國立台中師範學院教育測驗統計研究所理學碩士論文
指 導 教 授：鄭富森 博士
E 化網路評量系統
-以國小五年級自然與生活科技為例
研 究 生：陳國男 撰
中 華 民 國 九 十 四 年 六 月
摘 要
本研究主要目的在於提出E化網路評量系統的設計，並從事上述系統的建置 工作。為驗證系統之可行性，以國小五年級自然與生活科技科為範例給學生和老 師進行試用。除進行系統效能測試外，也編製教師、學生試用經驗問卷來進行調 查，藉此探究本系統各項設計對受試者的影響以及未來進一步發展的可行性。 本研究所提出的E化網路評量系統架構，不但有助於學生的學習，也增加了 教師的工作效率。對目前已經全面具備多媒體網路電腦教室的全國中小學而言， 本系統的線上測驗能夠真正的適用於電腦教室，而其他功能更能適用於家庭個人 電腦環境，並符合教育部資訊融於教學政策。 本研究建置的系統結合了線上測驗、試卷自動計分、線上檢閱測驗過的試卷 (包含答題資訊與正確答案)、線上成績查詢、線上成績處理、線上成績分析、線 上討論區、線上試卷編製、線上題庫試題瀏覽、線上題庫試題編製、線上試題難 度與鑑別度分析等功能。系統能大大節省教師在測驗之後的試卷批閱與成績登錄 時間，讓教師有更多的時間進行教學研究，而其試題的分析功能更能讓教師了解 各個試題的優劣程度，以作為修正試題的依據。 本研究建置的系統，經過32名國小教師以及151名國小五年級受試學生上網參 加測試後，運作十分順暢而且快速，證明本系統可以落實應用在國民小學的環境 中。根據教師與學生試用經驗問卷的調查結果，得到以下結論： 一、 全部的國小受試教師都喜歡試卷自動計分的功能。 二、 全部的國小受試教師都喜歡試卷編製的功能。 三、 超過八成的國小受試教師喜歡試題分析的功能。 四、 超過八成的國小受試教師喜歡成績處理方面的功能。 五、 超過八成的國小受試教師樂於分享試題。 六、 超過七成的國小受試教師喜歡線上討論區的功能。七、 超過九成的國小受試教師喜歡使用這個系統。 八、 超過七成的國小五年級受試學生對於電腦線上測驗並不感到恐懼。 九、 超過八成的國小五年級受試學生喜歡在線上測驗結束後立刻知道測驗 結果的功能。 十、 超過九成的國小五年級受試學生喜歡可於網路檢閱測試過試卷的功能。 十一、超過七成的國小五年級受試學生喜歡可在線上查閱成績方面的功能。 十二、超過六成的國小五年級受試學生喜歡線上討論區的功能。 由以上可知，研究之結果具有高度的實用價值，最後根據上述的研究結果， 對於系統本身提出相關建議。 關鍵詞：線上測驗、試題分析、題庫、成績分析
ABSTRACT
The purpose of this study was to suggest the design and establishment of the online computer adaptive testing system. In order to prove its practice, it had a trial run of the system for teachers and students by a subject of Science and Technology in grade 5 of an elementary school. Besides testing the efficiency of the system, the study also surveyed through the experience questionnaire to discuss the effect of these
designs on participants and to inspire the future development of the system.
The structure of the online computer adaptive testing system suggested by this study was not only helping the students on studying, but also increased the working efficiency of teachers. The online computer adaptive testing system suggested by this study was not only appropriate for being implemented at the computer labs of
elementary schools in Taiwan, but also befitted the environment of the personal computer in the house. The system was also consisted with the strategy of integrating information technology into instruction which declared by department of education.
The system which established by this study had many functions, such as online testing, automatic testing score processing, reviewed the tested paper online (included the answer information and the right answer), online grades querying, online grades processing, online grades analysis, online discussing zone, online test making, online item banks viewing, online item banks processing, online item difficulty and item discrimination analysis, …etc. The system would save time that teachers spend in grading and writing grades on score report. Teachers would have more time to study. The analysis of items in test paper would let teachers know the benefits of every items in the test paper and take them as reference.
The system was tested by 32 teachers and 151 grade 5 students. The result of testing was that the system’s responding time was fast. It proved that this system could be applied in elementary schools. According to survey from experience questionnaire, the main findings were concluded as follows:
1. All teachers liked the function about automatic test score processing. 2. All teachers liked the function about test paper making.
3. Most teachers (more than eighty percent) liked the function about item analysis. 4. Most teachers (more than eighty percent) liked the function about grades
processing.
5. Most teachers (more than eighty percent) liked to share items.
6. Most teachers (more than seventy percent) liked the function about the online discussing zone.
7. Most teachers (more than ninety percent) liked to use the system.
8. Most students (more than seventy percent) did not fear to do online tests.
9. Most students (more than eighty percent) liked the function about knowing the grades immediately after finishing the tests.
