設計與實作數位化教室環境的系統架構

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姓名

王子嘉(Tzu-Chia Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

資訊工程學系

論文名稱

設計與實作數位化教室環境的系統架構
(Design and Implementation of System Architecture in Digital Classroom Environment)

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摘要(中)

將資訊科技整合進入教室的教學與學習已經是一種未來的潮流與趨勢，而數位畫教室環境(Digital Classroom Environment，DCE)是這種研究的其中之一。DCE的教學環境提供給老師許多教學的工具以及學生的學習工具，例如教學教材的顯示，學生與老師之間的互動，利用網際網路的相關資源等，系統也提供給學生跟同學之間的合作學習工具。
在DCE系統的先前版本之中的研究結果發現，系統的穩定度以及配合研究的開發及維護是重要的問題。而本論文的研究主要目的也在於改善這樣的問題，讓DCE系統能夠提供更好的表現，進一步配合實驗找出使用者的需求瞭解科技對於教室教學的影響。
所以本論文的研究重點在於利用軟體的系統架構的特性，設計新的架構以改善系統穩定度，以及開發上面的相關議題。根據先前研究所發現的問題，作為設計系統架構的主要概念，並詳細解釋該設計的實際運作，以提供設計時，作為設計的依據。
搭配系統架構設計並實作出新的系統，提出實際範例，以充分瞭解新的系統架構的優點，以及所帶來的益處。再以評估新系統帶來的結果以及影響，並提出對於這些結果的看法與討論。

摘要(英)

With advances in information technology, devices with wireless communication ability most recently applied to education. This study introduces Digital Classroom Environment (DCE) that integrates devices and classroom server to support instruction and learning in classroom.
As a result of previous research in DCE. Stability and development issues are most critical problems. The objective of this research is to design system architecture for system stability and development. The design concept of this system architecture is three layers architecture, which are User Interface layer, Tool layer, and Data and communication layer. Furthermore, this research presents implementation of this system and the result of evaluation.
Evaluation of the use of new version of DCE, including performance of communication speed, tools using percentages and system learning curve. Result of evaluation analysis by system logs.

關鍵字(中)

★ 數位化教室環境
★ 系統架構

關鍵字(英)

★ Digital Classroom Environment
★ System architecture

論文目次

1.緒論 9
1.1. 數位化教室環境（Digital Classroom Environment） 9
1.2. 研究背景與問題 10
1.2.1. 資訊科技的課堂教學的影響。 10
1.2.2. 具備無線網路的行動設備的發展 11
1.2.3. 以往研究的內容以及發現到的問題 11
1.1.3.1. 導入方面 11
1.1.3.2. 使用方面 12
1.1.3.3. 設計方面 12
1.3. 研究動機 13
1.4. 研究目標 15
1.5. 論文架構 15
2. 相關工作 17
2.1. 相關研究 17
2.1.1. 行動電腦教室（MCL） 17
2.1.2. 無線環境下支援教室系統（WiTEC）（DCE 2.0） 18
2.2. 相關技術 19
2.2.1. 分散式應用程式架構 19
2.2.2. MVC pattern 21
3. 系統設計 25
3.1. 問題與解決方案 25
3.2. 設計概念 27
3.3. 系統架構設計 28
3.3.1. 三階層架構 28
3.3.2. 階層一: 使用者介面層(User Interface Layer) 31
3.3.2.1. 使用者介面元件(User Interface Component) 32
3.3.2.2. 使用者介面處理序元件(User Interface Process Component) 33
3.3.3. 階層二: 工具層(Tool Layer) 39
3.3.3.1. 工具元件(Tool Component) 40
3.3.3.2. 控制工作流程元件(Control Workflow Component) 44
3.3.3.3. 工具管理元件(Took Manager Component) 45
3.3.3.4. 工具實體元件(Tool Entity Component) 49
3.3.4. 階層三: 資料與通訊層(Data Communication Layer) 50
3.3.4.1. 資料收集元件(Data Gatherings Component) 51
3.3.4.2. 通訊服務的元件(Communication Service Component) 53
4. 系統實作 56
4.1. 系統功能與系統開發元件 56
4.1.1. 系統功能 56
4.1.1.1. 登入子系統(Login subsystem) 56
4.1.1.2. 數位墨水畫版子系統(Ink Panel subsystem) 56
4.1.1.3. 網頁瀏覽器子系統(Browser Panel subsystem) 58
4.1.1.4. 投票子系統(Vote subsystem) 59
4.1.2. 系統開發元件 60
4.2. 新版本功能 61
4.2.1. 範例一： 61
4.2.2. 範例二: 62
5. 評估 63
5.1. 評估環境（Evaluation environment） 63
5.2. 評估方法與評估結果 63
5.2.1. 評估環境 63
5.2.2. 評估方法 63
5.2.3. 評估分析 63
5.2.4. 評估結果 65
6. 結論與未來工作 69
6.1. 結論 69
6.2. 未來工作 69
7. 參考文獻 70

參考文獻

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[4] Tinker, R. and Drajcik, J., “Portable technologies: Science learning in context.”, New York: Kluwer Academic/Plenum Publisher., 2001
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[16] Wang, H.Y., Liang, J.K., Liu, T.Z., Ko, H.W. & Chan, T.W. (2001). The highly interactive learning environment design: Integrating and applying the wireless testing system and web-based instruction management system. In Proceedings of GCCE/ICCAI 2001, 1016-1023.

指導教授

陳德懷(Tak-Wai Chan)

審核日期

2004-7-5

推文