教師著作
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Item 應用互動式E-learning於高職學生問題導向生命教育學習成效之研究(2006-08-01) 張菀珍; 葉榮木由於青少年自我傷害、暴力侵犯他人、毒品濫用、人際疏離與缺乏目標的現象層出不窮。繼澳洲、英國、美國等國家皆紛紛成立生命教育中心、生命教育網站與生命教育課程加以導正後，建置生命教育e-learning 環境，已經成為我國推動生命教育的重要計畫。目前在全國161 所高職中，只有兩所高職有生命教育e-learning 環境的建置，因此，目前推動生命教育應從教學、教材、e-learning 科技等面向進行研發與實驗，並採用問題導向式的生命教育教學，以培養高職學生的問題解決能力及提升生命教育的學習成效。本研究將應用發展的「問題導向生命教育e-learning 知識管理網站」及「融入式問題導向生命教育e-learning 實驗教材」為基礎，達成以下研究目的：（一）發展問題導向生命教育e-learning 的適用模式（二）進行高職問題導向生命教育e-learning 實驗（三）分析高職學生進行問題導向生命教育e-learning 之實驗成效（四）歸納應用代理人技術輔助高職學生進行問題導向生命教育 e-learning 成效之實驗成果，提出具體結論及建議同時，採用分析研究、調查研究、準實驗研究、行動研究及焦點團體等研究方法，以達成以上研究目的。Item 行動學習輔具對使用者生理、心理之影響(2006-01-01) 葉榮木; 陳郁雯Item 以合作學習模式為基礎之光機電整合科技教學系統研究與發展(2005-08-18) 葉榮木; 張國維光電科技是21 世紀的重點科技之一，對於學術研究與跨領域之產業技術發展(例如光電與機電科技結合，稱為光機電科技)均具有廣闊且深遠之影響。隨著國內人口初生率的逐年降低、跨領域系統科技師資養成不易、以及現今大學教授普遍認為大學生比十年前素質差等問題，光機電科技人才培育實在是教育上的難題。有鑑於此，我們提出此計畫並預計將此研究成果推廣，來達到國內科技教育達到向下紮根、向上提升之目的。在本計畫中，我們以合作學習方法為教學主軸，並且以現有光學、光機、光電、機電(含資電)知識庫為基礎，以啟發、聯想、與建構的方式，來進行以合作學習模式之光機電整合科技教學，以期使有心學習的學員透過合作學習模式，建立信心、成就感、與工程專業能力。本計畫執行步驟如下： (1) 以現有的知識庫提供學生的預習與觀摩之機會。 (2) 老師以基本學理教導學生並且說明進階應用的範圍，也藉由課程設計作業、專題將學生分組，使學生能藉由作業、階段性專題來進行合作學習，而非獨立學習孤軍奮戰。 (3) 透過合作學習、實驗與同學相互討論產生興趣，來學習理論與實作知識，提升整體學習效率。 (4) 以現有小型專題來進行具有大規模專題，建立專題知識庫，推廣研究成果。為達到本計畫之目的，其中的過程包括，公正客觀之學習評量，發掘與培育學習成效較佳的學員(學長或種子學員)、教材(含電腦輔助教學或數位學習教材)的編制、關鍵零組件的購入、以及設計與測試之模組的建立等工作。我們深信在國科會與各界專家學者的支持下，以現有的教育方法與工程專業知識為基礎，必定能夠順利完成此計畫，來對國內科技教育、學術研究與產業發展盡最大的心力。Item 結合產業發展與學術研究之光機電整合教學系統設計與實現(2006-08-01) 葉榮木; 張國維近年來，政府機構、產業界、與學術界在發展光電顯示器及固態照明(例如，發光二極體)製程技術上已經投入許多經費與人力，且有相當好的經濟效益。