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研究生:劉瑞堃
論文名稱:虛擬麵包板在數位邏輯專業實習技能教學成效之研究
論文名稱(外文):Effect on The Professional Skill Improvement of Applying Virtual Breadboard to The Instruction of Digital Logic Practice Course
指導教授:吳東光吳東光引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:資訊管理學系所
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:虛擬麵包板混合教學數位邏輯實習高級職業學校
外文關鍵詞:Virtual BreadboardBlended InstructioDigital Logic PracticeVocational High School
相關次數:
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本研究旨在探討「虛擬麵包板」應用在高職「數位邏輯實習」課程的專業技能教學後,對學生專業技能的學習成效與學生對於類似搭配教學的滿意度影響,期望本研究之結果可提供高職老師作為「數位邏輯實習」課程中專業實習技能教學的參考。
本研究採準實驗研究設計,實驗組與控制組前後測方式進行。以「虛擬麵包板」加上傳統教學為本研究實驗組之混合教學方式。數位邏輯實習技能學習成就與「虛擬麵包板」使用滿意度問卷為工具。實驗對象為中部某高職電機科二年級,人數共計三十六名,分兩組,每組進行六個單元為期六週,每週一次,每次六節,每節五十分鐘的實驗教學。實驗組十八人接受混合教學方式,控制組十八人則接受一般傳統教學方式。
實驗所得資料以 EXCEL 電子試算表的樞紐分析圖表分析,實驗結果得知:
1.混合教學中應用「虛擬麵包板」模擬軟體能有效提升學生數位邏輯實習技能學習成就。
2.學生滿意於「虛擬麵包板」的運用。
因此本研究認為使用「虛擬麵包板」可作為未來高職實施「數位邏輯實習」教學中專業實習技能教學之有效搭配之工具。

關鍵字:虛擬麵包板、混合教學、數位邏輯實習、高級職業學校
The purpose of the study is to investigate the effectiveness of applying virtual breadboard to the instruction of “digital logic design practice” course. The study adopts the quasi-experimental design. Thirty-six subjects, which are students of eleventh-grader in some vocational high school located in central Taiwan, are divided into experimental and control groups with 18 students per group. Both groups of students have received a six-week instruction in “digital logic design practice” course. Six 50-miniute classes were given every week. Students in the control group were working on the physical breadboards from the beginning, while students in the experimental group were given the opportunity to work with the so called virtual breadboards prior to the hand-on practice on conventional breadboards.
Questionnaire and hand-on tests were given to students in both groups. Results and analysis show that (1) the blended instruction that integrates virtual breadboard can effectively promote students’ skill in digital logic design practice, and (2) the majority of students show positive attitude toward the use of virtual breadboard.
Accordingly, we conclude in this study that virtual breadboard can be an effective tool to be integrated with the conventional “digital logic design practice” course.

Keywords:Virtual Breadboard, Blended Instruction, Digital Logic Practice, Vocational High School.
中文摘要 i
Abstract ii
誌 謝 辭 iii
目 錄 iv
圖 目 次 vii
表 目 次 viii
第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機 4
第三節 研究目的 5
第四節 名詞解釋 6
第五節 研究流程 9
第六節 研究範圍與限制 10
第二章 文獻探討 12
第一節 98年高職課程綱要 12
第二節 專業技能學習理論之基礎 20
第三節 數位邏輯實習技能學習的內涵 32
第四節 電腦模擬教學理論之探討 36
第三章 研究方法 49
第一節 研究架構 50
第二節 研究對象 51
第三節 研究設計 52
第四節 研究工具 52
第五節 實驗步驟 54
第六節 資料處理 55
第四章 資料分析與討論 57
第一節 樣本資料分析 57
第二節 基本電子儀表操作檢核差異分析 57
第三節 「數位邏輯實習」技能實作完成時間及完成率之差異性分析 58
第四節 「虛擬麵包板」使用滿意度結果分析 65
第五章 結論與建議 68
第一節 研究發現 68
第二節 結論 70
第三節 建議 72
參考文獻 75
附錄一:「數位邏輯實習」技能實作教學進度表 92
附錄二:基本電子儀表操作評量檢核表 93
附錄三:「數位邏輯實習」課程技能學習成就記錄表 94
附錄四:「虛擬麵包板」使用滿意度問卷調查表 95
附錄五:「虛擬麵包板」範例電路-以全加器實習為例 97
附錄六:「虛擬麵包板」範例電路-以四位元加法器實習為例 98
附錄七:「虛擬麵包板」範例電路-以半减器實習為例 99
附錄八:「虛擬麵包板」範例電路-以編碼器實習為例 100
附錄九:「虛擬麵包板」範例電路-以七段顯示器之解碼器實習為例 101
附錄十:「虛擬麵包板」範例電路-以R-S正反器實習為例 102
附錄十一:「虛擬麵包板」範例電路-以D型正反器實習實習為例 103

圖 目 次
圖 1-4-1 麵包板正視圖 7
圖 1-4-2 麵包板內部線路圖 7
圖 1-4-3 虛擬麵包板 8
圖 1-5-1 研究流程圖 9
圖 2-1-1 職場本位課程實施架構圖 14
圖 2-2-1 技能領域學習的層次 25
圖 2-2-2 技能學習之三階段歷程 28
圖 2-3-1 數位邏輯實習技能內涵分析圖 35
圖 2-4-1 DIGITAL BOARD 45
圖 2-4-2 WinBreadboard 46
圖 2-4-3 Java Breadboard Simulator 46
圖 2-4-4 數位麵包板 47
圖 2-4-5 3D虛擬 NI ELVIS 麵包板 47
圖 3-1-1 研究架構圖 50
圖 3-5-1 實驗組教學時間分配與流程 55
圖 3-5-2 控制組教學時間分配與流程 55
圖 4-3-1 實驗組與控制組完成率統計圖 64
圖 4-3-2 各類麵包板使用時間及完成率統計圖 65

表 目 次
表 2-1-1 各研究學者對課程之定義 13
表 2-1-2 98課綱及95暫綱課程架構差異分析表 15
表 2-1-3 電機電子群課綱專業及實習教學科目與學分(節)數表 18
表 2-1-4 數位邏輯實習教學綱要 18
表 2-2-1 學者對專業之定義 22
表 2-2-2 學者對專業能力之定義 24
表 2-3-1 數位邏輯知識內涵分析表 33
表 3-3-1 實驗設計模式 52
表 4-1-1 實驗教學組別人數分佈表 57
表 4-2-1 基本電子儀表操作檢核分析 58
表 4-3-1 實驗組完成各單元電路之平均時間表 59
表 4-3-2 單元一學生完成之平均時間表 60
表 4-3-3 單元二學生完成之平均時間表 60
表 4-3-4 單元三學生完成之平均時間表 61
表 4-3-5 單元四學生完成之平均時間表 61
表 4-3-6 單元五學生完成之平均時間表 62
表 4-3-7 單元六學生完成之平均時間表 62
表 4-3-8 各單元學生完成之平均時間表 63
表 4-3-9 各單元學生完成率之統計表 63
表 4-4-1「虛擬麵包板」使用滿意度調查結果統計表 66
表 4-4-2「虛擬麵包板」開放式問答意見表 67
一 、中文部份
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