第三章 研究架構與系統分析
第三節 研究工具
進行本研究所需使用到的研究工具，包括建置測驗系統所需用到的各項電腦 軟、硬體設施、施測過程中所使用的題庫及系統功能分析。茲分述如下：
壹、編製試題
本研究欲探討國小五、六年級學生之資訊能力，故依據教育部頒訂之九年一 貫課程綱要－六大議題中資訊教育內之能力指標編製試題，編製試題之範圍則涵 蓋有關電腦素養、網路素養這二個素養中之能力指標，但其中有關於實際操作部 份，必須採取可以與使用者互動式之評量的方式，但在製作此類試題上需耗費相 當的時間與精力，而且因為軟體的限制無法完全模擬出完整的操作環境。而在編 製試題時則以評量學生電腦素養、網路素養之基本知識為主，測驗題目總共編製 24 題，皆為四元計分。本研究所使用之能力指標分年細目表如表 3-5 所示；表 3-6 所示為屬於第二階段(中年級)之分年細目表；表 3-7 所示為屬於第三階段(高年級) 之分年細目表：
表3-5 資訊能力線上測驗之分年細目表 分年
題目
代號 能力指標內容 素養分類
細目
1 2-2-2 熟悉視窗環境軟體的操作、磁碟的使用、電腦檔案的管 理、以及電腦輔助教學應用軟體的操作等。
電腦素養
2 2-2-2 熟悉視窗環境軟體的操作、磁碟的使用、電腦檔案的管 理、以及電腦輔助教學應用軟體的操作等。
電腦素養
3 4-3-1 了解電腦網路概念及其功能。 網路素養 4 4-3-1 了解電腦網路概念及其功能。 網路素養 5 5-3-3 認識網路隱私權相關法律，保護個人及他人隱私。 網路素養
表3-5 資訊能力檢測分年細目表(續)
分年 題目
代號 能力指標內容 素養分類
細目
24 4-2-1 能進行網路基本功能的操作。 網路素養
表3-6 第二階段(中年級)之分年細目表及題號
題號 1 2 7 8 9 10 11 15 16 17 18 20 23 24 分年細目
1-2-2 ˇ
1-2-3 ˇ ˇ 2-2-1 ˇ
ˇ ˇ
2-2-2 ˇ
2-2-3 ˇ ˇ
3-2-1 ˇ ˇ ˇ
4-2-1 ˇ ˇ
表3-7 第三階段(高年級)之分年細目表及題號
題號 3 4 5 6 12 13 14 19 21 22 分年細目
3-3-1 ˇ ˇ ˇ ˇ
4-3-1 ˇ
5-3-1 ˇ
5-3-2 ˇ
5-3-3 ˇ ˇ ˇ
貳、電腦軟、硬體設備需求
測驗系統建置所需之電腦硬體設備有「Web 伺服器端」、「受試者使用端」、「開 發使用工具」三大部分，實際所使用之規格如下所示：
一、伺服器端
(一)伺服器硬體方面
(1)IBM PC相容電腦，中央處理器為AMD Athlon64 3500+(2.2GHz)。
(2)記憶體(RAM)：1GB。
(3)硬碟容量：40GB。
(二)伺服器作業系統：Slackware 12.0。
二、使用者端
使用者端由於 Internet 為開放性架構，因此無法確定使用者之軟體，在 此對使用之軟體僅做建議，使用者可自行依習慣偏好調整以配合不同的工作 平台，以下為本研究對於使用者建議之軟體部份：
(一)作業系統：Microsoft Windows 98/2000/xp/Vista，或 Linux(必須安裝 圖形使用者介面及Mozilla 系列之瀏覽器)。
(二)瀏覽器：支援 W3C 網頁標記語言之瀏覽器，如：Internet Explorer、
Mozilla FireFox……等，且需支援 Javascript。
(三)螢幕：建議採用 14 吋 SVGA 以上之彩色顯示器。
(四)顯示卡：至少可顯示 65536 色以上，以及解析度 800x600 以上。
三、開發工具
(一)網頁伺服器：Apache 2.2.9。
(二)網頁程式語言：PHP 5.2.6。
(三)後端資料庫：MySQL 5.0.51。
(四)作業系統：Microsoft Windows XP。
(五)網頁編輯：Macromedia Dreamweaver 8。
(六)文字說明動畫編輯：Macromedia Flash 8。
(七)圖像擷取與編輯：Ulead PhotoImpact 12。
(八)文字處理：UltraEdit 8.0。
(九)瀏覽器：Mozilla Firefox 2.0+IETab 套件。
參、系統功能分析
本研究所使用之測驗系統，為研究者自行開發設計，系統架設於臺中縣某國 小主機房中對外開放的 Web 伺服器內；本小節將對本系統之系統架構、系統設 計流程及資料庫設計進行探討。
一、系統架構
系統之架構分成為「系統管理者」、「協助施測教師」及「學生測驗」
三大部份，各部份之功能說明如下：
(一)系統管理者：主要做為題庫建置、使用者管理、作答情況及輸出作答 結果；
(二)協助施測教師：分為學生帳號建置、學生作答情形；
(三)學生測驗：分為測驗結果、進入測驗。
以上架構可用圖3-2表示：
國小高年級學童資訊能力線上測驗系統
系統管理者 協助施測教師 學生測驗
題庫建置 使用者管理 學生作答情形 輸出作答結果 學生帳號建置 學生作答情形 測驗結果 進入測驗
圖3-2 系統架構圖
二、系統設計流程
系統在設計時即採用模組化設計，並做權限控管，亦即有些模組是管理 者與協助施測教師共用，如：學生作答情形，管理者可以清楚知道所有測驗 進行的情形，而協助施測教師就只能看到自己所負責測驗的場次。如此設計 方便管理者進行開發與設計。茲就各個模組分述如下：
(一)系統管理者模組
系統管理者模組主要是提供管理者題庫管理、使用者管理、觀看作 答情形及將作答結果輸出；系統管理者可藉由界面中之鏈結，來進行題 庫的編修、建立協助施測教師之帳號、觀察正在測驗之試場其測驗的情 況及測驗完學生之測驗結果、將學生做答之結果以檔案之方式儲存在電 腦上以方便後續之分析；其運作流程如圖3-3 所示。
