臺灣博碩士論文加值系統

資訊科技快速演進，教學與學習方式也不斷的演變，其中又以數位學習為學生學習的重要管道之一，數位學習可透過多元管道進行，不同以往受限於同一時間空間的學習方式，網路學習可依時間、地點不同隨時進行，然而透過不同平台產生的學習記錄難以整合統一，過多規格不同的數據導致運用不易，教師雖然可以透過學習歷程對於不同學生進行觀察且加以輔導，但現行學習歷程都以不一致的格式記錄於各個不同平台，無法直接進行資料分析，不能提供足夠完整的資訊予教師作為學生學習的觀察及分析。
在論文中，為了避免上述情形發生，本研究運用ADL組織於2012年提出xAPI標準，用來收集使用者在網站上所有相關的學習記錄，使這些記錄成為一致化的數據格式，作為學習記錄的主要國際標準規範；本研究主要目的在於設計及實作一個符合xAPI標準的學習平台，紀錄學生行為歷程和發展即時化分析模組，以收集使用者在線上學習系統上所有相關的學習歷程記錄，且其格式符合國際標準，將數據運用R語言加以統計及時間序列理論處理分析，做為教育用途。
本系統提供功能如下：檔案匯出、匯入包含個人帳號資料、學生成績、學習風格；統計分析包含選擇自變項、依變項運用R語言進行獨立樣本t檢定；視覺化圖表包含學生在網站上的行為產生即時化圖型，如：時間序列圖、直條圖、圓餅圖，教師可依不同單元操作不同功能，藉此了解學生學習情形，最後，系統邀請專家進行系統評估，結果顯示系統有用性、易用性及使用意願向度平均都達到3.98以上，表示專家給予正向肯定，並認為在系統管理者操作與介面是容易使用且實用的。

Grasping the learning behaviors can help the teachers to tune their teaching strategies and to offer the learners with differential and adaptive learning opportunities. In digital learning platforms, there are multiple and divergent behavior recording formats. This phenomenon brings too many difficulties for further application on education when integrating learning profiles from different platforms. Accordingly, ADL proposed xAPI standard for coping with the aforementioned dilemma. In addition, how to analyze the learning behaviors is valuable for on-line teaching and learning. Based on the previous background, the main purpose of this study is to develop an on-line learning behaviors recording and analysis modules based on xAPI.
This study adopted water-fall model to develop the system modulars. The primary system modulars consist of (1) learning behavior recording modular for all on-line learning materials, (2) profile import and behavior records export modulars for basic account data, learning styles and learners scores, (3) statitstical analysis modular for analyzing the selective variables for indepent t test by calling R language, (4) visualized diagrams for real-time showing the learners’ behaviors and performance including sequence diagrams for behaviors, bar chart, and pie chart. After developing all of these modulars and implementing in one underguaduate course, this study employed computer science education experts to evaluate the suitability of function of these system modulars by TAM (Technology acceptance model) model. The evaluation results reveal that the experts show positive appraisal toward all of these functions in all of assessment factes including easy to use, useful to use, and willing to use.

