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線上學習新視界 大學篇：台達磨課師致力培育自動化人才

為了解決電路學開放式課程推薦的問題，作者彭宗平,張錦弘 這樣論述：

　　網路的發達及資通訊技術的進步，大幅提升線上教學的即時性與互動性。磨課師的發展，開啟新的教育變革。制度化與系統化的規劃、執行與管理，可充分發揮線上教育的優勢，達到更高的學習功效。 　　「台達電子文教基金會」基於社會公益，創立台達磨課師（DeltaMOOCx）平臺，開設大學自動化及高中/高工理工課程，盼能藉線上教學，提升學習成效，消弭城鄉差距，縮小學用落差，培育優秀人才。 　　本書記錄推動DeltaMOOCx大學自動化學程的背景、規劃、執行、管理及實施成效。經由教師及學生之訪談，分享教學經驗與學習心得；也就平臺運作與課程經營之經驗，討論線上學習對未來高等教育的影響，並提

出落實磨課師教學的建議。 　　DeltaMOOCx大學端所開設的32門課，是目前華人教育圈最完整的自動化磨課師課程，觀看人次已逾400萬。 　　COVID-19疫情蔓延，各國紛紛實施線上教學。與國外相較，台灣推動線上教學，實有極大的發展空間。誠盼本書的出版，讓更多公私部門看見線上教育的影響力，並鼓勵更多優秀教師投入線上教學，提升教育效能。 名人推薦 　　王錫福 （國立臺北科技大學校長） 　　李世光 （工研院暨資策會董事長） 　　李定國 （中研院院士） 　　陳力俊 （中研院院士） 　　曾志朗 （中研院院士） 　　程海東 （前東海大學校長） 　　黃榮村 （考試院長） 　　楊能舒 （國立雲林

科技大學校長） 　　廖慶榮 （國立臺灣科技大學校長） 　　潘文忠 （教育部長） 　　劉安之 （前逢甲大學校長） 　　劉兆漢 （中研院院士） 　　▍2014 年台達電子文教基金會啟動 DeltaMOOCx 課程計畫，本校以實務創新教學以及在自動化工程的專業，有幸參與課程規劃、錄製、開設與推廣。這個計畫開啟國內磨課師專業課程的新頁，也具體落實教育平權的理念。「看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛」，此書記載彭宗平教授推動計畫的過程與課程亮點，對未來線上學習的推展，深具啟發意義，謹推薦給所有關心教育的讀者。――王錫福（國立臺北科技大學校長） 　　▍磨課師的訓練不但是創新且有效的教育模式，甚至可視為滿足

社會與產業需求的必要工具。台達電子是我國重要企業之一，其創新與重視企業社會責任的文化，一直是我國企業的標竿，「台達磨課師」的努力，又是一個明例。彭宗平教授在研究、教學、學術行政等方面，皆有重大貢獻。兩者搭配，可說是如虎添翼，相得益彰。這本專書的發表定可為我國的人才培訓，立下一個新的里程碑。――李世光（工研院暨資策會董事長、臺灣大學特聘教授、前經濟部長） 　　▍此書文筆流暢，平鋪敘述作者六年來推動台達磨課師的過程及經驗，並蒐集整理了師生意見。無論是對未來國內教育的發展關懷者、有興趣製作線上課程者、或者利用線上教學及學習的師生們，都可以在此書中找到需要的資訊和珍貴的經驗。――李定國（中研院院士、

中山大學研究講座、前中研院物理所所長） 　　▍MOOCs 在近年來風起雲湧，因新冠疫情，實體課程受限，而更受注目，並更為普遍，同時也為時勢所趨，未來在各級教育上所發揮的影響力將更大。彭宗平教授協助台達基金會為台灣 MOOCs 教育先行者，聚焦於科技大學自動化課程，規劃詳盡，並力求課程精緻化、實用化，數年來斐然有成。本書對發展的經過有詳盡的記述，很值得各級學校參考。――陳力俊（中研院院士、台灣聯合大學系統校長、前清華大學校長） 　　▍21 世紀的人類社會是非常複雜的，所有的活動都環繞在食衣住行育樂的供、需、得、失等經濟行為的互動中，這個複雜系統的表面是形形色色的行業，而其中心的動力就是知識。

