國立臺中教育大學數位內容科技學系碩士論文
本體論為基礎之教材分享系統建置
與評估
Evaluation and implementation of Ontology-based
teaching material sharing system
指導教授：陳鴻仁 博士
研究生：沈勝裕 撰
本體論為基礎之教材分享系統建置
與評估
沈勝裕
國立台中教育大學數位內容科技學系
中文摘要
國中小資訊融入教學之政策實施後，符合課程的數位教材量大增， 儲存數位教材的教材資料庫更如雨後春筍般的設立，增加教學者分享、取 得教材的方便性。然而，儲存教材的數位學習系統間，並無有效的整合分 享機制。本研究提出以本體論為基礎之教材分享系統來達成教材分享之目 的。過程中，將教材包裝成符合 SCORM 標準，探討教材之本體並予以分類， 並建立教材庫之聯盟體系，整合體系內的教材資訊，以利使用者進行教材 搜尋。本研究利用科技接受模型探討國小教師使用此教材分享系統的接受 度，在研究結果中發現，認知易用性、產出品質及科技與教學合適性對認 知有用性有顯著正向相關，產出品質及科技與教學合適性對認知易用性有 顯著正向相關，認知有用性及認知易用性對使用意向有顯著正向相關，而 且利用本體論分類所搜尋出來的教材及關聯教材認同度在普通及滿意之 間。 關鍵字:教材分享、本體論、科技接受模型。Evaluation and implementation of
Ontology-based teaching material sharing
system
Sheng-Yu Shen
National Taichung University Department of Digital Content and Technology
English Abstract
After carrying out the policy of using information technology integrated into instruction in elementary and junior high school, the amount of e-learning courseware that qualified to the courses are highly increasing. Also, the database storages of e-learning courseware are popping up widely. It is more convenient for the instructors to share and obtain the teaching materials. However, storage of e-learning courseware systems are not efficiently shared and integrated. This study is to address that by sharing teaching material systems based on the ontology to get to the purpose of sharing teaching materials. In the process, teaching materials are packed with the standard of SCORM. Discussing the ontology of the courseware, classifying the materials, building up the leagues systems of teaching databases, and integrating the information to help users search. The research use TAM to disucss the acceptance level for elementary school teacher using the sharing system.The results of the research show Perceived Ease of Use, Result demonstration and Task-Technology Fit was conspicuous to the Perceived Usefulness. Result demonstration and Task-Technology Fit was conspicuous to the Perceived Ease of Use. Perceived Usefulness and Perceived Ease of Use was conspicuous to the supposition for relation of TAM. Also, the result of searching under ontology-base’s classification was identified between common and satisfaction.
目錄
第一章 緒論
...1
第一節 研究背景
...1
第二節 研究動機
...4
第三節 研究目的
...5
第四節 研究限制
...6
第二章 文獻探討
...7
第一節 SCORM標準
...7
第二節 本體論及九年一貫課程分類
...10
第三節 數位學習平台與教材分享系統
...16
第四節 使用者接受度-科技接受模型
...24
第五節 本章總結
...27
第三章 研究方法與系統設計
...28
第一節 研究方法
...28
第二節 系統架構
...29
第三節 系統設計
...32
第四節 OTMS系統使用之相關軟體技術
...44
第五節 OTMS系統之測試與評量
...49
第四章 研究結果與分析
...57
第一節 敘述性統計
...57
第二節 信度與效度分析
...62
第三節 相關分析
...66
第四節 研究模型與假設驗證
...68
第五章 研究結論與建議
...75
第一節 結論
...75
第二節 測試者開放性問題統整
...78
第三節 未來工作與建議
...79
參考文獻
...80
表目次
表2.1 數學五大主題能力指標及其範例
………14
表2.2 分年細目、詮釋及指標對照
………15
表2.3 台灣中小學教育教材資源庫
………21
表 3.1 九年一貫課程數學領域五年級幾何主題之分年細目、詮釋及其對照之指標 39表3.2 TAM模型各變數之操作型定義
………52
表 4.1 填寫問卷人口結構敘述統計表
………59
表 4.2 問卷構面與問項分數統計表
………61
表 四.3問卷各個問項分別刪除後整體的Cronbach’s α信度表
……63
表 4.4 本研究模型各個構面信度表
………64
表 4.5 本研究模型各變數間之相關係數表
………67
表 4.6 研究模型之依變項為認知有用性的簡單迴歸分析資料表
………69
表 4.7研究模型之依變項為認知易用性的簡單迴歸分析資料表
………69
表 4.8研究模型之依變項為使用意向的簡單迴歸分析資料表
………70
表4.9研究模型之依變項為認知有用性的簡單迴歸分析資料表
………71
表 4.10 研究模型之依變項為認知有用性的多元迴歸分析表
………72
表 4.11研究模型之依變項為認知易用性的多元迴歸分析表
………72
表 4.12研究模型之依變項為使用意向的多元迴歸分析表
………73
表 4.13 本研究假設驗證結果
………74
圖目次
圖2.1 SCORM標準內容包裝的概念圖
………8
圖2.2 SCORM 2004 規格書架構圖
………9
圖2.3 本體論分類樹狀結構示意圖
………11
圖2.4 以數的學習為例之螺旋概念圖
………13
圖2.5 數位內容分享及交換平台研究概念圖
………16
圖2.6 以共通目錄的方式整合國內中小學的教學資源圖
………23
圖2.7 教育部教學資源網（教育部，2003）
………23
圖2.8 科技接受模型
………25
圖2.9 科技接受模型2
………26
圖3.1 研究方法流程圖
………28
圖3.2 OTMS系統之系統架構圖
………30
圖3.3 OTMS系統之主從架構圖
………31
圖3.4 教材資料庫（TMDB）範例-ebook教材庫
………33
圖 3.5 聯合目錄中心（UCC）
