創意自造家(maker) 校園萌芽活動課程網

Maker翻譯為自造者或創客，在此稱為「自造家」。Maker風潮---從「想」到「做」是目前最熱門話題，也被視為啟動未來創新的重要角色。「自造家」不只是DIY，也不只是3D列印與Arduino，它將帶動未來生活型態的改變。這股「Maker」風潮正吹向台灣，而台灣深厚的IT基礎，可激勵更多創意和創業的發展，成為產業轉型升級的重要助力。此時，Maker的自主創新，將可迎接「人工智慧大戰，搶攻科技未來」的挑戰。

目前網路的全球化使國際競爭不再是技術競技，而是在創新能量(innovation)的展現，當我們思考如何培育新世代的創新能力時，回顧傳統教育歷程，常因欠缺「實作」的課程，其也間接影響國家競爭力，因而出現今日的「翻轉」教育。此刻的創意自造家(maker)教育與精神(研習、創作、分享)及「作(實作)、用(使用/操作)、想(發想/創意)」及「學(自學/共學)、思(思辨)、達(表達/展演)」教育的落實，將成為影響未來競爭力的關鍵。

「創意」是「知識經濟」的起點，而「實作」將是「創意實現」的門路。本計畫「智慧科技-創意自造家(maker)校園萌芽活動」，將整合跨域知識(Science科學/學說、Technology科技/技術、Engineering工程/工作程序、Aesthetics/Art美學/造型、Mathematics數學/數學式/關係式、Society社會/人文(語文故事)/生態/環境，STEAMS)，並藉此機會播下maker種子，期在校園中萌芽、成長、茁壯，向下扎根，往上發展，提升學生「四創(創意、創新、創造、創業)」能力、涵育學生自發(本體觀)、互動(認識觀)、共好(倫理觀)、利他(人際觀)、生活(生命觀)；並在「主觀、客觀、宏觀、達觀」的生命發展歷程中，成就每一個孩子(適性揚才/終身學習)、啟發生命潛能、陶養生活知能、促進生涯發展、涵育公民責任、永續生態環境，符應12年國民基本教育理念(自發、互動、共好)，達成全人教育目標；且在「物性、人性、心性、靈性」的人生感悟歷程中，對「時間的運用」、「生活的重點」、「生命的重心」、「人生的目標」詮釋並體認「生命的意義(在創造宇宙繼起之生命)」與「生活的目的(在增進人類全體之生活)」，享受生命的美好。

二、開發教材教具的內容與規格

（教材教具可為數位或多媒體教材、簡報、講義、創意創新教具或是實作教具…等，惟須符合創新自造特色，並為申請者自行開發之原創品，非購買現成之教材教具，並請重點說明教材教具之原創性與應用潛力）

(一)原創性

本Maker推廣課程教材教具開發計畫內容為「創意自造智慧科技作品之多功能教學模組」，內容將包含多媒體教材、簡報、講義、創意創新教具或實作教具…等，其有別於現成之教材教具，將自行加工製作所需料件為主及由一般坊間可易購得的料件(例如:高雄市長明街電子材料行、五金材料行…等)為輔並以「科技始終來自人性」出發，進而開發出「人性化」智慧科技作品，例如:智慧「食、衣、住、行、育、樂…等」生活相關之智慧科技作品(智慧食品檢測、智慧科技農場、智慧曬衣架、智慧家電、智慧居家安全(防盜/煙霧/一氧化碳偵測警報與處置)、智慧運輸(IT)、智慧瓶溫/澡溫監控、智慧幼兒益智/長者防呆互動遊戲…等)。本教材教具將以「無線電力傳輸(Wireless Power Transfer，WPT)」為起點，並以「具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力傳輸電動車」為範本(第一階段) ，發展「具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力傳輸四軸飛行器」(第二階段)，並在現有的基礎上，運用系統思考並結合資訊科技的運算思維、生活科技的工程實作與創意自造家(maker)的精神(研習、創作、分享)及融合大數據(Big data)、人工智慧(AI)、機器人(輪型/兩足人型/飛行)…等新興科技內涵，再進一步創意自造出「心性化/靈性化」智慧科技作品，以解決生活問題。同時，藉此機會播下十二年國民基本教育的科技人才種子，期在校園中萌芽、成長、茁壯，向下扎根，往上發展，培育明日生活的創新應用專業科技人才。本教材教具之主要內容如下所述(詳細內容規格請參閱附件1):

1.綠色能源:行動電源、鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池、超級電容…等。

2.感測器:超音波、紅外線、溫溼度…等。

3.處理器:Arduino、ESP8266、Raspberry Pi…等。

4.作動器:馬達(減速馬達/伺服馬達/步進馬達)、LED(單色/3色/七段顯示器)、LCD、蜂鳴器…等。

5.周邊配件:電線、接頭、底板、螺絲、螺帽…等

6.機構:傳動機構(齒輪、皮帶、槓桿)、機器手臂…等。

7.結構:結構構件(樑、柱、板、拱、殼、索)…等。

8.其他: 藍芽、WiFi、Webcam、物聯網(IOT)…等。

(二)應用潛力

1.可應用於校園創意自造家(maker)萌芽活動之教學模組

2.可應用於社會人士研發創意自造智慧科技作品之教學模組

3.探究教學(自學)材料包、教材教具包

三、規劃推廣應用的教學模組課程內容（無則免填）

(一)授課時間與對象

本Maker推廣課程教材教具開發計畫之授課時間為106學年度第一學期生活科技國三學生探究課程(每週一節課)、綠色科技研究社社團學生(隔週五第5-6節課)、智慧科技創意自造家研習活動學生(每週四、五第8節課)。

