第一章 緒 論
第一節 研究背景與動機
自動化（Automatiom）是不用人力（包括腦力與體力） ，而是利 用動物以外的能源來代替人類從事操縱、控制及監視設備或程序。自 動化應用於生產事業是近數十年來各國所致力的目標，它是一種動態 和跨科性質的科技事業，目前已發展到網路系統、電腦整合監控、光 纖通訊等（郭興家、劉新在，民 82） 。追求自動化以節省人力，並能 更準確、更迅速的控制生產流程，一直是工業界長久以來所努力的目 標。王俊權（民 83）指出，工業界中使用監視控制系統已逐漸成為 一重要趨勢，也是自動化重要的技術之一。
劉源宏（民 90）提出監控系統的發展架構與精神所在，就是速 度、整合、應用、資訊的結合，監控系統架構在多工平台下，明顯擁 有較佳的系統整合能力，而以遠端監控系統所發展的模組化應用，由 於具備共通性與可擴展性，提供了系統後續極佳的發展性，也可以說 是工業自動化設備不可或缺的一部分。梁舜欽（民 90）提到為了要 降低監控系統成本，並強化產業競爭力，採用視覺化程式設計來發展 遠端監控系統是未來的趨勢，也是工廠自動化的理想解決途徑。近幾 年來遠端監控系統已有數種不同的方式被發展出來。蔡佳仁（民 90）
指出遠端監控系統強調具有生動的人機介面，無阻礙的網路通訊與關 聯性資料庫（如 Microsoft Access，SQL server 等）溝通等三個功能，
在工廠的生產管理中扮演了很重要的角色。因此透過一個完善規劃過 的遠端監控系統，工廠中任何設備狀況，不論遠近的資訊都可以藉由 此系統來達成管理的動作，甚至，各個設備之間彼此的互動、溝通以 及生產中的突發狀況，也都可以藉由此系統來完成，既有效率又節省
人力。
黃政傑（民 76）指出課程發展工作做得越好，課程實施的困難 可能越少，而學生的學習過程和效果也會越好。康自立（民 83a）提 出良好的教學工作涉及諸多的因素 ，其 中教材是否能配合社會、學 生、教學情境的需要，尤其會影響教學的成敗。莊謙本（民 84）指 出目前生產技術自動化、專業化、電腦化以及服務化等交相衝擊，從 技術人力培育的觀點來說，如何做好適當的因應，發展適切的課程，
便成為相當重要的一項課題。張添洲（民 89）指出，技能教育的目 的在於調和個人與生活環境之間的不平衡，使個人更適合於生存於現 代的工業社會不合理的地方，以便週遭環境也漸漸趨向更適合人類的 生存。因此技能教材最基本的要求便是以工業社會裡科技的指標為依 歸，隨時跟著工業發展的腳步更新教材，才能適合實際需要。林炎旦
（民 89）指出，技專校院對基層技術人才的培養負有重大的責任，
而對其培養是否能予以健全，有賴執教者能否運用有效之教材內容與 適當的教學技巧。
我國新世紀的技職教育應確保所有學生：具有在全球市場競爭所 需的基礎、職業、就業和科技知能，取得業界認定及廣為接受的能力 證明，備妥在當前及未來職場中就職和發展所需的能力，擁有終身學 習的知能。國內技職體系（二專、四技及二技）課程綱要草案業經各 類課程發展中心及各群課程發展委員會發展完成，預定自九十四學年 度起實施，課程綱要中心課程二專層級為部訂必修，四技及二技層級 僅供各校參考之用，課程公佈後，各校應分別根據或參考課程綱要進 一部發展以學生為中心，以院科系或學程為單位的課程（教育部, 民 92)。
目前技專校院只有少部分學校開設遠端監控系統實習課程 （包含 科目名稱、學分數及實施學年，科目大綱，教學綱要及基本設備）因
實習教材及設備比較舊，不符合現代業界需求。
基於上述的背景與動機，為了能提供技專校院電機電子群，開設 遠端監控系統實習課程有較新的教材可參考，且符合社會各界需求，
因此，進行遠端監控系統實習教材編製與設備設計之研究，以增進遠 端監控系統實習教學成效，是一件刻不容緩的重要課題。
第二節 研究目的與問題
基於第一節所述之研究背景與動機，研擬本研究之研究目的與研 究問題如下：
壹、 研究目的
一、研擬適用於技專校院遠端監控系統的教材大綱。
二、根據所研擬的教材大綱編寫遠端監控系統的單元教材。
三、根據所研擬的教材大綱配合單元教材設計實習設備。
貳、 研究問題
一、遠端監控系統的概念與內涵為何？
二、遠端監控系統適當的實習教材發展模式為何？
三、遠端監控系統的教學目標為何？
