專題導向教學平台設計與學習成效之研究
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(2) 謝. 誌. 兩年的研究所生活匆匆轉瞬而過，在論文完稿之際，首先感謝的莫過於指導教授陳鴻仁教授。陳教授對於論文的悉心指導，在研究過程中好幾次碰到困難，也數次迷 失方向，不知道自己到底該做什麼，靠著老師的耐心指導並給予寶貴的建議，才能讓 此論文順利完成，此外，更感謝教授在研究所期間對於生活上的關心。陳教授不僅是 研究上的良師，更是生活上的益友。在研究實驗階段，承蒙陳教授的協助，才能讓我 的論文實驗順利完成。 在論文最後完稿階段，也要謝謝口試委員:黄悅民教授、黃武元教授與吳婷婷教授， 三位教授對於論文的修改，提供了許多寶貴且實用的意見，讓我能把自己撰寫的論文 修改至更好的地步。此外，最終要感謝我的家人在研究所生活期間的支持與種種協 助。 謹將這份成果獻給每一位幫助過我的貴人們，因為有你們，讓此論文得以完成。 謝謝。. 俊宏 謹誌 2014/7 於臺中教育大學. I.
(3) 中文摘要 基於網路學習的普及，本研究設計了一個協同學習的 e-learning 環境。建立教 學平台能讓所有的學生和老師有一個平等的權利，能瀏覽課程教材和求助，例如文字 文件、音頻、視頻或是看視頻教程。提供教師、學生和管理者教學平台可以增進管理 者的管理能力和學生參與課程興趣、管理者和學生之間會增進親切感、可以了解學生 的學習進度與老師可以指導學生充分的使用全球教育資源。本研究主要工作集中在教 學平台，是基於平台服務導向 (PaaS)的概念，提供使用者完整的學習平台，簡易的 建置所需求的環境，並將資源透過此平台整合分享給使用者。. 本研究旨在探討運用專題導向式學習平台的優勢輔助學生進行專題導向學習之 行動研究，以計畫教學行動方案、實施教學行動方案、觀察學習者學習情況、省思並 修正教學行動方案。本研究針對專題評量與系統使用性方面，使用獨立樣本 t 檢定結 果顯示整體的得分及各題的平均得分實驗組顯著高於控制組，可以得知(1)專題導向 式學習系統對於學生學習成效有顯著影響(2)專題導向式學習方案對學生的專題評量 成效在統計上有顯著差異(3)專題導向式學習方案對學生的批判性思維特質在統計上 有顯著差異，使其更融入計算機網路課程。. 關鍵詞:專題導向學習、計算機網路、教學平台。. II.
(4) 英文摘要 Based on the popularity of online learning, this study designed a collaborative e-learning environment which provides a teaching platform for all the teachers and students to have equal rights that indicate browsing course materials and requesting assistance, such as text files, audios, videos or video-watching tutorial system.Besides, this platform can improve not only administrators’ management but also students’ interests in participating in the course as well as the familiarity between administrators and students. In addition, students' learning progress can be monitored while how to take an advantage of global education resources is guided by teachers. This research has focused on the teaching platform that refers to a concept-based and service-oriented learning platform (PaaS) which provides users a complete and easy-to-build environment so that integration of resources and sharing with users take place via this platform. This study aims to investigate the advantages of project-based learning platform that assists students with action research project-based learning. Therefore, there are four aspects of this research: the teaching action plan, the implementation of the teaching action plan, the observation of learners, and reflection on and correction of the teaching action plan.The analysis of this research includes project based learning assessment and system usability. The use of independent samples t-test showed that the overall average score in the experimental group scored significantly higher than control group. Meanwhile this research concludes: 1. This project based learning system for students to learn have a significant impact on the effectiveness. 2. The statistical significance is shown on the evaluation of the effectiveness of student projects on project based learning in statistical learning-oriented programs. 3. Students' critical thinking traits that motivate the integration of the computer network courses reach statistically significant difference. Keywords: project-based learning, computer network, teaching platform.. III.
(5) 目錄 第一章 第一節 第二節 第三節 第四節. 第二章 第一節 第二節 第三節. 第三章 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節. 緒論 ........................................ 1 研究背景 ................................................. 研究動機 ................................................. 研究目的 ................................................. 研究範圍與限制 ............................................ 1 5 7 8. 文獻探討 .................................... 9 雲端運算 ................................................. 9 專題導向學習 ............................................ 13 批判性思維 .............................................. 17. 研究方法 ................................... 23 研究架構與設計 .......................................... 研究對象 ................................................ 研究程序 ................................................ 資料處理與分析 .......................................... 研究工具 ................................................. 23 27 28 29 30. 第四章 研究結果與討論 ............................... 42 第一節 第二節 第三節. 第五章 第一節 第二節. 不同教學法對學生專題評量的影響 .......................... 42 專題導向學習於兩組批判性思維特質之差異 .................. 46 以專題導向學習系統教學之系統使用性量表 .................. 55. 結論與建議 ................................. 69 結論 .................................................... 69 建議 .................................................... 72. 參考文獻 ............................................ 73 英文參考文獻 ...................................................... 73 中文參考文獻 ...................................................... 78. 附錄 ................................................ 80 附錄一 附錄二 附錄三 附錄四 附錄五. 簡易中文版批判性思維能力測量表（SF-CTDI-CV） ............. 系統接收度問卷 ............................................ 小組互評量表 .............................................. 學生自我評量表 ............................................ 計算機網路 學習單 .......................................... IV. 80 82 84 85 86.
(6) 表目錄. 表 2-1 雲端計算於遠距教學的優缺點 …………………………………………………10 表 2-2 專題式導向學習的相關文獻 ……………………………………………………16 表 2-3 批判性思維的相關文獻 …………………………………………………………20 表 2-3 批判性思維的相關文獻(續)……………………………………………………21 表 3-1 研究設計 ………………………………………………………………………25 表 3-2 系統接受度問卷信度檢測表 ………………………………………………….32 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明 ………………………………….37 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明(續) …………………………….38 表 4-1-1 專題學習成效之敘述統計摘要表……………………………………………42 表 4-1-2 各組專題評量成績……………………………………………………………43 表 4-1-3 兩組專題評量之 Levene 檢定表……………………………………………44 表 4-1-4 專題評量之獨立樣本 t 檢定摘要表……………………………………………44 表 4-2-1 兩組批判性思維特質量表之 Levene 檢定表………………………………46 表 4-2-2 兩組批判性思維特質量表之獨立樣本 t 檢定摘要表………………………47 表 4-2-3 批判性思維特質量表之項度與題目…………………………………………47 表 4-2-4 兩組批判性思維特質量表系統分析因素之獨立樣本 t 檢定表…………48 表 4-2-5 批判性思維特質量表之系統性分析逐題描述統計表………………………49 表 4-2-6 兩組批判性思維封閉性思維因素 之獨立樣本 t 檢定摘要表……………50 表 4-2-7 批判性思維特質量表之封閉性思維逐題描述統計表………………………51 表 4-2-8 兩組批判性思維開放性思維因素 之獨立樣本 t 檢定摘要表……………52 表 4-2-9 批判性思維特質量表之開放性思維逐題描述統計表………………………53 V.
(7) 表 4-2-10 批判性思維特質量表各個項度彙整表……………………………………53 表 4-3-1 系統使用性量表項度與題目…………………………………………………55 表 4-3-2 兩組系統使用量表之 Levene 檢定表………………………………………56 表 4-3-3 兩組系統使用性量表之獨立樣本 t 檢定摘要表………………………………56 表 4-3-4 系統互動功能項度之獨立樣本 t 檢定摘要表…………………………………57 表 4-3-5 系統使用性量表之系統互動功能逐題描述統計表…………………………58 表 4-3-6 系統可靠度項度之獨立樣本 t 檢定摘要表…………………………………59 表 4-3-7 系統使用性量表之系統可靠度逐題描述統計表……………………………59 表 4-3-8 系統信心程度項度之獨立樣本 t 檢定摘要表…………………………………60 表 4-3-9 系統使用性量表之系統信心程度逐題描述統計表…………………………61 表 4-3-10 系統有用性項度之獨立樣本 t 檢定摘要表…………………………………61 表 4-3-11 系統使用性量表之系統有用性逐題描述統計表…………………………62 表 4-3-12 系統易用性項度之獨立樣本 t 檢定摘要表…………………………………63 表 4-3-13 系統使用性量表之系統易用性逐題描述統計表…………………………64 表 4-3-14 系統使用意圖項度之獨立樣本 t 檢定摘要表………………………………65 表 4-3-15 系統使用性量表之系統使用意圖逐題描述統計表………………………66 表 4-3-16 系統使用性之獨立樣本 t 檢定彙整表………………………………………67. VI.
