企业考量资讯技术平台政策建立导向之研究.docVIP

2002年管理創新與新願景研討會 F-71企業考量資訊技術平台政策建立導向之研究The Factor of Business Enabling Information Technologies Policies1張柏齡 2李占文 3施賀建中原大學資訊管理研究所研究生摘要資訊技術平台政策是一種企業上應有的策略，可給予決策階層及員工一種彈性存取及分析重要資訊政策。然而，如何去定義需求及成功地建置一個資訊技術平台政策，比起一般的應用系統的開發來講，是困難了許多。原因即在於一般的應用系統開發時業務需求均已十分明白,而資訊技術平台政策的建置卻是必須了解並且能夠彈性分析需求，而這些模式每次並不是一成不變的，資訊技術平台政策的成功因素：必須要能夠在深入了解企業資訊的需求並能吻合企業營運方向的基礎上，提供全面且具策略價值的資訊給它的使用者，不論是高階主管，或是一般中階主管。成功發展及建置資訊技術平台政策極具複雜性：不光是在新的資訊科技上做改變即可，要滿足使用者資訊及需求的多樣化及快速轉變更是件不簡單的事，而資訊技術平台政策的最重要發展方向即在發現有價值的資訊及儲存下來,提供決策時重要而有策略價值的參考。關鍵字：資訊平台，資訊系統，企業資訊ABSTRACTEnabling Information Technologies Policies is a business strategy that gives executives and employees the ability to flexibly access and analyze .However, defining the requirements and successfully Information Technologies Policies is much more difficult than developing an operational application .The successful implementation of a Information Technologies Policies that delivers great strategic and business value must be based on an understanding of the business information needs and its alignment with the business drivers. The value of the Information Technologies Policies is to create a foundation for information based decision making. And the task of developing and Enabling Information Technologies Policies successfully is complicated by technological changes as well as changes in information and others needs. The Information Technologies Policies must align with the companys business priorities and deliver value to business users.Keywords：Platform、Information System、Business information壹、前言建立資訊技術平台政策的內容是屬於方向性的選擇與政策性的宣示，內容包含許多的技術探討與專業的判斷，這必須要動用了企業資訊人員與企業各業務人員所共同訂定，各個企業對於裡面的許多方向性的選擇必須及早下決定，否則如連鎖反應般的一系列的工作將無法展開，隨著企業e化腳步的逼近，資訊技術平台轉換的工作越來越艱鉅，因此如何爭取時間是重要的課題，建議思考的方向應該朝大原則確定後盡快著手去做，其他的小問題應該在進行中努力去克服。如果大家仍然圍繞著如何證明每個建議的投資效益怎樣評估，這是個沒有解的問題，只會使工作原地打轉延緩進度，其結果是只是徒增時間的壓力，這結果反而對各個企業e化不利，如何把握時機對於資訊技術平台政策建立導向，是e化環節中不可或缺的部份。貳、研究動機一、在企業e化環境中為何還需要制定資訊技術平台政策?面對IT市場多元化的發展方向，無論是過去或未來，企業內對IT的發展方向的取捨常是爭論不休，或選擇解決眼前所面臨的壓力、或選擇考慮長遠的投資效益；無論是那一種選擇，常面臨難以論斷對錯的局面，因此對於IT的發展方向若沒有一個政策以作為未來面臨取捨時的參考依據，則其投資方向容易搖搖擺擺，無所適從，同時也容易將時間花在無效的溝通、無謂的爭論，甚至最後仍難產生共識卻還傷了團隊的和氣，這情形相信不是企業經理人所願意看到的，因此各個企業對於IT的投資方向應該要有政策依循。