四、遠端監控系統的教材內涵為何？
五、遠端監控系統實習教材應如何組織？
六、遠端監控系統示範單元實習教材應如何編寫？
七、遠端監控系統的單元實習設備應如何設計？
第三節 研究方法與步驟
壹、研究方法
本研究依據研究目的，將以下列方法進行：
一、文獻探討法
為研擬遠端監控系統的實習教材大綱，並據以編寫示範單 元教材及製作示範單元實習設備，將探討下列文獻作為本研究 之理論依據。
（一）遠端監控系統的概念及內涵。
（二）教學設計模式及教材發展策略。
（三）遠端監控系統的教材內涵及教材單元之階層結構。
（四）技專校院的教育目標及課程設計。
（五）遠端監控系統的教材範圍。
（六）遠端監控系統的實習教材編製及設計之原則。
二、問卷調查法
本研究 經文獻 探討 之後， 乃對 我國技 專 校院（ 含科技 大 學、技術學院、專科）電機電子群具有遠端監控系統相關專業 的教師進行問卷調查，蒐集下列資料，作為研擬技專校院以遠 端監控系統為主之實習課程大綱及編寫單元教材之依據。
（一）遠端監控系統應有的學習背景。
（二）遠端監控系統教材內涵之需求。
（三）遠端監控系統教學設備之需求。
（四）遠端監控系統的組織項目之需求。
三、編寫教材
根據所研擬的遠端監控系統教學大綱，依據文獻探討的教 材發展模式及教材編寫原則來編寫單元教材。
四、設計實習設備
根據所研擬的遠端監控系統實習教材大綱，再依據文獻探 討所得的實習設備製作原則，設計並製作單元實習設備。
貳、研究步驟
擬定研究計畫
探討相關文獻
研擬遠端監控系統教材發展模式
問卷調查資料分析
研擬遠端監控系統教材大綱
編寫遠端監控系統單元教材
設計遠端監控系統實習設備
撰寫研究報告
圖 131 研究步驟流程圖
第四節 研究範圍與限制
壹、研究範圍
本研究旨在依據教材發展策略，研擬技專校院遠端監控系統 之教材大綱，編寫單元教材及設計單元實習設備，以作為本學科 教材發展之參考。
本研究單元教材的範圍如下：
一、不涵蓋所有遠端監控系統的技術領域。
二、在硬體上，僅採用個人電腦做為中央監控設備，配合數部控制 模組來達到檢測外界狀態及控制開關，再配合 RS232/ RS485 網路來傳輸資料。
三、在軟體上，以圖形化程式語言 Advantech Studio 從事監控系統 之設計。
四、單元教材的編寫及實習設備的設計，亦僅為部分單元，並不編 寫完整的教科書及設計全套的實習設備。
五、研究對象以技專校院電機電子群為主。
貳、研究限制
依據教材 發展的 歷程， 教材形 成後須 實 際進行教 學後的 評 鑑，做為教材修正及改進的依據，目前技專校院電機電子群只有 少部分學校開設此課程，且使用舊的教材及設備，以致新编的遠 端監控系統實習教材及設備，無法實際進行教學實驗，評鑑所編 寫的教材及所設計的實習設備。
第五節 名詞解釋
一、監視控制
何謂監視控制(簡稱監控)？其原來的涵義為有一方(簡稱 為甲方)在注視或關注某一特定對象或目標(簡稱為乙方)，這 種動作叫做「監視」；若甲方欲維持乙方停留於某種希望狀態，
或者驅使乙方達到某種程度的變化，這種叫做「控制」，兩者 合稱為「監視控制」，習慣上簡稱為「監控」。
二、遠端監控
透過圖形物件為介面，將現場感測器所量測到的信號，經 由介面以網路方式傳達至個人電腦中，當個人電腦接收到這些 感測器的信號，經過判讀後，再以生動活潑的圖形展現在螢幕 上。使用者亦可在電腦畫面上直接以滑鼠或鍵盤來更改現場的 開關狀態或參數設定。
三、教學設計
教學設 計是指 藉由 學習條 件的 系統化 分 析來解 決教學 問 題的一種過 程，它綜 合了教學 過程中諸 如教學目標 、教學 內 容、教學對象、教學策略、教學媒體、教學評量等基本要素，
在運用系統化分析的設計過程而加以模式化。
四、教材發展
教材發展是指運用系統思考與事務相結合，以謀求解決問 題或提出決策的教材開發方法，其設計的一般步驟為定義問題 分析及選擇，並綜合出一項最適宜的答案，在控制下實施教學
測驗與評鑑，並作修正。
五、單元教材
教材是指學習活動的內容而言，無論老師在課內或課外指 導學生學習時，所用的材料都是教材，包括生活上所必須的知 識、技能、習慣、態度、理想等，單元教材則是指同性質首尾 自成段落的教材。
