個人簡介
研究
數位學習融合科技與人文，涵蓋軟硬體技術、教育理論、認知科學、網路及人工智慧等多元理論與技術，旨在提升教育品質。此領域新興且發展迅速，並被視為未來教育改革的主要驅動力。陳德懷教授是臺灣及亞洲數位學習研究領域的奠基者之一，貢獻及影響擴及全球。他的研究歷程隨著技術與應用、理論與實踐的變化，分三個時期遞進發展。
新興技術取向研究 (Emerging Technology Oriented Research, 1980s & 1990s)：
探索新興科技對未來教育的潛在影響，並研究其提升學習效能的可能性。
人工智慧學習同伴：在 1988 年的博士論文研究中，提出人工智慧學習同伴概念，成為AI 在教育領域的主要研究目標。隨著近年大型語言模型（如 ChatGPT）與機器人技術的迅速發展，原本僅屬學術的概念，現已逐漸邁向實現。
全球第一套網路學習系統：這在1989年，陳教授在中央大學任教後，以一項國科會計畫開發了全球第一套專為網路學習設計的系統——Distributed West 原型系統。當時，世界對網路與教育的關係尚不清楚，但這套系統已具備支援網路連線合作學習與競爭遊戲式學習的功能，堪稱開創了網路教育的先河。
未來智慧教室：在90年代初，開展了一系列不同形式的網路學習實驗，例如網路合作學習、網路同儕互教、連線遊戲式學習等，並運用AI技術發展智慧學習同伴與家教系統，以支援多元化的學習模式。
採用取向研究 (Adoption Oriented Research, 1990s & 2000s)：
為了展示數位科技不僅能賦能學習，還具備在真實世界（而非僅限實驗室）中大規模推廣的潛力而進行的研究。
「亞卓市」：2000 年在教育部補助下，建構了全球第一個網路學習城市「亞卓市」（EduCity）。其中的「網路全民學校」提供逾 1,000 門課程，可視為今日磨課師（大型線上課程，MOOCs）的濫觴。翌年，「亞卓市民」以合作撰寫的方式製作教學內容，其模式與同年誕生的維基百科一樣。在 Web 2.0 與雲端運算等名詞尚未出現之前，「亞卓市」便已採用相關技術建構。2001年，亞卓市與台北市結為實體與虛擬的姊妹市，並在2003年SARS防疫期間，亞卓市並提供台北學生在家學習所需的各項網路資源。2004 年，在臉書問世之前，「亞卓市」已有超過 1,700 所學校、150 萬名學生參與。2010 年，即「亞卓市」成立後10年，美國歐巴馬政府發表的《國家教育科技白皮書》中，「亞卓市」是唯一亞洲案例，並被譽為全球首個「學習社會」（Learning Society）。2005 年，「亞卓市」技術轉移至一家台灣電信公司接手。
「一對一數位學習」：1997年，教室內僅有教師配備電腦，學生則沒有，於是開展了一系列的研究。為了讓學生能參與互動，研發了每位學生皆可使用的簡易遙控裝置，稱為「按按按」，即今日所稱的「教室回饋系統」，並在部分學校開始推行。隨著電腦體積日益縮小、重量減輕、價格更親民，這項理念逐漸發展為「電子書包」與「一對一數位學習」（即今日教育部推動的「生生用平板」政策）。
「行動學習」：2000 年，在智慧型手機出現之前，嘗試讓每位學生使用行動載具——輕便、可無線上網的手持裝置 PDA，將學習從教室延伸到校園、戶外。這項研究是全球最早展開的計畫之一，受到國際矚目，後來也成為日後教育部推動的計畫。
「無縫學習」：2006 年，基於前述一系列與網路學習相關的研究，陳教授認為需要一個整合性的概念，以描述未來在數位科技支持下的學習環境。於是，他與 17 位頂尖數位學習學者（以歐美學者為主）共同提出「無縫學習」（Seamless Learning）的觀念。此概念意指：學生只要心生好奇，便能在任何情境中隨時學習，並藉由個人設備作為媒介，輕鬆快速地在不同情境間切換。這些情境包括個人學習、與另一名學生、小組或大型線上社群合作學習，並可能涉及教師、導師、家長、圖書館員、工作場所專業人員及其他支援性社群成員，無論是面對面或遠端，在課堂、校園、家庭、工作場所、動物園、公園及各類戶外場域皆可進行。無縫學習後來成為數位學習的重要研究議題，除發表大量期刊論文外，國際間以 Seamless Learning 為題的專書亦已出版七本。
