工廠電機人員網路數位學習之應用

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工廠電機人員網路數位學習之應用

黃文良*、蕭水清**

*國立高雄應用科技大學電機系副教授 **國立高雄應用科技大學電機系研究生

E-mail : *bill@mail.ee.kuas.edu.tw, **leo_hsiao@so-net.net.tw

摘要

近年來，電腦軟、硬體與網路通訊技術的急速發展，促進了網路數位學習蓬勃發展，使學習技術與學習環境得以有效改善與提升。在許多成功應用網路數位學習的案例中，讓我們確信網路數位學習的發展已成熟足以作為學習上的媒介與工具，並且將因而改變傳統的學習與訓練方式。在政府相關單位與許多學術機構熱心推動下，我們看到了許多學校與企業經由網路數位學習實際應用中獲致相當的學習成效；但是，在許多工廠中，網路數位學習似乎沒有廣泛獲得重視，使得人力素質的提升與知識管理的應用因而受限，進而影響到面對挑戰之競爭能力。本文提出以工廠電機人員於網路數位學習應用之研究，規劃實際之學習課程與應用網路數位學習的技巧，並以工廠的實例應用，探討其可行性與評估其效益。期能藉由此研究，提供工廠有關網路數位學習之經驗，並且給其他產業在規劃與推行此學習方式時的參考。 關鍵詞：工廠、電機人員、教育訓練、網路數位學習

1. 前言

長期以來，工廠中的電機人員由於負責製造業中電機設備與電機安全的維護，扮演著台灣經濟發展中極為重要的角色。由於電機設備推陳出新極為快速，且電機技術隨著電子化、電腦化與通訊能力的突飛猛進，使得電機人員對於嶄新知識、技術與應用需求若渴。為滿足這些需求，便需藉助許多的學習與訓練來達成，而其中發現藉由傳統式的學習方式往往無法達成預定的目標與效果[1]。由於網路數位學習（e-Learning）的急速發展，在歐美先進國家中，已有許多工程領域的學習方式已成功地運用網路數位學習方式進行[2]，於電機領域方面在大學學院或是在職訓練上也都有許多成功的應用案例[3]。然而，根據最近的調查顯示，台灣的製造業使用網路數位

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學習系統者仍是相當地缺乏[4]，更遑論其應用在工廠工作之電機人員學習上。本文將針對工廠的電機人員導入網路數位學習觀念，運用網路線上學習系統，設計數位教材內容，並探討應用於傳統製造業電機人員之學習成效；並以此規畫實際應用在國內某工廠的電機部門，進一步說明計劃、設計與執行時的缺失與可供參考之處，提出網路數位學習於工廠電機人員學習應用之可行性與其可以獲致效益的探討。

2. 目前工廠電機人員之學習瓶頸

這幾十年來，製造業在台灣整個經濟發展中一直佔有舉足輕重的地位。然而，近年來由於國外大型企業之併購與許多開發中國家以低廉勞工之競爭壓力下，使國內許多製造業不得不以高技術來替代低人工成本、高附加價值來替代廉價加工方式來克服難關；面臨這些艱辛挑戰，最重要是靠訓練有素之高品質員工來克服。其中，由於工廠電機人員擔負整個企業電機生產設備能否達成生產既定目標與維護電機安全的重要角色，更是倚賴有效的學習規劃與實施，才足以因應面臨的挑戰。電機人員投身於職場後，由於以往在學校的學習比較偏重在理論探討方面，實作與實務訓練普遍較為缺乏。因此，針對公司內之電機設備、相關之電氣安全與法令上之規定，通常會安排學習課程與訓練，使得電機人員可以符合工作上的需求。但是，當面臨到電機技術急劇變化、設備妥善率要求日高、維修預算逐年降低與人員逐漸精簡的壓力下，必須不斷地接受訓練與學習，才能持續保持優越的工作能力以符合公司的各項需求。目前工廠中的電機人員在學習上遭遇到下列幾項瓶頸： (1) 獨立自修，乏人指導 (2) 訓練教材不足 (3) 進修時間不易配合 (4) 訓練課程內容與實際需求不符 (5) 傳統學習方式跟不上知識變化的速度長久以來，「學習」這個課題對工廠的電機人員便是一個難以解決的問題。雖然許多電機人員可自行選擇各種學習方式，試圖克服各項學習瓶頸。然而，隨著科技進步所帶來的學習技術的改善，有心改善在職訓練學習方式的學者與專家，應可從中找出比較合適的方法與工具來運用，藉以增進電機人員之專業素養，來大幅提升公司的競爭力。