傳承、應用和擴增知識，就是教育的重責大任。以往教育平台的不完善，產生兩個明顯的惡果，即知識落差造成生命落差，以及學用落差產生的高教資源浪費。台達磨課師教學平台利用高科技的線上學習，解決「知識取得落差」的困境，並設計能學以致用的課程，把人才培育導向適時、適地和適業的教學歷程中。期待更多的優質磨課師，為台灣打造一個務實有效的全民教育平台！――曾志朗（中研院院士、前教育部長、前陽明大學校長） 　　▍本書道出台達磨課師（DeltaMOOCx）之心路歷程，可見台達電子創辦人鄭崇華先生的用心，主持人彭宗平教授的高效率領導。在課程設計、教師選擇、教材錄製各方面均展現專業水準，成效卓著。鄭先生設立線上教學的

初衷，就是讓好老師有更寬廣的教學平臺推廣給更多學生，落實無遠弗屆、有教無類、處處是教室的學習模式。這本好書探討許多議題，涵蓋學程的選擇、打破載具的客製化平臺、訓練老師成為學生所愛的磨課師，更以此建立華人的世界品牌，善盡企業之社會責任。――程海東（前東海大學校長、前伊利諾大學（香檳校區）教授、前澳門大學副校長） 　　▍2012 年是世界的 MOOCs（磨課師）元年，這不只是網路技術的升級，更是第一線有效教學的全面革新。台達電子鄭崇華創辦人對 MOOCs 有特殊感覺，2014 年委託彭宗平校長，聚焦大學與高中職科學及技術專業課程，做出全套免費磨課師平臺 DeltaMOOCx，並捐贈課程設備，可說

是台灣教育界近年來的大事，令人敬佩。――黃榮村（考試院長、前教育部長、前中國醫藥大學校長） 　　▍當個「超級學習者」是新時代大群眾躍進 AI 與 5G 新世代，維繫人類競爭力的新角色。善用零碎時間網路自學，更是超級學習者迎戰未來的精準投資。推薦這本書給每一位「超級學習者」，網路自學號角響起！新教育就在眼前！――楊能舒（國立雲林科技大學校長） 　　▍本書詳實記載自動化學程規劃、課程錄製、上線、平臺營運與推廣應用過程，並摘錄許多參與者（包括三校校長、審議委員、課程規劃委員、錄製教師、助教、學員與製播團隊等）之經驗分享，值得關心線上教育的讀者參考。――廖慶榮（國立臺灣科技大學校長、中國工程師學會

理事長） 　　▍知識更新周期縮短，如何保有好奇、以更彈性的方式自主學習，成了面對未來世界必備的素養。MOOCs 以數位工具作為載體，大幅降低知識取得門檻，也讓學習跨越地域與時間限制，近年更在世界掀起了嶄新的學習風潮；台達磨課師在鄭崇華創辦人與彭宗平教授的支持與投入下，讓臺灣學生能免費接觸頂尖的科學與自動化教師與課程，以客製化方式自主規劃學習進程，除了為科學教育投入新活水，也成為培育未來人才的重要助力。――潘文忠（教育部長） 　　▍以熱情與創新，看見教育的未來！磨課師的多元發展，開啟新的教育與教學變革，學習模式的改變，可以直接導入產學人才的培育。台達鄭崇華先生的真知灼見，DeltaMOOCx

的精準策展，頂尖科大的自動化場域，老師們的熱情奉獻，團隊齊心戮力的合作，譜成一部數位學習典範的發展史。它的帶動是持續的，它的影響也是既廣且深的。――劉安之（逢甲大學特聘講座教授、教育部磨課師計畫主持人、  前逢甲大學校長） 　　▍本書介紹華人世界首度大規模錄製之磨課師：台達磨課師—大學篇，課程內容以自動化學程為主。書中以說故事的方式，呈現參與製作的教授們在錄製過程中的心路歷程，可讀性相當高。相信對有興趣上線學習「自動化」的讀者，包括有意自學的終身學習者，能透過這些故事，更貼切地吸收磨課師中每節課程的內容。――劉兆漢（中研院院士、前中央大學校長、前中研院副院長）  

