第 四 章 ADDIE系統化教學設計模式 課程名稱：數位學習 授課老師：李春雄 博士 授課老師：李春雄 博士 各位同學大家好，我是李春雄老師，本學期所開設的課程名稱為「資料結構」， 今天所要為各位介紹的是第一章「資料結構導論」

本章學習目標 1.讓讀者了解「ADDIE系統化教學設計模式」的 五個階段。 2.讓讀者了解「ADDIE每一個階段的重要工作」。 開始： 本章學習目標 有二項：

本章內容 4-1 ADDIE系統化教學設計模式 4-2 分析階段（Analysis） 4-3 設計階段（Design） 4-4 發展階段（Development） 4-5 建置階段（Implementation） 4-6 評鑑階段（Evaluation） 1-1 認識資料與資訊的關係: 其中，「資料」轉換成「資訊」必須要經過一連串處理過程，而這一連串的處理過程就是透過「程式」來處理。 1-2 何謂資料結構？ 「資料結構」(Data Structures)主要是探討如何將資料更有組織地存放到電腦記憶體中，以提昇程式之執行效率的一 門學問。 1-3 何謂演算法?演算法就是「解決問題的方法」 1-4 程式設計概念: 步驟1. 分析所要解決的問題 步驟2. 設計解題的步驟 步驟3. 編寫程式 步驟4. 上機測試、偵測錯誤 步驟5. 編寫程 式說明書 1-5 結構化程式設計 利用「由上而下」的技巧，將程式分解成許多個獨立功能的模組。並且每一個模組都是由三種結構所組成。分別為循序結構、選擇結構及重複結構。 1-6 演算法的效率評估 指用來計算某些演算法所撰寫的程式，在經過編譯之後，實際執行所需要的時間。