打開瀏覽器
連結至施測系統
輸入使用者帳號及密碼
驗證使用者及密碼
功能選擇 1.使用者管理 2.題庫編修 3.作答情形 4.作答結果輸出
使用結束/登出 成功
失敗
圖3-3 系統管理者設計流程圖
(二)協助施測教師管理模組
協助施測教師管理模組主要是提供給幫助施測之教師進行學生帳號 管理、學生作答情形；協助施測教師可藉由界面中之鏈結，進行新增、
修改、刪除學生之帳號及編修學生之基本資料如：班級、座號、姓名、
性別……等；以及觀察所屬學生作答的實況和測驗完學生之測驗結果；
其運作流程如圖3-4 所示。
打開瀏覽器
連結至施測系統
輸入使用者帳號及密碼
驗證使用者及密碼
成功
功能選擇
1.學生帳號管理 2.作答情形
使用結束/登出
失敗
圖3-4 協助施測教師介面設計流程圖 (三)學生測驗模組
學生測驗模組是提供學生測驗及觀看測驗之結果；學生藉由界面中
之鏈結，可以進入系統測驗，若已經測驗過則無法再進入；以及觀看測 驗後之結果藉此瞭解錯誤，若學生尚未測驗則會顯示尚未測驗之訊息，
並指示學生回原來畫面進行測驗；其運作流程如圖3-5 所示。
打開瀏覽器
連結至施測系統
輸入學生帳號及密碼
驗證使用者及密碼
成功
功能選擇 1.測驗結果 2.進入測驗
使用結束/登出
失敗
圖3-5 學生測驗設計流程圖 三、資料庫設計
本系統資料庫的設計，主要由一個資料庫(database)檔案來儲存，此資料 庫再分別建立四個資料表，分別儲存「題庫」、「受試者反應資料」、「學 生帳號及基本資料」及「管理者及協助施測教師資料」，每個資料表(table) 再由許多記錄(record)所構成。各資料表之結構分析如下：
(一)題庫資料表
題庫資料表中記錄題目之相關資料，如：答案、題目之敘述文字與圖片、
選項及所相對應之九年一貫資訊科技能力指標編號，詳細結構如表3-8。
表3-8 題庫資料表
欄位名稱 型態與大小 編碼校對 預設值 說明
題庫編號(自動編號) item_no int(8)
正確答案 item_ans varchar(1) utf8_unicode
題目(圖片) item_pic varchar(80) utf8_unicode NULL
題目(敘述文字) item_script text utf8_unicode
item1 varchar(60) utf8_unicode 選項(1) item2 varchar(60) utf8_unicode 選項(2) item3 varchar(60) utf8_unicode 選項(3) item4 varchar(60) utf8_unicode 選項(4)
i_ptr1 varchar(60) utf8_unicode 對應之能力指標編號(1) i_ptr2 varchar(6) utf8_unicode NULL 對應之能力指標編號(2) i_ptr3 varchar(6) utf8_unicode NULL 對應之能力指標編號(3) i_ptr4 varchar(6) utf8_unicode NULL 對應之能力指標編號(4)
(二)受試者反應資料表
受試者反應資料表中記錄學生進入測驗之後，其反應相關資料；資料表 中記錄了受試者帳號、受試者進入系統所產生之session 值、測驗場次代號、
測驗得分、受試者在每一題之反應資料，詳細結構如表3-9。
表3-9 受試者反應資料表 欄位名稱 型態與大小 編碼校對 預設值 說明
記錄php 產生之 session 值 task_ssid varchar(60) utf8_unicode
測驗場次代號 task_item_id varchar(6) utf8_unicode
測驗得分 item_score varchar(12) utf8_unicode
受試者反應答案 task_ans1~30 int(2) NULL
(三)學生基本資料資料表 stu_grade int(1)
受試者班級 stu_class varchar(4) utf8_unicode
受試者座號 stu_num int(8)
受試者姓名 stu_name varchar(16) utf8_unicode
stu_sex int(1) NULL 受試者性別
受試者是否具原住民身分 stu_native int(1) 0
受試者帳號 stu_account varchar(30) utf8_unicode
受試者密碼 stu_pw varchar(30) utf8_unicode
受試者隸屬學校 stu_org varchar(12) utf8_unicode
受試者是否測驗完畢 stu_done varchar(1) utf8_unicode N
受試者問卷是否填答 quest_done varchar(1) utf8_unicode N
(四)使用者資料表
協助施測教師編號(unique) (自動編號)
user_id int(10)
協助施測教師帳號 username varchar(12) utf8_unicode
協助施測教師密碼 pw varchar(40) utf8_unicode
協助施測教師權限 userattr char(1) utf8_unicode
協助施測教師之服務學校 userorg varchar(12) utf8_unicode
服務學校之代碼 nickname varchar(12) utf8_unicode
協助施測教師之姓名 realname varchar(12) utf8_unicode