(8) 圖目錄 圖 1-1 以討論為基礎的合作學習拓樸結構。................................. 6 圖 2-1 Cloud computing technology ........................................ 10 圖 2-2 學生在社群雲的學習流程圖。...................................... 11 圖 2-3 雲端架構於遠距教育的服務模式。.................................. 12 圖 2-4 網路專題導向式學習模式「PIPER」流程圖……………………………………15 圖 3-1 研究流程圖...................................................... 23 圖 3-2 研究架構圖...................................................... 24 圖 3-3 計算機網路課程於批判性思維學習成效流程圖........................ 26 圖 3-4 系統架構圖...................................................... 34 圖 3-5 系統流程圖...................................................... 35 圖 3-6 圖片上傳流程.................................................... 36 圖 3-7 影片上傳流程 ...................................................36. VII.
(9) 第一章. 緒論. 本章共分四節，第一節闡明研究背景，說明批判性思維、專題導向學習的崛起帶 動行動學習的熱潮，使得平板電腦已成為最佳學習行動載具設備。再者網路平台迅速 普及，期望可結合行動學習的技術來達成教學平台之建置和設計；第二節敘述研究動 機；第三節研究目的 ；第四節說明研究範圍與限制。. 第一節. 研究背景. 在這個競爭激烈的社會中生存，需要掌握個人思維技能，當使用瞬息萬變的資訊 進行判斷時，批判性的思維(Critical thinking，CT)，將可以作出一些高階的決定。此 外，批判性思維能力在各項改革場所中的技術變革比以往任何時候都更重要（Sendag˘、 Odabası，2009） 。批判性思維在 21 世紀批被視為極其重要的能力。為了要使學生具有 此能力以應對全球競爭的挑戰，因此必須制定此教育技術，以提高教學效率（Sendag˘、 Odabası，2009；Ya-Ting Yang、Chuang、Li 與 Tseng，2013；Ya-Ting Yang、Wu，2012）。 因此在這日新月異的資訊時代中，批判性思維和知識建構能力已成為個人必不可少的 重要能力（Wang、Woo 與 Zhao，2009） 。隨著科技的進步，研究人員可以利用網際網 路和電腦為溝通媒介來發展遠程教育，使遠程教育經由互動體驗來探索新的教學方式， 以提高 CT 技術的發展 （C.Yang、Newby 與 Bill，2008a）。也就是說，使用線上合作 學習結合學習社群可以方便讓學生產生互動討論和反思，從而提高學生的批判性思維 技能、知識及自我學習能力（Yeh，2007） 。此外，在一組同齡團隊中，e-learning 結 構也有助於主題內容的批判性思維。研究結果顯示適量的批判性思維會增加學生的專 注力和解決問題的能力（Leng、Dolmans、Jöbsis、Muijtjens 與 Vleuten，2009）。. 1.
(10) 專題導向學習(Project-based learning，PBL)激勵學生自主學習是一種非常有效的方 法（Chang、Lee，2010） 。在馬來西亞的中學教室中專題導向學習的教學方法使用的越 來越廣泛，例如：科學，歷史，地理和生活技能等科目，期望學生參與創造性學習能 有機會使用來自不同的資訊來源，尤其是學習成果使用不同方式呈現有利於提高學習 效果（Abdullah、Zainab，2008） 。Domínguez 與 Jaime（2010）研究指出 PBL 的好處， 包括反射思維（提升學習品質、更關鍵的貢獻、對課題選擇等明顯的利益） 、工作技能 （開發一個完整的資料庫設計、實現一套規則和期限等） 、社交技巧（與隊員的協作學 習等），溝通技巧（不同團隊和導師之間的互動）。因此，專題導向學習的模型涵蓋範 圍廣泛，包含各種不同的學習方法，查看教師或學生在不同的專題階段的進度，或是 建議老師不同的教學策略、專題時間、專題目標等（Milentijevic、Ciric 與 Vojinovic， 2008） 。合作學習是他們的成功學習的重要方法，將依賴於所有成員的努力和一開始有 意識要與小組合作學習的學生。他們不保留個人的努力並幫助和鼓勵小組成員。這些 學生分析如何有效的實現目標並和成員共同努力，以提升學習成效及學習互助合作的 過程（Hwang、Shadiev、Wang 與 Huang，2012）。Korkmaz（2012）研究提出合作學 習的成功取決於所有成員是否參加本團體活動以及共同合作所產生的貢獻，以實現有 效合作學習環境。PBL 鼓勵學生經由"現實生活問題解決能力"來學習如何積極學習。 PBL 方法具有建構主義學習模型的許多元素，因為它要求學生成為他們學習的積極參 與者。在 PBL 模型中，將學習當作一個過程，將以前的知識為基礎，使學習者建構新 的想法、概念和經驗。PBL 互動使學生學會從彼此之間學習，這種活動可以引導學生 學習更多的認知技能、促進知識的發展和理解能力（Ardaiz-Villanueva、Lizarraga， 2011）。 近年來，有關行動學習(M-learning)的研究與日益增。行動學習結合無線網路技術 及行動計算讓使用者可以手持設備在任何地點進行學習（陳俊麟、王瑞銜， 2012） 。 透過使用行動裝置，學生可以更加自主化的調整學習進度和過程，當我們整合行動學. 2.
(11) 習的概念，經由每個學生使用 PDA 做實地調查學習，學習效果皆達到顯著提升（Shin、 Chuang 與 Hwang，2010）。目前，國外對行動學習的研究主要依目的分為兩類，第一 類由企業發起，主要是用於企業的網路學習培訓；另一類是教育機構發起，目的是為 了改善教學、學習和管理（Chanjuan Liu，2013）。行動學習就是透過無線通訊服務， 學習者利用行動載具進行數位化學習，也因為行動輔具帶來的行動性，可以讓學習者 走出教室到戶外，不受任何時間、地點的限制（蕭顯勝、黃向偉與洪琬諦，2007） 。由 此可知，行動學習提供了廣大的教育機會，在學習過程中更增靈活性，特別是對青少 年而言，透過移動通訊技術學習更能夠提升注意力（Gedik、Hanci-Karademirci、Kursun 與 Cagiltay，2012）。 透過科技的互動與即時回饋，能有效的提高教學效率，教師端的線上評量系統可 以立即接收學生填答，即時分析學生的學習成效，再由教師針對弱項加強教學（湯志 民，2012） 。除此之外，生動的學習情境，是指透過科技可以更容易的引發學習動機， 讓學生能夠專注凝神的學習，創造互動的學習情境，藉以突破「教師講學生聽」的單 向情境（張奕華、張奕財，2012） 。由此可知，雲端科技運用在教育上的貢獻，預期將 提供共同創作平台，豐富數位學習內容，並提升學生間彼此競爭且合作的學習態度（薛 義誠、李世華與游文人，2012）。Jalgaonkar 與 Kanojia（2013） 指出雲端運算系統提 供了設備、簡訊、郵件、即時通知、待辦事項清單，以及其他各種特性，會增進用戶 間的互動溝通方式。 實際上，網路世代的學生，偏愛非正式、小組討論的學習方式，在小組或小社群 的學習過程中，同學之間經常透過即時通訊軟體或電子郵件的討論而理解課程內容。 （陳偉泓，2012） 。因此，網路平台是提供社群成員進行討論與交流的虛擬空間。然而， 虛擬實務社群意旨分散於各地具有共同領域知識的成員，可以不受時空限制地透過網 路平台進行交流，其交流的範疇聚焦於特定領域之實務知識（何俐安、趙怡晶，2012）。 由此可知，虛擬學習社群，其實是一個特殊的學習環境，學習者能選擇適合自己需求. 3.
