科技應用與人力資源發展學系

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歷史與沿革

本系根源於民國42年所成立的工業教育系「工藝教育組」,專責培育我國中學「工藝」課程之師資,配合課程內涵之調整與修訂,在民國61年更名為「工業技術教育組」,並於民國71年正式獨立設系為「工藝教育學系」,為配合學校藝術學院成立,本系隸屬於藝術學院。

民國80年增設碩士班,民國87年增設博士班。隨著社會環境的變遷與課程改革的需求,外加上師資培育多元化的衝擊,在民國83年正式將系名更改為「工業科技教育學系」,專責培育中學「生活科技」課程之師資,民國87年本系改隸屬於當年新成立的科技學院。為符合本系培育科技產業教育訓練人才之目標,本系獲教育部同意,從98學年度起更名為「科技應用與人力資源發展學系」,並簡稱為科技系。

為拓展本系畢業學生之就業機會並開啟本系畢業生至業界就業的契機,本系自民國83年開始,以既有的師資培育為基礎,先後在「大學部」實施課程分組,目前的大學部課程則分為「學習與科技組」及「設計與科技組」,以培養科技產業界所須之人力資源人才。在「碩士班」階段則先後規劃「科技與工程教育」、「人力資源」與「網路學習」等多元之課程內涵,協助學生發展各該領域之專業與研究能力;在「博士班」則設有「科技與工程教育」與「人力資源」兩組課程,培育各該領域之專業「教學」與「研究」之人才。

系所特色與目標

科技系原屬培育中學「生活科技」教師之專門機構,然為因應師培市場之萎縮,科技系於十年前即著手調整課程結構,以培育學生朝向科技產業界發展為目標。目前,科技系的課程本質,是以科技產業為主體,學生藉由各科技產業課程,例如傳播科技業、製造科技業、營建科技業、運輸科技業,來瞭解台灣科技社會的結構與內涵。在上課的型態上,則是提供學生以「設計」及「製作」的方式來進行,藉以深入瞭解科技產業之工作內涵與程序。在此基礎之下,本系再輔以人力資源發展的專業課程,使學生具備「科技產業知識」及「人力資源發展專長」,得以進入科技產業從事企業的教育訓練工作。

設備與學習資源

現有自造大師基地、專題研討室多間、電子實驗室、人力資源研討室多間、電腦實驗室、網路教學實驗室、圖文傳播實驗室、電工實驗室、綜合工廠、電腦繪圖室、數位傳播教學實驗室、媒體設計實驗室等多元教學設施。