摘要 i
Abstract iii
目 次 v
表 次 vii
圖 次 x
公 式 xiii

第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 研究問題 2
第四節 名詞解釋 3

第二章 文獻探討 5
第一節 電腦化教學 5
第二節 學習記錄xAPI之標準 8
第三節 學習歷程行為與視覺化分析 17
第四節 時間序列分析 23

第三章 研究方法 29
第一節 研究流程 29
第二節 系統開發 30
第三節 系統架構 33
第四節 研究工具 39
第五節 系統模組功能 43

第四章 系統成果與統計分析 53
第一節 使用者背景資料分析 53
第二節 系統成果 53
第三節 專家評估結果分析 79

第五章 結論與建議 91
第一節 結論 91
第二節 建議 92

參考文獻 95

附錄一 102
基於xAPI之線上學習系統歷程記錄和分析模組發展與應用專家評估問卷 102
附錄二 系統架構與選單對照表 108

中文部分
王璿（2003）。虛擬社群。南華出版社。
朱敬先（1987）。教育心理學：教學取向。台北：五南。
何英奇（1989）。精熟策略，配合微電腦 S-P 表分析診斷對學生學習效果的實驗研究。師大教育心理學報，22，91-214。
吳信賢（2000）。非同步網路教學系統之發展及學習歷程檔案。（未出版碩士論文）國立臺灣師範大學資訊教育研究所，台北市。
吳美美（2004）。數位學習現況與未來發展。Journal of Library and Information Science， 30(2)，92 – 106。
吳傳仁（2013）。臺北酷課雲之我見。教師天地， 193，2-6。
巫珍妮（2010）。大專職涯輔導數位化歷程檔案規劃初探。國家文官學院T&D飛訊，96，1 – 18。
岳修平（2008）。Web2.0 影音分享平台之學習應用探討。臺灣圖書館管理季刊，4(3)，10-19。
林展賢、鄭世梧、胡士鑫（2015）。自動擷取線上平臺學習歷程之智慧模組系統。財團法人資訊工業策進會。TANET台灣網際網路研討會-TANET2015。2016年1月，檢索自：。http://knowledge.colife.org.tw/one_speech.aspx?sid=5981。
施宣宇（2009）。影響學習成就各項因素之研究。（未出版碩士論文）中原大學教育研究所，桃園縣。
徐文杰（2003）。數位學習標準與SCORM的發展。圖書館學與資料科學期刊，29 (1)。2015年3月，檢索自：http://ir.lib.ntnu.edu.tw/ir/retrieve/28606/ntnulib_ja_A1201_2901_015.pdf
高瑜璟（2006）。數位學習－學習的新趨勢。網路社會學通訊期刊，57。2006年10月，檢索自: http://www.nhu.edu.tw/~society/ e-j/57/57-22.htm
張光憶（1999）。網路群體學習環境上輔助教師作教學策略分析與管理工具。（未出版碩士論文）國立中央大學資訊工程研究，桃園市。
張春興（1996）。教育心理學—三化取向的理論與實踐。
張春興（2013）。教育心理學：三化取向的理論與實踐。東華書局，台北市，201。
張美玉（1996）。歷程檔案評量在建構教學之應用：一個科學的實徵研究。教學科技與媒體，27，31-46。
張美玉（2000）。歷程檔案評量的理念與實施。科學教育，231，58-63。
張美玉（2001）。從多元智能的觀點談歷程檔案評量在教育上的應用。教育研究資訊，9(1)，32-52。
張美惠（2008）。什麼都能算，什麼都不奇怪：超級數據分析的祕密（原作者：伊恩．艾瑞斯）。時報出版。（原著出版年：2007）
陳正揚（2003）。設計與實作以代理人為基礎之符合 SCORM 軟體系統。（未出版碩士論文）中央大學教育研究所，桃園縣。
陳年興、石岳峻（2001）。新世紀教學架構與教學設計。中華民國資訊管理學報 ，7(2)，81-102。
陳年興、楊錦潭（2006）。數位學習理論與實務，博碩文化公司，台北市。
陳冠廷（2015）。以學科主題數據探索升學性向研發計劃。財團法人資訊工業策進會。105年度創新前瞻技術研究計畫，2-16。
陳勇汀（2010）。序列分析計算方式介紹。政大圖檔所。2015月3月，檢索自：http://pulipuli.blogspot.tw/2010/12/sequential-analysis-introduction.html
陳登吉、賴阿福（2005）。網路與教育。國立空中大學，新北市。
陳慈仁、林峰田、何燦群（2001）。空間自相關聚集分析。改寫自「陳慈仁(2001) 台北市資訊軟體業與網際網路服務業區位分佈之研究(第三章)」，國立台灣大學建築城鄉研究所碩士論文。
曾守正、鄭菲菲（1999）。ELITE: Easy Learning by Integrated Testing Environment，資訊管理研究暨實務研討會第五屆，382-388。
童宜慧、張基成（1996）。網路化學習歷程檔案系統。ICCAI國際電腦輔助教學研討會第八屆。
黃履峰、邱貴發（1996）。學習歷程檢視器：Web學習環境中學習管理工具。ICCAI國際電腦輔助教學研討會第八屆。
經濟部工業局（2013）。數位學習產值調查報告：數位學習產業跨域躍升計畫—產業整合精進推動分項計畫。2015年3月，檢索自：http:// www.epark.org.tw/images/ 20140415033415image_6.pdf
資策會教育訓練處講師群（2003）。數位學習最佳指引。資策會。檢索自：http://www.ptri.org.tw/printnews/n940114.htm
鄒景平（2003）。數位學習概論。載於資策會教育訓練處講師群（著），數位學習最佳指引（頁1-1–1-24）。台北，資策會教育處。
劉惠如（2000）。整合式網路教學之教學設計與評量。（未出版碩士論文）國立中山大學資訊管理研究所，高雄市。
鄭昀杰（2004）。網路多人連線遊戲與土木工程教學之結合。淡江大學。
簡子超（2015）。我的書店：以電子化學習歷程檔案應用於跨領域合作學習之研究。(未出版博士論文)國立中央大學資訊工程系所博士論文，桃園縣。
顧小清、鄭隆威、簡菁（2014）。獲取教育大資料：基於xAPI規範對學習經歷資料的獲取與共用。2015年3月，檢索自：http://www.xdyjyj.cn/2010/UploadFiles/2014924101127559.pdf

