1. 應提供學生跨學科的彈性選擇。
2. 應以畢業生如何準備適應於各行各業之全方位人才為培育目標。
3. 提供畢業生對於主題預期孰練程度的指導方針。
4. 提供真實可採用的建議，讓課程設計沿著創新與最新發展領域前進，使其更具彈性。
5. 指導方針必頇與各種機構相關的。
6. 基本知識的範圍必頇是管理的。
7. 必頇以培育畢業生可以成功地面對瞬息萬變的領域為目標。
8. 應確定基本技能和知識，以最大彈性度提供所有畢業生選擇應具備的主題。
9. 應提供可安排主題到課程中的最大彈性度。
10. 課程制訂與審查必頇是廣泛的。
CS2013 知識本體將計算機科學的知識組織分為 18 個知識領域，各個知識領域下又細分所屬 的知識單元。18 個知識領域分別為：演算法與複雜性(Algorithms and Complexity)、架構與系統 (Architecture and Organization) 、 計 算 機 科 學 (Computational Science) 、 離 算 數 學 (Discrete Structures)、圖形與視覺化(Graphics and Visualization)、人機介面(Human-Computer Interaction)、資 訊保障與安全(Information Assurance and Security)、資訊管理(Information Management)、智慧型系 統 (Intelligent Systems) 、 網 路 與 通 訊 (Networking and Communications) 、 作 業 系 統 (Operating Systems) 、 平 臺 式 系 統 開 發 (Platform-based Development) 、 平 行 與 分 散 式 運 算 (Parallel and Distributed Computing)、程式設計語言(Programming Languages)、軟體開發基本原理(Software Development Fundamentals) 、 軟 體 工 程 (Software Engineering) 、 系 統 基 本 原 理 (Systems Fundamentals)、社交工程議題和專業技能(Social Issues and Professional Practice)。
CS2013 提出之知識主題階層設計架構，包含知識領域、知識單元、及其建議之核心(Core) 或 選修(Elective)的授課時間。在知識主體中，課程 (course)是指一個受認可的研究單位，所謂的全 職生(full-time students)是在一個學年修幾個課程。知識主體單位是以傳統教學授課時間「小時 (hour)」為單位，不包含相關講座，例如：自習、實驗課、和測驗等。CS2013 在全球有高達 80 門的示範課程，本研究將以 CS2013 為參考，歸納出課程相關領域和主題的關係建置，提供老師 以能力培養為參考下進行教學規劃。
參、系統概念與知識工程
本節從技術架構角度說明本研究系統之概念模型，此外我們也說明採用知識工程方法建構系 統所提供的智慧型服務，以及實作系統之流程概述。
一、發展系統概念模型
本研究目的是以語意資料為基礎，發展智慧型課程地圖知識系統，架構如圖 1 所示。依使用 者所需前端提供各種服務界面，如診斷諮詢服務供學生、教師、業界人士之用，內容管理服務供 管理者使用。中間層是一個知識庫系統，內容來自後端課程地圖語意資料及學生評分與學習成效 語意資料後端提供各種語意資料來源。
圖 1 本研究智慧型課程地圖知識系統架構圖
圖 1 系統後端兩個語意資料源(課程地圖語意資料及學生評分與學習成效語意資料)，其原始 供應來自於學校現有的教務行政資料庫，包含教學大綱資料庫、學生修課成績等。這些原始資料 大多存在關聯式資料庫，缺乏外顯的(explicit)語意資訊，本研究以語意加註方法（Uren, Cimiano, Iria, Handschuh, Vargas-Vera, Motta, & Ciravegna, 2006），從原始資料庫中抽取適當欄位值，配合本 體知識(ontology)附加語意資料，產出 RDF 檔案，以便存入 RDF 知識庫。以下分別說明後端課程 地圖語意資料及學生評分與學習成效語意資料來源的建構概念。
1. 建立課程地圖語意資料
現行的課程地圖是以課程為基本單位，有的只有課程名稱，有的以網址連結到該課程 的課大綱。這種課程地圖提供的學習路徑，節點(node)間的端線(edge)，僅具有“前後”連結 關係，缺乏依照課程目的1(objective)及學習成效(learning outcome)等所建立的“語意”關 聯，無法提供學生了解路徑中預計及已經達到的學習成效。這個步驟的目的是建立各課程