(12) 的一個領域，然後發展自己的特殊技能、知識共享和合作學習，並彼此互相幫助（Masud、 Huang，2013）。此外，學生期望能從 PDA、平板電腦和手機瀏覽學習資訊，然而教育 機構反應出的解決方案是雲端運算。雲端運算的特點是需自主服務、寬頻網絡、資源 共享及快速且彈性的服務（Lakshminarayanan、Kumar 與 Raju，2013） 。由此可知，雲 端運算之所以應用非常廣泛，是由於替使用者帶來廣大的便利性，導致各種行動裝置 使用量持續增加。意即雲端運算是適用於教育，它意味著參與教育過程中將使用這些 服務來融入學習（Kurelovic、Rako 與 Tomljanovic，2013）。因為，透過網際網路較容 易獲得更多的教育資源，所以近十年內，使用 e-learning 的學習者持續的增加（Liao、 Wang、Ran 與 Yang，2013） 。因此，雲端運算的 e-learning 將使人們更易於建立自己的 學習地圖，意即提供其特定的學習需求並量身定制其內容，進而為用戶更新相應的傳 送平台（Jain、Chawla，2013）。所以雲端運算是未來 e-learning 的基本環境和平台 （El-Sofany、Tayeb、Alghatani 與 El-Seoud，2013）。 綜上所述，雲端運算的發展將影響現今的教育觀點。通過網際網路，學生和行政 人員將會快速且經濟地訪問各種應用平台和資源，這會降低網站的建置成本，並提供 更強大的學校資源整合功能（Saggar、Datta，2013；Sbihi、Kadiri 與 Aknin，2013； Veerabhadram、Beer 與 Conradie，2013） 。然而雲端運算的架構，呈現多樣性，靈活性 和可擴展性。實施雲端運算以節省教育成本將是有效的（Kebande、Sigar 與 Odongo， 2013） 。教育雲端的發展逐漸被全面採用，只要隨時隨地可上網、人手一台平板電腦或 者智慧型手機，就可讓使用者更能享受到科技生活的便利（謝佩璇，2012） 。除此之外， 教育雲端在校園中的導入，除了能提供教學者更大的便利性，也能夠為學習者的學習 型態帶來一定的改變（張奕華、張奕財，2012） 。由此可知，雲端運算和教育的結合， 成為未來教育發展的必然趨勢（Chen、Chen 與 Ji，2013）。因此，雲端運算可說是一 種網路應用的概念，對於教育而言相當具工具性（周祝瑛、劉豫敏，2012）。. 4.
(13) 第二節. 研究動機. 台灣已經具備健全、優質的網路環境，可以到處建置「雲」服務，目前發展「教育 雲」有愈來愈多成功案例（謝佩璇，2012） 。因此，台灣資訊社會基礎建設方面，政府 致力於數位台灣(e-Taiwan)、行動台灣(M-Taiwan)、智慧台灣(i-Taiwan)等資訊運應用計 畫的推動，奠定資訊國力世界領先的地位，也廣受國際評比的肯定（鐘嘉德、高天助 與楊嘉栩，2010）。目前教育部的「教育雲端服務」投資新台幣 16.5 億元，佈建全國 教育雲端優質學習環境，推動 5i（internet、interactive、integrate、incentive、innovative） 服務模式，建置以學習者為中心之學習環境（湯志民，2012） 。透過雲端運算，學習者 可以在任何地方，查詢他們想要知道的資訊，並可獲得來自世界各地的教育資源，然 後選擇需要學習的學習內容，因此雲端運算可以實現自我學習的效果（Sriram、Aditya、 Gupta 與 Kumar，2013）。Chanjuan Liu（2013）提出由於雲端運算的支援，才能建立 一個功能齊全，靈活互動的移動學習系統。Liao 等人（2013）研究指出目前的 e-learning 環境不能有效地滿足學生和導師協同學習的需求。因此基於雲端運算，設計了一個協 同學習的 e-learning 環境。Veerabhadram 等人（2013）提出建立教學平台能讓所有的學 生和老師有一個平等的權利，能瀏覽課程教材和求助，例如文字文件、音頻、視頻或 是看視頻教程及聽演講或座談。利用雲端運算提供教師、學生和管理者教學平台有以 下好處: (a)增進管理者的管理能力和學生參與課程興趣；(b)管理者和學生之間會增 進親切感；(c)可以了解學生的學習進度；(d)老師可以指導學生充分的使用全球教育 資源。（Narayana、Bharghava 與 M.Srujan，2013）. 5.
(14) 圖 1-1 以討論為基礎的合作學習拓樸結構。（Liao 等人，2013）。. 本研究主要工作集中在教學平台，是基於平台服務導向 (PaaS)的概念，提供使用 者完整的學習平台，簡易的建置所需求的環境，並將資源透過此平台整合分享給使用 者。綜合以上所述，本研究之動機如下所示： 一、專題導向式學習平台相關研究目前幾乎只限於學習成效的比較，因此本研究將探 討批判性思維模式對學生批判性思維之差異。 二、Liunx 安裝時面臨故障的種類繁多，故障發生時隨時都有不可預測的狀況，學生 應先具備有批判性思維的能力，才可進行排除故障的動作。由此可見學生應先具 備有批判性思維的能力，於排除故障時運用批判性思維來收集資料，分析障礙點 的可能性。 三、專題導向式學習平台目前並未對計算機網路有相關研究，因此本研究將深入了解 使用專題導向式學習平台對於計算機網路之學習成效之差異。. 6.
(15) 第三節. 研究目的. 根據以上研究背景與動機，本研究的目的是要結合專題導向學習、網路教學平台 的特性與行動裝置-平板電腦的便利性來實作一套計算機網路的教學平台，以能夠進一 步提升計算機網路之行動學習系統的效果。並加以探討其效益與系統使用接受度分析。 綜合以上所述，本研究具體的研究目的如下： 一、 探討學生接受專題導向式學習與傳統教學在專題評量之差異。 二、 探討學生接受專題導向式學習與傳統教學在計算機網路批判性思維之差異。 三、 探討使用專題導向式學習平台之系統接受度。. 7.
(16) 第四節. 研究範圍與限制. 本研究因受限於人力、時間、研究經費有限等因素，而有其研究範圍及限制。 茲分述如下:. 一、. 研究範圍. 1. 研究對象:本研究針對中部某大學二年級為實驗對象，實驗組為 20 人，進行專題導 向方法；另一組為控制組為 20 人，進行傳統教學。. 二、. 研究限制. 1.學習內容:本研究將以 Drupal 架設教學平台進行探討。 2.實作部分:本系統實作後可能會受到環境影響等因素，如無線網路的穩定度、照相讀 取辨識度、依不同廠牌而有所差異之處等。 3.本研究僅對大學二年級一個班級為實驗對象，因此在效度上有其一定的限制，解釋 上不宜過度推論。加上無法實施長期的教學研究，僅實驗二個單元，故實驗結果可能 無法推論長期實施教學後，學生在學習成效上的差異。. 8.
(17) 第二章 第一節. 文獻探討 雲端運算. 根據美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standard and Technology ,NIST)對於雲端的定義，雲端具備五大基礎特性，包括隨選自助服務 (on-demand self-service)、隨時隨地用任何網路裝置存取(broad network access)、多人共 享資源池(resource pooling)、快速重新佈署的彈性(rapid elasticity)、被監控與量測服務 (measured service)，也就是說，只要在有網路的地方就可動態分配系統資源（謝佩璇， 2012）。 如圖 2-1 所示，目前雲端運算商業模式發展，包含「基礎設施服務」（IaaS， Infrastructure as a Service）、「平台服務」 （PaaS，Platform as a Service），以及「軟體服 務」 （SaaS，Software a Service）三部分（El-Sofany 等人，2013；Jain、Chawla，2013； Karthik、Sri，2013；Siping Liu、Zhang、Zhou 與 Yang，2013；Saggar、Datta，2013； Veerabhadram 等人，2013） 。 「基礎設施服務」包含數據中心設施（Data Center） 、伺服 器代管、資料儲存、資通安全與隱私保護等服務，而「平台服務」指的是在基礎設施 上，由單一介面提供各式的軟體共用服務，包括身份認證、目錄服務等。再上層就是 所謂的「軟體服務」 ，各類應用軟體架在平台服務上，只要上網就可使用，使用者不需 再下載至自己電腦，增加負擔（鐘嘉德等人，2010）。. 9.
(18) 圖 2-1 Cloud computing technology。（Narayana 等人，2013） 然而雲端運算並非是新的技術，雲端運算也不能單純以技術層面討論，而是一個 概念，代表的是利用網路作為通訊橋樑將資源整合起來，使電腦能夠彼此合作或擴大 服務範圍。（涂化衍等人，2010）。由此可見，雲端運算對於學校的教師與學生而言並 不是一個熟悉的概念，但是相關的應用已經在教育上推廣與使用（許惠美，2011） 。 雲端的公用運算以及架構上，透過網格的概念來協同合作資源共享以及動態的解 決處理問題，在多個虛擬組織之間分享運算資源（陳宗天、張志峰，2010） 。然而是否 可以透過數位科技的應用，提升學生在各個學習層面的成效，包括動機、興趣和參與 感等，就成為一個重要的研究與實務議題（邱華慧、陳菁徵，2012）。 表 2-1 雲端計算於遠距教學的優缺點。 雲端計算於遠距學習. 優點. 缺點. •顯著降低成本. •並非所有的應用程序都在雲中運行. •任何地方皆可以使用應用程式. •有關數據保護和安全風險. •支持教學和學習. •機構組織支持. •軟件免費或按使用付費. •傳播政治，知識財產權. •可以 24 小時使用內容. •安全和保護敏感數據. •開放性的商業環境. •成熟的解決方案. 進階研究. •缺乏信心. •通過使用綠色技術以保護環境. •暫時無統一的標準介面. •增加學生新的開放性. •網路的速度會影響到工作. 技術 •不斷增加新功能 •提供使用離線同步的機會. 重編自（Jalgaonkar、Kanojia，2013）。 教育雲 (education cloud)最重要的目的在於提供資訊安全、穩定且易於擴展的雲. 10.
