第三章 研究設計
第五節 網路教學之平台設計與教學流程
一、網路教學之平台設計 (一)基本電學多媒體教材
本研究工具主要是針對「高職基本電學交流電單元之學習情況問卷 (學生卷)」調查後，並根據研究發現將目前高職學生在學習「基本電學」
感到最困難的課程進行教材的編撰設計，基本電學多媒體教材待製作完 畢後，經過 3 次研究團隊內部的研討與修改後，邀請在高職任教基本電 學課程的教師進行對「基本電學多媒體教材」的內容、編排進行審定，
以提升「基本電學多媒體教材」之內容效度。
(二)基本電學網路學習系統 1.研究工具的說明
本系統依照「基本電學」學習概念階層(hierarchy of learning concept)進行設計，研究者首先將針對高職生調查出基本電學課程中 最困難的單元，並斟酌參考高職教師對基本電學教學相關建議進行設 計。
本系統的建構主要按照 SDLC 軟體的發展模式進行，在第二節的
研究方法中已提及，現僅將其中階段內容再次說明如下：
(1) 專案開始
在此研究中，是由多位研究成員組成，每個人各專其職，分 工合作來共同達成計畫的目標。此研究系統發展的開始，主要建 構於教材內容的蒐集、編製及多媒體教材內容的 Flash 製作及軟 體流程的設計。
(2) 可行性分析
此階段主要考量教材內容在網路教學的應用，亦要考慮在設 計與發展網路教材與系統時所需的軟硬體的評估。
(3) 邏輯分析與設計：
此階段邏輯分析主要針對基本電學的教材給予網路化，同時 也針對網路學習系統的相關功能(如學習登入、學習記錄等)進行 設計。
2.研究工具的發展
此 部 分 內 容 主 要 是 要 說 明 學 習 概 念 階 層 (hierarchy of learning concept)的建構，在 Ausubel(1968) 有意義學習論中，其 將概念分為要領概念與附屬概念。要領概念就是先導組織(Advanced Organizer)，且目前心理學家將先導組織概念同於 Piaget 所提的 schema。另外，「概念構圖」（concept mapping）是驗證與落實 Ausubel 的有意義學習理論是否可行，致力研究出一套簡便且可以適用於教 學、學習、研究及評量的方法，且用命題式的概念構圖來表徵所欲學 習的概念與概念間之有意義的關係（Novak & Gowin，1984）。
本研究教材設計主要首先以概念構圖(cognitive map)把困難的 基本電學交流電課程單元依照概念與概念之間關係給予建構出。目前 本研究基本電學交流電課程單元中的學習概念階層如下：
圖 3-3 RLC 串並聯諧振電路知識架構圖 R-L-C 串並聯諧振電路
R-L-C 串聯諧振電路 R-L-C 並聯諧振電路
L-C 串聯諧振電路
交流功率&功率因素
R-L-C 串聯電路
L-C 並聯諧振電路
交流功率&功率因素
R-L-C 並聯電路
電阻/電感串聯電路 電阻/電容串聯電路 電阻/電感並聯電路 電阻/電容並聯電路
純電感交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
交流電基本原理 純電容交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
純電感交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
純電容交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
相角與相位 相角與相位 相角與相位 相角與相位
圖 3-4 Y-Δ 三相電源知識架構圖 Y-Δ 三相電源的各種接法
及計算
交流功率&功率因素
R-L-C 串聯電路 R-L-C 並聯電路
電阻/電感串聯電路 電阻/電容串聯電路 電阻/電感並聯電路 電阻/電容並聯電路
純電感交流電路
純電阻交流電路
相角與相位
複數的基本運算
純電容交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
純電感交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
純電容交流電路
純電阻交流電路
複數的基本運算
相角與相位 相角與相位 相角與相位
交流電基本原理
3.系統設計階段
(1)系統架構 (system framework)
圖 3-5 系統架構
(2)系統軟硬體需求
表 3-8 系統軟硬體需求
硬體
1.微處理器（CPU）：Intel Pentium IV -630 3.0Ghz。