(二)課程目標

1.培養學生賞析生活科技作品能力

2.提升學生設計素養與創意構思能力

3.提升學生創意內涵統整能力

4.提升學生創意表達呈現能力

5.提升學生創意自造能力

6.提升學生展演創意自造作品能力

7.協助學生進行職業試探與生涯規劃

8.協助學生整合跨域知識(STEAMS)

9.提升學生四創(創意、創新、創造、創業)能力

(三)課程介紹(特色)

本課程為「智慧科技創意自造家(maker)校園萌芽活動」，內容涵蓋創意作品賞析、創意內涵、創意呈現方式、創意技法、創意泉源、創作工具、創作材料、智慧科技作品創作與展演…等相關內容。本課程將由「生活經驗」切入課程主題，引導學生感受「生活創意」、統整「創意內涵」、提升「創意素養」，並藉由「合作學習（Cooperative learning）」與「做中學、學中做」方式，進行「專題導向學習（Project-Based Learning, PBL）」，整合生活科技、電腦、機械、電子、電機、控制、物理、化學、材料、美術、人文…等跨領域課程內容，進而提升四創(創意/創新/創造/創業)能力、涵育學生自發(本體觀)、互動(認識觀)、共好(倫理觀)、利他(人際觀)、生活(生命觀)知能。同時在主觀、客觀、宏觀、達觀的生命發展歷程中，成就每一個孩子(適性揚才/終身學習)、啟發生命潛能、陶養生活知能、促進生涯發展、涵育公民責任、永續生態環境，符應maker創新自造教育核心理念與精神，達成全人教育目標。

(四)課程內容

1.創意概論:定義、內涵、泉源

2.創意作品賞析

(1)圖像作品賞析:忘記關頭燈、小綠人、紅燈舞蹈…

(2)文具作品賞析:

(3)家具作品賞析:

(4)家電作品賞析:

(5)科技作品賞析:4C產品

(6)建築作品賞析:

(7)展場作品賞析:

(8)藝術作品賞析:

(9)其它作品賞析:斑馬線…

3.材料認識

(1)金屬材料特性

(2)非金屬材料特性

4.機、電、磁、光、聲、熱、壓…等常用料件特性

(1)機械料件特性:齒輪傳動、皮帶傳動、液氣壓料件、壓電材料…

(2)電子/電機料件特性:二極體、電晶體、光敏電阻、熱敏電阻、電動馬達…

(3)磁性料件特性:磁鐵、電磁鐵…

(4)光電料件特性:光電材料、太陽能光電板…

(5)聲音料件特性:喇叭、超音波傳感器…

(6)熱電料件特性:熱電材料…

(7)壓電料件特性:壓電材料…

5.創意呈現方式

(1)圖畫呈現:手工繪圖、電腦輔助繪圖、工程識圖與製圖…

(2)實體呈現:木工、金工、電工…等工具之安全使用與其注意事項

6.創意自造家法寶: Arduino 開發板

Scratch、Mblock、Arduino介紹及作品賞析(竹林資訊站)

第 1 章認識 Scratch、Mblock、Arduino(圖控式電子積木程式語言簡介)

第 2 章認識常用料件與工具

第 3 章單色 LED(智慧指示系統、智慧警示系統、紅綠燈、平交道…)

第 4 章 RGB三色LED(智慧指示系統、智慧警示系統…)

第 5 章七段顯示器(智慧訊息顯示系統、智慧小綠人、智慧小紅人…)

第 6 章開關(智慧控制系統…)

第 7 章按鈕(智慧控制系統…)

第 8 章按鍵(智慧控制系統…)

第 9 章遙桿(智慧控制系統…)

第 10 章可變電阻(智慧控制系統、智慧音量控制系統、智慧光量控制系統…)

第 11 章光敏電阻(智慧窗簾、智慧曬衣架、智慧追日系統、智慧照明、智慧小夜燈…)

第 12 章熱敏電阻(智慧空調系統、智慧溫控…)

第 13 章蜂鳴器(智慧警報系統、智慧避障自走車…)

第 14 章繼電器(智慧家電控制系統…)

第 15 章直流馬達(智慧自走車、智慧控制系統、智慧機器人…)

第 16 章伺服馬達(智慧自走車、智慧控制系統、智慧追日系統、智慧機器人…)

第 17 章步進馬達(智慧控制系統…)

第 18 章超音波感測器 (倒車雷達、數位電子尺、智慧垃圾桶、智慧避障自走車…)

第 19 章人體紅外線感測器(智慧節能照明、智慧節能抽風機、智慧機器人…)

第 20 章主動式紅外線感測器(智慧垃圾桶、智慧避障自走車、智慧機器人…)

第 21 章溫濕度感測器(智慧家電控制系統、智慧科技農場…)

第 22 章液晶顯示器(智慧訊息顯示系統、智慧小綠人、智慧小紅人…)

第 23 章藍牙感測器(智慧遠端遙控系統、智慧手機遙控車…)

第 24 章 RFID(智慧門禁安全系統、智慧手機遙控電動車無線電力傳輸系統…)

