第四章 KMP 模型驗證與實驗設計
第一節 實驗設計
一、前導實驗
本研究前導實驗採實驗法進行，以中華大學資訊管理系網路管理課程的修課 學生為實驗對象。採用 CCNA 網管課程進行實驗，大部分的受測者為二年級學 生分別為甲、乙兩班，男生的樣本數為35 份和女生 24 份，總樣本數為 59 份。
本課程為資管系的必修課程，且有上限修課人數(以資管系必修課學生優先)，因 此只有資管系的學生才有機會修課，而這些同學的電腦、網路經驗背景可以被假 設是相似的。不過因為受測者都曾受過相關網路管理訓練(企業資料通訊課程)且 表現不一，因此本研究先進行前導實驗，藉以排除網路管理基礎不一致的受測 者。另外，考量到樣本差異度過大的受測者（例如：大四重修生）干擾因素，落 差過大的受測樣本亦予以排除。
最後，受測者年齡為分佈於19~20 歲的大二資管系學生，因此同質性一致。
分組方式以第一次小考成績進行排序，依分數名次分別排序四組如圖37 所示，
在圖中的數字為名次，排序後則各組的網管先備知識一致。最後，再將此四組隨 機分為實驗組（第二、四組）與控制組（第一、三組）。
圖 37 名次分組
為了提高實驗的參與意願，授課教師也以額外加分鼓勵學生參與。實驗組進 行 CCNA 課程遊戲，而控制組則是進行網頁瀏覽。並分成兩梯次不同時間進行 測試，第一梯次在前而第二梯次在後，旨在了解不同的方式先後進行實驗的差 異。因為課程中還會參雜重修生及延畢生的關係，因此年齡差異過大及背景差異 的樣本不列為最終的有效受測對象。刪除7 筆樣本數及 18 個無效樣本（包括：
未完後測測驗或未進行第一次小考與根本不參加實驗者），共計有效樣本數為34 份，進行後續統計分析。
以單元三為例，表13 為單元三的初步實驗數據。由受測者參參與實驗的平 均秒數來看，實驗組(電腦遊戲) 的受測者平均停留秒數(831 秒)高於控制組(瀏覽 網頁平均約614.4 秒)。因此可以看出，遊戲是可以吸引學習者也願意花時間去參 與玩遊戲，所以遊戲是適合作為網管知識置入的平台。更有趣的是，本研究發現 在遊戲的受測者中，後玩的受測對象(第二梯次)會與先玩（第一梯次）的人詢問 遊戲情況，所以第二梯次的受測者在遊戲中的停留秒數（第二梯次:840 秒）停留 更久(第一梯次:822 秒)，且遊戲平均分數後玩受測者（第二梯次:2555 分）比先 玩（第二梯次:1750 分）的分數還要高。在控制組(瀏覽網頁) 瀏覽秒數前後梯次 有所差異，後受測者尋問瀏覽網頁內容，可能覺得網頁的內容較無有趣，所以後 測者（第二梯次:370 秒）在網頁的停留時間相對較短(第一梯次:858 秒）。這也代 表著玩家對遊戲是有興趣的，所以本研究將知識置入於遊戲中是有效果是好的。
表 13 前導實驗統計
組別與梯次 實驗組(電腦遊戲)
第一梯次 第二梯次
控制組(瀏覽網頁) 第一梯次 第二梯次
瀏覽秒數 822 秒 840 秒 858 秒 370.8 秒
平均：831 秒 平均：614.4 秒
遊戲平均分數 1750 2555 -
評量成績 61 65 55 68
由前導實驗分析研究顯示與本研究預期結果相符，電玩遊戲是適合作為相關 網管認證知識的置入平台。且相較於傳統的數位教學道具(網頁方式)的學習是更 適合。我們也與前導實驗受測者進行深度訪談，收集相關的意見以利後續遊戲設 計及相關研究進行。像是許多受測者表示單元3.2 的遊戲進行速度太快（類似打 地鼠），另外遊戲進行方式的說明可再加強。也有使用者表示，以遊戲的方式進 行認證教學相當有趣，會加強學習意願。相關改善意見都將再作為後續遊戲單元
二、KMP 模型實驗施測
在正式實驗中，是以中華大學資管系網路管理課程的修課學生為實驗對象，
分別有甲班及乙班上課同學共計117 人。甲班為資訊組班級人數為 49 人，性別 比例的分佈為男生為37 人（31.62％）女生 12 人（10.26％）；則乙班的受測者為 管理組，班級人數為 68 人，在性別的分佈為男為生 39 人（33.33％）女生則為 29 人（24.79％）。
經過前導測試後，本研究也發現資管系的學生對於電腦的操作較為熟悉，因 此顯少出現排斥遊戲的情況，且對電腦遊戲的興趣較高，因此在遊戲操作就不用 需要進行額外的訓練。依教學週期與課程安排，網路管理課程分為3 個階段，而 本研究所欲進行的網管課程內容，是針對CCNA 認證考試的基礎網路知識補強，
屬於第一個階段即為前六大單元。若要完成所有六大單元的 14 個遊戲需時約 3 個月的實驗時間。而遊戲單元的配置方式跟傳統授課的配置進度有所差異，所以 主要配合傳統授課進度的並非照遊戲的單元順序授課，每當教師授課完一個單元 後的下一週才會對受測者施行遊戲實驗與問卷施測，時間將為期12 週，如表 14 為分組實施受測進度表。
表 14 分組實施進度表 組別