英文部分
Advanced Distributed Learning (2013). Experience API SCORM (xAPI) Overview, Retrieved March, 2015, from http://tincanapi.com/overview/.
Advanced Distributed Learning (2014a). xAPI Background and History,Retrieved August, 2014, from http://www.adlnet.gov/tla/experience-api/background-and-history/.
Advanced Distributed Learning (2014b). Developer Tools and Examples, Retrieved August, 2014, from http://www.adlnet.gov/tla/experience-api/developer-tools-and-examples/.
Advanced Distributed Learning(2014c). TLA Capability Information, Retrieved August, 2014, from http://www.adlnet.gov/tla/.
Ajzen, I., & Fishbein, M. (1980). Understanding Attitudes and Prediction Social Behavior. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hill.
Arter, J.A. ＆ Spandel, V. (1992). Using portfolios of student work in instruction and assessment. Educational Measurement：Issues and practices, 11(1), 36-44.
Bakeman, R. & Gottman, J.M. (1986). Observing Interaction: an Introduction to Sequential Analysis. Cambridge University Press: Cambridge
Bakeman, R. & Gottman, J.M. (1997). Observing Interaction: an Introduction to Sequential Analysis, 2nd ed. Cambridge University Press: Cambridge, p104.
Bandura, A. (1977). Social learning theory. Englewood Cliffs. NJ: Prentice-Hall.
Bandura, A. (1997). Self-efficacy : The exercise of control. New York: Freeman.
Barrett, H (1997). Collaborative Planning for Electronic Portfolios: Asking Strategic Questions, National Educational Computing Conference, June, 1997.
Bryman, A., & Cramer, D. (1997). Quantitative Data Analysis with SPSS for Windows. London: Routledge.
Cotton, K. (1988). Monitoring student learning in the classroom. School Improvement Research Series (SIRS). Northwest Regional Educational Laboratory, U.S.Department of Education. http://www.nwrel.org/scpd/sirs/2/cu4.html.
Danita, H. & Antonija, M. (2002). Supporting Learning by Opening the Student Model. Proceedings of ITS 2002, Biarritz.
Davis, F. (1989). Perceived usefulness, perceived ease of use and user acceptanceof information technology. MIS Quarterly, 13(3), 319-340.
Fatahi, S., Moradi, H., & Farmad, E. (2015). Behavioral Feature Extraction to Determine Learning Styles in e-Learning Environments. IADIS&MCCSIS Proceeding of the International Conference e-Learning, 71-72.
Frazier, D. M. & Paulson, F. L. (1992). How portfolio motivate reluctant writers. Educational Leadership, 49, 62-65.
Frey B. A. & Birnbaum D. J. (2002). Learners' perceptions on the value of PowerPoint in lectures, University of Pittsburg, ERIC Document Reproduction.
Grady, A. (1998). The Electronic Home of the Grady Profile and other fine alternative, portfolio, authentic, and performance-based assessment tools. Retrieved Jun, 1998, from http://www.aurbach.com.
Hou, H. (2012). Exploring the behavioral patterns of learners in an educational massively multipleonline role-playing game (MMORPG). Computers & Education , 58, 1225–1233.
Hou, H., Chang, K. & Sung, Y. (2008). Analysis of Problem-Solving-Based Online Asynchronus Discussion Pattern. Educational Technology & Society, 11(1), 17-28.
Kay, J. (1995). The UM toolkit for cooperative user modeling. User modeling and user adapted interaction journal, 4, 1-1.
Kilbane, C.R., & Milman, N.B. (2003). The digital teaching portfolio handbook. MA:Allyn & Bacon.