10. Most students (more than ninety percent) liked the function about reviewing of tested paper online.
11. Most students (more than seventy percent) liked the function about querying grades online.
12. Most students (more than sixty percent) liked the function about the online discussing zone.
results above, the research described related suggestions to the system. Keywords：online tests、item analysis、item banks、grades analysis
目錄
第一章
導論
……… 1 第一節 研究動機………1 第二節 研究目的………5 第三節 研究問題………5 第四節 研究限制………7 第五節 名詞釋義………7第二章
文獻探討
………9 第一節 網路對教育發展的重要性………9 第二節 E 化教學的特性………13 第三節 網路技術的演進 ………15第三章
研究方法
……… 30 第一節 研究步驟 ………30 第二節 系統分析 ………31 第三節 系統設 計………35 第四節 系統建置 ………39 第五節 系統測試 ………42 第六節 調查試用經驗 ………44 第七節 研究工具 ………46 第八節 統計分析 ………48第四章
研究結果與討論…
……… 49 第一節 系統功能模式.………49 第二節 系統功能.………51 第三節 系統建置 ………73 第四節 系統試用 ………81 第五節 試用結果分析與討論 ………83第五章
結論與建議
………133第一節 結論………133 第二節 建議………137
參考文獻
………141 中文部份 ………141 英文部分 ………144附錄
………145 附錄一 「E 化網路評量系統」學生試用經驗問卷……… 145 附錄二 「E 化網路評量系統」教師試用經驗問卷……… 146 附錄三 中小學電腦教室基礎設備規……… 148表目錄
表 1.1 台閩地區家庭部門使用個人電腦概況 ……… 4
表 2.1 Internet Explorer 與 Netscape Communicator 之比較 ………17
表 2.2 JAVA 與 JAVAScript 之比較 ………18 表 3.1 伺服端軟硬體需求表 ……… 32 表 4.1 test_item 資料表欄位說明………74 表 4.2 test_database 資料表欄位說明 ………75 表 4.3 testerror 資料表欄位說明………76 表 4.4 single_score 資料表欄位說明 ………77 表 4.5 total_score 資料表欄位說明………78 表 4.6 s_login 資料表欄位說明………79 表 4.7 t_login 資料表欄位說明………79 表 4.8 board 資料表欄位說明………80 表 4.9 post_record 資料表欄位說明………80 表 4.10 學生試用經驗問卷個人資料統計表………85 表 4.11 學生試用經驗問卷第 4 題之敘述性統計分析結果 ………87 表 4.12 不同背景變項的學生在問卷第 4 題之單因子變異數分析結果 …………87 表 4.13 學生試用經驗問卷第 5 題之敘述性統計分析結果 ………89 表 4.14 不同背景變項的學生在問卷第 5 題之單因子變異數分析結果 …………89 表 4.15 學生試用經驗問卷第 6 題之敘述性統計分析結果 ………91 表 4.16 不同背景變項的學生在問卷第 6 題之單因子變異數分析結果 …………91 表 4.17 學生試用經驗問卷第 7 題之敘述性統計分析結果 ………93 表 4.18 不同背景變項的學生在問卷第 7 題之單因子變異數分析結果 …………93 表 4.19 學生試用經驗問卷第 8 題之敘述性統計分析結果 ………95 表 4.20 不同背景變項的學生在問卷第 8 題之單因子變異數分析結果 …………95 表 4.21 學生試用經驗問卷第 9 題之敘述性統計分析結果 ………97 表 4.22 不同背景變項的學生在問卷第 9 題之單因子變異數分析結果 …………97 表 4.23 學生試用經驗問卷第 10 題之敘述性統計分析結果 ………99 表 4.24 不同背景變項的學生在問卷第 10 題之單因子變異數分析結果…………99 表 4.25 學生試用經驗問卷第 11 題之敘述性統計分析結果………101 表 4.26 不同背景變項的學生在問卷第 11 題之單因子變異數分析結果 ………101 表 4.27 學生試用經驗問卷第 12 題之敘述性統計分析結果………103 表 4.28 不同背景變項的學生在問卷第 12 題之單因子變異數分析結果 ………103 表 4.29 學生試用經驗問卷第 13 題之敘述性統計分析結果………105 表 4.30 不同背景變項的學生在問卷第 13 題之單因子變異數分析結果 ………105 表 4.31 學生試用經驗問卷第 14 題之敘述性統計分析結果………107 表 4.32 不同背景變項的學生在問卷第 14 題之單因子變異數分析結果 ………107
表 4.33 教師試用經驗問卷個人資料統計表 ………109 表 4.34 教師試用經驗問卷第 6 題之敘述性統計分析結果 ………111 表 4.35 不同背景變項的教師在問卷第 6 題之單因子變異數分析結果 ………112 表 4.36 教師試用經驗問卷第 7 題之敘述性統計分析結果 ………113 表 4.37 不同背景變項的教師在問卷第 7 題之單因子變異數分析結果 ………114 表 4.38 教師試用經驗問卷第 8 題之敘述性統計分析結果 ………115 表 4.39 不同背景變項的教師在問卷第 8 題之單因子變異數分析結果 ………116 表 4.40 教師試用經驗問卷第 9 題之敘述性統計分析結果 ………117 表 4.41 不同背景變項的教師在問卷第 9 題之單因子變異數分析結果 ………118 表 4.42 教師試用經驗問卷第 10 題之敘述性統計分析結果 ………119 表 4.43 不同背景變項的教師在問卷第 10 題之單因子變異數分析結果 ………120 表 4.44 教師試用經驗問卷第 11 題之敘述性統計分析結果 ………121 表 4.45 不同背景變項的教師在問卷第 11 題之單因子變異數分析結果 ………122 表 4.46 教師試用經驗問卷第 12 題之敘述性統計分析結果 ………123 表 4.47 不同背景變項的教師在問卷第 12 題之單因子變異數分析結果 ………124 表 4.48 教師試用經驗問卷第 13 題之敘述性統計分析結果 ………125 表 4.49 不同背景變項的教師在問卷第 13 題之單因子變異數分析結果 ………126 表 4.50 教師試用經驗問卷第 14 題之敘述性統計分析結果 ………127 表 4.51 不同背景變項的教師在問卷第 14 題之單因子變異數分析結果 ………128 表 4.52 教師試用經驗問卷第 15 題之敘述性統計分析結果 ………129 表 4.53 不同背景變項的教師在問卷第 15 題之單因子變異數分析結果 ………130 表 4.54 教師試用經驗問卷第 16 題之敘述性統計分析結果 ………131 表 4.55 不同背景變項的教師在問卷第 15 題之單因子變異數分析結果 ………132
圖目錄
圖 2.1 CGI 系統圖 ……… 20 圖 2.2 ASP 的運作模式 ……… 21 圖 2.3 ASP.NET 程式執行過程圖 ……… 23 圖 2-4 ASP.NET 系統架構圖 ……… 24 圖 2.5 微軟.NET Framework 系統架構圖 ………25 圖 2.6 主從式網路架構示意圖 ……… 28 圖 3.1 E 化網路評量系統開發生命週期圖 ……… 30 圖 3.2 E 化網路評量系統功能模式 ……… 31 圖 3.3 E 化網路評量系統架構圖 ……… 36 圖 3.4 網頁技術系統架構圖 ……… 39 圖 4.1 E 化網路評量系統功能模式 ……… 50 圖 4.2 登入身分選擇 ……… 51 圖 4.3 教師(管理者)身分驗證 ………51 圖 4.4 學生身分驗證 ……… 52 圖 4.5 訪客身分驗證 ……… 52 圖 4.6 教師(管理者)功能選 ………52 圖 4.7 學生功能選單 ……… 53 圖 4.8 訪客功能選單 ……… 53 圖 4.9 討論區 ……… 53 圖 4.10 教師編修考卷步驟一……… 54 圖 4.11 教師編修考卷步驟二……… 54 圖 4.12 教師編修考卷步驟三……… 55 圖 4.13 教師瀏覽題庫試題步驟一……… 55 圖 4.14 教師瀏覽題庫試題步驟二……… 56 圖 4.15 教師瀏覽題庫試題步驟三……… 56 圖 4.16 教師編輯題庫試題步驟一……… 