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    高中生複雜問題解決能力量表之發展
    (2024) 陳柔君; Chen, Jou-Chun
    為提升學生適應未來能力,教育部提出21世紀關鍵能力,其中包含複雜問題解決能力,常見的複雜問題包含工程問題,而複雜工程問題大多需要透過工程設計將問題分析並解決。臺灣高中階段的科技課程即包含工程設計為主軸的專題實作課程,目標為培養學生知識與能力的整合,讓學生進行系統性的思考,與複雜問題解決所需能力有相符的部分。為使高中生在學習工程設計的流程時能與生活會遇到的複雜問題做連結,提早了解工程問題與複雜問題的關聯對未來實際應用工程設計流程會有所幫助。因此本研究以臺灣高中階段科技教育工程設計實作專題為背景,旨在發展一份高中生複雜問題解決能力之量表,探究學生透過工程設計實作專題課程的學習,會具備哪些複雜問題解決能力。本研究邀請3位科技教育專家組成內容審查小組,以協助完成量表的指標及題項審查,發展量表的形式能帶入各個實作活動,方便不同單元使用。為使高中生清楚作答,本研究以橋梁結構的工程設計專題實作課程為情境導入,在學生完成橋梁實作後可依照學習的結果量測自己複雜問題解決能力。最終發展的複雜問題解決能力指標包含六大構面,依序為「目標解構」、「探究並提出假設」、「動態預測」、「計畫與決策」、「監控與評估」以及「自我反思與調節」,同時亦依據研究結果編制13項能力指標。
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    創造力行為模式與創造力成分理論對高中學生工程設計創意表現影響之研究
    (2023) 莊孟蓉; Chuang, Meng-Jung
    本研究旨在探究創造力行為模式與創造力成分理論的潛在變因:行為態度、過去行為、預期情緒、行為意圖、創意動機、領域知能與創造力知能,是否能對高中生工程設計創意表現具有實質影響。本研究對象為240位高中生進行立意取樣問卷調查,以理論推導來建構本研究「高中生工程設計創意表現之結果評估模型」,並以結構方程模型為研究工具分析工程設計創意表現之學習結果相關影響因素與路徑關係。本研究結論如下:(一)已探究出創造力行為模式與高中生工程設計創意表現之結構方程模型,其中過去行為對行為態度、行為意圖與創意表現均有顯著影響,行為態度與預期情緒對行為意圖有顯著影響,惟行為意圖並未如預期對創意表現之影響達顯著水準,另預期情緒對創造力成分理論的創意動機有顯著影響;(二)已探究出創造力成分理論式與高中生工程設計創意表現之結構方程模型;其中創意動機對領域知能、創造力知能與創意表現均有顯著影響,領域知能與創造力知能並未如預期對創意表現之影響達顯著水準;(三)透過結構方程模式分析建立本研究模型,並分析各變項間所有路徑關係,模型非完全符合預期假設,但仍可建立本研究之基本架構模式。
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    以逆向工程為背景之STEM專題課程設計
    (2023) 蔡承勳; Tsai, Cheng-Hsun
    根據108年所上路之十二年國民基本教育課程綱要中的科技領域,學生在綜合型普通高中階段,需以STEM專題式的課程學習工程設計的相關能力,而如今大部分的課程是以傳統正向工程為背景的方式進行,許多研究也以此為基礎進行教學上的改良。正向工程中,學生透過資料的蒐集來建立其設計產品的背景知識,資料正確性的判讀與能否有效的運用知識是學生所要面臨的問題。因此,本研究希望導入逆向工程的概念,讓學生能夠透過實際產品的分析與拆解,能夠更直接的了解產品內部的運作原理與零件結合方式,並探討是否使用逆向工程教學工程設計流程會使學生在學習成效與作品的創意表現上能有所差異,同時本研究也希望探究何種學習風格類型的學生,較為適合以逆向工程之模式學習工程設計。本研究以台北市某高中2年級之兩班為研究對象實施教學實驗,教學實驗之工程設計目標為「無用盒」製作,將兩班級分為正向工程組(對照組)與逆向工程組(實驗組),對照組人數為28人,實驗組人數為24人,實施時長為7週14節課,共700分鐘,並在教學實驗前後發放工程設計知識問卷前後測與學習風格問卷,且針對期末成品進行創意矩陣分析,研究結果發現:(1)實驗組在工程設計知識的表現優於對照組。(2)創意表現上,作品原創程度對照組的表現優於實驗組;作品邏輯性與品質實驗組表現優於對照組。(3)學習風格中,訊息處理面向屬於主動型、感知面向屬於感受型與理解面向屬於循序型的學生,在逆向工程中的表現會更好。(4)在學習單中所展現之工程設計流程學習表現,實驗組的表現優於對照組。根據上述結果,逆向工程對於學生學習工程設計是有幫助的,希冀未來科技領域之工程設計課程,能汲取逆向工程中獲取知識全面的優點,與原正向工程課程相結合,發展出新的教學框架。
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    STEM導向特定工程設計課程發展之研究
    (2022) 趙語涵; Chao, Yu-Han
    本研究旨在開發一種以傳統課程內容為基礎融入STEM科際整合課程以利更符合主題需求,透過此方式在不同工程領域類別所設計出的「STEM導向特定工程設計流程」來強化學生的工程能力及科技素養,也藉由這樣的發展來定義出更符合設計主題的工程設計流程教學。以往的傳統科技教育是以技術相關的知識爲主要內容,在問題解決的過程中使用具體且特定的材料進行動手實作以培養學生的創造性思維以及解決問題之能力,而近年來科技教育開始以STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)知識整合之工程設計課程為導向,運用不同種材料來動手實作,其中強調解決問題並且注重預測分析以及最佳化的過程。目前大多數的STEM工程設計課程都是採用一般通則性的工程設計流程,但其實在不同的工程領域之設計流程和實作都是存在差異的。本研究以臺北市某高中十年級三個班的學生爲研究對象,將學生們分為三組,以傳統手作木哨課程、一般工程設計流程以及STEM導向之特定工程設計來進行,課程完成後在創意思考方面以產品創意分析矩陣對學生的設計作品進行評價,並採用原案分析法對學生在設計過程對於整個工程設計流程的認知行分析,以比較三種不同方式在工程設計流程的運用及認知上的差異、創意表現之優異。本研究結果發現:(1)一般工程設計流程以及特定工程設計流程在STEM知識是優於傳統手作木哨課程的。(2)特定工程設計流程讓學生了解何謂工程設計流程上是優於傳統手作木哨課程及一般工程設計流程的。(3)特定工程設計流程課程的受測高中生所表現的創意展現是優於一般工程設計組的學生。鑒於上述結果,在生活科技教育課程當中利用特定工程設計流程進行課程更能使得學生提升STEM相關知能及創造力,並能更加瞭解工程設計之流程,並期望透過此方式能發展出未來高中加深加廣之工程設計課程之參考。