1 參考 http://assessment.uconn.edu/primer/goals1.html
的語意資料，然後以此語意資料為基礎，根據各服務所建立的任務知識(task knowledge) 執行推理工作，建立目的導向(goal oriented)的學習路徑，如圖 2。
圖 2 本研究建立課程地圖語意資料示意圖
圖 2 是建立課程語意資料的示意圖，其結果(圖中綠色區塊)將進入智慧型課程地圖知 識庫，提供診斷諮詢推理所需的知識。首先我們用 RDB-to-RDF 對應技術(R2RML2)，寫 腳本程式，透過處理器(R2RML 處理器)，將課程綱要資料庫裡相關欄位轉成 RDF 格式，
包括(1)課程側寫資訊，(2)課程概述及目標，(3)各單元主題、內容綱要、學習目標、學習 成效評量方式等，產出圖 2 的基本課程地圖語意資料。本研究選用大同大學資訊工程學系 的課程大綱為實驗對象，接下來我們以特定領域本體知識庫(Domain Ontology)裡的辭彙為 基礎，對基本地圖語意資料各部分加註語意，產生課程地圖語意資料(圖 2 課程地圖語意 資料(in RDF)區塊)。本研究實驗對象是資訊領域，因此參考 ACM Computer Science Curricula 20133裡的知識領域(knowledge area)、知識單元(knowledge are)等，利用 SKOS4辭 彙集建立圖二的領域本體知識庫，經過語意註解後就產出圖 2 的課程地圖語意資料。
2. 建立學習成效語意資料
圖 2 著重在建立課程地圖裡各別課程的語意資料，圖 3 則是針對個別學生對於修過課 程建立其學習成效語意資料。本研究參考 Carnegie Mellon University 的 Eberly Center 所提 的課程評分和學習成效間的關聯性5，將課程大綱裡的各單元評分方式和學習成效整合，
從知識(knowledge)和技能(skill)的角度，給各單元評分方式加註適當學習成效分類從每位 學生的課程成績中可以得到學習成效的直接評量數據。圖 3 首先以圖 2 的課程地圖語意資 料為輸入，給各單元的學習成效評量方式加註其學習成效分類。另一方面我們製作腳本程 式，將學生修課成績資料庫裡的各學習單元成績轉成學生課程單元評分語意資料(圖 3 學
1 CommonKADS Model Set, http://www.commonkads.uva.nl/
2 R2RML, http://www.w3.org/2001/sw/wiki/R2RML
3 ACM CS2013, http://www.acm.org/education/CS2013-final-report.pdf
4 SKOS, http://www.w3.org/2004/02/skos/
5 Grading vs. Assessment of Learning Outcomes: What’s the difference?
http://www.cmu.edu/teaching/assessment/howto/basics/grading-assessment.html
生評分與學習成效語意資料(in RDF)部分)。
圖 3 本研究建立學生學習成效語意資料示意圖
3. 系統實作流程概述
本研究將以大同大學資工系課程地圖為目標進行系統發展，預計採取之實作流程說明 如下：
(1) 將課程大綱關聯式資料庫中相關資料運用 Virtuoso 雲端系統軟體 RDB-to-RDF 對應技 術(R2RML)，撰寫腳本程式，透過 R2RML 處理器，將課程綱要資料庫裡相關欄位轉 成 RDF 格式。
(2) 參考 ACM Computer Science Curricula 2013 裡的知識領域(knowledge area)、知識單元 (knowledge are)等，運用 protégé SKOS 辭彙集建立領域本體知識庫後，經過語意註解 後產出課程地圖語意資料。
(3) 結合課程地圖語意資料，參考 Carnegie Mellon University 的 Eberly Center 所提的課程 評分和學習成效間的關聯性，將課程大綱裡的各單元評分方式和學習成效整合，將每 位學生可程成績加註其學習成效分類。
(4) 運用 Virtuoso 雲端系統軟體 RDB-to-RDF 對應技術(R2RML)，撰寫腳本程式，將學生 修課成績資料庫裡的各學習單元成績轉成學生課程單元評分語意資料學生評分與學 習成效語意資料(in RDF)。