………34
圖 3.6 分年細項5-s-06之教材以及其關聯教材
………40
圖3.7 九年一貫課程數學領域分類樹
………40
圖3.8 Reload Editor製作教材流程（一）
………41
圖3.9 Reload Editor製作教材流程（二）
………42
圖3.10 SCORM標準之教材打包成壓縮檔-比的觀念.zip
………42
圖3.11 Apache Friend-Xammp網頁伺服器
………45
圖3.12 透過Web伺服器存取資料庫
………46
圖3.13 XOOPS動態網站內容管理系統
………48
圖 3.14 研究架構-TAM模型與外部因子整併圖
………51
圖 3.15 研究架構-TAM模型與外部因子整併之研究假設
………53
圖 4.1研究模型簡單迴歸驗證圖
………70
圖 4.2 研究模型多元迴歸驗證圖
………74
附件
附件 一 本體論為基礎之教材分享系統建置與評估（以科技接受模型探討
教師使用OTMS教材分享系統的態度）問卷
………85
第一章 緒論
資訊融入國中小教學中，大量的數位化教學教材因應而生，教材的分享與再利用相 當重要。本研究主要在發展一套符合 SCORM（Sharable Content Object Reference Model） 規範之教材分享系統，提供教材的分享管道；並以本體論為基礎，對教材進行知識分類 管理，針對各個分享系統間資訊互通模式進行實作。本章共分四小節，第一節介紹研究 背景，第二節描述研究動機，第三節說明研究目的，最後在第四節闡述本研究限制。
第一節 研究背景
現今電腦科技與網路通訊快速發展，我們所需要的各種資訊唾手可得。電腦幾乎與 日常生活脫不了關係，舉凡生活上的大小事都需借助電腦之力，它已是現代社會不可或 缺的重要工具之一。教師使用電腦網路系統來輔助教學或相關活動也漸漸蔚為風潮，而 使用電腦設備來輔助教學更是教師必備能力。教育部透過推展資訊教育用以培養學生操 作電腦的基本能力，同時也期望教師多使用電腦相關設備於教學工作上，使教學多元 化，提高學生的注意力，增加教學效果（曾建章，2001）。許多教師更是積極開發適合 各學習領域的教材，利用各種的多媒體工具，製作出內容豐富多元之教材。教材種類不 僅琳瑯滿目，所展現的內容更是生動有趣，提昇了教師在教學時的多元性與趣味性，同 時也大大地增加了學生學習的興趣與注意力。如今資訊科技日新月異，在這資訊爆炸的 時代，使用搜尋引擎尋找適合的教材進行教學極其方便。 教育部實施九年一貫教育後，為了提升學生運用科技與資訊的基本能力，補助各國 中小學資訊教育方面的經費，各個學校藉此機會充實了電腦資訊設備上的軟硬體並培訓 教師充實資訊能力。教師可運用完善的資訊設備，配合其基本的資訊能力，利用多媒體 設備創作教材並借以從事教學活動，因而創造了數量可觀的數位化教材（蔡昌均、曾憲 雄、林智揚，2002）。所以教師能從各個數位化教材資料庫搜尋到各學習領域的教材與素材元件，對教師編纂教材有相當大的幫助。與教育相關的單位紛紛成立了數位教材資 料庫，可讓使用者透過網際網路之便分享自己創作的教材，也可取得教學時所需的教 材。目前數位化教材資料庫如雨後春筍般成立，像是阿威ㄎ的自然科學網站，以影片、 簡報、網頁、動畫、圖片、電腦輔助教學軟體形式，提供國小自然科與教學相關的教材， 網站內容豐富多樣、色彩鮮明引人注目（陳振威，1999）。而昌爸工作坊的網站中提供 了數學家故事、有趣的數學題目及作者自編的數學教材，不僅提供學生在自學時所需的 教材，也提供教師在教學時相當不錯的教學資源（李信昌，1999）。 針對十二年國民基本教育 K12 設立的數位化教材資料庫也極積開發中，如教育部成 立的學習加油站，是一個屬於全國中小學教師的教學共享資源網站，網站具備多種功 能，有提供課程結構資訊、多元的資源教材和方便的查詢方式，可協助資訊科技融入各 領域學科教學之實施（教育部，2004）。中央等四大學合作創辦亞卓市夫子學院，提供 老師教學設計的工具，包括了教案館提供編寫教學計畫時步驟化的指引、素材館提供教 學可用之素材、評量館提供學習評量試題（亞卓市，2001）。台北市政府教育局建立多 媒體教學資源中心，提供九年一貫課程各領域之教學資源、素材庫和研習活動相關資 訊，並整合各教學網站教材類別的一致性（台北市政府教育局，2000）。透過這些數位 化教材資料庫，教材在搜尋時能更有效率而且更準確，使 K12 教學者省去教材編輯時的 麻煩並能省下不少寶貴的時間。數位化教材資料庫儼然成為教學資源的重要來源，唯有 透過教材共享，方能創造更有利的教學環境。 數位化教材網站繁多，靠大型搜尋網可將不同網站之教材搜出，唯其所呈現之資訊 太過於廣泛而雜亂，無法有效取得契合的教材。因而台北市政府與教育部分別有跨網站 教材共通目錄的計劃。台北市政府教育局設置教學資源中心，並規劃九年一貫搜尋引擎 用以尋找課程教材。在其搜尋引擎的搜尋下，可羅列來自各數位化教材資料庫的教材連 結（台北市政府教育局，2006）；而教育部為了整合各個數位化教材資料庫也建立了教 學資源網，為聯盟的教材資料庫建立了共通目錄，透過這個搜尋的平台可直接搜尋到各
加盟站的教材。國外數位學習平台中也有使用共通搜尋的機制，如美國雪城大學 GEM 計 畫（The Gateway to Educational Materials）、加拿大亞伯達州的 CAREO 物件庫（Campus of Alberta Repository of Educational Objects）（吳美美，2004）。這種共通平台透 過伙伴關係及加盟機制搜尋到的教材，不僅準確性高，內容也較為齊全，因此可增進資 源使用的整體效率。由此可知，在數位化教材資料庫之間建立共通搜尋平台乃是當務之 急。既然教育部教學資源網或北市多媒體中心都已具備跨平台搜尋的功能，都加入其聯 盟體系不就好了？但是，有學者提出 Web3.0 的概念，強調使用者可以把資料內容留在 自家電腦裡，所有資源及系統操作由個人電腦全權控制並能透過網路分享，其運作有點 像 P2P 的分享模式；若使用目前大型教材庫來分享教材時，提供之資源卻被 Web2.0 業 者所控制著，對使用者來說十分不便（吳昇，2009）。若教材庫能將範圍縮小至國中小 學校為單位，甚至縮小至個人電腦，那對使用者來說能得到最大的主機授權與控制。而 跨平台的搜尋機制是提供各個教材資料庫共同搜尋機制。 目前已建置的教材資料庫可方便教材的搜尋，而其對教材也有簡單的分類方式。雖 然這種方式對教材資料做了初步的篩選，但其符合度仍有段差距，需逐一點選查看，才 能確定教材之適用性。故有學者認為教材的分類方式上若能以知識管理的關聯詞檢索機 制，搜尋出來的資料將與該單元將更為符合（吳美美，2004）。傳統圖書館檢索功能僅 比對關鍵詞或利用字串比對找尋圖書，若能使用本體論（Ontology）所建的知識對內文 語意上的比對或判斷檢索詞間的關係，將更有助於書籍的搜尋（林俊佑，2001；鍾正男， 2004）。對數位化教材資料庫進行知識管理時，可運用本體論來對教材進行分類管理， 將有助教材搜尋時的準確度。 科技日新月異，資訊教育也日進千里，若要以資訊融入教學，則數位化之教材不可 或缺。教學者創作教材，而數位化教材資料庫便是分享教材的重要寶庫，它的功用在於 便利教學者對教材的使用與再利用。而教材管理上需靠知識管理來進行分類並增加搜尋 的效率。
第二節 研究動機
數位化教材資料庫是提供教學者與學習者獲得教材便捷的方式，教材在各家競相創 作下種類與數量大增。然而在廣大的網路世界裡，搜尋到相關的教材易，搜尋合適的教 材難，汰選搜尋的資訊是一個相當浩大的工程，加上教材各自發展而缺乏統一標準化， 大多的教材要再編輯與重複利用就比較困難。 總的來說，目前教材資料庫存在諸多問題：教材要能重複使用與再利用才有其價 值，要達到此目的，必需將教材的包裝規格標準化，但目前網路上大多數的教材尚未加 上統一的標準。其次，多數教材資源庫在搜尋資料時大多採用關鍵字比對，搜尋到的教 材未高度符合我們的需求，故教材分類上應有一套知識管理，增加教材搜尋之依循。再 則，多數的教材資料庫採取獨立運作模式，教材資料庫之資訊無互通交流，所搜尋到的 教材僅限於本機上的資源，數量有限，若改用大型搜尋引擎搜尋，搜尋到的資訊則太過 龐大且內容混雜，無法立即過濾出符合條件之教材，可見教材資料庫需合作整併，網路 上的教材資源取得才能有效率。雖然目前國內有台北市的九年一貫搜尋引擎和教育部的 教學資源網提供共通搜尋目錄，然而要使用其資源者需在其網站上操作方能使用其搜尋 功能，不能在自己習慣的教材庫上操作這些功能，致使使用上有其限制不便。 針對上述陳述，本研究動機歸納為三點： 一、採用目前發展較為完備的 SCORM 標準包裝教材，以利教材的再利用。 二、教材資料之分類能循本體論建構其知識管理，以增強分類結構，提高搜尋結果的效 能與正確性。 三、教材資料庫需要共通的搜尋機制，增加搜尋教材來源的廣度，不致教材匱乏或錯失 適用之教材，並且提高教材庫間資訊流通。第三節 研究目的
