整合PBL及STEAM方法進行機器人教具產品開發及教學實務研究

鄭瑞鴻

摘要

本研究主要整合 PBL問題導向學習，以及STEAM 多元跨領域教學方法，進行機器人教具產品開發及教學實務研究，將科學、科技、工程、藝術、數學予以整合，連結真實世界問題，協助學生思考及研究，找出解決問題方案。本研究設定學生為喜愛動手研究組裝機器人初學者，及協助沒有經驗或非專業工程背景教師，將機器人作為機電整合科學教育上課教材，快速學習上手。而教師可應用紙機器人教具，教導學生從動手實作中，學習如何進行結構、電路、程式、美學等課程活動內容。特別是本研究成果開發出多款機器人教具產品，解決技術瓶頸，並帶動產業發展， 亦能快新商品化與市場面接軌，簽訂4件產學學合作及進行產品技術轉移。不單只是學術研究產物，而更具有市場價值，此在相關PBL及STEAM學術研究課題，是屬創新的作法。在教學成效方面，透過產學合作模式，以實務研究方式，指導學生獲得多項全國性校外、校內的產業專題實務及創新創業獎項，培養專業人才學以致用與產業接軌，將研發成果進行商品化，快速掌握產業趨勢。整體創新教學成果，教學評鑑回饋平均值為4.6，更連續三年獲得國立高雄科技大學PBL課程優良教學獎、特殊優秀教學人才彈性薪資，更獲選為菁英教師殊榮。

關鍵字：PBL問題導向學習、STEAM 多元跨領域學習、機電整合、產品設計、工程科學教育實作