臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在設計一套導入情感運算之非同步遠距教學系統，以互動代理人技術融入於情感設計課程教學中，並探討下列議題：(1) 非同步遠距教學系統加入情感運算功能的使用性是否良好；(2) 受測者對於情感式學習系統的滿意度為何；(3) 本系統訓練遊戲回饋機制是否有效提升學習情緒；(4) 受測者透過本系統進行課程學習是否有助於提升學習成效。

本研究之實驗對象為78名自願受測者，學歷程度為大學專科至碩士，藉由原型評估與最終評估來評估系統介面及系統使用性。原型評估包含啟發性評估及系統使用性量表；最終評估使用三角交叉驗證法包含：使用者互動滿意度量表、觀察及訪談並探討學習成效，來獲得質性與量化資料，進行分析。實驗結果發現，將情感運算導入非同步遠距教學的系統使用性良好；受測者對情感式學習系統的互動滿意度良好；本系統之訓練遊戲回饋機制能有效的提升學習情緒；透過情感式學習系統進行課程學習之學習成效有顯著性提升。

This paper presents research in designing an e-learning system integrated with affective computing, in which the technology of interactive avatar was utilized for emotional design education. The goals of the research are to examine 1) the practicability of the affective learning system; 2) the users’ satisfaction of using the system; 3) the effectiveness of promoting learning motivation by the training programs with feedback function built in the system; and 4) the effectiveness of improving academic performance by employing the system.
Seventy-five graduated students were recruited as subjects for the research. The study used several tools, including heuristic evaluation, System Usability Scale (SUS), Questionnaire for User Interaction Satisfaction (QUIS), pre-and post-testing for academic performance, and observation interviews, in order to gather data for both qualitative and quantitative analysis. Four major results of the study stated are as follows. First, integrating affective computing with e-learning system is practicable for users. Second, the majority of users was satisfied with the experiences of using the system. Third, training programs with feedback function can effectively motivate learning. Finally, learning through the affective learning system can effectively improve academic performance.

第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與問題 2
1.3 研究限制 2
1.4 論文架構 3
第二章 文獻探討 4
2.1 情緒辨識 4
2.1.1 中文語意 4
2.1.2 臉部表情 5
2.1.3 皮膚導電程度 5
2.2 主動性學習 6
2.3 非同步遠距教學系統 6
2.4 小結 6
第三章 研究方法與設計 7
3.1 研究流程與實施步驟 7
3.2 情感式學習系統 8
3.2.1 系統架構 9
3.2.2 情緒辨識模組 10
3.2.2.1 中文語意辨識模組 11
3.2.2.2 臉部表情辨識模組 19
3.2.2.3 生理訊號辨識模組 22
3.2.2.4 腦波專注力及放鬆程度訓練模組 23
3.2.3 代理人模組 24
3.2.4 系統介面 26
3.2.5 教師系統介面 27
3.2.6 系統環境 28
3.3 研究工具 28
3.3.1 原型系統評估 29
3.3.1.1 一般使用者評估－系統使用性量表（SUS） 29
3.3.1.2 專家評鑑－啟發式評估 30
3.3.2 最終評估－三角交叉驗證法 31
3.3.2.1 問卷－使用者互動滿意度問卷（QUIS） 32
3.3.2.2 觀察 33
3.3.2.3 訪談 33
3.3.3 學習成效評量 33
3.4 實驗設計 34
3.4.1 實驗流程 34
3.4.2 實驗設備、環境與對象 36
3.4.3 實驗過程 36
第四章 實驗結果與分析 44
4.1 原型評估分析 44
4.1.1 啟發式評估分析 44
4.1.2 系統使用性分析 46
4.1.1.1 系統使用性量表－信度分析 46
4.1.1.2 系統使用性量表－描述性統計 46
4.1.1.3 系統使用性量表－項目分析 49
4.2 最終評估分析 50
4.2.1 使用者互動滿意度分析 50
4.2.1.1 使用者互動滿意度問卷－信度分析 50
4.2.2 參與觀察結果 52
4.2.3 訪談結果 53
4.2.4 小結 54
4.3 學習成效分析 55
4.3.1 前測知識程度檢驗－獨立樣本t檢定 55
4.3.2 後測知識程度檢驗－單因子變異數分析 56
4.3.3 實驗組與控制組之學習成效提升幅度比較 57
第五章 結論與未來展望 58
5.1 研究成果與結論 58
5.2 未來展望 60
參考文獻 62
中文部分 62
西文部分 63
附錄一、系統使用性量表（SUS） 65
附錄二、使用者互動滿意度量表（QUIS） 66
附錄三、學習成效評量（前測） 67
附錄四、學習成效評量（後測） 68
附錄五、受測者實驗同意書 69

中文部分
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西文部分
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