第一章
AI 輔助教學的進階應用與未來展望
在教育領域，科技的發展一直是推動教學進步的重要力量。從黑板、投影機到數位課程，科技工具不斷革新。而在二十世紀後期，電腦開始進入教室，成為教育的重要助力，電腦輔助教學（CAI, Computer-Assisted Instruction）應運而生，為當時的教學帶來了革命性的變化。然而，CAI 在初期的應用雖然提升了學習資源的可及性與個別化教學的可能性，但其功能多侷限於單向的資訊傳遞與固定流程的互動，難以真正滿足學生多元的學習需求。隨著教育需求日益多樣，CAI 的不足逐漸浮現，促使教育界重新思考科技如何更深入地融入教學。在數位轉型的浪潮下，如何突破CAI 時代的限制，運用人工智慧（AI）的進展，實現更智慧化、更個別化的教學模式？這樣的挑戰促使AI 輔助教學不斷演進，從CAI 到生成式人工智慧（GAI, Generative AI），教育科技的應用方式已經發生了根本性的突破。透過探討AI 輔助教學的歷史發展，我們可以更加深刻地理解其變革過程與未來的可能性。
第一節 AI 輔助教學的起源與CAI 時代的特色
壹、電腦輔助教學的概念與起源
電腦輔助教學被定義為一種利用電腦進行教育內容傳遞的教學策略或補救措施。CAI 包括動畫、聲音和示範等互動元素，用於吸引學生的注意力。它允許學習者以自己的節奏進行學習，可以個人學習或以小組合作的方式進行。此外，CAI 還能即時提供反饋，幫助學生更好地理解學習內容，從而提升學習成效（Batarilan 等，2024）。電腦是一種科技工具，在課堂中滿足學生學習需求方面具有特別的潛力。電腦輔助教學是一種教學介入方法，透過桌上型電腦、筆記型電腦或平板電腦等設備作為核心工具，提供學生接觸學術內容與教學的機會。CAI 的例子包括使用電腦上的文書處理應用程式來練習寫作技巧（例如編輯或拼字），或者透過平板電腦上的應用程式學習點字編碼（Tuttle & Carter,2023）。電腦輔助教學亦指透過電腦或電腦系統呈現的教學內容或教材計畫。電腦在教育中的使用始於二十世紀六○年代，隨著便利的微型電腦在七○年代的出現，電腦在學校中的使用迅速普及，涵蓋從小學教育到大學教育，甚至包括一些學前教育計畫。教學用電腦基本上有兩種主要用途：一是直接呈現資料，二是扮演輔導角色，透過測試學生的理解力來實現教學目標（Encyclopaedia Britannica, n.d.）。
PLATO（Programmed Logic for Automatic Teaching Operations，程式化邏輯自動化教學操作系統），也稱為Project Plato 或Project PLATO，是世界上最早的電腦輔助教學（Computer-Assisted Instruction,CAI）系統之一，由美國伊利諾大學香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign）工程師Donald Bitzer 在1960 年開發，標誌著電腦輔助教學的起源以及電腦教育的興起（如圖1-1）。
PLATO 系統最初運行於伊利諾大學的ILLIAC I 1 電腦上，其開發目的是為了解決因人口快速增長和二戰後退伍軍人高等教育需求所帶來的教育挑戰。該系統透過電腦技術支援自學與互動式學習，大幅提升教育效率，是CAI 的第一個實際應用案例。到一九七○年代末，PLATO 已支援數千台分布於全球的圖形終端機，並運行於近十台不同的網路連接大型主機上。許多現代多使用者計算的概念最初都誕生於PLATO 系統，包括論壇、公告欄、線上測驗、電子郵件、即時聊天室、圖像語言、即時通訊、遠端螢幕共享，以及多人電子遊戲等功能。隨著電腦技術的不斷進步，PLATO 不僅成為教育科技的里程碑，更啟發了後來多種形式的電腦輔助教學系統，推動了教育模式的持續創新與進步。過去六十年間，CAI 的發展主要可分為三個階段。一九六○年代至一九八○年代是其發展的初始階段，而一九八○年代至二十一世紀的第一個十年則是CAI 蓬勃發展的實現階段。在二十一世紀的第一個十年後，隨著人工智慧的興起，CAI 的發展形式也發生了變化。這三個階段的
時間、特徵以及代表性應用如圖1-2 所示（Lu & Shen, 2023; Wikipedia,2025）。許多進步都可以追溯到PLATO 系統，這個系統以電腦學習的創新理念為基礎，是一項革命性的系統，為今天的網路和遠距教學奠定了基礎（Grainger College of Engineering, n.d.）。