人本取向研究 (Humanity Oriented Research, 2010s…)：
以人為本、將科技視為輔助工具，旨在喚醒學習興趣與個人潛能，並透過教育培養由個人幸福擴展至全球福祉的價值觀之研究。
「明日閱讀」：2009年在一個三年級班級展開為期一年的巨量閱讀與寫作實驗。一年後，學生平均每人閱讀約170本書，寫作水準已達六年級程度。自2012年起，在教育部補助下，「明日閱讀」計畫已推行至超過2,200所學校。近年又進一步推動「明日家校共讀」，透過學校帶動家庭參與閱讀，一方面引導家長協助孩子養成閱讀習慣，以取代手機育兒；另一方面藉由巨量閱讀，大幅提升學生的背景知識與整體學習能力。
「數學島」：「數學島」以教育部課綱為主軸，透過互動遊戲呈現數學概念，系統化組織 1,700 多個小學數學概念與超過 40,000 題題目，並以課程地圖引導學生進行線上學習。系統依學生作答即時回饋，並運用機器學習與大數據分析，協助學生規劃學習進度，經營個人學習歷程。透過興趣驅動的方式，提升學習自我效能與興趣、降低數學焦慮。教師與家長則可即時掌握學生學習狀況與進度，提供適切建議與協助。目前「數學島」已在 604 所學校推廣，累積逾 45,000 名學生使用。近年進一步推動「奮毅數學」，鼓勵學生以小組合作方式挑戰困難或開放式的數學問題。在解題過程中，讓學生經歷挑戰、感受挫折，甚至遭遇失敗，再由教師適時介入引導，之後再重新嘗試解題。許多數學觀念與問題本來就不易理解，若沒有經過艱苦的掙扎與思考，學習難以深入。透過這樣的歷程，提醒學生勇於面對困難、不畏失敗，把錯誤視為最佳學習契機，數學能力才能真正進步。
近年推動「奮毅數學」，鼓勵學生以小組合作挑戰困難或開放式問題，經歷挫折甚至失敗後，由教師引導再嘗試。許多數學觀念需經過掙扎與思考才能深刻理解，透過這過程讓學生勇於面對困難，把錯誤視為最佳學習契機，數學能力才能真正進步。
「趣創者理論」：明日閱讀實驗結束後，陳教授意識到，需要一套理論來解釋學生學習表現大幅提升的現象。於是，他與23位亞洲數位學習學者歷經十年討論，針對亞洲普遍以考試為核心的教育現況，共同提出「興趣驅動創造者理論」（Interest-Driven Creator Theory, IDC）。簡而言之，IDC 理論認為學習由三個核心概念構成——興趣、創造與習慣——且每個概念都包含若干重要元件。學習活動若被設計成興趣驅動的創造歷程，並反覆融入日常學習，就能逐漸養成穩定的學習習慣。透過這個過程，學生不僅享受學習，也能累積知識與能力，進而使學習表現顯著提升。
「趣創者國際實驗教育機構」：為深入探究依據「趣創者理論」設計的學習活動與實驗，自 2017 年起以實驗教育方式建立一個小型實驗基地，強調閱讀、運動與品格的培養。學生表現十分突出：低年級每年平均閱讀 400 本書，高年級則能閱讀數十本國中乃至高中程度的書籍。學生畢業後進入其他國中仍表現優異。成果引起國際學者關注，並合作發表有關該實驗機構的學術論文。
「全球和幸」與「通智同伴假說」：陳教授近年聯合數十位國際學者提出「全球和幸」（Global Harwell）理念——結合 Global（全球）、Harmony（和諧）與 Wellbeing（幸福），主張其應成為教育與科技發展的基本價值。幸福涵蓋身心健康、生活滿意與社會運作力；和諧則體現仁愛、公平、正義與中庸，呼應「己所不欲，勿施於人」的黃金律。若僅追求個人幸福而忽視全球和諧，人類未來將難以保障。當今 AI 無處不在，正從資訊處理的「工具」進化為「助理」，並邁向由通用人工智慧（AGI）驅動的「通智同伴」，不僅能提供情感支持、共同參與活動，還能長期陪伴並記錄個人生命歷程，在不同階段擔任導師、夥伴與支持者，成為真正的「終身之伴」。依據「通智同伴假說」，這些 AI 將在培育全球和幸為人類共同價值的進程中扮演關鍵角色。
陳德懷教授是一位教育系統設計者、教育理論家與哲學家，也是未來教育的國際推動者，致力於在科技飛速發展、世局動盪的時代，為人類子孫共築一個和諧幸福的地球。
建立研究社群
