我國技術型高級中等學校電子科課程規劃之研究

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(1)國立臺灣師範大學工業教育學系碩士論文指導教授：宋修德博士. 我國技術型高級中等學校電子科課程規劃之研究 A Study on the Curriculum planning of Electronics Department in Technical Senior High School in Taiwan. 研究生：吳東儒中華民國 105 年 1 月.

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(3) 誌謝. 感謝碩士班一路以來，受到許多人的幫助及支持，讓我可以順利的完成這個學位。首先最需要感謝的是指導教授宋修德博士，在論文的撰寫，不厭其煩而有耐心的指引我論文方向及時時提點我的不足，並在研究法及學習理論的課程中讓我充分學習到對學術的態度及知識，對我來說宋老師不僅僅是老師、更是我十分尊敬的長輩。在論文撰寫中也十分感謝蘇崇彥教授、黃婉甄教授、曾煥文教授、支紹慈教授對於我德懷術問卷的鼎力協助，讓問卷能順利的發展完成。口試期間更是感謝李懿芳教授、張國保教授及支紹慈教授對於我論文的缺失進行指點，讓整份論文更顯完善。於研究所期間，有幸能得到師大工教系所有師長的教導，讓我對於技職教育這份領域有了更為全面的認識。在此也感謝同窗的俊智、呂祈、惇伊、范姜淇、鈺文、勁遠、怡鳳，正因有各位的協助幫忙，才能讓我在修課及論文上順利的完成。也非常感謝書鍰，因你的幫助與提醒讓我能在每個環節上都能夠順利。也非常感恩在金門農工我所教導過的學生們，在金門農工一年後讓我更體會到教育現場需要改變的地方，尤其是那些大都市中所不曾遇到的問題，使我更了解到進入工教系的意義為何。最後對於一路支持我的家人、朋友及師長們致上最深的謝意，讓我在完成論文之中感受到你們的溫暖與支持，順利的完成研究。吳東儒. i. 謹誌.

(4) ii.

(5) 中文摘要. 本研究探討我國技術型高級中等學校電子科課程規劃，主要目的在建構我國技術型高級中等學校電子科專業及實習課程，本研究採用德懷術（Delphi）進行。首先研究日本電子專門學校、美國 Los Angels Valley College 之電子科專業及實習課程架構，並分析我國目前技術型高級中學課程綱要以及技術型高中 105 年課程綱要草案，其後以模組化課程建構一「電子科課程規劃草案」，其中包含電子科核心課程，傳輸架構、嵌入式系統、自動控制、機器人四個專業領域及彼此之間的共同選修，針對各模組課程科目進行課程重要度及適合度以五點量表的問卷編成，形成研究工具。本研究邀請學者專家、教師、業界人士共 12 位形成德懷術專家小組，進行三次的德懷術問卷調查，並透過描述統計結果與各專家進行書面語電話間的聯繫，確立各課程的重要及適切性，發展最後的課程架構。其中四個模組皆有重要性及適切性的存在，並依據調查結果對各課程進行調整。而最後對於教育行政主管機關、技術型高中、電子產業人士及教師等，分別提出於課程規劃上的參考與建議，進一步給有意願對此主題進行深入研究或發展者給予後續研究建議。. 關鍵詞：技術型高中課程架構、電子科、學校本位課程。. iii.

(6) iv.

(7) Abstract This study aimed on researching the technical senior high school electronic curriculum planning, which included two following purposes: (1) Discuss on the technical senior high school electronic curriculum framework difference between our country and the others, and (2) Reorganize and construct technical senior high school specializing in electronic and internship programs. Delphi technique was used in this study. First of all, the researcher collected the relevant literature relating to curriculum framework in Japan Electronics College, United States Los Angels Valley College, then compared with current technical senior high schools curriculum guidelines and 105th technical senior high schools curriculum guidelines draft. Second, according to the literatures, the researcher reorganize the “Electronic Curriculum Draft”, coming with four modules of electronics core curriculum, which contained “Transport Architecture”, “Embedded Systems”, “Automatic Control”, and “Robotics”. And then the researcher build the five-point scale questionnaire, with curriculum importance and curriculum suitability, for each module curriculum to compose the research tools. The researcher sought a group of experts with 12 people, whom came from electronics correlation scholars, technical senior high school electronics teachers, and engineers. Through three times Delphi survey, taking descriptive statistics results of each times to communicate with experts by. v.

(8) mail or telephone, ensured every module of electronics core curriculum’s important and suitability, and developed the final curriculum framework. Finally, according to the survey results, this study made some suggestions of curriculum planning to the education competent authorities, technical senior high schools, teachers and other electronic engineers. These suggestions could be used for further in-depth research in this topic.. Key words: technical senior high school curriculum framework, electronic department, school-based curriculum.. vi.

(9) 目錄誌謝 ........................................................................................................ i 中文摘要 .............................................................................................. iii Abstract ................................................................................................. v 目錄 ..................................................................................................... vii 表目錄 .................................................................................................. ix 圖目錄 ................................................................................................ xiii 第一章緒論 ......................................................................................... 1 第一節研究背景與動機.................................................................. 1 第二節研究目的.............................................................................. 4 第三節待答問題.............................................................................. 5 第四節研究範圍與限制.................................................................. 5 第五節名詞解釋.............................................................................. 6 第二章文獻探討 ................................................................................. 7 第一節我國電子產業現況............................................................ 7 第二節我國技術型高中電子科專業及實習課程之現況 ......... 21 第三節美、日電子科系課程現況 ............................................. 30 第四節學校本位課程.................................................................. 41 第三章研究設計與實施 ................................................................... 57 第一節研究方法與架構.............................................................. 57 第二節研究步驟.......................................................................... 60 第三節研究對象與樣本.............................................................. 61 第四節研究工具.......................................................................... 63 第五節資料處理與分析.............................................................. 64 第四章研究結果與討論 ................................................................... 69 第一節第一次德懷術問卷分析.................................................... 69 第二節第二次德懷術專家問卷調查分析 ................................... 84 第三節第三次德懷術專家問卷調查分析 ................................. 100 第四節綜合歸納.......................................................................... 115 vii.

(10) 第五章結論與建議 ......................................................................... 137 第一節結論 .................................................................................. 137 第二節建議 .................................................................................. 141 參考文獻 ........................................................................................... 147 附錄一第一次德懷術問卷 ........................................................... 157 附錄二第二次德懷術問卷 ........................................................... 163 附錄三第三次德懷術問卷 ........................................................... 176. viii.

(11) 表目錄表表表表表表表表表表表表表表表表表表. 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 2-14 3-1 4-1 4-2 4-3. 表 4-4 表表表表表表表. 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11. 表 4-12 表 4-13 表 4-14. 半導體產業所需技術型高中人才一覽 ........................... 16 電子零組件人才需求表 ................................................... 19 光電產業人才需求表 ....................................................... 20 99 年課程綱要課程架構表 .............................................. 22 我國技術型高級中等學校電子科學分修習規定 ........... 24 我國部定課程內容 ........................................................... 25 大安高工校定課程內容 ................................................... 26 電機電子群之課程綱要草案 ........................................... 27 大安高工課程架構與 105 年課程綱要草案比較表 ....... 28 日本電子專門學校課程內容 ........................................... 32 Los Angels Valley College 之課程架構............................ 34 台灣、日本、美國現行課程規劃比較表 ....................... 38 本研究技術型高中課程規劃草案 ................................... 40 技術型高中課程規劃及學校本位課程之相關研究 ....... 54 德懷術問卷專家名單 ....................................................... 63 課程模組重要性與適切性 ............................................... 70 核心課程重要性與適用性 ............................................... 72 「傳輸架構及嵌入式系統」共同選修課程重要性與適用性 ............................................................................... 74 「控制系統及機器人」共同選修課程重要性與課程適用性 ............................................................................... 76 傳輸架構模組課程重要性及課程適切性 ....................... 78 嵌入式系統模組課程重要性及課程適切性 ................... 80 自動控制模組課程重要性及課程適切性 ....................... 82 機器人模組課程重要性及課程適切性 ........................... 83 課程模組重要性、適切性與柯史單一樣本檢定結果 ... 86 核心課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果88 「傳輸架構及嵌入式系統」共同選修課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果............................... 90 「控制系統及機器人」共同選修課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果....................................... 92 「傳輸架構」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ....................................................................... 94 「嵌入式系統」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ................................................................... 96 ix.