二、必須權衡各個企業的現況與市場的發展狀況，制定各項資訊技術的標準規範，以作為未來各項資訊發展的方針並以為各應用系統發展時所共同遵循的依據，以期各個企業在資訊技術產品的投資上能獲得最大的效益及最長久的適用性，本資訊技術平台政策乃基於此所產生。三、企業必須了解一般資訊需求和資訊技術平台政策建立導向之不同，會幫助我們對資訊技術平台政策能為企業做到什麼，建立正確的期許，我們由【下表1】可清楚看出差異。【表1：一般資訊需求與資訊技術平台政策比較表】一般資訊需求資訊技術平台政策內 涵依目前個案狀態歷史的, 彙整,整合性的資訊政策組 織依系統不同而不同依業務流程整合導向變動性持續地依個案而改變若非更新則保持靜態不動，有延續性用 途適合日常作業適合自發性的分析處理價 值 日常作業時效解決 產生更佳的決策及企劃在【下圖1】我們可以清楚的了解、在e化企業中資訊技術平台運用的各項層面，以及企業組織層面需要那些資訊需求，來滿足決策者以及各階層工作上的需求，這也是資訊技術平台政策能被企業需要的原因。【圖1：資訊技術平台政策示意圖】參、研究目的一、建立資訊技術平台政策是各個企業在確認其所需之資訊科技的基礎上唯一的參考指標。此政策確定資訊科技的範疇例如全面性的目標設定及所謂資訊科技基礎設施規範的範圍以及各個企業在遵循資訊科技技術標準上的依歸。因此，可說本政策內容涵蓋了各個企業資訊技術平台政策、原則、標準等各方面的需求。二、因此在準備建立資訊技術平台政策的同時, 我們可以從其他企業相關的經驗中參考到下列的經驗，並且讓不確定的因素降至最低，以避免成為實驗室的白老鼠：(一)、從目前企業運作之資訊系統獲得如何改進的經驗。(二)、從其他企業如何建立資訊技術平台政策得到企業優勢的成功經驗中參考學習。(三)、最後,企業外部專家的意見也是相當重要的指導原則。三、資訊技術平台政策的真正價值在於獲取最大、最久投資效益， 並顧及現存與未來需求的整體考量，善用最適的資訊科技，提昇生產力，增加企業彈性及活力，同時比以前更有創意和嶄新的角度分析，以公司的特性來考量，因此其優勢如下：(一)、提供各個企業有關資訊基礎架構的一般準則，並在此基準上發展、建置並評估其資訊科技及有效的管理措施。(二)、建立一般性的政策及施行措施，以適當的處理及妥善的保障公司之資訊財產完備，並獲得最大的效益。(三)、訂定有關全方位資訊科技的一般技術管理及特定（公司內某範圍經指定的）應用。(四)、符合工業法規的標準，著重資訊的有效性及完整性，並因經驗與專業知識的累積使資訊科技的服務更有效率。因此本次研究的目標及範圍在於制定一個適合企業之資訊技術平台政策，以滿足全公司各階層資訊技術平台需求，及整合性資訊平台並提供整合性工具，說明與建議在眾多的技術平台架構下，選取何種架構的硬體對長遠的發展較為有利，什麼樣的應用領域應該採取什麼樣的硬體架構才能符合市場IT技術演進，以確保IT的投資可以有較長遠的未來，且制定好的資訊技術平台政策可得到以下好處：1、 對企業各階層的資訊技術平台需求，資訊中心可以加以導正與管理。2、 減輕資訊中心導入與選擇硬體或更換平台的負擔。3、 確定平台延伸性，保障日常作業使用中的資料不受干擾。4、 提供完整的資訊供日後平台政策分析規劃或決策支援。5、 資訊技術平台分析企劃人員或資訊中心主管能多應用資訊技術平台政策中完整而豐富的資料，化為對企業經營規劃模擬演練，決策支援等有用的資訊，而能夠比較容易找出問題或盲點，研擬正確的行動方案。肆、研究流程本次研究主題是依據下列流程圖中各主要項目來進行：【圖2：資訊技術平台政策之研究架構圖】一、每項主題在均收集相當充分的市場資料，並在專業評量、及各個公司資訊單位的工作方向、文件書寫方式、品質要求與監控下共同完成技術平台政策內容的訂定。由企業中部門與功能需求產生需求計劃，了解企業內部專業經理人對資訊需求，明確定義出資訊技術平台影響，作為資訊技術平台政策建立優先順序。二、資訊技術平台政策有助於建置系統時技術上的選擇方案評，投資費用的預估，必須兼顧成本、時間、風險三原則。三、擬定各階段性進程實行計畫與資訊架構，為確保政策訂定的適切性，每項技術專案於訂定時均力求整體上能互相符合。伍、研究內容一、系統平台單元需求分析。為此研究主題針對企業內就目前系統平台作分類並加以說明，範圍包括桌上型運算環境、區域暨部門運算、及企業大量運算使用的系統平台等特性加以說明，並針對現存系統平台、現有市場狀況、及未來市場去探討，也要注意市場變化的角度探討專屬系統與開放式系統的消漲，及未來市場的走向。最在意的原因如下。(一)、系統平台的分類。由於在市場上系統平台一向有高階、低階檔位區分，不同市場區隔的硬體平台其適用場合、設計的取向、使用的技術、及選擇上的考量皆有所不同。【圖3：系統平台分類圖】所示如下【圖3：系統平台分類圖】(二)、若系統平台被依部門別切割，而非整合性的系統平台，系統平台間相互關係並不存在，則使用者常會有下列問題。1、 有些作業流程屬人工作業，人工統計。