陳教授在中央大學任教初期，意識到自己在美國以數位學習作為博士論文畢業，再回到亞洲教書極少數學者之一。為了迎接數位學習對未來教育影響越來越大的趨勢，陳教授認為，在改革動力的河流中，培養上游的研究人才是最重要的工作。於是建立平台，讓學者（特別是年輕學者）有機會在這重要未來領域發展所長。在1993年與在1997年分別舉辦了兩個會議：International Conference on Computers in Education (ICCE) 和 Global Chinese Conference on Computers in Education (GCCCE)，經過多年經營，分別成為亞太地區和全球華人地區數位學習水準最高的年會，後來也陸續成立兩個相關學會APSCE 及 GCSCE（中央大學是兩個學會的總部）與兩個學會的期刊(Scopus Q1)。除了ICCE會議之外，陳教授也協助APSCE學會成立了CTE-STEM、ICFULL、MetaACES三個主題國際會議系列。
此外，陳教授提倡國內學者組織「主題研究群」(SIG)。2005年左右，陳教授當時注意到數位學習將會在下一個10年蓬勃發展，數位科技一定會影響到教育各個方面，研究議題也百花齊放，走在前端的學術界，更需要培養年輕的學者，包括博士研究生，因而在國內、全球華人地區、亞洲地區，大力倡議成立各種既有與新興研究議題的「主題研究群」。長期下來，透過研究者「主題研究群」成員間的相互切磋與學習，進行更深入的互動，一同成長與提升，以增加具有相同興趣的研究者之間的身份認同，形成穩固且有力量的研究社群。近年ISI的研究統計顯示，台灣在數位學習領域的論文數和衝擊指數(impact factor)上的表現傑出全球排名第二，僅次於美國。這表明台灣在數位學習的領域，有一個活躍、高水準及人數規模相當不少的研究社群。這是經過非常多資深與年輕學者的努力，才有的成果。
除了建立國內外研究平台之外，為了推動台灣成為終身閱讀社會，於2016年創辦「中華明日閱讀協會」，每年舉辦「明日閱讀日」與「明日閱讀週」。
陳教授曾獲得不少重要獎項，主要是在工程技術方面，例如：「行政院傑出科技貢獻獎」、「教育部學術獎」、「潘文淵文教基金會研究傑出獎」等，而「教育部國家講座主持人獎」這個獎項，則屬於社會科學領域。工程技術及社會科學兩個領域的審查委員背景不同，都能夠獲得他們的認同，殊為難得。從研究到實踐、從人工智慧到網路技術、從數位學習內容設計到教育理論，陳教授確實是跨領域研究的典範。
教學
陳教授在自己的教學方面喜歡創新。舉例來說，近年大家談「運算思維」(Computational Thinking)。抽象地說，「運算思維」的目的是希望現代人都要知道電腦怎麼想或如何溝通，實際上就是人們要了解電腦如何按照我們給它的指示（電腦程式）進行工作，這已然成為現代人的基本素養。程式語言是一種特別「語言」，能夠與電腦溝通的語言。90年代初，陳教授在中央大學電機系任教時，為了教授程式語言設計（現在稱為計算思維），發展了7個小程式語言，每個小程式語言代表一個程式語言的重要概念，例如abstract data type, functional programming, list processing等。這種方式讓學生對每一個程式語言的概念能夠掌握得更堅固，同時也注意到，一種程式語言的表達模式等於是電腦解決問題某種模式，不同程式語言就有不同解決問題的模式。有一些畢業生返校分享，以這種創新方式學習程式語言，對他們有很大助益。最近陳教授也跟一些教授提倡「機器人思維」(robot thinking)，主要因為機器人在10年內大量出現，人與機器人的溝通變成一個重要議題。但機器人的思考方式，畢竟與人類不同，使得了解機器人如何使用AI思考成為每個人的必修課。
至於課堂上課，陳教授喜歡採用一種「找惑解惑」方式，亦可稱為「自我提問驅動學習」方式。課前學生先預習課程內容，並自我訂出問題。在課堂中，學生進行小組討論，討論自訂的問題。過程中，可能會增加新的問題，也可能把不同問題合併，這種方式讓學生更理解自己問題及可能答案，然後教師帶動全班討論，藉此機會進一步解釋及釐清尚未掌握清楚的概念。「找惑解惑」方式的好處是學生帶著自己的問題來上課，即帶著需求上課，而需求就是尋找答案。另外，問題是屬於他們自己的，會讓他們有一種擁有感，使得過程及答案都會讓他們印象更深刻，並更願意延伸原來的問題及答案。
