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研究生：	魏嘉新
論文名稱：	模組化概念運用於教學設備設計之研究—以生活科技教學示範桌設計為例 Research of using modular concept for teaching aid design - the design of living technology teaching demostration desk
指導教授：	吳千華
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	設計學系 Department of Design
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	107
中文關鍵詞：	生活科技教學需求、講桌設計、模組化設計、科技教室
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：127 下載：19
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在我國國民義務教育階段，科技教育的實施以「生活科技」課程為主，其主要由以前的「工藝」課程轉型而來，課程目標著重培養學生認識科技、使用工具、啟發創造力及問題解決能力等。生活科技教師的教學大致可分成知識講授及操作示範兩大部份，上課時為提高學生學習興趣，促進學習效果，達成學習目標，教師往往必須藉助電腦、多媒體、網路或使用教具等進行教學。講桌可說是跟教師最親近也是最能提供協助的教學設備，目前使用的講桌多是十幾年前的產物，其適用性隨著時代變遷應該有所不同才是，因此本研究認為有重新設計研究之必要，並將學校用講桌更名為「教學示範桌」，使其更符合教學需求及使用狀況。
本研究藉由相關調查及專家訪問來探討生活科技課程及教師在教學時之相關需求，歸納整理出「生活科技教學示範桌需求要項」，再依需求要項界定各項單元模組，運用模組化概念進行生活科技教學示範桌之設計研究，並將研究結果加以設計應用，以期改善目前生活科技教室講桌之設計。最後由專家進行適用性評估，結果顯示本研究所設計之教學示範桌在各方面都能有相當不錯的表現，若能實現，將對生活科技之教學有極大的幫助。
本研究所獲得研究結論如下：（1）目前生活科技教學用講桌確實無法滿足教學之需求，教師需要更合適的教學示範桌以輔助教學活動之進行。（2）生活科技教學主要分成知識講授及示範操作兩大部份，教學示範桌設計應以教師為中心，並能滿足兩大部份不同之需求。（3）資訊多媒體融入教學已是必然之趨勢，教學示範桌設計應考量資訊及多媒體設備之整合，以方便教師操作使用。（4）運用模組化概念進行教學示範桌之設計，能滿足不同的環境空間，並依教學需求自由選配，使教學示範桌更具變化性及實用性，是相當可行的設計方式。

關鍵字：生活科技教學需求、講桌設計、模組化設計、科技教室

At the national compulsory education stage in our country, the implementation of technology education relies mainly on “living technology” courses, it is the transition of the course “craft” in the past, the course goals emphatically train students to realize technology, use tools, inspire creativity and problem-solving ability etc. The teaching of living technology can roughly divide into knowledge tuition and operating demonstration. In order to improve student's interest of studying in class, promote the results of learning and reach the goals of studying, teachers must often make use of computer, multimedia, network or the teaching aids. Teacher’s desk can be regarded as the most aidant equipment for a teacher‘s teaching. The ones we use now are mostly results before more than ten years, and its suitability should be different to some extent with era changes. It is necessary to redesign to make it accord with the teaching demand even more.
The research examined the demands of living technology teachers by relevant investigation and expert interview, generalized some items of living technology teaching demonstration desk, organized the modules to research improving the design of the desk at present. Finally, the experts carries on the suitability assessment. The result shows that there can be pretty good behavior in the teaching demonstration desk that this research institute designs, if it can realize, there will be extremely helpful to teaching of living technology.
This research institute is studied the conclusion as follows:（1）Teachers need more suitable teaching demonstration desks with the going on of teaching activities.（2）The teaching of living technology can divide into knowledge tuition and operating demonstration, the teaching demonstration desk should be designed by regarding teacher as the center, and can meet the two parts of demands.（3）Teaching demonstration desk should merge the multimedia equipments, in order to facilitate teacher's operation.（4）Using the module concepts to carry on the design of the teaching demonstration desk can satisfy different environments. It makes the desks more diverse and practicable and is a quite feasible design.

