科技與工程學院
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沿革
科技與工程學院（原名為科技學院）於87學年度成立，其目標除致力於科技與工程教育師資培育外，亦積極培育與科技產業有關之工程及管理專業人才。學院成立之初在原有之工業教育學系、工業科技教育學系、圖文傳播學系等三系下，自91學年度增設「機電科技研究所」，該所於93學年度起設立學士班並更名為「機電科技學系」。本學院於93學年度亦增設「應用電子科技研究所」，並於96學年度合併工教系電機電子組成立「應用電子科技學系」。此外，「工業科技教育學系」於98學年度更名為「科技應用與人力資源發展學系」朝向培育科技產業之人力資源專才。之後，本院為配合本校轉型之規劃，增加學生於科技與工程產業職場的競爭，本院之「機電科技學系」與「應用電子科技學系」逐漸朝工程技術發展，兩系並於103學年度起分別更名為「機電工程學系」及「電機工程學系」。同年，本學院名稱亦由原「科技學院」更名為「科技與工程學院」。至此，本院發展之重點涵蓋教育（技職教育/科技教育/工程教育）、科技及工程等三大領域，並定位為以技術為本位之應用型學院。
107學年度，為配合本校轉型規劃，「光電科技研究所」由原隸屬於理學院改為隸屬本（科技與工程）學院，另增設2學程，分別為「車輛與能源工程學士學位學程」及「光電工程學士學位學程」。
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Item 置入運算思維於學習鷹架中對高中程式寫作課程中之自我效能與學習成效之影響(2022) 洪阡珈; Hong, Chien-Chia程式設計內容相互具有關聯性，然而程式概念抽象不易理解且複雜性高，因此多數學習者對於程式學習產生消極的信念，造成自我效能降低並影響學習表現。為了解決程式學習的困境，教學者多運用運算思維的概念來設計教學策略。本研究假設教學者提供學習鷹架來協助學習者與已知知識相互融會貫通，因後設認知鷹架能喚起學習者的已知知識，藉以輔助學習新知識，但其缺乏邏輯系統性的引導方式，所以本研究設計將運算思維流程置入於後設認知鷹架中來引導學習者學習程式設計。研究目的在於探討運算思維流程與傳統教學兩者鷹架引導方式對於學習者自我效能與學習成效之影響。研究方法為實驗法，實驗對象為普通高中一年級學生共39人，實驗組以運算思維流程之步驟來設計鷹架引導內容，對照組以傳統教學方式之程式敘述順序來設計鷹架引導內容，以學習成效測驗試題與自我效能量表作為量化研究工具，並在實驗結束後透過半結構式訪談收集質性資料。研究結果發現在進行實驗課程後，使用運算思維流程鷹架引導方式之學習成效與自我效能表現皆優於使用傳統教學鷹架引導方式，且自我效能與學習成效表現具有相關性。建議未來相關研究可深入探討影響自我效能與學習成效的其他因素。Item 結合智能倉儲排序桌遊之影像辨識的學習任務對大學生學習成效的影響(2023) 溫韋妮; Wen, Wei-Ni本研究以智能倉儲排序為人工智慧應用主題，透過便利抽樣將範圍限定於臺灣北部某大學部大一學生，採用準實驗研究法，分別探討於人工智慧課程中是、否線上，及有、無結合智能倉儲桌上遊戲情境於學習影像辨識與排序之手機應用程式設計，對學生學習成效、學習動機和行為模式之影響。研究結果顯示三種方法的學習成效都有顯著提升，線上學習的學生有最佳的學習成效，推測可能因學生先備能力不錯可在線上個別學習，同時能按照自己觀看教材影片和內容的學習步調，同學除了網路繳交完成的手機程式，並有許多學生將實作過程進行螢幕錄影以確認這個程式是自己寫的，線上學習成效表現顯著優於線下學習。