教材能夠協助教師在教學上的發揮，在講求效率的數位時代，要兼顧教材提供與取 得的便利準確，就是本研究的目的。從教材編輯好上傳前的標準化包裝、教材儲存時的 分類方式和教材搜尋及呈現方式，到站台聯盟體系的建立，都必需有整體之規劃。為建 立教材的共享機制，本研究將著力於教材資料庫的聯盟分享機制之建置，並以本體論為 教材分類之知識管理。 本研究目的分別敘述如下： 一、探討本體論，利用知識管理建構 SCORM 教材的分類模式。 二、建置聯合目錄之教材分享系統。 三、探討國小教師對本系統所秉持的態度及使用時的接受度。第四節 研究限制
一、九年一貫課程包含七大領域、六大議題，適合之教材數量多且雜，本研究礙於研究 時間、人力、經費上的不足，故僅選取九年一貫課程數學領域來做本體論的分類研 究、驗證。因而實驗範圍侷限在數學領域課程之教材，不適合推及其他階段或科目。 二、研究範圍限制於台中縣之國民小學教師，不適合推及其他地區。 三、本研究建立之教材資料庫為實驗操作，蒐集到的教材數量遠比國內大型教材資料庫 少，所能分享的教材數量也比較少。第二章 文獻探討
本研究將探討本體論，利用本體論建構 SCORM 教材的分類模式，並建立教材資料庫 之共通搜尋管理中心，以便使用者在使用的教材資料庫就能搜尋到來自同盟站的教學教 材。本章將就 SCORM 標準、本體論、教材分享系統設計及科技接受模型式相關文獻提出 探討，共分四小節，第一節探討數位學習 SCORM 規格標準，第二節探討本體論及教材分 類，第三節探討數位學習平台與教材分享系統之設計，第四節以科技接受模型探討使用 者接受度，最後在第五節陳述相關文獻總結。第一節 SCORM 標準
數位學習標準化的主要目的是在促進教學資源的可再利用性和可管理性、縮短教材 開發時間、避免重複開發以減少成本、促進教材在各學習平台間互相交流。目前廣為國 內外 E-Learning 產業所認定數位學習之標準是 ADL（Advanced Distributed Learning） 組織所制定的 SCORM。SCORM（Sharable Content Object Reference Model），意指共享 式內容元件參考模式。SCORM 標準規格中，將教材予以元件化，並且在元件與元件之間 利用共同的標準組織在一起建立一套課程，使教材使用相同的規範，方便共享平台之間 教材的交流與再利用（楊錦潭、朱永方，2005；邱瓊慧、蔡舜傑、蘇建元、吳肇宗，2006）。 ADL 目前推出 SCORM 2004 版本之規格，學習教材若能依其架構設計，即可符合其標準規 範（ADL，1997），如圖 2.2 SCORM 2004 規格書架構圖所示。此規格書分成四個部分， 內容分別敘述如下： 一、概要（Overview）內含 ADL 計畫的整體介紹、ADL 發展的歷史以及 SCORM 的技術規範概要，例如教材 屬於 ADL SCORM 1.2 規格之包裝。
CAM 的目的在於讓數位學習資源可在不同的系統做交換，使教材達到跨平台使用。 在此必需定義學習物件之識別與教材元件之種類、描述各類學習內容與教材元件編排方 式、陳述後設資料及教材內容排序和引導，將相關的學習內容彙集成一個課程在不同學 習管理系統（Learning Management System，LMS）之間使用。內容包裝包含學習清單 （Manifest.xml）與實體檔案（Physical Files）：學習清單的作用在於描述內容結構， 主要包含資料的詮釋、課程的結構、資源的描述；實體檔案是資源元件中所使用的實際 檔案，檔案可以是任何形式之媒體檔。內容包裝的概念圖如下圖 2.1 SCORM 標準內容包 裝的概念圖所示。 Manifest Meta-data Organizations Resources Sub-Manifest Physical Files 圖 2.1 SCORM 標準內容包裝的概念圖 三、執行環境（Run-Time Environment，RTE） 利用 API adaptor 建構學習者與 LMS 之間的執行環境，並且提供教學物件與 LMS 溝通的模式；RTE 包含 LMS 對學習內容的啟動方式、溝通協定、交換資料定義。RTE 所 定義的 API 介面與 data model 可以使 LMS 記錄學習者的學習狀態，並根據這些學習狀 態決定後續需要提供給學習者的學習內容，或是作為改善教學內容的依據。
四、排序與引導（Sequencing and Navigation）
SCORM 2004 版本規格上特殊功能是新增 Sequencing 的語法，定義一套規則詳細規 範學習活動的執行順序與次序，目的在於將獨立的學習元件、教材單元串連起來，使
學習者得到的學習資源有順序的排序，依系統引導的事件達到學習的目的。 符合 SCORM 標準之教材其特點有：在不同的 LMS 間，可增加教材交換時的便利； 學習元件是以 Metadata 去描述其屬性，所以易於拆散與重組以減低開發成本與開發時 間，促使教材內容可以再利用；教材可在不同平台或開發系統中使用，流通性大；可 根據學習者的學習歷程，知其個別的需求而能提供適當教材給學習者。教材編輯時， 只要利用相關工具軟體就可以自動產生符合 SCORM 規範之課程，製作上簡單扼要。SCORM 標準做到課程內容的重複利用、重組學習物件、考慮互動學習的需求、能切割學習物 件並且能保護學習物件，所以在製作教材時能夠符合 SCORM 標準方能得益。以 SCORM 為基礎的教材分享庫，其設計目的是為了讓教材檔案有更高的重複使用性、耐久性， 提供一個空間，讓教學者可以在此供應、查尋教材（張樹山，2005）。所以在教材分享 前，先將教材包裝成符合 SCORM 標準規範後，再將其儲存於數位化教材資料庫中以利 共享與再利用。 SCORM Overview Content Aggregation Model Run-Time Environment Sequencing and Navigation Content Model Content Packaging Metadata
Sequencing and Navigation Launch
Application Program Interface Data Model
第二節 本體論及九年一貫課程分類
壹、本體論 本體論譯自英文 ontology，最早是從哲學發展出來的學問，主要探討存在的本身及 其本質特徵。哲學家對它有著不同的見解，如柏拉圖學派認為：各個名詞對應著一個實 際存在的實體；另外的哲學家則主張有些名詞只代表著集合的概念，就像社團代表一群 具有同一性質人組成的集合。而本體分類論涉及實體的分類與歸類，從概念出發，探討 其本質，進而建立分類。本體論的構成要素可以分為概念、屬性、實例以及關聯（黃居 仁，2003）。 探討事物之本體時，可將事物的屬性抽取並形成其概念。在事物間有同相與殊相的 差別，即可分出概念之共通本質與個別特質。個個概念確立後，則可比對概念間的異同， 依其異同之特性而予以分類。於敘述事物關係上的本體論，簡單地說，就是一種分類方 式；分類出來的樣子會呈現一顆樹狀結構。本體論裡面的節點，就是一種概念，越接近 樹根的節點是最一般的概念，越接近葉子的節點，則是越特定的概念，譬如說職業的本 體論，樹根代表全部的職業，接著根據工作性質，分成勞動型工作、智慧型工作、娛樂 型工作，勞動型工作有水泥工、木匠、搬運工、農夫、操作員。這就是本體論的一個簡 單樹狀分類。不同的領域，有各自的本體論，也就是各自的分類方式。比如圖書館對於 書籍的分類、電腦裡資料夾的分類，又是另外一種本體論。上下層之間存在著繼承的關 係，子概念繼承著父節點概念的屬性。物體依其特性分類，即是本體論。本體論分類樹 狀結構示意圖，如圖 2.3 本體論分類樹狀結構示意圖所示。A Order=2 Depth=4 Leaves=8 B Order=4 Depth=5 Leaves=9 圖 2.3 本體論分類樹狀結構示意圖 本體論的運用上很廣，像是資訊科學、圖書管理學都需要以本體論的概念與分類作 為其分析、運用的工具。其應用如下（鍾正男，2004）： 一、本體論在資訊科學領域的應用 使用本體論的方式定義資料，依資料特性予以分類並訂定階層，建立起資料的架 構，將資料轉化成有用的資訊。整合所有的資料，訂定資料與資料間的關係，使資訊成 為可分享的模式，形成知識，且將知識模組化，以利電腦系統處理資訊及溝通訊息時更 為便利。 二、本體論在網頁資料處理的應用 利用本體論建立網路資料概念的分類樹，先定義關鍵詞，並將其連結到語意層次上 的表達。如語意網的知識庫即立基在知識本體上，依網頁資源及資訊架構描述，清楚定 義概念關係和推理的邏輯規則，架構出一個完整的知識本體；詞彙在這個知識本體中代 表著概念，語意是概念連結與知識衍生的關係；電腦會在概念與概念之間針對邏輯推演 進行演算，並自動判斷使用者輸入字詞的意義，釐清其語意。 三、本體論在圖書管理學領域的應用： 在圖書管理學領域上，利用本體論做到資訊檢索與組織知識的工作。知識的單元就