Knight, P. (1992). How I use portfolio in mathematics. Educational Leadership, 49, 71-72.
Larson & Mildred L. (1991). The Summer Institute of Linguistics and translation. The Bible Translator, 42(2a) , 27-34.
Liu, T. C., Lin, Y. C., Tsai, M. J., & Paas, F. (2012). Split-attention and redundancy effects on mobile learning. Computers &Education, 58(1), 172–180.
Marja, K. (2001). Constructing Digital Portfolios: teachers evolving capabilities in the use of information and communications technology, Teacher Development, 5(2), 259-276.
Mayer, R. E. (2001). Multimedia learning. New York: Cambridge University press.
Mayer, R. E., & Moreno, R. (2003). Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning. Educational psychologist, 38(1), 43–52.
Mazza, R. & Dimitrova, V. (2004). Visualising Student Tracking Data to Support Instructors in Web-Based Distance Education. Proceedings of the 13th International World Wide Web Conference, New York, 154-161.
Mazza, R.(2003). Using Information Visualization to Facilitate Teachers in Web-based Distance Learning. Ph.D. thesis dissertation. University of Lugano, Faculty of Communication Sciences (forthcoming in March 2004).
MDME (2015). Bascic Statistics. Retrieved March, 2015, from http://www.learneasy.info/MDME/MEMmods/MEM30012A/statistics.html
Morandat, F., Hill, B., Osvald, L. & Vitek, J. (2012). Evaluating the Design of the R Language, Objects and Functions For Data Analysis. Purdue University. http://r.cs.purdue.edu/pub/ecoop12.pdf
Murray, K., Berking, P., Haag, J. & Hruska, N. (2012). Learning security and defense organizations, The Quarterly Journal of Connections.http://www.adlnet.gov/wp-content/uploads/2013/08/12.1.05_Murray_Berking_Haag_Hruska.pdf
Bohl O., Schellhase J. & Winand U. (2002). The Sharable Content Object Reference model (SCORM) - a critical review, Proc. Int’l Conf. on Computers in Education (ICCE’02), 950-951.
Pervin, L., & John, O. (2001). Personality theory and research. Hoboken, NJ: Wiley Blackwell.
Ragan, L. C. (1998). Good teaching is good teaching: an emerging set of guiding principles and practices for the design and development of distance education. DEOSNEWS, The American Center for the Study of Distance Education, Pennsylvania State University, 8(12), 20-24.
Safer, N., & Fleischman, S. (2005, February). How student progress monitoring improves instruction. Educational Leadership, 62(5), 81–82.
http://www.ascd.org/publications/educational-leadership/feb05/vol62/num05/How-Student-Progress-Monitoring-Improves-Instruction.aspx
Sato, T. (1969). A Method of Analyzing Data Gathered by the Response Analyzer for Diagnosis of Student. Performance and the Quality of Instructional Sequence, Proceedings of IECE of Japan Annual ConferenceS,1-12 (In Japanese).
Sato, T. (1971). Analysis of Student’s Performance Score Data, In K. Hirata & Sato (Eds), Response Analyzer, 79-96, Tokyo: Kogakusha (In Japanese).
Su, J., Tseng, S., T., Wang, W., & Weng, J. (2006). Learning Portfolio Analysis and Mining for SCORM Compliant Environment. http://www.ifets.info/journals/9_1/21.pdf
Thorson, E. (1979). Simulation in higher education. Hicksville, NY:Exposition Press.
Chiang H.C., Yang J.H. & Hwang, G.J. (2014). Students' online interactive patterns in augmented reality-based inquiry activities. Computers & Education, 78, 97-108.