4-1 ADDIE系統化「教學設計」模式 【教學設計的定義】 是指先分析「學習者的需求」，再建構「系統化的教學內容」，並配合「適當教學方法」，再將「教材內容的知識」傳達給「學習者」，使學習者的「學習效果達到最佳狀態」。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【各階段工作】 在目前的數位學習領域中，數位教材設計大致都是依循ADDIE（Analysis→ Design→ Development→ Implementation→ Evaluation）模式，其各階段之意涵，如下表所示： 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2 分析階段（Analysis） 在每個課程開課前，都必須要分析學生來源，以便做為設計課程教材時的參考。因此，本階段的工作，包括有：學習者分析、教學內容分析、學習環境分析、媒體分析、現有資源分析及成本分析。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【舉例】 假設某一位老師本學期想要開設一門「資料庫系統」的課程，往往學習者不同(大學部、碩士班，在職碩士專班)，就必須要設計不同的教材。 大學部：課名為「資料庫」或「資料庫系統」 碩士班：課名為「高等資料庫」，偏理論 在職碩士專班：課名為「高等資料庫」，偏實務 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.1 學習者分析 由於「學習者」是「教學活動」的主體，因此，透過學習者的分析授課老師可以確定學生的先備知識。這將有助於教學者編寫教學目標及選擇教學內容。 【分析指標】 •年齡分佈 •性別分佈 •教育程度與背景 •工作經驗 •資訊能力的素養 【分析工具】利用觀察、訪談、問卷、測驗。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.2 教學內容分析 【引言】 在分析學習者之後，接下來，教學者就必須根據教學目標來設計適當的教學內容，進而提升學習者的興趣和能力。因此，必須要針對以下兩方面思考： 1. 教材內容（敎什麼）亦即課程大綱與目錄 2. 呈現方式（如何敎）亦即講授+分組討論+實作等 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【舉例】 假設某一位老師想要開設一門「程式設計」課程，對於不同學習者就必須要有不同的教材。 【例如】針對資工系的學生使用C#或Java教材 針對資管系的學生使用VB教材 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.3 學習環境分析 由於製作完成的數位教材內容，必須要上傳到學習管理平台(LMS)，以便讓學習者進行線上閱讀與學習，因此，也要針對學習者的學習環境加以分析。 1.地點：(1)家中 (2)學校的電腦教室 (3)辦公室 2.設備：(1)電腦的硬體設備 (2)電腦的軟體版本 (3)網路的頻寬 【例如】學習者家中是否有電腦、寬頻的網路、麥克風及WebCam。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.4 媒體分析 老師在設計教材內容時，必須針對不同的「課程的屬性」與「學習者的風格」，來提供不同的媒體呈現方式進行分析。 4-2.4 媒體分析 老師在設計教材內容時，必須針對不同的「課程的屬性」與「學習者的風格」，來提供不同的媒體呈現方式進行分析。 1.「課程的屬性」方面： (1)理論性的課程可以使用「演講式教材」呈現 (2)實作性的課程可以使用「模擬式教材」呈現 2. 「學習者的風格」方面： (1)國小教材：適合利用「視訊教材、情境動畫教材及互動式教材」 (2)大專教材：適合利用「演講式教材」 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.5 現有資源分析 雖然老師可以針對不同學習者提供不同學習風格的教材，但是，必須先進行現有資源分析，否則只是「空談」。 4-2.5 現有資源分析 雖然老師可以針對不同學習者提供不同學習風格的教材，但是，必須先進行現有資源分析，否則只是「空談」。 【兩種資源分析】 1.教材資源：是指老師目前手邊的講義、相關教學光碟影片等資源。 2.人力資源：是指老師與研究助理可投入的程度。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【例如】 某一位老師想利用「情境動畫教材」來教授「資料結構」課程，但是，目前如果沒有「動畫專長」的研究助理或專題學生來協助，往往是無法完成，因為「情境動畫教材」除了老師要先撰寫腳本之外，也必要有 學生將腳本製作成動畫。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-2.6 成本分析 在探討現有資源分析之外，如果目前「資源」可允許時，則必須要投入相當多的「人力成本」，但如果目前「人力」無法支援時，那就必須要花費相當龐大委外製作的「時間」+「金錢」的成本，因此，在本階段，成本分析往往是最重要的考量因素。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-3 設計階段（Design） 在分析階段之後，接著是根據分析報告書來進行設計。因此，本階段的工作，包括有：界定教學目標、設計教材架構、設計學習策略及設計介面與風格。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-3.1 界定教學目標 由於同一門課程對於不同的學習者，會有不同的教學目標。 【例如】 4-3.1 界定教學目標 由於同一門課程對於不同的學習者，會有不同的教學目標。 【例如】 針對大專院校的「計算機概論」課程，會有兩種版本的教學目標 (1)資訊系所的學生：教學目標偏重於理論與原理 (2)商管系所的學生：教學目標偏重於操作性 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-3.2 設計教材架構 針對教學目標來制定教材架構，亦即安排教學的順序。 【常用的方法】 1.大學部：偏重於「基本概念」的建立 4-3.2 設計教材架構 針對教學目標來制定教材架構，亦即安排教學的順序。 【常用的方法】 1.大學部：偏重於「基本概念」的建立 2.研究所：偏重於「理論+實務」上的應用 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-3.3 設計學習策略 應用蓋聶(Gagne)九大教學事件理論 1. 引起學習者注意：提出問題(大部份學習者覺得有趣的問題) 4-3.3 設計學習策略 應用蓋聶(Gagne)九大教學事件理論 1. 引起學習者注意：提出問題(大部份學習者覺得有趣的問題) 2. 告知學習者學習目標：在學習之後能夠做什麼 3. 勾起舊有的學習記憶：讓同學回想以前所學過的知識或技能 4. 呈現教材：呈現教師製作的數位教材內容 5. 提供指導：針對教材實際講授 6. 實際演練：讓同學參與討論或實作 7. 提供回饋：給予適時的回饋說明 8. 評量學習成果：評量學生的表現 9. 強化學習保留與遷移：設計水平思考的類似情境問題練習 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【實例】「程式設計」課程的亂數單元 1. 引起學習者注意：各位同學過年是否有玩過「骰子」？ 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

2.告知學習者學習目標 讓同學利用「亂數函數」來設計「骰子遊戲」。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

3.勾起舊有的學習記憶 隨機的情況(亦即每一次出現不同的情況)、亂數表 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4.呈現教材 讓同學學會如何產生 1 到 6 的亂數值 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

5. 提供指導 引導學生由公式來推導各種情況的亂數值。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

6.實際演練 實際讓學生利用程式來撰寫「產生1~6點的亂數值」 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

7.提供回饋 常見有以下三種機制 (1)確定性的<對或錯> (2)教學指引性的<引導學習> (3)引起動機性的<鼓勵、激勵>  【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

8.評量學習成果 常見有以下兩種方法 (1)量化(0~100) (2)等級(程度好、程度普通、程度差) 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