第 25 章物聯網簡介

7.相關課程設計與實施

探究教學課程網(電磁互動-來不來電:探究「影響無線電力傳輸系統性能之因素」)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/inquiry-teaching-lesson-plan

探究教學影片:電磁互動-來不來電(Youtube精簡版15分鐘)

https://youtu.be/GhBfayksOfc

8.相關教學課程網與教學影片@106年6月28日PM4:20

(教學課程網到訪國別數14國共1167人; 教學影片訂閱人數33人、觀看次數17367次)

http://s09.flagcounter.com/more/xAjr/

(五)課程分級

1.初級課程內容:初級智慧科技創意自造專題製作

(1)範例:手機藍牙遙控輪型機器人(電動車)

(2)智慧照明:自動照明、節能照明…

(3)智慧家電:智慧垃圾桶、智慧窗簾、智慧曬衣架…

(4)智慧綠色科技:智慧充電系統、智慧追日系統、智慧空調系統…

(5)智慧科技農場:智慧光電魚菜共生系統、智慧噴灑(肥料/農藥/霧水)系統、智慧給水系統…

2.中級課程內容:中級智慧科技創意自造專題製作

(1)智慧居家安全:防盜保全監控、煙霧偵測警示、CO偵測警示…

(1)智慧辨識:臉譜、指紋、語音辨識…

(2)智慧老幼照護:澡溫、瓶溫、防走失…等

(3)智慧益智遊戲(幼教、失智):動態遊戲操作/模擬/虛擬、聲控、體感…

(4)智慧靜態無線充電系統

3.高級課程內容(物聯網/互聯網/智聯網):高級智慧科技創意自造專題製作

(1)智慧運輸系統:

遠端監控偵防車、智慧停車輔助、車道偏離警示、智慧防撞、自動駕駛輔助…

(2)智慧災害預警系統:土石流預警系統、PM2.5預警系統、紫外線預警系統…

(3)智慧災害急救系統:GPS…

(4)智慧機器人系統:智慧輪型機器人、智慧飛行機器人(四軸飛行器)、智慧人型(兩足)機器人、…

(5)智慧動態無線充電系統:移動載具無線充電系統…

(六)教學資源

1.教學設備：電腦、網路、WiFi、實物投影機、無線麥克風、無線滑鼠、無線鍵盤、簡報筆、藍芽喇叭、創意自造智慧科技作品之相關工具、儀器、設備、料件、3D列印機…等

2.教學多媒體：平板電腦、筆記型電腦、數位錄影機、數位照相機、行動硬碟、行動電源、三腳架、延長線…等

3.教學模組:創意自造教學模組、智慧機電光科技教學模組、智慧機器人教學模組、物聯網教學模組、創意綠色能源科技教學模組、BeingLife 宏碁雲教授智聯網教學模組、智慧飛行機器人(四軸飛行器)…等

4.教學軟體：Arduino 免費軟體、免費繪圖軟體、Arduino 相關書籍、創意天龍八部套書、創意發想相關書籍…等

四、預期完成之工作項目及時程

工作項目\月份(105年)

教材(簡報、講義、影片)

實體教具

(實作步驟說明、零組件規格)

教具製作手繪圖稿、2D、3D圖檔

教案電子檔

實際教學過程影照片電子檔

創意自造

智慧科技專題作品展演

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

五、預期成果

1.提升學生身心素質與自我精進能力

2.提升學生系統思考與解決問題能力

3.提升學生規劃執行與創新應變能力

4.提升學生符號運用與溝通表達能力

5.提升學生資訊科技與媒體素養

6.提升學生藝術涵養與美感素養

7.提升學生人際關係與團隊合作能力

8.提升學生參加全國能源科技創意競賽實作能力

9.提升學生參加全國太陽能車創意競賽實作能力

10.提升學生參加全國機器人創意競賽實作能力

11.提升學生參加全國科學探究創意競賽實作能力

12.提升學生參加全國科學展覽競賽實作能力

13.提升學生參加全國生活科技創意競賽實作能力

14.協助學生統整跨域知識(STEAMS)

15.提升學生創意自造能力

16.提升學生四創能力(創意、創新、創造、創業)

六、經費需求

七、計畫主持人現有與本計畫相關之研究成果

(一)計畫主持人學經歷(請參閱附件2)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/jack-resume-contents

(二)相關之研究成果

12.佳作 2017全國科學探究競賽(這樣教我就懂) (106/6/3)

/教案名稱：探究影響結構安全之因素---以降落傘搭配氣壓緩衝結構之護蛋為例

11.佳作教案 105學年度全國國中科學教師探究教學教案設計競賽佳作(106/4/29)

/教案名稱：電磁互動-來不來電:探究影響無線電力傳輸系統性能之因素

10.佳作 2016太陽光電教案競賽

http://www.etc.ndhu.edu.tw/files/40-1090-3964.php

/教案名稱：太陽光電應用於無線供電充電系統之專題製作

9.佳作教案 2016全國科學探究競賽(這樣教我就懂) (105/5/28)

/教案名稱：創意自造電動車-探究「影響電動車直線行駛之因素」

http://sciexplore.colife.org.tw/sciexplore_award.aspx

佳作獎狀 https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZYVdmSU9XSHl5bG8/view?usp=sharing

/作品收錄於 2016全國科學探究競賽成果網

http://sciexplore.colife.org.tw/sciexplore_vote_content.aspx?guid=54d8833c-d75c-4463-ab1f-a35bf1c09f93&type=pop&group=4

