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user: 3. 研究方法：设计实验与实作 本研究着重于想象力在基本解决问题能力时，学习者衍生创意发想如何作用，以及教师介入时如何运用自身的想象力，面对设计任务的能力。本研究将透过专题设计实作运用PBL学习情境方法，让学生从实际生活中的问题设计解决方案，加强构思和创新的能力、知识工具和技术的运用、信息媒体与数字科技素养的能力、实作与感知生活的能力等具体学习成效。许多学科都运用了设计取向学习，包括科学、艺术、科技、工程学和建筑设计。本研究拟与课程与教学实验结合，透过“互动科技”的课程实验行动研究中，以问题导向学习法引导教学策略实施项目进行，问题导向学习是专题式学习PBL，这类的学习主题是强调用案例讨论与技术学习的方式，让学生尝试解决现实生活中的复杂问题；学生分组合作调查、研究和实作解题；且学习与创新的能力与解决方案或方式。Stringer (1996) [ 28 ] 指出，行动研究基本上是一个解决问题的工具，可用以解决个人和专业社群的问题。行动研究是一种实践科学，是研究者对自己的实践活动进行不断的自我反思和系统研究。通过寻找问题、订定问题解决方案、执行和反思等步骤，以改善项目成效。Richardson (1994) [ 29 ] 视行动研究为实用性的探究(practical inquiry)，是一种有计划、持续不断、有系统的步骤搜集信息、观点和知识的探究过程，可着重于实务的改善 [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]。本研究所探究的乃属新兴科技运用于设计上的议题，相当适合以行动研究以累积足量的现场资料。 研究方法上，本研究选用之想象力量表评测工具参考Liang、Hsu、Chang和Lin (2013) [ 10 ] 所提出的十项想象力指标作为分析评测想象力的基础，以“纵贯性”的混合研究设计，从建构理论的量化方法开始，并同时运用质性的研究方法，针对特定类型的个案与教学案例进行分析检验。经修正过后的构面有：创作认知、创作动机、跨领域团队、创作环境、用户为设计导向、媒材使用、案例影响、个人创造力。在研究方法理论依据方面，依据Creswell (2011) [ 33 ] 指出，若在单一研究中涵盖收集与分析两种形式的资料分析需求时，可采用混合研究方法设计，进行研究。透过混合研究方法设计，从一个研究方法得到的结果，可以协助发展并形成另一个研究方法。 3.1. 课程实验与案例实作说明 透过手持式智能型行动载具技术学习整合扩增实境应用实作，及互动设计的特性，将仿生设计概念结合接口设计与科技整合，提供问题解决与模拟策略方案。专题科技元素实验教学学习设计软件教学上采“师徒制”进行。“知识”包含内隐知识与外显知识两种。外显知识较易文件化、系统化，可经由口述或文字方式予以转移及传承；大量而丰富的内隐知识因具有经验性的内在思考，故只能意会，甚难有典范移转，因而需学自经验。设计的特性也是如此，尤其软件操作，虽是坊间软件技术的书十分多，但有些关键技术的整合与综合运用“常会发生，不是不会，而是不知道此方法”教学实时展现的效用即在此，尤其接触新媒材、新软件、新技术以及专业知识融入时，让具有实务经验的专家引领新手进行学习，一种“师傅带学徒”、“学徒学师傅”的教学型态，可以发现其关键因素是师傅(专家)的示范、教导和支持，经由专家的示范和讲解，以及生手在情境中的观察与主动学习，使得学徒(新手)成功的学习。 本研究所指陈之互动程序设计课程，包含使用仿生设计结合Unity程序语言与扩增实境应用(图1)、导入科学知识与工程技术之互动设计实作(图2)。数字内容课程核心能力项目(core ability items)涵盖有：1) 具备发现与解决问题之能力：能够透过视觉思考、创意思考、逻辑思考、仿生设计、与设计思考等，解决旧问题或发现新可能。2) 具备叙事与美学能力：熟稔叙事架构，从找故事、选角色及安排段落到组织成完整的作品；利用多元媒介：口语、文字、影像与图案、绘图等表达创意构想。3) 具备科技研发与系统开发能力：信息科技基础能力；掌握科技发展趋势。4) 具备团队合作力：整合成各种相关的科技与媒介，辅助数字内容的学习与创作；透过跨领域的专业合作与交流，以解决问题。