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話說從頭

自動化科技與人性創意課程是筆者擔任主持人

的國科會高瞻計畫其中一個子計畫，高瞻計畫是國

科會提供給高中職申請的創新科學與科技教育研究

計畫，中山女高參與至今已邁入第四年，本校所規

劃的整體目標，乃是希望以「人」為中心、以「生

活」為主體，建立符合學生適應未來生活所需的統

整概念與能力，進而發展出一套可以推廣至全國各

校的跨領域通識課程。雖然高瞻計畫是以科學教育

為主，但我們也希望打破科際的限制，嘗試藝術、

人文與科技的統整教學，在這樣的想法之下，便規

劃出子計畫三：「自動化科技與人性創意創新課程

研究」。本計畫結合校內藝術與科學領域教師，應

用「實驗研究」、「行動研究」、與「教師專業學

習社群」等方法，探討新興科技結合藝術人文課

程，融入高中教育的可能性與可行性。本文便是課

程研究的成果，也希望透過這樣的經驗和嘗試，提

供學校推行藝術教育與統整教學時一個新的思考方

向。

藝術與科技的第一次對話

「自動化科技與人性創意創新課程研究」係

以97學年度高一學生為對象，課程分為三大模組，由數學科、物理科、美術科、藝術生活科、生活

科技科五位教師協同教學，於一年級一個班，一個

連接藝術與科技的橋樑中山女高自動化科技與人性創意創新課程The Bridge between Art and TechnologyInnovative Course of Auto Technology and Humanistic Creativity of Taipei Municipal Zhongshan Girls High School

傅斌暉Pin-Hui FUPin-Hui FU台北市立中山女高美術教師兼實驗研究組組長

教學大補帖 ▎Teaching Design

55美育第175期 ▎JOURNAL OF AESTHETIC EDUCATION, NO.175

學期的生活科技課進行。計畫一開始是由教務主任

與筆者（筆者擔任教務處實驗研究組長，同時任教

美術）以及邀請北科大創新設計研究所教授共同討

論並提出初步構想，隨後徵詢了物理、數學、美

術、生活科技等教師的意願，透過理念的溝通形成

共識，找出彼此專業領域中，可以互相交集形成有

意義課程的部分，再共同訂定課程目標及撰寫教學

計畫，隨後進行一學期的教師培訓，在所有教師都

對整體課程內容充分瞭解與掌握後，才進行課程實

驗。

課程實驗的對象是高一隨機挑選的一個班，科

目是高中95暫行綱要高一的生活科技課2學分，課程內容是自動化科技的生活創意設計，並考量授課

對象為初入學的高一學生，因此以人性化的思考、

創意設計以及問題解決能力為課程核心，期望建立

學生以科學態度思考人性需求的基本素養，並激發

其未來持續深入學習的興趣和動力。此歷程的重要

性在於教師的跨領域團隊合作與統整課程開發，以

及學生的主題式與探索式學習經驗，對於每一位曾

經參與此計畫的教師成員及學生而言，這樣一個特

殊且難能可貴的體驗，已經在他們的教與學的過程

中，產生優質化的改變，對於整體學校教與學的風

格與文化發展，將有關鍵性的影響。以下將以課程

研究計畫的內容以及學生學習成果為主軸，說明本

課程發展的背景與實況。

我們的共同願景

自動化科技與人性創意課程之目的旨在發展一

套適用於高中生的新科學課程，以「自動化科技」

為主題，設計理念以創意思考（creative thinking）思潮為基礎，並以議題中心（issue-centered）、學生中心（learner-centered）及問題導向（problem-based）為課程設計與實施的基本原則，希望能藉由此新課

