促進學生智能化技術能力之發展與學習策略研究

本計畫係為呼應科教國合司（學門代碼：SSS04）徵求計畫重點【401】技術教育類科的產業技術導向之課程革新、創新教學、學習策略、創新評量、評鑑與認證 (重點代號：401)。 隨著物聯網（Internet of Things，IoT）的蓬勃發展，使得製造系統有機會進一步提升為智能化製造，智慧化的特點在於從最基本的工廠環境開始，無論各式機械設備、產線流程甚至是材料，都將透過感測器結合物聯網，能即時收集資料，並把資料傳至雲端進行分析、交換與溝通，提升生產效能，降低生產成本，然而這也使得產業面臨智慧化製造技術人才短缺的問題，因此，新一代的製造技術人才培育，除了傳統製造技術養成外，培養學生對於物聯網技術的能力以及進行訊息處理時的運算思維的能力，將是技術教育的重要的議題，因此，本計畫之課程教學單元側重在物聯網應用技術以及運算思維能力。 本計畫之研究目的有：(1).藉由創意思考學習活動激發學生的學習動機，提升學生之實務技術能力。(2).設計物聯網應用技術能力以及運算思維能力量表。(3).融入運算思維之教材設計。(4).探討運算思維能力對於技能的影響。本計畫採創造性問題解決(CPS)教學策略，提供給學生線上學習的教材有自編教材以及DeltaMOOCx課程教材，本計畫發展的研究工具為：物聯網實務應用技能評量檢核表以及運算思維能力量表。本計畫研究結果顯示，在運算思維能力方面，基於創造性問題解決教學策略有助於科技大學學生在高階觀念類運算思維能力的提升，更有利於一般大學學生在中階實踐類運算思維能力的提升。在動作技能方面，科技大學學生在高階的動作技能方面提升較大，一般大學的學生在低階和中階的動作技能方面提升較大。創造性問題解決教學策略有助於縮短兩類大學中分組學生在運算思維水準上的差距，同時有利於幫助低分組學生縮短動作技能上的差距。在運算思維能力對於技能的影響方面，科技大學學生之運算思維的指標與動作技能的指標在高階水準的能力上有更多和更強的相關性，對於一般大學的學生而言，在運算思維與動作技能的中階水準的指標上也是有更多和更強的相關性。 本計畫已發表2篇國際期刊論文(應用科學教育學門第一級期刊論文)，3篇研討會論文，培育4位碩博士班學生，本計劃之執行成果不論在實作與研究、論文發表或是人才培育方面，皆達成研究計劃所預定之目標。