/作品收錄於科技部科技大觀園

http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Home.htm

8.佳作教案2016年十二年國民基本教育國中教師有效教學深耕推廣計畫優良教案徵選(1050325)

/教案名稱：創意自造電動車:探究"影響電動車行駛速度之因素"

/作品收錄於104年十二年國民基本教育有效教學優良教案得獎作品賞析網(自然與生活科技組)

http://12years.ncue.edu.tw/index.php/case/67-2016-05-27-01-24-50

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZM1h3em5nS2tvZXc/view?usp=sharing

7.優勝教案103學年度全國國中科學教師探究教學教案設計競賽 (104/7/20)

/教案名稱：影響風力發電因素之探究

/作品收錄於探究教學輔導網

http://120.107.169.113/main.php?fid=04a&page_name=product_detail&prod_id=19

優勝獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZUmNBS3pjbUw2enc/view?usp=sharing

6.佳作教案2014全國太陽光電教案設計競賽（經濟部能源局103/4/1）

/教案名稱：太陽光電複合光電電動車專題製作

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZWUdoazNxTXFGM2M/view?usp=sharing

5.初賽教案2014全國能源科技教育教學活動設計競賽 (教育部103/9/30）

/教案名稱：3D列印風力發電系統專題製作

4.佳作教案 2013全國科學教學活動方案設計競賽

/教案名稱：充電控制器（台南市政府/樹谷生活科學館103/4/1）

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZcXRza3YtNnprTTg/view?usp=sharing

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZSF9WLWpMNUw4WTQ/view?usp=sharing

3.佳作教案 2013全國能源科技教育教學活動設計競賽

/教案名稱：氫能燃料電池

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2013能源科技教育教案設計競賽成果網

http://energy2013.nstm.gov.tw/gl_share.php?aid=fqytwsghtouy&cid=42&type=TH

（作品收錄於「簡單設計輕鬆教!能源科技教學小書II｣ /P254 /2013/3）

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZMTNVVjFsZVJ4NTA/view?usp=sharing

2.佳作教案 2012全國能源科技教育教學活動設計競賽

/教案名稱：智慧電動車

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2012能源科技教育教案設計競賽成果網

http://energy2012.nstm.gov.tw/gl_share.php?aid=fqua397fh04d&cid=8&type=TS

（作品收錄於「2012全國能源科技競賽成果集｣/P54/102/1.31）

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZWTFnSlJCZmd1eFU/view?usp=sharing

1.優等教案全國100年度能源科技教育種子教師教案設計競賽

/教案名稱：「風、光、水、電、生、熱｣，再生能源循環，永續生態環境

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2011能源科技教育教案設計競賽成果

（作品收錄於「中小學能源科技教育教案專輯II｣ /P98/2012/12/ISBN:9789860352719）

(三)相關之研發教具

1.靜態無線電力傳輸探究教學教具(請參閱附件3)

2.具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力動態傳輸電動車教具(請參閱附件4)

3.綠能智慧電動車教具(請參閱附件5)

八、參考文獻

1.http://vmaker.tw/about

2.104年度高中職教師暑假公民營研習教材

3.105年度高中職教師寒假公民營研習教材

4.竹林資訊站 http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868

5.網路搜尋資源(google、YouTube)

6.超圖解Arduino互動設計入門(第二版) 趙英傑著旗標出版公司

7.Arduino微電腦應用實習施士文編著台科大圖書公司8.http://www.codedata.com.tw/tag/mblock/

9.http://openhome.cc/Gossip/CodeData/mBlockArduino/

10.http://www.junyiacademy.org/root/isc

11.Webduino https://webduino.io/

12.通聯行動創意科技有限公司 http://wf8266.com/wf8266r/about#sp-about

13.台中市數位教學平台 http://elesson.tc.edu.tw/md221/

附件1:主要料件名稱/規格

附件2:計畫主持人學經歷簡歷(詳細內容請連結教學網)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/jack-resume-contents

附件3.靜態無線電力傳輸探究教學教具

(一)設計概念

靜態無線電力傳輸(Wireless Power Transfer，WPT)」探究教學教具係例用電與磁的特性及其相互作用的結果，例如:安培右手定則、法拉第電磁感應原理，進而創意自造(make)出無線電力傳輸之作品。

(二)研發歷程

「靜態無線電力傳輸」探究教學教具之研發，最初係由YouTube影片學習而來，接續加以改良，並發展成具探究教學特色之教具。

(三)實體成品

教具教學影片網址如下:

1.靜態無線電力傳輸展演

https://youtu.be/LUiPuOd8Ems

https://youtu.be/Ko0bHJpTaeI

https://youtu.be/O33_AD99l6M

https://www.youtube.com/watch?v=zb3iS7A9hDo&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=lHMcoZYkz0M&feature=youtu.be

https://youtu.be/VnE_9MrX-qo

2.動態無線電力傳輸展演

https://youtu.be/t3bcruEeO0c

https://youtu.be/UPuGfI4H3IE

https://youtu.be/ZJcIBzAF7kw

https://www.youtube.com/watch?v=fuEqpRqdI5I

https://www.youtube.com/watch?v=Hv7L0d1ENQY

https://www.youtube.com/watch?v=Ls04yvTUmOg

附件4.具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力動態傳輸電動車教具

(一)設計概念

「具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力動態傳輸電動車」教具係整合生活科技動手實作無線電力動態傳輸電動車與資訊科技之Arduino程式設計手機藍芽遙控電動車並具備RFID控制無線電力傳輸作用之主題式整合教具。