3. 網路數位學習技術

隨著 WWW（全球資訊網）之愈漸風行後，許多國內外企業界引進技術使用網路數位學

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習模式培訓或教育員工，使其置身在無時間、空間限制的環境下學習，進而達到自主化學習的效果，如此不但可以加速員工學習的成效，而且具有一個人教無限人數上網學習的好處，並可減低人力資源與學習成本[5,6]。網路數位學習（e learning）意指透過網際網路、電子多媒體與其他之數位技術與設備，製作出一個具有意義的學習環境，讓使用者獲得適當的培養與支援，達到協助學習的新作法[7]。網路數位學習是以學習者為主的方式來進行，配合教學資源、支持合作與應用現行之數位技術與設備，融入合適的學習理論架構，使能符合自己能力和學習目的。運用網路數位學習，具有以下的效果[8]： (1) 互動性的加強 (2) 多媒體的呈現 (3) 資料豐富且易於更新 (4) 創新的學習環境網路數位學習系統主要是使用 Internet 或 Intranet 傳播或擷取學習的課程或材料，透過廣域網路（WAN）或區域網路（LAN）連接，其主要有下列方式[9,10]： ◎ 聊天室或群組討論區，讓參與者和教師、專家可以即時互動； ◎ 學習者利用電子信箱可向老師、專家或其他參與者提出問題； ◎ 藉由網際網路容易取得參考資源，公司經由設計良好的資料庫或其他知識管理技巧，員工可即時有效地利用豐富的資訊； ◎ 利用上傳、下載很容易達成分享檔案功能，學習教材可輕易地相互傳遞； ◎ 結合語音、影像、圖片，使整個學習活動更加地活潑有趣；如能設計虛擬實境或案例討論的方式，可使學員置身模擬狀況演練相關的反應，除能掌握問題解決的核心外，也容易激發其他事物之想像力； ◎ 利用視訊會議系統，使分佈在其他區域的人員可以透過先進的影音傳輸系統，聚在一起討論事項與腦力激盪； ◎ 提供專家系統之諮詢服務，利用各種專門領域的經驗法則，配合資料演算法，發展出解決疑問需求或知識探討的詢問或建議系統。一個完整的網路數位學習系統，應包含線上學習與網路資訊兩個部分。如果一家公司對網路資訊的需求高於教學時，可選擇往知識管理領域發展，反之則傾向於線上學習模式。但不論是朝向線上訓練或是往知識管理方向發展，當公司要發展網路數位學習系統時，二者均需要有基礎策略以確保發展成功。這些成功的要素為[11]： (1) 學習計劃的整合 (2) 基礎設施之支援 (3) 建立學習與管理文化

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(4) 完整的個案經驗 (5) 營造數位化公司網路數位學習系統成功與否，絕不只是單純的投入金錢與人力即可達成；而是經由公司組織與所有員工在學習計畫推動的支持與整合、基礎設施的支援、公司文化的修正或變革，與整個公司數位化的改變，多方相互配合下才會有成功的實行結果[12]。