2.記憶體（DDRRAM）：1GB。
3.硬式磁碟機（HD）：Seagate 120GB 7200 轉 IDE 界面 4.網路卡：D-link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter。
作業系統 Microsoft windows 2000 server sp4
伺服器軟體 * appserv-win32-2.4
Student Student Student Internet
Student Student Student Internet
(3)系統實作
圖 3-6 是本教學系統的流程圖。首先，方框(例如 a1.htm)代 表的是「基本電學」之交流電單元教材內容網頁，且課程教材內 容是以 Flash 設計的互動教材。另外菱形框(例如 test1.htm)代表 出現學習概念檢驗的試題，且每個 web 皆搭配一個以上的 PHP 檔 案，作為系統功能。
綜上所述，學習者首先進入 a1.htm 的教學內容進行學習，接 著進入 test1.htm 進行評量練習，若是答對(yes)，則完成本單元
1. AppServ 2.4.0 2. Apache 1.3.29 3. PHP 4.3.6 4. MySQL 4.0.18
5. Zend Optimizer 2.5.1 6. phpMyAdmin 2.5.6 7. Perl 5.8.0
系統編寫 軟體
UltraEdit-32 (編寫 PHP 程式)
Adobe® Dreamweaver® CS3 (PHP&htm 的搭配)
Adobe® Flash® CS3 Professional (編輯多媒體互動式教材) Microsoft Office 2003 (word & powerpoint 編寫基本電學 教材)
Ulead PhotoImpact 12 (編輯網頁圖樣介面)
使用者端 需求
1.Pentium MMX 以上等級的電腦。
2.寬頻網路（如 ADSL 或 Cable MODEM）以達到最好的多媒體 展示效果。
3.瀏覽器至少使用 MS Internet Explorer 6.0 以上版本。
學習；若是答錯(no)，則進入 a2.htm，進行本單元更深入仔細的 教學內容，接著進入 test2.htm 進行細部單元的測驗，若是答對 (yes)，便回到 a1.htm -> test1.htm 的流程，直到完成本單元；
若是答錯，則重新進行 test2.htm 的內容學習。
而教學單元網頁單配一個 Refresh.PHP 檔案，測驗網頁則搭 配 Refresh.PHP 和 tx.php 兩個 php 程式檔案。Refresh.PHP 檔案 的功能，是用來記錄學習使用者在該單元停留的學習時間，而 tx.php 是用來記錄該學習者的測驗分數，以及判別測驗答對與否 之後所要前進的路線。最後整個系統外搭配兩個 PHP 檔案，log into.php 用來登入不同使用者的帳號，u_list.php 用來記錄該使 用者在此學習系統的學習路徑流程。如此，便是本系統的基本程 式運作流程，將此流程套用在兩大學習單元(RLC 串並聯諧振電路
& Y-Δ 三相電源)的所有網頁。如附錄十一為本系統的主要系統之 programming coding：
二、網路教學之教學流程
本研究針對學習概念階層進行學習路徑的設計，而教學流程則是依照 設計好的學習路徑來進行學習，以圖 3-7 之 RLC 串並聯諧振電路舉例來 說，系統會給予 1 題 RLC 並聯諧振題目，以檢驗 RLC 串並聯諧振概念。若 是學生在此題目作答完整正確後，就可以到下一個課程。若是學生不會作 答或是作答錯誤，系統會給予比 RLC 串並聯諧振更低層的概念，例如串聯 諧振的試題給予作答。假設學生在串聯諧振的試題作答正確，系統立即給 予並聯諧振試題作答，若學生在並聯諧振作答錯誤時，此時我們可以確定 影響 RLC 串並聯諧振的概念是學生的並聯諧振觀念薄弱。
另一方面，因學生並聯諧振電路作答錯誤，此時系統會給予做錯題目 的完整示例(worked example)，進而引導學生學習。待學生學習完畢後，
系統自動會在給予相同類似的並聯諧振電路的題庫，以確定其是否有達教 育目標。以下分別將 RLC 串並聯諧振電路與 Y-Δ 三相電源的教學流程及 其中教學網頁部分內容依序顯示如下。
(一) RLC 串並聯諧振電路教學流程
(二) RLC 串並聯諧振電路教學網頁部分內容
1. 高職基本電學學習網站首頁
2. 開始頁
3. 開始登入頁
4. R-L-C 串並聯諧振電路開始頁