2、 資訊通常均鎖在各部門的系統中，只有各部門才知道自身資訊的價值。(三)、因此能夠以更快且更容易的方式去選擇企業所需之平台，這種功能將愈來愈被大家所需要，而企業管理者的系統平台需求，又以下列範圍為最在意1、 以較低的成本，快速建置和將目標集中在經營問題的決策支援上而非技術性，用較快的速度存取一致及可靠和高價值的資訊去提供他們作決策。2、 方便在系統平台讀取決策資訊加以整合及改善，才能不斷的推演出公司管理者的需求。3、 最後，企業必須考量是否系統平台可以提供遠程、最終的解決方案，來說明資訊的問題（例如資料來源是否穩定而一致，它對資料所需時間及解決任何潛在的資料不一致具有重要的影響）。二、作業系統單元需求分析：所謂作業系統(Operation System)是指使用者和電腦硬體間的一種介面程式，主要是用來聯繫使用者和電腦硬體, 提供有利於程式執行的環境, 讓電腦系統資源有效地運用。作業系統與一般資訊系統導入的最大差異點在於其組成元件的不同，這些差異也就是一般企業所忽略的，其中的不同我們說明如下：作業系統資料抓取。儲存及管理、資料存取。每一元件皆可藉由特殊的工具軟體來完成，使其可適用於各平台供大家使用。為建立一個對於公司有效率的系統平台，小心選擇一搭配良好的軟體工具與硬體非常重要。作業系統與電腦系統架構彼此相互影響； 為了方便硬體的使用，才發展出作業系統。然而在設計及使用作業系統的過程中，可經由對硬體設計上的改進來簡化作業系統。其主要目標有三項：(一)、方便性：提供開發與執行程式的便利環境。(二)、高效能：確保電腦系統有較佳的使用效能。(三)、發展能力：採行的架構,便於有效的開發、測試，允許導入新功能，同時又不影響對使用者的服務。三、網路系統單元需求分析：網路的技術種類繁多，市場區隔也十分混亂如何掌握網路的最新技術和應用趨勢，以符合用戶現在和未來的需要，將是企業網路當前最重要的問題，故對網路技術有一全盤性認識，因網路技術十分繁雜，在作評估時，有全面性的邏輯，思考架構並不容易，要協助建立這個架構。並提供網路最新發展的趨勢。從用戶觀點出發，去評估每一個網路技術及產品發展趨勢，從市場的導向觀念切入，免除傳統技術導向概念之限制，以便準確的掌握趨勢。本單元就網路作分類並加以說明，範圍包括區域性網路、廣域性網路及網路設備方面等特性加以說明，以便貴企業之企業網路架構，其最終目的能達到支援下列之目標：(一)、支援不同應用系統之運用，電子郵遞（Electronic mail）之進出，群組軟體（Groupware）之應用，電子商業行為之運作（Electronic commerce）。(二)、成本(Cost)之降低，安全（Security）之運作。(三)、區域網路連接介面硬體之應用，個人電腦工作站配備連接，工作伺服器配備之應用，網路作業系統之應用。(四)、自動化作業應用之套裝軟體。(五)、網路印表機之運用，遠端連接服務，以便提供可由電話撥接之服務，區域網路區間化（LAN Segment），以增進作業效率。四、資料庫單元需求分析：此段落擬對資料庫處理系統作概述，並建議企業選擇資料庫系統之評量標準，以及對企業若要轉型做出具體建議，另外，我們也對資料庫系統作一分類，範圍包括區域暨部門群組運算，及企業大量運算使用之資料庫系統。不同市場區隔的資料庫系統其適用場合、設計的取向、使用的技術、及選擇之考量皆有所不同，現我們可大致將資料庫系統分為兩類，並加以說明如下(一)、企業運算資料庫系統(Enterprise Database Server)。指的是高階大型資料庫系統，通常具有下列特性：1、 執行企業體關鍵性業務及複雜的資料整合業務。2、 很多的使用者共同連線使用並需要強大的運算能力。3、 對系統穩定性、擴充性的要求較高。(二)、工作群組資料庫系統(Workgroup Database Server)。指的是指執行某些特定的業務或特定的功能的中小型資料庫系統，通常具有下列特性：1、 通常只對某些特定的一群人提供服務。2、 對運算能力及擴充性的要求不像企業運算資料庫系統(Enterprise Database Server)那樣高標準。選擇資料庫平台的動因需藉由選擇資料庫系統及現有技術結構的適合性，所以選擇一個合適的資料庫平台組合取決於許多因素，必須要調查企業內部之資料量、使用者數目、使用頻率、效能需求等，這些需實施階段開始才能正確的決定。五、開發工具單元需求分析：由於在市場上程式開發工具，不同市場區隔的程式開發工具其適用場合、設計的取向、使用的技術、及選擇上的考量皆有所不同，因此為了方便討論起見，特將程式開發工具分為三部份, 並說明其適用場合如下(一)、企業型程式開發工具(Enterprise Programming Tools)。指的是企業關鍵性業務應用系統開發之工具，通常具有下列特性：1、 執行企業體關鍵性業務、具有複雜及多類型的資料整合能力。2、 對於資料庫或檔案系統的連結性及延展性要求高。3、 對提高軟體品質及生產力的要求高對其穩定性、擴充性、延展性的要求較高。4、 能迎合未來網路運算架構趨勢、所開發的應用程式，會有很多的使用者共同連線使用。