第一章 緒論……………………………………………………1
 1.1 研究動機與背景…………………………………………1
 1.2 研究目的…………………………………………………3
 1.3 研究範圍及限制…………………………………………3
 1.4 研究方法及架構…………………………………………4
 1.5 名詞解釋…………………………………………………7

第二章 文獻探討………………………………………………9
 2.1 我國生活科技課程及教育內涵…………………………9
   2.1.1 九年一貫實施前之「生活科技」課程內涵………9
   2.1.2 九年一貫實施後之「生活科技」現況……………12
 2.2 科技教室的角色及空間規劃……………………………20
   2.2.1 科技教室的角色……………………………………20
   2.2.2 科技教室的類型……………………………………21
   2.2.3 科技教室規畫的要素………………………………22
 2.3 模組化設計概念…………………………………………28
   2.3.1 模組化的定義………………………………………28
   2.3.2 模組化設計(Modular Design)……………………29
   2.3.3 模組的分類…………………………………………30
   2.3.4 模組化的效益與應用現況…………………………32

第三章 前期研究………………………………………………35
 3.1 講桌使用現況調查分析…………………………………35
   3.1.1 講桌現況調查分析…………………………………35
   3.1.2 講桌現況調查分析結論……………………………37
 3.2 生活科技教學用設備調查統計…………………………38
   3.2.1 網路教案工具設備需求統計………………………38
   3.2.2 生活科技教育月刊教案工具設備需求統計………40
   3.2.3 臺北市生活科技學藝競賽工具設備需求表統計…42
   3.2.4 工具設備調查結論…………………………………45

第四章 生活科技教學示範桌需求研究………………………46
 4.1 生活科技教育專家訪問…………………………………46
   4.1.1 受訪專家介紹………………………………………46
   4.1.2 專家訪問問卷架構及問題…………………………48
   4.1.3 專家訪問談話內容擷取……………………………48
   4.1.4 訪問重點歸納整理…………………………………49
   4.1.5 專家訪問結論………………………………………52
 4.2 生活科技教學示範桌需求要項…………………………53

第五章 產品模組化設計………………………………………55
 5.1 模組化設計原則…………………………………………55
   5.1.1 一般模組化設計原則………………………………55
   5.1.2 本研究模組化設計原則……………………………56
 5.2 產品模組化………………………………………………57
   5.2.1 產品系統界定………………………………………57
   5.2.2 產品各單元模組界定………………………………58
   5.2.3 生活科技教學用講桌模組關係泡泡圖……………62
 5.3 各單元模組設計…………………………………………63
   5.3.1 尺寸標準化…………………………………………63
   5.3.2 基本功能單元設計…………………………………63
   5.3.3 輔助功能單元設計…………………………………67
   5.3.4 特殊功能單元設計…………………………………68
 5.4 設計應用…………………………………………………73
   5.4.1 基本型生活科技教室用教學示範桌規劃設計……73
   5.4.2 精簡型生活科技教室用教學示範桌規劃設計……76
   5.4.3 旗艦型生活科技教室用教學示範桌規劃設計……79
 5.5 設計作品適用性評估……………………………………83
   5.5.1 適用性評估訪問流程………………………………83
   5.5.2 適用性評估結果分析………………………………84
   5.5.3 其他建議事項………………………………………86

第六章 結論與建議……………………………………………88
 6.1 結論………………………………………………………88
 6.2 建議………………………………………………………90

 參考文獻………………………………………………………91

【附錄一】 網路教案一覽表…………………………………94
【附錄二】 生活科技月刊教案一覽表………………………96
【附錄三】 專家訪問問卷題目………………………………98
【附錄四】 專家訪問談話內容擷取…………………………99
【附錄五】 生活科技教學示範桌設計適用性評估問卷……106

圖次

圖1-1 研究架構與流程圖………………………………………6
圖2-1 國中生活科技課程架構（蔡錫濤，1995）……………10
圖2-2 綜合科技教室空間關係泡泡圖（MSDESE，1991）……24
圖2-3 置換模組…………………………………………………31
圖2-4 共同模組…………………………………………………31
圖2-5 裝配模組…………………………………………………32
圖2-6 匯流排模組………………………………………………32
圖4-1 專家訪問問卷架構圖……………………………………47
圖5-1 生活科技教學示範桌模組架構圖………………………61
圖5-2 生活科技教學示範桌模組關係泡泡圖…………………62
圖5-3 模組化櫃體長寬高參考尺寸……………………………63
圖5-4 抽屜櫃單元設計…………………………………………64
圖5-5 教具櫃單元設計…………………………………………65
圖5-6 工具/材料櫃單元設計 …………………………………66
圖5-7 可擴充CD放置單元設計…………………………………67
圖5-8 腳輪單元設計……………………………………………67
圖5-9 電源供應單元設計………………………………………68
圖5-10 資訊多媒體整合檯面單元設計 ………………………69
圖5-11 桌上型電動機器放置檯車單元設計 …………………70
圖5-12工作桌檯面單元設計……………………………………71
圖5-13 中央控制介面單元設計 ………………………………72
圖5-14 展示/操作投影單元設計………………………………72
圖5-15 基本型教室室內配置圖 ………………………………75
圖5-16 基本型教學示範桌設計 ………………………………76
圖5-17 精簡型教室室內配置圖 ………………………………78
圖5-18 精簡型教學示範桌設計 ………………………………79
圖5-19 旗艦型教室室內配置圖 ………………………………81
圖5-20 旗艦型教學示範桌設計 ………………………………82
圖5-21 設計作品適用性評估專家訪問流程 …………………83

