、52、62 33 、 43 、 53 、 63 互動式教學系統 顯示裝置 影像擷取裝置 使用者 資訊處理裝置 遊戲主題 遊戲名稱 感應元件 18 1329289 34 、 44 、 54 35 、 45 、 55 36 、 46 、 56 、 66 37、47、57、67 38、48、58、68 64 題目元件 分數 時間 畫面設定 攝影鏡頭晝面 移動元件

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Claims (1)

1329289 ??年丄月，日修(更)i替換頁 第096117140號專利申請案 --- 中文申請專利範圍替換本(99年2月） 十、申請專利範圍： 1. 一種互動式教學方法，該方法包含： 顯示一第一動態教學晝面於一顯示裝置； 擷取至少一使用者之一影像信號； 依據該影像信號與該動態教學晝面間的對應關係決定一比 對結果；及

依據該比對結果顯示一第二動態教學晝面於該顯示裝置。 2. 如請求項1所述之方法，其中該顯示一第一動態教學畫面 於一顯示裝置之步驟更包含： 顯示至少一題目元件、一答案元件、一感應元件或一移動 元件於該顯示裝置之步驟。 3. 如請求項1所述之方法，其中該顯示一第一動態教學晝面 於一顯示裝置之步驟更包含： 顯示分數及時間於該顯示裝置之步驟。

4. 如請求項1所述之方法，其中該顯示一第一動態教學畫面 於一顯示裝置之步驟更包含： 顯示遊戲名稱於該顯示裝置之步驟。 5. 如請求項1所述之方法，更包含： 事先顯示遊戲選單以供使用者選擇之步驟。 6. 如請求項1所述之方法，更包含： 事先顯示至少一題目元件及一對應於該題目元件之答案元 件於該顯示裝置之步驟。 1329289

7_如請求項1所述之方法，更包含· 調整該使用者與該顯示裝置間之相對位置或調整一影像 擷取裝置之角度與位置之步驟。 8. 如清求項2所述之方法，其中該至少一題目元件、一答案 元件、一感應元件或一移動元件係由上至下、由下至上、 由左至右或由右至左地顯示於該顯示裝置。

9. 如請求们所述之方法，其中該榻取至少一使用者之一影 像信號之步驟包含： 操取該至少-使用者之揮動、移動或原地跑步之影像信號 之步驟。 "月.、項1所述之方法，其中該顯示一第二動態教學晝面 於一顯示裝置之步驟更包含： 11 玄比對結果為正確時’將顯示之分數增加之步驟：及 S β亥比對結果為錯誤時，將顯示之分數減少之步驟。 :求項丨所述之方法，其中該依據該影像信號與該動態 千畫面間的對應關係決定一比對結果之步驟包含： 玄影像信號以多媒體軟體與該動態教學畫面結合，並依 如：使用者之動作與—資訊處理裝置產生互動之步驟。 項1所述之方法，其中該依據該影像信號與該動態 干里面間的對應關係決定一比對結果之步驟包含： 2 12 年3^日修(更)正替換頁 以Flash軟體將該影像信號與該動態教學畫面指定一臨界 值，及將該影像信號的像素值設定為新顏色值的像素，然 後再進行比對決定出該影像信號之動作部分與該動態教學 晝面間之關係並決定該比對結果之步驟。 13. —種互動式教學系統，包含： 一顯示裝置，用以顯示一第一動態教學晝面； 一影像擷取裝置，用以擷取至少一使用者之一影像信號； 及 一資訊處理裝置，耦接於該顯示裝置及該影像擷取裝置， 依據該影像信號與該動態教學晝面間的對應關係決定一比 對結果，及依據該比對結果顯示一第二動態教學畫面於該 顯示裝置。 14. 如請求項13所述之系統，其中該顯示裝置為一陰極射線 管、液晶顯示器或投影機。 15. 如請求項13所述之系統，其中該顯示裝置用以由上至下、 由下至上、由左至右或由右至左地顯示至少一題目元件、 一答案元件、一感應元件或一移動元件。 16. 如請求項13所述之系統，其中該顯示裝置用以顯示分數、 時間及遊戲名稱。 17.如請求項13所述之系統，其中該影像擷取裝置為一攝影機。 1329289

年1月/曰修(更)正替換頁 18. 如請求項13所述之系統，其中該影像擷取裝置用以擷取該 至少一使用者之揮動、移動或原地跑步之影像信號。 19. 如請求項13所述之系統，其中該資訊處理裝置為一個人電 腦、手提電腦、掌上型電腦或可程式化之資訊處理裝置。 20. —種電腦可讀取之記錄媒體，其上儲存有一電腦程式，該 電腦程式係用以執行如請求項1-12項中任一項之方法。