(19) 端運算平台，方便教育機構將需要大量使用電腦資源的課程放在此平台上，讓學生可 以在課堂外自主學習、自訂進度、進行研究（何榮桂、林瑞龍與周昆逸，2012） 。由此 可知，透過這樣的雲端平台，可讓學校的師生能夠透過各種應用程式迅速獲取教育資 源的精華。而這樣的社群網絡工具，被善用於撰寫、整合、評估、甚至傳播各種優良 的教育資源（薛義誠等人，2012） 。所以教育機構必須建置雲端學習平臺，以增加教育 機構間的良性競爭及提供學生有效的學習環境。（Singh、Batra，2013） 目前雲端運算的模式可分為下列幾類:公共雲端 (Public Could)、私有雲端 (Private Could)、社群雲端 (Community Cloud)、以及混合雲端 (Hybrid Cloud)這四種 （El-Sofany 等人，2013；Narayana 等人，2013；Sbihi 等人，2013）。. Add learner information via service. Manage content. Communicate Collaborate/Refine. Create a view of the content. 圖 2-2 學生在社群雲的學習流程圖。（Jalgaonkar、Kanojia，2013）。. 11.
(20) 圖 2-3 雲端架構於遠距教育的服務模式。（Jalgaonkar、Kanojia，2013）。. 然而「雲端技術」具有可無限延展的軟/硬體與貯存設備的特性，因此可將書包、 教材、課堂測驗等對學生學習效果有顯著幫助之資訊在雲端資料中心儲存與處理，透 過「雲端桌面服務」的方式傳送給老師與學生（林峰正、盧怡蒨與鍾浩翔，2010） 。由 此可知，雲端科技應用於教育上，除了可提升教育的學習品質和教材創新外，更能加 強教師、家長及學生有效的溝通互動，透過健全科技技術、網路無限連結及資訊共創 共用，建立一個能夠推動國家持續進步與卓越的教育環境（薛義誠等人，2012） 。若要 將雲端運算運用在教育中，必須先了解教育雲中的「服務階層」概念，吾人可透過此 一階層分析自身對於雲端服務的需求，也可做為檢視其他雲端服務的參考架構。由圖 2-3 可看出，教育中雲端運算的服務階層共有四層，並分為使用者服務、資訊科技服 務兩類（周祝瑛、劉豫敏，2012）。. 12.
(21) 第二節. 專題導向學習. Milentijevic 等人（2008）研究提出了一個廣義的模型作為支持專題導向學習方法 在一定範圍內進行版本控制系統應用的發展。該模型將作為 UML 序列圖，並且進行 詳細說明。監督者的角色分配，教師或學生在不同的項目階段，該模型涵蓋範圍廣泛 的不同的專題導向學習方法。將給予監督者的角色分配不同的策略。將以專題導向學 習方法討論專題時間，專題里程碑，以及一個團隊的成員數目，該模型支持合作學習 和協作學習標準。通過設置模型參數，所提出的模式被證明實現不同的專題導向學習 方法。 Abdullah 與 Zainab（2008）也指出相較於傳統的學習方式，PBL 採取多樣式的方 法學習。在 PBL 教學法，學生設計真實的、 有意義的問題和計畫的任務，積累資源 和資訊、 評價資訊、 與其他人進行協作和報告他們的研究結果。對學生而言，取得 更多資源須依靠數位資訊環境，他們需要發展到更加流暢搜索、 查閱和使用資訊。更 加流暢在這裡是指提升資訊素養的技能，如更有效地使用搜尋引擎查找資訊 ；考慮使 用瀏覽器的進階功能搜尋更多的資訊，更有效地整合評估（存儲和檢索) 數位資源或 利用資源 （例如剪切和粘貼 web 資訊，或舉出它正確性）。 Chang 與 Lee（2010）提出許多研究已經表明，PBL 教學法的有效性並能提高學 習的積極性。然而，由於不同國家的教育體系的差異，PBL 面臨著不同的挑戰。在台 灣，進行 PBL 的科目是特別困難的。學科教師都已經縮短時間來彌補考試的全部學習 資料。因此，要求科任老師對自己進行 PBL 活動是不可行的。此外，學生必須經過培 訓，使用正確的技術，來達成小隊所需完成的工作。因此，本研究提出了一個團隊教 學模式來解決這些時間限制和技術培訓問題。而不是單獨工作，在這項研究中的計算 機老師，是一位經驗豐富的 PBL 專家，在他自己的計算機課堂中幫助培訓學生的 PBL 技能。當任課教師隨後進行 PBL 活動，學生們已經有了一些 PBL 的經驗。科任老師並. 13.
(22) 沒有再額外的準備 PBL 教材。雖然大部分的上課時間都致力於 PBL 活動，學生容易 忽略老師準備的教材而進行自己的專題工作。但是上課時間並不會因此而浪費，反而 學生實際的參與 PBL 活動學得比傳統教學法更好。 Domínguez 與 Jaime（2010）研究中強調設計 PBL 課程應注意四項要點: (1)制定 專題導向學習所需要的相關主題(2)必須與參與者說明專題導向學習的意涵(3)學生和 教師工作量的增加(4)檢測學習後特定的技能和知識。探討合作編程式學習的研究中， 大部分學生認為，學習活動和合作編程輔助系統 WPASC(Web-based programming assisted system for cooperation)是有益於學習，學生從積極進取的課程中學得完全獨立、 提高互相援助能力、增加自信並模仿同儕編程的思維邏輯，學生也認為網際網路資源 或同儕的支援，會影響他們的編程能力（Hwang 等人，2012）。 徐新逸（2001）整合各家說法，提出網路專題學習實施 PIPER (吹奏者) 模式： 準備(P)-實施(I)-發表(P)-評鑑(E)-修正(R) 五個階段（如圖 2-4），說明如下： 一、 準備階段 (Preparation)：確定主題範圍、確定教學目標、確定進度計劃、評鑑的 方法、確認資源、確認先備知識、組織團隊、教師培訓工作。 二、 實施階段 (Implementation)：安排團隊分工與職責、腦力激盪、擬定專題計劃、 提出假設、蒐集資料、分析驗證、團隊合作、進度報告、整合分析結果、發現結論。 三、 發表階段 (Presentation)：書面報告、口頭發表。 四、 評鑑階段 (Evaluation)：自我評鑑、同儕評鑑、專家評鑑。 五、 修正階段 (Revision)：修正成為最後版本、準備結案、檢討紀錄。. 14.
(23) 圖 2-4 網路專題導向式學習模式「PIPER」流程圖(徐新逸，2001). 15.
(24) 表 2-2 專題式導向學習的相關文獻 研究者(年代). 研究主題. 研究結果 作者論述了一個廣義的專題導向學習. Milentijevic 等人. 專題導向學習模型的版本控 模型進行版本控制系統，學生能使用此. （2008）. 制系統. 模型進行有效的學習。 任課教師成功地進行了 PBL 活動，有助. Chang 與 Lee(2010) 教學團隊於高中實行專題導 於學生進行有效的學習。 向學習：計算機概論教師及 後續的調查表明，兩個班級學生都喜歡 科任教師之間的合作教學. 此 PBL 活動。 1.按照 PBL 方法學習的學生比遵循傳統 的學習的學生取得更好成績。. Domínguez 與 Jaime 資料庫設計學習：專題導向 2.學生使用 PBL 的方法學習提升整個小 （2010）. 學習導入課程管理系統. 組學習的積極態度。 PBL 有助於學生評估和選擇對於學習最. Ardaiz-Villanueva 與 使用電腦評估專題導向學習 有利的想法，並形成專題導向執行團 Lizarraga（2011）. 團隊的創造力. 隊。. Lin、Hou、Wang 與 Chang 等人(2013). 分析成人教育的認知過程和 結果表明，學生討論時最顯著的知識維 知識維度應用於 facebook 的 度是後設認知，而認知過程主要集中於 線上專題導向討論教學活動 理解力和判斷力。. 16.