透過案例演練學習BIM：基礎篇（增訂一版）

為了解決電路學開放式課程推薦的問題，作者謝尚賢郭榮欽陳奐廷蔡沅澔 這樣論述：

本書為國內第一本結合理論知識與實務操作之BIM教科書 　　BIM技術應用著重工程專業與經驗，本書以技術證照考試之工程案例為經，貼近實務的施工流程為緯，講授BIM塑模之基礎觀念與操作邏輯，並非一般坊間軟體操作手冊工具書，亦非單純建構BIM知識體系之學術理論書籍。 　　本書除扼要介紹BIM基礎概念與理論知識外，經由線上教學影片的輔助，讀者可實際操作BIM模型之塑模過程，按部就班、循序漸進地了解BIM塑模原理與方法，進而將本書演練案例之建築物模型在虛擬空間中建置出來，適合作為初學者學習BIM塑模之入門教材。 　　增訂一版更增加參數化物件的章節，除了介紹參數化物件架構，也以書中案例來呈現其製作流

程，實用性極高。 本書特色 　　1. 介紹BIM基本觀念與理論 　　2. 以實務施工流程解說BIM塑模方法 　　3. 以技術證照考題為教學案例 　　4. 提供線上教學影片和相關素材 　　5. 以案例說明參數化物件及其製作流程 作者簡介 謝尚賢 　　國立臺灣大學土木工程學系教授 　　國立臺灣大學土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心主任 　　致力於推動臺灣BIM於學術與產業界的發展，希望藉由實務的教學，培養具專業能力之BIM工程師，同時使BIM技術更加活絡應用於營建業，增進臺灣國際競爭力。 郭榮欽 　　國立臺灣大學土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心執行長 　　國立臺灣大學土

木工程學系兼任教授 陳奐廷 　　國立臺灣大學土木工程學系電腦輔助工程組碩士級研究助理 蔡沅澔 　　國立臺灣大學土木工程學系電腦輔助工程組碩士生 增訂一版序 推薦序 作者序 本書使用說明 第一章　認識BIM與塑模演練案例介紹 1.0 導讀 1.1 何謂BIM？ 1.2 建築物生命週期與BIM作業模式 1.3 BIM塑模初探與教學案例說明 1.4 工程圖說識圖訓練 第二章　塑模事前準備 2.0 導讀 2.1 軟體安裝與學習資源 2.2 BIM塑模軟體之基礎概念 2.3 使用者介面與基本操作 2.4 Revit元件製作原理與範例 第三章　建築模型建置：建築系統 3.0

導讀 3.1 放樣與土方開挖 3.2 基礎工程 3.3 B1至標準層施工 3.4 標準層（4F至6F）、屋頂層（RF）、屋頂突出物（RF至PR）施工 第四章　建築模型建置：裝修、車道與出圖 4.0 導讀 4.1 建築物外觀裝修工程 4.2 建築物室內裝修工程 4.3 車道工程與陰井、地面排水溝施工 4.4 工程圖說之標註與出圖 參考文獻 附錄一：塑模流程與教學影片對照表 附錄二：結構平面圖 附錄三：建築平面圖 附錄四：正立面圖 附錄五：縱剖面圖 附錄六：建築剖面大樣圖 增訂一版序 　　過去這一年，全球的BIM應用又有了更快速且蓬勃的發展，一方面是因為大趨勢已成，且已不會退轉，大家也只

