科技與工程教育學刊
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Item Extracting Cross-Domain Employability Indicators of E-Business Printing Industry in Taiwan(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-06-??) Liang-Yuan Hsiung; Mu-Hui Lai; Yuan-Dou HsiaoThe research aims at professionals serving with Taiwan's current 1,000 printing businesses in an attempt to extract cross-domain employability of E-Business that the printing industry professional indicators should have in Taiwan. The pilot study aims at confirming and developing a questionnaire based on indicator of employability on E-Business in Printing Industry and the researchers designed Analytical Hierarchy Process (AHP) questionnaire and built its weight to present the cross-domain employability indicators related to E-Business. The research found that the eight main indicators are in the following order by importance: work attitude, teamwork, business operation ability, production/manufacturing ability, pre-press network integration ability, innovation ability, image-processing ability, and editing/design ability. The contribution can benefit the printing industry when recruiting new employee, and to serve as reference for the printing related departments in higher education.Item LED電動機模型教具的研製與教學評估(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2014-06-??) 彭世興; Shyh-Shing Perng本文以「高亮度LED燈」代替「電動機線圈」的創新概念，研製一個「LED電動機模型教具」。利用LED發光的顏色，顯示電動機線圈通電後，所產生磁場的極性與方向。再以電路控制LED燈的亮滅，產生類似廣告燈的旋轉視覺效果，藉由LED色彩的變化可吸引學生注意，提高學習動機。利用「手動操作」的模式，將旋轉電機「連續」快速的動作方式，分解成「離散」步階的手動操作模式。使學生由一步一步手動的操作過程，觀察LED燈顏色的亮滅變化，體會出電動機建立旋轉磁場的工作原理。本文所研製的「LED電動機模型教具」，應用於實際的「電機機械」教學課程，並經由問卷與成就測驗完成教學成效評估。本文發展的教具與教材，可作為高職、大專院校等開設電機機械理論與實驗課程之教學參考與應用。Item LED電動機模型教具的研製與教學評估(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2014-06-??) 彭世興; Shyh-Shing Perng本文以「高亮度LED燈」代替「電動機線圈」的創新概念，研製一個「LED電動機模型教具」。利用LED發光的顏色，顯示電動機線圈通電後，所產生磁場的極性與方向。再以電路控制LED燈的亮滅，產生類似廣告燈的旋轉視覺效果，藉由LED色彩的變化可吸引學生注意，提高學習動機。利用「手動操作」的模式，將旋轉電機「連續」快速的動作方式，分解成「離散」步階的手動操作模式。使學生由一步一步手動的操作過程，觀察LED燈顏色的亮滅變化，體會出電動機建立旋轉磁場的工作原理。本文所研製的「LED電動機模型教具」，應用於實際的「電機機械」教學課程，並經由問卷與成就測驗完成教學成效評估。本文發展的教具與教材，可作為高職、大專院校等開設電機機械理論與實驗課程之教學參考與應用。