程的實施同時培養學生的科學知識與技能、創意思

考與態度、人性化設計的關懷與體認，以提升學生

的科學和人文素養，協助學生進行創意的設計、發

明及自我實現。呼應上述的課程目標，本新課程實

施時採用多樣化的教學策略與真實性評量，使學生

可學到相關的科學與設計的知識技能，並在學習整

合自動化科技與改善人類生活等應用層面的課程模

組中，培養學生以人性的角度思考科學的角色，及

更具人性關懷的科學態度。

本課程跨科整合生活科技、美術、藝術生活、

數學、物理等學科教師，以「覺察與體認」、「知

識與應用」、「創新與設計」、「態度與素養」為

課程主軸，開發一整套可適用於高中一般課程中的

通識課程，並以人性關懷的科學人文素養為最終目

標。整體課程架構如圖1所示。

課程發展前的準備工作

教師培訓：各項研習活動

為了讓所有參與計畫的老師，能在構思課程

內容之前，對課程主題的背景和現況能有一定的瞭

解，並且讓不同領域的教師，能互相瞭解對方的專

業內容，以幫助團隊合作時的對話和溝通，96學年度計畫執行之初，便透過整個第1學期一系列「自動化科技」與「人性化設計」之活動、講座與參訪，

使團隊教師有更完整的共識和認知，對於將來的課

程有更完善的發展方向（圖2、3）。一學期中所規劃的研習內容如表1。

1　自動化科技與人性創意課程架構圖

The Bridge between Art and Technology

人性關懷

科技與生活

生科　美術　藝術生活　數學　物理

人性化設計科學過程技能科學知識

創意思考 問題解決

態度與素養

創新與設計

知識與應用

覺察與體認

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課程試探：互動科技與藝術創意體驗營

完成教師培訓後，便開始進入課程設計與規劃

的階段，但為了先試探本計畫研究理念在高中課程

中的應用方式，計畫團隊特於97年1月28至30日邀請科技藝術專業師資，共同舉辦『2008互動科技與藝術創意體驗營』，以三天營隊的方式，試探並瞭解

本計畫的課程構想與內容，是否適合於高中一般學

生中實施，並找出可能的問題之後，再著手進行最

後的課程規劃。本次試探活動針對40位對主題有興趣的學生，設計了一連串體驗自動控制與科技藝術

的創意啟發課程，透過簡單易懂的機器人感應裝置

與控制元件，以及基礎的互動程式撰寫，使學生享

受設計互動藝術裝置的獨特經驗，課程融合自動控

制、機器人、設計、互動數位藝術等跨領域的豐富

元素，為學生帶來親身體驗科技與藝術結合的無限

樂趣，並藉由主題式的引導，讓學生從實做執行中

擴展創造力與思考力，表達有意義的創作（圖4、5）。活動之目的包括：（一） 認識自動控制科技在生活以及藝術創作上的

應用。

（二） 能夠操作基本的自動控制感應裝置，以及基礎的互動程式撰寫。

（三） 能利用所學，以小組方式設計並製作互動藝術裝置。

課程試探活動結束後，團隊教師再根據實施過

程之發現，討論下學期正式實施時的可行方法，並

開始著手討論實際課程模組的發展，以及設計相關

教材教案。

課程活動的發展與實施

經過一連串教師培訓與課程試探後，團隊教

師決定以「覺察與體認」、「知識與應用」、「創

新與設計」、「態度與素養」為課程主軸，開始研

發一整套可適用於高中一般課程中的自動化科技課

程，並實際加以執行。經過教師團隊的腦力激盪，

所發展並實際執行的課程內容與進度如表2。除了實驗課程正式開始前的會議，決定課程內容、順序、

以及實施細節外，正式開始教學後，教師團隊仍隨

時開會討論學生學習狀況，並了解其他老師的教學

心得，藉此調整修正教學內容（圖6、7）。

學生的學習歷程

一個學期的課程執行中，學生們從一開始的

主題說明，先瞭解整個課程的方向和內容大綱，

接著經由生活科技教師的引導，透過生活中各種自

動化科技的應用實例，瞭解自動化科技與生活的關