57 圖 4.17 教師編輯題庫試題步驟二……… 57 圖 4.18 教師編輯題庫試題步驟三……… 58 圖 4.19 教師成績管理……… 58 圖 4.20 成績管理(單次測驗成績步驟一) ……… 59 圖 4.21 成績管理(單次測驗成績步驟二) ……… 59 圖 4.22 成績管理(單次測驗成績步驟三) ……… 60 圖 4.23 成績管理(學期總成績功能選擇) ……… 60 圖 4.24 成績管理(學期總成績-新增、修改成績步驟一)……… 61圖 4.25 成績管理(學期總成績-新增、修改成績步驟二)……… 61 圖 4.26 成績管理(學期總成績-查詢成績步驟一) ……… 62 圖 4.27 成績管理(學期總成績-查詢成績步驟二) ……… 62 圖 4.28 成績管理(學期總成績-查詢成績步驟三) ……… 63 圖 4.29 試題分析步驟一……… 63 圖 4.30 試題分析步驟二……… 64 圖 4.31 試題分析步驟三……… 64 圖 4.32 線上測驗步驟一……… 65 圖 4.33 線上測驗步驟二……… 65 圖 4.34 線上測驗步驟三……… 66 圖 4.35 線上測驗步驟四……… 66 圖 4.36 歷次考卷檢閱步驟一……… 67 圖 4.37 歷次考卷檢閱步驟二……… 67 圖 4.38 歷次考卷檢閱步驟三……… 68 圖 4.39 成績查詢功能選擇……… 68 圖 4.40 成績查詢(單次測驗成績步驟一) ……… 69 圖 4.41 成績查詢(單次測驗成績步驟二) ……… 69 圖 4.42 成績查詢(單次測驗成績步驟三) ……… 70 圖 4.43 成績查詢(學期總成績步驟一) ……… 70 圖 4.44 成績查詢(學期總成績步驟二) ……… 71
第一章 導論
因為電子與資訊科技的突飛猛進，以前科幻小說中存在的想像世界，一種可 以和全世界溝通、互動和聯繫的電腦資訊時代，已經在現實世界中發生了。 由於電腦的普及，使得原本繁複的紙筆作業和計算，可以藉由電腦的高度儲 存容量和快速的的處理能力，使得工作的效率大幅提升，再加上網際網路的蓬勃 發展，讓很多的資訊傳遞只是在彈指之間，不管是文字、圖片、聲音或影像等等， 都可以透過網頁的方式來呈現和分享，而網頁的技術也由以往的靜態網頁技術如 HTML，進展到了互動式網頁技術如ASP.NET，使得網頁的呈現更加的生動。 「國民教育階段九年一貫課程」即將於九十學年度正式實施，其中資訊融入 教學是課程的一大目標，適得互動式網頁技術的快速發展，使得在教學網頁的設 計方面有更多的發展空間，本研究就是在此一環境下，並結合多種電腦技術，建 置一套具有試題分析、成績管理分析與線上題庫測驗功能的E化網路評量系統。第一節 研究動機
資訊科技的快速發展，對於全人類的生活有正面的幫助，其中對於教育的發 展影響也十分的直接。在不知不覺中，電腦早以各種不同的形式存在我們的四 周，改變了我們原有的生活形態，而網路技術的進步又使得電腦數位資訊的傳輸 益形便利，這種資訊科技的發展，將對教育產生長久且衝擊性的影響（林裕集， 民90）。 依據九年一貫新課程之精神，各學習領域應使用資訊科技為輔助學習之工 具，以擴展各領域的學習，並提升學生解決問題的能力，而且九年一貫新課程也 致力於引導學生達成「運用科技與資訊的能力」的目標，並將此一目標歸屬為學 生應具備的十大基本能力之ㄧ，由此可見學習環境已不僅是課堂上知識的傳授或 是書本上自修的學習，而是結合網路通訊與多媒體等技術，使每個學習者能透過 網路多元化與全球性的資源獲得更有效益的學習。以電腦、網際網路來輔助教學，已經是全球的趨勢。回顧國內的傳統教學， 教師傳授給學生的知識，大都侷限於課本內容，學生所學的知識不免受限而且不 能跟上世界的脈動，而且根據觀察發現，傳統教師花在班級經營上的時間太多， 進而影響教學，而其中花在處理聯絡簿事項更是佔了班級經營的大部分時間，因 為傳統的聯絡簿是以紙筆來完成，光是檢查家長簽名就必須花費老師不少的時間 和心力，再加上學生常常會發生漏抄交待事項，或者根本連聯絡簿都忘記帶回 家，進而可能導致作業沒寫或者隔天上課的必備物品忘記帶，而影響到接下來上 課進行的流程度。 測驗是學習過程中不可忽視的一環，在電腦尚未普及的時代，一個測驗往往 需要耗費許多的精力與資源，傳統整個測驗的流程大致為教師以紙筆設計試卷， 在設計過程中因為想法的改變而可能會反覆的塗改試卷，再加上每個教師都有其 寫字的獨特風格，有時甚至會造成學生誤解題意或題目的文字辨識困難，不但會 增加學生考試的緊張感，而且會影響作答，再加上試卷編製完成後的印製作業， 所耗費的人力和紙張，考完之後試卷的流向問題，都是一筆可觀的數據。 測驗所得的成績，若是不經過分析處理，只是反應個人在某階段學習歷程的 一個表面數字。過去以紙筆來紀錄成績，在沒有電腦的輔助之下，若想要對成績 進行系統化的統計分析，有其一定的困難度和複雜度，所以一般都只做各科成績 的加總、班上學生平均成績等等簡單的統計分析，因此成績的數據往往只是一個 冷冰冰的數字，對於教學上的回饋與分析，助益可說是非常的有限。 由於電腦與網際網路的快速發展，上述的問題應可以得到適當解決。首先對 於教師班級經營方面，藉由電腦網際網路的輔助教學，傳統的聯絡簿以網頁來取 而代之，並可藉由課程討論區或留言板來與學生或家長進行溝通，教師將作業或 規定事項明列於網路留言板上，藉由學生或家長的回饋或意見，教師ㄧ目暸然， 不但節省教師ㄧ再回答學生或家長相同問題的困擾，班上的同學和家長也可以藉 由討論區來互相溝通，達到交流的目的。對於上課內容的綱要或課外資訊，如與 課程相關的網頁資訊等等，都可以在網頁中呈現，而學生收集到的網路資訊，也
可以透過網頁來和教師或同學分享。結合網際網路的優點，網路測驗可以提供超 越時空、隨選隨測、更彈性的施測環境。網路測驗系統主要功能是在於使考試環 境標準化、學生的評分更具客觀性、公正性，更容易收集到學生答題訊息以進行 教學評量，再加上網路測驗可以節省印製考卷的資源、節省教師批改考卷的時 間、和教師登記學生成績的麻煩，而教師更可以藉由電腦的快速處理能力，進一 步幫助教師來分析和處理學生的成績。綜合以上優點，以網路測驗來取代傳統紙 筆測驗，在一般學科來說，是勢在必行的結果。 傳統的測驗甚至是網路測驗，都將測驗結果的優劣歸因於學生的學習成果或 者是教師的教學，但影響測驗結果的還有另一個重要因素，那就是試題本身，試 卷題目本身的優劣，在傳統紙筆測驗的環境下，很難對試卷題目作分析，而本研 究希望藉由電腦的強大運算與記憶能力，來達成對每一份測驗試卷之試題作難度 與鑑別度之試題分析，以作為教師將來審視測驗結果的參考依據。 由最新的九年一貫課程內容看來，教育當局希望學生具有運用資訊與科技的 能力，並培養學生具有國際觀，在教育部大力推動資訊教育的努力下，全國各國 中小都幾乎至少有一間的多媒體網路電腦教室，因此電腦輔助教學在國小的實際 實施方面，設備應不成問題。再加上個人電腦與網際網路連線的迅速普及，根據 行政院主計處(民92)調查顯示，92年底我國家庭部門電腦普及率為58.72%，與91 年底比較，成長約1.95%，顯示我國家庭部門電腦普及率穩定成長，而92年底家 庭部門的連線比率達48.23%，較91年底增加2.32%，詳細情況請參閱表1.1：
表1.1 台閩地區家庭部門使用個人電腦概況 資料來源：行政院主計處，92年台灣地區家庭收支調查、92年金門家庭收支調查、92年連江家庭收支調查。 單位：戶、%、台 項目 普及率 每百戶擁有台數 連線(上網際網路)% 地區別 家庭戶數 92年 91年 92年 91年 92年 91年 總 計 6,982,312 58.72 56.77 70.08 65.93 48.23 45.91 台灣地區 6,961,560 56.80 56.80 65.97 65.97 45.94 45.94 北部地區 3,176,397 67.49 67.29 83.28 80.24 57.62 56.51 台 北 市 910,176 72.76 73.33 97.93 92.93 63.94 64.21 基 隆 市 135,536 52.50 50.71 58.67 54.88 44.68 43.57 新 竹 市 119,829 73.04 66.80 95.07 87.17 60.09 52.72 台 北 縣 1,203,920 69.03 69.20 81.54 78.99 60.14 58.09 宜 蘭 縣 136,750 49.49 42.79 54.16 47.13 34.81 33.02 桃 園 縣 545,185 63.46 63.89 74.72 76.76 50.85 50.06 新 竹 縣 125,001 62.56 64.75 77.86 71.42 53.60 56.16 中部地區 1,585,885 53.46 50.45 61.87 57.23 41.21 37.91 台 中 市 328,823 65.68 61.16 78.53 70.51 52.17 48.94 苗 栗 縣 151,880 46.80 46.26 52.41 52.08 35.57 34.45 台 中 縣 412,528 59.83 57.90 