(25) 第三節 批判性思維. Yeh（2003）提出批判性思維技能的定義: (1)假設確認:該識別能力，在一般處所 隱含的陳述或聲明;(2)歸納:從已知的事實來推斷最可能的結果的能力;(3)演繹:能夠 從兩個給定場所使用的理由得出必要的結論;(4)解釋:給定的陳述的能力，以確定哪些 現象或因果關係所意指;(5)評價論點:能力評估參數的實力。Yeh（2007）研究試圖把 電子學習整合指導教學模型，用來提高職教師的專業發展批判性思維指導。在這項研 究中，隨著參與者的回應及反映問卷假設檢驗的結果表明，指導教學模型整合電子學 習可以提高職前教師的批判性思維能力、專業知識和個人教學效能感。這主要是通過 參與學習社群討論和分享的機制來實現觀察學習、自我反思與實踐上的指導。然而， 在研究探討獸醫遠程學習課程中使用 Web 公告板（Web-Based Bulletin Board，WBB） 討論以提高批判性思維（CT）以及學習態度。研究結果顯示學習者的 CT 技能、積極 態度、教學設計結合 WBB 討論可以為 CT 的發展提供了有效的實務經驗。謹慎的教學 設計和 CT 技能會促進積極的討論，可以減少遠程學習的障礙，從而導致更大的教育 機會和更好的學習表現（C.Yang、Newby 與 Bill，2008b）。 Sendag˘與 Odabası（2009）研究探討問題導向學習在網際網路的成效，方法採用 在線學習環境，討論是否影響學生學習批判性思維技能和學習成效。實驗組於教學資 源結構缺乏的情況下，而對照組每週都有預定的教學內容。這樣的差異可能會導致實 驗組想得更深，進行更多的研究和更有效的討論，可以提高他們的高層次思維技巧。 另一方面，對照組中，並不需要質疑教學內容或行為，這可能干涉了他們的批判性思 維能力。這些差異可以解釋，實驗組優於控制組 CTS 分數；實驗組表現優於控制組的 批判性思維能力。在這方面，可以實現在線 PBL 實踐，提高學生的高層次的技能，如 批判性思維。PBL 在線遠程教育實踐中實現的，是一種有效的替代方法。 Yeh（2012）研究提出近年來，鑑於強調批判性思維的教學在高等教育迅速發展的. 17.
(26) 理論和在 e-learning 實踐知識管理，在這項研究的目標有四個要點： （1）制定培養批判 性思維能力，強調知識共享，內化和共同創造的混合知識管理(knowledge management， KM)模型。（2）進行培訓計劃的基礎上發展起來的模式，提高大學生的批判性思維技 能。（3）在訓練過程中的思維方式，調查是否有屬性處置作用(attribute treatment interaction，ATI)的批判性思維能力的發展。（4）探索和驗證的基本機制，確保成功的 模型和程序。 Ya-Ting Yang 與 Wu（2012）研究綜合了探索數位說故事（Digital storytelling，DST） 、 批判性思維、學習動機及英語對高中生學術成果的影響。表明 DST 有效提高學生的批 判性思維的教學，並且批判性思維已被確定為一個重要的教學目標。強調促進決策的 批判性反思，它適用於解釋元素的故事或對話的能力。真正幫助學生評價別人的優點 和缺點，在傳統的英語寫作課程這是缺乏。研究的結果顯示，在英語能力、批判性思 維和學習動機方面高中生有顯著的進步。 Ya-Ting Yang 等人（2013）研究指出當在一個虛擬的學習環境，有效整合 CT 個性 化的英語聽力和口語。個性化教學設計的三個關鍵要素，即熟練程度分組，個人化的 教學策略和教材，以及個性化的反饋。參加者分別為 83 名學生在台灣大學就讀一個學 期通識教育課程。研究結果顯示學習者有效地改善英語聽力、口語熟練度、批判性思 維技能（Critical Thinking Skill ，CTS）以及批判性思維特質（Critical Thinking Disposition，CTD） 。Ya-Ting Carolyn Yang 與 Chang（2013）研究在數位遊戲創作上學 生的專注力、批判性思維能力和學習成效的影響。研究中有兩個七年級班級共 67 名學 生參加了這一長達 19 周的實驗，並分別分為實驗組（32 名學生設計的數位遊戲）和 對照組（35 名學生設計 Flash 動畫） 。學生設計課程的技能涉及生物學和計算機程序的 設計。根據生物學課程同一課程內容，實驗組的學生設計數位遊戲;而對照組則須製作 Flash 動畫。實驗結果表明，使用 MANCOVA 前測，後測及延後測的批判性思維能力 和學習成效表現出顯著的成果。Mendenhall 與 Johnson（2010）研究中指出學生在一個. 18.
(27) 社群標註模型學習系統（social annotation model learning system ,SAM-LS）可以提高批 判性思維能力、批判性寫作能力及相關知識。該四個 SAM-LS 的方法是可以改善學習 成效的機制。這些機制將提供相關的活動，例如（1）範例（2）執行（3）反思（4） 協作。SAM-LS 使用 HyLighter 註釋系統，Hylighter 是一個提供專業的線上文字檔案 協作審閱服務網站，線上閱讀和寫作合併有利於學生共享註解和連結多個註解共同審 閱。此研究使用 HyLighter 進行三項實驗。第一項研究的目的是確認學生使用 HyLighter 學習在同儕間的批判的優缺點。研究結果表明，學生具體的註解和標籤是有利於同儕 的批判活動。第二項研究是以學生在協作活動中使用 HyLighter 的批判分析資訊和閱 讀理解的比較研究。結果表明，在各小組中通過同儕互動，可以促進更深層次的思考。 第三項研究是要確定使用 SAM-LS 的教學策略在閱讀理解能力，批判性思維與後設認 知技能是否有變化。 結果表明使用 HyLighter 可以幫助學生提高批判性的思考能力。. 19.
(28) 表 2-3 批判性思維的相關文獻 研究者(年代). Yeh（2004）. 研究主題. 研究結果. 使用電腦模擬程式與批判性. 提高新任教師的教學反思能力. 思維指導培養新任教師的反. 並證明批判性思維教學是一個. 思性教學能力。. 有效的工具。 1.研究中所有參與者都喜歡此 研究的教學設計。 2.實驗教學有效地改善了新任 教師的批判性思維能力，以及他 們的專業知識和個人教學效能。. Yeh（2007）. 整合電子學習到的直接教學. 3 有效的實驗教學方法主要包. 模型，以提高批判性思維教. 括：討論和分享，觀察學習，自. 學的有效性. 我反思，教學實踐，學習社區。. 基於 Web 佈告欄的結構組織. 結構性 Web 公告板（WBB）結. 與互動便利：促進學生的批. 合批判性思維顯著提高了學習. C.Yang 等人（2008b） 判性思維能力的準實驗研究. Leng 等人（2009）. 成效和學習態度。. 學生在工作實習中使用線上. 線上學習模式有益促進討論主. 學習培養批判性思維的基本. 題的延續性，可以提升同儕間的. 科學概念. 批判性思維。. 一個線上的問題導向學習課 Sendag˘與 Odabası. 程在知識獲取和批判性思維. 線上問題導向學習於批判性思. （2009）. 能力的影響. 維有顯著的成效。. 20.
(29) 表 2-3 批判性思維的相關文獻(續) 研究者(年代). 研究主題. 研究結果 反思應用於寫作會促進批判性. 探討批判性思維和知識建構 Wang 等人（2009） 在互動式學習的影響. 思維的能力，但是並非所有學生 都是如此。 1.具體的註釋和標記是有助於 同儕的批判活動。 2.通過小組間的同儕互動，可以 促進更深層次的思考。 3.社會標註模型學習系統. 使用閱讀工具 Web2.0 和一個 （social annotation model Mendenhall 與. 學習系統探討大學生的批判. learning system ,SAM-LS）可以. Johnson（2010）. 性思維能力. 提高學生的批判性思維能力。 研究結果表明，大學生經由鷹架 學習理論、知識共享和混合知識. 培養批判性思維能力於合作. 管理的環境可以有效地提高他. 創造一個混合知識管理模型. 們的批判性思維能力。. 批判性思維應用於適性化的. 學習者使用批判性思維方法學. Ya-Ting Yang 等. 英語聽說能力整合在混合式. 習顯著改善英語聽力和口說能. 人（2013）. 學習的環境. 力. 賦予學生數位遊戲作者身分. 批判性思維能力和學習成效表. Yeh（2012）. Ya-Ting Carolyn Yang 與 Chang. 來提高專注力、 批判性思維 現出顯著的結果然而專注力則. （2013）. 和學習成效。. 無顯著成果。. 21.