(5) 最後，將資料發佈到 Drupal 7，進行系統開發，提供使用者查詢及應用。
二、知識工程
本研究目的是發展智慧型課程地圖系統，採用 CommonKADS 知識工程方法論（Schreiber, Akkermans, Anjewierden, de Hoog, Shadbolt, Van de Velde, & Wielinga, 1999）來開發建造這個知識 系統，也就是圖 1 系統架構中的前端服務介面和中間的知識庫。
CommonKADS 將知識密集問題分成分析和合成兩大類，前者對於已經存在的系統，根據觀 察到的資料，輸出跟系統的一些特性，如分類、診斷等問題。後者是對於尚未存在的系統，根據 需求建立系統，如設計、規劃等問題。整個知識系統是建立在一系列的模型建立上，從抽象到具 體共分三層：情境(Context)、概念(Concept)、及成品(Artefact)。情境類包含組織模型、任務模型、
代理模型；概念類是由知識模型、通訊模型組成；成品類含設計模型，簡述如下（Schreiber, Akkermans, Anjewierden, de Hoog, Shadbolt, Van de Velde, & Wielinga, 1999; Carlos, Iglesias, &
Mercedes Garijo, 2008）：
1. 組織模型(Organization Model)：描述和分析組織主要活動，便於發現問題和機會，建立其 可行性，並評估對組織行動的影響。
2. 任務模型(Task Model)：分析組織的子流程計劃。
3. 代理模型(Agent Model)：代理任務的執行人。
4. 溝通模型(Communication Model)：任務中涉及代理人溝通的概念描述。
5. 知識模型(Knowledge Model)：闡明在執行任務時使用的知識種類和結構。
6. 設計模型(Design Model)：將上述模型構成知識的規範要求念建立模型。
本研究知識工程工作著重在情境及概念層之模型的建立，首先從組織的角度認識知識地圖系 統的建立。從訪談、腦力激盪與會議討論的方式，略述大學的組織脈絡及課程地圖營運理念、目 標、實施策略與外在因素等，並列出所察覺的問題癥結與改善之機會狀況及對已察覺到的問題與 機會，列出可能的解決方式。接下來針對上述之問題與機會，進一步分析出問題癥結點在大學相 關部門結構、程序、人員、資源、知識、文化和權力等六大方面的影響。依工作流程展開每一個 流程內的工作，並分解工作所運用到的知識資產，再加以評估該知識的重要性。描述出問題癥結 點所運用的知識資產，評斷其是否正確，以作為未來改善之依據對商業投資風險、成本和利益、
資訊科技的支援性、專案等方面進行可行性評估。
課程地圖是教學對於學生學習狀態的假設，教學的流程也會因為學生的學習表現而不斷被修 正。課程地圖強調如何發展更實際可行的課程，以及思考教學與評量的結合。現今大多大學系所 呈現的課程地圖大多屬於線性架構，提供學生按著路線一步一步走，到達到某個職業類別的終 點，或是以想要從事的職業為起點，再按圖索驥，找出必頇行走的路線。這樣屬於定製化的課程 地圖，是否考量到個別學生的差異性？能否引發多元而豐富的學習經驗？是否會限定學生的學習 內容？這都是現在課程地圖所面臨的問題。UCAN 是教育部提供一個讓學生進行職業興趣探索及 職能診斷，作為規劃自我能力養成與發展方向，讓學生可以具備正確的職場職能，提高個人職場 競爭力。因此，本研究將在對課程地圖深入探討認識後，對課程地圖做實務演練，以獲得第一手 的經驗，了解開發整合系統所需的知識結構及服務流程，並以課程大綱為基礎，UCAN 平台為參
課程地圖是教學對於學生學習狀態的假設，教學的流程也會因為學生的學習表現而不斷被修 正。課程地圖強調如何發展更實際可行的課程，以及思考教學與評量的結合。現今大多大學系所 呈現的課程地圖大多屬於線性架構，提供學生按著路線一步一步走，到達到某個職業類別的終 點，或是以想要從事的職業為起點，再按圖索驥，找出必頇行走的路線。這樣屬於定製化的課程 地圖，是否考量到個別學生的差異性？能否引發多元而豐富的學習經驗？是否會限定學生的學習 內容？這都是現在課程地圖所面臨的問題。UCAN 是教育部提供一個讓學生進行職業興趣探索及 職能診斷，作為規劃自我能力養成與發展方向，讓學生可以具備正確的職場職能，提高個人職場 競爭力。因此，本研究將在對課程地圖深入探討認識後，對課程地圖做實務演練，以獲得第一手 的經驗，了解開發整合系統所需的知識結構及服務流程，並以課程大綱為基礎，UCAN 平台為參