9.強化學習保留與遷移 老師另外設計水平思考的變化題目。 【例如】請設計一個投擲100次的骰子，並計算各點出現的次數 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-3.4 設計介面與風格 1.設計學習者的介面： (1)介面中的圖示要具有代表性。例如：OFFICE系列中各軟體 4-3.4 設計介面與風格 1.設計學習者的介面： (1)介面中的圖示要具有代表性。例如：OFFICE系列中各軟體 (2)教材內容要有明確的指引，以避免學習者迷失。例如：瀏覽指引路徑 2.設計學習者的風格： 在設計教材內容時，應該考量學習者的特質。 【例如】國小教材以多媒體為主，並以生動、活潑的設計風格，以引起學習者 的動機。 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-4 發展階段（Development） 發展階段中，主要是著重在「腳本撰寫」及「內容製作」的工作，此時就會有實際的產品可觀看。 【腳本】將先前的設計構想以紙本的方式呈現出來。 【腳本撰寫】一般是由授課老師或專業人員撰寫 【示意圖】 【內容製作】美工人員、媒體製作群、程式人員 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-4.1 腳本撰寫 【引言】 我們都知道，工人蓋房子要有「建築師的設計圖」，而美工人員在製作動畫的也一樣，必須要有授課老師或專業人員的「腳本」。 【目的】動畫製作團隊之書面溝通的依據。 【腳本類型與腳本的重要元素】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【實例】腳本撰寫 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【隨堂抽問1】 請問一般的「動畫製作團隊」要有那些成員呢？ 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【隨堂抽問1】 請問一般的「動畫製作團隊」要有那些成員呢？ 【參考解答】美工人員、媒體製作群、程式人員、內容專家。 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【隨堂抽問2】 請問「動畫製作團隊」在製作動畫時，有專業的腳本，有什麼好處？ 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【隨堂抽問2】 請問「動畫製作團隊」在製作動畫時，有專業的腳本，有什麼好處？ 【參考解答】能使開發過程事半功倍。 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-4.2 內容製作 【引言】 在「授課老師」或「專業人員」撰寫完成腳本之後，接下來，「動畫製作團隊」就可以依照「腳本」來進行媒體製作。 4-4.2 內容製作 【引言】 在「授課老師」或「專業人員」撰寫完成腳本之後，接下來，「動畫製作團隊」就可以依照「腳本」來進行媒體製作。 【圖解說明】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-5 建置階段（Implementation） 【引言】 在發展(製作)完成數位教材內容之後，還必須「上傳」到「學習管理平台(LMS)」中，等「測試」沒有問題之後，學習者才能進行線上學習。 【工作項目】 1.上傳教材與設定教材路徑 2.上線瀏覽與播放測試 3.平台整合 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-5.1 上傳教材與設定教材路徑 【方法一】在LMS平台中進行 【方法二】透過SCORM教材編輯器(ReLoad SCORM) 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【方法一】在LMS平台中進行 1.授課老師先「製作數位教材」 2.上傳到「數位學習系統(LMS)」 (1)先「設定」課程基本資料及章節名稱 (2)再「上傳」數位教材 (3)再「編輯」教材路徑 (4)並提供「管理」已上傳的教材 【圖解說明】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

【方法二】透過SCORM教材編輯器(ReLoad SCORM) 1.授課老師先「製作數位教材」 2.教材編輯器(ReLoad SCORM) (1)先「上傳」數位教材 (2)再「設定」課程基本資料及章節名稱 (3)再「編輯」教材路徑 (4)提供「匯出」成SCORM教材包…………….. (下一頁畫面) 3.上傳到「數位學習系統(LMS)」 【圖解說明】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

「匯出」成SCORM教材包 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-5.2 上線瀏覽與播放測試 不管是利用第一種方法：在LMS平台中進行，或第二種方法：透過SCORM教材編輯器(ReLoad SCORM)，此時，上傳的數位教材，還必須要進行教材的瀏覽與播放的測試。 【圖解說明】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-5.3 平台整合 一個全方位的「數位學習平台」，除了可以提供學習者在室內透過「個人電腦」進行「數位學習」之外，也可以讓學習者在室外透過「行動載具」來進行「行動學習」。因此，就必須要進行「平台整合」測試。 【圖解說明】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法

4-6 評鑑階段（Evaluation） 【引言】 在建置完成之後，可以請使用者在學習管理平台(LMS)進行教材的教材品質之評估。其中使用者：包含學習者代表、教學設計者代表、內容專家。如果「教材內容」或「學習平台」須要修正或補強時，也可以請求「技術支援」。 【工作項目】1.內容設計 2.教材品質之評估 3.技術支援 【示意圖】 圖： 接下來，我們可以從圖1-1來說明「資料與資訊的關係」 當我們「輸入原始成績」之後，如何輸出一張成績單呢？那就必須要透過「程式」來進行處理， 而在資料結構中，程式=資料結構+演算法