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    工程導向實作訓練對於提升高中生科技素養的影響
    (2022) 黃政嘉; Huang, Chen-Chia
    本研究依據十二年國民基本教育科技領域課程綱要,以科技素養為研究主題,針對北部某高中121名學生,分為實驗組與控制組,實驗組採用工程導向實作課程,控制組則採用傳统科技實作課程,進行準實驗研究。探討工程導向實作課程對高中生科技素養之影響。本研究結果得到以下結論:(1)高中生的科技資訊來源主要是學校課程。(2)高中生一般的科技素養表现為中等偏上,但設計和創新思维能力普遍较弱。(3)工程導向實作課程的實驗组(EOPT组)在各方面的科技素養比傳统科技實作課程的對照组(TTPC组)提高幅度大。(4)EOPT组學生的技術素養表現明顯提升,其中技術能力提高幅度最大。TTPC组學生則在製作和使用工具的能力有穩定表現。(5)兩组學生在技術態度上没有明顯改善。
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    高中工程設計取向之課程設計與實驗:跨學科STEM知識的整合與應用
    (2016) 范斯淳; FAN, SZU-CHUN
    以工程設計為主軸之STEM跨學科整合性課程,為近代科技教育課程改革主要趨勢。本研究之目的,在於發展適用於臺灣高中階段之「工程設計取向STEM課程設計模式」,並據此發展一套教學模組,以檢驗其教學成效。本研究採用混合研究法的途徑,經由前導的教學模組準實驗研究、深度訪談、與國外STEM課程內容組成分析,建構工程設計取向STEM課程設計模式的學理基礎。而後,透過再次的教學實驗,驗證本課程設計模式之可行性,並深入探討教學模組對學生學習的影響。 本研究之研究對象為台北市某高中一年級103位學生,主要研究變項為機構概念知識、工程設計核心能力、及STEM態度。教學模組選取機構設計為主題,內容包含三個STEM實作單元,及一個機構玩具設計製作專題。資料分析採取以量化為主(含描述統計、t考驗、ANOVA、ANCOVA、相關分析、及探索性的逐步迴歸分析等)、質性分析為輔的方式進行。依據研究結果與討論,本研究提出結論與建議如下: 1.本研究之教學模組,可有效提升學生對機構概念知識的理解及其於機構玩具設計製作專題之表現。 2.學生之學習興趣是影響其投入工程設計專題的重要因素,而具體、成功的實作學習經驗,會提升學生對工程設計取向課程的興趣。 3.影響學生解決工程設計問題之關鍵因素,在於學生是否能將STEM知識整合應用於「發展方案、預測分析、建模/執行方案、測試修正」等四項工程設計核心能力。 4.工程設計取向STEM課程設計模式,包含:(1)選擇課程主題、(2)剖析課程內涵、(3)建構學習經驗、(4)檢核評估等四大階段與10項步驟。 5.發展工程設計取向STEM課程之兩大關鍵,在於「聚焦核心之STEM知識」,並透過「探究實驗」與「設計製作」取向之STEM實作單元,幫助學生確實建構知識思考與工程實作的連結。 具體而言,工程設計取向之STEM課程對高中未來的科技教育應可帶來正向的影響。因此,教師可依循此課程設計模式,發展12年國教高中生活科技領域之工程設計取向課程。
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    應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習
    (2012-07-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼
    本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動,此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例,引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後,則發展STEM機構模組並進行教學,此是以高中的生活科技活動為基礎,融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸,輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示: (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結;(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現,而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力;(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識,但需強化學生的工程設計能力。
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    應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習
    (2012-10-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼
    本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動,此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例,引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後,則發展STEM機構模組並進行教學,此是以高中的生活科技活動為基礎,融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸,輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示: (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結;(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現,而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力;(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識,但需強化學生的工程設計能力。