(12) 表 4-15 「自動控制」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ....................................................................... 98 表 4-16 「機器人」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ......................................................................... 100 表 4-17 課程模組重要性、適切性與柯史單一樣本檢定結果 . 102 表 4-18 核心課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ..................................................................................... 104 表 4-19 「傳輸架構及嵌入式系統」共同選修課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果............................. 106 表 4-20 「控制系統及機器人」共同選修課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果..................................... 108 表 4-21 「傳輸架構」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ..................................................................... 110 表 4-22 「嵌入式系統」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ................................................................. 112 表 4-23 「自動控制」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ..................................................................... 113 表 4-24 「機器人」課程重要性、適用性與柯－史單一樣本檢定結果 ......................................................................... 115 表 4-25 「課程模組重要性」三次德懷術變化情形 ................. 116 表 4-26 「課程模組適切性」三次德懷術變化情形 ................. 117 表 4-27 「核心課程重要性」重要性三次德懷術變化情形 ..... 118 表 4-28 「核心課程適切性」三次德懷術變化情形 ................. 119 表 4-29 「傳輸架構及嵌入式系統重要性」共同選修課程三次德懷術變化情形 ......................................................... 120 表 4-30 「傳輸架構及嵌入式系統適切性」共同選修課程三次德懷術變化情形 ......................................................... 120 表 4-31 「自動控制及機器人重要性」共同選修課程三次德懷術變化情形 ................................................................. 121 表 4-32 「自動控制及機器人重要性」共同選修課程三次德懷術變化情形 ................................................................. 122 表 4-33 「傳輸架構重要性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ............................................................................. 123 表 4-34 「傳輸架構重要性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ............................................................................. 123 表 4-35 「嵌入式系統重要性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ......................................................................... 124 x.

(13) 表 4-36 「嵌入式系統適切性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ......................................................................... 124 表 4-37 「自動控制重要性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ............................................................................. 126 表 4-38 「自動控制適切性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ............................................................................. 126 表 4-39 「機器人重要性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ................................................................................. 126 表 4-40 「機器人適切性」專業及實習課程三次德懷術變化情形 ................................................................................. 127 表 4-41 以柯－史單一樣本檢定「課程模組」重要性及適切性 ..................................................................................... 128 表 4-42 以柯－史單一樣本檢定「核心課程」重要性及適切性 ..................................................................................... 129 表 4-43 以柯－史單一樣本檢定「傳輸架構及嵌入式系統共同選修科目」重要性及適切性..................................... 130 表 4-44 以柯－史單一樣本檢定「控制系統及機器人共同選修科目」重要性及適切性 ............................................. 131 表 4-45 以柯－史單一樣本檢定「傳輸架構模組專業及實習科目」重要性及適切性 ................................................. 132 表 4-46 以柯－史單一樣本檢定「傳輸架構模組專業及實習科目」重要性及適切性 ................................................. 133 表 4-47 以柯－史單一樣本檢定「自動控制模組專業及實習科目」重要性及適切性 ................................................. 134 表 4-48 以柯－史單一樣本檢定「自動控制模組專業及實習科目」重要性及適切性 ................................................. 135 表 4-49 本研究技術型高中電子科課程架構草案修改前後比較 ..................................................................................... 136. xi.

(14) xii.

(15) 圖目錄圖 2-1 工具機產業結構圖 ........................................................... 18 圖 3-1 我國技術型高級中等學校電子科課程架構概念圖 ....... 64. xiii.

(16) xiv.

(17) 第一章緒論. 本章主要說明研究動機與目的、待答問題、研究範圍與限制及名詞解釋，以下分節論述。. 第一節. 研究背景與動機. 隨著時代不斷演進，臺灣的產業從最早期的手工製造業、家庭代工等小型的產業，而後經由政府於 1960 年所推行的十大建設後，開始出現了大型代工廠引領臺灣產業的進步。而此時台灣擠身為亞洲四小龍中的一員，相較於原本就為經濟強國的日本，臺灣逐漸嶄露了在電子產業的競爭優勢（Hobday，1995）。隨著產業演進，到了近年，已演變成為細緻化的各級產業，其中，高科技的電子產業占了臺灣產業中極為重要的角色。根據臺灣區電機電子工業同業公會（2014）顯示，以 2014 年 10 月為例，臺灣單月電子產品、電機產品、資訊與通訊產品及家用電器出口量金額已高達 112.39 億美元，足見電子產業對於臺灣經濟體之重要性，而根據經濟部部同月份的統計出口量（行政院經濟部，2014）為 266.8 億美元可得知，電子相關產業占了 42%，比例之高顯見我國電子相關產業對經濟體系本身有舉足輕重的地位。如此高經濟體系的產業，伴隨而來的必然是大量人力資源的需求，在電子相關行業領域中，人才需求如盤根錯節般相當廣泛且差異性極大。根據 104 人力銀行（2015）所作之調查中，2015 年五月所開放職缺共有 65 萬個，其中電子產業即佔了 10.8 萬個，高達總職缺的 16.6%之多。如此大量的人力需求，教育體系扮演著供給相關產業人力的重要角色， 1.

(18) 也因此，教育體系必須發展與職場實務對應之課程，以落實人才培育、滿足產業人力之需求，成為台灣經濟最大的推手。儘管須面對瞬息萬變且分工相當細緻的電子產業，目前臺灣技術型高級中等學校的課程卻存在著產學落差的問題。104 人力銀行（2015）指出，在 2014 年中廠商空缺人數近 24 萬人，比去年高出 4.8 萬人。而相較於韓國有七成、日本有八成的勞動參與率，台灣僅有六成不到的勞動參與率，顯示目前培育出的人力資源有很大部分無法進入產業之中工作。工作機會如此多，面對人才找不到工作、廠商找不到人才的困境，技職教育必然成為最根本的解決方案。根據胡茹萍（2013）表示，目前技職教育的學術化，顯示出技職教育體系學生之實務技能不足的問題。正也因為如此，在臺灣經濟研究院區域產業發展政策研究中心（陳碧芬， 2014）即表示，臺灣當前最缺乏的即是當前產業的人才，包括基礎工業、科技創新等人才，這也顯現了臺灣目前人才培育的成果是不被產業界所認同的，也是產學落差逐漸加深的關鍵之一。而行政院所提出地的「學訓考用落差方案」（行政院，2012），以及李建興（2013）針對學訓考用落差方案所提出的五大改革方向，這些改革方案皆顯示產學落差的問題是一個亟需改善的癥結點，同時也是臺灣教育一直著重的地方。根據最新通過的技術及職業教育法（2015）中第 25 條顯示，當前法規要求教授專業科目的老師需要有一年業界工作經驗，顯見政府欲拉近產學落差的決心。在實務教學上，雖說目前的技能檢定及選手技藝競賽，皆是提升技術型高中實務技能的因應方式。但在目前技術型高級中等學校所制訂的課程往學術內涵傾斜的情況下，許多學校皆盡可能將科目挪為專業理論課程，在實作課程卻不斷被壓縮。也因此，要在正式課程進行時加強專業技能的培養，可說是困難重重。面對電子相關產業細緻化的分工，目前在技術型高級中等學校電子 2.

(19) 科課程似未能及時因應，以大安高級中等學校電子科為例（大安高工， 2012），192 學分中有 112 學分是部訂學分、其餘是校訂學分。針對部定學分，電子科之部定學分內容大多屬於基礎學科，對於學生學習上的確有所助益，但在校定學分部分，雖說是學校自主安排，但大安高工所制訂的校定學分僅有少部分的新課程，絕大多數仍是技術型高中既有的課程內容，並未與時俱進，關於新科技應用及教學的部分更是稀少。以目前正流行的 Arduino 技術而言，內湖高工（2014）在資料中顯示在高三有教授相關課程，但在課程架構上卻完全沒看到這樣的影子，實際觀察後發現，與 Arduino 技術相關課程目前歸屬於單晶片實習課程之中，可單晶片實習大多學校仍是教授 8051 的課程內容（桃園農工、台中高工、彰師附工、高雄高工，2014）。除此之外，現行大安高工的課程也無較為系統化的教學，而更像是各式課程都教一些的狀況，學生並無法學到整體的知識運用，只能依靠經驗豐富的教師在較為彈性的課程如專題製作等進行完整性的補強。除課程本身的內容外，更大的問題是，電子科的校訂課程內容大多數學校與身為課程綱要前導學校的大安高工相同（桃園農工、台中高工、彰師附工、高雄高工，2012）。雖然台灣面積如此小，但電子產業領域卻包羅萬象，實務上各區域所需之電子人才絕對不會完全相同，然而，全臺灣各校所重視及強調的卻皆是技藝競賽、證照考試及升學統一測驗，實無做到課程彈性、適才適性的功能。也因此，目前全臺灣技術型高中皆實行如此僵硬課程的情況下，顯然難以對應於當前繁雜的電子產業，導致臺灣人口因勞動就業市場與人才供給問題而有大幅度的遷移（洪嘉瑜、銀慶貞，2007）。且綜觀各校電子科校定課程可發現皆有與大安高工相同的問題：當前各校電子科校定課程包含了許多如單晶片實習、通訊實習等基礎課程，大多數的電子產業所需技能都有涵蓋到，但每項領 3.

