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Research Infrastructure for Higher Education

Educational Omics Data Lake 從教學實踐到 AI 教育科學的數據基礎建設

🎓 學習者 Learner
🧠 認知組學 Cognomics
❤️ 生理神經 PhysioNeuromics
👥 社交組學 Sociomics
🌡️ 環境組學 Environomics
💬 語言組學 Linguomics
⚖️ 倫理組學 Ethicomics

認知分析
生理監測
社交互動
環境感測
語言分析
倫理規範

三層架構設計

Uedu 平台、Educational Omics 框架與 Labs 研究介面的協同運作

Uedu 平台

Data Acquisition Layer

作為教學支援工具與研究基礎設施,整合即時語音轉錄、穿戴式生理感測、GenAI 虛擬助教,創建連續且可分析的學習紀錄。

  • MyGPTs 生成式 AI 對話
  • QuizGPT 適性測驗系統
  • Garmin Health 生理數據整合
  • IoT 環境感測器串接
  • 課堂語音即時轉錄

Educational Omics

Conceptual Framework

借鏡生命科學的「體學」整合典範,將學習過程的多元痕跡統一為可分析的整體,支援數位孿生建模與適性回饋系統。

  • Cognomics 認知組學
  • PhysioNeuromics 生理神經組學
  • Sociomics 社交組學
  • Environomics 環境組學
  • Linguomics 語言組學
  • Ethicomics 倫理組學

Uedu Labs

Research Interface

為 PI(計畫主持人)與研究團隊提供數據存取介面,支援課程綁定、成員管理、學習數據預覽與下載,實現教育實證研究。

  • 實驗室成員與角色管理
  • 課程數據綁定與授權
  • 對話紀錄、活動日誌查詢
  • Quiz 作答數據分析
  • CSV 格式數據匯出

數據流架構

從數據採集、Omics 處理到研究輸出的完整流程

Uedu Platform — 數據來源
💬
AI 對話
MyGPTs 互動紀錄
推理過程追蹤
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測驗數據
QuizGPT 作答
知識點掌握度
生理數據
Garmin Health
HRV/睡眠/壓力
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CO₂/溫濕度/光照
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自動逐字稿
數據淬取 & 時序對齊
Educational Omics — 六維分析
🧠
Cognomics
認知發展
知識建構追蹤
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壓力與專注度
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環境因素
學習空間品質
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語言特徵
表達與論述
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Ethicomics
倫理治理
隱私與公平性
學習分析 & 數位孿生建模
Uedu Labs — 研究輸出
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實證研究
學術分析
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教學優化
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Labs 研究功能

為教育研究者設計的數據存取與分析工具

實驗室成員管理

支援 PI、Co-PI、博士生、碩士生、RA 等多種角色,彈性管理研究團隊成員與數據存取權限。

課程數據綁定

將 Uedu 平台上的課程綁定至實驗室,教師可查看所屬課程的學習數據與分析報告。

對話紀錄追蹤

完整保存學生與 AI 的互動對話,支援推理過程分析與認知發展追蹤。

活動日誌分析

記錄學習平台上的各項操作行為,包含 AI 任務互動、開放式問答等多元學習活動。

Quiz 數據洞察

分析 QuizGPT 測驗作答情況,掌握學生知識點掌握度與學習成效。

彈性數據匯出

支援 CSV 格式匯出,方便研究者使用 Python、R、SPSS 等工具進行進階統計分析。

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Reference: Designing an Educational Omics Data Lake: A Multimodal Infrastructure for Technology-Enhanced Learning