工業教育學系
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系所簡介
中華民國政府遷台後，鑑於當時尚無正式之工業職業師資培育機構，乃在美國國際合作總署之資助下，於民國42年由當時的台灣省立師範學院（國立台灣師範大學前身）設立工業教育學系，從事培育工業職業學校師資及中等學校工藝教師之工作，為台灣第一所正式之技職教育師資培育機構。
民國65年8月，本系成立研究所碩士班；民國81年8月，成立博士班，為我國第一所成立之工業教育博士班，不僅為本系發展之重要里程碑，亦是我國工業教育發展之大事紀。
本系培育多元工業教育師資，為求學術專業發展與研究精進，本系各組陸續獨立發展成專業系所。工技組於民國71年獨立成立工藝學系，民國85年圖文傳播組成立圖文傳播學系。民國91年本系機械組機械、鑄造、製圖、板金等四個專長轉型成立機電科技研究所，並於93年更名為機電科技學系。民國93年電機電子組成立應用電子科技研究所，並於96年成立應用電子科技學系。
本系目前設有學士班，培育技術型高中之動力機械群與電機與電子群師資；碩士班設有技職教育、能源應用、車輛技術及科技應用管理四個教學分組；博士班以提供技職教育組課程為主；在職專班著重於培養技職教育行政及科技管理應用專才。
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Item 以專利分析法研究虛擬實境之科技產業之預測(2022) 林莉淇; Lin, Li-Chi虛擬實境是當今科技界討論最廣泛的概念之一。隨著各類維度空間技術市場的應用和機遇，虛擬實境的技術、產品以及整個產業，對消費者的購物、體驗娛樂、工作和參與社交活動的生活方式產生重大改變。本研究透過專利資料庫，以虛擬實境重點產業的專利數量作為衡量的專利指標，針對虛擬實境之產業關鍵字，包含虛擬實境五大項分類以及33項子分類之技術發展趨勢，以2000年至2021年檢索，使用關鍵字與核准專利之公告日期作為專利檢索策略。透過國家別分析得出，前五名排名依序為美國、韓國、中國大陸、日本及台灣。透過公司別分析可知主要領導廠商排序，第一為環宇顯示技術股份有限公司(Universal Display Corporation, UDC)，第二為微軟(Microsoft Technology Licensing)，第三為國際商業機器公司(International Business Machines Corporation, IBM)。以及國際專利分號找出重點發展領域，第一名為G06F 3/01，其次為G06T 19/00，排行第三為G02B 27/01。此外，本研究還運用羅吉斯成長模型(Logistic Growth Model)推估出虛擬實境自2018年進入成長期，2024進入成熟期，並預估將於2024年時達到飽和點，2029年以後進入衰退期。Item 以火災應變VR系統探究自我效能、挫折感、臨場感、遊戲焦慮、心流體驗及學習成效之相關研究(2022) 吳泊諭; Wu, Po-Yu近年來，複合型災害不斷頻傳，再者網路無遠佛屆，消防意識亦趨提高，使防火、防災宣導教學受到各界重視。過往消防機關在進行防火宣導教學時，基於人力及時間有限下，先與場所聯繫時間、地點、對象及人數，內容部分擇採重要性考量，並多採實體授課方式呈現。教育質性遊戲可從「學中玩」或「玩中學」來探討，玩與學皆屬影響情感及學習過程，並提高興趣及認知處理。「玩中學」較能激起專注力，競技能挑戰極限與提升自我效能，並啟發動機和解決力的工具。以往研究亦發現數位遊戲可使學習更加積極，遊戲深淺可提高學習持久性，並在不同環境中吸收知識與經驗。現今產業教學模式，逐漸導向數位化，研究顯示教學中融合數位科技，能使內容帶來更多空間與實相應；為此，本研究採用了國立臺灣師範大學學習科學跨國研究中心團隊打造「火災VR應變虛擬實境技能訓練系統」，利用VR科技建置KTV等3個虛擬場景，設計13項火場逃生訓練，操作者必須在逃生過程中確實學會正確的逃生技能，並以北臺灣都會區學生為研究對象，來探討學生於消防學習上成效。該系統可針對學習者執行過程進行分析，讓學習者知道錯誤處，根據前述反饋再練習，使學習成效大增。