主軸名稱

【A主軸】教學創新精進

補助課程類別

■通識實踐課程

□嘉義巡禮微學分課程

□微學分課程

□AI導入課程

□業師協同教學

□跨域共授課程

□國際學者協同教學

課程名稱

A3-2通識深化多元學習：通識實踐課程  智慧生活與創意設計

授課教師

主授：余昌峰

共授：(無則免填)

開課學期

114-2

聯絡電話

E-mail

cfyu@mail.ncyu.edu.tw

開課單位

通識中心

修課人數

生理女:3人

生理男:23人

結案報告公開

本人同意將結案報告書公開於高教深耕計畫相關網站。

聯合國永續發展目標(SDGs)

□1.終結貧窮

□3.健康與福祉

□5.性別平權

 ■ 7.可負擔的潔淨能源

□9.工業化、創新及基礎建設

□11.永續城鄉

□13.氣候行動

□15.保育陸域生態

□17.多元夥伴關係

□2.消除飢餓

 ■ 4.優質教育

□6.淨水及衛生

□8.合適的工作及經濟成長

□10.減少不平等

□12.責任消費及生產

□14.保育海洋生態

□16.和平、正義及健全制度

關鍵能力

 ■ STEAM領域

 ■人文關懷

□跨領域

□問題解決

□自主學習

□社會參與

□國際化

教學活動類型

可複選

 ■講授法

 ■課堂實作，主要由學生自行操作、討論、完成之實作任務。 

 ■課程專題實作，需於期末提出專題報告/成果發表/展演等教學活動

□場域/產業/服務專題實作，於產業/社區等真實職場情境進行之專題實作，如實習專題或產品製作等。 

□線上課程，如磨課師、開放式課程等由線上進行教學與評量之課程類型。 

□數位學習科技輔助，如採用線上課程平台、線上評量、AR/VR等科技進行教學活動。

□延伸教學活動，如於暑假設計場域實習課程，協助學生將課堂成果進一步發展參與競賽等。

□其他，請說明：

課程執行場域

 ■實體教室

□實體教室+線上教學

□實體教室+校內實習場域

□實體教室+校外實習場域（包含業界、社區等大學課室外場域）

□校外場域+線上教學

□校外實習場域（包含業界、社區、與學校進行產學合作場域或合作夥伴場域）

課程目標

及內容

   本課程旨在培養學生運用 Arduino 微處理器開發跨領域互動裝置之能力。課程首先介紹 Arduino 軟體介面 Ardublock 的基本操作，說明韌體架構設計原理，以及韌體與硬體平台之整合開發方式，並搭配各類感測器之功能與應用簡介，使學生能逐步建立完整的系統開發與設計概念。Arduino 微處理器不僅可即時回應所蒐集之感測訊號，亦能透過網路或藍芽進行遠端操控，並同步收集與傳輸感測器資料，作為後續資料分析與控制策略設計之基礎。透過實作導向的學習方式，學生將實際完成簡易互動裝置與控制系統之開發，學習如何整合感測、控制與通訊功能。藉由本課程訓練，學生可進一步理解感測設備在智慧家庭、無線家電控制及環境監測等應用場域中的實際運作模式，培養跨領域整合思維與問題解決能力，並將所學技術延伸應用於居家生活與未來就業環境，提升實務操作能力與職場競爭力。

    此外，課程特別強調「從做中學」的創客精神，刻意弱化繁瑣的純理論推導，轉而專注於邏輯架構的建立。透過將複雜的硬體暫存器控制轉化為直觀的積木邏輯，引導學生將抽象的電路原理具現化。這不僅讓學生在短時間內掌握物聯網的前端硬體架構，更驅動他們在面對生活與工業自動化問題時，能具備自主設計硬體雛形的實作實力。

具體措施與

亮點成果

       本課程旨在培養學生運用微處理器進行跨領域互動裝置開發之能力。透過感測器資料的即時擷取與系統回應機制，學生能理解微處理器如何依環境訊號進行判斷與控制，並將所蒐集之感測資料應用於居家與職場環境之智慧化控制系統中。課程內容著重感測設備於智慧家庭與智慧控制家電之實務應用，強化學生對實際應用場域的理解。

      本學期課程採循序漸進之實作方式，引導學生完成下列教學單元與實作內容：

1. 環境類比訊號擷取： 偵測可變電阻模擬環境類比訊號電路，並實作 LED 燈調光控制器。
2. 紅外線安全防護： 利用 Arduino 建構紅外線防盜警示系統。
3. 光感測監測控制： 光感測器於環境監測與控制之應用實作、原理介紹及其於燈光明暗控制之實務應用。
4. 場域智慧燈光設計： 家庭場域與職業場域之智慧燈光系統設計與控制。
5. 溫溼度感測與回授： 溫溼度感測器之安裝、實作操作，以及智慧風扇自動啟動與溫度調節控制。
6. 超音波與主動警示： 超音波感測模組與蜂鳴器整合之距離感測與倒車警示系統設計。
7. 馬達驅動與訊號調變： 利用 Arduino 控制馬達轉動，並介紹脈衝寬度調變（PWM）控制電路之原理與應用。
8. 系統整合實務應用： 模擬交通號誌紅綠燈之控制系統實作，以及 RFID 無線門禁系統開發。

透過上述實作單元，學生不僅能掌握微處理器、感測器與致動元件之整合應用，也能實際體會智慧系統在日常生活與產業環境中的運作方式，進一步培養系統整合、邏輯思考與問題解決能力。本課程的亮點在於成功跨越理論與實務的鴻溝。學生在成果展示中，皆能自主將多個感測器進行複合式硬體整合，例如將超音波測距與門禁結合，或將溫溼度數據與馬達 PWM 控制進行動態閉迴路調饋。這些高度整合的實作成果，充分證明學生已具備基礎硬體自動化控制與電路調試能力，並展現出將技術應用於解決簡易自動化硬體開發的巨大潛力。

檢討與建議

    大二非理工科學生普遍尚未具備電子電路基礎，因此如何輔導學生同時學習 C 語言及與硬體電路時做是一項重要挑戰。本課程結合 Arduino UNO 微處理器與相關感測器硬體操作，使學生能透過實作直接體驗程式控制與電子電路整合，有效提升學習程式語言的動機與興趣。實際授課中發現，採用 Ardublock 積木式圖形化程式教學方法，能降低學生對程式與物聯網技術的畏懼，大部分學生皆能順利完成課程交付之實作任務。未來課程需加強對學生引導與督促，透過實作評量、進度檢核、小組合作以及學習回饋機制，鼓勵其積極參與、主動思考並建立正確的學習觀念，以確保所有學生都能達到課程預期學習成效，並提升跨領域互動與實務操作能力。 

     為解決極少數大二學生動機不足產生的落差，未來教學上擬導入「分層適性教學」與「同儕鷹架理論」。針對基礎較弱者，將安排助教進行電路排錯的密集輔導；同時調整計分權重，提升課堂即時實作檢核的比例，減少期末一次性評量的壓力。此外，未來計畫融入更多與生活接軌的趣味專題，以情境驅動學習，藉此全面點燃學習熱情，確保整體教學品質的均質化。