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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    重複式工程設計教學模組對職前科技教師的STEM教學概念與自我效能之影響-以「抗震結構設計」主題為例
    (2023) 古芷蓉; Ku, Chih-Jung
    本研究之目的在於發展以抗震結構設計為主題,且符合臺灣科技師資培育教學現場需求的重複式工程設計教學模組,結合工程設計流程與逆向工程策略,並透過建構、反思、探討、以及實踐四步驟,增進職前科技教師於STEM教學中應用工程設計流程引導學生整合應用不同學科知能的概念,並提高他們的STEM教學自我效能。為檢視模組之實施成效,本研究採用嚴謹的多重檢核設計混合研究方法,以臺灣某一科技師資培育機構的10位職前科技教師為研究對象,透過前實驗設計研究來進行探究。在質性方面以深度訪談配合修正式後設重聽法蒐集資料,再利用語意流程圖析法針對職前科技教師的認知結構進行剖析,瞭解他們STEM教學概念的發展情形。量化方面則以問卷調查方式探究職前科技教師的STEM教學自我效能表現。依據研究結果與討論,本研究提出以下五點結論與建議:(1)重複式工程設計教學模組有助於職前科技教師的STEM教學概念認知結構發展。他們的STEM教學概念認知結構概念總數與概念連結總數得到提升,顯示藉由本研究發展之教學模組,職前科技教師在應用工程設計流程引導學生整合應用STEM知能的教學專業知識上能獲得一定程度的成長。(2)參與研究的職前科技教師於STEM教學自我效能前測的表現良好,表示他們在該師資培育機構的培育下,對於自己進行STEM教學的專業知能具有相當程度的自信。同時因為潛在天花板效應,使得參與研究的職前科技教師在後測得分的進步幅度上受到限制。(3)重複式工程設計教學模組包含:經歷、反思、連結、以及實踐四個階段。透過整合重複式工程設計流程和逆向工程策略讓職前科技教師以學習者的身份經歷STEM學習歷程,並於第二和第三階段強化反思,促使他們轉換身份為未來教師,連結自身學習經驗與未來教學實務,最後藉由安排教學實踐活動提供他們深化學習的機會。(4)未來應用重複式工程設計教學模組時,應就教學單元設計、課堂討論與反思活動、分組機制等面向進行考量與分析,提供每一位學習者平等的機會發展STEM教學概念與提升STEM教學自我效能表現。(5)後續研究可以透過不同面向來進一步驗證重複式工程設計教學模組的實施成效,例如,涵蓋更多圓的研究樣本、剖析職前教師的訊息處理策略、提升他們的認知結構發展階段、或是探討影響他們STEM教學概念與STEM教學自我效能的重要因素,此外,也可以針對教學模組在職前或在職師資培育規劃之應用進行探討。
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    工程設計取向 STEM 課程發展研究—運用機械手臂以提升高中生學習三角函數的興趣
    (2024) 陳宛忻; Chen, Wan-Xin
    本研究旨在開發以工程設計為導向的STEM課程,並運用機械手臂作為教學工具,以提升高中生學習數學的興趣。通過行動研究法,結合專題導向學習和工程設計流程,進行五次教學活動,期望透過不斷反思和改進,達到有效提升學生學習興趣及知識整合能力的目標。課程之開發採用ADDIE模式進行,並考量認知負荷理論和鷹架理論。研究通過對質性與量化資料的分析,評估學生在課程前後對STEM的態度和興趣變化,並探討課程改良過程與原因。根據對跨領域知識整合想法調查問卷中,前測92、後測87則回覆,STEM態度問卷的74個有效樣本,以及5個版本的教學簡報與學習單之歸類、分析與整理,得出之研究結果顯示,本課程使學生發現數學的實用性與趣味性,並激發其學習動力和探索欲望,而在提升對數學與自然科學的學習興趣上,整體情況達顯著(p<0.05)。教材改進包括增加輔助理解的多媒體或醒目標示、使用清晰明確的詞句、將學習內容分段並與實作穿插進行,以及刪減無關內容。根據研究結果,建議工程設計取向STEM課程應先讓學生理解問題,再引入相關知識以激發好奇心。課程應聚焦於學生已有和正在學習的重要知識,並與實作緊密連結。教師應多與不同領域交流,提升課程效果。最後,建議將活動擴展為一學期,讓學生有充足時間體驗和學習,提高STEM素養。