係，並以機器人設計和應用為主題，啟發學習自動

化科技的興趣、提高科技的親近感。接下來，具有

機器人教學專長的數學與物理老師進入課堂，以講

述和影片欣賞的方式，讓學生瞭解自動化控制工業

現況，對機器人的發展有基本的認識。之後由美術

老師以設計的角度，帶領學生根據自動化科技的原

理，構思並設計利用自動化科技解決生活問題的機

器人創意設計，完成說明後，指導學生分組，各小

場次 日期 講者背景 講題與內容 對象

1 10/16 本校數學老師 自動控制套件工作坊 小組

2 10/30 北科大教授 自動化控制初探 公開

3 11/6 北科大教授 淺談機器人研究 公開

4 11/13 北科大博士生 科技與藝術的結合 公開

5 11/20 故事巢多媒體公司 互動科技與多媒體設計 公開

6 11/27 機器人教育專家 機器人教學經驗分享 公開

7 12/18 教育部創造力教育顧問 設計的初體驗 公開

8 12/25 計畫主持人帶隊台灣創意設計中心通用

設計體驗參訪小組

表1　自動化科技與人性創意教師培訓課程表

教學大補帖 ▎Teaching Design

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組學生開始討論機器人作品構思方向，並分組討論

設計主題。所有小組的設計構想，必須以兩週的時

間進行兩次全班發表，第一次發表完後由全班同學

和全體教師共同給予每小組意見回饋，每組同學再

根據這些意見，修正並重新提出第二次機器人設計

構想，最後將設計加以定案（圖8、9）。完成構想後，則由藝術生活老師帶領學生運用

2D繪圖和動畫製作，將機器人的外型設計圖以及應用場景與模擬動作加以呈現，緊接著進入為期三週

的機器人套件實際操作和練習，學習各種機器人感

測器運作原理與方式，並嘗試利用現有元件，學習

自動化科技的基本原理與應用方式，實際利用簡單

的自動控制技術，製作作品以解決特定問題，將自

己的機器人設計中的各種功能實際組裝出來。最後

再進行全班學生作品發表，學生的發表重點鎖定在

從自動化科技與人類生活的互動過程中，思考自動

化科技對於人類社會的意義，建立人性關懷的科學

態度。整學期課程結束後，由生科老師於寒假進行

三天的3D設計課程，讓學生能更進一步將自己的機器人設計，以專業3D製圖方式表現出來。所有的學習成果並於97學年度下學期2月底時，於台北科技大學進行成果展示（圖10、11）。

學生完成學習後，經由調查結果顯示，學生對

於整學期的課程中，覺得最有幫助的是創意設計方

面、製作機器人、繪圖軟體和fl ash動畫學習、學到處理事情及問題的態度和討論合作精神、能用不同的

角度思考事情，也見識許多富創意和稀奇的作品等

等。較不清楚的部分包括機器人的實際操作（如程

式撰寫）、動畫及繪圖軟體操作較不熟悉、課程開

始時對課程的認知不清楚、剛開始會不知道該如何

下手等。

至於學生對於本課程的其他心得和建議，則包

括（1）對於創意思考及設計部分較有興趣，而機器人實作方面興趣較少，但知道多學一點是有益處

美育第175期 ▎JOURNAL OF AESTHETIC EDUCATION, NO.175

2　自動化控制初探培訓過程（傅斌暉攝）

3　通用設計體驗參訪過程（傅斌暉攝）

4　互動科技與藝術創意體驗營學生討論情形（傅斌暉攝）

5　互動科技與藝術創意體驗營學生操作作品情形（傅斌暉攝）

6　教師於教學前先決定課程架構與實施細節（傅斌暉攝）

7　教學過程中教師亦隨時討論修正教學內容（傅斌暉攝）

2 3 4

5 6 7

The Bridge between Art and Technology

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的；（2）時間太短，課程太緊湊，希望可以講得再深入一些（程式和設計部分），希望還能繼續上這