是用語言代表的概念，概念指向該語言所代表的事物，而概念、關聯與實例架構起樹狀 的分類樹。如中國圖書分類法以知識本體的形式呈現，資料從屬關係與屬性關係可定義 類別的詳細資訊，描述類別在知識本體中的位置以及類別間相關的程度；系統搜尋書 籍，可找到傳統字串比對方法所找不到的資料，甚至可找到有相關性的書籍資訊，如不 同類但同主題的書籍。 貳、九年一貫課程的簡介及數學領域課程的分類方式 教育之目的以培養人民健全人格、民主素養、法治觀念、人文涵養、強健體魄及思 考、判斷與創造能力，使其成為具有國家意識與國際視野之現代國民。教育部依據行政 院核定之「教育改革行動方案」，進行課程與教材之革新，相當重視九年一貫課程之規 劃與實施。學習的主角是學生，故課程設計應以學生為主體，以生活經驗為重心，培養 現代國民所需的基本能力。為此，國民教育階段之課程應包含三個面向：個體發展、社 會文化及自然環境；將課程規劃成語文、健康與體育、社會、藝術與人文、數學、自然 與生活科技及綜合活動七大學習領域，還有資訊教育、環境教育、人權教育、家政教育、 生涯發展、性別平等教育與新興議題之七大議題。坊間出版社所出版之國中小學用書需 依據教育部所頒布之課程綱要及學習領域之能力指標設計，課本內容的呈現或許有所差 異，但卻遵循相同的能力指標，學生學習成效一樣。因為教材依能力指標分類，所以不 同出版商出版的教材可以通用，不會有課程上的落差。本研究將以數學領域為研究實驗 笻疇，並針對此領域做更深入的探討。 在數學領域方面，學習注重循序累進的邏輯結構。因此，過去國內外數學教材的演 進，概遵循此邏輯結構，以保證數學教育的穩定性，以數的學習為例之螺旋概念圖，如 圖 2.4 以數的學習為例之螺旋概念圖所示，同一主題在不同階段上學習是逐步加深加 廣的。課程目標期望可達成培養學生的演算能力、抽象能力、推論能力及溝通能力；學 習應用問題的解題方法；奠定高中階段的數學基礎；希望能培養學生欣賞數學的態度及 能力。九年國民教育計畫將數學領域畫分為四個階段：第一階段為國小一至二年級，第 二階段為國小三至四年級，第三階段為國小五至六年級，第四階段為國中一至三年級；
其內容分為數與量、幾何、代數、統計與機率、連結五大主題。九年一貫課程目標也是 依學習的四個階段來訂定，第一階段：能初步掌握數、量、形的概念，其重點在自然數 及其運算、長度與簡單圖形之認識。第二階段：在數方面要能熟練自然數的四則與混合 計算，培養流暢的數字感；另外，應初步學習分數與小數的概念。在量上則以長度的學 習為基礎，學習各種量的常用單位及其計算。幾何上則慢慢發展以角、邊要素認識幾何 圖形的能力，並能操作認識幾何圖形的性質。第三階段：在小學畢業前，應能熟練小數 與分數的四則計算；能利用常用數量關係，解決日常生活的問題；能認識簡單平面與立 體形體的幾何性質，並理解其面積或體積之計算；能製作簡單的統計圖形。第四階段： 在數方面，能認識負數與根號數之概念與計算方式，並理解坐標表示的意義。代數方面 則要熟練代數式的運算、解方程式，並熟悉常用的函數關係。幾何方面要學習三角形及 圓的基本幾何性質，認識線對稱與圖形縮放的概念，並能學習簡單的幾何推理。能理解 統計與機率的意義，並認識各種簡易統計方法（教育部，2009）。 第一階段→ 第二階段→ 第三階段→ 第四階段→ 數的概念、運算 自然數的四則運算 簡單的分數、小數 小數、分數的四則運算 負數、根號數之概念 代數運數 加深 ↑ 加廣 ↑ 基本 圖 2.4 以數的學習為例之螺旋概念圖 數學領域五大主題之下針對不同該學的能力訂定了各種能力指標，如數與量中的一 個指標：能說、讀、聽、寫 1000 以內的數，比較其大小，並做位值單位的換算。各單
元教材便依照這些能力指標設計，以完成螺旋式邏輯結構的課程設計。課本綱要之數學 領域能力指標以三碼方式編碼，第一碼表示主題，分別以字母 N、S、A、D、C 表示數 與量、幾何、代數、統計與機率和連結五個主題；第二碼表示階段，分別以 1、2、3、4 表示第一、二、三、四階段；第三碼則是能力指標的流水號，表示該細項下指標的序號， 如表 2.1 數學五大主題能力指標及其範例所列。 表 2.1 數學五大主題能力指標及其範例 主題 能力指標 能力指標細目 數與量 N-2-05 N-3-06 能理解乘、除直式計算。 能理解等值分數、約分、擴分的意義。 幾何 S-3-11 S-4-14 能計算正方體或長方體的表面積。 能理解圖形縮放前後不變的幾何性質。 代數 A-2-01 A-3-03 能理解乘除互逆，並運用於驗算與解題。 能認識等量公理。 統計與機率 D-1-01 D-2-01 能將資料做分類與整理，並說明其理由。 能報讀生活中常見的表格。 連結 C-S-02 C-C-05 能選擇使用合適的數學表徵。 能用數學語言呈現解題的過程。 課本綱要之數學領域能力指標是依主題與階段的學習能力而訂定，然而為達成教學 目標，大多數教材須採分年教學之設計，因而為確實依分年教學目標設計教材，階段的 學習能力指標必需推演出更細緻的分年細目及詮釋。總而言之，能力指標、分年細目與 分年細目詮釋之內容，是教師教學及教科書編輯的主要參考依據。分年細目編碼方式與 能力指標相同，亦採三碼編排，第一碼表示年級，分別以 1、…、9 表示一至九年級； 第二碼表示主題，分別以小寫字母 n、s、a、d 表示「數與量」、「幾何」、「代數」和「統
計與機率」四個主題；第三碼則是分年細目的流水號，表示該細項下分年細目的序號， 如表 2.2 分年細目、詮釋及指標對照所示，表中第一欄是分年細目的編碼，第二欄是分 年細目之詮釋內容，第三欄是分年細目所對照的能力指標代碼。 表 2.2 分年細目、詮釋及指標對照 分年細目 分年細目詮釋 對照指標 說明 1-n-07 能進行 2 個一數、5 個一 數、10 個一數等活動。 N-1-01 N-1-04 一年級數與量主題第 7 條細目 5-n-02 能在具體情境中，解決三 步驟問題，並能併式計算。 N-3-02 A-3-01 五年級數與量主題第 2 條細目 3-n-17 能認識角，並比較角的大 小。（3-s-04） N-2-20 S-2-04 三年級數與量主題第 17 條細目， 同 2-s-04 細目詮釋 3-s-04 能認識角，並比較角的大 小。（3-n-17） N-2-20 S-2-04 三年級幾何主題第 4 條細目，同 3-n-17 之細目詮釋 我們將九年一貫課程利用本體論概念給予教材定義並分類，每個分年細目之詮釋當 做一個概念，建立概念的層級及概念的關聯，這些層級及關聯建構起課程分類樹方便資 訊的檢索及管理工作。
第三節 數位學習平台與教材分享系統
當前教育單位十分重視數位教材的發展，它於輔助教學有事半功倍的效能，因而教 學者對於學習素材或學習物件再利用、再組合的技術迫切需要，故數位學習平台之發展 關乎著教學的成效。數位學習內容平台提供儲存、管理與檢索教材的功能，數位教材則 透過其達到共享的目的，並且能夠提供社群互動、教師交換分享教學素材、專業與教學 經驗的地方（吳美美，2004）。交換平台、數位內容及授權機制這三大要件構成數位內 容分享及交換平台研究概念，如圖 2.5 數位內容分享及交換平台研究概念圖所示。 學者提出數位學習內容交換系統由交換平台、數位內容與授權機制組織而成。交換 平台包含建立平台時的技術需求、建立學習物件資源庫及研究資源交換模式，資源交換 模式是不同平台查詢物件及資源交換的機制；數位內容包含對數位內容的界定、學習物 件後設資料的陳述、內容品質的認定與保證及定訂學習內容之標準，物件是指各種不同 型態、檔案格式的數位資料，如文字、圖形、視訊、聲音或可執行檔；受權機制包含合 約文本的編輯、合約建構機構的任命及數位版權的管理。交換平台