(30) 第四節. 小結. 根據上述文獻探討顯示使用線上合作學習結合學習社群可以方便讓學生產生互動 討論和反思，從而提高學生的批判性思維技能、知識及自我學習能力（Yeh，2007）。 此外，在一組同齡團隊中，e-learning 也有助於主題內容的批判性思維。研究結果顯示 適量的批判性思維會增加學生的專注力和解決問題的能力（Leng 等人，2009）。專題 導向學習激勵學生自主學習是一種非常有效的方法（Chang、Lee，2010） 。且在專題導 向學習過程中的互動將使學生學會從彼此之間學習，這種活動可以引導學生學習更多 的認知技能、促進知識的發展和理解能力（Ardaiz-Villanueva、Lizarraga，2011）。行 動學習提供了廣大的教育機會，在學習過程中更增靈活性，特別是對青少年而言，透 過移動通訊技術學習更能夠提升注意力（Gedik 等人，2012）。因此，實施雲端運算以 節省教育成本將是有效的（Kebande 等人，2013） 。尤其是教育雲端的發展逐漸被全面 採用，只要隨時隨地可上網、人手一台平板電腦或者智慧型手機，就可讓使用者更能 享受到科技生活的便利（謝佩璇，2012）。 由文獻探討中可發現專題導向學習與批判性思維設計是關乎學習成效好壞的關鍵， 因此本研究提出專題導向雲端運算教學平台設計模式，把計算機網路學習的教材藉由 專題導向雲端運算教學平台的包裝，讓專題導向雲端運算教學平台內容緊密符合教學 目標，並在專題導向雲端運算教學平台內包含各式有助學習的元素，使得專題導向雲 端運算教學平台具有競爭性，挑戰性及回饋性。藉由專題導向雲端運算教學平台回饋 讓學習者明瞭學習的情形。期望藉由完善的專題導向雲端運算教學平台讓學生更樂於 學習，進而提升學習成效。. 22.
(31) 第三章. 研究方法. 本章將探討本研究的研究方法，共分成五節:第一節研究架構與流程，第二節研究 對象，第三節研究程序，第四節資料處理與分析，第五節研究工具。. 第一節. 研究架構與設計. 本研究採批判性思維法則，藉由計算機網路課程，帶領學生以專題導向式學習平 台輔助進行專題導向學習，以探究學生的小組專題學習成果。研究者以專題導向式學 習平台為介入性措施，進行研究，本研究為探討計算機網路課程對學生批判性思維學 習成效之探討，以專題導向式學習平台為自變項，探討對學生批判性思維學習成效（依 變項）之影響，據此建構本研究之概念性架構。. 圖 3-1 研究流程圖. 23.
(32) 圖 3-2 研究架構圖 本研究採取兩組（非隨機分派的實驗組及對照組）之實驗研究，建構計算機網路 課程，比較學生在透過討論及運用計算機網路課程的前後，對其批判性思維學習成效 之影響。 兩組於實習前由研究者向學生解釋本研究內容，取得同意書後，先行在校內進行 批判性思維特質量表(附錄一)自填問卷前測。實驗組學生於 4/29 期間給予計算機網路 課程介入措施，老師指導學生了解計算機網路課程的內容，在討論計算機網路課程過 程中，採取團體討論及每位學生輪流發言的方法，提出個人見解及分享其他同學的意 見，訂定計算機網路課程規則，共同完成計算機網路課程的討論與操作，最後教師與 學生進行反思討論分享，分析計算機網路課程過程中的優缺點並加以批判，對照組接 受傳統式教學的課程。兩組於 5/27 結束時進行批判性思維特質量表後測分析。 實驗組實施徐新逸（2001）提出網路專題學習實施 PIPER (吹奏者) 模式：準備 (P)-實施(I)-發表(P)-評鑑(E)-修正(R) 五個階段，說明如下： 一、 準備階段 (Preparation)：確定主題為計算機網路範圍、確定教學目標為 Linux fedora 與 Virtual box 安裝、發給實驗組學習單以確定小組成員間的進度計 劃與工作分配並畫出專題學習的甘特圖、實施方法(小組討論、找尋資料、閱讀文 獻等…)與公佈評鑑的方法。教學中以專題式導向學習網站為小組討論、資料分享 24.
(33) 平台，以進行計算機網路專題導向學習，過程中教師給予引導，讓學生從確認題 目、任務分工、資料收集到完成安裝。學習過程中學生須在專題式導向學習平台 上上進行討論、分享、回饋，以提供教師評閱。 二、 實施階段 (Implementation)：安排團隊分工與職責、腦力激盪、擬定專 題計劃、提出假設、蒐集資料、分析驗證、團隊合作、進度報告、整合分析結果、 發現結論。而實作階段之活動分成兩大部分，第一部份是小組經過相關資料的收 集及討論活動後，將搜集的資料整理成一份報告；第二部份則需將小組所規劃的 Virtual box 與 Linux fedora 完成。 三、 發表階段 (Presentation)：書面報告、口頭發表。 四、 評鑑階段 (Evaluation)：自我評鑑、同儕評鑑、專家評鑑。 五、 修正階段 (Revision)：修正成為最後版本、準備結案、檢討紀錄。 對照組採用傳統的計算機網路教學，此指的傳統計算機網路教學係指以講述式教 學為主，輔以觀察、討論、發表等傳統的上課方式。. 表 3-1 研究設計 組別. 前測. 實驗處理 後測. 實驗組. O1. X1. O2. 對照組. O1. X2. O2. O1：實驗組及對照組接受學習成效前測 X1：實驗組接受專題導向式學習，為期 5 周 X2 :傳統教學 O2：實驗組及對照組接受專題評量學習成效. 25.
(34) 二、變項 專題導向式學習平台目的是希望透過討論過程，增進學生的學習成效，進而檢視 自己在過程中是否有運用開放性思維、系統性分析能力、屏除封閉性思維來收集資料， 分析資料，進行團體討論完成計算機網路課程，最後對自我及執行過程加以批判。如 圖 3-3 所示經由專題導向式學習平台讓學生學習計算機網路課程、培養其批判性思維 特質和自我反省的能力，進而改變學生態度達成學習成效。. 圖 3-3 計算機網路課程於批判性思維學習成效流程圖. 26.
(35) 第二節. 研究對象. 本研究實施場域為台中某大學教學計算機網路課程，課堂期程將進行 5 周的教學 活動，課程規劃為 6 堂理論，9 堂實務，理論與實務並重。理論課程將教授 Virtual box 介紹與 Linux Fedora 介紹，而實務課程則將進行 Virtual box 安裝與 Linux Fedora 安裝 學習活動。本研究的專題導向學習活動由 4/29 開始進行，將進行 5 周的時間。 一、學生 本研究的學生為計算機網路課程的學習者，背景皆為大學資訊類組二年級生。學 生人數共 40 位，男生 22 位，女生 18 位，男女生比例為 1：1。學習者皆共同學習 5 周時間，同儕間相互瞭解，故本研究專題學習將採小組合作方式，全班 40 位學生採 S 型分組，共分成 10 小組，每一小組內有 4 名成員，其中一名並擔任組長職位，需負責 分配與協調組內工作。 二、授課教師 本研究之授課教師即為計算機網路課程之開課教師，其負責教授計算機網路課程 相關理論與協助研究者進行專題導向學習活動。授課教師以豐富教學經歷協助研究者 進行專題導向學習活動，在課前與研究者討論專題學習教學規劃，在實施時其觀察教 學行動，並於課程結束後與研究者做教學討論。授課教師給予研究者在教學行動的支 援及建議，以利於研究者做教學行動之改善。. 27.
(36) 第三節. 研究程序. 本研究旨在探討運用專題導向式學習平台的優勢輔助學生進行專題導向學習之行 動研究，以計畫教學行動方案、實施教學行動方案、觀察學習者學習情況、省思並修正 教學行動方案，說明如下： 一、專題主題 本研究的專題主題是 Virtualbox 安裝與 Linux Fedora 安裝與測試 二、設計批判性思維學習方案 透過提出假設、搜尋相關資料、確立解決方案、驗證解決途徑、分享解決策略與 經驗、評定與創新等方式進行或採取單獨解題或合作學習,如腦力激盪與共同討論等方 式進行教學。反思期學生可以針對課程的過程以開放性的思維、系統性分析能力、秉 除封閉性思維作自我的批判，每天運用專題導向式學習平台進行團體討論，其他同學 也可加入對討論主題的批判，其批判內容舉例如下：（1）執行計算機網路課程後對自 己的哪些方面有所進步；（2）在整個過程中自己有哪些地方要改進；（3）這次的課程 對自己以後有甚麼幫助。. 28.
(37) 第四節. 資料處理與分析. 本研究所蒐集的資料有「計算機網路學習專題評量」 、 「系統接收度量表」 、 「批判性思維後測」 。 研究者把上述資料蒐集齊全後，進行編碼與建檔工作，並利用 SPSS 12.0 版進行資料的分析與處 理。 (一)敘述性統計 以敘述性統計分析實驗組、控制組的「基本資料」之次數分配及所占的百分比、交叉分 析等數據，以了解實驗組和控制組的學生對計算機網路課程的學習情況。 (二)獨立樣本 t 檢定 1. 系統接受度與組別以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、控制組兩組學生，在「系統接受度」 上是否有顯著差異，以確認實驗組學生使用專題導向式學習平台在統計上是否有差異。 2. 批判性思維與組別以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、控制組兩組學生，在「批判性思維」 上是否有顯著差異，以確認實驗組學生使用專題導向式學習平台在統計上是否有差異。 3. 專題評量與組別以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、控制組兩組學生，在「專題評量」上 是否有顯著差異，以確認實驗組學生使用專題導向式教學在統計上是否有差異。. 29.