為瞭解是否能有效提升，本研究以消防認知及火災VR應變虛擬實境技能訓練系統為基底，探討時其自我效能、火災臨場感、操作挫折感、遊戲焦慮、心流體驗及學習成效間的關係。本研究以新北市某校為參與對象，根據遊戲後臺數據及問卷調查來搜集資料，有效樣本共197份。經由驗證因素分析及結構方程模型，實驗研究結果臚列如下： 一、VR自我效能與VR操作挫折感呈負相關。 二、VR自我效能與火災臨場感呈正相關。 三、VR操作挫折感與遊戲焦慮呈正相關。 四、VR操作挫折感與心流體驗無顯著相關。 五、火災臨場感與遊戲焦慮無顯著相關。 六、火災臨場感與心流體驗呈正相關。 七、遊戲焦慮與學習成效呈負相關。 八、心流體驗與學習成效呈正相關。 除上開各構面的關係，本研究結果之始末，針對消防知識相關學習成效有明顯提升。Item 運用VR操作對餐飲科學生學習成效之研究(2021) 方彩濡; FANG, TSAI-RU本研究透過虛擬實境 (virtual reality, VR) 方式探討學生進行切菜備料的空間能力、科技創新意識、認知負荷、體驗價值與學習成效是否具有影響，以及不同背景的學生在空間能力、科技創新意識、認知負荷、體驗價值與學習成效是否有差異。本研究以問卷調查法，針對科技創新意識、認知負荷、體驗價值－求知性價值、實用性價值、趣味性價值，進行五點量表問卷分析。主要對象為兩所私立技術型高中餐飲科學生，分別為196人與171人，有效問卷共367份。本研究採用描述性統計、一階驗證性因素分析、信效度檢驗、路徑分析、結構方程模式及獨立樣本t檢定進行資料分析。本研究結果發現：(1) 空間能力與認知負荷呈負相關、(2) 科技創新意識與認知負荷無相關、(3) 認知負荷與求知性價值、實用性價值、趣味性價值呈負相關、(4)求知性價值、趣味性價值與學習成效呈正相關、(5)實用性價值與學習成效無相關、(6)不同性別，在空間能力、科技創新意識、求知性價值、實用性價值與趣味性價值皆有差異，且男性高於女性、(7)不同學校，在認知負荷、求知性價值、實用性價值價值與趣味性價值價值皆有差異、(8)是否有餐飲類打工經驗，在學習成效上有所差異，且沒有打工經驗高於有打工經驗。Item 專注力固化信念預測認知負荷、VR操作失敗歸因、遊戲心流、遊戲成效之相關研究(2020) 葉貞妮; YE, Jhen-Ni專注力被認為是有助於學習的一個重要因素，故如何有效提升學習者的專注力蔚為重要。是以，本研究應用一款VR專注力學習系統，讓學習者進行遊玩，並在基於多媒體學習認知情意理論及體感式學習理論的基礎下，提出八條研究假設及兩個研究模式，旨在探討專注力固化信念對於認知負荷、VR操作失敗歸因、遊戲心流與遊戲成效之關係為何。而為本研究目的，以立意抽樣方式邀請新北市某技術型高中297名學生作為參與者，而遊玩VR之後所填寫的問卷資料經由篩檢後，有效樣本數為259人，有效回收率為87.2%，其中男性參與者為50人，而女性參與者則有209人。接著本研究將有效數據資料透過SPSS進行信度與效度分析，再以AMOS進行研究模式驗證。研究結果顯示：一、專注力固化信念對認知負荷具有正向影響；二、專注力固化信念對VR操作失敗歸因具有正向影響；三、認知負荷對VR操作失敗歸因具有正向影響；四、認知負荷對遊戲心流具有負向影響；五、VR操作失敗歸因對遊戲心流具有負向影響；六、遊戲心流對專注力遊戲成效具有正向影響；七、各構面之間具有間接影響；八、背景變項與遊戲成效具有差異性。最後依據研究分析結果，進一步的提出研究結論、研究建議與後續研究建議。Item 成就情緒理論探討VR情境焦慮、VR情境興趣與學習遷移之相關研究(2020) 張佳琪; Jhang, Jia-Ci科技的進步引領了教育變革，使新科技運用於教育現場，期望創造出 倍數效果，當虛擬實境不再只出現在生活娛樂當中，而是融入了教育系統中，同時開拓現代學生的眼界，更貼近當前趨勢脈動。過往研究較少針對VR做混成式學習並探討其實際操作的遷移效果，本研究以成就情緒理論以及驅動力理論作為立論基礎，探究技術型高中不同群科學生的自我效能是否驅使其面對VR設備輔助技能學習的情意層面有所不同，並且從「VR情境興趣」、「VR情境焦慮」以及「心流經驗」等情意層面探討學生從虛擬到實體的學習遷移效果。 