4. 工廠電機人員網路數位學習規劃與內容

欲有效實施網路數位學習，公司相關主管與課程主持人應提升自我的網路素養，嘗試將資訊及專業整合，引導學員以電子化方式學習。常見網路輔助方法之一，即建置學習網站，將許多課程有關之講義及相關連結開放給學員上網瀏覽及擷取。不過開放式網站最大缺點在於學習評量過程包括學員勤惰紀錄、學習態度無法掌握，課程進度無法漸次施展，整體學習情形不夠緊密，學習效果不彰等[13]。本研究採用學習課程的推行是以網路數位學習平台 ET Lab 來支援課程主持人或部門主管管理相關的學習工作，此系統同時具有被管理、學習、資訊、諮詢、即時及協助達成遠距教學等功能。ET Lab 數位學習平台是協助學員可以在公司內部網路或網際網路即時獲得學習的管道，亦可使想獲取互動網路應用學習平台知識與技能的訓練工作者，進行有計劃、組織及管理訓練與員工學習的推展。利用 ET Lab 數位學習平台進行線上學習，並將傳統製造業電機人員的學習以此平台為活動依據，依規劃之課程內容與學習活動依序展開。圖 1 與圖 2 分別為登入畫面與學習功能點選畫面；表 1 列出此教學平台學員及課程主持人介面使用教學功能介紹及其比較。ET Lab 教學平台使用的軟硬體設備包括： ◎ 系統硬體為 Pentium IV 以上等級個人電腦與相關網路設備 ◎ 作業系統為 Microsoft 2000 或以上 ◎ Macromedia DreamWeaver 軟體 ◎ Macromedia Fireworks 軟體 ◎ Microsoft ASP 3.0 ◎ Microsoft Access 資料庫 ◎ IIS 5.0

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圖 1 ET Lab 數位學習平台登入畫面圖 2 ET Lab 數位學習功能點選畫面表 1 ET Lab 系統學員及課程主持人介面使用功能之比較教學功能學員部分課程主持人部分課程公告欄提供課程即時最新訊息提供課程最新訊息，公布標題及公布內容，提醒學員注意課程規劃區明白授課課程大綱提供課程介紹，可作為學員上課前之參考授課教師區進一步認識教師提供教師個人及學術資料課程進度表觀看預定上課進度提供每週授課進度規劃，讓學員提前準備功課課程講義區下載或連結，瀏覽教師所準備之課程補充講義提供教師將預先準備好的講義上傳或連結，具有開放或關閉機制加強約束性班級聯絡簿修課學員之基本資料全班學員基本資料，增進師生互動關係家庭作業系統取得練習作業，依規定檔案模式及時間繳交上傳加強學習評量，提供各種檔案類型題目供學員練習，附有線上評分機制，可以列表管理線上測驗系統依規定時間及方式，進行線上測驗加強學習評量，依照進度不定期實施測試，以瞭解學員修習情況班級討論區提供該課程學員間、或學員與管理者的互動進一步明白學員學習課程的動態問卷調查區由統計比例及直方圖結果，學員可以知己知彼學期間實施問卷調查，由比例及直方圖容易掌握全班學習背景登出系統結束線上作業結束線上作業考慮工廠電機人員之學習瓶頸與參考多年來工廠內針對電機人員所進行的訓練與學習經驗，本研究所提出之線上學習內容可分為兩種研習群組：基礎電機及進階電機。經由分類可使參與之學習人員具有深淺、循序漸進之分，可靈活運用學習時間。電機研習群組之課程內

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容可依公司實際的設備或製程加以彈性取捨。參考表 2，其分別列出兩個群組之研習對象、方式、數位教材與建議研習主題。表 2 基礎電機研習與進階電機研習內容表研習群組研習對象研習方式數位教材建議研習主題基礎電機 1.新進電機人員 2.電機維護人員 3.電機設計人員 4.協同電機作業人員 5.長期電機承包商 1.課堂講解上課 2.現場實務研習 3.線上學習 4.案例討論 1.投影片 2.電子文件 3.影片 4. 網站與資料搜尋 1.電機安全 2.公司電力架構與單線圖 3.電氣隔離與復歸程序 4.電機相關法令規定與公司程序書 5.電機人員安全作業標準 6.高壓電系統操作與管制 7.電機測試儀器之使用 8.接地系統原理與維護 9.轉動電機維修保養 10.電機設備預防預知保養（PPM）系統說明與執行進階電機 1.資深電機維護人員 2.電機設計人員 1.課堂講解上課 2.線上學習 3.資料研讀 1.投影片 2.電子文件 3. 網站資料搜尋與研讀 4. 製造廠商資料 1.馬達原理與維修保養 2.發電機原理與維修保養 3.開關設備原理與維護 4.電驛與保護協調 5.危險區域與防爆器具 6.可程式控制器（PLC）設計與維護 7.不斷電系統（UPS）原理與維護 8.SCADA 系統介紹與操作說明