(38) 第五節. 研究工具. 一、批判性思維問卷 (一)試題來源 批判性思維的評分以黃秀雲（2008） 編製的精簡版中文版批判性思維特質測量表（Short Form of Chinese Version of Critical ThinkingDisposition Inventory, 簡稱 SF-CTDI-CV）（見附錄 一）。 1.開放性思維(Thinking outside of the box)：乃指有組織，有目標地，對知識好奇、熱衷，主動 積極地學習、理解，並以挑戰及努力的態度處理問題(黃秀雲，2008)。 2.系統分析能力(Systematic analysis)：乃指對自己能鑑定問題所在、以理由和證據來理解其癥 結所在，和預計後果的理性分析能力有把握，並以有組織，有目標地態度去努力處理問題(黃 秀雲，2008)。 3.封閉性思維(Thinking within the box)：乃指對於尋找知識、廣容意見，以審慎判斷、解決問 題，或權宜之計的成熟處事態度，是處於封閉僵化的狀態(黃秀雲，2008)。 (二)填答及計分方式 量表分三因素：系統分析、封閉性思維、開放性思維三部份題答，系統分析 5 個題項， 皆為正向題(題號為：1、3、5、7、8)、封閉性思維具 8 個題項，皆為負向題(題號為：2、4、 6、11、12、13、14、17) 以反向性記分，開放性思維具 5 個題項，皆為正向題(題號為：9、 10、15、16、18)，共 18 題（附錄一） ，採 6 分 Likert 量表計分法，由 1 分到 6 分，1 分表 示非常贊同，6 分表示非常不贊同，總分 108 分，總分越高表示批判性思維特質越高。 (三)批判性思維問卷信度與效度. 30.
(39) 批判性思維特質之相關性研究文獻，直至 1992 年，Facion 等人的加州批判性思維特質 量表（California Critical Thinking Disposition, CCTDI）發展與發表之後，才陸續有以此為測量 工具的論文發表。黃秀雲於 2008 年將彭美慈等人（2004）所制定之中文版批判性思維特質 測量表(CTDI-CV)，共計 70 題分 7 個構面，以台灣 864 位臨床護理人員作測試後改為三 個構面：系統性分析能力、封閉性思維、開放性思維，訂定為精簡版中文版批判性思維特質 測量表(SF-CTDI-CV)，此量表在建構效度採絕對適配指標，χ²/df＝4.04、p＜ .05、GFI＝.93、 AGFI＝.91、SRMR＝.076、RMSEA＝.059，模式適配度佳；信度採內在一致性及再測信度檢 測，結果皆達＞.80 以上，故為具有良好信、效度的測量工具。 二、系統接收度問卷 (一)試題來源 本研究的系統接收度問卷是修改自雲信翔（2008a）編制的「系統接受度問卷」，學生問 卷共可分為七個部份，第一部份至第二部份為有關科技的特性，分別為互動性共有五題、系 統可靠度共有五題；第三部份為有關學習者的特性，電腦自我效能共有三題；第四部份為系 統有用性共有五題；第五部份為系統易用性共有五題；第六部份為使用系統的意圖，共有四 題。第七部份為學生基本資料，包含以下四點：1. 性別：分為男、女。2. 住處是否有電腦設 備。3.. 住處電腦是否具備網際網路功能。4. 平均每天使用電腦的時間。. (二)填答及計分方式 本研究的問卷在填答方式為非常同意、同意、普通、不同意、非常不同意等分為五個等 級來測量系統接受度。計分方式採用五點量表形式，從非常同意到非常不同意，各以 5 分、4 分、3 分、2 分、1 分計算，反向題則以 1 分、2 分、3 分、4 分、5 分計算，得分愈高者愈接 近「系統接受度問卷」。. 31.
(40) (三)系統接收度問卷信度及效度 問卷信度主要是採用 Cronbach’s alpha 值檢測，其結果如表 3-2 所示。 3-2 系統接受度問卷信度檢測表 因素. Cronbach’s alpha 值. 系統互動性. 0.748. 系統可靠度. 0.847. 系統信心程度. 0.822. 認知有用性. 0.926. 認知易用性. 0.883. 使用意圖性. 0.796. 結果可發現問卷中各因素之間 Cronbach’s alpha 值分佈在 0.748 至 0.926 之間，皆大於 0.7，因此本研究問卷之信度是可以接受的。 為了確保能夠明白清楚地呈現問卷項目的真正意義，特別送請多位請具有多年教學與實 務經驗之老師審閱，對於研究變數與衡量項目提出其修改意見，對於提昇問卷表面效度、內 容效度與建構效度皆有極多的幫助。 三、運用 Drupal 線上內容管理系統，搭配其核心模組與影音相關模組，以適合學生的學習方式， 建置線上學習網路系統，供老師教學和學生學習課程使用。由於 Drupal 的模組分類眾多，細 項也不少，因此在此僅列出與本研究使用的關鍵模組。所使用的伺服器蓋如下所述: 1. 作業系統：Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition Service Pack2. 32.
(41) 2. 伺服器規格：IBM System x3200 4363 3. 伺服器版本：apache2 4. PHP 版本：5.4.15 5. MYSQL 版本：5.0.10 6. Drupal 版本：7.24 7. 架設 Drupal 所使用的模組: (1) album photos 模組: 此模組有多重許可權控制，從瀏覽到上傳、編輯、刪除。多圖片上傳，管理員可自 由設置一次上傳數量。相冊數量限制，可限制用戶的相冊創建數量。多種格式縮略 圖，可自由選擇尺寸。 (2) Faceted Search 模組: 透過資訊導覽、過濾的方式，從多種分類與階層中快速地瀏覽並找尋資料。 (3) Forum Access 模組: 此模組會修改你的討論區管理頁，讓你可以設定討論區的存取權限。你可以控制哪 些使用者可以在哪些討論版裡瀏覽、編輯、刪除和張貼文章，你也可以為討論版設 定一個以上的擁有特殊管理權限的版主。 (4) Buddylist 模組 讓你可以把其他網站使用者加入到你的好友名單，並可分群組、關注他們所發表的 內容，有助於以 Drupal 來建立一個社交網絡。. 33.
(42) 本系統所提出的系統分為三層:使用者介面層、邏輯應用層及資料服務層。使用者面層為提給 使用者的功能，如課程查詢、圖片查詢、影片查詢與討論主題查詢等。邏輯應用層則包含圖片與 影片上傳模組、討論區模組、分類模組、搜尋條件模組及權限控制模組。資料服務層提供資料存 取的服務，是由一些資料庫所組成，如課程資料庫、圖片資料庫、影片資料庫及使用者資料庫。 如圖 3-4 所示。. 圖 3-4 系統架構圖. 34.
(43) 當使用者由網頁登入時，會先要求輸入帳號密碼以做身分確認，並依此讀取個人化之設定。 之後系統會依課程資料庫的設定讀入不同課程之相關資料與素材，同時進入功能選單中，使用者 可以選擇進行個人資料修改或課程選擇。進入課程後，便會開啟計算機網路課程並依選取的課程 載入教材，課程結束後使用者便可以直接在討論區中討論課程內容，或是提出相關問題加以討論。. 圖 3-5 系統流程圖. 35.
(44) 圖 3-6 圖片上傳流程. 圖 3-7 影片上傳流程. 使用者上傳圖片的功能，上傳圖片檔將有容量、圖檔格式的判斷，圖檔大小不可超過 5MB， 圖片格式限制為 JPG 檔，若不符合條件則圖片模組將會自動轉檔成規定格式再寫入圖片資料庫。 流程如圖 3-6 所示。 使用者上傳影片的功能，上傳影片檔將有容量、影片格式的判斷，影片的大小不可超過 50MB， 影片格式限制為 AVI 檔，若不符合條件則影片模組將會自動轉檔成規定格式再寫入影片資料庫。 流程如圖 3-7 所示。. 36.
(45) 表 3-3 專題導向式學習平台設計詳細說明 名稱. 系統畫面. 系統畫面說明. 單一圖片上傳. 系統提供多圖上傳功. 或多圖片上傳. 能，學生就不須一張 一張點選上傳，可減 少上傳圖片時間。. 上傳圖片和描. 學生可以拍照上傳有. 述圖片. 問題的相關照片與圖 檔敘述，提供小組參 考並共同解決問題。. 上傳影片和檔. 系統可上傳影片和夾. 案. 帶檔案，學生可以將 問題點錄製成影片上 傳，小組可經由線上 影片撥放功能即時找 出問題點，並加以討 論。. 37.
