研究工具

為探討認知學徒制應用於汽車技術實作課程學習成效的影響，本研究 使用的研究工具包括：教學教材、學習單、檢核表、前測試題、後測試題、

訪談大綱等六種，如表3-4 所示為研究工具清單。

表 3-4

實驗組與控制組之研究工具一覽表

研究工具 實驗組 控制組

教學教材 ●(相同) ●(相同)

學習單 ●(不同) ●(不同)

檢核表 ●

前測試題 ●(相同) ●(相同)

後測試題 ●(相同) ●(相同)

訪談大綱 ●

註：相同表示二組的工具相同；不同表示二組的工具不同

壹、 教學教材研發

依本研究所設定之實驗教學範圍進行編輯教材，教材內容參考國內教 科書及汽車製造廠維修技術資料，將其知識性與操作性的進行整理出重點，

研究者實際操作並拍照操作過程，將其內容編製教材中，內容必需有知識 型的原理說明及操作型的說明，以點火系統為示例，如附錄二所示。下例 呈現出教材中部分節錄。

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一、點火系統作用原理

以圖 3-1 為直接點火系統為列，引擎 ECM 接收各感知器之訊號，

ECM 會算出適當之點火正時訊號，來控制切斷點火線圈之一次線圈電 路，使其二次線圈感應出高壓電而火星塞跳火。利用一次線圈先通電充 磁，再斷電的瞬間，即能使二次線圈感應出高壓電。

圖 3-2 直接點火系統電路圖 資料來源：LUXGEN 維修手冊

二、點火線圈工作原理

點火線圈是產生點火所需高壓電的一種變壓器，其功用為提供火星 塞在點火時產生的電弧所需的能量，電瓶提供電流給點火線圈的初級線 圈，而次級線圈則利用電磁感應效應，將初級線圈的電壓大幅升高至 33,000V，以提供火星塞點燃燃燒室內的混合氣。

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如圖3-3 所示，量測點火線圈一次測電阻（1 和 3 號接腳），規範 值：0.5~0.62Ω。

圖 3-3 點火線圈一次測電阻

如圖3-4，測量二次測電阻（2 號接腳和與火星塞接觸端)，規範值：

9.4~11.6KΩ。

圖 3-4 點火線圈二次測電阻

如圖3-5 所示，測量 3 號腳位電源供應，規範值：電瓶電壓(12.0~13V)。

測量2 號腳位與搭鐵導通性，規範值：導通（1Ω以下）。

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圖 3-5 測量點火線圈接頭電源及導通性

貳、 學習單與檢核表設計

本研究之學習單為能對應到認知學徒制的六大方法，因此設計將學習 單與檢核表成為一體，依專家建議將教學的程序融入至學習單內，對教學 者而言便於掌控學生學習的進度與狀況。

一、學習單設計

學習單的設計主要是以單一系統為主，除了教師教學之外，學生依 照學習單的順序及內容要求進行操作及填寫，有助於學生技能學習，其 內容包含學生回答問題、對各系統檢測結果及判斷、故障排除回答的內 容及反思的回答與結果。而控制組的學習單以元件檢測及故障排除練習 為主要，如附錄三為控制組點火系統之示例。

二、檢核表設計

檢核表主要是檢核學生學習的進度，了解學生對該系統是否能完全 理解，第一檢核點是學生寫完知識原理之後，口述說明給教師聽，教師 再依學生的理解情況進行評量，而第二檢核點是學生觀察學生實作，依 檢核項間評量學生是否達標，學生不理解之處教師需進行指導說明。其 實驗組的詳細的四系統之學習單融入檢核表的設計請參考附錄四。

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參、 操作型試題研發

本研究邀請八位汽車技術專家組成試題研發團隊，由研究者為召集人 做決策及聯繫。試題研發將依據本研究教學教材內容深度及廣度進行討論，

同時也參考全國技能競賽及國際技能競賽之試題架構及方向。測驗車輛採 用 HONDA ACCORD2.0 及 LUXGEN U6 2.0，考量其前、後測時間與期程，

將起動與進氣系統合併測驗，點火與燃油系統合併測驗，測驗時間皆為30 分鐘。

汽車技術檢修屬於總結性的評量，在實驗教學結束之後對學生的學習 的結果進行測驗，以了解學生學習進度達成的程度，因此試題研發主要以 考驗學生整體技能成果為主要。其試題架構分為試題說明、維修記錄及評 分表，各項主題詳細說明如下。

一、試題說明

試題說明主要是讓學生能理解目前試題的要求與現象，其中必需包 含測驗的目的、車輛故障現象、檢修的依據、使用的工具設備及注意事 項等元素。汽油引擎點火與燃油系統故障檢修試題說明如下。