(二)、桌上型程式開發工具(Desk Top Programming Tools)。指的是企業非關鍵性業務應用系統開發之工具，通常具有下列特性：1、 執行企業非關鍵性業務，具有複雜及多類型的資料整合能力。2、 對於資料庫或檔案系統的連結性及延展性要求低，對提高軟體品質及生產力的要求低，對其穩定性、擴充性、延展性的要求較低。3、 能迎合未來網路運算架構趨勢，所開發的應用程式，不會有很多的使用者共同連線使用或者只有單人在使用。(三)、電腦輔助軟體工程工具(Computer Aided Software Engineering Tools)。通常具有下列特性：1、 能在系統開發週期過程中，產生並可管理各階段或某階段物件，具有解譯及反譯工程功能。2、 並不保證能提高生產力及品質，必須由特定的資訊專業素養人員使用。因此綜合以上主要五項分析，提供解決方案選擇給企業管理階層計劃參考，這些分析項目可以作成許多二維的矩陣決策表，利用加權比率來計算，如此才能防止被廠商的誤導，以及被企業少數個人主觀意識的定見與影響，這樣產生的資訊技術平台政策才會有價值。陸、研究成果一、資訊技術平台政策建議方案展開：為確保政策訂定的適切性，各項技術主題於政策訂定時，必須考慮理論與實際狀況的配合、短期壓力與長期投資效益的取捨，每項技術專題於訂定時均力求整體上能符合下列特性：(一)、移植性(Portability)：以確保未來萬一平台必須更換時，應用程式可有最佳的移植性。(二)、彈性(Flexibility)：軟硬體架構的選擇希望能保有最佳的彈性，不至於被單一廠商綁死。(三)、互動性(Interoperability)：在不同廠牌，甚至於不同作業系統平台的異質型網路上，使用者在多個平台之間能順暢的交互運作。(四)、擴充性(Scalability)：軟硬體架構的選擇上要容易擴充，包括CPU，記憶體，磁碟，網路周邊等。(五)、易管理性(Manageability)：整體架構的選擇，力求可以有工具來輔助系統的管理，而非往常的用人力去管理。二、建構資訊技術平台政策藍圖。(一)、企業資訊技術平台從不同人員和不同角度來看，有許多不同的觀點和不同的需求。這些觀點和需求已垂直的層面來劃分，可以歸納成為四個層次的資訊技術平台建構藍圖包含底下【圖4】元件所組成。【圖4：資訊技術平台政策藍圖】(二)、在這藍圖下可支援多重作業平台、多種作業系統，多項網路協定的整體架構。整合所有的管理功能。例如，資料備份、媒體儲存、作業排程及安全性都必須能互相合作。對其他廠商所提供的擴充性可採開放態度。允許企業內部人員和提供服務的廠商依據特定需求作修改。提供可擴充的整合式管理平台(Management Framework)架構，三、資訊技術平台政策發展及建置策略。建議方向首重在於專業知識及技術，以便能成功地發展和建置資訊技術平台，這與其他單一資訊系統導向是不同的，資訊技術平台政策要滿足各式不同的需求，並強調在資訊及整合能力，也就是說，企業各階層使用者對資訊平台的及時性及包容的範圍有著很高的期許，當然也希望有彈性的使用能力，企業各階層使用者的期望與資訊科技的期望要吻合。(一)、資訊技術平台建置的關鍵成功因素。在一般企業建置資訊技術平台最大的障礙不在於技術的不足, 而是缺乏對科技應用及時性的了解，針對這方面的說明必須考慮理論與實際狀況的配合、短期壓力與長期投資效益的取捨，因此下列因素將列入考量，並左右政策的訂定如下：1、 了解各個企業現行客觀環境的限制。2、 了解各個企業的業務需求導向(Business Vision)。3、 了解資訊技術供應商的現況（包含Supplier，AP Developer，Services）。 4、 市場消費傾向，理論與研究，國際標準，專業的研判。5、 然而，資訊技術平台投資中有很大部分被指出是失敗的，但不是因為科 技技術無法達成，而是因為公司組織對資訊技術科技的認識不足所造成的失敗，如：人們不了解資訊技術科技的同時，也沒有意願去學習運用資訊科技將工作做的更好。6、 當企業決定要建置資訊技術平台時，管理階層必需下定決心並承諾去學習新的資訊科技，並將資訊科技的好處介紹給公司內部知道，主動地鼓勵公司成員，運用科技的優點來增加競爭力。(二)、建置資訊技術平台政策時要避免犯以下的錯誤：1、 由不適當的領導結構開始引導建置資訊技術平台，或企業內部提供矛盾及定義不清楚的需求。2、 一開始就設定無法達成的期望，讓決策者在發現事實無法完成時感到 失望。3、 只針對容易取得的資訊技術平台研究、並把他當成另一個日常作業形 式的應用系統。4、 企業內部過分相信資訊平台效能、容量及彈性的允諾，並相信一旦資訊技術平台完成後，所有問題均可迎刃而解。5、 過度注重週期提供的報表資訊而忽略不定時的資訊分析需求及預警資訊，以及使用者運用資訊平台所影響的正常業務進行。