(二)研發歷程

「具RFID功能之手機藍芽遙控無線電力動態傳輸電動車」教具之研發，最初係由Arduino相關研習而來，接續上網學習並參考相關書籍後，加以改良並發展成具教學特色之教具。

(三)實體成品

教具教學影片網址如下:

https://youtu.be/Aa_rZYkDnHo

https://youtu.be/LAuTSCe0t9k (RFID 控制ON 展演)

https://youtu.be/vNOos_A_s0c (RFID 控制OFF)

附件5.綠能智慧電動車教具

(一)設計概念

「綠能智慧太陽光電電動車」教具之設計概念係例用光敏電阻特性控制電動馬達電力來源，當無太陽光電時，馬達電力由鋰離子電池供電；當有太陽光電時，馬達電力不由鋰離子電池供電，而由太陽光電供電，同時可對鋰離子電池充電。其智慧為自動切換馬達電力來源且當夜晚時，可自動點亮頭燈及當車內溫度過高時，自動開啟散熱風扇降溫。

(二)研發歷程

「綠能智慧太陽光電電動車」教具之研發，最初是純太陽光電供電的電動車，接續加入鋰離子電池，以儲存太陽光電力且進行自動電力切換，進行節能與儲能；並加入光度與溫度控制後，即成為自動點亮頭燈與啟動散熱風扇之高階綠能智慧電動車。

(三)實體成品

教具教學影片網址如下:

1.教學影片太陽光電車充電電壓電流測試MVI 0276

https://www.youtube.com/watch?v=M6MNA3UjuHs

2.教學影片太陽光電車電路測試LED 二極體測試 MVI 0247

https://www.youtube.com/watch?v=-PqMUu376hE

3.教學影片太陽光電車空轉耗電電流測試 MVI 0250

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=qX22IK3TUdg

4.教學影片太陽光電車整車電路測試光敏電阻測試 MVI 0249

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=Ysf6YDf1pUA

5.教學影片太陽光電車電路測試馬達配線開關測試 MVI 0246

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=gjqIWhfoYdY

6.教學影片太陽光電車電路測試馬達正反轉測試 MVI 0248

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=R-7O0nqq5mk

https://youtu.be/T85jBoyVwbc

https://www.youtube.com/watch?v=pcxpN9JzZUw&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=p9E1H950xV4&t=32s

影片網址動態無線供電測試展演1050830

影片動態無線供電測試展演1050830_00716 https://youtu.be/Hv7L0d1ENQY

影片動態無線供電測試展演1050830_00715 https://youtu.be/fuEqpRqdI5I

影片動態無線供電測試展演1050830_00713 https://youtu.be/EM6dZOcPZPQ

影片動態無線供電測試展演1050830_00714 https://youtu.be/rtQyurgMLBE

NEW !!! 105年度Maker推廣課程教材教具開發補助方案通過名單

教育部大學創新自造教育基地-國立高雄第一科技大學

【Maker推廣課程教材教具開發補助方案】構想書

註：送件時以本表申請免備文及文號。

貳、Maker推廣課程教材教具開發補助方案構想書主持人聲明書

n 本計畫課程及教材教具為本人自行設計開發，無違反著作權法或智慧財產保護法，如有不實情事，本人願負一切責任。

n 本人如獲補助，同意配合參加Maker教材教具開發成果發表會、推廣課程及活動，並進行教學經驗分享與交流。

n 本人同意經本計畫補助開發之教材、教具及教案，授權教育部各級學校教師得無償使用於創新自造教育推廣課程，以促進創新自造教育發展。

特此聲明，以玆為憑。

此致

教育部大學創新自造教育基地-國立高雄第一科技大學

計畫申請人簽章：吳和桔

中華民國105年5月31日

參、Maker推廣課程教材教具開發計畫內容

（內容以A4大小， 9頁為限，字型大小為14pt、標準字元間距與單行間距為準）

一、動機與背景說明

Maker翻譯為自造者或創客，在此稱為「自造家」。Maker風潮---從「想」到「做」是目前最熱門話題，也被視為啟動未來創新的重要角色。「自造家」不只是DIY，也不只是3D列印，它將帶動未來生活型態的改變。這股「Maker」風潮正吹向台灣，而台灣深厚的IT基礎，可激勵更多創意和創業的發展，成為產業轉型升級的重要助力。此時，Maker的自主創新，將可迎接「人工智慧大戰，搶攻科技未來」的挑戰。

目前網路的全球化使國際競爭不再是技術競技，而是在創新能量(innovation)的展現，當我們思考如何培育新世代的創新能力時，回顧傳統教育歷程，常因欠缺「實作」的課程，也間接影響國家競爭力，因而出現今日的「翻轉」教育。此刻的創意自造家(maker)教育與「作(實作)、用(使用/操作)、想(發想/創意)」及「學(自學/共學)、思(思辨)、達(表達/展演)」教育的落實，將成為影響未來競爭力的關鍵。

