第四章線上學習成效分析系統開發與 設計
本章根據第三章研究方法探討之後，建置線上學習成效分析系統，
首先介紹系統架構與開發設計之環境，其次說明系統各模組功能及操作 介面，有關本系統功能詳述如下:
4-1系統架構與開發設計環境
線上學習成效分析系統主要架構於網際網路上，包含一電腦主機及 資料庫，並根據各種功能需求，衍生各項系統模組架構。在探討與規劃 線上學習成效分析系統的架構中，為達到線上學習及學習成效語意分析 的目的，規劃除了基本的考題出題系統、線上考試系統及傳統閱卷計分 功能外，亦規劃模糊概念語意分析演算、學習成效分析查詢模組及聯繫 教師及學生的人機介面模組等，以此為主要的架構與規劃方向。
根據線上學習成效分析系統的架構規劃，在硬體設備方面，架構於
一 x86 相容系統上，系統則搭配 Windows 作業系統以及 Access2003 資
料庫，網路通訊平台則以 Apache 伺服器搭配 JSP 組成。通訊方面使用
ADSL 寬頻網路，因此需要 ADSL 數據機。而系統軟體模組開發程式則以
Tomcat4.1 及 Notepad 為主，並依據上述的系統模組規劃，開發了四大
模組如圖 4.1 系統建構圖所示，分別為人機介面整合模組、系統管理模
圖 4.1 系統建構圖
失
人機介面整合模組
使用者 模糊德 菲法整 合測驗 題與概 念權重
學生
教師 線上測驗 及診斷 管理教師 專家教師
提供試 題與課 程概念 關聯度 經驗值 登錄課程
資料、課 程單元及 測驗題目
學生及班 級學習診 斷查詢 系統管理模組 學習成效
演算模組
學習成效分析
模組
4-2 人機介面整合模組
線上學習成效分析系統為了提供管理教師、專家教師與學生一使用 平台，所建構整合各項模組之介面，當操作人員操作系統時，為了能讓 操作人員清楚的了解所要執行的功能，所以需要有一人機介面整合模組 將學習成效分析各項功能做一整合。
人機介面主要負責各模組之間的模組功能連結，全部的系統模組可 透過人機介面整合模組上的功能選項啟動，如此簡化了系統執行的複雜 度，系統首頁如圖 4.2、人機介面整合模組如圖 4.3 所示，其人機介面 上的按鈕即代表可執行的系統模組。人機介面整合模組中系統管理及學 習評量的按鈕所對應之系統模組分別為系統管理模組、學習成效演算模 組及學習成效分析模組。
當人機介面整合模組啟動時，會先開放研究簡介、最新消息、教授
課程、學習交流及友善連結等功能供參考，如為已授權人員，則於進入
系統管理或學習評量時，系統即與資料庫進行連結動作;當確認操作者
帳號與密碼無誤後，才能登入系統，之後人機介面整合模組可進行一連
串的功能動作，並與資料庫連結、動態存取資料。
圖 4.2 線上學習成效分析系統首頁
圖 4.3 人機介面整合模組
4-3 系統管理模組
管理教師擁有測驗題主導權利，可透過系統管理平台登入管理者帳 號及密碼確認，如圖 4.4 管理教師登入，並進行課程各管理。
本模組最主要功能在提供管理教師建構課程試題與課程各單元概 念之專家知識庫，以利學員於學習後，進行學習評量診斷分析。課程試 題管理選項中提供登錄、編輯、刪除測驗題功能，如圖 4.5 考題出題供 學生測驗，出題除以文字呈現外，視題目需要亦可上傳圖片，本測驗題 採以選擇題出題方式，選項四擇一。
圖 4.4 管理教師登入
圖 4.5 考題出題
本文提出之問卷系統其問卷目的希望藉由多位相關領域專家教師 對該課程題庫中各題目與課程內五大單元概念之相關程度看法表達於 問卷中，已建構完整之知識庫，其問卷方法採用{相關、有些相關、普 通、有些不相關、不相關}語意變數語詞問卷，最後再將語意變數應用 模糊德菲法整合轉換為客觀之單元概念權重值。
本部分透過線上接受問卷老師可依權限登錄系統如圖 4.6 問卷老師