但是，目前這些光電產品的製造與量測設備大多必須倚賴國外廠商提供，導致許多技術都掌握在他們的手中。由此可知，推動自主性與前瞻性的光機電整合系統科技之研發，對於國內產業界與研究機構是刻不容緩的。 本計畫之目的在於提升國內光機電科技產業發展技術與學術研究的能力，並且預計將此研究成果推廣，使得國內科技教育能達到向下紮根、向上提升的成效。本研究以成果導向學習(outcome-based learning, OBL)方式來進行大學與碩士班專題(project)研究之教學。以小組專題的方式，培養學生具備有社會所需的核心能力，例如，自我學習、專業知識與技能、鑑別與解決問題、以及參與多元化團隊等之核心能力。評量方面則採用「持續評核(continuous assessment)的概念於多元化教學評量中，透過即時的評量回饋(feedback)，來調整課程教學的步調與方向，以達到教學目標。 於教學成效評量之結果顯示，教師個人之教學評量從平均點數 3.5(傳統教學)提升至4.19，學生平均成績亦有明顯進步之情形(由 65 分提升至 78 分，實施後約有 20%同學成績達 90 分以上)。此外，我們邀請產業界的專家學者，針對於課程知識內涵(學術研究價值/產業實用性等)以及學生(含畢業與在學)的專業能力等，進行問卷調查，結果顯示(評比分數平均為 4.4)此教學系統應用於光機電整合科技教育上具有相當好的成效，能符合當今高科 技產業之需求，可被推廣至各層面之科學教育。Item 有效的膚色偵測器應用於動態人臉偵測系統(2007-06-01) 鄔誌仁; 蔡俊明; 葉榮木本篇論文提出一套針對不同亮度做補償之膚色偵測器。由於膚色極容易受光線影響。因此，必須做一些適當的光線補償。首先，本篇採用 Chen所提出的適應性光線補償來做亮度校正。隨後，我們在此訓練出兩組 CbCr 值來做膚色分割。而在訓練過程中，採用「主軸 k-means」演算法將訓練資料做分群處理。而在特徵擷取部分，利用眼睛和嘴巴的特徵來定義人臉區域。實驗結果顯示出，本篇論文所提出之方法已有改善，膚色偵測率高達95.02％；且動態偵測率高達 93.33%。在此，我們主要是針對正臉以及接近正臉的人臉來做實驗。對於背景太複雜的情形下，仍然有偵測不到的現象。Item 光機電整合科技之基礎教學系統研究與發展(2003-08-01) 葉榮木; 張國維Item 以專題導向學習為基礎之光機電整合工程教學系統研發(2004-08-01) 葉榮木; 張國維多年來，光電科技已廣被泛認同為現在與未來的明星產業之一。依據國科會光電小組調查統計(經濟日報2003 年11 月7 日)，國內光電產業平均年成長30 %，但光電人才培育僅成長0.3 %。然而我們可以進一步地瞭解，與光電產業結合的跨領域系統科技(光機電整合工程)人才的培育更是相當的不足，就台灣學術研究與產業發展而言，實在是一大警訊。有鑑於此，國立台灣師範大學機電科技研究所，將以正進行中之國科會計畫(NSC 92-2516-S-003 -007)第一年研究成果為基礎，提出該計畫之第二年擬之執行內容（即本計畫提案內容），來延續並有效地推動該計畫內容，以及推廣研究成果，協助國內科技教育達到向下紮根、向上提升之目的。在本計畫(第二年計畫)中，我們以現有光學、光機、光電、機電(含資電)知識庫為基礎，來進一步地，廣納光機電跨系統領域專家之意見，擬定結合學術研究與產業發展之專題知識庫，以簡單、啟發、與建構的方式，來進行以專題導向學習為基礎之光機電整合工程教學，以期使有心學習的學員在工程專業上有明顯的成效。