68.91 65.40 45.75 42.40 彰 化 縣 329,560 53.26 48.42 60.79 54.75 41.52 37.26 南 投 縣 156,293 41.23 40.05 48.86 47.15 30.65 27.45 雲 林 縣 206,801 35.77 33.02 39.84 35.54 26.35 23.20 南部地區 2,014,219 50.79 46.95 58.12 52.43 40.50 37.46 嘉 義 市 83,374 61.25 57.20 69.55 59.94 46.74 41.78 台 南 市 240,028 64.24 55.03 75.08 61.91 52.84 44.98 高 雄 市 523,086 58.51 56.60 66.86 65.22 47.57 46.77 嘉 義 縣 159,422 40.26 26.90 45.31 31.33 28.61 20.11 台 南 縣 334,377 46.51 45.45 55.42 50.40 38.22 35.31 高 雄 縣 389,949 45.15 44.04 50.27 47.15 32.80 32.02 屏 東 縣 255,202 41.51 37.34 46.31 41.37 35.78 33.60 澎 湖 縣 28,781 35.15 30.09 38.21 31.61 29.62 23.91 東部地區 185,059 40.27 39.22 45.77 44.49 31.87 26.52 台 東 縣 75,014 29.37 34.20 33.60 38.48 22.83 25.36 花 蓮 縣 110,045 47.71 42.65 54.07 48.58 38.03 27.31 金門地區 20,752 50.53 45.67 55.94 52.88 44.36 33.83 金 門 縣 19,118 50.28 45.84 55.47 52.91 44.31 33.84 連 江 縣 1,634 53.47 43.68 61.42 52.49 44.94 33.70
目前家庭個人電腦的普及率相當高，而且持續快速的成長當中，在這種情形 下，推行E化教學有其必要性，希望藉由本系統除了可以讓學生利用網際網路來 吸收、分享新知與心得外，另一方面藉由網路測驗，還能迅速得到測驗結果，並 對學生的學習成果進行系統化的分析，對於教學勢必有極大的助益。 雖然目前家庭個人電腦的普及率相當的高，但要達到全面普及，勢必還需要些許的 時日，而為了因應將來傳統教學電腦化，一般教師電腦專業能力的加強，將也是不可或 缺的一環。
第二節 研究目的
本研究的主要目的在於研究發展出一套E化網路評量系統（以下簡稱本系 統），並且以國小五年級自然與生活科技科為例並進行試用。最後並以問卷或訪 談方式調查受試者對本系統的試用經驗。本研究預期達成以下目的： 一、對E化網路評量系統進行系統規劃。 二、對E化網路評量系統進行系統分析。 三、設計E化網路評量系統。 四、建置E化網路評量系統。 五、試用E化網路評量系統。 六、調查E化網路評量系統的試用經驗。 七、對E化網路評量系統的試用經驗進行統計分析。第三節 研究問題
根據前述研究目的，本研究待答問題列舉如下： 一、對E化網路評量系統進行系統規劃方面 (一) 、E化網路評量系統之開發背景為何？ (二) 、E化網路評量系統之研究動機為何？ (三) 、E化網路評量系統之研究目的為何？ (四) 、E化網路評量系統之功能需求為何？二、對E化網路評量系統進行系統分析方面 (一)、E化網路評量系統之系統模式為何？ (二)、E化網路評量系統之系統軟硬體規格為何？ (三)、E化網路評量系統之可行性分析為何？ (四)、E化網路評量系統之SWOT分析為何？ 三、設計E化網路評量系統方面 (一)、E化網路評量系統之功能架構為何？ (二)、E化網路評量系統之系統功能為何？ 四、建置E化網路評量系統方面 (一)、E化網路評量系統之開發工具為何？ (二)、E化網路評量系統之相關網路技術為何？ (三)、E化網路評量系統之資料庫相關格式為何？ 五、試用E化網路評量系統方面 (一)、E化網路評量系統之預試步驟與樣本為何？ (二)、E化網路評量系統之正式施測步驟、樣本與評估項目為何？ 六、調查E化網路評量系統的試用經驗方面 (一)、調查E化網路評量系統試用經驗之問卷編製參考為何？ (二)、調查E化網路評量系統試用經驗之問卷內容為何？ 七、對E化網路評量系統的試用經驗進行統計分析方面 (一)、對E化網路評量系統的試用經驗進行統計分析之軟體為何？ (二)、對E化網路評量系統的試用經驗進行統計分析所採用的統計方 法為何？
第四節 研究限制
本研究依據前述之研究目的，在考量時間、人力、環境等相關限制因素之 下，決定本研究之研究限制，簡敘如下： 一、網路測驗方面，著重在使教師之試卷設計工作便利化，處理成績快 速化，至於其他有關於網路測驗之防弊功能或技術則不在本研究之 研究範圍。 二、建置之E化網路評量系統可適用於大部分年級與學科，但礙於時間的 限制，所以選擇以國小五年級自然與生活科技教材為建置內容。 三、測驗功能之題型，係以選擇題為主軸。 四、假想每個學生家裡至少有一部電腦連上網際網路。 五、建置之E化網路評量系統會隨著建置時間的延長與經驗的累積而日趨完 備。第五節 名詞釋義
一、E化網路評量
使用者以Web Browser為使用介面，教學使用者可以藉由網路在線上自行 出題或參考線上題庫來組成試卷能，而受試者能藉由網路在線上依據教學者所 安排的試卷進行線上測驗。 二、
線上題庫
使用者以Web Browser為使用介面，教學使用者可以藉由網路在線上進行 試題收集、修改所收集的試題等功能，以作為教師日後出題的參考依據。
三、
試題難度
試題難度就是答對某題目人數的百分比，難度指數常以P表示之，P=1.00 表示某題非常簡單人人通過，P=0.5表示一半通過，P=0表示無人答對。因此， P介於1與0之間，P值愈高題目愈容易，P值越低題目愈難。 四、試題鑑別度
試題鑑別度就是希望得分高的受試者答對某試題的機會要比得分低的受 試者答對該試題的機會高，才能顯得該試題確能鑑別出受試者能力的差異。而 鑑別度指數就是高分組(最高27%)的通過率減去低分組(最低27%)的通過率，常 以D表示之。若是高分組在某題的通過率低於低分組時，該試題變成負向鑑別 度。第二章 文獻探討
由於本研究的主要目的是建構一個E化網路評量系統，因此在本章文獻探討 的內容方面，將依序說明與本系統相關之理論與研究，以作為本系統之理論依 據，說明內容依序為「網路在教育與測驗上的重要性」、「E化教學的特性」、 「網路技術的演進」。第一節 網路在教育與測驗上的重要性
網路在教育與測驗上的重要性，討論如下：壹、教學方面
人類的進步始於教育，而教育質量的深度與廣度，影響了人類進步的速度。 傳統教育中，學習的資源分散於各地，就算是有再厲害的教師與再豐富的學 習資源，也只能造就少數的學生，因為各地的學習資訊並未連結，即使能做傳統 的紙筆溝通或面對面的研討，其資訊的流動率也是極其緩慢，將造成教育形式的 僵化與學習效率的限制。 Collis(1994)認為電腦科技是二十一世紀中「教育再造工程」最有效的原動 力。有鑑於此，如何加速學習資訊與資源的流通量以增進學習效率，正是本研究 的主要目的之ㄧ。拜現今電腦網路科技的進步所賜，將網路的技術應用在教育 上，使得原本分散於各地的學習資訊與資源，得以作全球性的連結與互動，使得 學習不再侷限於學校教育，知識的學習及傳遞亦產生重大變革。因此，知識的獲 得已不再受限於課堂上教師的傳授或是書本上自修所得來，而是藉由網路技術， 使每個學習者能透過網路的多元化與全球作連結，以獲得更有效益的學習。因 此，教學網路化，可使學習者經由探索、體驗或者透過各個討論群體作多向的溝 通與問答，得以主動吸收自己有興趣的資訊並因而激發出新的想法或概念。透過 網際網路，藉由多媒體電腦輔助教學與資料庫所創的多元化全方位的主動學習環境，學生的學習決定於個人能力與興趣，教師在學生的學習過程中則是扮演啟發 者的角色(韓善民，民86)。
貳、測驗方面
在測驗方面，首先討論國小電腦數量與需求問題。本研究所做之網路測驗， 以在學校電腦教室測驗為主，而且以每人一機的前提下施測，對於硬體的需求方 面， 教育部於民國八十七年起推動「資訊教育基礎建設計畫」擴大內需方案， 目的為全面普及全國中小學資訊教育與電腦網路硬體設備，目標為各國中小的電 腦教室中，每人都能分配到一部電腦，該電腦並與臺灣學術網路作連線(教育部， 民90)。目前各國中小學皆有電腦教室且已教授電腦課程(教育部，民90)。從附錄 三「中小學電腦教室基礎設備規格」中，可以得知目前各國小的電腦網路硬體設 備已得到完整、具體的規劃與配置，加上教育部明定各縣市電腦教室及網路設備 建置規格不得低於「中小學電腦教室基礎設備規格」(教育部，民90)，使得一人 一機的測驗環境得以實現。 國內學者何榮桂(民86)提到，運用電腦來作為測驗之發展與應用是不可抗拒 的趨勢，此種方式一般稱為電腦化測驗。教師的教學過程中，測驗一直是評量學 生學習成果的方式， 因此以網際網路為建構平台的電腦輔助測試 (Computer Assisted Testing, CAT) 環境也逐漸成型 。以電腦網路來建置測驗具有以下優點：一、 題目清楚易辨：測驗題目文字清楚易辨，不再發生教師個性化書寫文 字，導致學生題目文字辨識困難的情形。 二、 增加工作效率：電腦線上測驗完成後，系統將自動評分，而電腦結算 總分也避免了人為的算數失誤，也節省了教師批改、結算分數的精神 與時間。 三、 減少資源浪費：以電腦來做線上測驗，可以省去傳統紙筆測驗所需的 大量紙張印製，不但更環保，而且也替學校節省教育經費的支出，讓 學校的教育經費可以做更靈活的運用。另一方面也增加試題的安全性