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    運用知識翻新搭配6E教學策略於機器人實作課程對國中生之學習成效與行為模式之研究
    (2022) 蕭傑安; Hsiao, Jie-An
    隨著科技與社會的發展,學生在課堂上面臨的難題不單單只是書本內的既有知識,這些問題難以靠個人的努力進行解決,而是透過小組成員間的協作學習去達到進一步的知識提升。在近幾年,STEM跨學科教學在教育領域蓬勃發展,也需要有更合適的教學策略與課程設計來進行,將機器人的實作課程融入在STEM的教學當中,內容方面結合了科學、機械、數學、資訊四個面向的相關知識與技術之課程,符合新課綱在科技教育方面,著重培養學生跨領域整合知識運用能力。知識論壇是依據知識翻新理論設計的教學平台,學生能夠在此平台中對知識及想法產生進行合作建構,提昇社群成員集體反思,讓合作學習與知識翻新活動能具有社會學習過程,營造出更有效能的線上學習環境。6E模式為STEM提供教學步驟,而知識翻新的原則也提供了STEM有效的教學策略。過去的教學注重「概念」的培養,著重學生對知識的理解,而知識翻新則是以「想法」為中心的教學,由小組間共同分享與建構知識。知識翻新教學能在STEM中能建立良好的學習環境,鼓勵學生以創新的方式來解決問題並協作建立知識,透過結合6E教學策略能提升學生的探究與思考能力。本研究對象為56名國中二年級學生,以單一實驗組進行課程規劃,目的為探討國中學生基於知識翻新以想法為中心的教學歷程,教學內容以「知識論壇」(Knowledge Forum, KF)線上平台進行課堂活動了解線上平台的操作和知識翻新原則並讓學生在課堂中進行討論及發想,接著進行STEM掃地機器人實作課程,經由準實驗設計來瞭解課程對於學生學習成效與學習參與度和6E模式實作課程中使用知識翻新原則情況。研究結果發現到透過知識論壇分析工具依據不同小組的筆記創建情形區分高低參與度組別,高低參與度小組隨著專題課程進行在學習參與度方面和STEM學習成效都有所提昇。並透過實作課程中的錄影帶分析出不論是高或低參與度組別在6E模式不同階段中,特定幾項知識翻新原則是最容易被學生所使用到包含優先看中真實中發生的問題原則、所有概念與想法皆可改進原則、想法有多元的觀點原則和自主追求的學習者原則,相關研究結果可供後續研究6E模式的教學相關研究者作為參考並融入未來教學設計當中。
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    任務導向式STEM帆船機器人主題統整課程的設計與評估之研究
    (2019) 陳怡靜; Chen, Yi-Ching
    本研究以跨領域主題統整模式之網狀式方法建構出帆船機器人跨領域STEM主題統整課程,並結合線串式方法來呈現各相關知識之間的連結關係。另運用重理解的課程設計模式發展出帆船機器人跨領域STEM統整課程。機器人課程是目前用來激發學生對科學機器人課程是目前用來激發學生對科學、科技、工程及數學(簡稱STEM)較普遍且受歡迎的課程。本研究採用開放原始碼的軟硬體作為製作機器人的材料,以80位高中一年級學生實驗對象,分為兩班上課,實驗組採用任務導向機器人STEM統整課程,控制組則實施傳統無STEM統整機器人課程。實施一學期的課程後,研究結果顯示實驗組的學生對於STEM統整知識、技能表現及態度皆優於控制組之表現。實驗組的學生之認知負荷較控制組低,且對任務導向STEM主題統整課程滿意度較傳統機器人課程高。本研究發展的帆船機器人跨領域STEM統整課程及任務導向教學策略可供後續發展相關主題統整課程與教學之參考。