能勇往直前了，另一方面則因為英國政府從2011年開始的BIM推動與導入已見具體成效，使英國逐漸取代美國，在BIM應用上居於領導地位。此番局勢刺激了美國以及歐洲的主要經濟體，如德國與法國，開始更頻繁且更積極地推動BIM。當然，這股持續提升的發展動能，也在全球擴散開來，尤其是仍在進行不少大型工程建設的中東與亞洲地區。 　　我們很幸運地躬逢其盛，在2014年的秋季推出本書的初版。感謝學術界與業界朋友採用，作為教材或自修的參考，讓我們有機會得以再版。因此，我們藉機修訂了書中一些小錯誤與疏漏之處，且增加了一個章節來介紹參數化物件的原理，說明參數化物件在 BIM技術中所扮演的重要角色，並講解 Autod

esk Revit如何支援參數化物件的應用。除了介紹Revit的參數化物件架構，也以示範操作來說明如何應用Revit提供的參數化物件製作工具，並以本書案例建築中的排水溝為例，來展示參數化物件的製作流程。 　　感謝大家對本書初版的支持與指教，也希望大家能持續給予指導與建議，更希望本書能對初學BIM技術的在校學生及業界朋友們有所幫助，而這也是當初撰寫此書的初衷。 謝尚賢、郭榮欽 作者序（摘錄） 　　BIM（Building Information Modeling）是近年來在建築、土木與營造工程領域中快速發展的一種資訊技術，它是種透過數位化的模型建構、管理與應用，達到在虛擬空間對工程生

命週期中各階段作業進行擬真模擬的新方法，用以超越時空的限制，事先對工程的實際執行有更好的掌握。也因此能更積極地整合工程生命週期中的各項作業，降低工程的成本與錯誤，提升工程的效率、品質與安全，及更能有效地回應現今在永續發展與節能減碳上對工程之要求。國內的BIM應用發展也正方興未艾，目前已有越來越多的公部門及工程業者想導入。然而在土木工程相關科系裡，目前還少有教授BIM技術與應用的課程，產業人才難覓的現象已逐漸浮現。 　　國立臺灣大學土木工程學系（簡稱臺大土木系）於2009年9月正式成立「工程資訊模擬與管理研究中心」（簡稱臺大BIM研究中心）時，即有鑑於學校以教育人才為本，且考量到對未來產業發展

及人才供給的影響，要能讓BIM技術在國內生根茁壯，並與國際發展接軌，作育BIM專業英才有其必要與迫切性。因此，2011年春季即開始研發教材與教法，並在臺大土木系推出「BIM技術與應用」之3學分選修課，開放大學高年級及研究生選修，並連續開授多個學期，逐漸摸索出一套可供大專教師們參考之教學模式與教材。從去年（2013年）開始，也有機會開始在國立臺灣交通大學土木工程學系及國立臺灣科技大學建築系開授「BIM技術與應用」課程，並更進一步地調整改進教材，而這本教材便是這些年的努力所產生的一點成果。 　　從過去的這些教BIM技術的經驗中，我們覺得老師們要教授BIM之基本知識概念應不會太困難，也應能根據自己

對工程實務的理解，加上目前眾多的參考文獻資料，發展出自己的教材。但較困難的部分應是在BIM塑模軟體的操作與應用上之教學，尤其是BIM模型價值有別於傳統3D模型，其在設計與施工各階段都能衍生不同的應用，例如能耗分析、碰撞檢討、數量計算、施工模擬等，若要考慮這些衍生的附加價值運用，其在塑模過程就必須盡量考慮與實務過程相仿。因此，本教材發展的主要構想，就是希望透過一個擬真的實務案例演練方式，來具體地讓學生們學習及體驗到理論、工具與實務間應有的結合，而不是僅介紹軟體之功能與操作。且為了方便老師們教授BIM塑模工具之操作及讓同學們自學，我們也錄製了一套教學影片，並放在臺灣大學的開放式課程網（http:/

/ http://ocw.aca.ntu.edu.tw/ntu-ocw/）中供大家自由應用，希望能讓此教材發揮最大的效用。 　　此教材是我們所規劃的一系列教材之第一冊，是BIM初學者必須先學會的基礎。後續的教材依目前的規劃還有兩冊，皆會延用此教材中之案例，繼續教授BIM技術中的MEP塑模與模型的碰撞檢討（第二冊），及BIM模型的加值應用（第三冊），例如：結構分析、能源分析、數量計算、施工模擬、協同作業等，希望明後年可以陸續完成。我們知道目前的成果仍未臻完美，期望使用此教材的老師與學生們，還有工程界的讀者先進們，能不吝給予持續之指教與建議，讓我們可以力求精進，發展出讓人滿意且合用的教材，並讓B

