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問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究

蔡學偉(2004)，問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究。碩士論文，國立台灣師範大學工業科技教育學系，台北。

摘要：
本研究旨在建構問題導向學習電腦樂高網路輔助教學方法，依此設計教學活動與網站，從原來以教學者為主及輔以學習手冊的傳統教學方法，改為學習者主動探索的問題導向學習網路輔助教學方法。

關鍵字：
問題導向學習策略(Problem-based learning)、電腦樂高(LEGO Dacta)、網路教學(Web-based instruction)
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• 電腦樂高產品
  電腦樂高產品主要包含以下部分：
  (一)圖形化控制軟體(ROBOLAB)
  ROBOLAB 軟體可分為初階程式設計及進階程式設計兩部分：
  1.初階程式設計 (Pilot 1 到Pilot 4)
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖為Pilot 1 程式設計畫面
  
  在初階程式設計裡，從Pilot 1 到Pilot 3，都是同樣的設計模式，亦即程式是固定的，設計者不能增加亦不能刪減；若想改變程式的輸出結果，只有利用滑鼠點選圖案，利用圖案的指示來改變馬達的正反轉、馬力大小或等待時間等(圖2-2-1 為Pilot1 的畫面)。但在Pilot 4中，則可利用下圖2-1-2 中的+來增加程式輸出的步驟，亦可利用-來減少程式輸出的步驟，這樣就可以利用簡單的程式組合，來達到設計者的要求。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖Pilot 4 程式設計畫面
  
  2.進階程式設計(Inventor 1 到Inventor 4)
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖為進階程式設計圖
  
  在進階程式設計裡，程式內定值只提供程式開始及程式結束的按鈕，其他的輸出控制、迴圈控制、邏輯判斷、多工設計、結構建立、程式音樂等，都必須按照電腦樂高作品設計的需求，而由設計者移動滑鼠點選所需要的輸出設備、控制方式。而且若要讓輸出設備停止運轉，則必須在程式控制中加入如上圖2-1-3 所示的輸出停止按鈕。
  
  (二)可程式控制積木(RCX, computer-based programmable brick)
  可程式控制積木(RCX)是一個可以透過紅外線程式傳輸器(IR)接收電腦程式，且獨立運作的微電腦設備。它可以透過感應器接收外部的訊息，交由其本身的微電腦分析、處理後，來控制馬達或燈泡的傳輸模式(開或關)及電力大小(1~5)。
  
  (三)紅外線程式傳輸器(IR, Infrared Transmitter)
  將紅外線程式傳輸器(IR)接在電腦主機上的COM1 或COM2，可利用紅外線傳輸模式，將使用者所設計好的電腦程式傳輸到RCX 上。
  
  (四)智慧型輸入裝置：光源感應器、觸控感應器。
  1.光源感應器：這是一個利用光源作為感應的輸入裝置，連接時光源感應器的連接頭必須安裝在RCX 的輸入端，主要用途為辨別顏色或偵測光源明暗,藉由偵測值來控制機器人模型的動作。它的敏感度很高，所偵測的數值在0~100 的範圍內，原則上所偵測的光度越亮，數值會越高，所偵測的光度愈暗，數值會越低。例如:偵測黑色的數值會較低，偵測白色的數值會較高。
  
  2.觸控感應器：這是一個按鈕式的輸入感應零件,主要用途可利用按鈕的壓放來控制機器人模型的動作。在觸控感應器的上方有六個接合點其中有四個接合點內裝金屬片，這是為了和電線連接，組裝時電線接頭一定要和此四點結合，才能有效的傳輸指令給 RCX，做下一步動作。
  
  (五)智慧型輸出裝置：電動馬達、燈泡。
  電動馬達是最重要的動力輸出設備，主要用途為驅動機器人模型。在馬達上方有四個黑色接合點內裝金屬片，這是為了和電線連接，所以組裝時電線接頭一定要和此四點結合，才能有效的接收RCX 的指令，控制馬達的正轉、反轉或馬力大小。而燈泡的主要用途則是藉著亮與不亮，來判斷程式執行的結果是否正確。
  
  (六))其他零件：包含各式各樣的積木組件，如：輪胎、輪軸、齒輪、槓桿、關節、皮帶、電線及其他傳統的積木組件等。

◎可程式控制積木RCX是電腦樂高第一代，現在普遍採用第二代可程式控制積木NXT，能功性比第一代更加強大。