(20) 域卻皆僅有一、兩門課程，實難有深入的教學。反觀目前台灣電子產業之中，半導體、LCD 顯示器及 LED 發光二極體三大產業（蘇孟宗、楊玟萍、彭茂榮、劉美君、黃孟嬌，2014），此三大產業所需人才類別重疊性相當低，因此需要更為專業的人才。雖說教育部對於電子產業保持高度的關注，並希望能根據產業狀況進行調整，以讓技術型高中與產業接軌，如目前行政院所推行的「產學合作人才培育方案」（胡茹萍，2013），即是希望能藉由產學合作彌補學用落差的窘境，讓學生能更加將自身知識運用於工作之上。但就現實層面而言，若學校所教授的課程沒有適才、適性、適產業的進行調整，即便相關制度做了再多的改善，若學生吸收到的課程內容無太大改變，這樣治標不治本的方式必然會使培訓出來的學生一直存在著學用落差的嚴重問題。因此本研究希望能夠深入探討目前國內電子產業的發展，並參考國外其他電子產業先進之國家相關中等教育階段電子科課程內涵現況，參照之下研擬出較適用於我國電子相關產業之課程架構，提供課程修訂及電子科教師參考，以達到「學用無落差」的目標。. 第二節. 研究目的. 依據上述的研究動機，本研究主要為探討我國技術型高級中等學校電子科的課程架構，了解目前專業與實作課程架構，參考國外先進國家與國內產業現況，針對其狀況提出改進之方向。並依此針對我國之技術型高級中等學校電子科課程內容與國外進行比較，同時也可以做為未來課程改進之方向參考。故根據研究動機，本研究之主要研究目的如下：一、探討我國技術型高級中等學校電子科專業及實習課程之架構與美國、日本間的差異。 4.

(21) 二、以核心科目、共同選修科目及專業科目建構我國技術型高級中等學校電子科專業及實習課程。三、針對我國技術型高級中等學校電子科專業及實習課程提出改進之方向。. 第三節. 待答問題. 根據上述研究目的，發展待答問題如下：一、目前我國技術型高級中等學校電子科之課程架構與美國、日本差異為何？二、目前我國技術型高級中等學校電子科之課程內涵為何？三、我國技術型高級中等學校電子科課程改進之方向為何？. 第四節. 研究範圍與限制. 此節根據研究動機及目的，主要描述本研究對象以及變項說明，進而提出本研究之範圍與所遇到的限制。. 壹、研究範圍本研究以探討我國技術型高級中等學校電子科之課程內容為主軸，其課程領域以我國技術型高級中等學校之電子科所教授之專業與實習課程項目為探討內容，主要以日間部技術型高級中學電子科課程為研究範圍，並不包含進修學校及實用技能班。. 貳、研究限制本研究之範圍涵蓋我國技術型高級中等學校電子科部定課程及校 5.

(22) 定課程，並不含其他科別、高級中等學校與綜合高級中等學校等領域之部定課程及校定課程。本研究為透過邀集專家為諮詢委員並提供改進之意見，故本研究之結論並無法歸納為所有專家之意見。. 第五節. 名詞解釋. 壹、技術型高級中等學校根據高級中等教育法（2013）定義，技術型高級中等學校為提供專業及實習學科為主課程，包括實用技能及建教合作，強化學生專門技術及職業能力之學校。惟本文探討範圍並不包含實用技能及建教合作部分。. 貳、電子科本文所稱之電子科為電機電子群其中一科，其主要學習內容與目標為學習電子、視聽、工業與數位產品的電路組裝與設計、微電腦單晶片的程式編寫與電路的裝配及測試及程式語言的設計等技術能力，以培養電子產業之基層技術人員（教育部，2015）。. 參、課程規劃本文所指之課程規劃係指設計一套符合各校電子科之課程架構，讓學校於制定課程時得以參照該課程架構進行設計規劃，目的為設計出一完整課程架構中包含了電子科所需學習之課程內容。而本文所規畫之課程為模組化課程，而模組化的定義是「將一群模組中用各模組組成一完整的產品，各個模組內部可能複雜程度不一，但外部需界定清楚及有明確的介面，以確保各模組間能夠進行連結，讓模組化可以在短時間完成多樣性的產品。」（O’Grady,1999），因此本文中模組化課程即為「將課程以各模組建置後所完整的一課程架構，可培育出多樣性的教學」。 6.

(23) 第二章文獻探討. 本章內容主要包含以下幾項：(1)我國電子產業及課程現況；(2) 各國電子科系課程現況；(3)學校本位課程。根據上述文獻探討，分析當前我國技術型高級中等學校電子科課程內容之缺失，並根據各國課程內容訂定改進方向，進而建構我國技術型高級中等學校電子科之課程架構。. 第一節. 我國電子產業現況. 電子產業為我國極為重視的一項領域，而臺灣的電子產業自 70 年代的小家電產業，80 年代所開啟的 PC 產業，90 年代的半導體、LCD 產業，2000 年代的手機產業（國家政策經濟研究會，2008）直至目前的智慧型手機產業締造了臺灣電子產業的迅速成長。也因產業的變動迅速，臺灣科學園區普遍有高流動率的現象，在工程師眼中認為換到更好待遇的工作是一種職業生涯的晉升方式(曾慧萍，2002)。而臺灣至今發展四十年的電子產業已建構出了完整的電子產業生態鏈，而當前臺灣主要關鍵零組件包含半導體、LCD 顯示器及 LED 發光二極體三大產業（蘇孟宗、楊玟萍、彭茂榮、劉美君、黃孟嬌，2014），以下分別針對三項產業進行分析，以及針對未來產業及目前電子產業基層人力現況進行介紹。. 壹、臺灣半導體產業發展臺灣於 1976 年起，政府的大力扶植之下，由工研院自美國 RCA 引進 CMOS 技術後即開始進行半導體產業的發展，並出現了許多半導體產業領袖人才，直至目前為止半導體產業已達兩兆元的產值規模（工研院，2014）。而臺灣半導體產業自從台積電開始發展晶圓代工後，便逐 7.

(24) 步形成上下游一貫分工的產業結構型態，而這樣的型態依序為 IC 設計、 IC 製造、IC 封測，而其中的 IC 製造便是耳熟能詳的晶圓代工及記憶體製造。而如此的產業型態促使臺灣 IC 產業有著其他各國競爭者所無法達到的富有「彈性、迅速、客製化服務、低成本」的強大優勢，且目前臺灣產能規模之大已讓臺灣晶圓代工產值之市佔率達到全球第一、IC 封測產值全球第一、IC 設計產值達全球第二僅次美國、記憶體產值市占率達全球第四的傲人成績（工研院，2014）。根據工研院產業情報網（2014）統計，2013 年臺灣 IC 產業值為新台幣產業值為新台幣 1.89 兆元，較 2012 年成長年成長達 15.6%，佔全球半導體市場 3,100 億美元的 20.7%，而這樣的 IC 產業值全球排名第二，僅次於美國。發展至 2014 年臺灣 IC 產業值首次突破二兆元新台幣的關卡，達到了 2.21 兆元，較 2013 年成長 17.4%，佔全球半導體市場 3,300 億美元的 22.9%，臺灣 IC 產業值全球排名第二，同樣僅次於美國，傲視世界其他各國。而在全球前 50 大半導體廠商中，臺灣佔了 8 家，包含台積電、聯發科技、聯電、南亞科、聯詠科技等，若加上封測廠商則有日月光半導體、矽品精密及力成科技。擁有如此傲人成績的背後，主要因臺灣半導體產業朝兩大方向進展：製程技術與元件整合兩大方向（張忠謀，2011）。在製程技術上遵守著摩爾定律（Moore’s Law），更進一步的進行微縮的製程（More Moore）；而在元件整合上，更達到了系統層級的目標。在往後的發展中，為了持續降低 IC 生產成本、提升容量及效能，SoC（System on Chip）及 3D IC 的技術都將顯得更為重要，而在使用上，Logic IC 及 Memory IC 也將越來越趨向整合的型態。雖然 PC、智慧型手機及平板為目前半導體的重大應用市場，但從 8.