Item Psychological and Environmental Predictors of Student Imagination: The Mediating Role of Generative Cognition(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-06-??) Yu-Ling HsuThis study aimed to explore what psychological and environmental influences stimulated imagination in education major university students. In addition, it was assessed to what degree these influences had on student imagination. The participants in this study were two groups of students from eight education programs. Sample one (n = 402) served as the calibration sample for testing the most appropriate structures of imaginative capability scale and psychological/environmental influence scales, using exploratory factor analysis. Sample two (n = 380) served as the validation sample using confirmatory factor analysis for validating the factor structure from sample one, and establishing the predictive model. The results of this study supported that imagination consists of nine capabilities, namely crystallization, effectiveness, elaboration, exploration, intuition, novelty, productivity, transformation, and sensibility. The psychological influences regarding imagination stimulation were comprised of six factors, namely: intrinsic motivation, self-efficacy, inspiration through action, stress, emotion, and generative cognition. The environmental influences of imagination-stimulation were composed of four factors, namely: social climate, organizational measure, physical component, and human aggregate. The hypothesis of the study that generative cognition plays a mediating role on imagination-stimulation was partially supported. The structural model also showed that variables of intrinsic motivation, emotion, self-efficacy, and organizational measure have significant, indirect effects on imagination.Item 三階診斷評量應用在工科學生化學特性解釋之內容分析(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2014-12-??) 蘇金豆本研究目的旨在應用三階診斷工具中學生的回應理由進行內容分析，探究學生以分子微粒層次解釋化學物質狀態、溫度、壓力和體積等之概念回應理解。研究對象來自校內外選修普通化學之四技工科學生做為施測對象。統計分析結果敘述如下四點:(1)本研究發展之三階診斷工具難易適中、鑑別度佳且信效度良好；(2)學生對於化學物質分子微粒特性的示性解釋容易產生迷思概念，因而導致成就測驗分數偏低；(3)學生選擇的答案多數無法提供化學物質分子微粒特性的科學概念解釋；(4)學生選擇的不正確答案，推論出不正確的化學物質分子微粒特性。透過三階診斷工具內容分析發現，工科學生對此種微粒特性的高層次科學概念問題回答時易出現瓶頸。因此，本研究建議進行化學教學時，應針對分子微粒層次提供詳細的解釋觀，以提昇學生學習深度。Item 不同合作學習分組策略導入Wiki網頁編輯以輔助國中生理化科學習之研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 周保男; 林信廷; Pao-Nan Chou; Hsin-Ting Lin本研究採準實驗研究法，探討利用不同的合作學習分組策略導入Wiki網頁編輯以輔助「有機化合物」與「力學」單元的教學，對學生學習成效之影響。