(黃朝恭，民89)。 四、 減少測驗誤差：電腦線上測驗可以避免受測者不必要的填答失誤，如 填答位置反覆的塗改，或因為受測者本身的個性化書寫，最後導致答 案辨識不清等問題，進而減少測驗誤差。 五、 縮短測驗時間：可以減少測驗過程時間，根據研究顯示，同樣的試題 在電腦上與以傳統紙筆測驗相比較，前者只需後者之57%的測驗時間 （何榮桂，民79）。 六、 測驗結果更具意義：電腦線上測驗完成後，系統可以分析學生的測驗 結果，讓測驗結果不再只是當次測驗的一個代表性分數，而是可以反 應出學生學習成長歷程的關鍵要素。 七、 運用範圍廣泛:電腦線上測驗可以運用的範圍相當廣泛，如一般學生 考試和證照考試，後者如駕照筆試或技術人員檢定等等(黃朝恭，民 89)。 然而電腦線上測驗也並非全然都是優點，其本身也有一些問題存在，歸納如 下： 一、電腦線上測驗的題型多限於是非題或選擇題，因為電腦很難判斷開放式 問題的答案。 二、在測驗實施方面，施測者必須準備充足的電腦給受試者使用，而且必須 考慮電腦的當機問題。 三、電腦測驗較不適合呈現必需閱讀大量文字的題型，因為螢幕解析度可能 會增加閱讀的困難性(Mazzeo & Harvey,1988)。
四、類似數學等必須經由計算才能獲得答案的試題，因為學生必須在草稿紙 上抄下題目再進行計算，而可能影響答題的速度(Ager,1993)。
多元化評量是目前測驗發展的最新趨勢，而具備電腦多媒體豐富呈現特性之 線上測驗，將有助於多元評量的落實。此外鄭富森教授(民88)也提到，非紙筆測 驗通常被國小教師簡稱為多元化評量，它徹底脫離傳統紙筆測驗的形態，不僅捨
棄試題紙張的表現方式，更打破時間與空間的限制，將考試改變成各式各樣的評 量活動，再根據學生在評量活動中的實際表現或具體作品來評判學生的學習成 就。 多元評量之進行有四個實施的基本原則，分述如下（鄭富森、陳清義，民85）： 一、 競爭原則 設法營造學生之間彼此競爭的心理，原因在於使學生能盡自己最大的能 力去完成指定項目，進而取得較高的分數；也由於競爭的心理，使學生傾向 於獨力完成所分配的作業，如此才能減少同學之間互相抄襲或替代的情況。 二、 適應個別差異 測驗時，最好全班都做相同的試題，不要出許多題目讓學生自由選擇。 此外，題目必須有足夠的深度和廣度，來適應學生的個別差異。 三、 分組作業 實施小組式的非紙筆測驗，讓各小組利用在校時間逐步完成作業，而這 種作法可能是比較適合於國小學童。 四、 個別分數 在同一組的學生中，每個人的能力、專長、合作的態度可能不同，因此 對於任務的付出亦可能各不相同，所以評分時不應以組為單位，讓同一組的 學生得到的分數一律相同，而應該按照每個學生的實際表現給予應得的分 數。這也就是「個別分數」的基本原則。可行的做法是由同一組的學生互相 評分。
參、試題分析方面
教師編製完測驗試卷後，若要得知試題的品質如何，可以使用試題分析來達 成。試題分析是藉由每個學生對於每個試題的反應來加以探討，試題分析的結果 可以讓教師得知試題的優劣以及學生的學習情況。傳統紙筆測驗結束後，想要對於測驗之試題做試題分析是非常困難的一件事，但藉由電腦的輔助，所有的事情 都將在一瞬間完成。試題分析具有下列的功用(郭玉生，民93)： 一、 提供回饋給學生 二、 提供回饋給教師 三、 提供改進課程的依據 四、 增進教師命題的技巧 總而言之，網路對教育的發展有著深切的影響。它可以連結全球的教育資訊 與資源，增加學習的效率，而且在測驗方面，提供一個標準化、一致性的測驗環 境，減少測驗誤差，有助於多元評量的落實，並且能依據電腦來對學生的測驗結 果做各種統計分析，以作為教學上的回饋，對於教育的發展，無疑是一股強大的 正面助力。
第二節 E化教學的特性
壹、E化教學與傳統教學的差異
在傳統的實際教學上，我們所提倡和採用的互動方式主要是師生之間的雙邊 互動，至於學生與學生之間的互動則始終未能受到重視，因而教學中少有或根本 沒有多向型的互動方式。甚至不少人還將學生與學生之間的互動視為非建設性的 消極因素或破壞力量。造成這種狀況的原因很多，其中理論誤導的影響不可忽 視。受傳統教育的影響，我們往往把教師與學生之間的關係視為教學中惟一重要 的關系，認為學生之所以能掌握知識，發展智力，主要是取決於與教師的互動(王 坦，民91)。對於研究合作學習的學者來說，把教學這一複雜的現象僅僅當作教 師與學生之間的雙邊互動的過程來認識，實在是過於簡單化了。在以非傳統紙筆 測驗為主的多元化評量中，強調必須打破學生之間的隔閡，以小組的方式進行各 種評量活動，藉以促使學生培養、發展合作學習或主動學習的態度（鄭富森，民 88）。學者Khan(1998)以綜合式觀點定義E化教學(Web-Based Instrution，WBI)，他認為WBI是一種以超媒體為主的教學方案規劃，利用全球資訊網(Worl Wide Web，WWW)的特性和資源，創造一個有意義的學習環境，目的在於能培養個體自 動學習習慣及持續其自身的學習活動。基本上，網路教學乃是一種以資源為主的 學習環境(Rakes,1996)，其中教師不再是傳統的專家角色，而是以學習促進者的 角色來引導學習者的學習。 根據研究發現，單向的知識傳遞，有助於知識的獲得，但是討論的進行則是 保留知識和促進高層次思考的更有效方式。另一方面，藉由討論的方式也可以改 變學習成員的態度或看法，因為在討論的過程中，不僅促使學生彼此表達和了解 各人的觀點，同時藉由彼此的辯駁、分析和評斷，促使學習成員作自我反省，並 願意修正自己原先持有的態度或看法。Fisher(1968)就嚐試以討論的方式改變普 通民眾對於印地安人的負面看法，如放火搶劫、割人頭皮等等，它是以一羣小學 五年級的學生作為實驗對象，學生總共分成兩組，一組學生閱讀有關印地安人正 面形象的書，而另一組學生除了閱讀同樣的書籍外，在進行相關的討論，而實驗 發現，第二組學生比第一組學生對於印地安人較有正面的印象。Gall(1987)解釋 這是因為討論過程中新資料的獲得和團體壓力的緣故。在討論的過程中，學習成 員有機會提出與他人不同的看法，只要這個看法合理並可以提出適當證據來支持 它，對於他人來說，這個新看法就有可能被接受，而當大多數人都認同某一看法 時，其於極少數人就可能傾向多數人的意見或看法。 本系統與傳統教學在互動方面之差異在於線上討論區之設置，系統扮演教師 與學習者或學習者與學習者之間一個溝通的橋樑，並藉由溝通、討論的過程，讓 學習成員得以分享知識或是發現知識，學者Bridges(1979)更說明討論能幫助學生 了解教材的原因如下： 一、 藉由別人的知識來彌補自己所沒有的知識。 二、 讓學習者可以從各種不同的角度來看此教材。 三、 學習者可以提出自己的想法和意見。 四、 提供辯駁澄清的機會。
五、 透過彼此的意見交換，達成較一致的看法。 而藉由電腦網路教學環境所提供的環境，也幫助合作學習在現實生活中能 進一步的落實。學童藉由電腦的使用，可以得到較寬廣的空間從事合作學習、 創造力培養，和激發智慧克服困難(王萬清，民81)。在網路學習環境中，電腦 網路提供了人際互動的良好媒介，訊息的傳遞可以透過系統設計井然有序地進 行，並無時間與空間上的限制，教育學者長久以來所夢寐以求的合作學習活動， 非但可以在網路學習環境中實現，並且能以更多元化、精緻化的型態來實施（林 奇賢，民87）。
貳、E化教學與多媒體網頁教學的差異
過去許多人把書本上的知識利用文字、聲音或動畫等電腦多媒體技術，製作 成HTML檔案放在網路上，讓學習者透過網際網路作連結來進行所謂的網路學 習，但這樣的做法以現今的科技角度來衡量，充其量只能算是多媒體的網頁教 學，而尚不能稱得上是網路教學。因為網路教學，顧名思義是將傳統的教學以網 路的技術來實現，但是傳統所謂的教學，是雙向(教師與學生之間)或多向(教師與 學生或學生與學生之間)的互動所形成的，而多媒體的網頁教學，僅是將教學內 容以網路技術在電腦上作呈現，學習者只能單向的接受，也就是說學習者僅能做 單向的瀏覽、閱讀網頁內容，缺乏了教學的「互動」要素，而本研究所做的E化 教學則是盡量以現今的網路技術，來實現教學「互動」的特性。 綜合本節所述，一個稱得上是e-learning的系統必須具備「互動」的特性， 讓網路上的學習更趨近於真實環境，他最大的意義並不止於提供線上知識，而是 作為教師與學習者或學習者與學習者之間溝通的橋樑，使學習者藉由網路系統可 以自由探索、體驗或者透過討論區多向的溝通與問答，得以動吸收自已有興趣的 資訊並激發出新的看法，建構自己的知識，並將更多的新知識分享給更多的學習 者。第三節 網路技術的演進
壹、由靜態網頁發展至動態網頁