(46) 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明(續) 名稱. 系統畫面. 系統畫面說明. 專題導向雲端. 教學平台訊息即時更. 運算教學平台. 新，學生登入即可觀. 訊息更新. 看最新討論主題與留 言。. 設定個人化教. 學生可以設定所關心. 學資源. 的討論主題和資源， 設定符合個人需求資 源。. 行動裝置教學. 教材單元畫面 RJ-45. 教材. 線材顏色清晰可辨， 條理式說明將有助於 學生學習。. 38.
(47) 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明(續) 名稱. 圖片. 教材專區. 系統畫面說明 專題導向式學習 平台設置基礎教材 專區，提供學生參 考資料. 小組報告資料. 小組報告 Power point 中的甘特 圖，詳細規劃日程. 小組分享安裝所. 因為軟體一直安裝. 遇到的困難. 失敗的緣故，所以 改成別的版本安 裝，點選這個網址 的 Fedora 20 LXDE Spin. 39. 32 位元.
(48) 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明(續) 名稱. 系統畫面. 系統畫面說明. 教學平台加分. 管理者可以. 機制. 透過加分機 制，增加學生 學習動機. 設定各組討論. 分別為各小. 區. 組設定討論 區，讓各小組 間更有向心 力。. 學生將錄製影. 學生將 Linux. 片上傳至教學. 安裝步驟影. 網站. 片上傳至網 站。. 40.
(49) 表 3-3 專題導向雲端運算教學平台設計詳細說明(續) 名稱. 專題報告照片. 學生專題報告. 說明 學生分組製作 PPT 與 影片上台為專題成果 提出報告。. 錄製安裝影片說明. 學生經由錄製影片中 瞭解各步驟的安裝細 節，並與同學分享安 裝時遇到的困難。. 小組互評. 小組在報告時，將由 在底下聆聽的九小組 評分。. 41.
(50) 第四章 研究結果與討論 本研究將實驗教學所得研究數據進行資料分析與處理，並對研究發現加以討論，據以了解專 題導向學習對於學生在計算機網路學習的差異情行。本章共分為三節，第一節不同教學法對學生 專題學習成效的影響。第二節為專題導向學習於兩組批判性思維特質之差異。第三節探討專題導 向學習系統教學之系統使用性量表。. 第一節 不同教學法對學生專題評量的影響 本節旨在分析實驗組和控制組的學在在接受不同的教學方式後，在專題學習成效之差異情形， 以下分別說明之。本研究受試樣本共四十人，實驗組男生八，女生十二，共二十人。對照組男生 十四人，女生六人，共二十人。表 4-1-1 為不同教學方式學習成就之敘述統計摘要表。. 表 4-1-1. 專題學習成效之敘述統計摘要表 平均數的標準. 組別 專題評量. 個數. 平均數. 標準差. 誤. 控制組. 20. 67.9150. 3.28061. .73357. 實驗組. 20. 74.1142. 4.53374. 1.01378. 專題評量成績分別由專家評鑑佔百分之四十、學生自評佔百分之二十五、學生互評佔百分之二 十五與教學平台加分佔百分之十，所統計而成，如表 4-1-2 所示:. 42.
(51) 表 4-1-2 各組專題評量成績. 表 4-1-2 各組專題評量成績(續). 由表 4-1-3 顯示可知，以專題評量依變項而言，Levene 檢定的 F 值未達顯著水準(F=3.408，p =.73 > .05) ，應接受虛無假設，表示二個母群體的變異數相等，平均數 T 值應查看「假設變異數 相等」，表 4-1-4 得知 t 值=-4.954，p =.00 < .05) ，達顯著水準，表示學生在專題評量上有顯 著差異，亦即專題導向式學習法對於學生在計算機網路學習成效尚有顯著差異，專題導向式學習 法可有效增進學生的良好計算機網路學習成效。. 43.
(52) 表 4-1-3. 專題評量之 Levene 檢定表. 變異相等的 Levene 檢數定 F 檢定. 顯著性. 3.408. .073. 表 4-1-4 專題評量之獨立樣本 t 檢定摘要表 平均數相等的 t 檢定. 專題評量. t. 自由度. 顯著性(雙尾). 平均差異. 標準誤差異. -4.954. 38. .000***. -6.19917. 1.25134. *p<.05 **p<.005 ***p<.001. 摘錄自評表記錄中之部分學生回饋如下： S1:收穫良多，希望能藉此機會更熟悉各項軟體 S2:安裝當中遇到很多困難，測試六台電腦都無法安裝成功，但最後我們還是努力克服了這個 問題，這對於往後我們做其它專題或生活中的事情都有幫助，我們會勇於嘗試，進我們的全力做 到最好，讓結果是好的，也謝謝組員們的付出，大家都超棒!! S3:這次是因為要錄製軟體的影片，所以操作是不太能每個人都參與，但上課有操作做過所以 還好;負責剪輯影片和製作 PPT 的同學比較辛苦，像我就截了六十幾張圖放進 PPT，剪影片的同學 也因為錄影的同學太晚完成，拖到時間。 S4:這次的 Fedora 軟體安裝較為複雜，因版本不同，安裝方式也不同，是需要認真去瞭解的， 雖然繁瑣，但也學到了很多與認識其相關運用。. 44.
(53) S5:我覺得透過專題導向學習。大家從對電腦系統完全不瞭解，然後因為要完成作業而積極的 去找資料、詢問，也讓我對資訊更加有興趣，不過希望之後也許每組能針對不同軟體系統做嘗試 並一起分享，如此就能吸收到更多新知! S6:專題導向學習的難度適中，有點小挑戰又不會過於簡易，覺得很合適，能愉快操作又能學 到東西。 S7:我覺得這次的主題很有趣，因為若沒有上這門課的話，我應該不會知道這些新的知識。. 由學生回饋中得知，這一次專題導向學習所訂定的主題為學生平常較不常接觸的軟體與作業 系統，所以學生在學習過程中遇到很多困難及挑戰，但也在其中獲得很多新知，經由小組的合作 學習及專題導向式學習平台的小組討論促使這次的專題導向學習能順利完成。. 45.
(54) 第二節. 專題導向學習於兩組批判性思維特質之差異. 本節旨在分析實驗組和控制組的學在在接受不同的教學方式後，在批判性思維之差異情形， 以下分別說明之。批判性思維的評分以黃秀雲（2008） 編製的精簡版中文版批判性思維特質測量 表，以台灣 864 位臨床護理人員作測試後改為三個構面：系統性分析能力、封閉性思維、開放性 思維，訂定為精簡版中文版批判性思維特質測量表(SF-CTDI-CV)，此量表在建構效度採絕對適配 指標，χ²/df＝4.04、p＜ .05、GFI＝.93、AGFI＝.91、SRMR＝.076、RMSEA＝.059，模式適配度 佳；信度採內在一致性及再測信度檢測，結果皆達＞.80 以上，故為具有良好信、效度的測量工 具。由表 4-2-1 顯示可知，以批判性思維依變項而言，Levene 檢定的 F 值未達顯著水準(F=.1，p =.753>.05) ，應接受虛無假設，表示二個母群體的變異數相等，平均數 T 值應查看「假設變異數 相等」 ，4-2-2 得知 t 值=-8.814，p =.00 < .05) ，達顯著水準，表示學生在批判性思維上有顯著 差異。 表 4-2-1. 兩組批判性思維特質量表之 Levene 檢定表 變異相等的 Levene 檢數定. F 檢定. 顯著性. .100. .75. 46.
(55) 表 4-2-2. 兩組批判性思維特質量表之獨立樣本 t 檢定表 平均數相等的 t 檢定. 批判性思維. t. 自由度. -8.814. 38. 顯著性(雙尾) .000***. 平均差異. 標準誤差異. -15.4. 1.7471. *p<.05 **p<.005 ***p<.001. 批判性思維量表分三因素：系統性分析、封閉性思維、開放性思維三部份題答，系統分析 5 個 題項，皆為正向題(題號為：1、3、5、7、8)、封閉性思維具 8 個題項，皆為負向題(題號為：2、 4、6、11、12、13、14、17) 以反向性記分，開放性思維具 5 個題項，皆為正向題(題號為：9、 10、15、16、18)，共 18 題(表 4-2-3)，採 6 分 Likert 量表計分法，由 1 分到 6 分，1 分表示非 常贊同，6 分表示非常不贊同，總分 108 分，總分越高表示批判性思維特質越高。. 表 4-2-3. 批判性思維特質量表之項度與題目. 項度. 題目. 系統性分析. 1、3、5、7、8. 封閉性思維. 2、4、6、11、12、13、14、17. 開放性思維. 9、10、15、16、18. 47.
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