5. 實際應用與結果

本研究實際應用於某工廠之電機部門，針對部門內電機技術員安排進行後續的相關研習活動。使用此網路數位學習系統之基本配備為： ◎ Pentium IV 個人電腦及網路設備 ◎ MS XP Professional 作業系統 ◎ MS Office 2002 軟體 ◎ MS Explorer 6.0 網際網路瀏覽器 ◎ MS Photo Editor 照片編輯器

◎ MS Windows Media Playe 媒體播放器

實際應用中安排兩門研習課程包括「電機安全」與「危險區域與防爆器具」，二者之流程與主題分別如圖 4 與圖 5 中所示。以下是執行研習課程時之心得：

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基本網路及電腦操作，以免學員因為操作網路與電腦之困擾而阻礙其學習成效。 (2) 盡量採用以照片或影片為主的講義教材，圖解方式有助於提升學員的學習興趣。 (3) 在研讀完講義後引導學員至課程討論區進行討論，課程主持人可依學員討論的內容與熱絡程度評定此階段之學習效果。 (4) 活絡課程討論區並熱忱地回覆學員所提問題，是網路數位學習系統成功與否的重要因素；如有負面意見，應虛心檢討及盡力引導解決問題。 (5) 適時進行線上測驗，有效地掌握學習狀況及提高學習成效。 (6) 要求以電子文件或網頁技巧製作小型專題的作業，並上載繳交，可以提升學習興趣與成就感；但須慎選作業的規模與難易度，以免適得其反。圖 4 工廠電機安全課程流程圖圖 5 工廠危險區域與防爆器具課程流程圖

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這兩門研習課程分別規劃二週時間執行完畢，其中也分別對學員與部門主管進行學習與成效的問卷[14]，其結果整理如下： (1) 網路數位學習的確可以有效地提供多樣化的學習方式給工廠電機人員，專業知識與技術得以廣泛且快速地取得，也可以輕易經由專家群組的討論與協助獲得前所未有的知識。 (2) 網路數位學習在電機人員中實施成功，對於公司其他部門將有正面激勵作用，進而促使公司全面推廣網路數位學習系統。 (3) 如何在公司允許的人力與經費下，設計與製作出既務實又符合需求的數位教材，是推行網路數位學習系統者應優先考慮的重要課題。數位教材設計與製作之良窳，對於傳統製造業成功推行網路數位學習系統是關鍵因素。 (4) 在職訓練的成功與否，取決於公司管理階層是否能以認真態度去看待系統的運作，至於網路數位學習能否順利推動更是如此。應適度調整監督管理功能與傳統公司的文化，使多元化網路數位學習與主動學習的優點可以推廣。 (5) 建議推動此學習系統之前應先備有完整之員工電腦養成訓練，並先以公司中最容易成功推行的單位來實施。 (6) 維持學員對網路數位學習的興趣且樂於應用在工作上，並同時改善公司作業流程，讓數位科技融入到工作中，刻意營造公司數位化，持續網路數位學習造成之學習熱忱，使數位學習的成效能持續對公司貢獻。

6. 結論

本研究長時間觀察及實際探討網路數位學習於工廠電機人員之應用，無論在學理上的探討或實例上的運用，皆可看出此項應用的可行性極高。網路數位學習對工廠電機人員所產生的更有效工作處理方法、學習風氣的提升、激發研究與創新動機、自我肯定與增進公司向心力等優點，讓我們對此學習系統造就優良電機勞動力持肯定態度且信心十足。工廠電機人員也將因此具有此優良勞動力，可以增加自信穩健地與公司克服面臨的艱辛挑戰。台灣擁有許多的製造業及優秀的人力，使用網路數位學習系統提升人力素質將是一種趨勢，本研究針對國內某工廠電機人員進行可行性與成效評估，研究結果顯示這是一種極為看好的在職訓練方式，利用網路技術、設計優良的數位內容教材，配合公司網站相輔相成，提昇公司競爭力必能預期。後續研究中繼續開發更多的數位訓練題材，以提供其他工作領域的在職訓練用途。

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