數位內容
授權機制
數位內容分享及交換平台
分享資源
提供教材
圖 2.5 數位內容分享及交換平台研究概念圖 針對數位內容分享及交換平台機制之研究，我們將探討相關的數位學習平台、國內 教材分享系統相關研究，並且探討國內大型數位教材資料庫特色、教材交換系統-教育 部教學資源網的研究。詳細內容陳述如下：壹、 數位學習平台
教材分享系統交換平台之平台技術指的是選用的學習管理系統（LMS）或學習內容 管理系統（Learning Content Management System，LCMS）的種類。數位學習平台技術 發展至今也數十年了，以下簡介常為人選用之平台，分別敘述如下： 一、Wiki Wiki 是沃德．坎寧安於 1995 年所創，採用簡單的標記語言。它是一套可多人共同 創作的超文本系統，適合團隊合作的寫作方式。然而其內容的正確性比較難以掌控。數 位學習為例，Wiki 具有兩項重要的功能:一是知識入口，Wiki 是集眾人之力的結晶。一 是雙向的知識鏈結，透過 Wiki 可讓同儕間能共同分享學習經驗與所得。Wiki 是集眾人 智慧，可寫可流覽的平台，此特性卻也讓 Wiki 所分享的知識正確性備受考驗（莊秀麗， 2006）。現今相當著名的 Wiki 網站應用就是維基百科資料庫，它集合眾人的力量，完成 一個龐大百科知識庫，而且正在成長當中。 二、Atutor 加拿大多倫多大學的適性化科技資源中心所研發建立的一個學習內容管理系統，採 用 PHP、MySQL 及 Apache 之 Web 伺服器，本身即安裝有各種模組可供使用，如論壇、聊 天室，亦可透過模組安裝增加功能。使用 Atutor 的教師可輕易存取資料並做到適性化 的教學。這套系統可以線上即時修改與設計，目前成為學術單位主要的實驗性平台。 Atutor 最特殊之處就是它符合 SCORM 教材內容包裹的規格，故教材的再利用性很高， 但其對於中文環境的支援差，對於使用中文的我們於使用上有些不便（Atutor，2008）。 三、Moodle Moodle 的含義是模组化物件導向動態學習環境，以社會建構為強烈基礎的教育學系 統，提供網路課程的遠距教學平台套件。它屬於課程管理系統（Content Management System ，CMS），也是一個學習管理系統（Learning Management System，LMS），幫助 教學者在網路上產出一個課程，而且十分特別的是 Moodle 教學平台可以呈現 SCORM 教
材。功能強大與高安全性是其優勢所在，然而介面缺乏特色與美觀，也因功能強大，較 難上手（辛文義，2006）。
四、Xoops
是一種開源的內容管理系統，採用 PHP 語言跟 MySQL 資料庫，適合用於發展小型至 大型的動態社群網站、內部 Intranet 網站、入口網站、並且可用來做為 WEB LOG 使 用。功能、界面全部模組化設計，有完善的權限管理，可以對不同用戶群組賦予不同的 使用或管理權限。XOOPS 安裝容易、操作簡單能快速上手，其模組機制更是方便使用者 管理，是一個相當不錯的架站系統。因其應用程式模組化的特性，所以要開發 XOOPS 模 組是相當簡單的事，只要依其架構開發即可完成。相較於其他的數位學習平台，XOOPS 佔有使用性與可開發性的優勢（吳弘凱，2005）。 貳、 國內教材分享系統相關研究 國內已有許多關於教材分享統之研究，依系統發展分成分散式教材管理與集中式主 從架構之教材管理，各有其優點。分散式以點對點傳輸及點對點查詢方式達成教材分享 之目的，如合乎國際標準的學習教材管理系統與點對點搜尋工具（李長峰，2003），旨 在於開發出一個遵循 SCORM 標準的 LCMS，並結合 Peer-To-Peer（點對點）搜尋方式來 分享學習物件。此系統藉由物件管理子系統、教材編輯子系統與 Peer-To-Peer 搜尋子 系統的整合達到數位教材分享之目的。另外有對等檔案分享系統的分散式控制（陳昱 德，2006），其規劃一種 P2P 分散式控制系統，讓使用者們在分散的教材庫能互相合作 搜尋，並取得檔案。P2P 在查詢或下載時，提供者對檔案做資格限制，以憑證認定的方 式限制檔案分享，擁有憑證的使用者證明他符合資格而可以使用。 而大部份的分享系統之研究多採集中式主從式架構，相關研究如符合 SCORM 規範教 材庫管理系統之研究（蔡俊彥，2003），其教材庫管理系統遵循 SCORM 標準，使學習物 件得以共享，此系統需要以中文的語法來做技術的實作，以中文自然語言和代理人對話
的引導查詢機制來協助獲得學習物件。以網路服務為基礎之網路教材分享架構（吳源 慈，2003），以 XML 為資料標準格式，應用網路服務的概念與特性，使教材存網路間共 享。其架構是教材的提供者透過教材註冊中心，藉由發佈的方式將教材公佈在網路上與 他人分享；而教材的需求者也能透過搜尋的方式找到適合的教材。設計及製作三階層伺 服器間的教材同步及分享機制—用於支援中小學網路教學平台（陳建奇，2003），它從 縣市網管理人員、學校管理人員及教學者的角度來看整個教學平台架構的需求。將伺服 器分別架設於這三者的電腦上，並透過教材同步及分享的機制，達到網路教材分享的目 的。此教學平台系統，實際應用於台北市教育網路中心、台北市四所小學及教學者的班 級電腦上，去實際測量並驗證這套系統架構的可行性及適用性。數位學習內容交換分享 模式研究（吳美美，2004），此研究藉由分析數位學習內容交換分享的模式、專家焦點 座談、分析國內外數位學習內容分享及交換案例，歸納出可供參考之數位學習內容分享 及交換模式。以 Web Services 建構符合 SCORM 規範數位學習教材之分享架構研究（楊 靜雯，2004），旨在建立教材統一註冊管理的機制，應用 Web Services 的運作概念與特 性，規範出符合 SCORM 標準的數位學習教材分享架構，以便分享彼此的教材。教材提供 者完成教材後，對該文件檔描述其網路服務細節，到教材註冊中心註冊；使用者可透過 註冊中心找到符合其需要的教材，達到數位學習教材流通與分享之目的。數位學習 SCORM 教材註冊及儲存庫管理之研究（葉耀明、董才業，2005），依學習服務三層式架構，導 入 ebXML 註冊與儲存庫標準，ebXML 定義了共用資料項目，透過核心元素的互通，促進 交易夥伴間建立交談的關係，將 ebMXL 之核心元素關念應用在數位學習 SCORM 2004 教 材內容包裝標準上。此研究建立素材儲存庫、學習物件儲存庫、教材儲存庫三種儲存庫 模式，並發展出三種物件類型的查詢、分類系統查詢，與註冊物件詮釋資料進階查詢等 功能。基於 SCORM 標準下-教材分享系統之研究（張樹山，2005），主要在發展一套符合 SCORM 標準的教材分享系統，用以管理九年一貫各領域的資料、教材、評量。檔案上傳 到系統時，系統會將教材打包符合 SCORM 標準規格的檔案。教學者運用有效的教材管理
系統來管理教材檔案，也可瀏覽教材或下載教材再利用。建立基於 Web Service 與 SCORM 標準的教材分享管理系統（許銘真，2007），則應用網路服務的概念與特性，建立以網 路服務為基礎的教材分享架構，並以四個子系統來運作，分別是教材管理子系統，教材 匯入子系統，教材編輯子系統和教材搜尋子系統。系統會將教材轉換為 SCORM 教材，並 註冊於 Web Service 伺服器中，讓不同的電腦都可以透過 Web Service 取得教材再利用。 本系統提供教材編輯者一個方便的編輯環境，並達到數位教材分享的目的。 上述關於教材分享系統之相關研究指出，透過 Web Service 達成教材分享之目的， 是目前大多數系統採行的辦法。在系統服務方式上，分別為集中式教材分享系統與分散 式檔案分享系統，集中式需設教材註冊中心，網路服務需透過此中心進行，而分散式則 採用 Peer-To-Peer（P2P）的檔案交換方式。教材內容上，希望能發展出符合 SCORM 標 準的教材，以達教材之可存取性（Accessibility）、可溝通性（Interoperability）、 耐久性（Durability）、再使用性（Reusability）的目標。當中幾個概念是教材分享系 統值得參考的，如 P2P 的教材搜尋方式、引導式的查詢機制、註冊中心概念、三層式架 構、Web Service 及憑證認定限制檔案分享。 參、 台灣中小學教育教材資源庫特色 教育部積極推動數位學習內容共享平台之建立，鼔勵教育相關單位成立數位教材資 料庫。在此介紹各個教材資料庫之特色：學習加油站由教育部推行發展，它提供全國師 生共享教學資源、及教學與學習經驗交流園地，資源對象包括九年一貫課程及高中職階 段，提供教案教材、素材、學習單試題、活動成果（教育部，2004）；亞卓市夫子學院 由中央大學所維護，其形態是教育學習的虛擬城市，提供教育工作者社群互動的討論 區、建構中小學各學習領域之知識架構、學習物件的查詢檢索介面（亞卓市，2001）； 教育部教學資源網由教育部所維護，其建立各教學資源共通平台目錄，方便教學資源的 搜尋與交流（教育部，2004）；思摩特由中山大學維護，建構虛擬組織的學習環境，提