5) 具备人文关怀与社会参与情操：了解数字内容创作与社会文化的关系，尝试多元的创作；面对大众关心的问题，分析其因果并建构问题解决方案；认识科技对社会的影响并善用科技作出积极贡献。6) 具备企划整合与沟通能力：在处理问题时，能分工执掌、操控变因、流程规划，有计划的操作执行。 图1呈现了实作实验设计，是透过仿生设计来建构想象于数字内容设计课程的实践，并将3D模型进行互动科技加值整合，实际进行数字设计的发想评估，以期学生学习掌握网络资源、建构设计数据库、并使用Unity程序语言与扩增实境技术结合项目实作的策略评估与设计能力。经由上述的仿生动作的研究与创作练习，学生们藉由3D动作模型、在Unity程序语言环境导入仿生动作与扩增实境应用，结合扩增实境Vuforia应用软件呈现动作模型，AR结合Unity程序语言结合仿生动作创作成果(图1)(左图)/互动程序驱动展示(右图)。 图1. 结合扩增实境Vuforia应用软件呈现动作模型 [ 3 ] 图2呈现实作分析跨领域合作项目方式检视数字学习的历程。研究实验结合资通讯技术、科学传感器、工程图学与工程技术整合开发一互动装置设计，利用Arduino技术与智能型手机三轴感应，透过Wifi与蓝牙通讯技术，来传递感测数值，模拟真实弹弓的物理特性，并结合射击动作来设计具娱乐性的互动游戏。实验成果拟以不同的情境搭配不同的主题，用户能自行选择想要的主题，进行射击游戏，最后还能将画面拍照留念并分享至社群平台，建构游戏式学习模式，并以新科技建立社群社会连结的新游戏平台。设计情境构想为一群好朋友聚在一起欢乐的时刻，最怕遇到不知要做什么的尴尬情况，想打破这种僵局，玩游戏即是一可行的解决方法。藉由简单又有趣的射击互动装置，让整个空间里的朋友们迅速打成一片。以行动应用装置与Arduino模块为基础背景技术，利用Wii手把的红外线感测结合实体弹弓装置，来仿真真实物理情况，实践出让大家能一起玩、一起热闹的数位弹弓。 图2. 教学实验图 所需媒材设备清单有：弹弓木板、Arduino ProMini/328/3.3V/8MHz、UsbtoTTL转接器3V、Silver蓝芽模块、FSR400_迷你版、特制电路板、压力传感器、100 mA充电锂电池、水银开关、红外线LED灯、松紧带、牛皮绳、铁片、海绵、固定螺丝、电线。弹弓模型制作过程工具包含：纸黏土、保丽龙板、保丽龙胶、绝缘胶带、美工刀、焊枪、焊锡、剉刀、粗、细砂纸。互动装置架设配备及相关工具：笔记本电脑、无线网络分享基地台、Wiimote (Wii手把)、电池万用充电器、智能型照相手机。作品实作如图2，使用者利用互动弹弓进行游戏，射击至投影屏幕上。互动弹弓会模拟真实物理情况来进行上下左右移动，让互动情况更加真实与有趣。 本研究教学实验达成下列三项目标： 1) 互动科技基础的认识、科学知识的理解与转化： 介绍各种互动科技实际运用于设计的实例，藉以架构对于互动科技的认识与想象力，以期加强学生的资源整合能力，提升设计传播策略与企划执行力，并对科学知识有进一步的认识与整合能力。 2) 互动科技基础的实践、工程技术的学习与操作： 透过实际操作基础互动案例，了解由概念发想、架构规划，以及创意实行的流程，来加强在互动科技营销项目实行的创意整合能力，激发学生的思考力与创造力，以增进学生于传播策略上的创作与媒材掌握力，以及科学知识与工程技术等新媒体科技的运用。 3) 实作设计整合、设计方法的验证与执行： 藉由实际参与制作建构设计于数字生活的实践，并将影像记录与平面媒材进行互动科技加值整合，实际进行数字营销的发想评估，以期学生学习掌握文化资源、建构科学知识、使用工程技术结合营销传播的策略评估与规划能力。 3.2. 数字内容互动设计与想象力之相关因素问卷分析 本研究针对“数字内容互动设计”、“想象力之相关因素”与“学习成效”进行相关问卷调查，并针对受测者填答结果进行分析，包含：针对问卷设计、回收状况及相关信度分析。针对问卷做整体性的分析，其中包括：基本数据分析、受访者针对“互动设计与促发想象力”各构面之选答结果分析、学习成效调查分析、受访者针对“互动设计与促发想象力”各主(次)构面间与“学习成效”关系之研究。 本研究之问卷分为两部份，第一部份为“互动设计与促发想象力”的相关因素，包括:“创作认知与动机”、“跨领域团队”、“创作环境”、“用户导向”、“媒材与案例使用”、以及“创造力”等构面，第二部份为“学习成效”。 