三個八年級班級共116位學生分別依成績以「異質分組」、「同質分組」以及「自由分組」編輯導入課堂教學的Wiki網站，進行為期六週的實驗教學。在實驗前一個月所有班級皆進行成就測驗之前測，實驗後一週內進行成就測驗之後測。研究發現，三種合作學習分組策略對學生的學習成效有相同的影響力，且不會影響學生在Wiki編輯上的貢獻程度。Item 不同合作學習分組策略導入Wiki網頁編輯以輔助國中生理化科學習之研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 周保男; 林信廷; Pao-Nan Chou; Hsin-Ting Lin本研究採準實驗研究法，探討利用不同的合作學習分組策略導入Wiki網頁編輯以輔助「有機化合物」與「力學」單元的教學，對學生學習成效之影響。三個八年級班級共116位學生分別依成績以「異質分組」、「同質分組」以及「自由分組」編輯導入課堂教學的Wiki網站，進行為期六週的實驗教學。在實驗前一個月所有班級皆進行成就測驗之前測，實驗後一週內進行成就測驗之後測。研究發現，三種合作學習分組策略對學生的學習成效有相同的影響力，且不會影響學生在Wiki編輯上的貢獻程度。Item 中高齡族群之科技素養教育現況與展望(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 李昆憲; 羅希哲; 蔡慧音; 石儒居; Kun-Hsien Li; Shi-Jer Lou; Huei-Yin Tsai; Ru-Chu Shih本研究旨在探討中、高齡族群教育中科技素養教育推動的狀況，以分析其架構與未來展望。研究乃採以文件分析法、訪談法與量化問卷調查法，從法制面、機構課程分析與中、高齡族群教育對象需求分析。針對高屏地區主要之三個中、高齡族群教育提供機構與學習者進行研究分析。研究結果如下：（一）提供中、高齡族群的服務機構科技素養教育類課程仍過於狹隘與不足；（二）中、高齡族群族群對科技素養教育的需求是強烈且橫跨性別與區域、原職業類型；（三）61～70歲族群對中、高齡族群中科技教育的需求呈現需求強烈；（四）落實中、高齡族群的科技素養教育方可追求社會公平正義並與法律精神相符。期待相關單位，透過異業聯盟或產、官、學合作方式，增加中、高齡族群科技教育的廣度，使科技教育在中、高齡族群中的推動能真正落實。Item 中高齡族群之科技素養教育現況與展望(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 李昆憲; 羅希哲; 蔡慧音; 石儒居; Kun-Hsien Li; Shi-Jer Lou; Huei-Yin Tsai; Ru-Chu Shih本研究旨在探討中、高齡族群教育中科技素養教育推動的狀況，以分析其架構與未來展望。研究乃採以文件分析法、訪談法與量化問卷調查法，從法制面、機構課程分析與中、高齡族群教育對象需求分析。針對高屏地區主要之三個中、高齡族群教育提供機構與學習者進行研究分析。研究結果如下：（一）提供中、高齡族群的服務機構科技素養教育類課程仍過於狹隘與不足；（二）中、高齡族群族群對科技素養教育的需求是強烈且橫跨性別與區域、原職業類型；（三）61～70歲族群對中、高齡族群中科技教育的需求呈現需求強烈；（四）落實中、高齡族群的科技素養教育方可追求社會公平正義並與法律精神相符。期待相關單位，透過異業聯盟或產、官、學合作方式，增加中、高齡族群科技教育的廣度，使科技教育在中、高齡族群中的推動能真正落實。Item 以混沌系統為基礎之物聯網安全資料流(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2020-12-??) 吳錫聰; Shyi-Tsong Wu物聯網目前正蓬勃發展，物聯網資料流的安全性是資安的一個新課題。物聯網資料流的安全運算必須具有快速特性與有具良好的效率，而串流加密器具快速運算的優點，常應用於即時通訊的安全，其亦切合物聯網安全資料流的保密需求。混沌理論的輸出序列與初始值相關，其於密碼學之應用具有保密性、效率高、隨機性佳等優點，近來亦常見應用混沌理論於串流加密器的實現。本研究基於物聯網安全資料流的需求，結合不同低維度混沌理論建構金鑰流產生器的基本元件，以強化系統輸出序列的安全性。透過軟體實現產生輸出金鑰流，接著我們以FIPS PUB 140-1與美國國家科技標準局NIST的SP 800對輸出金鑰流作亂度分析，結果顯示，在FIPS PUB 140-1的測試方面，過率為100%；在NIST SP800的測試，金鑰流的通過率至少為92％。此外，我們進一步將此基於混沌系統的金鑰流產生器實現於物聯網系統，我們以物聯網平台Raspberry Pi為基礎，以實現一個以混沌系統為基礎的物聯網安全資料流，實作結果顯示在接收端可以解密得到正確的原始明文。Item 以粒子群最佳化演算法建置適性化測驗系統(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 鄭淑真; 潘逸峻; 鄭宇翔; Shu-Chen Cheng; Yi-Jun Pan; Yu-Hsiang Cheng根據學習者能力而提供適合學習者的試題是適性化測驗的目的，大部分都是給予測驗者一個能力值，該能力值代表測驗者對學科的了解程度，但每門學科中，往往是由許多區塊知識所構成的，以英文來講，可簡單分成單字、文法、閱讀、聽力等區塊，學習者可能對單字知識為擅長，對文法知識則否。