單元 第一組 第二組 第三組 第四組 單元一 10/6(二) 10/8(四) 單元二 11/19(四) 11/16(二) 單元三
實驗組 (電腦遊戲)
10/13(二)
控制組 (瀏覽網頁)
10/13(二)
實驗組 (電腦遊戲)
10/15(四)
控制組 (瀏覽網頁)
10/15(四)
單元四
控制組 (瀏覽網頁)
10/22(四)
實驗組 (電腦遊戲)
10/22(四)
控制組 (瀏覽網頁)
10/20(二)
實驗組 (電腦遊戲)
10/20(二)
單元五 11/10(二) 11/12(四) 單元六 12/3(四) 12/1(二)
在前12 週本研究進行研究道具設計與開發，相關的 14 個 Flash 遊戲均已開 發完成並放置於網路伺服器上。配合授課進度，公告周知上課學生除了課堂的授 課內容亦可連線至系統進行補強教學。為了提高學生對於本實驗的參與意願，授 課教師也以額外課程加分(至多加分 10%)或是實質補貼（饋贈小禮物)鼓勵學生參 與。所有的受測者均被告知需要完成全部的六個單元才可視為是有效樣本(也才 能獲取實質的加分或補貼)。
而與前導測式分組方式有所不同之處，在於正式實驗的受測對象為還未接受 CCNA 網路管理的先備知識，所以在 KMP 模型實驗施測的分組方式是採用隨機 平均分配的方式。考慮到平均分配人口變數中的性別變數，因此每一個小組都儘 可能的平均分配男女生的比例。甲乙兩班的受測者先備知識背景不同，因此再加 上班別因素，可以分為甲、乙兩班共分為四組。由表 2 分組方式可以看出，本 研究將每一個單元分成不同時段施測，在單元一的部分第一、二組為前段時間受 測(10/6)；而第二、三組為後段時間(10/8)受測。而在單元二則反過來第三四組先 受測(11/16)；再來後受測為第一、二組(11/19)，之後受測單元以此原則分配。本 研究採用前後時段的交叉分配方式，是因為遊戲的前後受測的因素，並不是本研 究主要想要進行的探討，這樣的交叉安排即可隨機化該變數的效果。所以在分組 配置時，以交互前後時段受測方式來中和受測者先玩與後玩的差異效果。
而如同本研究之研究目的，在單元三及單元四的施測時間點，本研究亦安排 加入控制組（瀏覽網頁）的部分，藉以觀察遊戲式學習是否優於傳統的數位學習 方式。也正因為單元三與單元四均為基礎網路協定的介紹，課程性質較為相似，
是許多網路管理教學課程必要的教學範圍，特別適合進行這樣的比較。已於第三 章的系統畫面介紹詳細敘述。最後，針對所有有效的受測樣本，本研究再進行問 卷施測，透過問卷回收了解受測者在不同學習反應構面(AIEF 四個向度)的滿意 度並收集這些受測樣本的期末考分數作為雙軌分析的學習效果依據。
三、問卷設計
本研究是採用實驗法(Experimentation)進行，嚴密干擾因素的影響效果。本 研究的衡量問卷道具是參考過去文獻發展，並以 Likert 5 點語意差異尺度(1 至 5)衡量依變數（受測者學習效果）。其中，又以四個向度衡量受測者的學習效果，
包括：注意力（Attention, A）、學習興趣(Interest, I)、學習專注力(Focus, F)與延伸 學習興趣(Extension, E)。
1. 注意效果（Attention, A）：衡量受測者是否觀察遊戲內所置入的知識，
包含「在遊戲關卡中是否注意到置入的知識出現」、「透過遊戲是否幫助 記得、分析、評鑑知識」。共2 個題項。
2. 興趣效果（Interest, I）：學習者是否對內所置入於遊戲內的網管知識引 發好奇心並進一步產生學習興趣，問卷題項係修正Ha (1996) 所設計的 興趣衡量道具。包含「是否產生對遊戲的興趣」、「遊戲式學習讓我對各 種網管知識產生學習興趣」，共2 個題項。
3. 專注學習(Focus, F)：本研究自行發展相關問項，衡量受測者在遊戲平 台停留的時間，包括在平台內收尋網管知識的行為，突破學習關卡。包 含「遊戲過程中不會做其他事情」、「遊戲過程中會覺得時間過的很快」
及「學習過程中比平常學習更加專注」，共計3 個題項。
4. 延伸學習興趣(Extension, E)：本研究採用 Mackenzie(1986)等人所設計的 興趣衡量道具，以Likert 5 點語意差異尺度探討學習意願。衡量學習者 透過遊戲式學習平台所延伸關於網管知識的學習慾望，包含「遊戲卡關 時，嘗試以其他方式找尋答案」、「遊戲學習經驗可以應用在其他課程的 學習」及「還會想繼續使用遊戲式學習」等，共計5 個題項。
最後，本研究以AIEF 四個項度，共 12 題問項衡量，詳細問卷題項附加於 附錄A 至 F。表 15 為所有受測者的問卷回收情形，所有的受測者必須完成所有 六個單元的遊戲並填寫問卷才可視為有效樣本，因此最終的有效回收率約為 60%。
表 15 問卷回收情形