多媒體教材品質管制模型設計

軟體品質評量與製作流程的規範，最具代表性的是由美國卡內基美隆大學

(Carnegie-Mellon University, CMU)軟體工程研究所(Software Engineering Institute, SEI)所 提出的國際性標準能力成熟度整合模式(Capability Maturity Model Integrated,

CMMI)[10]。根據CMMI的規範，在多人協同的開發環境中，如果缺乏穩定的開發流程 及良好的作業規範，會造成使用者所設計出來的元件或素材，在整合測詴階段時，才發 現元件不一致的衝突，或甚至是互斥現象，以致無法順利整合，而造成開發時程延誤、

開發成本上升、顧客抱怨及開發成員士氣低落[11,12]。

這些現象也會發生在多媒體教材的製造過程上，而此篇論文希望能學習CMMI的長 處，建立一套多媒體教材品質管制的模型。

2.3.1 Multimedia Learning Contents Process Life Cycle

分析多媒體教材(Multimedia Learning Contents, MLCs)的開發及製作過程，可以歸納 出一開發生命週期(參考圖 6)；在其各個階段(Phase)中，需要規範各式文件規格，每一 份文件用來表達其所對應的每一個主要工作結果；茲將其分成下列五個主要的階段：

1.課程導入期 (RD)

2.課程規劃期/單元腳本設計 (DM) 3.課程規劃期/場景UI設計 (UI) 4.課程製作期/素材製作 (MM) 5.課程製作期/教材製作 (CM)

圖 6 ：多媒體教材開發流程(MLCs process flow chart)

在課程導入期(RD)主要的工作是根據教學目的、教學對象與教學環境的需求，可使 使用原創設計、規劃或是選定現有適當的學習教材或教案，作為開發多媒體教材的原始 教學內容與依據。

在課程規劃期/單元腳本設計階段 (DM) 主要的工作是設計多媒體教材的分鏡腳 本，此分鏡腳本是用來說明多媒體教材內容所要表達意境或觀念。腳本內的劇情同時需 要描述這些多媒體素材之間與場景的空間及時間的關係。

在課程規劃期/場景UI設計階段(UI)主要的工作是設計多媒體教材的使用者界面，美 術編輯者需要根據多媒體教材的分鏡腳本每一幕場景的需要，設計多媒體教材內容所需 要使用者界面。主要工作包括主瀏覽畫面的使用者界面設計與美工設計，和每一幕之間 的瀏覽方式及美工設計。

在課程製作期/素材製作階段 (MM)主要的工作是多媒體教材內容所需要的多媒體 素材製作。多媒體教材開發人員需要根據多媒體教材的分鏡腳本劇情的需要，設計腳本 中每段劇情所需要使用不同資料格式的多媒體素材，來協助了解教材內容的意境表達或 觀念。常見的多媒體資料格式種類包括聲音、影片、圖片、動畫及文字。

在課程製作期/教材製作階段 (CM)主要的工作是多媒體教材內容的編輯及製作，多 媒體教材開發人員需要使用多媒體編輯軟體或程式開發工具，根據分鏡腳本的劇情描 述，將多媒體素材及多媒體素材、多媒體素材及場景之間的空間及時間的關係，製作成 一幕幕的多媒體教材內容。而此步驟所使用的多媒體編輯軟體或程式開發工具，對於多 媒體教材的最終成品有關鍵性的影響。

2.3.2 MLCs Directed Acyclic Graph (MDAG)

由於需求變更(Requirement change)在多媒體教材的設計、製作過程中都避免不了。

多媒體教材可視為被「賦予行為」的「素材」集合體；為了共享這些設計好的素材、有 效管理這些素材及其行為，可以依其需求，將其邏輯群組建立，下表是一份自然語言需 求的範例，對應的多媒體教材的編輯工具為智勝國際編輯手[8]。

參考本實驗室之前的研究成果[13]，可以了解到，一個多媒體教材的最小可執行單 位(以編輯手為例)，可以自然語言敘述其需求，直接將之整理成如下(表 1)：

表 1 ：自然語言需求(Requirement in Natural Language)- 以編輯手製作多媒體教材的分鏡腳本(Storyboard)

而由以上的分鏡腳本，可以找出其相依關係，例如：場景1(Scn1)裡有3個腳本 (Script1/2/3)；腳本1(Script 1)裡，有兩個演員(Act 1/2)。依此關連類推，可以得到下列的 MLCs Directed Acyclic Graph (MDAG) [13] (圖 7 ：以編輯手製作多媒體教材的分鏡腳本 (Storyboard)展開的MDAG)：