IM相關課程能早日成為學校教育的重要一環。 謝尚賢、郭榮欽 推薦序一 　　電腦繪圖技術於多年前開始普及時，工程界無不引領期盼，希望這新技術能給工程設計的專業帶來一番新氣象。電子電路設計因為是在平面上操作，首先受惠，接下來就是立體的土木建築與機械。在機械領域裡，電腦繪圖帶動了許多新理論的發展，如自由曲面（free-form surface）的計算幾何學，立體模型（solid modeling）的各種集合論等。土木建築領域的電腦輔助設計，固然仰仗一些商業軟體的普及而受惠，卻沒有類似機械領域一樣快速的發展。究其原因，土木建築客製化程度高，不若電子機械的大量製造，因此似乎實施電腦輔助設計與相

關的標準化效益相對偏低。 　　事實上，土木建築生命週期遠較電子機械產品為長，但是工程專案的生命週期裡原始設計的資料並未被充分運用。換言之，這項土木建築電腦輔助設計特有的長期潛在效益一直被忽視。當然，許多非技術性的因素限制了這項潛力的發展，例如額外成本的分攤、生命週期中資料的使用人是否具備運用資料的系統與能力等等。如果將土木建築工程專案的成品在使用階段的維護與改建納入考慮，則電腦輔助設計在土木建築領域的效益是無可限量的。 　　要落實上述的效益，技術上須發展進一步的標準與理論，制度面工程業主單位要願意將眼光放遠，要求設計單位建構完整的資料架構。近年BIM的發展，似乎已許了技術藍圖一個未來，再配

合政府身為國內土木建築工程市場龍頭角色出面推動，其實土木建築領域的電腦輔助設計擺脫過去多年沉寂，是可以樂觀期待的！ 　　樂見本書作者們願意投資心力，把BIM變成課程的教材。當學校把BIM當作是基本課程，讓學生把BIM建立成基本的觀念，我們的願景，就有希望實現了！ 張善政（科技部部長） 中華民國103年8月 推薦序二 　　建築資訊塑模（Building Information Modeling），為營建產業在資訊管理與交換的新觀念與作業方式。不同於以往的2D圖紙，BIM利用電腦物件導向技術，能更有效地保存與交換建築生命週期中各相關專業所產生的建築資訊，並進行模擬與分析，有效減少不必

要的作業流程及資源浪費，提升建築品質及營運效能，甚至降低對地球環境的衝擊。 　　多數人第一次接觸BIM，會被電腦螢幕上的模型與動畫所震懾，而認為BIM是一種功能更強大的3D視覺模擬軟體。然而這樣的印象，卻可能成為體認BIM真正功能的障礙，因為BIM不僅是繪圖工具的改變，也不只是3D模型的工具，其所帶來的是新的物件導向建築資訊塑模技術。電腦檔案中所儲存的不再只是點線幾何資料，而是將營建環境中的構件與設備等視為具有各種不同屬性的物件，並結合物件之間有關於空間、時間、功能以及成本等的屬性關聯資料，結構化的儲存於檔案中，以符合建築生命週期各階段的應用需求，例如設計檢核、施工排程、設施管理等。利用前述

資料，電腦軟體可以擷取物件中的幾何屬性資料，繪製2D圖面或3D視覺模型，甚至4D、5D的分析、模擬模型。 　　BIM最重要的「塑模」工作已不再是傳統的CAD繪圖人員所能勝任；繼之而起的新興需求，是如何將正確的物件資料與關連性輸入到電腦中的塑模人員。要獲得BIM技術所能帶來的所有利益，首先必需要有塑模人員正確的建置BIM模型，因此，國際間都將培訓人才納為其重要推動策略。本書的特點即在於結合軟體操作與實際之工程案例，以生命週期中的施工階段為例，配合真實作業流程，由營造廠之塑模人員根據設計工程圖說建置BIM模型。逐步提示軟體操作步驟，更依照營造實務提醒各項配合技巧，以養成正確的塑模專業技術與工作態