(25) 工研院（2014）資料統計顯示，成長已逐漸趨緩，每年僅約 3~5%，即便大廠如台積電、聯發科仍有兩位數的成長，工研院認為，未來趨勢物聯網（IoT）、穿戴裝置、智慧家庭產品等將會是富含未來成長性的商機，因此對於這方面發展極為重視。由於當前於技術型高級中等學校的課程內容中，並無針對智慧家庭裝置相關領域所採取的課程，對於臺灣電子產業未來的發展是相對不利的，因此在課程的改革上有必要進行調整以維持競爭力。. 貳、我國 LCD 顯示器產業發展根據工研院影像顥示科技中心（程章林，2009）描述，臺灣顯示器產業自 1990 年代起，由工研院開發出 3-6 吋 TFT 行技術後，由聯友科技及元太科技引進美國技術團隊，於 1994 年開始生產小型 TFT LCD 顯示器產品。而大型 TFT LCD 顯示器則到了 1997 年由中華映管及三菱機電簽屬技術轉移合作開始，而後 1998 年宏碁集團與 IBM 簽訂技術轉移合約，共同開發新製程技術，而後開始包含了聯友光電與松下電器、華麗新華集團旗下的瀚宇彩晶與東芝、廣達電腦投資的廣輝電子與夏普等技術合作，開啟了臺灣生產大尺寸 TFT LCD 面板的時代。而臺灣 TFT LCD 產業經由將近十年的發展後，於 2013 年大型面板產值高達 910 億美元、中小型面板產值也達 320 億美元（工研院， 2014），而該兩項產直接位居全球第二。此外，臺灣的廠商除將重心由大面板轉移至中小型面板的生產外，在技術的研發上也朝向高階技術及新尺寸開發，而這些技術皆成為獲利較佳的產品線。若探討臺灣 TFT LCD 的產業結構，則可劃分為上、中、下游部分。從上游起分別為「材料暨關鍵零組件」、「面板生產」、「模組段組裝」及「終端系統產品」四個階段。而臺灣的 TFT LCD 產業主要以面板製造為核心發展，其中在臺灣的面板大廠分別為群創、友達、華映、勝華四 9.

(26) 大光電廠。因近年面板業者對產能持續的投入，進而帶動了上游零組件在地化的發展，如今 TFT LCD 產業已建構出一條上、中、下游皆備的產業線，其中包含了玻璃基板、彩色濾光片、TFT 基板、偏光板、驅動 IC、背光模組…等相關材料，這些生產商在臺灣已形成完整的產業聚落（劉明盛、鄭國明，2004）。在未來的部分，面板銷量經過兩年的經驗統計，顯示出已不符合傳統淡旺季銷量的法則，因此廠商對於產能的控制應更加謹慎。而業者目前的策略在於經營與獲利的穩定化，要如何控制產出才能避免投入已成紅海的低價產品，這個問題成為產業最重視的主要目標。中小型面板的銷售策略上，成長動力依舊是手持行動裝置用面板（包括智慧型手機、平板電腦等），而規格則走向高畫質、高精細度、輕薄及低耗能，內含的技術將會聚焦於 LTPS、IGZO、IPS 的發展，尤以 LTPS 可製作高精細顯示器，將會成為各廠發展重點。G6 以下生產線轉型為中小型面板生產已是主流，同時，以 LTPS 技術來提供高規格、高單價的面板，也成為廠商獲利的重要來源（程章林，2009）。在應用產品的部分，IoT 趨勢已導引出手持式裝置與車用面板連結的重要性，因此車用面板也成為 2012 年後，面板業者轉型的主軸之一（鄭舜文，2012）。未來，車用面板的設計要求除高耐候性、長壽命、抗潮與抗振動等必備規格外，為了讓駕駛者提高對資訊獲取的速度，面板的高精細、高對比、高亮度也成為開發重點，而為車用中控系統所搭載的觸控面板，更成為下一階段車內重要發展的介面輸入技術之一。這些種種的技術變革，都是為了與整車一同演進，希望未來能提供使用者更簡易、安全、愉快的駕駛體驗。也因此，面板的發展方向將會逐漸傾向整合型的使用，包括了 IoT 的應用及車用面板等，這些使用對於電子產業而言，除了面板生產外， 10.

(27) 其控制元件及嵌入式系統的發展亦是重要的一環，因此面板的組成及嵌入式系統的產業相關人才將會更加缺乏。. 參、LED 產業發展 LED，發光二極體，若將產業以上、中、下游觀察可分為三段：「磊晶成長」（Epitaxy）、「晶粒製作」（Chip）及「封裝」（Packaging）三層。因我國 LED 廠商不若其他國家廠商的規模大，所以將生產過程簡化為上游晶磊成長及晶粒製作、下游封裝，主要產業發展形態有異於歐、美、日等上下游的垂直整合，以分工的方式經營。由於 LED 元件下游封裝技術與資金障礙較低，我國自 1973 年便開始下游封裝領域投資，至今已 40 年，主要技術源自於美商德州儀器公司(TI)。1980 年代，我國 LED 元件產業價值鏈發展進一步擴至晶粒製程。我國 LED 中游發展始於 1976 年，首推萬邦紅光 GaAsP/GaAs LED 晶粒，後續又推出橙黃光 GaAsP/GaAs 及紅綠光 GaP/GaP 系列。而 1993 年工研院光電所所轉之聯光電成立，開始轉向更上游的晶磊發展，後經由擴增與延聘海外歸國人士，LED 元件產業開始著重於 MOCVD 磊晶技術上（曾志超，2013）。經由 30 餘年的發展，LED 產業除上游產業外已建構出較為完整的產業生態，截至目前為止臺灣 LED 產業已成為全球第三大供應商（工研院，2014），在封裝部分，主要供應商為日本佔全球 24.2%，代表廠商為日亞化；緊追在後的為韓國品牌佔全球 23.6%，以三星、LG 等電子大廠為代表；而臺灣出貨則占全球 18.8%名列全球第三，第四及第五名則為中國及北美，分別為 13.4%及 12.3%。由上述可知臺灣在世界中 LED 產業的角色可說是至關重要。而 LED 本身的重要性隨著技術越進步成為越重要的產業，甚至將取代白熾燈泡，也因此世界級的大廠如飛利浦、歐司朗、奇異、三星、 11.

(28) LG、東芝、松下、夏普等多家知名大廠皆投入這樣熱門的產業（吳怡靜，2011）。自 2014 年起，全球經濟復甦及照明應用市場的帶動下，LED 市場已成長為 175 億美元，預估 2016 年產值能達到 219 億美元（工研院，2014）。而在應用市場端上，照明市場的比重預測將在 2015 年提升至 42%，將會成為應用端之冠。隨著 LED 應用端市場的發展，未來對於 LED 照明應用方面將會需要更多相關人才，其中以住宅照明的人才需求為最大量，根據工研院（2014）資料統計，照明市場中住宅照明佔了其中的 40%，相較於第二名零售照明部分僅有 13%，而這樣的趨勢未來仍不會有所變動。且歐美市場的經濟復甦以及中國大陸針對 LED 市場的大力推動下，住宅照明應用成為目前 LED 產業極其重要的一環，相關人才需求量必然會更多，對於這樣的人才培育，理應更加重視。. 肆、未來電子產業展望當前除本身的三大主要經營產值外，更有許多富含前瞻性的產業，如天下雜誌即提及，接下來十分看好物聯網及機器人產業（程晏鈴， 2014）。以下分別介紹兩個富含前瞻性的產業：. 一、機器人產業機器人本身屬於應用導向型產業，必須先有產業或生活上的需求，進一步發展出技術整合，最後進行設計研發機器人，以解決實際的問題。近年來通訊相關的軟硬體技術持續進步、運算速度提升與成本降低，對於機器人普及化與實用化有增長的作用；可惜的是，機器人在感測器、精密齒輪機構、馬達致動器、控制軟體甚至材料與電池仍有許多需要改進的地方，研發與生產完善的軟硬體，方能使機器人更安全、經濟而有效率地協助人類。除此之外，在產業全球化與人口結構演變的趨勢下，擴大並深化工業機器人在各產業的應用範疇、鞏固臺灣高附加價值製造 12.