本計畫執行步驟如下： (1) 以現有的知識庫達成有效率的學習， (2) 導師先以基本學理教導學生並且說明進階應用的範圍，也藉由專題的進行與學生討論所以遭遇到的問題，讓學生可以從中學習， (3) 透過實驗產生興趣，來學習理論與實作知識，進行專題創作， (4) 以現有小型專題來進行具有大規模專題，建立專題知識庫，推廣研究成果。為達到本計畫之目標，其中的過程包括，發掘學習成效較佳的學員(學長或種子學員) 的培育、教材(含電腦輔助教學或數位學習教材)的編制、關鍵零組件的購入、以及設計與測試之模組的建立等工作。我們深信在國科會與各界專家學者的支持下，以現有的教育方法與工程專業知識為基礎，必定能夠順利完成此計畫，來對學術研究與產業發展盡最大的心力。Item 智慧型校園大樓門禁監控系統(2007-12-20) 蔡俊明; 葉榮木傳統的校園大樓門禁系統是以磁卡、鑰匙或密碼為主，其缺點是必須隨身攜帶，容易造成遺失或忘記，人員管理上，也會有漏洞。由於科技的進步，影像辨識技術可以應用於門禁監控系統，減少上述問題的發生。所以，本文提出以智慧型的影像辨識技術為基礎，來做校園大樓門禁監控系統。本系統主要包括人臉偵測和人臉辨識，其中人臉偵測包括膚色偵測和人臉確認，在膚色偵測中，因人的膚色容易受亮度的影響，所以，首先在不同亮度下，分別訓練出不同亮度的CbCr值，來做膚色偵測；接著，近距離的人臉，利用人臉中有眼睛和嘴唇以及上方有頭髮三種特徵，來確認出人臉區域，遠距離的人臉，利用變異度和頭髮，來驗證出人臉；最後，在人臉辨識中，利用主成份分析法和灰關聯分析法，做人臉辨識。經由實驗結果顯示，動態人臉偵測率和人臉辨識率分別達97.0％和94.3%。Item 改良式對角化主要成份分析法應用於腦電波辨識(2007-06-01) 陳致仰; 葉榮木; 蔡俊明本篇文章提出一個有效的方法，對受測者在意圖吐舌頭與意圖舉起左手時的腦電波做辨識。腦電波辨識是否成功的關鍵，在於特徵擷取與分類兩個議題，有別於過去文獻將重點放在分類演算法的改良上，我們認為找出更具代表性和更精簡的特徵，同樣值得重視。若選取的特徵能夠讓類別之間的差異變大，我們就可以使用很簡單的方法，來取代原先複雜的分類演算法，也不會降低辨識的準確率。在此，我們採用在人臉影像辨識中，具有良好效果的對角化主成份分析法(DiaPCA)，來擷取腦電波特徵，並加以辨識。我們除了找出 DiaPCA 在腦電波辨識的應用中最佳的參數條件之外，並提出了「改良式對角化主成份分析法」，來提升其辨識率。研究結果顯示，我們所做的修改，將原始的 DiaPCA應用在腦電波辨識的準確率大幅提升了10.79%。Item 智慧型監控的停車場：人和車的偵測(2007-12-20) 蔡俊明; 葉榮木; 李錫堅本文提出一個在智慧型監控的停車場中偵測人和車的方法。本方法包括快速背景相減法，移動物件行為分析，以及移動物件分類。在背景相減法中，無需事先建立背景模式影像，此背景模式影像會被一個以費式級數為基礎的快速背景更新法來更新，此快速背景相減法可以在固定式或移動式的攝影機下偵測移動物件。在移動物件行為分析中，提出一個移動分析表，來記錄移動物件的移動資料，利用這個移動分析表將移動物件分為五類：停止，移動，移動變停止，停止變移動以及攝影機位置改變，利用這五類來決定背景更新的速度。在移動物件分類中，利用人的膚色，頭髮，眼睛，嘴唇，以及移動物件的寬高比等特徵，加上規則式判斷條件，對移動物件確認是人或車子。經實驗證明，我們提出的快速背景相減法是有效的，每秒鐘可以處理13張320x240的畫面數，比文獻中的相關研究還要快。尤其是背景更新速度，更是到目前為止，有關背景更新的研究中，更新速度最快的，只要4個Frames，就可以完成背景更新動作。