表次

表2-1 現行國中生活科技課程網要（教育部，1994） ……11
表2-2 「自然與生活科技」階段能力指標及各階段授課時數（教育部，2000）14
表2-3 「自然與生活科技」學習領域之教材內容要項（教育部，2000）18
表2-4 工藝教室與科技教室比較（Polette，1995）………21
表2-5 綜合科技教室的三大區域（MSDESE，1991） ………24
表2-6 模組化的具體效益（Peter O’Grady, 1999） ……33
表2-7 模組化概念應用現況（孫增興，2003） ……………34
表3-1 講桌類型比較分析表 …………………………………35
表3-2 網路教案教學設備需求統計結果 ……………………40
表3-3 生活科技月刊教案教學設備需求統計結果 …………42
表3-4 各年度生活科技競賽工具設備需求統計結果 ………43
表5-1 抽屜各種尺寸樣式 ……………………………………64
表5-2 基本型生活科技教室條件分析 ………………………74
表5-3 精簡型科技教室條件分析 ……………………………77
表5-4 旗艦型科技教室條件分析 ……………………………80
表5-5 生活科技教學示範桌設計適用性評估統計 …………84
                                

中文部份

1.刁榮茂（1998）。動力夾頭模組化設計。國立中興大學機械工程學系，碩士論文。教育部（1994）。國民中學家政與生活科技課程標準。台北：正中。
2.方崇雄（1996）。科技教室的規畫理念與實務。中學工藝教育，29（1），9-16。
3.李隆盛（1996）。科技與職業教育的課題。台北：師大。
4.李隆盛（1997）。科技與職業教育的前景。台北：師大。
5.李隆盛（1999）。科技與職業教育的展望。台北：師大。
6.李隆盛（1996）。國中生活科技的教學活動與設備規畫。中學工藝教育，29（4），2-10。
7.李隆盛（2000），國中生活科技課程計劃的研訂。生活科技教育，33（10），2-6。
8.呂廣英（1986）。簡化模組化設計與應用。機械月刊，四月出版，121-125。
9.林天祥（2003）。模組化設計模式（MDM）之理論與應用—以自行車為例，國立成功大學工業設計研究所碩士論文，未出版，台南。
10.孫增興（2003）。模組化客廳櫥櫃設計之研究。私立大同大學工業設計研究所碩士論文，未出版，台北。
11.教育部（2000）。國民中小學九年一貫課程暫行綱要。台北：教育部。
12.黃能堂（1995），生活科技教材教法。教育實習輔導季刊，1(5)，35-42。
13.黃裕哲（2001）。綠色模組化設計之評估架構研究—以電動自行車組裝與拆解為例，私立大葉大學設計研究所碩士論文，未出版，彰化。
14.楊明津（1999）。系統家具之沿革與發展。台灣家具通鑑（頁74-97）。台北：台灣區家具工業同業工會。
15.蔡錫濤（1995），國中生活科技課程內涵及教學策略探討。中學工藝教育，28（1），10-15。
16.顏郁欣（2000）。台北市立國民中學生活科技教室空間與設備之研究。國立臺灣師範大學工業科技教育研究所碩士論文，未出版，台北。

外文部份

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5.Kamrani, Ali K.(2000).Product Design for Modularity, Boston Kluwer Academic Publishers. P.19-22.
6.Missouri State Department of Elementary and Secondary Education. (1991). Missouri industrial technology / technology education Guide. Columbia, MO: Author.
7.Maryland Education Department (1994). Technology education facilities guidelines. ED(387116).
8.Polette, D. L. (Ed.). (1991). Planning technology teacher education learning environments. Report of the Council on Technology Teacher Education. Reston, VA: International Technology Education Association.
9.Peter O’Grady(1999).The Age of Modularity, Adams and Steele Publishers. Iowa City, IOWA, P.12-18.
10.Ron Sanchez and Joseph T. Mahoney(1996).Modularity, Flexibility, and Management in Product and Organization Design, Strategic Management Journal, Vol. 17, (pp. 353-370).
11.Shirley, Gordon V.(1992).Modular Design and Manufacturing for Competitive Manufacturing, Integrating Design and Manufacturing for Competitive Advantage. (pp. 82-103).

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