(29) 業的根基，並推廣服務型機器人至專業領域與大眾市場，是機器人產業當今的目標及發展方向。以下根據幾種不同類型的機器人做介紹（白忠哲，2014）：. （一）工業型機器人工業機器人於我國的發展已超過 50 年之久，其主要應用於汽車、電子、機械、化工與食品等製造業生產線上。於臺灣汽車業部分，早年受限於技術合作問題，大多數採用日本製工業機器人，鮮少有其他的機器人。後來資通訊產業發達，方才讓工業機器人轉為半導體、面板等電子零組件製程應用為主。但受限於製程設備整合等因素，目前這些機器人主要仍由國外進口，本土生產的機器人相當少見（經濟部，2008）。而近年來中國大陸大舉興建面板廠，致使臺灣面板企業擴廠腳步減緩許多，加上機器人中的關鍵零組件由國外把持，各場雖有高度意願研發相關機器人及關鍵零組件，惟目前產值尚未見顯著提升。於外在環境部分，目前全球經濟景氣經歷金融風暴、歐債危機，使得需求下滑，這問題也連帶影響工業機器人等設備之投資意願，使得我國於機器人發展上步伐緩慢。. （二）服務型機器人服務型機器人包含以下兩種類型的機器人：外科手術機器人、保全巡邏機器人、軍用機器人與機器人移動平台等「專業服務型機器人」（Professional Service Robot），以及家用清潔機器人、教育娛樂機器人、家用除草機器人等「個人與家用服務型機器人」（Personal / Domestic Robot）兩大類別，當前主要產業研究機構均十分看好服務型機器人的未來商機，而目前此塊商機也呈現蓬勃發展的狀態（經濟部，2008）。專業服務機器人有許多利基型產品，以美國廠商直覺外科公司（Intuitive Surgical Inc.）達文西外科手術機器人（Da Vinci Surgical 13.

(30) System）為例，因本身結合了立體視覺與精密操控等技術，有效協助醫師進行手術，讓手術困難度降低、病患傷口小恢復快，因此醫病雙方均樂於採用，也促使這類型的機器人銷量大漲。而因進入技術門檻高外，醫院在採用該機器人後仍需持續購買相關耗材及售後維修等服務，故近年在銷售上，業績表現相當亮眼。又如美國 iRobot 公司的軍用機器人，此機器人可於前線協助美軍偵察與掃雷，有效減少人員傷亡，於美軍的支持與採用下也創造了銷售佳績（來思比科技，2011）。個人與家用服務型機器人目前以家用清潔機器人接受度較高，市場亦較穩定，iRobot 公司與臺灣松騰公司居於市場領先地位。教育娛樂等其他類型機器人，雖得到早期市場創新者與早期接受者的喜愛，如 SONY AIBO 機器狗、機器小恐龍 PLEO 等人工智慧寵物上市時均造成風潮，然而在價格、品質、實用性等方面，卻未迎合主流市場早、晚期大眾之期待與喜好，叫好不叫座。故其設計研發至商品化中間存在鴻溝，有待產、學、研界合作努力，扮演串連者、專家與推銷員等角色合力媒介與引發，才能突破跨越這道鴻溝，引爆成趨勢。. 二、物聯網產業物聯網（Internet of Things,IOT）最早提出此名詞的為比爾蓋茲於 1995 年《未來之路》一書中所提出的，書中提及物件遺失會自動發出訊息，告知使用者所在位置。這於當時的時空背景底下是個創新的產物，以當時的科技水準來看，並無法發展出能夠應用的相應科技，因此在當時物聯網的影響力是被低估的（Bill，1995）。而後來於 1999 年時，美國麻省理工學院（MIT）中的 Kevin Ashton 教授提出了運用 RFID 將貨品標註，並運用感測器偵測 RFID 的晶片，自此以後物聯網正式的運用概念才算是成形。 14.

(31) 而隨著科技的進步，通訊方式逐漸變多的情況，紅外線、藍芽、RFID、 Zigbee、Wi-Fi 等各式各樣不同種類的通訊協定推陳出新，也讓物聯網的運用能力逐漸提升。在近年，物聯網被視為高度發展的技術，甚至目標瞄準了各項不同的產業，不僅是居家照護，甚至至車載裝置、安全監控等各項產品，只要是遠端遙控，就算是物聯網（蔡維哲，2011）。除以上兩大富含前景的產物外，臺灣電路板產業亦發表《臺灣電路產業白皮書》，並認為到了 2020 年將會成為產值上兆的產業（天下雜誌，2014）。而這些產業都將會是未來電子產業重要的產能之一，也因此，在觀察現狀社會所擁有的高產能產業之外，更應該好好的觀察未來產業的導向。由上述資料可得知，當前的產業有三大產值極高的產業外，更有許多富含前景的創新產業，也因此瞬息萬變的電子產業更應與時俱進，方能維持目前臺灣在該領域上的優勢。而基礎的人才培育更是要富含彈性，已培育出最優秀之人才，幫助我國在電子產業上發光發熱。. 伍、電子產業基層人力現況除了上述所介紹三大產業及未來產業外，目前台灣所經營之電子產業可說是包羅萬象，根據主計總處（2013）統計，目前電子零組件的缺工人數為 16565 人、而電腦、電子產品及光學製品製造業缺工人數則為 7162 人，分別涵蓋了製造業的第一名及第三名的缺工人數，實見基層缺工人數之廣。目前台灣所有電子產業按照台灣證券交易所的歸納大致可分為如下產業類別：半導體產業、電子零組件產業、光電產業、電腦及周邊產業、通訊網路產業、電子通路產業、資訊服務類及其他電子產業（台灣證券交易所，2015），上述產業按所占比重大小進行排序，其中前五項產業比重總合已達所有電子產業中的 93%，而以前三種產業缺工人數最為嚴重，以下針對三項產業需要的基層人力現況進行介紹： 15.

(32) 一、半導體產業人力需求半導體產業為目前台灣電子產業所占最大宗的類別，有著最上游的 IC 設計、中游的晶圓製造及下游的封裝、測試，方能生產能供給各大廠家所使用最核心的 IC 晶片。而根據工研院產業學院陳慧珊（2010）的調查，目前半導體產業大致可分為九種不同類型的工程師，而在技術型高中的培育目標為栽培基層之人力，因此研究者將該九種工程師所需專業技能與現行技術型高中課程相互比較後，將有教授的技能標示出，能由技術型高中的人才勝任的工作如下：. 表 2-1 半導體產業所需技術型高中人才一覽主要需專業技能需求求職務設備基本原理與操作真空系統設備工基礎電子電路程師製程技術的基本概念半導體廠工業安全通識及設備工安緊急應變能力 IC 製造問題分析與解決製程技術基本概念製程工缺陷（Defect）分析工具與技術程師機台端的配管系統半導體廠工業安全通識次產業. （續下頁）. 16.

(33) 次產業. 主要需專業技能需求求職務. 設備／自動化晶粒切割技術、黏晶工程師焊線技術、封膠、化學處理 IC 封裝前段製電子、電路學導論程工程前段封裝材料性質與 IC 封裝熱傳學師設備工基礎電機工程、機械工程（分類機、針測機）程師測試系統規格分類機、針測機整合 IC 測試測試工電機工程（電氣特性、雜訊抑制、接地、遮蔽等）程師程式語言（C 語言、Perl、 Visual Basic 等）測試程式語言註：研究者自行整理。. 由上表可得知，當前技術型高中電子科所教授的內容大致都有觸及到一小部分，但對於製程技術的基本概念卻並無任何一門學科有提及，而電器特性雜訊抑制等各電子領域也需要理解的東西卻也沒有課程提供相關完整的知識，僅在電子學中有提及一些，因此針對於此產業所需要的知識在當前的技術型高中課程內容中明顯不足。而其中電子科應當授予的專業能力有製程技術的基本概念、電機工程及測試程式語言等。. 二、電子零組件產業人力需求電子零組件產業內容除了傳統認知的被動、主動電子元件外，也包含了汽車、航太、模具製造、3C 產品及各種機械零組件的製造生產。而根據 2015-2017 重點產業專業人才需求調查（經濟部，2015）顯示，電子零組件主要為提供工具機生產的重要環節，其中又因智慧工具機的興起、大陸工資上漲對於自動化的大量需求及產品精緻化而對加工效能 17.