學習動機方面，線上學習的學生於內在目標導向、工作價值、學習的控制信念、學習和表現自我效能、價值成分、期望成分皆有提升。然而，推測可能使用桌遊實體授課需要更多的學習時間進行互動，故在控制相同時間限制下，與傳統學習成效沒有顯著差別，從傳統實體課程發現學生行為模式不習慣主動的探究學習，推論可能因學生對課程內容不熟悉導致於實體課程中傾向習慣於被指導。Item 運算思維策略融入技職體系學生學習成效之研究-以可程式控制為例(2021) 陳培基; Chen, Pei-Chi本研究旨在融入運算思維策略於可程式控制實習課程，以提升技職體系電機與電子群科（系）學生的技能表現。實驗研究以公私立科技大學各兩班學生（合計120人）、公私立技術型高中各兩班學生（合計120人）為研究對象（合計240人），每週授課兩小時、為期八週的實習課程教學。在實施教學實驗前，實驗組與控制組均接受一般生活化運算思維之前測；在實驗進行階段，實驗組於教學中融入一般生活化運算思維策略教學與使用PLC運算思維教材授課，控制組則採用傳統PLC教材教學，且為了強化學習效能，實驗組與控制組在教學中均採用PBL，並要求學生於課後至雲端教學平台進行自主學習；在實驗結束前，實驗組與控制組均接受一般生活化運算思維策略之後測與PLC學習成效測驗。研究結果發現：（1）技職體系全體實驗組學生之PLC學習成效明顯優於控制組學生；（2）技職體系全體運算思維高分組學生之PLC學習成效明顯優於運算思維低分組學生，由研究結果得知，運算思維素養較高之技職體系學生，能有效提升其實習之學習成效。此外，本研究透過觀察、學生日誌、教師日誌與課堂錄影等資料，進一步了解技術型高中電機與電子群科學生技能表現的改變情形，以及對於本課程方案的態度與看法。植基於研究之結果，本研究據以提出技職體系融入運算思維策略之教學模式，以供技職體系實習課程融入運算思維策略教學之參用。Item 在運算思維遊戲“Comput-Up”的利他行為、心流、遊戲焦慮、學習價值、持續玩的意圖之相關研究(2021) 陳均齊; Chen, Chun-Chi本研究旨在探討「運算思維遊戲Comput-Up」中引導學生能對數學產生興趣，透過活動之參與，達到積極練習，遊戲中透過使用平板中的「運算思維遊戲Comput-Up App」作為實驗之規劃之一。本研究非隨機立意取樣方式，以臺北市某國民小學五年級學生。在遊戲中，需要一邊透過抽取的數字牌來進行四則運算，取得自己滿意的步數，一邊搭配平板的「運算思維遊戲Comput-Up App」來輸入四則運算式並計算出答案，遊戲時間為兩節課。在遊戲結束後，皆以問卷填答，用以探討學生於利他行為、認知乏、遊戲焦慮、心流、學習價值、持續玩的意圖之差異，回收問卷整理後，有效樣本為159人。研究結果表明：（1）利他行為對心流呈現正向影響；（2）利他行為對遊戲焦慮沒有明顯影響；（3）心流對學習價值呈現正向影響；（4）遊戲焦慮對學習價值呈現負向影響；（5）學習價值對持續玩的意圖呈現正向影響。根據研究發現，「運算思維遊戲Comput-Up」對學生可以培養學生互助合作利他利己之精神，並且能提升學生之學習意願，「運算思維遊戲Comput-Up」具有學習價值，學生對於「運算思維遊戲Comput-Up」之持續玩的意圖提高，更可以利用此遊戲來訓練學生之運算思維能力。Item 不同學習方法對學習人工智慧與運算思維的成效影響(2021) 林奕瑋; Lin, Yi-Wei隨著近期科技迅速發展，人工智慧已為我們的生活核心。運用各種不同的教學法，協助學習者提升進行複雜問題解決並提升人工智慧與運算思維能力已獲得成效，但很少研究探討如何運用經驗式學習法，協助學習者提升人工智慧與運算思維。