第三章 研究方法
第三節 研究工具
本研究工具分為訓練工具和評量工具,訓練工具為「沉浸式虛擬實 境系統」和「硬體及穿戴設備」和「虛擬實境於食物製備職業訓練課程 方案」;評量工具為「食物製備技能評量表」和「食物製備技能訓練記錄 表」。在課程結束後,會讓受試者填寫學習滿意度問卷及導師填寫教學 回饋問卷,以利瞭解受試者在接受虛擬實境於食物製備職業訓練課程後 的學習成效。除上述的工具之外,研究者也使用數位攝影機錄影並記錄 每一次訓練過程,以利資料蒐集與分析。以下說明各項研究工具。
壹、 訓練工具
一、 沉浸式虛擬實境系統
本研究採用國立臺灣師範大學工業教育學系洪榮昭教授研究團隊所 研發之「備料達人—廚房助手」沉浸式虛擬實境職業訓練系統,此系統 有菜刀使用和小黃瓜、四季豆、小白菜、番茄、洋蔥、紅蘿蔔及高麗菜,
共八種訓練單元,每個單元又分成練習和評量模式。系統內每一個單元 皆由團隊進行工作分析後將所要學習的技能分成數個步驟執行,完成後 並由專業廚師與技術型高中餐飲科教師依技能檢定標準進行檢核,具備 專家效度。
二、 硬體及穿戴設備
此系統主要使用的電腦硬體設備為Acer NITRO 7(圖 3-3),為 15.6 吋 FHD 顯示器可呈現生動、清晰的影像,處理器則使用 Intel 第九代 Core™ i7,六個核心數在運行上更為順暢。穿戴設備是使用 Acer OJO 500 頭戴式顯示器(圖 3-4),重量 350 公克、顯示解析度為 2880x1440、畫 面更新率為90hz,並內建陀螺儀可用來追蹤使用者位置;同時搭配 Acer Windows Virtual & Mixed Reality 動作控制器(圖 3-5),為主要操作虛 擬物件控制器,共兩個按鍵可操作執行選取和拿取物件。
圖3-3 Acer NITRO 7 筆記型電腦
圖3-4 Acer OJO 500 頭戴式顯示器
圖 3-5 Acer Windows Virtual & Mixed Reality 動作控制器
三、 虛擬實境食物製備職業訓練課程方案
本研究參照洪榮昭教授研究團隊所的「備料達人—廚房助手」沉浸 式虛擬實境職業訓練系統,以及「技術士食物製備職類單一級術科技能 檢定流程」(勞動部,2019),使用其中七種食材為主要訓練單元。由於 研發團隊設計使用對象為一般技術型高中學生,在操作步驟上較為省略,
這對於自閉症學生來說不夠具體與清楚。因此,研究者在不更改系統的 步驟順序外,依照每一個步驟再進行工作分析,把每一個操作動作再更 細分列出,藉此作為此研究的課程訓練步驟,如表3-5 所示。
表3-5 調整工作分析分解步驟表-小黃瓜為例 VR 系統示意圖 VR 系統內建工作
分析步驟
本研究調整工作分 析分解步驟
1.戴好防切割手套 1.雙手戴好手套
2.拿砧板 2.拿取砧板並放置 桌面
3.拿小黃瓜並清洗
3.拿取小黃瓜 4.把小黃瓜放置流 理槽
5.打開水龍頭
6.清洗小黃瓜 40 秒 7.關掉水龍頭
8.在流理槽內甩乾 多餘水分
VR 系統示意圖 VR 系統內建工作 分析步驟
本研究調整工作分 析分解步驟
4.把菜放在砧板上 9.把小黃瓜放置砧 板上
5.切掉頭尾
10.慣用手拿取菜刀 11.非慣用手手指微 彎
12.非慣用手固定菜 13.菜刀向下切掉頭 尾
6.切五段
14.非慣用手指微彎 15.非慣用手移動至 菜前端固定菜 16.菜刀向下切四刀 17.五段長度等長
7.全部切完放在備 菜盤裡
18.把菜刀放置歸位 處
19.把黃瓜塊放置備 菜盤內
8.備菜盤定位,完 成
20.把備菜盤放置定 位處