本研究將以粒子群最佳化演算法結合知識結構的概念，提出一個能動態選題的適性化測驗系統，根據測驗者上題作答狀況決定下題的難易度，以及多重能力的評估方式，對每個區塊知識給予獨立的能力值，當出題時選出與區塊知識關聯性高的題目，透過這種機制達到適性化學習的目標。Item 以粒子群最佳化演算法建置適性化測驗系統(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2012-12-??) 鄭淑真; 潘逸峻; 鄭宇翔; Shu-Chen Cheng; Yi-Jun Pan; Yu-Hsiang Cheng根據學習者能力而提供適合學習者的試題是適性化測驗的目的，大部分都是給予測驗者一個能力值，該能力值代表測驗者對學科的了解程度，但每門學科中，往往是由許多區塊知識所構成的，以英文來講，可簡單分成單字、文法、閱讀、聽力等區塊，學習者可能對單字知識為擅長，對文法知識則否。本研究將以粒子群最佳化演算法結合知識結構的概念，提出一個能動態選題的適性化測驗系統，根據測驗者上題作答狀況決定下題的難易度，以及多重能力的評估方式，對每個區塊知識給予獨立的能力值，當出題時選出與區塊知識關聯性高的題目，透過這種機制達到適性化學習的目標。Item 具定位校正機制之群組機器人室內導航與控制系統之研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2017-06-??) 彭君豪; 簡宜興; 許陳鑑; 王偉彥本論文提出具定位校正機制之群組機器人路徑追蹤以及路徑規劃演算法，透過融合里程計以及雷射距離感測器的設計，來解決里程計存在累積誤差的問題。在定位方面則是引進蒙地卡羅定位法，以粒子濾波器作為主要架構，藉由雷射資訊進行機器人自主定位，透過定位結果補償移動過程中里程計的誤差，來達到更好的控制效果。在路徑規劃方面，考慮到路徑會隨著機器人的移動而有所改變，基於D*Lite 演算法的基礎，並將演算法推廣到群組，視其他機器人為障礙物，進行迴避。並交由MySQL 伺服器進行資料統籌，減少機器人的運算負擔，讓機器人可以專心處理感測器資訊。在路徑追蹤方面，本文使用倒階控制法設計運動學控制器，將路徑規劃的結果當作參考信號，以蒙地卡羅定位以及里程計混合輸出結果取代過去所使用的里程計定位，以避免里程計的累計誤差。實驗結果表示此方法能使機器人準確運行於事先規劃好的軌跡之上，並且能夠發現群組中其他機器人的存在，並嘗試進行迴避。Item 可依距離亮度調控之節能門口燈系統(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2017-06-??) 陳信全; 許陳鑑; 陳俊憲; 梁志瑋; 林政儒; Hsin-Chuan Chen, Chen-Chien Hsu, Chun-Hsien Chen, Chih-Wei Liang, Cheng-Ju Lin在這個響應節能減碳的時代，如何減少住家及商用照明燈具的能源浪費，著實是一項重要的課題。一般除了日用照明外，樓梯間夜間照明也是不可忽視的一項電源消耗。目前市面上有許多不同感應方式的燈光裝置，例如：紅外線遮蔽感應、人體感應 (PIR) 偵測、或微波感應等型態照明燈。然而這些傳統燈具感應裝置僅能於有人靠近時，方才啟動點亮燈光，並不適合用於樓梯間的引導照明。本作品嘗試設計結合PIR 偵測及超音波感應來做為燈具的亮度控制，當人體在感應範圍內移動靠近燈具時，會依人體和燈具間的距離來控制燈具的亮度。此外，若當有人在門口逗留太久，亦會啟動攝影機拍照，並警示告知屋主。因此，本作品可提供樓梯間能於夜間隨人體靠近門口距離，而調節適當的照明亮度，以達到指引照明及智慧節能的功效；同時也兼具居家和工作場所的安全保障。Item 國中生科技創意歷程與產品創意之關係研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2017-06-??) 呂紹川本研究主要為探討科技創意歷程，包括作品規劃、設計分析、元件製作、組裝及功能測試五個階段，和產品創意之造型、材料及機能三個向度間的關係。研究對象為某國民中學157 位七年級學生，男生86 人，女生71 人。透過教學活動，以學習單的方式紀錄學生之科技創意歷程，並分析學生在產品創意之表現。回收後的資料，以描述性統計、皮爾森積差相關、單因子變異數分析，探討其間的關聯及差異。主要研究結果包括：（1）學生科技創意歷程表現愈好，產品創意得分愈高；（2）科技創意歷程高分組在產品創意之總分及機能項目上，有較佳的表現；和（3）產品創意高分組在科技創意歷程各階段皆有較佳的表現。本研究針對研究結果提出建議，供未來研究及教學參考。Item 國內工程及科技教育認證制度實施之調查研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2013-12-??) 林妙真; 張佩芬; Miao-Chen Lin; Pei-Fen Chang國內工程及科技教育認證制度實施至今已十年，但未有任何實徵研究探究認證所帶來的影響及實施成效。故，本研究以全國大學工學院與資電學院教師的觀點，探討其對於工程及科技教育認證的認知與實施現況。以問卷調查與深度訪談為資料蒐集方式，有效回收問卷共471份，受訪對象含院長、系主任與教師共20位。