供教師教學資源作品發表及教學心得交流的場域，適用九年一貫課程（中山大學， 2002）；台北市多媒體教學資源中心是台北市教育局為提供教師多媒體教學資源而成立 的，並常舉辦各種資訊應用研習活動、提供線上瀏覽、查詢、檢索、離線閱讀或接收的 功能，主要提供多媒體資源（台北市教育局，2006）；K12 數位學校由中山大學維護，並 由各縣市教育局成立各自的 K12 數位學校，其宗旨為落實教師的專業成長與學生的主動 學習，推展合作式教學、資訊融入學科教學活動、提供多元化優質學習環境，教材以 K12 為主（教育部，2003）。針對上述幾個台灣中小學教育教材資源庫的分析比較列於表 2.3 台灣中小學教育教材資源庫。 表 2.3 台灣中小學教育教材資源庫 教材庫 維護單位 適用階段 資源位址 學習加油站 教育部 九年一貫、高中職 http://content1.edu.tw 亞卓市夫子學院 中央大學 九年一貫 http://www.educities.edu.tw 教學資源網 教育部 九年一貫、高中職 http://etoe.edu.tw/ 思摩特 中山大學 九年一貫 http://sctnet.edu.tw/ 台北市多媒體教 學資源中心 北市教育局 九年一貫 http://tmrc.tiec.tp.edu.tw/ K12 數位學校 中山大學 K12 教材 http://ds.k12.edu.tw/ 肆、 國內數位教材分享交換系統-教育部教學資源網的研究 目前國內有兩大教學資源網支援數位內容分享交換機制，一個是台北市的多媒體教 學資源中心，另一個是教育部教學資源網。台北市的多媒體教學資源中心規劃教學教材 分享機制，在交換教材上採用網路資源搜尋，用網頁鏈結方式連接至教材資源網。教育 部教學資源網採用聯盟方式、統一教材規格、以共通目錄方式整合國內中小學教學資
源，是國內目前有統一教材規格並做到教材分享與交換的系統。
在數位學習交換分享計畫中，教育部電算中心與中研院資訊科學所於 2003 年開始 合作建置教育部資源網，此網意指 from E-education to E-learning，簡稱為 EtoE， 並建置 EtoE 搜尋引擎（教育部，2003）。其成立目在於運用資訊及網路技術，整合數位 學習內容與技術資源，以建置數位學習的交換分享機制。本網站成立欲達成三大目標： 豐富教師的教學內容-提供學習物件的儲存及分享，豐富教學內容；經營教師知識分享 平台-經營教師社群達到教學資源共享與知識分享；整合國內九年一貫教學資源-以共通 目錄的方式整合國內的中小學教學資源。EtoE 計畫由中研院數位典藏國家型科技計畫 後設資料工作組，進行教學資源後設資料的研析及規劃，教材規格採用數位教學資源交 換規格 V2.0，其規格特色：（1）符合 TW LOM 台灣學習物件後設資料標準的設計；（2） 可以通過 SCORM 2004 驗證；（3）教學資源網之學習物件與數位教學資源交換規格採用 台灣創用 CC 官網（Creative Commons）授權條款。 教育部教學資源網在查詢資源時有兩種方式，一個是輸入關鍵字查詢，查詢時可設 定進階條件，增加資料捜尋的準確性、效率及關聯性；另一個是使用分類查詢，依教材 類別逐一點選，直到最末端節點出現教材為止。它同時會搜尋加盟網站內的資源，並以 聯合目錄的方式呈現，整合了國內的中小學九年一貫教學資源庫的教學資源。而加入聯 合目錄搜尋之教學資源庫必需加盟至教育部的教學資源網內，教材上傳也必需經過審核 程序，以確保教材的品質。使用者可透過聯盟的教材資料庫上傳教材，其教材要經過審 核並轉成 XML 檔，依九年一貫數位教學資源交換規格 2.0 包裝，將網站資料轉成符合交 換規格的後設資料，包裝好的教材匯入教學資源網內，如圖 2.6 以共通目錄的方式整合 國內中小學的教學資源圖所示。教育部教學資源網最大的特色是教材資源多，採用共通 目錄整合不同數位教材資源庫的教材資源，而且教材資料經過審核的動作，更確保教材 品質優良，如圖 2.7 教育部教學資源網（教育部，2003）所示。
三大網路學習網群組 二十五縣市教育資源群組 六大學習網群組 博物館群組 少數民族文化傳承群組 教科書出版書 其他 審核 → 後設資料 → 教學資源網共通目錄 ↙ ↘↓ 分享 查詢 下載 圖 2.6 以共通目錄的方式整合國內中小學的教學資源圖 圖 2.7 教育部教學資源網（教育部，2003）
第四節 使用者接受度-科技接受模型
使用者接受度是針對使用者對資訊科技的接受度進行測量，其衡量方式是用實際統 計使用者對資訊系統的使用量和透過使用者對資訊系統的使用態度及行為意願，來推論 其對於資訊系統的接受度。較早探討使用者接受度的是理性行為理論，認為個人認知會 影響人對事物的態度或意願，進一步來說，外在環境透過個人信念結構的改變影響其態 度，而其態度會影響其對事物的行為意願。1989 年之後 Fred Davis 修正理性行為理論， 提出科技接受模型（Technology Acceptance Model，TAM）（Davis，1989）。TAM 模型主 要用來闡述資訊科技和使用者行為間的關係，透過人的認知與情感來探討使用者對使用 資訊科技技術的看法，有效解釋與預測個人對科技接受度及使用之行為意願，而對系統 的接受度與使用意願是科技系統成功的重要關鍵點。 TAM 模型 中提 出影響電 腦技 術使用態 度有兩項主因：一個 主因是認知有用 性 （Perceived Usefulness，PU），指的是使用者相信某一系統可增加其工作效率，認定 此科技技術的有用性，又因 PU 是基於資訊系統的使用，基本上是為了提升工作效能， 在使用系統後以個人主觀想法認定該系統技術是否有用處；另一個主因是認知易用性 （Perceived Ease-of-Use，PEOU），指的是使用者相信某一系統是容易使用的，若增加 系統易用性即可提昇工作效能，在使用者使用過程中就可體會系統技術使用方便性與 否。PU 及 PEOU 會對使用者的使用態度有影響，也會影響其使用意向，另外對系統易用 性的認知也會對系統有用性的認知有直接影響。PU 與 PEOU 代表人們對電腦系統知覺反 應與感受有使用的價值程度或容易使用的感覺，認知有用性與認知易用性兩者成為度量 資訊系統接受度重要指標。使用「使用者接受度量表」來當成測量工具可測得有使用價 值的程度或容易使用的程度，在量表中得分愈高者，代表其對系統感覺愈容易使用或愈 有使用價值，反之則否。而個人對於電腦系統的使用態度意向受到 PU 及 PEOU 兩個主要 變數的正向影響，所以使用者的使用行為、態度與意向決定使用系統的意願程度，在量 表中，得分越高者代表對使用系統的意願度越高，反之則否（張樹山，2005）。科技接受模型能表示出 PU 與 PEOU 影響行為態度，也影響著行為意願，如圖 2.8 科技接受模型 所示，其模型探討外部因子對 PU 及 PEOU 這兩個因素的影響，進而探討 PU 及 PEOU 影響 使用意向的程度。 認知易用性 Perceived Ease of Use 認知有用性 Perceived Usefulness 使用意向 Attitude Toward Use 使用行為 Behavioral to Use 外部因子 External Variables 系統使用程度 System Usage 圖 2.8 科技接受模型 TAM 模型指出認知有用性與認知易用性對資訊系統的使用意向具有正向顯著相關， 適用於解釋電腦系統的使用行為與意願。