本研究在整理过去文献后，找出“互动设计与促发想象力”的相关因素，并在政大传播学院的课堂中针对上课学生进行问卷发放，共回收89份问卷，扣除10份无效问卷后，本研究将针对78份有效问卷来进行分析。信度是构面问项之正确性或精确性，而信度也包括其稳定性及一致性，因此信度可以衡量出问卷的可靠度、一致性与稳定性。本研究首先针对各构面进行信度检测，如表1所示，其结果除“认知生产”与“效能动机”之Cronbach α值介于0.6到0.7之间(信度尚可)，其余各构面Cronbach α值都大于0.7，表可信，其中“跨领域团队”与“学习成效”的Cronbach α值都大于0.9，表十分可信。受访者的相关基本资料，其性别比例以“女性”居多，占75.6%，在系所的分布上以“广告系”最高，占41.00%，“教育系”次之，占10.30%；在年级分布上以“大四生”最高，占39.70%，“大三生”次之，占24.40%。 “互动设计与促发想象力”各主构面分析如表1所示，为受测者对于“互动设计与促发想象力”各主构面之平均数比较，由表1可以发现，对于受测者而言，各主构面的重要程度相似(平均数介于3.137~3.373之间)，唯受访者明显认为“创造力”比“跨领域团队”还要重要。从表2可以发现本研究针对受测者所选答之次构面进行平均数比较分析，以确认各次构面对受测者的影响是否有差异。 Table 1 Comparison of the averages of the main aspects of “Interactive Design and Imagination 平均数 标准偏差 F检定 显著性 排序 1) 创作认知 3.285 0.413 2.270 0.027* 7 = 1 = 4 = 5 = 6 = 2 8 > 3 2) 创作动机 3.160 0.433 3) 跨领域团队 3.137 0.649 4) 创作环境 3.248 0.427 5) 用户导向 3.231 0.494 6) 媒材使用 3.195 0.482 7) 案例影响 3.338 0.515 8) 创造力 3.373 0.426 表1. “互动设计与促发想象力”各主构面之平均数比较 ( * 表P < 0.05， ** 表P < 0.01)。 Table 2 Comparison of average number of facet 主构面 次构面 平均数 F检定 显著性 排序 创作认知 1) 认知生产 3.293 0.712 0.400 1 = 2 2) 雏形检视与后设思考 3.356 创作动机 1) 情绪感受 2.910 22.579 0.000 ** 2 > 1 > 3 2) 促发动机 3.458 3) 效能动机 3.237 跨领域团队 无其他构面 创作环境 1) 物理环境 2.812 32.434 0.000 ** 4 = 3 = 2 > 1 2) 社会组织与人际互动 3.372 3) 群体气氛 3.495 4) 组织文化与共同特质 3.554 用户导向 1) 使用性问题导向 3.218 1.906 0.129 4 = 3 = 1 = 2 2) 实地研究 3.123 3) 使用者参与设计 3.286 4) 使用者经验满足 3.337 媒材使用 1) 教学指令限制 3.218 3.915 0.009 ** 4 = 3 = 1 > 2 2) 计算机媒材 2.978 3) 媒体新素养 3.221 4) 媒材与风格 3.291 案例影响 1) 案例回顾 3.230 1.094 0.297 1 = 2 2) 案例应用 3.311 创造力 1) 创新行为 3.320 3.391 0.067 1 = 2 2) 创造力自我效能 3.465 表2. 次构面平均数比较 ( * 表P < 0.05， ** 表P < 0.01)。 学习成效调查上，受测者针对教学意见及相关满意度认为“非常同意”或“同意”的受测者共占93.4% (其中“非常同意”为66.5%，“同意”为26.9%)。“互动设计与促发想象力”各构面相关分析如下： 3.2.1. “互动设计与促发想象力”各主构面与“学习成效”之相关分析 除了“跨领域团队”与“学习成效”没有显著相关外，其他各主要构面都有显著正向关系，若只看“互动设计与促发想象力”各构面对看学习成效的影响，其中以“创作环境”、“创作动机”与“媒材使用”影响较大，其相关系数分别为0.497、0.482与0.447，其余各构面之相关系数如下表3所示，这样的结果也显示对受测者认为“跨领域团队”对于“学习成效”是相对关联较小，而这些受测者认为“创作环境”、“创作动机”与“媒材使用”对于“学习成效”是相对比较重要的。 