資訊教育本體建置步驟

本研究參考 Ontology Development 101[30]所提出的建置方法來建立資訊教 育本體論。基本上，我們依據現行的資訊教育課程綱要(民國 97 年制定)[10]，再 加上利用問卷調查蒐集得來的結果，以及研究者個人在教學現場所遇到的問題，

建置國民中學階段資訊教育的本體內容。結合知識本體，本研究擬設計一個查詢 系統，一方面能提供學生在學習時查詢，另一方面也提供教師準備教學時查詢。

建構步驟如下：

步驟一：確定知識本體領域和研究範圍

本研究的知識本體主要以國民中學資訊教育課程為範圍，本體內容建置來自 本研究者在教學現場所遇到的問題以及參考資訊課程教師的問卷調查結果以及 配合教育部所擬定的「資訊教育分段能力指標」建置而成。

步驟二：找尋是否有現存的知識本體

因為人工智慧的發展，大家開始重視專業領域的內容及範圍，建立不同領域 的本體論，以利分享與再利用。本論文是以教育環境為背景，教育有國情差異，

因此底下的研究分析，以國內資料為重點。

在國內的研究中，目前關於教育方面的知識本體論建置的有陳科富(民 99)

學習資源 經過本研究者篩選過的可參考的網路學習資源 步驟四：定義類別及階層的關係

通常我們可以透過三個方法來找出類別之間的階層關係，分別說明如下：

 top-down：從上而下，將領域分成大類別，再從大類別裡依特性分成小類別。

 button-up：將實例按照相似的分成同一類，再將許多小類別集合成大類別。

 combination：結合上述兩種方式定義類別與類別之間的階層關係。

本研究採行第三種 combination 定義資訊教育知識本體的類別與子類別，有 些類別名稱參考本研究者教學經驗，有些則參考教育部訂定的「國民中小學九年 一貫課程綱要重大議題（資訊教育）」，其它來自問卷調查的結果。所謂的「子 類別」會繼承來自上層的所有關係與屬性。

圖 3-2 說明依據問卷結果和研究者本身教學經驗將資訊教育知識本體的第一 層類別定義為資訊教育分段能力指標、軟體類別、授課年級、授權方式與學習資 源等。

圖 3- 2 資訊教育知識本體的第一層類別

圖 3-3 說明軟體類別的子類別，包含輸入法、休閒遊戲、辦公室應用、資訊 安全、程式設計、多媒體、網路應用、網頁製作、工具程式、美工繪圖。

圖 3- 3 軟體分類的子類別

圖 3-4 說明學習資源的子類別，包含文書應用課程、繪圖與相片處理課程、

音訊處理課程、影片處理課程、程式設計課程、網路應用課程、資訊素養課程、

資訊安全課程、動畫課程、作業系統課程、電腦概論課程。

圖 3- 4 學習資源的子類別

圖 3-5 以全部的階層圖說明資訊教育的知識本體中所有類別與子類別之間的 階層關係，並且子類別會繼承父類別的所有屬性關係。

圖 3- 5 資訊教育的知識本體類別階層圖 license Object

property N/A 軟體類別 授權方式 軟體的授 權方式 isIndexOf Object

property N/A 學習資源 資訊教育分 段能力指標

所屬的能 力指標 isGradeOf Object

property N/A 學習資源 授課年級 所屬的年 級課程 learningUrl Datatype

property String 學習資源 N/A 學習資源 的網址 hasUrl Datatype

property String 軟體類別 N/A 軟體官方 網站 version Datatype

property String 軟體類別 N/A 軟體最新 版本

CPUType Datatype

property String 軟體類別 N/A

軟體所需 的最低 CPU 規格

HDInventory Datatype

property String 軟體類別 N/A

軟體所需 的最低硬 碟空間

RAMInventory Datatype

property String 軟體類別 N/A

軟體所需 的最低記 憶體大小 OSType Datatype

property String 軟體類別 N/A 可支援的 稱，「Microsoft Office Word」和「商業軟體」屬於該類別的實例，「license」為 屬性名稱。如圖 3-7 所示我們可以透過屬性「license」將「Microsoft Office Word」

連結到「商業軟體」，表示 Microsoft Office Word [31]是需要付費的商業軟體。

圖 3- 6 以「license」為例說明類別與屬性之間的關係

圖 3- 7 由「license」表達兩個實例的關係

圖 3-8 呈現共有 4 種屬性「isGradeof」、「use」、「isIndexof」、「license」

分別用來描述「學習資源和分段能力指標」、「學習資源和軟體類別」、「學習 資源和授課年級」、「軟體類別和授權方式」的關係。

圖 3- 8 學習資源和其他類別間的關係

圖 3-9 說明將「軟體類別」的資料型態的屬性（Datatype property），包括 HDInventory、RAMInventory、OSType、CPUType、version、hasURL，並且以圖 3-10 為例，說明非常好色[6]透過「version」屬性連結到 8.0，即表達非常好色的 最新版本為 8.0。

圖 3- 9 呈現軟體類別的屬性關係

圖 3- 10 以非常好色為例，說明屬性「version」

步驟六：建立實例(individuals)

因為實例數量繁多，為了便於說明，將以表 3-5、表 3-6、表 3-7 分別進行說 明，表 3-4 說明資訊教育分段能力指標和授權方式及授課年級的組成實例。實例 即是我們所關心的物件。

表 3- 5 資訊教育分段能力指標、授權方式與授課年級的實例 Class Subclass Individuals

資 訊 教 育 分 段 能 力 指標

N/A 1-2-1 能了解資訊科技在日常生活之使用 ~

5-4-6 能建立資訊科技為增進人類福祉的 正確觀念，善用資訊科技作為關心他人及 協助弱勢族群的工具。

（共 50 個，其它請參考圖 2-1 資訊教育 分段能力指標）

授權方式 N/A 免費軟體

Class Subclass（level 1） Subclass（level 2） Individuals

軟體類別 美工繪圖 繪圖軟體 小畫家

Painter Google SketchUp

Corel Draw 影像處理軟體 PhotoImpact

LEGO Digital Designer 網路應用 瀏覽器軟體 Firefox

Google Chrome Opera Safari Internet Explorer

通訊軟體 Skype

MSN 即時通 Google Talk 檔案傳輸軟體 Filezilla

Core FTP Lite 連線軟體 Pietty

表 3-6 呈現軟體類別中的實例，Subclass（level 1）為 Class 的第一層子類別，

Subclass（level 2）為 Class 的第二層子類別，軟體類別的實例來自於問卷調查結 果與參考本研究者的經驗，因為類別與實例數量眾多，僅摘錄一部分，其它請參 考附錄（二）。

表 3- 7 學習資源類別中的實例 Class Subclass（level 1） Individuals

學習資源 圖片處理課程 圖片調整 式是由 Stanford Center for Biomedical Informatics Research 所開發的一套建置知