TAM 模型普遍應用於解釋或預測資訊科技使用 的影響因子，所以 TAM 模型可應用於不同的資訊技術上，如電子郵件、文書處理系統、 試算表系統、繪圖軟體、客戶服務系統、語音信件系統、除錯程式、電子醫療技術、網 際網路新聞群組、網頁與 BBS，對於資訊科技，TAM 模型提供理論基礎，用以了解外部 因子對使用者的使用態度與意願之影響，進而改善增進科技使用的狀況（朱碧靜，2002）。 由上可得知，建基在心理學理論基礎上的 TAM 模型，在資訊科技使用的研究議題上， 對於使用者使用接受度的解釋能力或其本身理論簡潔程度上，都能得到一致的支持，因 此是容易且能有效應用的理論。然而學者對於 TAM 模型的研究有著不同的見解，有關認 知有用性、使用態度、使用意向、與使用程度之間的關係意見相左，有些學者是針對原 始模型做驗證，也有學者是對原始模型做擴充其他相關變數，而不同的變數乃因應特殊 資訊系統或特殊的受測團體。學者針對 TAM 模型提出不同變數的修正版，並從研究結果 中發現使用態度對使用行為意向的影響變異比較低，甚至在某些研究報告中出現不顯著 的關係，所以將使用態度從 TAM 模型中刪除 （Adams、Nelson、Todd， 1992；Straub，
1994；Taylor & Todd，1977）。Szajna 提出 TAM 模型之實際操作後（ Post-implement）
修正模型（Szajna，1996），在此模型中也證實了使用者在實際使用後對新科技所認知
的有用性會直接影響使用者的使用程度，但其易用認知對於使用意願並無直接的影響， 然而，易用認知卻會直接影響到使用者的有用認知，實際操作後所修正的 TAM 模型-科 技接受模型 2，如圖 2.9 科技接受模型 2 所示。TAM2 模型較 TAM 模型多加入主觀規範、 形象（Image）、職務相關性（Job Relevance）、產出品質（Output Quality）、結果明 確性（Result Demonstrability）等五個影響認知有用性與使用意向之因子，並加入經 驗與自願性（Voluntariness）兩個調節因子。主觀規範指的從事某種事務時感受到的 社會壓力；形象是感覺使用新科技對個人形象的提升程度；職務相關性是指使用該系統 符合其工作之程度；產出品質則是指工作搭配資訊系統產生的成效；結果明確性是指使 用該資訊系統結果之明確性。而自願性指的是使用者對系統使用的自願程度；經驗是指 使用者使用該資訊系統的經驗。以上各個因子對認知有用性有著不同程度的影響，進而 影響使用者意向與行為，進而了解使用者對科技之接受度（李鍵壕，2004）。 認知易用性 Perceived Ease of Use 認知有用性 Perceived Usefulness 使用意向 Intention to Use 使用行為 Usage Behavior 職務相關性 產出品質 結果明確性 經驗 主觀規範 印象 主動性 圖 2.9 科技接受模型 2
第五節 本章總結
分析目前國內大型的九年一貫課程教材分享網站，發現多數著重在教材的儲存、教 材的標準化，並且能在不同的平台上呈現，只有教育部的教學資源網之 EtoE 計劃，額 外重視教材的規格標準化，採用符合 SCORM 標準的數位教學資源交換規格 V2.0，並成立 共通目錄，整合其他的教材資料庫之資源。至於國內教材分享系統之研究相當多，主要 在探討教材標準化與教材分享模型的問題。教材標準能採用 ADL 組織所發展的 SCORM 標 準，較能與國際的教材發展接軌；而教材分享系統大致分為集中式和分散式的檔案分享 模式，基本上都立基在 Web Service 上。總的來說，各個教材資源網做到了教材的資源 分享、教材內容的交換，但只有教育部 EtoE 計劃實作單向的跨平台系統的整合，也就 其平台系統整合了各家的教材資訊，以共通目錄的成式呈現，而且能在教育部教學資源 網上查詢與下載教材，但在聯盟的教材資料庫上卻不能直接取得教學資源網共通目錄之 資訊。 本研究要設計一個能夠雙向溝通跨平台資訊交流系統，並綜合前述各教材分享系統 之特點當作系統設計之參考，採取多教材庫之分散儲存系統之優點及聯合集中搜尋之優 勢，也就是利用教育部 EtoE 的共通目錄之模式為教材分享系統的中心，分散儲存教材 之教材資料庫為子系統，由中心與子系統建構出主從架構之教材分享系統。另外教材資 料庫的子系統也能在自己的網站上，透過 Web Service 方式，直接向教材分享系統中心 查詢教材資訊。總而言之，本研究於系統設計時，將教材包裝成符合 SCORM 標準的檔案 以利往後教材的流通再利用、利用本體論之理論為九年一貫課程之教材分類、參考 EtoE 的共通目錄創建本系統的聯合目錄、並將系統架設在多人採用的 XOOPS 學習平台上。最 後使用科技接受模型﹙TAM﹚來驗本系統之被接受程度。第三章 研究方法與系統設計
本章說明研究方法和系統設計，共分五小節，第一節描述研究方法，第二節說明 OTMS 系統之系統架構，第三節介紹系統設計及構成 OTMS 系統之五大要素，第四節介紹 OTMS 系統使用之相關軟體技術，第五節闡述 OTMS 系統之測試與評量，本實驗採用使用者科 技接受度量表。第一節 研究方法
本研究之研究目的在於建置基於本體論教材分享系統（Ontology-base Teaching Materials Sharing System，OTMS 系統），並且評估其可行性。從文獻探討中發現，設 立教材資料庫的重要性，但要如何整合這些教材資料庫的資訊與教材，正是本研究的重 點。為建立能統整各教材庫並有效率運作的教材分享系統，本人擬定研究方法如下：先 探討教師們對教材資料庫的需求，並分析目前已成立之教材資料庫。再來針對教材分享 系統相關研究的成果及其分享模式做進一步的剖析。接著提出當前教材分享系統問題所 在，以教材聯合目錄方式發展 OTMS 系統，以解決教材庫未能整合之問題。最後由使用 者來進行實機操作，利用科技接受模型理論，配合問卷調查使用者之滿意程度，驗證本 研究之可行性。本研究流程分成分析相關研究、建立教材分享系統、系統測試三大步驟， 如圖 3.1 研究方法流程圖所示。分析相關研究
教材分享系統研究建立教材分享系統
教材資料庫 SCORM標準 運作模式系統測試
科技接受模型驗證 實驗分析 聯合目錄中心 本體論分類 本體論分類 SCORM標準 圖 3.1 研究方法流程圖第二節 系統架構
教材分享資料庫需要建立教材資料庫及共同搜尋機制以增加教材庫的豐富度，而本 研究之 OTMS 系統旨在利用教材聯合目錄方式，達成教材共同搜尋機制，以聯合目錄中 心（Union Catalog Center，UCC）為系統的控制中心，並能在 OTMS 系統的子系統-教 材資料庫（Teaching Material Database，TMDB）上操作 OTMS 系統之聯合查詢功能， 以達成雙向溝通之跨系統資訊交流目的。本系統採用集中式教材分享系統之優點，設立 教材註冊中心-也就是 UCC-當成 OTMS 系統之主控中心；並採用分散式檔案分享系統之優 點，將教材分散在各個 TMDB 中，索取教材檔案時採用 P2P 的檔案傳輸方式。也就是說， OTMS 系統的教材檔案分散在個 TMDB 中管理，教材的後設資料（Metadata）集中在 UCC 管理。構成 OTMS 系統架構之五大要素-TMDB、UCC、OTMS 運作模式、本體論之教材分類 及教材 SCORM 標準化，分別敘述如下： TMDB 以網站方式呈現，是儲存、管理、分享和取得教材的子系統，這些子系統因發 展目標不同可分為單一主題、多主題或綜合主題式的教材資源庫，如數學教材庫、自然 教材庫、九年一貫課程教材庫。網站由站台階層人員負責管理維護，負責工作有 TMDB 的建立、教材的管理、會員的管理以及系統安全的維護，並且對教材的優劣有絕對的審 核權，如教材不佳或有害則予以封鎖。TMDB 網站提供網際網路服務，使用者可透過這個 站台進行教材的上傳、編修、查詢、流覽和下載功能。UCC 是 OTMS 系統的心臟、管理教 材資訊的父系統，負責整合聯盟間 TMDB 的教材資訊，以及教材聯合目錄的搜尋介面維 護，由聯盟階層人員負責管理維護。UCC 負責的工作有聯盟成員的管理、教材共通目錄 的建立與系統安全的維護，並且對教材的優劣有絕對的審核權，對不良之 TMDB 或單獨 教材予以封鎖。UCC 網站提供使用者能直接或透過 TMDB 授權查詢教材資料的功能，但使 用者要在 UCC 網站上執行登錄或刪除教材資料的功能必需透過 TMDB 的操作與授權才能 完成，藉此得以保護教材資料的安全，並維持與 TMDB 資料同步。OTMS 系統之運作模式 以使用者的方便性為導向，讓使用者在自己熟悉的教材庫上提供教材或下載資料，不需