嚴格來說，HTML(Hyper Text Markup Language)是屬於撰寫網頁的一種語言， 但並不能算是「程式語言」，因為依據其語法所撰寫出的一連串敘述指令，其功 能侷限在表現文字或圖片，以及其拿手的超連結功能。相對的，所謂的「程式語 言」，是指其所撰寫出來的一連串指令，經由邏輯規劃後，可以用來驅使作業系 統或應用程式與其合作，共同執行某些工作。 由於HTML並非程式語言，且經由HTML所建構的HTML敘述命令，並不能使網頁 內容因應用戶端不同需求而產生變化，因此單純由HTML所建構的網頁稱之為「靜 態」網頁；相對於此，經由上述可知，要使網頁具有能因應用戶端不同需求而產 生不同變化的功能，即所謂的「動態」網頁，就必須要撰寫「程式」。
貳、網頁撰寫語言之概述與演進
近年來全球資訊網追求的重點---分散式計算，是指將許多需要大量運算的 資料，分割成許多部分，並分散給許多的電腦來幫助運算，最後再將結果集合起 來。在現今各種研究領域中，舉凡物理、航太、大氣、影像處理等等，甚至現在 炙手可熱的生物科技領域方面，常常需要進行大量而且複雜的運算。目前，有很 多的研究學者利用在平行虛擬機器(PVM)上建構平行分散式計算環境，來滿足他 們的電腦運算需求(陳鴻龍，民92)。而這種分散式運算的概念，也將運用在現在 的Web動態網頁設計。傳統Web動態網頁的執行過程，是將Client端的要求送至 Server端，經由Server端計算完成的結果送回Client端顯示，於是所有的重責大 任都將落在Server端。這樣的作法並不符合經濟和效率，試想若全球的個人電腦 用戶都向其區域的Server送出要求，再加上隨著時代的進步，個人電腦的用戶個 數每年極速增加，而且所需的計算愈趨複雜，任憑Server再怎樣擴充，也將應付 不暇。如此一來，用戶的上網速度勢必受到嚴重的影響，而依據分算式作業的做法，便是將部分的工作分擔給發出要求的使用者，也就是用戶端電腦來幫助執 行，這樣一來可以大大減輕Server的沉重負擔。因此，為了達成上述的效果，在 程式設計方面，就分為前端(用戶端)和後端(Server端)，前端所使用的語言有 VBScript和JAVAScript等等，而後端所使用的語言諸如ASP.NET或CGI。 以下就用戶端語言與伺服端語言加以概述： 一、用戶端Script語言 Web Browser是瀏覽網頁不可缺乏的工具，而目前瀏覽器市場佔有率最高 的應屬Interner Explorer和Netscape Communicator，而其所支援的用戶端 Script各有所異同，如表2.1:
表2.1 Internet Explorer與Netscape Communicator之比較 動態網頁語言
動態網頁語言 動態網頁語言
動態網頁語言 Internet ExplorerInternet ExplorerInternet ExplorerInternet Explorer 是否支援 是否支援是否支援 是否支援 Netscape Communicator Netscape Communicator Netscape Communicator Netscape Communicator 是否支援 是否支援是否支援 是否支援 Java JavaJava Java 是 是 Java Script Java Script Java Script Java Script 是 是 VB Script VB ScriptVB Script VB Script 是 否 ActiveX ActiveX ActiveX ActiveX 物件物件物件物件 是 否 為了滿足用戶端「互動」的需求，網頁在藉由動態網頁技術的執行過程當 中，有些資料的處理是在用戶端的電腦上執行，如當用戶端點選網頁中的元件 時，元件的外觀會隨之產生變化等等，而這些程式語法是內嵌在HTML原始碼的 區段之內，稱之為用戶端的Script語言，這些區段的程式碼是由瀏覽器來負責 執行。用戶端Script語言包括了由Netscape公司所開發的JavaScript和由 Microsoft公司所開發的VBScript等等，分述如下： (一)、JAVAScript與JAVA Applet 一般常將JAVAScript與JAVA程式語言關聯在一起，但JAVAScript並不
可單純被視為JAVA的子集或片段，JAVA的特性是一般用途、多工、物件導 向式、與作業台無關，它的語法頗似C++，但它涵蓋了現有各種物件導向程 式語言的特性，JAVAScript亦具備上述的特點，但兩者不完全相同。其比 較如表2.2: 表2.2 JAVA與JAVAScript之比較 JAVAScript的出現乃在適時反映當時Web用戶對於更具互動性、更多樣 化的網頁需求，而JAVAScript的確能令傳統的HTML網頁更具互動性及計算 能力，它的成功之處在於未變更HTML網頁的格式，而是延伸它，這使得未 支援JAVAScript的舊有瀏覽器仍可瀏覽內含JAVAScript的網頁，其差別僅 在無法獲得JAVAScript所提供的服務。單純的JAVAScript僅可操作HTML網 頁，其功能有限，但它的最大威力乃是在於與JAVA Applet結合之時，Applet 之意為〝小〞的應用程式，是由JAVA語言開發的應用軟體，它被鑲嵌於HTML 文件中，Applet在文件表面上可以佔有一席之地，它可獨立運作，也可以 比較項目 JAVAScript JAVA 解譯式或編譯式 程式語言 解譯式，可由JAVAScript 解譯器邊解析其程式碼邊 執行 編譯式，需先經編譯以產生二 進位之位元碼(byte code)，才 可於各種作業系統提供的JAVA 虛擬機器或JAVA電腦上執行 物件導向方面 不支援類別或繼承 支援類別及繼承 變數型式 變數不需明確的宣告 變數需明確的宣告 物件聯繫方式 動態聯繫，對物件的參考 僅在執行時段即時檢查 靜態聯繫，對物件的參考於編 譯時對即進行檢查 Web方面的應用 程式碼以Script標籤含括 於HTML文件之內 於HTML文件內需以APPLET標籤 引入JAVA Applet程式碼
對外顯現某些屬性供文件中的JAVAScript存取，透過與JAVAScript的聯 繫，文件中的多個Applet即可互通、分工合作，構成真正的跨平台、文件 導向式(document oriented)應用。 傳統的JAVAScript與JAVA Applet的另一特點是皆在瀏覽器端執行，故 如前面所述，如此的作法將可大幅減輕Web伺服器的負擔，具備分散式計 算的精神。 因為本研究所用之前端語言為VBScript，所以對於JAVAScript與 JAVA Applet只是做概括性的介紹。 (二)、VBScript VBScript和JAVAScript這兩種語言極為相似，無論是在技巧、功能、 或目的上，它們都是ActiveX腳本程式語言的選擇，且可於同一頁面內混合 使用、互相支援，VBScript可令WWW網頁具計算能力，它可用在用戶端網頁， 提供用戶端計算服務及友善的圖形操作介面，也可用在伺服端頁面，提供 類似CGI程式的服務，而這些設計的用意皆是在造就更具互動性的網頁服 務。 VBScript並未捨棄傳統的HTML網頁技術，它延續傳統網頁技術並將之 發揚光大，因此傳統HTML的輸入表(FORM)、JAVA Applet等，在VBScript 的環境下仍是適用的，而伴隨VBScript引入的新技術則是ActiveX元件。 在瀏覽端頁面，VBScript僅可在它所在的網頁內工作，並無任何與瀏 覽端作業系統有關的權限，但ActiveX控制元件則擁有當時用戶在作業系統 的所有權限，這使得ActiveX技術的實用性大增。 在Active伺服端頁面，VBScript可聯繫許多ActiveX伺服元件，以整合 出類似傳統CGI程式的服務，其代表性應用即是ASP，在瀏覽端則可聯繫多 個ActiveX控制元件，以提供用戶便利的圖形介面及客戶端計算服務，將伺 服端的負載分攤部分至瀏覽端。 二、伺服器端Script語言
(一)、CGI簡介 以往欲建立互動式的網頁都半是依靠CGI(Common Gateway Interface)，然後從後端資料來源(資料庫或資料檔)完成資料處理。最明 顯的例子便是搜尋引擎，使用者於前端瀏覽器輸入查詢條件或關鍵字之後， 按下「Submit」鈕將需求送往網站伺服器(Web Server)，接著由位於其上 的CGI程式剖析需求，再到資料庫擷取符合條件的記錄，最後將結果以HTML 格式的文件回傳給前端，顯示於瀏覽器上方，如圖2.1所示: 圖2.1 CGI系統圖 CGI像是一組程式，負責存取Web Server甚至Internet上的資源，經由 適當的邏輯運算或推演後，產生動態的內容，然後讓Web Server回傳給前 端的瀏覽器。CGI精確的定義為:「一個共通閘道介面(Common Gateway Interface)，負責當成Web Server與應用軟體(Web程式或資料庫)之間相互 溝通的管道。」 因而CGI看起來像是一支程式，實際上卻不是任何一種程式語言，頂多 只能稱做Web Server與Web應用軟體之間的通道罷了。但因為CGI與Server 端的應用軟體有著密不可分的關係，所以有人將CGI與Server端的應用軟體 合而為一，直接叫做CGI程式，而非CGI介面或通道。 CGI的觀念和UNIX或DOS的Shell很像，對Shell而言，使用者是利用鍵 ODBC Database Server 傳 回 資 料 CGI 程式 Respons Reques 客戶端 WWW Server