本研究採用「備料達人廚房助手」VR軟體輔助技能學習，並以立意取樣法，以新北市技術型高中電子科及餐飲科學生作為研究對象，實驗過程共進行三次VR輔助學習課程，後進行一次的實際切肉測驗，回收之有效樣本數據共143份，後透過結構方程模式進行驗證性分析。根據資料分析結果如下： (1)虛擬實境的操作自我效能與VR情境興趣呈現顯著正相關。(2)VR操作自我效能與VR情境焦慮呈現顯著負相關。(3)VR情境興趣與心流經驗呈現顯著正相關。(4)VR情境焦慮與心流經驗呈現顯著負相關。(5)心流經驗與學習遷移呈現顯著正相關。此外，本研究試比較不同群科的學生對於使用VR輔助學習上情意態度之差異，實證結果發現電子科學生的VR操作自我效能及心流經驗皆高於餐飲科學生且達顯著差異。 本研究結果提供未來新科技融入技能學習課程上的實務建議與未來研究方面之參考。Item 以認知—情感多媒體學習理論分析虛擬實境教學應用於技術型高中汽車美容之學習保留相關研究(2020) 林昌臻; Lin, Chang-Zhen虛擬實境技術日趨成熟，是近年來相當熱門的影音娛樂設備之一。隨著遊戲娛樂內容愈加多元豐富，不僅成為使用者重要的休閒娛樂來源之外，也是未來學習的重要教學設備。在虛擬實境的相關研究中，多為醫學手術、護理、焦慮症及醫療器材相關領域，近年來才有研究注意到技能學習及技職教育的重要性。本研究以認知—情感多媒體學習理論為基礎，探討如何應用虛擬實境於技能領域的學習，透過學習者與虛擬實境的人機互動感受，探討學習者使用的VR自我效能、VR學習興趣、VR情境焦慮、沉浸經驗與技能學習保留之關聯性。 本研究採用準實驗設計法，探討北部地區技術型高中汽車科學生進行虛擬實境-汽車美容技能學習情形。本研究採用「汽車美容洗車－車身外部訓練與評量系統」進行學習，本系統練習模式具有鷹架輔助、檢核點等學習功能，評量模式能收集學生學習表現資訊。本研究共有212位受試者參加本研究，進行一週的人機互動及一週的汽車美容技能學習。在學習後進行三次的延宕測驗，分別為第一週延宕測驗、第二週延宕測驗及第五週延宕測驗，並於第五週測驗後發放問卷，透過驗證性分析了解學習者保留情形及情意因素的相關性。 本研究在汰除無效問卷及樣本後，共收集了136份有效問卷及數據，並採用結構方程模型進行確認因素分析。研究結果證實，（1）VR自我效能與VR學習興趣呈正相關，但與VR情境焦慮呈負相關；（2）學習者的VR學習興趣與呈沉浸經驗正相關；（3）學習者的VR情境焦慮與沉浸經驗呈正相關；（4）沉浸經驗與技能的學習成效保留及步驟保留呈正相關。根據本研究結果顯示，學習者在使用VR時自我效能越高，學習者在學習時的沉浸經驗越強，將使其在虛擬的學習情境中更加投入。Item 基於層級分析法探討虛擬實境顧客接受度與創新需求之研究(2019) 何志偉; Ho, Chih-Wei隨著5G和AI的精熟與發展，虛擬實境（Virtual Reality,VR）在休閒與娛樂產業之應用將創造無限商機，為廠家不容忽視的一環。本研究基於當前臺灣VR市場之推廣與發展，由頭戴式顯示器（Head Mounted Display, HMD）切入探討顧客接受虛擬實境-頭戴式顯示器（VR-HMD）之關注與創新之需求，提供廠家對準市場氛圍，開發設計符應與鳩受之價值對擴展市場的產品與功能，營造更優勢商機與產品價值。爰此，本研究以顧客導向之體驗感受為核心，對市場使用者體驗VR-HMD的接受度與創新需求調查，企圖提供開發與設計者，參酌以掌握市場脈動和研發方向。 本研究依文獻分析與專家徵詢建立VR-HMD顧客之使用接受度與創新需求之基礎，分有：「人性化」、「便利性」、「性價比」、「獨特性」及「綠色設計」歷經三次滾動式專家之檢核與專業之投入，完成五構面28要項之結構化接受度和開放式創新需求組合的半結構化調查問卷。借2019年台北國際電玩展與電腦展，由研究者親臨現場對具使用者經驗之訪客進行調查，歷經兩展期九天累計63小時，完成65份調查問卷，經一致性檢定後獲得有效問卷計有30份，經層級分析法分析，獲致VR-HMD顧客接受度以人性化之權重為最高（0.313），其次為性價比（0.233），最低為便利性（0.108）。