至於指導研究生方面，陳教授認為研究生就像學徒，學習教授做研究的態度及如何做研究。學生固然需要教授帶領進入學術殿堂，但教授並非完人，陳教授會提醒學生學教授好的一面，見到不好的一面就要警惕自己。陳教授也時常提醒學生：先學做人，才做學問。30多年以來指導20多位博士生畢業，他們進入社會工作（學界或業界）的風評，用功勤奮之外，為人謙虛、與同事合作無間，也常常為學術或其他社群服務。
陳教授有一些教育小故事。他常跟研究生說：「先學做人，才做學問。」此外，對學生個人未來發展，也至為關注。曾經有一位碩士生，個性靦腆低調，卻是極具潛力的研究者。畢業時，就像他的同儕一樣想找一份待遇好的工程師工作，陳教授勸說他幾次，如果對研究有興趣，就要念博士，將來在學界發展。他最後留下來念博士。畢業後，因為教授缺極少，就準備念博士後。那年陳教授有兩位博士生畢業（另一位是他的學長），但陳教授實驗室的博士後職缺只有一位，另一位就要到其他研究單位，工作內容就與數位學習領域有些落差。很明顯，留在實驗室比較理想。該生就主動跟陳教授說，他想把實驗室的博士後職缺讓給學長。陳教授有些生氣，跟他說：「學長的研究興趣與能力不見得適合留在學界，可以到業界發展。你不要禮讓而失去精進自己研究的機會。對你及學界的未來都是一種浪費。」陳教授的話語，讓該生當場潸然淚下。
博士後結束後，他到一所私立大學教書，過了幾年順利升為副教授。因為研究表現出色，轉往一所頂尖大學任教。有兩三次與他同單位的教授，同時也是該大學的校長，跟陳教授說他表現出色、為人謙遜。過了兩年，該學生連續好幾個月，每個月都親自送小禮物給陳教授，陳教授有點好奇，後來才發覺他在那所頂尖大學，兩年內就從副教授升為正教授。但他就是沒有告訴陳教授這個值得慶祝的事。
另外，陳教授長期大力推動閱讀活動，成立「社團法人中華明日閱讀協會」，為此，一位在業界的畢業生，捐了一筆不小數目的錢。曾有人問他為什麼捐這麼多錢，他說：「只要對教育有幫助，只要陳老師高興，就可以了。」另一位在一所頂尖大學教書的畢業生（不是前文的學生），極為支持陳教授推動閱讀，常常上山下海，遠赴許多偏遠地區的學校推廣閱讀。
陳教授一本初衷，對於「數位科技如何轉變教育，讓學習更為人性？」這個問題，始終存在心中，也是他學術及教學生涯想要解決的問題。對於「學」與「教」，陳教授認為「教，是榜樣和關懷；學，是好奇與入迷。」他的教學理念及方法，也始終以此為出發點。他經常勉勵學生終身學習，數位學習應「以人文為懷，藉科技為助」，過程中品格培養和典範塑造尤其重要。
展望未來
160多年前，英國文豪狄更斯在《雙城記》小說第一句話這樣說：「這是最好的時期，也是最壞的時期；這是智慧的時代，也是愚蠢的時代；這是信念的年代，也是疑惑的年代；這是光明的季節，也是黑暗的季節；這是希望的春天，也是失望的冬天……。」現在，人類壽命延長，但新冠疫情全球死亡人數已經超過684萬(Our World in Data, 2023)；人工智慧可以改善未來人類生活，也可以對人類做出愚蠢的事；我們為科技進步歡呼，卻為氣候變遷、自然資源衰竭、環境污染、貧富懸殊等問題而憂愁；數位化讓所有人能連線溝通，卻因不同信念爭吵不斷；線上遊戲讓玩家沉浸其中，孩子的沉迷卻可能成為學習的災難；聊天機器人可以進行各種知識工作，亦可能取代許多人的工作；元宇宙是代表光明的未來世界，還是即將降臨的黑暗深淵？與狄更斯所處時代一樣，現在是希望的紀元，也是失望的紀元。
全球處於危難邊緣，未來人類的幸福是什麼？教育可以扮演什麼角色？曼德拉說：「教育是最有力量的武器，你可以用來改變世界。」的確，教育是未來世界的希望，未來整體人類的圖像與命運，由今日的教育決定。世界的未來，繫於今日的中小學生，2040年他們30多歲，是社會的棟樑。孩子成長不會停止，現在設計未來的教育，等於設計未來的世界。
歷史有重量，讓人站穩現在；歷史有高度，從過去看未來，讓人看得更遠。我們已經邁入21世紀第三個10年，全世界教育面臨各種挑戰，需要同心協力，結合不同社會力量長期努力，不只克服挑戰，還要從教育開始，造就一個和諧幸福的地球。