盤輸入指令，然後由Shell解譯此一此令並且啟動對應的程式，對CGI而言， 指令來自於瀏覽器，以CGI介面傳送到Server之後，再由Server解譯然後啟 動Server之中相對應的程式。對Shell指令而言，可能帶有參數，當成是被 Shell 啟動之後，它可以透過Shell所提供的介面讀取指令的參數。對 Server端的程式而言，當它被啟動之後，則可以透過CGI所提供的介面來讀 取指令的參數。而CGI的缺點大約有以下三點: 1.同樣的作業系統，若Web Server不同，則CGI介面程式並不相同，譬如 Web Server由以前的WebSite換成現在的IIS之後，原來的CGI程式就無 法使用了，原因實在是因為不同Web Server所提供的CGI介面程式不同 所致。 2.對提供虛擬主機的ISP而言，通常不允許使用者選擇自己熟悉的語言來 撰寫CGI程式，因為如果使用者寫的程式出了問題，對ISP而言是很麻 煩的事情，因此限制很多，國內的ISP多以UNIX系統為主，而允許使用 者用來撰寫CGI程式的語言通常只有Perl。 3.存取資料庫的程式撰寫不易，大部分程式語言所定義的範圍只涵蓋檔案 的功能，至於資料庫的程式庫，則必須另外找尋。 (二)、 ASP簡介
ASP，全名為Active Server Pages(伺服端動態網頁)，既然名為「伺 服端」動態網頁，顧名思義，ASP是能在Web Server(如IIS，Internet Information Server)端整合Scripting語言至HTML網頁的環境，然後利用 HTML網頁內含的Scripting程式碼取代舊有CGI的程式，以便執行原有CGI 的功能。 ASP程式可以說是CGI程式的改良版，跟CGI一樣是在Web Server端執行，其 運作模式如圖2.2：
圖2.2 ASP的運作模式
由於ASP跟CGI一樣也是放置在Web伺服器上，它在解譯使用者藉由表 單(Form)傳送過來的資料後，接著透過適當的邏輯產生標準的HTML文件，
然後傳回給Client端，使用者看到的是一般正常、符合HTML格式的文件內 容。因為ASP是在IIS或Personal Web Server上執行，所以無論使用者操作 哪一種平台下的瀏覽器，皆能觀看由ASP產生的網頁內容。 (三)、ASP.NET簡介 隨著時代的進步，Microsoft發表新一代的ASP語言，稱之為ASP.NET 語言，最主要的原因乃再於ASP語言雖然易學易用，但是它存再著一些潛在 性的問題，而ASP.NET則相對的將其缺點改進，其優點列舉如下： 1.程式碼結構性高 以往以ASP來設計網頁時，雖然所使用的VBScript或JavaScript非常 容易學習，但是ASP撰寫出來的程式結構相當鬆散，HTML語言與網頁程式 碼經常穿插在一起，也增加了維護的困難。相對的，ASP.NET程式碼可以 分為HTML語法與網頁程式碼兩個部份，讓使用者不再混淆不清，並增加 程式碼的可看性、結構性和維護性。 2.彈性高 ASP只接受VBScript及JavaScript兩種語言，但是對於ASP.NET來說， 凡是可以編譯成MSIL的程式語言，都是ASP.NET可以接受的程式語言。 3.執行效率高
Client端瀏覽器 Web Server
ASP DataBase
ASP.NET與ASP最大的不同點，就是它可以將程式碼編譯成「中介語 言(Intermedicate Language,IL)」，因此只有在第一次執行時需要編譯 外，第 二次以後就可以直接使用第一次所編譯完成的「組件」來執行， 因此程式執行的效率有所提升，程式的執行過程如圖2.3： 圖2.3 ASP.NET程式執行過程圖 資料來源：ASP.NET與SQL應用實務（1-19頁），李春雄，民92，臺北市：全華。 4.更優異的特性 ASP.NET不但支援物件導向的程式設計，使得程式設計更適合於團 隊開發，而且除了本身是屬於典型的主從式架構(Client-Server module)之外，更是所謂的「事件驅動架構」，在這種架構下，伺服器 會等待用戶端發生動作，一但偵測到用戶端發生某些動作，就會去執行 相關的回應。 (四)、.NET Framework平台的相關概念 現在的ASP.NET網頁程式將與.NET Framework完全整合，所造成的優勢 是不同語言所撰寫的應用程式都可以被使用，有關ASP.NET的系統架構圖如 圖2.4： IL 中介語言 第一次 執行時 ASP.NET 網頁程式 機器碼 編譯 編譯 執行 第二次執行時
圖2.4 ASP.NET系統架構圖 資料來源：ASP.NET與SQL應用實務（1-18頁），李春雄，民92， 臺北市：全華。 在.NET的環境下，ASP.NET之所以能夠相容於各種語言，包括C++、JAVA、 VB等等，其幕後最大的功臣即是.NET Framework，圖2.5即為微軟.NET Framework的系統架構圖： ASP.NET網頁(.aspx) ASP.NET應用程式 其他語言所撰 寫的應用程式 .NET Framework 支援.Net的作業系統及IIS伺服器軟體
圖2.5 微軟.NET Framework系統架構圖
資料來源：ASP.NET程式設計（0-6頁），陳慧貞、陳俊榮，民92，臺北市：學貫。 最底層是共通語言執行環境(Common Language Runtime，簡稱CLR)， 除了負責執行程式之外，還提供了記憶體管理、執行緒管理、安全管理、 版本管理、例外處理、共通型別系統與生命週期監督等核心服務。「Runtime」 指的是電腦在編譯某種程式語言的執行時期，不同的程式語言所使用的 Runtime也不相同，因為Runtime提供了程式語言所必須配備的函式與物 件，而各種語言的函式與物件都不盡相同，所以無法共用，但是.NET Framework的CLR解決了這個棘手的問題，不論程式是以何種語言所撰寫完 成，都能轉譯為相同的IL中介語言，經過再次編譯成機器碼，即能為CPU 所執行，因此，有了CLR，.NET Framework環境下就可以使用各種不同語言 來撰寫程式。 ASP.NET
Web Forms Web
ASP.NET應用程式服務 Windows Forms Controls Drawing Windows應用程式服務 .NET Framework類別庫 ADO.NET XML
NET Security Diagnostic Threading Collection 其它
共通語言執行環境(CLR)
中間層是.NET Framework類別庫，提供許多類別與介面，例如ADO.NET、 XML、I/O、網路、偵錯、安全、多執行緒等等。不同的程式語言有自己的 「Runtime」，而物件類別資料庫也是一樣。各種語言所使用的物件類別標 準不一，「共通物件類別資料庫」提供了所有.NET程式語言的應用物件， 將各種語言的物件類別作整合，建立一個所有語言都可以使用的物件類別 資料庫。 最上層是使用者介面與應用程式介面，其中的Windows Forms是全新的 視窗應用程式介面，而Web Forms與Web Services則組成了全新的網際網路 應用程式介面，.NET Framework將之統稱為ASP.NET。
參、網路結構相關技術
在網路結構的取決方面，一般會依據組織的規模、所需的安全層級、網路的 流量和網路專案的預算等等因素，作為選擇適當網路架構的考量因素，而一般的 網路架構裡，包含了幾樣常見的元件，如伺服器(提供網路使用者共享資源的電 腦)、用戶端(可以共享伺服器提供資源的電腦)、媒體(建立實體連接的金屬線) 和共享資料，以下就目前常見的幾種網路架構分別討論： 一、對等式網路架構 在對等式網路架構當中，沒有專用的伺服器電腦，每一台電腦既是用戶端 也是伺服器，沒有負責整個網路的管理者，因為每台電腦之間沒有層級之分， 所有的電腦都處於同等的地位，所以這種網路架構稱之為對等式網路架構，又 或稱之為點對點網路架構。 對符合以下條件的環境而言，使用對等式網路架構是不錯的選擇： (一)、規模組織小 對等式網路也稱之為工作群組(Workgroups)。「工作群組」這詞意謂 著一小群人。一般而言，對等式網路架構的規模適用於10台以下的電腦， 也就是說如果在可預見的未來，組織和網路規模只是有限度的增長的話，就適用這種網路架構。 (二)、安全性不是主要的考量議題 所有對等式網路使用者均設定其自身電腦的安全性，所有共享資源可 以在任何一台電腦上，而不是只在一台中心伺服器上，因此安全性問題無 法做集中化的控制，而一但網路安全無法做集中的控制管理，就會對整個 網路的安全性產生危害，例如某些使用者根本不會採取任何的安全措施。 (三)、網路專案預算非常有限 在對等式網路架構中，因為每台電腦既是用戶端也是伺服端，就不需 要強大的中心伺服器，也不需大容量網路所需的其他元件，再加上網路中 連接電腦的媒體是簡單意見的電纜，所以在建置成本上的花費是所有網路 架構中最少的。 二、大型主機/終端機網路架構 大型主機/終端機網路架構是由一部大型主機負責儲存及處理龐大的資 料，使用者則透過終端機與大型主機連線，以存取共享資料。這種架構的缺點 在於當多人同時使用時，由於分工不明顯，導致幾乎所有的工作都要由大型主 機來處理，因此會非常的忙碌，而造成回應緩慢的問題，再加上此類的大型主 機價格都相當的昂貴，所以目前除了一些大型機構外，已比較少使用此一類的 架構了。 三、主從式網路架構 「主從式」的系統架構跟網路的興起有著密切的關係，它將整個應用系統 畫分成前端的應用程式(Client)以及後端的伺服器(Server)兩大部份，而連接 這兩大部份的便是網路系統。基本上，主從式架構的環境可以用圖 2.6 來加以 表示：