「創意」是「知識經濟」起點，而「實作」將是「創意實現」的門路，其可統整跨域知識(Science科學/學說、Technology科技/技術、Engineering工程/工作程序、Aesthetics/Art美學/造型、Mathematics數學/數學式/關係式、Society社會/人文/生態/環境，STEAMS)，並可提升四創能力(創意/創新/創造/創業)。也只有構建一個鼓勵開放學習的創意自造環境，才能讓源源不絕的創意，成為驅動未來競爭力的核心力量，並為國家帶來新的力量，就讓創意自造家(maker)教育從校園開始萌芽吧！

二、開發教材教具的內容與規格

(一)原創性

本教材教具名稱為「創意自造智慧科技作品之多功能教學模組」，內容將包含多媒體教材、簡報、講義、創意創新教具或實作教具…等，其有別於現成之教材教具，將自行加工製作所需料件及一般坊間可易購得的料件(例如:高雄市長明街電子材料行、五金材料行…等)為主並以「科技始終來自人性」出發，進而開發出「人性化」智慧科技作品。本教材教具將以「綠能智慧電動車」為起點(高度人工智慧與跨領域整合的科技產品)，進而研發相關智慧科技作品。例如:智慧空調系統、智慧照明系統、智慧避障系統、智慧防撞系統、智慧車道偏離警示系統、智慧車道保持(循線)系統、智慧停車系統、智慧交通號誌辨識系統、智慧動態無線充電系統、智慧影像監控測(視訊)系統…等。並在現有的基礎上，再進一步創意自造出「人性化」智慧科技作品。例如:智慧「食、衣、住、行、育、樂…等」生活相關之智慧科技作品(智慧科技農場、智慧家電、智慧居家安全、智慧運輸、智慧益智遊戲…等)。本教材教具之主要內容如下所述(詳細內容規格請參閱附件1):

1.綠色能源:行動電源、鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池、超級電容…等。

2.感測器:超音波、紅外線、溫溼度、藍芽…等。

3.處理器:Arduino、Raspberry Pi、Xbee…等。

4.作動器:馬達(減速馬達/伺服馬達/步進馬達)、LED(單色/3色/七段顯示器)、LCD、蜂鳴器…等。

5.周邊配件:電線、接頭、底板 …等

6.機構:傳動機構(齒輪/皮帶/槓桿)、固定機構(螺絲/螺帽…)…等組成。

7.其他: WiFi、Webcam、物聯網(IOT)…等。

(二)應用潛力

1.可應用於校園創意自造家(maker)萌芽活動之教學模組

2.可應用於社會人士研發創意自造智慧科技作品之教學模組

三、規劃推廣應用的教學模組課程內容（無則免填）

(一)課程目標

1.培養學生賞析生活科技作品能力

2.提升學生設計素養與創意構思能力

3.提升學生創意內涵統整能力

4.提升學生創意表達呈現能力

5.提升學生創意自造能力

6.提升學生展演創意自造作品能力

7.協助學生進行職業試探與生涯規劃

8.協助學生統整跨域知識

(科學、技術、工程、美學/造型、數學、社會/人文/生態/環境，STEAMS)

9.提升學生四創(創意、創新、創造、創業)能力

(二)課程介紹(特色)

(三)課程內容

1.創意概論:定義、內涵、泉源

2.創意作品賞析

(1)圖像作品賞析:忘記關頭燈、小綠人、紅燈舞蹈…

(2)文具作品賞析:

(3)家具作品賞析:

(4)家電作品賞析:

(5)科技作品賞析:4C產品

(6)建築作品賞析:

(7)展場作品賞析:

(8)藝術作品賞析:

(9)其它作品賞析:斑馬線…

3.材料認識

(1)金屬材料特性

(2)非金屬材料特性

4.機、電、磁、光、聲、熱、壓…等常用料件特性

(1)機械料件特性:齒輪傳動、皮帶傳動、液氣壓料件、壓電材料…

(2)電子/電機料件特性:二極體、電晶體、光敏電阻、熱敏電阻、電動馬達…

(3)磁性料件特性:磁鐵、電磁鐵…

(4)光電料件特性:光電材料、太陽能光電板…

(5)聲音料件特性:喇叭、超音波傳感器…

(6)熱電料件特性:熱電材料…

(7)壓電料件特性:壓電材料…

5.創意呈現方式

(1)圖畫呈現:手工繪圖、電腦輔助繪圖、電腦繪圖軟體種類、工程製圖與識圖…

(2)實體呈現:木工、金工、電工…等工具之安全使用與其注意事項

6.創意自造家法寶: Arduino 開發板

Mblock & Arduino介紹及作品賞析

第 1 章認識 Mblock & Arduino

第 2 章認識電子料件與工具

第 3 章 LED、七段顯示器控制

第 4 章開關、按鈕、按鍵控制

第 5 章可變電阻、光敏電阻、熱敏電阻控制

第 6 章蜂鳴器、聲音控制

第 7 章直流馬達控制

第 8 章伺服馬達控制

第 9 章超音波感測器控制

第 10 章紅外線感測器控制

第 11 章溫濕度感測器控制

第 12 章液晶顯示器 (LCD) 控制

第 13 章藍牙感測器控制

第 14 章物聯網簡介

7.智慧科技創意自造專題作品展演

(1)範例:手機遙控電動車

https://www.youtube.com/watch?v=LyrlwYhWXpI&nohtml5=False

https://www.youtube.com/watch?v=OMXMDGNDYH8&nohtml5=False

(四)課程分級

1.初級課程內容:初級智慧科技創意自造專題製作

(1)範例:手機藍牙遙控輪型機器人(電動車)