學習者也常常因為覺得學習內容與本身無關所以不想學習，因此本研究提出一套經驗教學法，讓學習者透過做中學方式，提升運算思維和人工智慧能力；本研究採用準實驗法，將學習者分為不同學習法，控制組為主題導向學習組26人，實驗組為經驗學習組30人。不同學習法學習者都事先觀看老師預先錄製好的教學影片進行預習並且接受不同教學法後，本研究探討不同學習法學習者在學習成效、人工智慧焦慮、運算思維能力等差異，並對學習者行為進行分析。結果顯示，在運算思維能力方面，經驗學習組優於主題導向組。但不同學習法學習者在學習成效、人工智慧焦慮沒有顯著差異。從行為分析中得知，經驗學習組會因為學習內容與自己有關聯性，因此學習者在過程會想要提出問題，進而建構與探索自己的知識，並在整個過程中創造自己的系統知識來解決複雜問題；主題導向學習組因為只有知識輸入與輸出，對於運算思維的態度相較於經驗學習組較差。本研究結果希望提供給未來任課教師運用經驗式學習法，協助提升學習者人工智慧與運算思維教學參考。Item 大學生使用經驗學習環於影像辨識平台上學習人工智慧應用程式之學習成效(2021) 林羿婷; Lin, Yi-Ting本研究發展一個人工智慧影像辨識課程，適合無運算思維及人工智慧基礎之大學生，培養學生運算思維能力與認識人工智慧，使用準實驗研究方法，對於大學生使用經驗學習環進行人工智慧影像辨識課程之學習成效進行研究。研究結果顯示採用不同的教學方式皆可以增加學生的運算思維與人工智慧概念，經驗學習環較適合初始具有較低運算思維能力與較低自我效能的學生，因為經驗學習環具有反思、抽象化及主動驗證歷程，能夠讓學生產生討論、合作與直接操作的行為，這些行為的出現能夠提升初始運算思維能力與自我效能較低的學生運算思維能力與自我效能程度。而主題式導向學習較適合初始具有一定運算思維能力及高自我效能的學生，因為其過去的學習經驗已經習慣講述式的示範教學方法，延續習慣的且表現不錯的學習方法較能夠維持良好的運算思維感知程度。Item 運用遊戲化6E模式之物聯網實作課對高中生學習態度、學習成效及行為模式影響之研究(2020) 張仲樸; Chang, Chung-Pu新課綱將資訊科技設為中學階段必修科目並推動運算思維教育，同時強調STEM這種橫向跨領域知識的重要性。物聯網可作為一種STEM教學，其作品整合了電路、物理、機械、資訊等領域的綜合性知識與技術之應用。 然而，一般的資訊科技教師是以專家程式設計思考程序教導學生編寫程式，相較之下，6E模式更能提升學習者設計與探究的能力，搭配實作教學活動可以整合理論知識與實作經驗，但在6E模式下學生的參與度和學習動機就成為影響學習的重要因素。本研究將遊戲化元素（故事、得分、排行榜、挑戰）結合6E模式，提出「遊戲化6E模式」，使學生在實作過程中更積極參與並能累積成就感，進而獲得更好的學習表現。 本研究透過準實驗設計探討不同教學模式（遊戲化6E模式、6E模式、專家程式設計思考程序）對於高中生學習態度（學習動機、自我效能）、學習成效（物聯網知識、運算思維、實作能力）之影響，並透過行為編碼後進行序列分析，觀察學習者在實作活動中的行為轉換模式。透過共變數分析，結果發現在學習態度上，學習動機與自我效皆達顯著差異，遊戲化6E模式組別之表現最佳；在學習成效上物聯網知識、實作能力達顯著差異，遊戲化6E模式組別之表現最佳，運算思維則未達顯著差異；透過行為序列分析，發現不同教學模式的學生在物聯網實作課程，皆需要頻繁地和老師進行雙向溝通，並需要與組員進行分工實作；採用遊戲化6E模式組別之學生為賺取得分獲而採取更為積極的互動方式，會在討論後展開協同實作，並主動詢問或幫助其他同學，具有更多與他人雙向互動之行為轉換達顯著，佐以說明學生有更良好的學習動機、態度與成效。