圖 2.6 主從式網路架構示意圖 簡單的說，前端的應用程式(Client)扮演者和使用者溝通的角色，它強調 簡單而且具備親和力的使用界面，以提供使用者進行查詢、修改、列印等輸入 或輸出的作業，而後端的伺服器( server) 則負責執行前端應用程式所傳來的 命令，並將處理的結果回傳給前端的應用程式，直接將結果顯示在使用者的眼 前。至於網路系統則是幕後的大功臣，因為它構築了前端應用程式與後端伺服 處理器之間的互通管道。 對符合以下條件的環境而言，使用主從式網路架構是不錯的選擇： (一)、組織規模大 主從式網路架構可以支援多使用者。 (二)、高安全性 主從式網路環境裡，管理者可以制定安全原則，並把它們應用於每位 網路上的使用者，以掌控網路安全。 (三)、資源集中控管 在主從式網路環境中，可以利用伺服器集中管理與控制所有的資源， 因為資源得以集中在一處，所以比資源分散在各個電腦上要來得 更容易尋找和提供支援。 (四)、執行效率高 透過適當的分工處理，前端的應用程式(Client)可以呈現更精緻的畫 面給使用者，而後端的伺服器則專注於更高效率的執行處理，包括資料的
Client
Server
發出需求 回應需求存取、系統的管理以及安全性的防護等，這樣的架構提供一個更具彈性、 更有效率的應用環境。 (五)、硬體成本考量 在主從式網路環境中，前端的應用程式和後端的伺服器兩者之間往返 的僅只是查詢的指令以及查詢的結果，而不是整個資料庫的資料，所以用 戶端電腦硬體只需要滿足使用者的要求即可，加上伺服器本身只需要用個 人電腦即可，相較於中大型主機要便宜的多。 四、三層式網路架構
所謂三層系指使用者介面層(presentation tier)、商業邏輯層(business logic tier)、和資料服務層(data services tier)。使用者介面層負責接受使用者輸入的 資料，並將結果顯示出來，可為瀏覽器及其它應用程式。商業邏輯層負責接受 使用者端提出的需求，再透過ODBC與各種支援ODBC的資料庫連結，執行商 業法則的運算，及網站伺服器的工作。資料服務層負責存取資料及提供預儲程 序(stored procedures)處理等工作。 三層式網路架構雖保有主從式網路架構的優勢，而且安全性更高，但在建 置的經費上需再加上一台資料庫伺服器，而且在維護系統上，勢必增加人力負 擔。 總而言之，本研究所採用的是主從式網路架構，因為和其它架構比較起來， 具有效率高、建置經費低、用戶端硬體需求不高、資料和安全性集中控管、維護 方便以及支援千人以上之使用者等優點，而之所以不採用更先進的三層式網路架 構，乃考量到國小經費預算和實際應用層面，主從式網路架構要比三層式網路架 構來得適合。
第三章 研究方法
本章旨在說明研究方法，因為系統規劃部分已在第一章做說明，所以本章以 研究步驟、系統分析、系統設計、系統建置、系統測試、調查試用經驗、研究工 具設備以及統計分析等為主，共分為八節，說明如下：第一節 研究步驟
為了完成E化網路評量系統之建置，本研究之系統開發生命週期圖如圖3.1： 圖3.1 E化網路評量系統開發生命週期圖 系統建置 網頁技術 資料庫格式 試卷編製 成績處理 系統設計 系統架構 系統功能 系統規劃 研究背景 研究動機 研究目的 功能需求 系統測試 預試流程與結果 正式試用流程、對象與評估項目 問卷編製 調查試用經驗 問卷內容 填答方式 資料統計分析 統計分析 系統規格分析 系統功能模式 系統分析 可行性分析 系統SWOT分析第二節 系統分析
壹、系統功能模式
本研究之E化網路評量系統之系統功能模式如圖3.2： 圖3.2 E化網路評量系統功能模式 線 上 討 論 區 線 上 討 論 區 成 績 查 詢 線 上 測 驗 成 績 處 理 試 卷 處 理 題 庫 處 理 人 員 管 理 試 卷 回 顧 END 訪客身分 登入身分選擇 學生身分 教 師 或 管 理 者 身 身分驗證 START 身分驗證 身分驗證 NO 功能選單 NO NO 功能選單 功能選單 YES YES YES
貳、系統規格分析
一、系統需求 本研究中的E化網路評量系統之硬體最低要求與相關軟體設備規格 說明如表3.1： 表3.1 伺服端軟硬體需求表二、系統建置工具選擇分析 (一)、網頁開發語言方面 目前互動式網頁開發語言，最常見的不外乎是ASP.NET與PHP兩種， 而本系統之所以選擇ASP.NET做為互動式網頁開發語言，就是因為目前國 小電腦的作業系統普遍採用Microsoft Windows系列，而ASP.NET是在 Windows作業系統下的互動式網頁開發語言，而PHP是屬於相容於Linux 作業系統下的互動式網頁開發語言，而因為Microsoft Windows系列作業 系統較為普遍，相對的使用ASP.NET的人數明顯較多，對於以後的系統維 軟 體 硬 體 ○ Microsoft Windows 2000 Server
○ Internet Information Services 5.0 ○ Internet Explorer 5.0 ○ .NET Framework ○ Microsoft SQL Server 2000標 準版 ○ Intel或相容電腦(Pentium 166 MHz 以上) ○ 網路卡以及網路連線服務 ○ 記憶體至少128MB(建議256MB以 上) ○ 光碟機(CD-ROM) ○ VGA以上顯示卡 ○ 3GB硬碟容量，並保有1GB可利用 空間 ○ 鍵盤和滑鼠
護工作也較容易進行。 (二)、資料庫系統方面 本研究之資料庫系統採用的是Microsoft SQL Server 2000，和 Assess比較之下，其資料處理能力更為強大，而和Oracle比較之下，雖 然Oracle之資料處理能力也很強大，但在價錢上要比Microsoft SQL Server 2000貴3~5倍以上，而且本系統應用在國小的領域，Microsoft SQL Server 2000的資料處理能力已相當的足夠，所以為本研究採用。 (三)、作業系統方面 目前常見的作業系統，不外乎Microsoft Windows系列和Linux作業 系統，Linux雖然是免費取得，但是不論是系統操作或應用軟體支援方面， 都遠不及Microsoft Windows系列，而且相對來說，使用Linux作業系統 所需的資訊專業技術較高，將使得日後的系統維護不易，這就是為什麼 本研究採用Microsoft Windows 2003 Server作業系統作為系統測試和建 置的原因。
參、系統可行性分析
一、操作之可行性分析 在系統操作方面，本研究考慮到兩個重點，分別為系統操作的負擔性 以及系統操作的複雜性兩方面，針對第一點，本系統力求呈現畫面能具有 高度親和力如：畫面設計顏色清淡、使用較大字體等等，期望能減輕使 用者在長期的使用狀態下所產生的疲累感，而對於第二點，本系統之系 統操作流程方面、所使用的連結位置配置等等，都是以小學生的觀點出 發，力求系統使用流程、導向清楚易懂，對於教師方面，本系統力求把 教師工作所需事項的細節都能在系統上實現，教師或管理者只需按照畫 面的導引，便能輕鬆的完成工作。 二、經濟之可行性分析本系統的伺服器端建置，只需要一套具備伺服器功能等級的視窗作 業系統，加上SQL資料庫軟體，便可完成，而資料庫其之所以選擇SQL， 就是因為它要比另一套資料庫軟體Oracle在價錢上要便宜上許多，而且 又不失其強大的資料處理功能。 三、時程之可行性分析 本系統之建置，只需要在電腦上安裝一套具備伺服器功能等級的視 窗作業系統和一套SQL資料庫軟體，只要複製所需的檔案，便能完成本系 統之伺服器端建置，而用戶端更只需要一台可以上網的電腦，便可以使 用本系統，所以對於建置方面所需的時間估計只要兩個小時便能完成。 而系統操作方面，由於本系統是以小學生的觀點為考量，所以就算沒有 系統人員的操作說明，無論是教師或學生，對於操作系統方面，都應能 在短時間內上手。 四、技術之可行性分析 本系統在規劃階段時，即考量到系統維護的問題，在資料庫方面， 本系統儘可能的將資料庫維護的工作寫成程式，也就是說對於資料庫的 維護上，只需要在用戶端電腦上的網頁瀏覽器上即可完成，即使是非資 訊專長的教師也能輕鬆的維護資料庫，加上本系統所使用的程式語言為 一般普遍使用的互動式網頁語言—ASP.NET語言，所以就算想在功能上做 改變，也不會對於系統管理者產生太大的困擾。