(2)智慧照明:自動照明、節能照明…

(3)智慧家電:智慧垃圾桶、智慧窗簾、智慧曬衣架…

(4)智慧綠色科技:智慧充電系統、智慧追日系統、智慧空調系統…

(5)智慧科技農場:智慧光電魚菜共生系統、智慧噴灑(肥料/農藥/霧水)系統、智慧給水系統…

(6)其他

2.中級課程內容:中級智慧科技創意自造專題製作

(1)智慧居家安全:防盜保全監控、煙霧偵測警示、CO偵測警示…

(1)智慧辨識:臉譜、指紋、語音辨識…

(2)智慧老幼照護:澡溫、瓶溫、防走失…等

(3)智慧益智遊戲(幼教、失智):動態遊戲操作/模擬/虛擬、聲控、體感…

(4)智慧靜態無線充電系統

(5)其他

3.高級課程內容(物聯網/互聯網):高級智慧科技創意自造專題製作

(1)智慧運輸系統:

遠端監控偵防車、智慧停車輔助、車道偏離警示、智慧防撞、自動駕駛輔助…

(2)智慧災害預警系統:土石流預警系統、PM2.5預警系統、紫外線預警系統…

(3)智慧災害急救系統:GPS…

(4)智慧動態無線充電系統:移動載具無線充電系統…

(5)其他

(五)教學資源

2.教學多媒體：平板電腦、筆記型電腦、數位錄影機、數位照相機、行動硬碟、行動電源、三腳架、延長線…等

3.教學模組:創意自造教學模組、智慧機電光科技教學模組、智慧機器人教學模組、物聯網教學模組、創意綠色能源科技教學模組…等

4.教學軟體：Arduino 免費軟體、免費繪圖軟體、Arduino 相關書籍、創意天龍八部套書、創意發想相關書籍…等

四、預期完成之工作項目及時程

工作項目\月份(105年)

教材(簡報、講義、影片)

實體教具

(實作步驟說明、零組件規格)

教具製作手繪圖稿、2D、3D圖檔

教案電子檔

實際教學過程影照片電子檔

創意自造

智慧科技專題作品展演

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

預期

實際

五、預期成果

1.提升學生身心素質與自我精進能力

2.提升學生系統思考與解決問題能力

3.提升學生規劃執行與創新應變能力

4.提升學生符號運用與溝通表達能力

5.提升學生資訊科技與媒體素養

6.提升學生藝術涵養與美感素養

7.提升學生人際關係與團隊合作能力

8.提升學生參加全國能源科技創意競賽實作能力

9.提升學生參加全國太陽能車創意競賽實作能力

10.提升學生參加全國機器人創意競賽實作能力

11.提升學生參加全國科學探究創意競賽實作能力

12.提升學生參加全國科學展覽競賽實作能力

13.提升學生參加全國生活科技創意競賽實作能力

14.協助學生統整跨域知識

(科學、技術、工程、美學/造型、數學、社會/人文/生態/環境，STEAMS)

15.提升學生創意自造能力

16.提升學生四創能力(創意/創新/創造/創業)

六、經費需求

七、計畫主持人現有與本計畫相關之研究成果

(一)計畫主持人學經歷(請參閱附件2)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/jack-resume-contents

(二)相關之研究成果

1.佳作教案 2016全國科學探究競賽(這樣教我就懂) (105/5/28)

/教案名稱：創意自造電動車:探究「影響電動車直線行駛之因素」

http://sciexplore.colife.org.tw/sciexplore_award.aspx

佳作獎狀 https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZYVdmSU9XSHl5bG8/view?usp=sharing

/作品收錄於 2016全國科學探究競賽成果網

http://sciexplore.colife.org.tw/sciexplore_vote_content.aspx?guid=54d8833c-d75c-4463-ab1f-a35bf1c09f93&type=pop&group=4

/作品收錄於科技部科技大觀園

http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Home.htm

2.佳作教案 104年十二年國民基本教育國中教師有效教學優良教案徵選 (1050325)

/教案名稱：創意自造電動車:探究"影響電動車行駛速度之因素"

/作品收錄於104年十二年國民基本教育有效教學優良教案得獎作品賞析網(自然與生活科技組)

http://12years.ncue.edu.tw/index.php/case/67-2016-05-27-01-24-50

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZM1h3em5nS2tvZXc/view?usp=sharing

3.優勝教案103學年度全國國中科學教師探究教學教案設計競賽 (104/7/20)

/教案名稱：影響風力發電因素之探究

/作品收錄於探究教學輔導網

http://120.107.169.113/main.php?fid=04a&page_name=product_detail&prod_id=19

優勝獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZUmNBS3pjbUw2enc/view?usp=sharing

4.佳作教案2014全國太陽光電教案設計競賽（經濟部能源局103/4/1）

/教案名稱：太陽光電複合光電電動車專題製作

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZWUdoazNxTXFGM2M/view?usp=sharing

5.初賽教案2014全國能源科技教育教學活動設計競賽 (教育部103/9/30）

/教案名稱：3D列印風力發電系統專題製作

6.佳作教案 2013全國科學教學活動方案設計競賽

/教案名稱：充電控制器（台南市政府/樹谷生活科學館103/4/1）

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZcXRza3YtNnprTTg/view?usp=sharing