(34) 及效率的強烈需求之下，在未來三年中電子零組件的需求將更為廣大。而針對工具機的產業鏈，完整的產業結構圖如下圖（經濟部，2015）：. 圖 2-1 工具機產業結構圖資料來源：經濟部（2015）. 當然，工具機的生產絕不只包含電子零組件一項，其中更包含了機械的製造、產品的行銷等部分，但電子領域人才的需求量絕對不小，下表為參照經濟部產業專業人才需求調查（2015）所需職缺及技能與目前電子科課程進行對照比較後，由電子科人才勝任之相關人才需求。由下表可知，目前需求量極大的電子零組件所需人才中，實質上在技術型高中所教授的相關知識是極度不足的，除電路設計外，可程式控制器（PLC）在一般電子科並沒有，普遍出現在電機科，更糟糕的是，對於伺服調機、人機介面完全沒有任何課程提及，僅自動控制理論在控制科中所提及，但目前控制科在台灣相當稀有，絕不夠供應相當數量的人才，而這方面的人才培育在美國則有相關的機器人控制課程培育人才學習相關的知識（Los Angels Valley College，2014）。面對台灣電子產業第二大的需求 18.

(35) 量、未來如此大量及成長性極大的就業需求，目前能提供相關技術的科系卻相當稀少，這部分將是導致學用落差增加的主要重要因素之一。表 2-2 電子零組件人才需求表主要需工作內容簡述求職務從事電力、微電子、控制等相關設備之設計、規電控工劃、發展、測試及管理等程師工作. 專業技能需求. 可程式控制器應用技術人機介面設計電路設計 CNC 控制器應用軟體開發自動控制理論具備電控系統選用能力， CNC 控制器應用軟體設計機電整於機械設計中能夠整合人機介面設計合應用電控系統，作最佳設計人機介面與圖形監控應用工程師系統或整機設計伺服調機具有資訊與通訊技術，可程式控制器應用技術並於智慧化發展時需要資料擷取及處理技術資通訊相關機台監控技術從事 CNC 控制器應用軟體開發工程師軟體與硬體設備整合應人機介面開發用，以促發新的產品功能人機介面與圖形監控應用或服務之人員註：由研究者自行整理. 三、光電產業人力需求光電產業目前在台灣主要對象為 LED 產業為大宗，主要因台灣的 LED 產業鏈結構相當完整，而根據台灣經濟部調查（2014），目前台灣 LED 產業在元件材料領域有 50 家以上、磊晶片與晶粒公司 15 家、封裝與模組公司 58 家以上、系統應用公司 200 家以上。而，2013 年 LED 次產業產值分布為元件材料占 9%（藍寶石基板、支架、散熱基板、膠材與螢光粉等）；磊晶片與晶粒占 17%；封裝與模組占 34%；系統應用 19.

(36) 占 40%。由此可見，目前光電產業在台灣的規模算是十分巨大，對於這樣巨大的規模所需要的人才也相當的多元，以下將統整 LED 產業所需之電子相關人才：. 表 2-3 光電產業人才需求表主要需求職工作內容簡述務生產設備保養、維設備工程師修與解決機台異常 (元件材料) 及維持產線正常運作生產設備保養、維設備工程師修與解決機台異常 (磊晶片與晶及維持產線正常運粒) 作生產設備保養、維設備工程師修與解決機台異常 (封裝與模及維持產線正常運組) 作品管 / 生管品質改善與品質管工程師( 封裝制、生產規劃與控與模組) 制、產銷協調電子研發工電源相關電子電路程師 (系統應設計及測試用) 產品 / 專案選擇燈具材料及測工程師( 系統試系統控制規格應用) 品管 / 生管針對產品的品質改工程師( 系統善與管制、問題解應用) 決與特性分析生產製造工生產設備之操作及程師提升生產良率註：由研究者自行整理. 20. 專業技能需求. 設備維修及專案改善. 設備問題分析與解決能力基礎電子電路 LED 封裝設備問題分析與解決各項 LED 封裝設備基本原理與操作品質改善與品質管制生產規劃與控制、產銷協調電源相關電子電路設計及測試燈具材料的測試與選用測試系統控制規格品質改善與品質管制問題解決與特性分析良率提升與品質改善製造流程設備基本原理與操作.

(37) 由上表可發現，針對 LED 實質專業技能部分，電子科所教授的內容相當稀少，甚至部分課本只有一頁的內容（陳清良，2014）。但目前 LED 實為未來照明趨勢，目前市面上的 LED 燈管產品也越來越多，甚至在目前 LED 燈的發光效率已經超越了日光燈管（Baleja, R. et al.），且 LED 的可塑性、演色性及壽命皆比傳統的發光裝置來的更強，儼然成為新時代的照明用具。然而在技術型高中階段卻對此著墨甚少，無異是浪費了早期台灣對於 LED 產業所訂定的完整產業鏈，也讓這部份的人力需求無法補足。. 第二節. 我國技術型高中電子科專業及實習課程之現況. 我國電子科課程歷經多次變革，自 1960 年代早期電子設備修護科以來，隨著時代不斷演進，而在 1980 年代逐漸更名為電子科後，其內部的課程隨著時代演進不停更迭，而課程綱要也與時俱進，不斷更新。目前現況下所實施的為民國 98 年 12 月由教育部所立定的課程綱要，並於民國 99 年實施，因此稱為 99 年課程綱要。而本文參考目前所實施的課程綱要之課程架構表，以了解目前課程內容及現況之發展狀況。以下為 99 課程綱要所制訂之課程架構表(教育部電機電子群科中心，2010)：. 21.

(38) 表 2-4 99 年課程綱要課程架構表類. 別. 部. 定. 科目 1.國文(16) 2.英文(12) 3.數學(4-8) 4.社會領域(6-10) 5.自然領域(4-6) 6.藝術領域(4) 7.生活領域(4) 8.體育(12) 9.健康與護理(2) 10.全民國防教育(2) 1.基本電學(6) 2.基本電學實習(6) 3.電子學(6) 4.電子學實習(6) 5.數位邏輯(3) 6.數位邏輯實習(3) 7.電工機械(6). 一般科目. 專業及實習科目. 小彈性教學時間可修習總學分活動科目上課總節數. 計. 必. 修. 校訂(必修、選修). 學分. 百分比(%). 66-76. 34.4-39.6%. 30. 15.6%. 96-106. 50-55.2%. 學分. 百分比(%). 86-96. 44.8-50%. 86-96. 44.8-50%. 0-8(可作為補救教學、輔導活動、重補修或自習之用) 184-192 學分 18(含班會及綜合活動，不計學分) 202-210 節. 畢業學分數. 160 學分. 資料來源：教育部電機電子群科中心（2010）. 由上表可知，教育部針對職業類科而言，所給的彈性仍是十分大的，部定課程僅多了校定課程一些，學校在課程規劃上有足夠的空間作為。對於校定課程的制定，教育部於 99 課程綱要中也有制定出校定科目規劃原則(教育部電機電子群科中心，2010)：一、校訂科目應依各群科課程綱要教學科目與學分(節)數表之規定及下列原則進行規劃： 1.校訂科目應依學生生涯發展之需求，規劃就業準備、專業預備、認證或證照等類別多元模組課程，並注意橫向統整及縱向銜接。 22.

(39) 2.學校應依據課程規劃理念、課程架構、學生進路需求、師資結構、設備狀況等因素，進行校訂科目之規劃。二、學校應依據區域特色、學校背景、優勢與機會，建立校訂課程規劃與審查機制。三、校訂科目之選修科目學分，原則開設 1.2 倍之選修課程，供學生自由選修。然得視各群科實際需求，酌減選修課程 10%，但須事先陳報主管教育行政機關核定後方可實施，並於總體課程計畫中敘明。四、校訂專業及實習科目須明列專業科目或專業實習科目屬性。五、校訂必修科目中須開設符合職場專業需求之「專題製作」科目，培養學生創作及統整能力。六、校訂科目不可重複開設相同內容之課程，主管教育行政機關於各校陳報總體課程計畫時列入備查檢核重點，並為督導考核與編列經費、補助款之重要參考項目。由上述規定可知，目前校定課程的制定，就教育部而言對於校定課程是少有約束的，讓學校可以在自身的校定課程之中有著較大的空間發揮。然而目前我國技術型高級中等學校在制定課程上較無法如大學般有足夠的師資及資源進行課程制定，因此接下來將以代表性學校之課程內容進行討論。我國電子科雖教育部有明定課程綱要，但普遍來說學校仍有許多自主的彈性空間可進行課程規劃，因此我國課程將以臺灣代表之技術型高級中等學校，大安高工之課程規劃及內容為代表進行討論。以下為大安高工目前電子科之課程規劃架構（大安高工，2012），因本文主要為探討專業及實習課程，下表 2-5 節錄該種類課程內容：. 23.