研究發現：工程及科技教育認證制度實施後教師能留意教學大綱需包含的要素、教學也較為多元；但老師們較少能依據評量結果，分析學生學習情形，這也讓老師們難以評估學生核心能力在認證實施前後有否改變。另外，教師們表示跨領域合作教學有實行上的困難。最後，根據本研究結果，提出協助工程相關系所建立評分規準的建議。Item 國內工程及科技教育認證制度實施之調查研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2013-12-??) 林妙真; 張佩芬; Miao-Chen Lin; Pei-Fen Chang國內工程及科技教育認證制度實施至今已十年，但未有任何實徵研究探究認證所帶來的影響及實施成效。故，本研究以全國大學工學院與資電學院教師的觀點，探討其對於工程及科技教育認證的認知與實施現況。以問卷調查與深度訪談為資料蒐集方式，有效回收問卷共471份，受訪對象含院長、系主任與教師共20位。研究發現：工程及科技教育認證制度實施後教師能留意教學大綱需包含的要素、教學也較為多元；但老師們較少能依據評量結果，分析學生學習情形，這也讓老師們難以評估學生核心能力在認證實施前後有否改變。另外，教師們表示跨領域合作教學有實行上的困難。最後，根據本研究結果，提出協助工程相關系所建立評分規準的建議。Item 在不同課程順序下在不同課程順序下學生對鎖具構造概念建立之研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2014-06-??) 余安順; An-Shun Yu本研究是以相同的課程，不同的順序安排動手做與觀展活動，並以競賽方式促進學童在鎖具構造上的瞭解同時學習鎖具構造的興趣，本研究目的是希望瞭解何種順序的課程安排，有助於學童函深學習鎖具的構造和興趣，並藉由動手做與競賽策略，檢視學童是否達到鎖具構造概念的建立。本研究參函的探究組學童有32 人，其中凿含24 個男生與8 個女生；解說組的學童有23 人，其中凿含16 個男生與7 個女生。本研究利用問卷與學習單的方式評估學童參函活動前後的鎖具構造學習情形，研究結果顯示探究組學童在鎖具活動前後的科學學習興趣和自我效能均有顯著差異，而解說組的學童自我效能有達到顯著差異，科學學習興趣則未達顯著差異。此外，結合動手做與鎖具競賽活動可以有效幫助學童對於鎖具構造的了解。本研究參函的探究組學童有32人，其中凿含24個男生與8個女生；解說組的學童有23人，其中凿含16個男生與7個女生。本研究利用問卷與學習單的方式評估學童參函活動前後的鎖具構造學習情形，研究結果顯示探究組學童在鎖具活動前後的科學學習興趣和自我效能均有顯著差異，而解說組的學童自我效能有達到顯著差異，科學學習興趣則未達顯著差異。此外，結合動手做與鎖具競賽活動可以有效幫助學童對於鎖具構造的了解。Item 在不同課程順序下在不同課程順序下學生對鎖具構造概念建立之研究(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2014-06-??) 余安順; An-Shun Yu本研究是以相同的課程，不同的順序安排動手做與觀展活動，並以競賽方式促進學童在鎖具構造上的瞭解同時學習鎖具構造的興趣，本研究目的是希望瞭解何種順序的課程安排，有助於學童函深學習鎖具的構造和興趣，並藉由動手做與競賽策略，檢視學童是否達到鎖具構造概念的建立。本研究參函的探究組學童有32 人，其中凿含24 個男生與8 個女生；解說組的學童有23 人，其中凿含16 個男生與7 個女生。本研究利用問卷與學習單的方式評估學童參函活動前後的鎖具構造學習情形，研究結果顯示探究組學童在鎖具活動前後的科學學習興趣和自我效能均有顯著差異，而解說組的學童自我效能有達到顯著差異，科學學習興趣則未達顯著差異。此外，結合動手做與鎖具競賽活動可以有效幫助學童對於鎖具構造的了解。本研究參函的探究組學童有32人，其中凿含24個男生與8個女生；解說組的學童有23人，其中凿含16個男生與7個女生。本研究利用問卷與學習單的方式評估學童參函活動前後的鎖具構造學習情形，研究結果顯示探究組學童在鎖具活動前後的科學學習興趣和自我效能均有顯著差異，而解說組的學童自我效能有達到顯著差異，科學學習興趣則未達顯著差異。此外，結合動手做與鎖具競賽活動可以有效幫助學童對於鎖具構造的了解。Item 在設計專題活動中提升界定問題的批判思考能力：以新加坡「設計與科技」為例(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2021-06-??) Wei Leong, Leon LOH本研究旨於釐清在設計專題活動中，學生對於界定問題的批判思考過程。本研究透過新加坡一所中學的高中學生撰寫的設計日誌，以不同推理要素分析學生的批判思考過程，並評估其推理質量。本研究得出以下結論：首先，使用決策矩陣等決策工具未必能幫助學生實現高質量推理。為提升界定問題時的推理質量，需要更系統化地資訊與證據的收集過程。為了讓學生更有目的地收集資訊或證據，應該在其進行探索前預先訂立問題篩選標準。如此一來，學生收集資訊的能力可獲得提升，從而加深對問題的理解，亦加強學生進行界定問題的決策能力。另外，學生在訂立篩選標準時應聚焦於倫理、重要性、合理性、相關性、情感和可行性等要素。
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