柒、未來努力方向資訊技術平台導入是關係到未來五十年企業運作的核心，如此重大的決策牽涉的層面既深且廣，評選極適合企業需求的資訊技術平台方案亦顯得十分重要，若能符合企業願景規劃，與業務進行效率極佳化，不僅僅對內運作極有效率，對外競爭就有很大的優勢，另外當資訊技術平台建構完成後，企業能夠推廣至前端供應鏈、後端顧客關係管理資訊平台的連結，進而完成整個電子化企業的終極目標。捌、引用其他參考案例(Source: Consultant Group & Specialist, EDS Inc.)（案一）福(供應商服務管理系統)福是國內極具知名度的大賣場，其在86年初有鑑於與供應商之間業務往來頻繁，有必要建立一套電腦化的“供應商服務管理系統”，而供應商又分佈在各地，若採用傳統的二層式Client/Server模式開發，將造成Client端維護的困難度，因而決定採用WEB的解決方案，其系統架構及系統功能簡述如下：系統架構：提供之功能：供應商資料查詢：提供廠商透過Internet查詢相關資訊，諸如付款方式、發票查詢、付款明細表、未付款發票查詢、止付發票查詢、 每日應付款彙總查詢。提前付款作業：提供廠商提前付款的申請作業。供應商異議處理：提供意見的反應及問題的陳述。（案二）信托信托的資訊中心位於林口，其貸放中心分設於台北、台中與台南。信托為了備份的需要，分別在林口、台北、台中與台南各設置一部ARCserve備份伺服器以便自行對所在地的各伺服器與工作站進行備份作業（Error! Reference source not found.）。備份的工序排定與控管均是由林口資訊中心統一執行，為此，四地之間的網路頻寬均為64k的專線。信托已使用了包括SQL Server，Open File與InocuLAN等備份代理程式或掃毒軟體。在硬體的配制方面，信托選用了磁帶櫃以達到備份自動化的作業要求。系統架構：成果：信托採取此種LBCM（區域備份、中央控管）的備份架構不但節省了人力的浪費，增加管理的方便性，更大大減低了因人為操作不當所可能引起的系統錯誤。（案三）聞局(錄影節目管理系統)聞局的“錄影節目管理系統”原本是在DEC上所開發的一個系統，又顧及該系統的使用單位除局內的廣電四科外，又考慮開放供片商來使用，為解決片商前置端軟體維護的問題，故而選用WEB的解決方案以利業務進行，其系統架構及系統功能簡述如下：系統架構：提供之功能：片商資料管理：建立、管理各片商的基本資料。影片資料查詢：提供片商查詢影片送審集核准的情形。稽核作業：提供廣電四科之稽核人員外出稽核業務。建構主義中的自我學習與知識觀Self-help Learning and Knowledge Perspective of Constructivism孫鵬虯 許戎吟 林秀玫 曾健翔 陳信中 柯勝元真理大學資訊管理學系淡水鎮真理街32號Email:.tw摘要長期以來，填鴨式的教學方式所造成學生無法有效活用知識，而以建構主義為主軸的自助式學習方式，我們強調可藉由遊戲的機制，學習者自動自發的學習，自己建構知識，加以管理，運用到生活周遭的事物，讓所學的知識做出及時反應。系統當中，有三項主要功能，個人筆記本、評鑑筆記本、討論區。個人筆記本強調知識是由學習者自行建構，整理自己的筆記本評鑑筆記本實踐建構主義中互動、溝通、合作和刺激學習更能產生最大效能的幾項重點，讓已有充足鳥類顯性知識的人能靈活運用，正在學習當中的使用者也能得到一個正面、積極的回應討論區應證了建構主義中知識是個人與別人經由磋商與和解的社會建構，強調個人建構知識是在社會文化的環境下建構，大家一起在知識管理上求取進步。當然，主動自發的學習者，在此系統應可的適用者。不主動自發的學習者，還是需要有人在旁鞭策前進，或是同儕團體互相提攜的學習方式，才不至於原地踏步。學習新的知識，是要讓人能有效運用，如能再創新出更為突破性的新知，就更近一步符合人類為萬物的尺度。關鍵字：自助式學習、建構主義、知識ABSTRACTIts found for quite some time that the students under spoon-fed education cant apply their knowledge effectively. In self-constructivism learning, the students can construct new knowledge spontaneously through the mechanism of games and apply the knowledge and solve the problems they learnt to the daily life.There are three major functions in the system: personal notebook, referee notebook and discussion board. The personal notebooks are arranged the learners themselves. The referee notebook allowed experienced-users to evaluate, credit