(40) 表 2-5 我國技術型高級中等學校電子科學分修習規定項. 目. 相關規定. 部定. 目一般科部定專 2 業及校實習訂科目. 校定必修校定選修合專業科. 66-76（34.4-39.6%）各校課程發展組織自訂. 目. 實習(實務)科目. 專業必修科目選修實習(實必修務)科目選修合實習(實務)科目學分. 計 15 學分 15 學分各校課程發展組織自訂各校課程發展組織自訂計至少 30 學分. 可修習總學分數彈性教學時間活動科目上課總節數. 72 學分 16 24 112 15. 37.5% 8.3% 12.5% 58.3%. 學分學分學分學分. 15 學分. 7.8% 7.8%. 學分學分學分學分學分學分. 2.6% 6.3% 7.8% 9.4% 41.7% 25%. 5 12 15 18 80 48. 184-192. 192. 0-8 18(含班會及綜合活動，不計學分) 210 節. 0 18 節 210 節. 160 學分(報經主管機關核定後增減之) 部訂科目及格率至少 85% 專業及實習科目至少至少修習 80 學分修習學分、及格學分數並至少 60 學分以上及格. 160 學分. 實習(實務)科目及格學分數專題製作學分數. 至少 30 學分以上及格. 30 學分. 專題製作至少須 2 學分. 6 學分. 畢業學分數畢業條件. 學校規劃情形科別：電子科. 85% 80 學分 60 學分. 資料來源：大安高工（2012）. 由上述課程規劃可知，當前我國的課程對於學校的自主規劃彈性仍是有不少空間的，但實際上而言這樣的空間學校卻較難以運用，因當前的學校多數並無自身的特色專長，普遍學校皆以考證照、升學為主要導向，也因此在自身特色發展較為困難，導致許多學校的校定課程皆為十分相似。而以下是大安高工目前正在實行的課程內容（大安高工，2012）， 24.

(41) 其中目前課程規劃中分別有部定課程與校定課程兩個部分，以下依據部定課程、校定課程兩部分別陳述，藉以作為目前我國技術型高中的課程規畫參照：. 表 2-6 我國部定課程內容課類名. 部定必修. 程別稱. 科名. 專基本電學ⅠⅡ 業電子學ⅠⅡ 科目數位邏輯ⅠⅡ 小實習科目. 稱. 學分 6. 計. 6 3 15. 計. 基本電學實習ⅠⅡ 電子學實習ⅠⅡ 數位邏輯實習Ⅰ. 科目. 目. 小合總. 計計. 建議第一學年一二 3. 授課第二學年一二. 節數第三學年一二. 3 3 2. 3 1. 5. 4 3. 3. 3. 0. 0. 6 6 3 15. 3. 3. 3. 3. 3 3 6. 3. 0. 0. 30. 6. 6. 11. 7. 0. 0. 102. 24. 24. 22. 18. 7. 7. 資料來源：大安高工（2012）. 以上是目前我國部定課程於大安高工實施的內容，其中學分總計 102 學分，因此可知部定比例學分數約略半數，而部定科目也大多為基礎學科，也都是目前技術型高中統一入學測驗的考科內容。如下表 2-7 為大安高工校定科目，由課程內容可得知，我國課程內容雖學校有許多安排空間，但安排上仍有許多問題，如：有程式設計實習，但卻無任何程式設計教學；而二選一、三選一的部分選了其中一個（如選擇電子儀表）卻僅是知識的些許延伸，而非整體的知識了解。對於這部分而言，我國在課程安排上因大多數的科別皆無太大型的師資成員，對於規劃出完整體系的校定課程相對而言難度較高。. 25.

(42) 表 2-7 大安高工校定課程內容課. 程. 名. 稱. 必修校. 科目. 定. 選. 類. 別. 學專業科目實習科目專業科目. 科分. 5學分 2.6%. 科. 實習科目. 稱. 基本電學進階ⅠⅡ 數位邏輯進階電子學進階ⅠⅡ 小. 學分 2 1 計. 基礎電子實習ⅠⅡ 15學分 7.8%. 數位邏輯實習Ⅱ 專題製作ⅠⅡ 小. 計. 電子電路 12學分 6.3%. 修課. 名. 目. 18學分 9.4%. 授第一學年一二 1 1. 5. 1. 1. 6. 3. 3. 3 6 15. 課節第二學年一二. 數第三學年一二. 1 1 2. 1 1. 3. 3 3 3 3 12/15 0 3 3 3 3. 網路概論通訊原理工業電子學小計程式設計實習電腦輔助設計與控制實習 PLD 實習電子電路實習. 0. 3 3. 3 3. 3 3. 0. 3. 3. 微處理機. 0. 3 3 3 3 0. 0. 0. 6. 6. 3 3. 3. 儀表電子實習數位電子實習微處理機控制實習ⅠⅡ 程通訊實習工業電子學實習目小計選修學分數合計校訂科目學分數總計可修習學分數總計班會必修活動 18 綜合活動科目科目每週教學總節數. 3 3 6 3 3 18/30 0 0 54/69 2 2 90 7 7 192 31 31 6 1 1 12 3 3 210. 35. 35. 3. 3. 3. 3 3. 6 12 34 1 0. 6 16 34 1 0. 6 19 24 31 1 3. 6 19 24 31 1 3. 35. 35. 35. 35. 資料來源：大安高工（2012）. 而當前教育部因應 12 年國教下，各群科開始制訂各科不同的課程綱要內容，以因應當前變化萬千的內容。而目前規劃的群科方向已將電子科併入電機電子群，因此新的課程綱要草案將以電機電子群為參考對象。以下是我國目前所制訂出電機電子群之課程綱要草案（國家教育研究院，2014）：. 26.

(43) 表 2-8 電機電子群之課程綱要草案課程類別名稱. 專業科目. 實習科目. 建議授課年段與學分配置第一第二第三學年學年學年. 領域/科目. 名. 學分 6 6 3 3 6 3 1821 3 6 3. 稱. 自動控電工實習制技能可程式控制實習領域機電整合實習電機工智慧監控實習程技能電力電子應用實習領域電工機械實習冷凍空能源與冷凍實習調技能能源與空調實習領域冷凍空調繪圖實習. 目科修必訂校. 小專題實作. 計. 校訂必修及選修學分上限合計學分上限總計 (每週節數) 每週團體活動節數每週彈性學習節數每週總上課節數. 3. 3. 0 0 群共同實習科目，本群所屬之科別均應修習，計 9 學分。適用於資訊科、電子科、航空電子科、電子通信科，計 9 學分。. 適用於資訊科、電子科、航空電子科、電子通信科，計 9 學分。適用於電機科、控制科，計 9 學分。. 3 3. 3. 3 3 3. 適用於電機科、控制科、冷凍科、電機空調科，計 9 學分。適用於冷凍科、電機空調科，計 9 學分。. 3 3. 3 18 0- 3 6 9 2-6 3 3- 33 30 11 8 0- 3 32 32 (30 3 (3 0002 32) 2 32 3 210 ) 35 5. 適用於微電腦應用技能領域。適用於電機工程技能領域。適用於冷凍空調技能領域。. 3 3. 3 3 3 3 3. 群共同專業科目，本群所屬之科別均應修習，計 12 學分。適用於晶片設計技能領域。. 3. 3 3 3 3. 5318084 192 (3018 32) 612. 註. 一二一二一二. 基本電學ⅠⅡ 3 3 電子學ⅠⅡ 3 3 數位邏輯設計 3 微處理機 3 電工機械ⅠⅡ 3 3 冷凍空調原理 3 小計 3 3 6 6 3 基本電學實習 9 3 3 電子學實習ⅠⅡ 程式設計實習 3 晶片設可程式邏輯設計實計技能 3 3 習領域微電腦單晶片實習 3 3 微電腦微處理機實習應用技電子電路實習能領域介面電路控制實習. 備. 2 30 9 33 02 (3 02 3 53 2). 3 6- 0 9 各校視需要自行規劃，須包括特殊需求課程。 6-10 15- 2 30- 303 部定必修、校訂必修及選修課程學 20 432 32 02 分上限總計。 (30- (30 3 6 3 3- 32 32) 32) 0 0- (3 六學期總計需 6-12 節。 0-2 2 032 2 3 35 35 ) 5. 資料來源：國家教育研究院（2014） 27.