Item 運用6E模式進行STEM機電整合活動中對高中生學習成效之研究(2019) 林育安; Lin, Yu-An機電整合（Mechatronics）附屬於工程教育的其中，機電整合並非一門獨立的學科，而是機械、電機、電子、資訊、創意及設計的結合，機電整合課程包括科學知識、資訊科技、數學運算以及科技工具的整合應用，過程中會進行問題解決、分析與決策等活動，並且可以產生學生STEM（Science、Technology、Engineering、Mathematics）的興趣以及提升連結課堂教學與日常生活的學習效果。而6E（Engage、Explore、Explain、Engineer、Enrich、Evaluate）教學是以學習者為中心的教學模式，目的是提升學習者設計與探究的能力，搭配實作教學活動可以整合理論知識與實作經驗。而現今教學現場所使用的模式是專家程式設計思考程序來教學，著重於程式設計思考能力。 本研究旨在探討不同教學模式（6E模式、專家程式設計思考程序）對高中學生在機電整合課程。研究對象為高中三年級第一類組學生共162位學生，實驗採用準實驗研究法，自變項為教學模式，依照不同教學模式分為6E模式與專家程式設計思考程序教學模式兩種；依變項則包含實作能力、運算思維，並在實驗前後會以語意流程圖析法去探討學生認知結構。研究結果顯示：(1)採用6E模式在STEM機電整合課程能有效的提升實作能力；(2)兩組學生學習STEM機電整合課程後對於運算思維的能力皆有提升；(3)從認知結構訪談中了解到學生概念數量及迴歸連結數量皆有增加。研究建議為在課程設計時選用可操控玩具之主題，可引起學生注意力及提升課程趣味性並且未來可將6E模式用於其他需要專題實作的課程。Item 結合擴增實境於教育桌遊對學生運算思維學習成效之影響(2019) 郭韋辰; Kuo, Wei-Chen本研究為二因子實驗設計將一款以結構化程式設計為主題的桌上遊戲《機器人蓋城市》，英文名為Robot City，結合擴增實境輔助學習系統及多媒體教學學習方式，分別為實驗組1桌遊結合「擴增實境學習系統」、「多媒體教學學習模式」，實驗組2桌遊結合「擴增實境學習系統」、「傳統教學學習模式」，實驗組3為桌遊結合「多媒體教學學習模式」、控制組為桌遊一般模式，即沒有使用擴增實境和多媒體教學的傳統桌遊學習模式。目的在利用桌上遊戲的高互動性及高層次的思考，透過擴增實境中虛擬真實混合特性，藉由人機互動促進學生學習結構化程式設計，並培養其運算思維的能力。本實驗針對國中222位學生進行實驗，使用測驗與問卷量表作資料蒐集，研究結果顯示，學習成就方面使用擴增實境學習系統實驗組1及實驗組2，顯著較無使用擴增實境學習系統實驗組3及控制組學生低，同時，研究發現在認知負荷方面，實驗組3之學生認知負荷則顯著較高。本研究認為，適當的認知負荷，對於學習成就是有幫助的，但若提供過多的資訊，同時結合多媒體教學與擴增實境輔助學習系統，使學生須接受過多資訊，會造成學習成就不佳問題，學習動機方面，在無使用擴增實境的情況下，使用多媒體教學顯著高於傳統教學之學生。在合作學習傾向方面，實驗組之學生顯著較控制組之學生高。在創意自我效能方面實驗組1之學生因接觸擴增實境系統及多媒體教學，接受較多的外在資訊及更，豐富學生的視覺感，創意自我效能顯著較高。承上所述，擴增實境系統雖然帶給學生許多學習上的利處，但是仍有缺憾之處，建議未來桌遊擴增實境的設計，除了人機互動之外，要加強人與人之間的連結，才不會因為學生使用過多多媒體時，反而忽略原本桌遊最重要的人與人互動的價值而分散原有桌遊的學習成效。