the knowledge embraced in the notebooks. The discussion board is a place where the learners can exchange their expertise knowledge with others.Of course, the most suitable users of this system should be those who are able to learn voluntarily. People who dont learn voluntarily would still rely on others to spur on, or learn from the mutual help in their peer group so as not to remain at the same level. The purpose to learn new knowledge is to make effective use of it. The greater breakthrough we can make, the closer we are in correspondence with the scale of nature.Keywords：self-help learning, constructivism, knowledge第一章 緒論研究背景建構主義是現代教育界的熱門話題，強調學習者利用已知知識主動學習，建構知識。八十五學年度國小教育開始實施以建構主義為理念的新學習方式，讓學生有更多思考空間，培養出自我學習能力。長久橫行於教育界的填鴨式教學法，學習新知識成為學生的負擔，死板遵循已編好的固定教材，被動學習、吸收，這些死背的東西只能在應付考試時發揮效用；反觀國外教育方式，即是採用建構主義，知識的累積是由教師從旁協助引導，同時激發出學生的想法，造就出學生的創造、思考、判斷能力，減少八股式的思考。因此近年來漸漸有學者提出建構主義為基礎的教學環境、學習方式，學生利用先備知識及經驗來建構新知識、觀念，學習不再是種為應付考試的盲從學習。但是國內對於建構主義的應用，至多是運用於數學科目，因為數學著重的是靈活運用，而非死背公式不知其意義為何，自然科學方面有著和數學一樣的學習原理，與自然科學有關的知識更是充斥著我們周遭，和我們息息相關，這一點更說明了建構主義用於自然科學學習方面更是適切，一樣可以藉由建構主義，依照認知個體的先備知識及學習經驗，建構組織新的知識。研究動機從前傳統填鴨式教育的學習環境，用一份固定的教材用於所有學生，由老師完全教授裡面的內容，我們只是將老師傳授的全部記憶起來，成為我們的知識，可是並沒有針對這些雜亂無章知識做組織整理，由於對知識建構歷程不了解，導致學生不會靈活運用知識，很多知識會在無形中沉寂、消失。有鑑於此，我們提出建構式的自助式學習環境，引導學生主動的學習，將所學的知識建構在自己的筆記本，從中看見知識的累積歷程，產生真正屬於自己的知識。此外給學生一個可以討論的空間進行資訊的交換，學生可以在此環境下自主的學習成長，完全自助式的學習方式，改善傳統學習方式的不良。國內對於數學科已經致力於建構式的教學，但是自然科學卻依然在以往的填鴨式教學下進行，所以系統想朔造一個由學習者自行建構知識的地方，讓學生在一個壓力小學習效果佳的環境下快樂學習。研究目的本研究的目的是想要塑造出以建構主義為基礎的自助式學習環境，我們針對國小高年級的學童為對象，以遊戲機制激發學童的學習興趣，引導他們可以自己主動學習知識，對於學習知識不再是只有從課本中得到，更可透由我們的生活周遭，或是網際網路的搜尋等途徑去驗證及尋求解答，達到自助式學習的效果，學習者會主動去尋找知識，將自己找到的知識加以組織建構在筆記本，呈現出來，這便符合建構主義的精神，系統中的討論區可以和其他學習者共同針對疑惑進行討論，不但對學習者的思考能力有所提昇，知識的探究也會更深入。知識分成顯性知識和隱性知識，放置筆記本中的知識屬於顯性知識，而討論區中呈現出來的即是帶有個人觀點的隱性知識，所以我們主要是針對顯性知識及隱性知識，利用建構主義來作知識的管理，關於知識的介紹在參考文獻2.1部分詳細介紹。為求更進一步研究，我們希望與淡水國小的師生合作，在老師的指導下，增添系統內容的豐富，以及學生的配合進行測試，使本系統能加以改善，達到適合國小高年級學生使用。本系統基本設備應具有pentum-100中央處理器及32Mbytes RAM的個人電腦，可撥接上網即可。第二章 文獻探討 知識 何謂知識呢？首先，先談到資料、資訊、及知識之間的關係，再談到知識的定義及顯性知識和隱性知識的介紹。資料是存在於我們的生活周遭，看到，聽到，摸到的實體都可以算是，符號，數字，數據，也都是屬於資料；資訊，簡單的說即是將資料轉換成有意義的資訊（Davenport&Prusak,1998;Tuomi,1999）。