本研究訓練課程包含七個訓練單元,研究者依步驟數及難易度進行 排序為小黃瓜、四季豆、小白菜、番茄、洋蔥、紅蘿蔔及高麗菜。在十次 的介入訓練期間,設計每次進行三個訓練單元,除第一次訓練外,第二 次訓練起會涵蓋前次兩個單元再加入一個新單元,其後訓練以此類推,
在第八至第十次會回到與第一次至第三次相同,次序表如下表 6 及 3-7 所示。因此,食物製備職業訓練課程方案會依訓練單元不同共有七個設 計內容(附錄三)。
表3-6 介入期訓練次序表
小黃瓜 四季豆 小白菜 番茄 洋蔥 紅蘿蔔 高麗菜 第一節 P P P
第二節 P P P
第三節 P P P
第四節 P P P
第五節 P P P
第六節 P P P
第七節 P P P
第八節 P P P
第九節 P P P
第十節 P P P
表3-7 基線期與保留期評量次序表
小黃瓜 四季豆 小白菜 番茄 洋蔥 紅蘿蔔 高麗菜
基線一 P P P
基線二 P P P
基線三 P P P
保留一 P P P
保留二 P P P
保留三 P P P
應完成的步驟總分 完成步驟得分數
3
三個單元的正確率總和 貳、 評量工具
一、 食物製備技能評量表
本研究評量表分為兩個部分「食物製備步驟完成正確率」及「食物 製備步驟平均完成時間」;第一部分「食物製備步驟完成正確率」依據
「備料達人—廚房助手」步驟再更細分成數個細小動作,並設計成研究 者訓練課程內容,同時為本評量表的評分要點,因每一單元的操作步驟 與動作數各不相同,所以每單元都有各自的評量表。使用評量表時,第 一部分為評量者須依據研究者制定的評分標準、再根據受試者的操作表 現給予評分。當受試者獨立正確完成動作得 3 分,若受試者動作錯誤,
經給予口語提示後正確完成動作可得 2 分、經給予口頭提示後完成動作 可得 1 分,給予口語提示後仍無法完成即得 0 分。最後,根據下列公式 一求得該單元的「食物製備步驟完成正確率」,再根據公式二把三個單 元的正確率加總平均後求得當次訓練的完成正確率。
公式一:食物製備步驟完成正確率= x 100%
公式二:三個單元平均完成正確率= (%)
本研究考量職場實務若遇到大量食材,先會進行切菜、再洗菜,因 與本量表操作流程不同,經與指導教授討論和學校教師建議後,學生執 行洗菜切菜順序操作不同時,不給予扣分,其他操作流程依據評量標準 進行評分。
第二部分為「食物製備步驟平均完成時間」依據評量表步驟順序紀 錄受試者執行每個操作流程完成時間,且流程步驟皆需完成,不得省略 或跳過。最後,根據下列公式三求得每個單元的「食物製備步驟完成時 間」,再根據公式四把三個單元的步驟完成時間加總平均後求得當次訓 練的完成時間。
應完成的步驟總數
3
三個單元的步驟時間總和 完成步驟總秒數
公式三:食物製備步驟完成時間= (秒)
公式四:三個單元平均步驟完成時間= (秒)
二、 食物製備技能訓練記錄表
研究者是依據「食物製備技能評量表」所編製「食物製備技能訓練 記錄表」(附錄二),為訓練者在實驗階段時紀錄受試者的訓練表現情 形。研究者同樣根據評分標準給予不同符號紀錄,當受試者獨立正確完 成動作紀錄為「+」,若受試者動作錯誤,經給予口語提示後正確完成 紀錄為「V」、經給予口頭提示後完成動作紀錄為「M」,給予口頭提示 後仍無法完成動作紀錄為「−」。
三、 學習滿意度問卷及教學回饋問卷
本研究為瞭解虛擬實境食物製備職業訓練課程介入後的影響成效及 對教學的看法與意見,在保留期結束後請三位受試者及一位班導師協助 完成「學習滿意度」(附錄四)及「教學回饋」問卷(附錄五)填答,問 卷蒐集完後統一由研究者進行資料整理與分析。
四、 數位攝影機
會在實驗階段全程進行數位攝影機攝錄每位受試者的訓練和評量情 形,藉以作為研究者的觀察紀錄,利於進行資料整理與分析和評量依據。