(44) 根據上述課程綱要草案可得知，目前依據 12 年國教所發展的課程綱要之中，對於課程學習部分採群科學習的概念，對於課程規畫安排上較現在而言相對嚴謹一些。但實務上而言，對於學校本身校定課程的規劃而言，是較為狹隘即無彈性的。而對於新舊兩種不同課程架構的情況，儘管新課程有細分出看似相當多元的領域，但實質上細看領域之中的內容，針對適用於電子科課程在必修的部分是數位邏輯設計，而在技能領域中符合的則是微晶片設計領域及微電腦應用領域，實質的課程內容中與現狀的課程架構並無太大的差異。以下將針對新舊兩個不同的課程架構內容進行比對：. 表 2-9 大安高工課程架構與 105 年課程綱要草案比較表新課程新課程科目領域基本電學ⅠⅡ 專電子學ⅠⅡ 數位邏輯設計業. 科目實. 習. 科. 現行課程科目. 基本電學ⅠⅡ（部定）電子學ⅠⅡ（部定）數位邏輯ⅠⅡ（部定）電子電路微處理機網路概論通訊原理工業電子學基本電學實習基本電學實習ⅠⅡ（部定）電子學實習Ⅰ 電子學實習ⅠⅡ（部定） Ⅱ 數位邏輯實習Ⅰ（部定）儀表電子實習數位電子實習工業電子學實習通訊實習. 雷同性相同相同相同. 產業適切程度適合適合適合適合適合. 相同. 適合. 相同. 適合適合不適合適合不適合不適合. 目 28. （續下頁）.

(45) 新課程新課程科目領域領計晶程式設計實習技片可程式邏輯設計實習域能設單晶片微處理機實習. 能應微領用電域技腦. 電子電路實習微處理機實習. 現行課程科目. 雷同性. 程式設計實習 PLD 實習. 相同相同相同相同相同. 電腦輔助設計與控制實習. 電子電路實習微處理機控制實習ⅠⅡ. 介面電路控制實習. 產業適切程度適合適合適合適合不適合適合. 註：由研究者自行整理. 上表中新的課程綱要草案因僅為部定課程，因此看起來課程相對較少，而現行課程則是以大安高工（2014）為範本，包含了部定與校定，其中部定部分於後方標示出來。可發現的是，本次課程綱要草案修改的幅度十分大，將許多校定課程拉至部定課程，學校的彈性空間相較較小，一定程度上克服了各校特色課程並無特色的窘境，但相對來說，學校針對新科技的反應、各校特色的發展彈性更為不足。而產業適合程度部分則是將表上中所列出的課程與前一節所述之三大主要產業所需人力需求進行比較，將較無法精準對應到產業需求的課程列為不適合，而目前仍能精準對應到產業需求的課程則為適合。而實際針對各課程內容可發現，新的課程綱要草案與現行課程幾乎沒有太多的差異性，僅在微電腦應用技能領域多了介面電路控制實習一門學科，其他的部分完全相同。此份課綱缺乏當前產業所需的課程，對於目前主要的半導體產業無針對性的課程，對於未來主流的 LED 產業或工具機產業也無相關課程，而剩下的校定課程部分也很難確認各校會依據現行產業進行課程規劃。也因此不論現在課程架構抑或是 105 年度的新課程綱要草案，皆有檢討課程實際內容的必要性。而就現行課程架構的課程內容與現今產業所需要之人力比較可發現，目前較無直接面對產業需求的課程分別有微處理機、通訊原理、工 29.

(46) 業電子學、儀表電子實習、工業電子學實習、通訊實習、微處理機實習等。這些學科並非無用，而是在內容針對性上已無法聚焦於目前產業界所需要的人力需求，需進行適度的調整。而根據第一節所提及的半導體產業、電子零組件產業及光電三大主要產業人力需求可得知，當前技術型高中電子科所提供的課程並未與時俱進，教授的內容即便從上次課綱修改的時間開始觀察起，其實都沒有很好地鏈結到產業需求之上，也因為這樣的課程，導致了電子科嚴重的學用落差，未來在課程制定上須更全面的考慮台灣目前產業的現況，以達到真實的學用無落差。因此本文依據我國目前課程內容，扣除上面一般科目外，目前大安高工電子科整體的專業科目學分數共有 80 學分，本文將針對我國電子科之專業科目共計 80 學分進行探討，並參照新的課程綱要進行課程的制定規劃，於後續參照各國電子科課程現況後制定出一課程架構草案。. 第三節. 美、日電子科系課程現況. 臺灣電子產業於全球各國中佔有一席之地，然而於眾多國家之中，日本及美國表現更為出色，根據工研院（2014）調查電子類別半導體、顯示器及 LED 三大產業可知，在半導體與顯示器產業中，台灣生產量皆是全世界第二，僅次於美國，而在 LED 產業中台灣為全球第三，其中日本為世界第一。更甚者在電子零組件的部分，日本一直以來皆是出產大量消費性電子產品的國家，目前數位電視、影音、DVD 等市場皆由日本所把持（顧浚棠，2005）。而日本本身又同樣位於亞太地區，在經濟影響面上與台灣相當類似，故研究者以美國與日本為範本進行課程架構的探討。日本的學制方面與台灣十分相近，為 6334 的學制，國小六年、國 30.

(47) 中三年、高中三年及大學四年的分配。不同的地方在於日本有著高等專修學校以及高中畢業後的短期大學，前者近似於我國的五專內容（楊思偉，1999），因此並不適合與台灣的技術型高中進行對照；後者雖然是高中畢業才能讀的短期大學，但修業時間為兩年且教授對象為對於電子領域完全無經驗的對象，較易與台灣技術型高中進行比較。因此選擇了在日本電子領域教學有代表性的日本電子專門學校的課程內容進行探討。在美國，並無對應的技術型高中體系，絕大多數美國升學以綜合高中升學為主軸，較無相關的職業學校培訓（Walden Jeremy,2014）。因此針對美國主要以找社區大學的學制為主，因在美國社區大學的授課對象皆屬於對於電子專業方面一無所知的人，培訓至一定學分後畢業。其中因社區學校課程狀況十分多元，因此選擇了一個課程學制與台灣較為接近的美國 Los Angels Valley College 為範本進行探討。兩者的課程完整論述完後，將再後面將台灣、美國與日本三者的課程進行相互的比較，並探討出適合台灣課程架構的內容形成本次研究課程架構的草案。以下將先針對各國課程規畫進行探討，明列出兩國課程詳細內容後，再將三國課程內容進行比較：. 壹、日本電子專門學校課程規劃日本於電子產業向來表現亮眼，其中，電子應用工學科更為出色，故研究者以此方向進行探討，其 2014 年之課程架構表如表 2-10：. 31.

(48) 表 2-10 日本電子專門學校課程內容課程名稱. 必／. 課程內容. 年級. 選修電類數學. 必修. 學. 時間. 分以三角函數、矩陣、向量分析、複數. 一上. 2. 30 小時. 一上. 2. 30 小時. 一上. 2. 30 小時. 一上. 3. 60 小時/實. 等電子類別有使用到的數學電磁學. 必修. 以物理中基礎的電磁現象為主，主要學電場、磁場、電磁效應、庫倫定律、高斯定律等. 基本電學基. 必修. 礎. 電子電路基. 主要學習直流電的電阻、電路、電容、電感，交流電的電路、電橋等. 必修. 礎. 主要學習半導體之二極體、電晶體與 FET 的工作原理，並學習到放大電路的. 習 30 小時. 基本概念，包括練習與計算方法數位邏輯電. 必修. 路基礎 IC 電路基礎. 主要學習二進制、基本邏輯元件、布. 一上. 3. 林代數及觸發器等電路及實作必修. 學習 IC 電路的基本架構、設計方法，. 60 小時/實習 30 小時. 一上. 3. 計算運算電路及放大電路的技術，如. 60 小時/實習 30 小時. D/A 轉換器及運算放大器 CAD 模擬電. 必修. 路技術 I. 學習利用電腦輔助軟體，製作電路實. 一上. 1. 作、電子電路實作、數位邏輯電路、. 30 小時/實習 30 小時. 運算放大器電路 C 語言編程. 必修. 學習 C 語言編寫的基礎，並實作. 一上. 1. 基礎微處理機 I. 習 30 小時. 必修. 操作微型計算機或 LED 單晶片實驗版. 一上. 1. 的電路配置嵌入式微電. 必修. 腦設計 I 求職素養. 30 小時/實. 習 30 小時. 學習操作內置的微電腦技術，以操作. 一上. 3. 微處理機 I 的實驗版，如中斷控制等必修. 30 小時/實. 了解職業，自我分析及獲得訊息的各. 60 小時/實習 30 小時. 一下. 2. 30 小時. 種教學電類數學 II. 必修. 微分、積分、線性微分. 一下. 2. 30 小時. 電磁學 II. 必修. 了解佛萊明定則、理解電磁現象應用. 一下. 2. 30 小時. 一下. 3. 60 小時/實. 內容電路學. 必修. 學會如克希荷夫定律等計算電路. 習 30 小時. 32. （續下頁）.