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZSF9WLWpMNUw4WTQ/view?usp=sharing

7.佳作教案 2013全國能源科技教育教學活動設計競賽

/教案名稱：氫能燃料電池

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2013能源科技教育教案設計競賽成果網

http://energy2013.nstm.gov.tw/gl_share.php?aid=fqytwsghtouy&cid=42&type=TH

（作品收錄於「簡單設計輕鬆教!能源科技教學小書II｣ /P254 /2013/3）

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZMTNVVjFsZVJ4NTA/view?usp=sharing

8.佳作教案 2012全國能源科技教育教學活動設計競賽

/教案名稱：智慧電動車

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2012能源科技教育教案設計競賽成果網

http://energy2012.nstm.gov.tw/gl_share.php?aid=fqua397fh04d&cid=8&type=TS

（作品收錄於「2012全國能源科技競賽成果集｣/P54/102/1.31）

佳作獎狀https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZWTFnSlJCZmd1eFU/view?usp=sharing

9.優等教案全國100年度能源科技教育種子教師教案設計競賽

/教案名稱：「風、光、水、電、生、熱｣，再生能源循環，永續生態環境

/作品收錄於教育部能源科技人才培育計畫2011能源科技教育教案設計競賽成果

（作品收錄於「中小學能源科技教育教案專輯II｣ /P98/2012/12/ISBN:9789860352719）

佳作獎狀

10.教案「科普閱讀」教案設計(高雄市國教輔導團自然與生活科技領域)

/教案名稱科普閱讀教案- 新興能源科技 1010820

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZbG1Pd2ttM0h3UVU/view?usp=sharing

（收錄於101高雄市國教輔導團自然與生活科技領域「科普閱讀」工作坊成果作品彙編）

11.教案生涯教育議題融入生活科技課程教學(中山大學附中 1050120)

/教案名稱：生涯教育議題融入生活科技課程

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZSTRndTlTQmxDVk0/view?usp=sharing

12.專題製作教案行政院國科會「高瞻計畫成果推廣活動體驗營」活動教案

（中國科技大學主辦、輔英科技大學承辦 100/12/27）

13.特色課程計畫: 創意生活科技概論與專題製作 (中山大學附中104/5)

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZZF81bjB1cnItVDA/view?usp=sharing

14.特色課程計畫: 創意綠色科技概論與專題製作 (中山大學附中104/5)

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZdWxoTnM2c25SeDg/view?usp=sharing

15.特色課程計畫; 燃料電池概論與專題製作 (中山大學附中104/5)

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZS0lNN0t2dDNYcG8/view?usp=sharing

16.特色課程計畫: 綠能智慧電動車概論與專題製作 (中山大學附中104/5)

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZUGd3TmVtNzhrd0U/view?usp=sharing

17.特色課程計畫: 汽機車安全駕駛與考照 (中山大學附中104/5)

https://drive.google.com/file/d/0B6gCgNbnV4rZUE1fbXZ3blBlZkU/view?usp=sharing

18.高瞻計畫構想書: 智慧電動車 (中山大學附中100/8/14)

19.情境式評量試題:運輸科技-交通事故(高雄市國教輔導團105年度自然與生活科技領域)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/examination-questions-transportation

高雄市國教輔導團105年度自然與生活科技學習領域情境式評量優良試題甄選

(105年6月3日將公佈於本市輔導團官網http://www.ceag.kh.edu.tw/files/11-1000-49.php)

20.銅牌指導學生參加高雄市103學年度生活科技展示競賽榮獲團體組銅牌獎狀

21.銅牌指導學生參加高雄市102學年度生活科技創意競賽榮獲團體組銅牌獎狀

22.創意自造綠色科技研究社(指導老師) 社團活動影照片

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/association-green-tech

八、參考文獻

1.http://vmaker.tw/about

2.104年度高中職教師暑假公民營研習教材

3.105年度高中職教師寒假公民營研習教材

4.竹林資訊站 http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868

5.網路搜尋資源(google、YouTube)

6.超圖解Arduino互動設計入門(第二版) 趙英傑著旗標出版公司

7.Arduino微電腦應用實習施士文編著台科大圖書公司8.http://www.codedata.com.tw/tag/mblock/

9.http://openhome.cc/Gossip/CodeData/mBlockArduino/

10.http://www.junyiacademy.org/root/isc

11.Webduino https://webduino.io/

12.通聯行動創意科技有限公司 http://wf8266.com/wf8266r/about#sp-about

13.台中市數位教學平台 http://elesson.tc.edu.tw/md221/

附件1:主要料件名稱/規格

附件2:計畫主持人學經歷簡歷(詳細內容請連結教學網)

https://sites.google.com/a/nsysu.kksh.kh.edu.tw/tg02-1/jack-resume-contents

107年基本工資調升宣導

http://www.kksh.kh.edu.tw/NoticeShow.asp?ID=9046

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(1)Installing Additional Arduino Libraries

(安裝ARDUINO函式庫方法步驟 連結 如下網址)

https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

MIT App Inventor 2

How to Install Kodi on Raspberry Pi 3 Running on Raspbian

3.First Install the Arduino Library

Arduino RFID Reader RC522 + Access Control System

Arduino Project 17: Create your own phone application and control the Arduino Robot via bluetooth!

(安裝ARDUINO函式庫方法步驟連結如下網址)