研究架構

本研究係以網路化程式模擬單向度壓密試驗，並從中瞭解其優缺點。本研究主要可 分為兩個部份：第一部份主要係利用 JAVA 程式開發線上模擬實驗程式，第二部份主要 為程式回饋度的問卷調查。

土壤力學實驗課程中的單向度壓密試驗，多為團隊合作操作，由每位同學分別負責 某一載重時期記錄，但對其他不同載重時期的土壤試體沉陷情形並不熟悉。而若強制同 學一人負責操作整套流程，實驗儀器數量之多及所耗時間之久，難與其學習成效成正 比，所以利用程式模擬土壤之沉陷情況，並配合網路資料庫記錄每個實驗過程參數，能 使同學不限地點學習，亦能追蹤其實驗歷程瞭解學習盲點。有關本部份研究流程如下：

1 蒐集資料

本研究係以土壤的壓縮性質理論為基礎，參考沉陷量計算公式，並輔以相關實驗文 獻，摘取公式所需參數範圍。電腦隨機取樣方式，自動選出必要參數之值，以讓程式計 算沉陷量。並考量程式開發與伺服器負荷，選擇較為合適之方式作系統規劃。

2 程式環境架構

本研究係以主從式網路架構概念，架設各軟體。因 Windows 系列的作業系統具有 良好的使用者操作介面，而且大部份學生是由 Windows 作業系統開始學習電腦，故作 業系統的選取上，Windows 系列的 Server 2003 較能適應。再建構起 IIS 網頁伺服器與 MySQL 資料庫環境。並以 JAVA 軟體平台開發程式系統－分別為伺服端程式（如圖 3-2）

與使用者端程式（如圖 3-3）。圖 3-1 為兩端程式互動資料流圖示。以下為兩端程式內 各類別功能簡介。

(1) 伺服器端程式：

a. Serv034類別：為主類別，主要功能係讓使用者建立連線通道，並視 情況再進行其他動作。

b. ServerThread類別：主要為接收或發出數據給使用者端。在多人連線 的系統中，伺服器端程式必須具有多人連線之功能，故此類別單獨編

寫，可依不同連線而重複相同動作。

圖 3-1 程式資料流圖 MySQL

資料庫

伺服端 程式

使用者 端程式

持續送出時間

輸入並送出帳號密碼 接收，

並送出資料庫查詢 接收，

送出正確密碼

比對，

直接送出Y/N

若接收Y，

再準備接收實驗數據 若接收Y，

再準備送出實驗數據

實驗數據 從資料庫接收

接收數據，

計算之後顯示沉陷量

加載或卸載 接收實驗數據

並送往資料庫 儲存實驗數據

接收數據，

計算之後顯示沉陷量

持續送出時間

c. sqldata類別：係為與資料庫連線的相關程式碼。

d. reportTime類別：係為伺服器端程式送出一般性數據的功能。無論使 用者端程式是否有任何動作，此類別必將特定參數傳送至使用者端程 式。

(2) 使用者端程式：

a. Cli034類別：為主類別，主要為向伺服器端程式出連線要求、接收或 送出數據，與畫面配置，並視情況再進行其他動作。

b. tThread類別：主要為接收伺服器端送出的一般性數據，並計算沉陷 量，此類別並不會因程式操作而被影響。

c. login類別：係為最初步的程式登入功能。

在伺服器端與使用者端兩程式中，都另外有 ObjInfo 類別與 ObjProcess 類別，主要 把兩端程式互相傳遞的參數，整合在 ObjInfo 類別或 ObjProcess 類別中，避免短時間內 多次傳遞，造成資料失誤。

a. ObjInfo類別：其內容為使用者初始參數，每登入一次即傳遞ObjInfo 一次。

b. ObjProcess類別：其內容為實驗模擬的過程中，使用者端程式中因操 作而改變之數據，整合至ObjProcess之中，再傳送至伺服器端程式，

進而將數據儲存在資料庫中。

3 資料庫規劃

為精簡資料儲存容量，設計四個資料表儲存相關參數。使用者資料表為儲存使 用者個人參數；原始參數資料表為儲存實驗過程中，不再變更之參數；過程參數資 料表，為儲存隨各載重不同階段之實驗參數；記錄資料表，為記錄使用者連線與操 作過程之紀錄。資料庫之實體關聯圖如圖 3-4。

圖 3-2 伺服器端監管畫面

圖 3-3 使用者端操作畫面

圖 3-4 實體關聯圖

在問卷調查及分析部份，以土木系大學部或研究所學生為研究對象，調查同學對土 壤力學基礎理論及實驗步驟的熟悉程度，而後分析並評估此教育方式成功與不足之處，

以期改進檢討。