AI 輔助教學的進階應用與未來展望
在教育領域，科技的發展一直是推動教學進步的重要力量。從黑板、投影機到數位課程，科技工具不斷革新。而在二十世紀後期，電腦開始進入教室，成為教育的重要助力，電腦輔助教學（CAI, Computer-Assisted Instruction）應運而生，為當時的教學帶來了革命性的變化。然而，CAI 在初期的應用雖然提升了學習資源的可及性與個別化教學的可能性，但其功能多侷限於單向的資訊傳遞與固定流程的互動，難以真正滿足學生多元的學習需求。隨著教育需求日益多樣，CAI 的不足逐漸浮現，促使教育界重新思考科技如何更深入地融入教學。在數位轉型的浪潮下，如何突破CAI 時代的限制，運用人工智慧（AI）的進展，實現更智慧化、更個別化的教學模式？這樣的挑戰促使AI 輔助教學不斷演進，從CAI 到生成式人工智慧（GAI, Generative AI），教育科技的應用方式已經發生了根本性的突破。透過探討AI 輔助教學的歷史發展，我們可以更加深刻地理解其變革過程與未來的可能性。
第一節 AI 輔助教學的起源與CAI 時代的特色
壹、電腦輔助教學的概念與起源
電腦輔助教學被定義為一種利用電腦進行教育內容傳遞的教學策略或補救措施。CAI 包括動畫、聲音和示範等互動元素，用於吸引學生的注意力。它允許學習者以自己的節奏進行學習，可以個人學習或以小組合作的方式進行。此外，CAI 還能即時提供反饋，幫助學生更好地理解學習內容，從而提升學習成效（Batarilan 等，2024）。電腦是一種科技工具，在課堂中滿足學生學習需求方面具有特別的潛力。電腦輔助教學是一種教學介入方法，透過桌上型電腦、筆記型電腦或平板電腦等設備作為核心工具，提供學生接觸學術內容與教學的機會。CAI 的例子包括使用電腦上的文書處理應用程式來練習寫作技巧（例如編輯或拼字），或者透過平板電腦上的應用程式學習點字編碼（Tuttle & Carter,2023）。電腦輔助教學亦指透過電腦或電腦系統呈現的教學內容或教材計畫。電腦在教育中的使用始於二十世紀六○年代，隨著便利的微型電腦在七○年代的出現，電腦在學校中的使用迅速普及，涵蓋從小學教育到大學教育，甚至包括一些學前教育計畫。教學用電腦基本上有兩種主要用途：一是直接呈現資料，二是扮演輔導角色，透過測試學生的理解力來實現教學目標（Encyclopaedia Britannica, n.d.）。
PLATO（Programmed Logic for Automatic Teaching Operations，程式化邏輯自動化教學操作系統），也稱為Project Plato 或Project PLATO，是世界上最早的電腦輔助教學（Computer-Assisted Instruction,CAI）系統之一，由美國伊利諾大學香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign）工程師Donald Bitzer 在1960 年開發，標誌著電腦輔助教學的起源以及電腦教育的興起（如圖1-1）。
PLATO 系統最初運行於伊利諾大學的ILLIAC I 1 電腦上，其開發目的是為了解決因人口快速增長和二戰後退伍軍人高等教育需求所帶來的教育挑戰。該系統透過電腦技術支援自學與互動式學習，大幅提升教育效率，是CAI 的第一個實際應用案例。到一九七○年代末，PLATO 已支援數千台分布於全球的圖形終端機，並運行於近十台不同的網路連接大型主機上。許多現代多使用者計算的概念最初都誕生於PLATO 系統，包括論壇、公告欄、線上測驗、電子郵件、即時聊天室、圖像語言、即時通訊、遠端螢幕共享，以及多人電子遊戲等功能。隨著電腦技術的不斷進步，PLATO 不僅成為教育科技的里程碑，更啟發了後來多種形式的電腦輔助教學系統，推動了教育模式的持續創新與進步。過去六十年間，CAI 的發展主要可分為三個階段。一九六○年代至一九八○年代是其發展的初始階段，而一九八○年代至二十一世紀的第一個十年則是CAI 蓬勃發展的實現階段。在二十一世紀的第一個十年後，隨著人工智慧的興起，CAI 的發展形式也發生了變化。這三個階段的
時間、特徵以及代表性應用如圖1-2 所示（Lu & Shen, 2023; Wikipedia,2025）。許多進步都可以追溯到PLATO 系統，這個系統以電腦學習的創新理念為基礎，是一項革命性的系統，為今天的網路和遠距教學奠定了基礎（Grainger College of Engineering, n.d.）。
