【專訪系列】教育×無人機×視覺藝術的激盪 王聖銘教授:科技教育需要生活情境的應用

2019年10月3日

 

採訪/王書涵 撰文/宋采洵

今年初Intel無人機燈光秀,高達500台的無人機在空中大放異彩。航見科技ArkLab飛行學員長期致力於無人機科技教育,今年甚至將「群飛任務」納入公司年度目標。為此,特別外派兩位社群寫手外派到北科大互動媒體系,採訪王聖銘教授,請教關於「無人機群飛」與「互動媒體」之間的關連性,並探討其對108課綱所提到的素養培育,以及S.T.E.A.M教育之間的關聯性,我們更期待教育與科技之間激盪出不一樣的新火花。

 

-受訪者檔案夾-

台北科技大學 互動設計系|王聖銘 副教授

研究範疇|服務設計/ 智慧人機互動技術/ 使用者經驗設計與評估/ 智慧城市與空間互動

學經歷|英國里茲大學 電腦學院資訊學系 博士

   |國立台灣大學 建築與城鄉研究所 碩士

   |國立成功大學 都市計畫學系 學士

著作|智慧城市導入參考手冊,出版日期:2013/01/01

 

Q1

請問什麼是「互動媒體」?

「互動媒體(Interactive Media)」指的是使用者與數位內容之間的互動統稱。「互動」的意義是能夠引起使用者的共鳴或是參與。舉例來說,遊戲透過使用者操作去建立互動性;影片則透過與使用者建立情緒共鳴去達成其互動性,這是比較高層次的。除此之外,數位內容與使用者之間的互動又分成很多種,包括人與機器、人與內容、機器與機器等等…範疇十分廣泛。

而就無人機而言,單單「操作無人機」本身便是一種與媒體的互動,以今年屏東燈會Intel無人機群飛來說,其機體間透過程式編碼去創造關聯性,這就是一種「互動」。近年更出現「智慧型代理人(intelligent agents)」創造新興互動型態,概念衍伸自「IoT物聯網」的出現,意思是透過數位載體間的互動,把代理人類做互動的結果回饋給人,便是較具前瞻性的互動媒體。

 

Q2

今年屏東燈會Intel「無人機群飛」算不算是互動媒體的範疇呢?

「群飛」並不全然屬於互動媒體,但有涵蓋此領域的相關知識。群飛不但包含「自動控制」、「IoT物聯網」等專業領域知識,還得結合藝術創作去設計視覺呈現。

如果用互動媒體的概念解構「無人機群飛」,大概分成三個層次:一是「互動設計」,包括虛擬實境、擴增實境或是人機介面之間的設計;再者為「互動藝術」,目的在呈現美感並建立使用者與數位內容之間的共鳴;最後是「互動娛樂」,透過操作數位載體,讓使用者得到正向的回饋。光是就互動媒體而論便可拆解成這些層次,可見「無人機群飛」是一項複雜且牽涉多領域的高層次項目。

就我所知,世界首次的無人機群飛是在America Football的一個冠軍賽開幕儀式,排出來的是美國國旗;後來Lady Gaga的演唱會也有群飛表演,效果很不錯。可以說是時代趨勢,也創造出越來越複雜多元的美感呈現。

 

Q3

無人機教育加上群飛後,您覺得可以有什麼樣的突破?

從S.T.E.M發展到S.T.E.A.M,加入藝術(Art)的元素,其實是為了更著重於「素養」的培育。學會用美學的角度去欣賞所謂的不同領域知識,能夠促發學生更好的學習動機。大疆本是一個科技廠,他們把這樣的思維帶進產品裡,讓一般民眾更容易接受他們的產品,是很不錯的行銷策略。

長遠看來,未來整個S.T.E.A.M的思維模式把美學加進去,對素養的提升會有一定程度的成效。譬如說數學不只是數字,又是圖像學(Iconology)的一種;或是大自然裡的碎形理論(FractalGeometry)等。美學是最容易令人接近的,由此切入引導到不同領域的學習是可以促成素養提升的。

 

Q4

航見科技推的無人機教育,跟未來教育趨勢裡的哪方面是可以互相協助的地方?

科技教育不應該再是傳統死板的學習,還必須包含生活情境的應用。當孩子好奇為什麼鳥會飛 ?為什麼飛機會飛?透過無人機帶入物理原理,去引導出科學面向的整合性思維,那會是一個很好的契機。套入美國約翰凱勒(John Keller)教授曾提出「ARCS動機模式」去分析的話:

  • A代表注意力(Attention):透過無人機引起孩子對飛行的興趣
  • R代表關聯性(Relavance):學習操作無人機的過程中,可以導入相關知識,像是空氣動力學或流體力學去做延伸
  • C代表自信度(Confidence):孩子最怕努力很久卻沒有成果,但無人機易上手的操作可以提升學習自信

最後才提到結果評量的滿足(Satisfaction),透過內外的正向回饋,來促發更深沈的學習效。

 

Q5

無人機發展至今,就您看來還能如何運用於生活當中?

就目前來講的話,我覺得更多是協助邏輯思維的推廣。譬如說Tello Edu,透過操作無人機的樂 趣,學習如何去程式設計,進而衍伸到更全面性的邏輯素養教育;就無人機操作層面切入而論,透過俯仰(Pitch)、滾轉(Roll)、偏航(Yaw)這些複雜的動作指令,甚至它還有正反面之分,可以去訓練空間概念的建構。

尤其國外有很多的無人機競賽,參賽者不是直接購買成品,而是透過精密的程式、機體設計、3D列印等方式去做出來,每台機體都有著其獨特性,那這可以延伸到無人機的另一塊知識領域「Maker自造者教育」,除了創造以外,更重要的是透過所學理論去解決生活問題的過程。

 

Q6

以目前看來,無人機還有什麼樣更好的藝術發展呢?

這可以參考《蜘蛛人:離家日》電影裡面,用無人機結合全像投影(Hologram),透過煙霧當作介質…這是一種創意發想,無人機結合小型投影,然後創造這類具視覺震撼性的東西。跨領域結合影像或是聲音,譬如說在無人機上放喇叭,那聲音就不只是環繞式音響,更是一種VR級別3D球體環繞音效的展現!當然有很多的創意發想,在遠端監控、「VR虛擬實境」,或是結合「人工智慧物聯網AIoT」,都可以透過無人機社群幫人類解決一些問題。

如暨南大學土木教授王國隆就擁有無人機車隊,他在做的研究就是山坡的地質探勘。過去透過飛機進到坡地裡,要好長一段時間才能照到一張監測圖,但透過無人機車隊,可以很快速地去得知上游的土石崩塌將會對下游所造成的影響,節省了更多時間與人力。再譬如上週南方澳斷橋事件,便是利用無人機去勘災並進行影像合成判讀的技術;或是使用無人機結合SAR雷射掃描,可以建構整個災害現場的3D模型,如此一來應用在許多救災現場也是一大利器。

 

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