各個構面之要項權重，最高的前五項分別為：人性化之操作上的安全性、配戴裝置的重量、配戴裝置的舒適性、裝置符合個人使用的習慣以及獨特性之具有使用他廠遊戲平台的高相容性。相對地，也獲致12項創新需求，據以提供開發設計或改善之VR-HMD廠商參考。Item 應用層級分析法探討虛擬實境裝置設計評估之研究(2019) 吳文華隨著網際網路的發展，虛擬實境富有極佳沉浸性、互動性、想像性，本，並加快虛擬實境裝置發展速度，虛擬環境「以假亂真」讓使用者「信以為真」的「沉浸式體驗」，相關產業加以應用，使其身歷其境，迎接著「醒著做夢」的時代，進而引爆了新一波科技產業革命。本研究結合創新及產品設計相關理論來分析虛擬實境裝置的設計評估，並歸納出四大構面與二十三項準則，四大構面分別為功能屬性、新產品屬性、產品造形及產品吸引力。 本研究問卷發放對象國內知名虛擬實境裝置產業界中具備軟體及硬體研發、專案、管理相關背景等共19位專家。利用層級分析法 (AHP) 評估虛擬實境裝置的設計架構中，構面與準則之間的權重及排序關係，判斷出虛擬實境裝置優先設計要素的順序。 本研究結果得知四大構面中以功能屬性為優先考量為重點設計。四大構面底下準則之優先的設計要素分述如後：一、功能屬性構面下為顯示技術；二、新產品屬性構面下為相容；三、產品造形構面下為尺寸大小；四、產品吸引力構面下為語意性的吸引力。本研究結果可為虛擬實境裝置的設計評估提供正確的未來方向。Item 虛擬實境融入空間能力養成之研究(2018) 戴凱欣; Tai, Kai-Hsin空間能力與個體的日常生活及數理科普學習相當密切，也是個體職涯發展的基礎。過去空間能力訓練多以紙本形式、實物模型、電腦動畫等學習媒介進行學習，學習歷程則是多由三維立體視圖轉二維視圖，鮮少反轉學習歷程，提供學習者由二維視圖轉三維立體視圖，此外，視圖教學亦未有融入新興虛擬實境科技與體感認知學習理論的學習模式。具體而言，本研究基於多媒體學習理論，期望了解學習者使用虛擬實境與App人機互動介面進行空間能力學習時，其認知疲乏、認知負荷、遊戲興趣、未來使用意圖，以及空間能力的表現，並進一步探討虛擬實境與App不同人機互動介面、性別、年級等之空間能力評量表現之差異。相關研究結果顯示，應用虛擬實境學習時，虛擬實境認知疲乏與認知負荷具正向顯著相關，與遊戲興趣具負向顯著相關；而認知負荷與遊戲興趣具負向顯著相關，與空間能力評量表現具負向顯著相關；遊戲興趣與空間能力評量表現具正向顯著相關，與未來使用意圖具正向顯著相關；最後，認知負荷與未來使用意圖、空間能力評量表現與未來使用意圖，兩項皆未達顯著相關。差異研究結果指出，不同人機互動介面、不同年級，皆在空間能力評量表現有顯著差異，但性別沒有顯著差異。最後依研究結果，提出本研究理論性與實務性之研究貢獻，以及未來研究建議供後續研究參考。Item 基於多屬性決策分析法定義數據驅動之虛擬實境技術路徑圖(2018) 陳昱茹; Chen,Yu-Ju近幾年大數據概念越來越盛行，拓展於各個領域範疇，以數據資料為導向來解決諸多實務問題，進而有效提高作業效能與認同，其可藉由探勘資料庫，從中萃取出有意義、具有潛在價值和過去未知的資訊，促使資料轉化為數據可視化，成為企業改善與決策之參考依據。大數據分析也開始被用來探勘專利，專利分析成為尋找潛在技術趨勢與可能應用發展的最佳利器。公司透過分析專利資訊可以了解某項技術或產品的發展現況。專利資訊包含了許多技術資訊，利用分析專利文件以尋找潛在技術趨勢則成為重要議題。過去關於技術路徑圖的研究通常涉及特定技術的結果，或是公司發展技術過程的案例，鮮少研究探討如何運用專利探勘之結果結合路徑圖來進一步預測未來之技術。因此，本研究以虛擬實境技術為例，以導入基於多屬性決策分析之關聯規則挖掘技術結合決策實驗室評估法，並定義技術路徑圖。首先本研究將進行分析的技術範圍，並且確認選擇檢索的資料庫。挖掘資料庫中的技術關鍵字，並由專家評估後將關鍵字進行分組，接著透過優勢約略集合理論推導出各個產品的關鍵技術決策規則。最後利用形式概念分析及決策實驗室評估法訂定關鍵字之影響關係並發展出技術路徑圖。隨著資訊科技的快速發展，虛擬實境技術也漸趨成熟，如景象、圖像顯示、現實環境和動態捕捉等技術，都是未來發展的重點。