該車輛行駛中發現有動力不足的現象，引擎也有抖動不穩定的徵狀，

最後引擎無法發動。請依照修護手冊規範以正確方法進行點火/燃油系 統檢修，使引擎能正常運轉。你可以使用基本手工具、多功能數位電錶、

診斷儀器及工作區之各種設備。

【注意事項】

1. 檢修程序及方法皆列入評分項目，並應避免誤判。

2. 檢修過程必要時可請求老師提供踩油門或操作起動開關等必要協助。

3. 完成上述各項目工作後，將儀器、工具及設備歸位並清潔工作場地。

4. 操作過程嚴守人身及各項器材使用安全規則，並保持良好工作態度。

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二、維修記錄

為了解學生於學習內容之理解歷程，在試題中融入維修記錄單，分 為基本檢查、引擎故障檢修記錄及測量記錄。檢修前必須先確認引擎室 各部機件齊全及五油三水皆位於正常狀態，若必要時必需先確認或添加 再進行檢修作業。其檢查項目包含引擎機油量、水箱冷卻液量、變速箱 油量、煞車油量、方向機動力油量及雨刷水量等。

在引擎故障檢修記錄部分，主要是要了解學生對故障現象的表達，

這也是認知學徒制中的闡明的一部分，檢修過程中將檢修歷程記錄下來 以培養學生記錄表達的能力。表中需紀錄有故障碼、故障位置與原因及 處理方式等項目。

在測量記錄部分，若要具備汽車檢修能力者必須理解多專業知識與 原理，測量各元件的能力是其中之一，測量的結果以了解該元件的功能 是否正常，若異常則需要維修或更換，若檢查結果是正常則可以繼續往 下尋找下一個可能的位置，因此測量元件的能力非常重要。如圖3-6 所 示為測量記錄項目，測量記錄中包含量測項目、標準值、測量值及結果 判斷等項目。

三、評分表設計

發展評分表之項目必需在試題說明及維修記錄完之後進行研發，其 重點在於需要對應各系統的教學目標與內容。評分的項目文字說明應為 可明確的敘述評分要求，使教師能掌握學生的專業知識與技術能力表現 的狀況。

研究者與汽車技術專家充份的討論有關評分表的架構與評分項目，

汽車檢修於屬過程的評分方式，計分方式多數於屬二元計分，如圖 3-6 汽油引擎起動與進氣系統評分表所示，2-1 項目正確查修保險絲為例，

若評分項目表現正確，則該評分項給5 分，若評分項表現不正確，則給

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予0 分。在汽車檢修過程的評分中仍然有多元給分的方式可運用，例如 2-4 項目中的查修時參考維修手冊，若學生能適時的查閱手冊則可以給 予該項目滿分 10 分，若學生參考維修手冊時的次數少，則給予低分，

視學生檢修過程中的酌情給1-9 分。

最後有一項是扣分項目，屬於安全衛生與工作態度部分，技能養成 中除了技術的成長之外也要有情意上的教育，因此經過專家討論後訂定 扣分項目，專家認為這些項目皆屬於學生該具備的能力。

圖 3-6 汽油引擎起動與進氣系統評分表

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四、前後測試題差異

於前後測試題之差異，多數專家認為試題需要做異動，以了解學生 於實驗教學之後的汽車檢修能力，因此後測的試題內容將調整約百分之 二十，而百分之八十維持不變，以了解學生是否能將所學之技術傳移及 統整能力。其前、後測的試題的差異如表3-5 所示。

表 3-5

前後測試題內容差異表

項目 前測試題 後測試題 備註

試題說明 有 有

基本檢查 有 有

引擎故障檢修紀錄 有 有

測量記錄 有 無

故障數量 3 4 後測增加1 項

扣分項目 有 有

如表3-5 所示，於後測無測量記錄的要求，後測主要在於故障檢修 的能力因此於故障位置的數量加 1 項，以提高故障檢修的難度。詳細前、

後測的試題請參考附錄五。

肆、 訪談大綱

本研究探討學生對於認知學徒制的教學方法的看法，在研究資料的取 得除了採用前、後測的成績之外，為了解學生上完實驗教學之後的心得與 感受，由研究者自行編製學生訪談大綱，再徵詢汽車技術專家建議，以建 構良好的專家效度。經討論之後本研究採用半結構式的訪談引導，學生完 成 12 週實驗教學後將進行訪談，以學生回答問題的情況，再根據訪談互 動中，再提出相關的問題，使學生不受限於訪談大綱內容，更能深入搜集

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到學生內心的想法。詳細訪談大綱請參考附錄六，其綱要簡述如下。

一、請您簡單說明高工階段的自我評估實作技能情況?

二、說明一下大學的汽車技術實習課程的情況為何? 你的動手操作參與 程度為何?

三、老師在示範操作及教學過程中，你在想什麼?你在做什麼? 對你的專 業技能上有何幫助?

四、當你進行汽車故障檢修過程中，查修不到故障時，你在想什麼?

你會做什麼?

五、如果你再做一次故障檢修，你的程序會是如何?會從哪裡開始?

六、在教學課程的內容中對你的汽車故障檢修有何幫助?

七、你認為哪一種學習方式對你的汽車故障檢修能力有幫助?

經由上述訪談大綱可得知學生內心想法，以了解認知學徒制的教學方 法對汽車技術課程的影響，亦可供後續改進課程內容與研究方向之參考。