我們可以說，資訊是一種訊息，它通常透過文件或是視訊系統來傳送，因此資訊是具有意義的（戴文坡普賽克,1999）；知識，即是將資訊賦予價值。在知識管理企業組織如何有效運用知識（戴文坡普賽克,1999）書中將知識定義：知識是一種流動性質的綜合體；其中包括結構化的經驗、價值、以及經過文字話的資訊，此外，也包含專家獨特的見解，為新經驗的評估、整合與資訊等提供架構。知識起源於智者的思想。在組織中，知識不僅存在文件與儲存系統中，也蘊涵在日常例行工作、過程、執行與規範當中。，彰顯出知識不是簡單的一個概念，而是有很多不同元素的綜合體。知識有顯性知識和隱性知識的區分（Polany,1966;Nonaka&Takeuchi,1995），顯性知識是人的理性思考過程中，創造出能解決問題的知識，可以形式化，結構化，制度化，標準化，格式化的方式來傳遞知識，因此顯性知識可以加以編碼來管理，是一種編碼化知識；隱性知識則是屬於較個人的，屬於心智上的感受以及親身的體驗，難以用言語形容及表達的知識，通常是利用頻繁的互動過程來達到知識的分享，人與人之間的溝通互動，相互激發出更多創新的知識。（Zack,1999） 知識的表徵知識表徵指的是我們的長期記憶與工作記憶中，訊息如何呈現的方式。我們心智內所存有的知識形式則是和知識如何運作有關。如果這個知識功能是要指導動作的，那麼該知識則應和記憶中的動作指令緊密連結；另一方面，倘若該知識所扮演的角色涵蓋了各種不同的目的時，則此知識應具有一種可以在不同情境中被取得的形式。而假使這是個總是可以依照同樣方式來使用的知識，那麼它應該被置於一個只需要較少注意力（attention）的形式中。再者，假使某些概念集組總是經常被一起使用到，那麼它們在記憶中也應該被結合在一起。知識的表徵有兩種呈現方法，分別是敘述性知識（declarative knowledge）和程序性知識（procedural knowledge）。敘述性知識指的是瞭解事件本身的知識，它是有關事實、理論、事件及物體的知識，它和程序性知識不同，後者乃是了解事情要怎麼做的知識，它包含了動作技能、認知技能，以及認知策略等的知識。現實生活中，我們在學習程序性知識的同時會自然地產生新的敘述性知識。程序性知識的習得會因個人經驗不同而異，因此並非所有的人都有相同的程序性知識，敘述性知識與程序性知識的習得有不同的速率，敘述性知識的基本單位可能會在一次發掘或在遭逢此訊息時，便被登錄或儲存於長期記憶中。敘述性知識基本單位的發展需要較長的時間，然而它們卻能夠很快地被習得。反過來看，程序性知識的習得則相當緩慢，加強練習與經驗會主導程序性知識的習得。知識的習得與修正性（modifiability）直接相關，學習敘述性知識所需的成本相當低(指它們可以很快地被習得)，故敘述性知識也很容易被修正。至於程序性知識，只有在習得的早期階段才比較容易去修正，一旦記憶系統已建構好，便很難再去做修正。敘述性知識與程序性知識在學習與問題解決的過程中會以不同方式交互作用（interact）。圖2-1顯示一個程序性知識與敘述性知識交互作用的一般模式。如圖所示，工作記憶是程序性知識與敘述性知識發生交互作用的媒介。配對（matching）會生在當某生產法則所需之所有條件在工作記憶中同時都活化的情況下，引發此生產法則去執行（execute）該作用，這通常會再導致工作記憶內容的改變，如圖中由生產法則記憶指向工作記憶的箭頭所示。程序性知識通常需要由敘述性知識得來的資料以持續其本身的運作。(丘修平譯，E.D.Gagne,C.W.Yekovich,&F.R.Yekovich原著，民87)生產法則記憶 敘述性知識配對執行儲存提取工作記憶運作登錄外在世界圖2-1 敘述性知識與程序性知識間的交互作用(改編自J.R. Anderson, 1983)在我們的系統當中，我們利用筆記本的型式來管理顯性知識的程序性知識和敘述性知識，隱性知識的程序性知識和敘述性知識則利用討論區來激發知識。在第三章研究方法中，會詳細介紹呈現敘述性知識及程序性知識的筆記本格式。 認知建構理論想要瞭解認知建構理論究竟是怎麼一回事，就一定得談皮亞傑(Jean Piaget, 1896-1980)。他是研究兒童認知發展過程中各個階段質的變化的先驅者。他的專長領域可以說是集生物學家、哲學家暨心理學家於一身，他的想法深受邏輯實證論的影響。以下，我們先從他的專長背景切入，再回顧他的研究對二十世紀的教育思潮發生那些重要影響。著名教育家Piaget是邏輯學家也是哲學家。他把康德的主張跟邏輯連結，認為邏輯能力就是先驗知識的一個例子。他好奇這樣的知識如何在兒童的腦海中發生，所以提出一個假說，主張思想的結構跟思想的邏輯具相同的形式。他對後世影響最大的恐怕要算是心理學方面，Piaget主張，生長中的兒童，是研究人類知識起源最好的資訊來源。研究知識起源的學問在哲學上稱為認識論(epistemology，或譯為知識論)，所以Piaget建立的研究領域被人稱為遺傳(發生)認識論(genetic epistemology)。他曾受僱參與Binet-Simon的智力測驗研究分析結果。