登入，並能夠接受填寫問卷如圖 4.7 試題測驗概念問卷，在此問卷中所
採用的語意變數語詞為：{相關、有些相關、普通、有些不相關、不相
關}，經由專家教師對問題的看法，將語意變數應用模糊德菲法整合轉
換為模糊評估值，然後存入資料庫中。
圖 4.6 問卷老師登入
4-4 學習成效演算模組
本模組主要功能係基於模糊理論，以模糊德菲法架構語意式模糊權 重值，同時運用資料庫特性，建構權重資料庫，以縮短權重演算時間，
增加系統執行效率。本模組主要由題庫試題概念權重演算程式及試卷概 念權重演算程式組成，詳細功能說明如下:
題庫試題概念權重演算程式負責將專家教師所提供之試題與課程 單元概念相關程度透過模糊德菲法建構概念權重資料庫，本系統以三位 專家教師為對象，每一試題分為五個單元概念，每個概念分為五個相關 程度，以三個專家教師各提供每個單元概念五種相關程度之一種，其邏 輯組合共有五的三次方種，即 125 種組合，因三位專家教師之意見重要 等級相同，故排列組合後產生多數重複組合對，如專家教師 1 認為試題 1 與單元 1 之概念相關程度為普通，而專家教師 2 認為試題 1 與單元 1 之概念相關程度為有些相關，專家教師 3 認為試題 1 與單元 1 之概念相 關程度為有些不相關，與專家教師 1 認為試題 1 與單元 1 之概念相關程 度為有些相關，而專家教師 2 認為試題 1 與單元 1 之概念相關程度為有 些不相關，專家教師 3 認為試題 1 與單元 1 之概念相關程度為普通，上 述 2 種意見之排列組合所計算之權重值均相同，因此運用數學歸納法可 得此相異組合共有 35 種。
因上述 35 種組合已為定數，故其運用模糊德菲法所演算之權重值
亦可先計算得知，由於資料庫為一良好的查表平台，若能歸納出此 35
種組合對應其權重值之具唯一性之數學關係式，即可簡化大量模糊運算
時間，經歸納後找出數學運算式為
(專家教師 1 概念相關程度值 + 專家教師 2 概念相關程度值 + 專 家教師 3 概念相關程度值)
2* 專家教師 1 概念相關程度值 * 專家教師 2 概念相關程度值 * 專家教師 3 概念相關程度值
依上述數學運算數配合資料庫功能即可將模糊運算方法變成查表法，再 透過程式設計即可建立題庫試題概念權重資料庫。以上述數學關係式所 計算之值與對應之權重值存於資料庫之 ClassWeighting 資料表中，如 圖 4.8。
如圖 4.8 題庫試題概念權重資料庫
4-5 學習成效分析模組
本模組主要功能在提供教師及學生作學生學習評量結果查詢及班 級學習評量，功能敘述如下:
一、學生學習評量結果查詢:
學生可透過學習評量系統管理平台登錄帳號及密碼，確認後登入如 圖 4.9，首先可查詢學習評量結果，若尚未進行測驗，可點選學習成效 測驗，進行學習成效測驗如圖 4.10，若已測驗過系統會顯示「已考過」。
圖 4.9 學生登入
圖 4.10 學習成效測驗 以3-1-3之例題二:
學生測驗概念分數Y={80.85,75.01,79.36,81.29,73.65}
學生經過學習測驗後，學生可依個人權限藉由學生學習評量查詢如
圖 4.11，了解個人總概念分數、總分及五大學習概念(基本知識、製造
特徵、CNC 車床、CNC 銑床、製造程序)學習評量結果，並藉由線上學習
成效分析，語意化呈現方式了解整體學習概念認知情形，分析結果如圖
4.12。
圖 4.11 學習評量結果查詢
圖 4.12 線上學習成效語意分析
教師可依權限藉由學生學習評量查詢如圖 4.13，了解每各學生總概 念分數、總分及五大學習概念(基本知識、製造特徵、CNC 車床、CNC 銑 床、製造程序)學習評量結果。
圖 4.13 學生學習評量查詢 二、班級學習評量:
教師可依權限藉由獨立樣本 T 考驗分析班級學習評量結果查詢如圖
4.14。