圖 7 ：以編輯手製作多媒體教材的分鏡腳本(Storyboard)展開的 MDAG

在MDAG中圖形內所使用節點的類型如下：

 分鏡節點(Scene nodes)：

此節點代表在分鏡腳本(Storyboard)中，多媒體教材內的一個獨立分鏡畫面作業單 位。在此節點必頇完成紀錄相關劇情及多媒體素材的關係性。

 劇情節點(Script nodes)：

此節點代表在分鏡腳本(Storyboard)中，多媒體教材內的一個獨立分鏡中，多媒體素 材所需要演出的劇情。在此節點必頇以自然語言說明多媒體素材依照劇情的時間與 空間的關係性進行表演行為。

 演員節點(Actor nodes)：

此節點代表在分鏡腳本(Storyboard)中，多媒體教材內的一個獨立分鏡中，依照劇情 的情節需要，所使用的多媒體素材演員。在此節點必頇完成多媒體素材的設計工作。

其中的節點(nodes)和節點之間的關連就是有方向性的邊(directed edges)，它代表「有」

關連，例如，Scn 1「有」Script 1, Script 2和Script 3三個子節點；自然語言中的表述，就 是場景1(Scn1)裡有腳本1/2/3(Script1/2/3)三個腳本。

用MDAG的方法，就可以將多媒體教材中，分鏡腳本以下的素材，以腳本分鏡表的邏輯 群組拆解，用節點及邊的方式描述。

2.3.3 MLCs Bidirectional Traceability Matrix

在本參考文獻的原始設計中，並沒有利用DAG的特性來做相依性關係的偵測或判 斷，而是利用節點和節點之間的關連，形成的相依矩陣(Dependency Matrix)[14]，整理 出一個多媒體教材正向相依矩陣(MLCs Forward Dependency Matrix)，簡稱MFDM。

由於需求變更(Requirements Change)會發生在多媒體教材開發生命週期(MLCs Process Life Cycle, MPLC)的任一階段，為了避免不一致性(Inconsistency)品質問題的產 生，必頇掌控在多媒體開發過程中，因為修改劇情、場景或是素材時，對於最終成品的 影響。透過前一節的分鏡腳本及其所代表的MDAG，可以建立一個相依矩陣(Dependency Matrix)，來記錄素材及其邏輯元件之間的相依性關係(Dependency Relationship)。用前一 節的例子(表 1及圖 7)來說，可以定義一個多媒體正向相依矩陣(MFDM)，如表 2。

表 2 ：MLCs Forward Dependency Matrix (MFDM)

若直行的節點存在橫列節點的相依關係，也就是有一個邊(directed edge)由直行的節 點指向橫列的節點，則於正向相依矩陣對應的相關欄位設定值為1，若不存在相依關係，

則相關欄位值為0。其主要意義可由上表中的Dependency-Out-Degree (DOD)[15,16]來說 明其特性，DOD的數值大小代表當多媒體教材開發生命週期的任一階段的需求設計改變 時，所影響下一階段的設計工作的範圍大小。將上面的多媒體教材正向相依矩陣(MFDM) 作轉置(transpose)，可以得到多媒體教材反向相依矩陣(MLCs Backward Dependency

Matrix, MBDM)，如表 3。

表 3 ：MLCs Backward Dependency Matrix (MBDM)

反向相依矩陣其主要意義可由上表中的Dependency-In-Degree (DID)[15,16]來說明 其特性，DID的數值大小代表當多媒體教材開發生命週期(MPLC)的任一階段的設計需 求，受到來自上其它節點影響的數量多寡。

由此二矩陣所記錄的相依性關係(Dependency Relationship)的紀錄，可以知道當多媒 體教材開發生命週期的任一階段的需求設計改變時，所影響下一階段的設計工作的範圍 大小，以及任一階段的設計需求，受到上一階段的設計工作影響的範圍大小。除此之外 導向非循環圖形(Directed Acyclic Graphs, DAG)具有方向性以及不會形成循環的特性 [17]，可以說明在多媒體教材開發生命週期(MPLC)的過程中，需要按照各工作流程階段 先 後 順 序 設 計 與 製 作 的 特 性 ， 同 時 又 可 表 現 出 每 一 工 作 階 段 之 間 的 相 依 性 關 係 (Dependency Relationship)。因此MDAG適合作為設計具有雙向可追蹤性(Bidirectional Traceability)以及不一制性偵測(Inconsistent Detection)機制的多媒體教材的基礎模型。