度。 　　BIM的技術發展已是業界不能不積極面對的國際趨勢，謝教授尚賢兄的團隊，近年來致力於BIM塑模與應用教學，成果豐碩。本書特別將臺灣大學開放課程網站內的BIM塑模教材整理出版，相信定能嘉惠更多莘莘學子與在職人士，也期望藉由塑模專業人力的培育，增加營建業界採用BIM的意願，以提升整體產業效率。 何明錦（內政部建築研究所所長） 中華民國103年8月 推薦序三 　　二十一世紀是電子化服務的e世代，大數據資訊流通的即時、便利與快速是一大特色，而政府在面對此e潮流世紀中更應該積極扮演資訊整合與推動者的角色。新北市政府自民國100年起陸續於各行政區興建市民運動休閒中心新建工程，並導入更

合乎人類智慧思考模式的BIM於工程規劃施工及管理，初期的目的是希望能將工程施作的流程預先檢核與模擬，事先找出可能的設計錯誤並獲得最佳的施工期程與成本控制。同時透過完整資料收集得以建構建築物使用最適的管理維運計畫，延長建築物的使用壽命，落實節能減碳的環保政策。 　　相較於歐美先進國家自西元2000年起開始投入研究及探討BIM的應用，目前國內BIM的應用仍有很大的努力空間。新北市政府利用運動休閒中心新建工程導入BIM的應用，結合得標的統包團隊一起學習、摸索、成長，我們發現BIM的資訊律定對於工程規劃設計與施工流程檢討是極具效益的。誠如本書開宗明義就對BIM做了相當清楚與重要的定義。指出BIM（B

uilding Information Modeling）之重點在流程（process）而非模型（model），3D幾何模型的建構只是一種視覺溝通的工具，重要的是背後建築、工程及土木專案的資訊整合管理技術，這與我們在推動新北市運動中心新建工程導入BIM執行過程中所獲得的經驗是相同的。 　　國立臺灣大學土木工程學系一直是國內土木學術界的翹楚，它總是能將國外最新技術與觀念帶入國內產業界，謝尚賢教授帶領「工程資訊模擬與管理研究中心」自民國98年起就開始投入BIM領域之研究，迄今已出版許多BIM相關的專業書籍，也是新北市政府推動BIM的資深顧問。本次出版《透過案例演練學習BIM：基礎篇》對於國內產業

界是一本相當重要的參考書籍。第一章對於BIM的各項基本觀念作了相當完整的論述，第二章到第四章從BIM的軟體操作到建築模型建置之資訊塑模應注意事項，作了相當詳細的介紹。這對於國內業界推動BIM，是相當重要的知識挹注，讓開始接觸BIM的人不再徬徨不知所措，也令曾經執行過BIM實務經驗的專業人得以檢視對於BIM的觀念認知是否正確。這是一本對於在校學生、BIM教學工作者、工程實務的專業人士、建築師、顧問公司及建設公司的從業人員及政府部門執行BIM工作計畫人員等，極具參考價值的專業工具書，我很樂於推薦本書供各界朋友參考。 高宗正（新北市政府副市長） 中華民國103年7月

腦機介面遊戲應用於專注力訓練

為了解決電路學開放式課程推薦的問題，作者林偉翔 這樣論述：

近幾年來腦波應用蓬勃發展，腦波研究領域相當熱門，為了研究不同行為中的腦波特徵，如：專注、放鬆、暈眩、睡眠狀態等，因此發展出腦機介面（Brain Computer Interface，簡稱BCI）技術來探討人類潛意識、行為，並將收集到的腦波特徵應用到生活、醫療、教育、精神訓練。目前已經有研究將腦波應用到讓身體癱瘓之患者進行自己進食、打字等，若將腦機介面應用到教育中，能夠讓教師知道學生的專注狀態則能夠增進學習之效果。因此本研究結合腦機介面與Unity，開發一套專注力應用系統進行專注力訓練實驗，其中腦機介面包含嵌入式系統、藍牙（Bluetooth）裝置等技術，因此系統體積不會過大、方便受測者攜帶。

本系統從量測到的腦波資料中擷取β波（Beta波）進行判斷受測者是否為專注狀態，並將其結果應用到遊戲中，實驗結果能夠有效提升受測者的專注力程度。