Table 3 Correlation analysis table of the main aspects of “Interactive Design and Imagination Promotion 主要构面 创作认知 创作动机 跨领域团队 创作环境 用户导向 媒材使用 案例 创造力 学习成效 创作认知 1 创作动机 0.715 ** 1 跨领域团队 0.434 ** 0.523 ** 1 创作环境 0.535 ** 0.646 ** 0.555 ** 1 用户导向 0.573 ** 0.671 ** 0.618 ** 0.781 ** 1 媒材使用 0.607 ** 0.693 ** 0.406 ** 0.633 ** 0.665 ** 1 案例 0.487 ** 0.531 ** 0.476 ** 0.484 ** 0.610 ** 0.501 ** 1 创造力 0.550 ** 0.556 ** 0.355 ** 0.468 ** 0.393 ** 0.623 ** 0.461 ** 1 学习成效 0.413 ** 0.482 ** 0.167 0.497 ** 0.412 ** 0.447 ** 0.250 ** 0.336 ** 1 表3. “互动设计与促发想象力”各主构面之相关分析表 ( * 表P < 0.05， ** 表P < 0.01)。 3.2.2. “互动设计与促发想象力”各次构面与“学习成效”之相关分析 在“互动设计与促发想象力”各次构面中除了“用户导向”与“学习成效”没有显著相关外，其他各主要构面都有显著正向关系，其中以“使用者经验满足”、“促发动机”、“案例回顾”、“群体气氛”与“组织文化与共同特质”影响较大，其相关系数分别为0.541、0.540、0.504、0.467与0.463，其余各构面之相关系数如下表4所示，在各次构面中显示受测者认为“使用性问题导向”对于“学习成效调查”是相对比较不重要的，但他们认为“使用者经验满足”、“促发动机”、“案例回顾”、“群体气氛”与“组织文化与共同特质”对于“学习成效”是相对比较重要的。 Table 4 Correlation analysis table of various aspects of “Interactive Design and Imagination Promotion” and “Learning Effectiveness 创作认知 创作动机 创作环境 * 表P < 0.05 ** 表P < 0.01 认知生产 雏形检视与后设思考 情绪感受 促发动机 效能动机 物理环境 社会组织与人际互动 群体气氛 组织文化与共同特质 学习成效 0.307 ** 0.389 ** 0.377 ** 0.540 ** 0.322 ** 0.346 ** 0.377 ** 0.467 ** 0.463 ** 用户为设计导向 媒材使用 案例 创造力 使用性问题导向 实地研究 使用者参与设计 使用者经验满足 教学指令限制 计算机媒材 媒体新素养 媒材与风格 案例回顾 案例应用 创新行为 创造力自我效能 学习成效 0.218 0.346 ** 0.259 ** 0.541 ** 0.397 ** 0.349 ** 0.360 ** 0.383 ** 0.504 ** 0.273 * 0.288 * 0.311 ** 表4. “互动设计与促发想象力”各次构面与“学习成效”之相关分析表 3.2.3. “互动设计与促发想象力”各构面相关分析小结 从“互动设计与促发想象力”的主构面中可以了解，受测者认为“跨领域团队”对于“学习成效调查”是相对比较不重要的，在次构面中受测者认为“使用性问题导向”对于“学习成效调查”是相对比较不重要的，此结果也可供之后老师在设计相关“互动设计与促发想象力”相关教学课程时，可减轻这几个因素的比重。 另外从“互动设计与促发想象力”主构面的大方向来看，受测者认为“创作环境”、“创作动机”与“媒材使用”对于“学习成效调查”是相对比较重要的。若从“互动设计与促发想象力”的次构面的细项中可以了解，他们认为“使用者经验满足”、“促发动机”、“案例回顾”、“群体气氛”与“组织文化与共同特质”对于“学习成效调查”是相对比较重要的。相信这样初步的研究可以提供“数字内容互动设计”教学上的一些建议与思考。