要到 UCC 才能查詢資料。運作時 TMDB 與 UCC 之間使用 HTTP 協定傳達訊息的網路服務模 式，其操作包括教材之上傳、下載、流覽動作，教材資料之登錄、編修、查詢、刪除功 能。本體論之教材分類樹是 OTMS 系統的教材分類依據，分類時參考學習領域、階段、 能力指標之分年細目，它是搜尋教材時相當重要判斷條件，藉由教材分類樹之分類，可 快速且精確地找到所需的教材資料，本體論由 UCC 負責人擔任建構者並負維護架構工 作。教材 SCORM 標準化之包裝採用 Reload Editor 將教材打包。包裝好之教材必需符合 SCORM 標準，才能供使用者重複利用，上傳至 TMDB 儲存之教材都是 ZIP 壓縮檔，其內容 包裝含有學習清單與實體檔案，以利教材在不同的系統之間做交換，讓教材達到跨平台 使用的目標。TMDB、UCC、OTMS 系統之運作模式、本體論之教材分類樹、教材 SCORM 標 準化這五大要素構成本研究之系統架構，如圖 3.2 OTMS 系統之系統架構圖所示，圖中 的箭號導引線是系統功能的運作模式，如查詢、上傳、登錄。
PC
上傳教材 查詢 下載教材TMDB主機
教材 上傳 登錄 查詢 下載 資料庫 教材資料庫 教材聯合目錄 查詢 登錄 聯合目錄中心 UCC SCORM Reload editor 本體論 Ontology • • •各種教材資料庫
TMDB
TMDB管理員 ↓ UCC管理員兼本體論建構維護者 ↓ 使用者 ↓ 圖 3.2 OTMS 系統之系統架構圖整體說來，本系統是架構在聯盟的機制上，採取主從式架構（Client/Server），使 用者是 Client 端，OTMS 系統是 Server 端，使用者可透過網際網路在 TMDB 上傳、查詢、 流覽、下載教材，其主從架構圖如圖 3.3 OTMS 系統之主從架構圖所示。OTMS 系統獨特 之處就是 UCC 的教材聯合目錄，它彙集聯盟中所有 TMDB 的教材資料，使用者只要透過 聯盟中的任何一個 TMDB 搜尋介面，就可從 UCC 的教材聯合目錄查到全聯盟的教材資料， 且點選這些資料裡的流覽或下載連結，即可在線上流覽教材或將教材下載回來使用，使 用者不需要到教材所在的 TMDB 才能查詢或下載該教材庫的教材，增加教材搜尋時的廣 度及使用時的便利性。教材庫聯盟體系以 UCC 為中心，其下轄有數十個不同宗旨的主題 教材庫，教材的儲存位置是分散的，教材庫之間可通透過聯合目錄擷取教材資料。
．．．．．． 綜合式教材庫
使用者自然教材庫
使用者數學教材庫
使用者聯盟主控中心-共通目錄
下載 查詢 TMDB管理員 ↓ UCC管理員兼本體論建構維護者 ↓ 使用者 ↓ 圖 3.3 OTMS 系統之主從架構圖第三節 系統設計
本系統架設在 XOOPS 動態網站上，採用 Apache 網頁伺服器和 MySQL 資料庫，並使 用 PHP 語言程式撰寫開發。XOOPS 動態網站原有完善的會員管理、權限管理，並可透過 安裝模組套件以增加網站的功能。而 OTMS 系統需要 UCC 及 TMDB 兩大模組來協助系統之 運作，我們將以 PHP 程式語言撰寫。Apache 是當前最多人選用且是相當穩定的網頁伺 器，有助於網站的運作；MySQL 資料庫用以協助 XOOPS 動態網站儲存資料，包括 OTMS 系統之會員資料及教材資料之儲存。利用上述工具來架設 OTMS 系統，並針對系統架構 之五大要素及訊息傳遞安全之設計陳述如下：
壹、 教材資料庫（Teaching Material Database，TMDB）
TMDB 模組依照 XOOPS 模組樣式設計，能輕易地在任何 XOOPS 主機上執行網頁式的安 裝，成為一個教材資料庫。TMDB 模組由教材管理介面、TMDB 的資料庫和 material 的教 材資料夾所組成，其主要功用在於教材之管理。 教材資料庫模組使用五個教材管理介面，分別是教材上傳介面、教材管理介面、教 材查詢介面、教材流覽介面和教材下載介面，如圖 3.4 教材資料庫（TMDB）範例-ebook 教材庫所示。教材上傳介面為會員 上傳教材所使用的網頁，內容包括了塡寫教材 Metadata 與選取實體檔案；教材管理介面是為了會員上傳教材後需變更 Metadata 的網 頁，管理功能有刪除、編修教材之 Metadata，大部份的教材 Metadata 細項都能編修， 如主題、關鍵字、檔名。當然進行教材管理時也能更換教材檔案，新檔案上傳時會將舊 檔案刪除；教材查詢介面是會員與非會員皆能使用之功能頁面，此頁面有兩種查詢方 式，一是使用搜尋引擎，另一是使用分類查詢，查詢到的教材資訊會以網頁頁面呈現， 這些資訊包括教材名稱、類型、所屬教材庫，如果是會員使用查詢功能的話，資訊還會 多了流覽與下載功能的選擇；教材流覽介面是讓使用者可在網頁上直接流覽教材，不論 何種媒體素材皆能使用流覽器流覽；教材下載介面則是下載教材檔案使用，下載前會顯
示版權宣言及下載確認鈕。 TMDB 模組使用 TMDB 資料庫，內設置 4 個資料表，分別是九年一貫課程領域表 -TMDB_domain、數學 領域之 主 題對照表 -TMDB_subject、 能力指 標分年細 目代碼 表 -TMDB_serialnumber 及教材資料表-TMDB_material。TMDB_domain 資料表欄位有領域名 稱與代碼，資料包含七大領域與七大議題；TMDB_subject 資料表欄位有主題名稱與代 碼，內容是數學領域之五大主題；TMDB_serialnumber 資料表欄位有分年細目代碼、詮 釋內容、關聯指標碼，其中關聯指標碼是教育部編排之能力指標分年細目有相同詮釋或 指向同一個能力指標之標示，指標內的教材屬同一類，搜尋時會一併搜尋，以免向隅； TMDB_material 資料表儲存教材的資訊，重要的訊息有教材檔案名稱、主題名稱、內容 概要、關鍵字、領域、領域之主題、分年細目、檔案類別、作者、上傳日期。TMDB 模組 將教材實體檔案儲存於網頁伺服器的根目錄底下，其路徑為 C:\AppServ\material，因 其位置無法直接被伺服器的網路位址所讀取，可增加教材檔案的安全性。實體教材檔案 上傳至網頁伺服器時，將其檔名加上資料表給予的編號，並以此檔名將檔案儲存此資料 夾內，因檔名的唯一性可免除同檔名之困撓。例如教材-小數除法.PPT 檔，上傳時加上 TMDB_material 資料表賦予之序號，成為 0010367_小數除法.PPT。 圖 3.4 教材資料庫（TMDB）範例-ebook 教材庫
貳、 聯合目錄中心（Union Catalog Center，UCC） 在 XOOPS 中安裝聯合目錄中心模組，搭配的資料庫為 UCC 資料庫。此模組由聯盟組 織介面、教材共通目錄介面與 UCC 資料庫所構成。其主要功能在於管理各個 TMDB 的教 材資料，由聯合目錄中心扮演媒介角色，將隸屬不同 TMDB 的教材串連起來，透過教材 聯合目錄而達到共享之目的。聯盟組織介面的項目包括聯盟組織介紹、申請加入聯盟體 系功能、修改成員資料之功能。申請加入聯盟體系成員必需塡寫的資料有成員代號、網 站主題、負責人、網路位址。更改成員資料時只要登入更改即可。 教材聯合目錄之介面提供教材資料之管理與查詢功能。教材 Metadata 資料由 TMDB 傳來，在教材共通目錄介面自動進行教材之登錄、修改和刪除動作，當然也可透過此管 道至本目錄查詢教材資料。而教材聯合目錄介面僅提供儲存教材資料於 UCC 資料庫之功 能，並不儲存教材實體檔案，實體檔案由 TMDB 負責儲存與管理。UCC 模組使用的資料庫 名為 UCC，設有成員資料表-UCC_member、各成員之教材資料表-以成員名字冠上 UCC_為 名，如 Math 之 TMDB 在資料庫之資料表名稱為 UCC_Math。教材資料表儲存該 TMDB 的所 有教材資料，項目與 TMDB 教材資料表-TMDB_material 一樣。而所有 TMDB 之教材資料表 合起來即組成 UCC 的教材聯合目錄之來源，如圖 3.5 聯合目錄中心（UCC）所示。 圖 3.5 聯合目錄中心（UCC）