個課程；（3）希望能完整學3D，多點時間接觸電腦及機器人套件，軟體課程時能有多一點時間操作；

（4）希望能繼續學習有關機器人方面的課程，學寫更多更複雜的程式，並組裝功能更加完整的機器

人；（5）希望老師給予更多學習壓力；（6）若學生遇到問題可多用引導式思考方式引導學生，老師

不要動手，全由學生自己來；（7）希望可以設志願

班，讓具有熱忱和興趣的人上課較不會浪費資源，

且使計畫進行更有效率。

學生實作作品

因篇幅有限，以下僅能以幾組學生作品為範

例，但實際上每組學生都在成果中呈現了不同的創

意想法與特色，也許學生的創意仍不夠成熟，可行

課程面向 週次 課程內容與目標 教師 備註

覺察與體認

第1週 瞭解高瞻計畫的目標和方向，體認自動

化科技課程的需求性和重要性。主持人

1. 計畫說明2. 前測

第2-3週透過生活中各種自動化科技的應用實

例，瞭解自動化科技與生活的關係，並

啟發學習自動化科技的興趣。

生科

1. 提高科技的親近感

2. 引起動機

知識與應用 第4週 影片欣賞+自動化控制工業現況 數學

創新與設計 第5週

1. 根據自動化科技的原理，構思並設計利用自動化科技解決生活問題的機器

人創意設計。

2. 說明機器人作品構思方向，分組討論設計主題。

美術 分組進行

知識與應用 第6週 機器人作品設計提案及討論 美術 其他教師協同

創新與設計 第7週 作品提案與修正（上台簡報） 美術 其他教師協同

創新與設計 第8週 機器人構想：2D繪圖 藝術生活設計機器人繪

圖及動畫作品

創新與設計 第9-10週 動畫製作（繪圖及Flash軟體教學） 藝術生活

知識與應用 第11-13週機器人課程：學習自動化科技的基本原

理與應用方式，實際利用簡單的自動控

制技術，製作作品以解決特定問題。

數學物理

1. 藉由樂高機器人與軟體

瞭解自動控

制

2. 學習感測器的實際應用

創新與設計 第14-15週 機器人實作+準備成果發表 數學生科 全體教師參與

態度與素養 第16週

1. 學生作品發表（期望學生從自動化科技與人類生活的互動過程中，思考自

動化科技對於人類社會的意義，並建

立人性關懷的科學態度）

2. 學生作品發表與回饋3. 後測

全體教師

創新與設計 第17週 學生機器人作品3D製圖與動作模擬 生科於寒假三天營

隊中進行

第18-19週 學生作品成果展示 全體教師2月底於北科大進行展覽

表2　自動化科技與人性創意課程進度表

教學大補帖 ▎Teaching Design

性也有待評估，但從學生的作品討論

脈絡與最後呈現中仍可發現，透過教

師協同的跨科教學，學生的確呈現出

統整藝術與科技的思考過程與結果，

而這樣的思考習慣，也正是本計畫的

精神與目的。

機器人設計企畫書

學生小組一開始的所有設計構

想，都必須先以企畫書的方式完整呈

現。企畫書內容包括作品摘要、設計

概念、規格說明與效能展示、設計

原理、操作方式、作品特色與未來目

標、結論、參考資料及網站等。其中

作品必須說明想要利用自動化科技解

決的生活問題為何，以及解決問題的

方法；設計概念必須說明作品遵循了

通用設計七原則（公平使用、簡易及

直覺使用、明顯的訊息、容許錯誤、

省力、適當的尺寸及空間供使用）中

的哪幾項；規格說明與效能展示必須

畫出設計說明圖；設計原理與操作方

式必須呈現所應用到的機器人感測器

8 9

10 11

8 教師指導學生進行設計（傅斌暉攝）

9 學生進行機器人實作練習（傅斌暉攝）

10 3D設計體驗營（傅斌暉攝）

11 學生學習以3D呈現作品造型（傅斌暉攝）

12 學生作品企畫書（蔡紫德提供）

13 作品企畫書中的機器人設計圖（蔡紫德提供）

14 將設計圖轉成3D立體設計圖（余致賢提供）

12 13

14

59美育第175期 ▎JOURNAL OF AESTHETIC EDUCATION, NO.175

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原理以及應用方式。機器人設計企畫書可說是學生

創意與知識整合的完整呈現（圖12、13）。

機器人3D設計圖

為了幫助學生體驗工業設計領域中的設計製圖

流程，小組中對設計有興趣的學生，可另外參加3D設計營隊課程，將機器人設計企畫書中的機器人造

型與功能等構想，轉而利用3D繪圖與動畫的方式呈現，以其學生能更貼近並瞭解專業工業設計的面貌

（圖14、15）。

機器人設計說明海報

為了讓學生有展示的機會，並學習如何透過設

計與行銷概念，將自己的成果對外展示並與觀眾溝

通，讓更多人瞭解自己的作品理念和特色，所有學

生小組完成的作品，都需以完整的形式於北科大藝

文中心展出，其中機器人設計說明海報是作品展示

說明的重點，所以企畫書中的精華與成果圖片，都

15　學生機器人作品3D設計圖（余致賢提供）

16　將作品企畫與成品以海報進行展示（蔡紫德提供）

17　學生作品展示海報（蔡紫德提供）

18　學生完成整體展示布置並於北科大展出（傅斌暉攝）

19　每組學生均須完成完整之作品展示（傅斌暉攝）

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16 17

教學大補帖 ▎Teaching Design

域的教師專業學習社群並非遙不可及，藝術與科學

的教師專業對話更非天方夜譚，只要教師們有心一

起坐下來溝通和討論，各種可能性便會激盪出來。

從這次經驗中我們更加體認到，能夠符合學生生活

所需的課程，絕對不是各自分散毫無交集的內容，

而應是統整式的、有意義的整合學習，唯有讓學生

能自我發覺生活中所需解決的問題，才能激發他們

學習解決問題所需要的各種知識和技能，而這樣的

教學，也才能在教師和學生中留下深刻的印象，並

持續跟隨他們直到畢業之後，而教師合作過程中所

激發的教學創意與持續學習的態度，更是整個課程

實驗過程中所留下最珍貴的資產，因為，唯有好學

的老師，才能帶出好學的學生，中山女高高瞻計畫

的精髓，就是拋開本位主義與升學主義的理想與精

神，讓我們在台灣教育的滾滾洪流之中，能夠走出

一條不一樣的道路。

美育第175期 ▎JOURNAL OF AESTHETIC EDUCATION, NO.175 61

必須在教師的教導下另外構思、安排於海報中對外

展示（圖16、17）。

整體展示布置

學生成果展除了海報展示外，也必須將實體作

品與影片、短片等多媒體內容完整呈現。整體展示

布置內容包含：說明海報、機器人造型模型、機器

人應用實境短片、樂高機器人功能展示實品、樂高

機器人功能展示短片等（圖18、19）。

後記

經過一年以來的教師團隊腦力激盪，以及學生

探索學習後，我們終於完成了過去從未在高中進行

過的藝術與科技跨領域課程，不但提供給學生一個

全新的統整學習經驗，對於教師而言，更是一個難

能可貴的經驗，這次經驗告訴我們，在高中，跨領

18 19

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