5. R-L-C 串並聯諧振電路學習頁(形成性測驗題)
6. R-L-C 串並聯諧振電路學習頁(公式提示)
7. R-L-C 串並聯諧振電路學習頁(形成性測驗題得分)
8. R-L-C 串並聯諧振電路學習頁(形成性測驗題解答)
9. R-L-C 串並聯諧振電路學習頁(形成性測驗題詳解)
10. 完成 R-L-C 串並聯諧振電路學習轉換頁
(三) Y-Δ 三相電源教學流程
(四) Y-Δ 三相電源教學流程教學網頁部分內容
1. Y-Δ三相電路學習頁(平衡 Y 型負載)
2. Y-Δ三相電路學習頁(平衡Δ型負載)
3. Y-Δ三相電路學習頁(Y-Y 鑑定題)
4. Y-Δ三相電路學習頁(Y-Y 鑑定題結果轉換頁)
5. Y-Δ三相電路學習頁(Δ-Δ鑑定題)
6. Y-Δ三相電路學習頁(Δ-Δ學習完之隨機題)
7. 完成 Y-Δ三相電路轉換頁
8. 完成兩單元之網頁
9. 完成兩單元之網頁(結束頁)
第六節 資料收集與統計分析
基本電學課程困難度現況調查說明如下，本研究透過高職基本電學交 流電單元之學習狀況問卷，進行探討目前我國高職生在基本電學哪些單元 的學習備感困難。下表 3-9 為問卷各題項分析的結果，從中可發現交流電 單元的學習概念，其平均分數在 2.96~3.66 分之間。
表 3-9 基本電學課程困難度各題項分析的結果
題項 Mean S.D. 題項 Mean S.D.
v1 3.04 1.05 v16 3.31 1.35 v2 2.96 1.07 v17 3.51 1.35 v3 3.06 1.08 v18 3.37 1.43 v4 3.17 1.08 v19 3.53 1.44 v5 3.04 1.03 v20 3.31 1.56 v6 3.06 1.03 v21 3.44 1.51 v7 3.18 1.04 v22 3.47 1.55 v8 3.19 1.04 v23 3.47 1.61 v9 3.18 1.09 v24 3.53 1.67 v10 3.39 1.05 v25 3.57 1.73 v11 3.39 1.09 v26 3.50 1.78 v12 3.24 1.23 v27 3.30 1.98 v13 3.38 1.23 v28 3.53 1.96 v14 3.23 1.31 v29 3.66 2.00 v15 3.23 1.31 v30 3.64 2.10
其次本研究透過單一樣本 t 考驗，進行右尾考驗。考驗樣本平均數大
於母群平均值為 3 分。其結果如下表 3-10：
從表 3-10 發現除第 1 題、第 2 題、第 3 題、第 5 題、第 6 題與第 9 題尚未超過普通水準。換句話說，第 1、2、3、5、6、9 其學習困難度尚 未超過普通的等級。其學習概念的問題如下：
v1. 你對「電力系統基本概念」的學習感到
v2. 你對交流電波形之「最大值、有效值、平均值」的學習感到 v3. 你對「頻率、週期、角速度」的學習感到
v5. 你對「RC 串聯電路」的學習感到 v6. 你對「RL 串聯電路」的學習感到 v9. 你對「RL 並聯電路」的學習感到
表 3-10 基本電學課程困難度各題項單一樣本 t 考驗
題目 t p 題目 t p v1 0.57 0.2855 v16 3.48*** 0.0005 v2 -0.50 0.69 v17 5.74*** .000 v3 0.86 0.196 v18 3.90*** .000 v4 2.34* 0.010 v19 5.56*** .000 v5 0.64 0.26 v20 2.98** 0.0015 v6 0.90 0.1845 v21 4.38*** .000 v7 2.68** 0.004 v22 4.62*** .000 v8 2.74** 0.0035 v23 4.43*** .000 v9 2.50 0.065 v24 4.80*** .000 v10 5.58*** .000 v25 4.94*** .000 v11 5.40*** .000 v26 4.20*** .000 v12 2.95** 0.0015 v27 2.30* 0.011
v13 4.67*** .000 v28 4.06*** .000 v14 2.69** 0.004 v29 5.01*** .000 v15 2.63** 0.0045 v30 4.60*** .000 *p<.05 **p<.01 ***p<.001
另ㄧ方面，若考驗大於母群期望值 3 分則達顯著水準，表示其題目已 達「不容易」的水準，即學習概念屬於困難程度。