立體視覺與虛擬實境–STEAM光學課程設計

Yi-Chia Chang^1*, Lance Horng¹

¹物理系, 國立彰化師範大學, 彰化, Taiwan

* Presenter:Yi-Chia Chang, email:nowbell725@gmail.com

“光學”或“光電”是一個令人著迷的科學，從光線，色彩，陰影，反射和折射的基本知識，到光纖通訊、全像術、光電半導體等，再到立體電影、虛擬實境、寶可夢抓寶遊戲，這種老少咸宜的遊戲，其相關的知識是非常豐富而複雜的。因此，研究者與本研究計畫團隊基於STEAM的精神，整合了科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)以及藝術人文(Arts)，開發一套完整的光學領域課程以及所相應的教具包，課程主題為：立體視覺與影像、虛擬實境、擴增實境以及全像術，當中包含了基礎的光學概念(物理與生物科學知識)、手機APP與電腦軟體的應用(科技實作)、簡單的結構設計(工程實作)、佐以部分的程式編譯與基礎的幾何學(運算思維與數學)以及視覺設計、空間藝術和錯覺藝術等元素。
本課程以主題(專題)式進行，引導學生主動探究學習，鼓勵學生動手實作，每一堂課、每一個專題、每一次動手實作，課程都設計一個(或多個)需要學生完成的目標(goal)，除了便於讓教學者掌握學生的學習進程，也更能讓學生擁有完成一件任務的成就感，進而增強學習的信心，隨著每一階段性的任務完成，這份自信心就能逐漸內化成學生內在的學習動力，達到增強學生學習動機的成果。
同時，本課程為能達到足夠的普及程度，所選用的教具皆為日常生活中隨手可得、低成本、容易組裝上手的材料，無論是國中小或者高中職的老師與教室都適合進行本課程。

Keywords: STEAM, 立體視覺, 虛擬實境, 光學課程, 課程發展