他的方法與眾不同，因為受測者在測驗中答錯的部分幾乎相同，所以他對測驗中錯的答案比對正確的答案還有興趣，想要一探究竟，於是用一些科學的問題晤談兒童。他經常給兒童一些材料，然後要小孩子一方面解決問題，例如：怎麼樣平衡兩物的質量，同時一方面要小孩子解釋。這種他首創的研究法後來被稱為臨床晤談法(clinical interview)。他就是這樣，從研究兒童思想的邏輯之中去導出他對於思想的結構之理論，就是有名的認知發展階段理論。Piaget認知發展階段理論的主張認為：兒童對於自然世界的想法，是經歷一系列質的變換階段。不過後來許多建構主義者對Piaget的階段理論不太在意，反而對於他所建議知識發展的機制更有興趣。這也是我們系統所引用的部分，因為Piaget主張，思想藉著從一個認知平衡狀態成長到另一個狀態而發展，對學習者而言如果你的經驗跟所預期的一致，那麼這些經驗就有意義；你只需把新經驗加到自己腦中的資訊庫就好了。但是，假如你的新經驗並非預期的，你也丟不掉它們。這種情形，你有三種選擇：不去管它們(很平常的做法)、或是在腦中改變它們使這些經驗能契合腦中已有資訊(更平常的做法)、或是改變你的思想方式使新經驗能契合(很不平常的做法)。他認為，唯一能讓學習者認知進步之途，就是透過一系列認知階段的基模組(schemata)之改變。當新資訊跟先前經驗有差異而不能契合時，它就無法彙整入已有的基模組中，因而就不能被理解。要消除前後差異的唯一方法，就是使基模組被修正，這也就是概念改變的過程。以學習的角度來看人類處理訊息的能力，可以劃分為記憶（momory）與理解（comprehension）兩個部分。記憶與理解的部分都是有限的，但是人類可以運用訊息處理的技巧來提昇這種能力的表現，例如在記憶方面，可以運用訊息串節，或複雜程序的自動化等技巧，來補償記憶的限制（林清山譯，梅耶(Richard E.Mayer)原著，民82）。就思考活動而言，工作記憶區（Working memory）才是執行思考的處所，知識庫的記憶資料被提取到此處進行思考處理（Reason, 1991；Wickens & Flach,1988）。建構知識的學習歷程-即影響建構新知識方式的訊息處理-可以用圖2-2三個階段的認知學習歷程來說明（Mayer，1984，1987，1989），這三個階段的認知學習歷程都包括有意義的學習。根據這個模式，當學習者選擇相關的資訊後，使用適當的現存知識將資訊統整在一起。Mayer分別稱這三階段學習歷程為選擇、組織、統整（Mayer，1984，1987，1989b，1992a）。感官記憶sensing memory選擇短期記憶short time memory長期記憶long time memory統整組織反應刺激圖2-2 知識建構的認知模式圖(Mayer,1992,p408)第一個有意義學習的階段，是從感官記憶到短期記憶的選擇階段，這個階段包括學習者從本文主體中選擇相關資訊，並把資訊累進到運作記憶中（Mayer，1992，p.32）。第二個有意義學習的階段是組織階段，這需要將所選擇的資訊片段建立內在的連結，如圖2-1中所指，從短期記憶重回到短期記憶的部分，其組織也包括將選擇的資訊片段統整為一個整體（Mayer，1984，p.32）。第三個有意義學習的階段，是統整階段，這個階段是將組織過的新知識，和舊有知識之間建立外在的連結，如圖2-2所指是從長期記憶回到短期記憶。所以統整是把經過組織的訊息與記憶中已有的知識結構相連結（Mayer，1984，p.33）。從圖2-2中我們可以瞭解，以建構的觀點而言，學習者是一個主動的訊息處理者，會嘗試將現有的資訊變的有意義。所以我們融合建構主義的精神，引導學生學習及使用建構知識的方式。且學習是知識建構的過程，而不是知識紀錄或吸收的過程，這對學習研究及實務而言有很大的啟示。學習是種個別化的學習經歷，所以有外在的刺激必須經由引發學習者原有的想法，將所選擇注意的知覺嘗試與長及記憶產生關聯，在經有意義的理解程序儲存於個體的記憶中，所以在這整個學習的過程中，學習者必須是主動積極的行為者（active agent），而非被動的接受者。由此可知認知學派將教學活動視為一種學習導向的事件。教育學者將Piaget的認知發展理論應用在教學上，形成了建構主義的主要理論基礎。他的認知發展論的三個主要假設：（1）知識並非存在環境中客觀的實體，而是個體與環境的互動。知識的主成包括了主觀和客觀的成分。（2）智能的成長和生物的發展一樣，先由個人就認知環境所組織的心智結構-基模（schema），在心智發展或學習發生時，產生同化（assimilation）或調適（accommodation），以發展成為新的基模。（3）影響認知發展的因素，包括物理環境、社會環境、個體成熟和個體自我調適的歷程。知識是認知個體主動建構，並非被動的被灌輸，所以在我們的系統當中並不提供教學，而是讓使用者透由我們的系統設計，搜尋到解決事件的方法，進而獲得新的知識，然後和舊有經驗相衝擊產生新經驗，儲存到長期記憶當中。建構理論建構主義源自心理學家Pi